JPH06180286A - 金属試料中微量硫黄の電解ガス化吸光光度迅速分析方法及び装置 - Google Patents
金属試料中微量硫黄の電解ガス化吸光光度迅速分析方法及び装置Info
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- JPH06180286A JPH06180286A JP33468492A JP33468492A JPH06180286A JP H06180286 A JPH06180286 A JP H06180286A JP 33468492 A JP33468492 A JP 33468492A JP 33468492 A JP33468492 A JP 33468492A JP H06180286 A JPH06180286 A JP H06180286A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属試料中の微量硫黄成分を簡便かつ迅速に
定量する。 【構成】 電解ガス化部（Ａ）で金属試料９を電気分解
して試料中の微量の硫黄成分を硫化水素ガスとして発生
させ、搬送ガスと共に吸光度測定部（Ｂ）に導入する。
硫化水素吸収セルと吸光度測定セルとの間を循環する希
薄な塩基性溶液中に硫化水素ガスを吸収させる。吸収液
中で解離した硫化物イオンの２３２nm付近の波長の紫外
吸収を測定するし、紫外吸光度と電解した試料重量から
金属試料中の微量硫黄成分の含有率を迅速かつ簡便に求
めることを特徴とする金属試料中の微量硫黄の電解ガス
化吸光光度迅速分析方法及び装置。
定量する。 【構成】 電解ガス化部（Ａ）で金属試料９を電気分解
して試料中の微量の硫黄成分を硫化水素ガスとして発生
させ、搬送ガスと共に吸光度測定部（Ｂ）に導入する。
硫化水素吸収セルと吸光度測定セルとの間を循環する希
薄な塩基性溶液中に硫化水素ガスを吸収させる。吸収液
中で解離した硫化物イオンの２３２nm付近の波長の紫外
吸収を測定するし、紫外吸光度と電解した試料重量から
金属試料中の微量硫黄成分の含有率を迅速かつ簡便に求
めることを特徴とする金属試料中の微量硫黄の電解ガス
化吸光光度迅速分析方法及び装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属試料中に含まれる
微量の硫黄成分を電気分解によってガス化し、紫外吸光
光度法によって迅速に定量することができる微量の硫黄
成分の分析方法及び装置に関する。本発明は、製鉄業あ
るいは各種非鉄金属業などにおける製造工程管理や品質
管理分析の分野で利用される。
微量の硫黄成分を電気分解によってガス化し、紫外吸光
光度法によって迅速に定量することができる微量の硫黄
成分の分析方法及び装置に関する。本発明は、製鉄業あ
るいは各種非鉄金属業などにおける製造工程管理や品質
管理分析の分野で利用される。
【０００２】
【従来の技術】金属の精錬、製鋼プロセスなどの操業管
理には、可能な限り迅速に微量成分含有率を分析して把
握し、その結果によって操業上の対応処理をとる必要が
ある。例えば、製鋼プロセスでは試料採取から分析結果
が得られるまでの時間は、通常５ないし６分である。ま
た、製品の検定にも高精度、迅速分析が必要である。分
析対象成分の中でも微量の硫黄成分については、特に品
質を決定する上で重要である。
理には、可能な限り迅速に微量成分含有率を分析して把
握し、その結果によって操業上の対応処理をとる必要が
ある。例えば、製鋼プロセスでは試料採取から分析結果
が得られるまでの時間は、通常５ないし６分である。ま
た、製品の検定にも高精度、迅速分析が必要である。分
析対象成分の中でも微量の硫黄成分については、特に品
質を決定する上で重要である。
【０００３】金属試料中の微量の硫黄を定量する方法と
しては、例えばＪＩＳ Ｇ１２１５「鉄および鋼中の硫
黄定量方法」に定められた燃焼−赤外線吸収法がある。
この方法は、酸素気流中で金属試料を燃焼して、試料中
の硫黄を二酸化硫黄とし、その赤外線吸収強度から含有
率を求めるものである。これらの分析方法は定量感度に
は優れるが、試料を切削あるいは小形状の塊状にする試
料前処理を含めて分析所要時間がかかる問題がある。
しては、例えばＪＩＳ Ｇ１２１５「鉄および鋼中の硫
黄定量方法」に定められた燃焼−赤外線吸収法がある。
この方法は、酸素気流中で金属試料を燃焼して、試料中
の硫黄を二酸化硫黄とし、その赤外線吸収強度から含有
率を求めるものである。これらの分析方法は定量感度に
は優れるが、試料を切削あるいは小形状の塊状にする試
料前処理を含めて分析所要時間がかかる問題がある。
【０００４】これらの問題点を改良するものとして、本
発明者らは「金属材料の電解ガス化分析方法およびその
装置」（特願平２−４４４８５号）により試料中の硫
黄、燐、炭素等の新しい簡便な分析方法を提案した。こ
の分析方法では、電解液中で金属試料を電解して硫黄、
燐、炭素等の定量目的成分を水素化物ガスとして発生さ
せ、ガスクロマトグラフィなどの各種検出方法によって
ガス成分濃度を測定して試料中の各成分の含有率を求め
る。この方法を用いることで、従来に比べ簡単かつ迅速
に金属試料中の微量の硫黄、燐等の成分を定量すること
ができるようになった。
発明者らは「金属材料の電解ガス化分析方法およびその
装置」（特願平２−４４４８５号）により試料中の硫
黄、燐、炭素等の新しい簡便な分析方法を提案した。こ
の分析方法では、電解液中で金属試料を電解して硫黄、
燐、炭素等の定量目的成分を水素化物ガスとして発生さ
せ、ガスクロマトグラフィなどの各種検出方法によって
ガス成分濃度を測定して試料中の各成分の含有率を求め
る。この方法を用いることで、従来に比べ簡単かつ迅速
に金属試料中の微量の硫黄、燐等の成分を定量すること
ができるようになった。
【０００５】一方本発明者らは、鋼試料切削粉をＦｅ
（II）−強りん酸還元液を用いて分解し試料中の硫黄成
分を硫化水素ガスとして発生させ、この硫化水素ガスを
希薄な水酸化ナトリウム溶液中に吸収させると、この溶
液中で硫化水素は硫化物イオンとして解離し、紫外領域
の２３２nmの波長において最大吸収を示すことを明らか
にした（小野昭紘、大槻孝：鉄と鋼、６８（１９８
２）、ｐ３３３）。
（II）−強りん酸還元液を用いて分解し試料中の硫黄成
分を硫化水素ガスとして発生させ、この硫化水素ガスを
希薄な水酸化ナトリウム溶液中に吸収させると、この溶
液中で硫化水素は硫化物イオンとして解離し、紫外領域
の２３２nmの波長において最大吸収を示すことを明らか
にした（小野昭紘、大槻孝：鉄と鋼、６８（１９８
２）、ｐ３３３）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】近年、製品の高級化に
伴って高純度金属の開発が盛んに行われ、材料中の不純
物成分は減少の一途をたどっている。例えば鉄鋼製品を
例にとると、硫黄、燐等の含有成分がppm オーダーで制
御された高級鋼材が開発されている。またこのような状
況のもとで、製鋼操業の脱硫プロセスや鋳物製造におい
ては、金属試料中の微量の硫黄成分のみを迅速で、簡便
な操作でしかも分析のためのコストが低い分析が要求さ
れている。
伴って高純度金属の開発が盛んに行われ、材料中の不純
物成分は減少の一途をたどっている。例えば鉄鋼製品を
例にとると、硫黄、燐等の含有成分がppm オーダーで制
御された高級鋼材が開発されている。またこのような状
況のもとで、製鋼操業の脱硫プロセスや鋳物製造におい
ては、金属試料中の微量の硫黄成分のみを迅速で、簡便
な操作でしかも分析のためのコストが低い分析が要求さ
れている。
【０００７】上記「金属材料の電解ガス化分析方法およ
びその装置」（特願平２−４４４８５号）では試料中の
硫黄、燐、炭素等の新しい簡便な分析方法を提案した
が、本発明は金属試料中の微量の硫黄成分のみを更に迅
速に、かつ簡便に定量する新分析方法及び装置を提供す
るものである。
びその装置」（特願平２−４４４８５号）では試料中の
硫黄、燐、炭素等の新しい簡便な分析方法を提案した
が、本発明は金属試料中の微量の硫黄成分のみを更に迅
速に、かつ簡便に定量する新分析方法及び装置を提供す
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】以上の問題を解決するた
め、本発明者らは次の分析方法及び装置が有効であるこ
とを明らかにした。すなわち、金属試料面を電気分解し
て金属試料中の硫黄成分を硫化水素ガスとして発生さ
せ、搬送ガスによって硫化水素ガスを希薄な塩基性溶液
中に導入して吸収させ、解離した硫黄成分イオンの２３
２nm付近における紫外吸収を測定し、金属試料中の硫黄
成分の含有率を求めることを特徴とする金属試料中の微
量硫黄の電解ガス化吸光光度迅速分析方法、及び、電解
液供給装置及び硫化水素搬送ガス供給装置に接続する供
給口、気液分離装置に接続する排出口及び金属試料面と
相対して対電極を設けた電解セル及び金属試料と対電極
とに接続する電解装置からなる電解ガス化部、及び低部
に気液分離装置に接続する硫化水素ガス導入管、上部に
ガス排出口及び吸収液タンク、低部から吸収液循環用ポ
ンプ、排出弁、吸光度測定セルを連結して上部に接続し
た吸収液循環管を設けた硫化水素吸収セル、吸光光度計
及びデータ処理装置からなる吸光度測定部とから構成さ
れることを特徴とする金属試料中の微量硫黄の電解ガス
化吸光光度迅速分析装置を用いる手段である。
め、本発明者らは次の分析方法及び装置が有効であるこ
とを明らかにした。すなわち、金属試料面を電気分解し
て金属試料中の硫黄成分を硫化水素ガスとして発生さ
せ、搬送ガスによって硫化水素ガスを希薄な塩基性溶液
中に導入して吸収させ、解離した硫黄成分イオンの２３
２nm付近における紫外吸収を測定し、金属試料中の硫黄
成分の含有率を求めることを特徴とする金属試料中の微
量硫黄の電解ガス化吸光光度迅速分析方法、及び、電解
液供給装置及び硫化水素搬送ガス供給装置に接続する供
給口、気液分離装置に接続する排出口及び金属試料面と
相対して対電極を設けた電解セル及び金属試料と対電極
とに接続する電解装置からなる電解ガス化部、及び低部
に気液分離装置に接続する硫化水素ガス導入管、上部に
ガス排出口及び吸収液タンク、低部から吸収液循環用ポ
ンプ、排出弁、吸光度測定セルを連結して上部に接続し
た吸収液循環管を設けた硫化水素吸収セル、吸光光度計
及びデータ処理装置からなる吸光度測定部とから構成さ
れることを特徴とする金属試料中の微量硫黄の電解ガス
化吸光光度迅速分析装置を用いる手段である。
【０００９】
【作用】金属試料を電気分解すると、金属試料中の硫黄
成分は還元されて硫化水素ガスを発生する。本発明にお
いて、分析に供する金属試料はブロック状のものを切削
などせずにそのまま用いることができる。例えば、製鉄
業においては、溶銑および溶鋼から採取し、試料調製装
置で調製した直径約３０mm程度の円柱状のブロック試料
が用いられることが多い。金属試料からの水素化物ガス
の発生は電解ガス化部（Ａ）において、密閉した電解セ
ル内で対電極間に塩酸、硫酸などを電解液として供給し
て行われる。発生した硫化水素ガスは不活性ガスにより
吸光度測定部（Ｂ）に搬送される。不活性ガスとしては
アルゴン、ヘリウムまたは窒素ガスなどが用いられる。
成分は還元されて硫化水素ガスを発生する。本発明にお
いて、分析に供する金属試料はブロック状のものを切削
などせずにそのまま用いることができる。例えば、製鉄
業においては、溶銑および溶鋼から採取し、試料調製装
置で調製した直径約３０mm程度の円柱状のブロック試料
が用いられることが多い。金属試料からの水素化物ガス
の発生は電解ガス化部（Ａ）において、密閉した電解セ
ル内で対電極間に塩酸、硫酸などを電解液として供給し
て行われる。発生した硫化水素ガスは不活性ガスにより
吸光度測定部（Ｂ）に搬送される。不活性ガスとしては
アルゴン、ヘリウムまたは窒素ガスなどが用いられる。
【００１０】吸光度測定部（Ｂ）に搬送された硫化水素
ガスは、希薄な塩基性溶液中に連続的に供給される。溶
液中に吸収された硫化水素ガスは解離して、硫化物イオ
ンとなり紫外領域の２３２nmの波長に極大吸収を示す。
吸収液には０．０５Ｍのように希薄な水酸化ナトリウム
溶液がブランクの吸収が少ないので適している。また、
このような紫外吸収の測定においては、電解によって硫
化水素と同時に発生する燐化水素、砒化水素、炭化水素
などの水素化物ガス成分は吸収を示さないのでこれらの
共存元素の影響はない。紫外吸収を迅速に測定するため
に吸収液はポンプによって硫化水素吸収セルと吸光度測
定セル間を循環させるのが効果的である。
ガスは、希薄な塩基性溶液中に連続的に供給される。溶
液中に吸収された硫化水素ガスは解離して、硫化物イオ
ンとなり紫外領域の２３２nmの波長に極大吸収を示す。
吸収液には０．０５Ｍのように希薄な水酸化ナトリウム
溶液がブランクの吸収が少ないので適している。また、
このような紫外吸収の測定においては、電解によって硫
化水素と同時に発生する燐化水素、砒化水素、炭化水素
などの水素化物ガス成分は吸収を示さないのでこれらの
共存元素の影響はない。紫外吸収を迅速に測定するため
に吸収液はポンプによって硫化水素吸収セルと吸光度測
定セル間を循環させるのが効果的である。
【００１１】本発明者らが提案した特願平２−４４４８
５号の発明においては、試料から発生させた各種水素化
物ガスをガスクロマトグラフ等の検出器にキャリアーガ
スによって送り込むには、例えばガスクロマトグラフの
検出器のＦＰＤなどは非常に敏感でフレームが消えるた
めにキャリアーガスを多量流すことができなかった。そ
のためにキャリアーガスの流量を減少させる必要があ
り、従って水素化物ガスの検出器への搬送に時間を要し
た。
５号の発明においては、試料から発生させた各種水素化
物ガスをガスクロマトグラフ等の検出器にキャリアーガ
スによって送り込むには、例えばガスクロマトグラフの
検出器のＦＰＤなどは非常に敏感でフレームが消えるた
めにキャリアーガスを多量流すことができなかった。そ
のためにキャリアーガスの流量を減少させる必要があ
り、従って水素化物ガスの検出器への搬送に時間を要し
た。
【００１２】しかし、本発明においては硫化水素ガスの
塩基性吸収液への吸収は極めて容易で迅速であるために
キャリアーガス流量は多量流すことができる。特願平２
−４４４８５号ではその流量が約５０ml/minであった
が、本発明ではその１０倍の５００ml/minを流すことが
できたことから、硫化水素ガスの検出器への搬送は極め
て短時間で済ませることができた。また、ガスクロマト
グラフィーを検出器として用いる場合には共存する燐化
水素や砒化水素等の妨害を防ぐためにカラムで分離する
ための時間を要したが上述したように本発明はこれらの
共存の影響を受けないために分離操作が不必要であり、
本発明はこの面においても迅速性に優れる。
塩基性吸収液への吸収は極めて容易で迅速であるために
キャリアーガス流量は多量流すことができる。特願平２
−４４４８５号ではその流量が約５０ml/minであった
が、本発明ではその１０倍の５００ml/minを流すことが
できたことから、硫化水素ガスの検出器への搬送は極め
て短時間で済ませることができた。また、ガスクロマト
グラフィーを検出器として用いる場合には共存する燐化
水素や砒化水素等の妨害を防ぐためにカラムで分離する
ための時間を要したが上述したように本発明はこれらの
共存の影響を受けないために分離操作が不必要であり、
本発明はこの面においても迅速性に優れる。
【００１３】金属試料中の硫黄含有率と紫外吸光度との
関係を示す検量線を実験により予め求めておくことによ
り、紫外吸光度から硫黄成分の定量を行うことができ
る。また、この場合の試料電解量は電解に要したクーロ
ン量から求めることができる。
関係を示す検量線を実験により予め求めておくことによ
り、紫外吸光度から硫黄成分の定量を行うことができ
る。また、この場合の試料電解量は電解に要したクーロ
ン量から求めることができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について図１及び図２
を用いて説明する。図１は本発明の金属試料中の微量硫
黄の電解ガス化吸光光度迅速分析装置の実施例構成図、
図２は鋼試料を対象とした場合の硫化水素発生状況の測
定結果の一例を示す線図である。
を用いて説明する。図１は本発明の金属試料中の微量硫
黄の電解ガス化吸光光度迅速分析装置の実施例構成図、
図２は鋼試料を対象とした場合の硫化水素発生状況の測
定結果の一例を示す線図である。
【００１５】図１のＡの部分は円柱状ブロック鋼試料を
用い、電気分解によって硫化水素ガスを発生させる電解
ガス化部の一例を、またＢの部分は発生させた硫化水素
ガスを吸収液に吸収させて硫化物イオンの紫外吸収を測
定する吸光度測定部の一例を示したものである。
用い、電気分解によって硫化水素ガスを発生させる電解
ガス化部の一例を、またＢの部分は発生させた硫化水素
ガスを吸収液に吸収させて硫化物イオンの紫外吸収を測
定する吸光度測定部の一例を示したものである。
【００１６】電解ガス化部（Ａ）には電解セル１を備え
ており、電解セル１の側面部にはニードル弁３および流
量計４を介して窒素ガスボンベ２が接続されている。ニ
ードル弁３の開度を調節して、電解セル１に供給する窒
素ガス流量を一定に保持する。また、電解セル１には窒
素ガスボンベ２が接続された位置とは反対側に気液分離
器５が接続されている。電解セル１の下部には熱交換器
８を介して電解液ポンプ７及び電解液タンク６が接続さ
れている。電解液には、各種組成の溶液を用いることが
できるが、６Ｍ塩酸を用いた。電解セル１の頂部は円柱
状ブロック鋼試料９の保持部となっており、試料９は下
端面が電解セル１内に入り込むようにして支持されてい
る。上記気液分離器５の頂部はラインフィルター１０を
介して吸光度測定部（Ｂ）に、また、底部は上記電解液
タンク６に接続されている。また電解セル１には、上記
各部とは別に電圧制御回路１２及び電源１３からなる電
解装置１１が備えられており、試料用電極（正極）１４
は試料９の上面に接触して、また対極（負極；図示省
略）は電解セル１内において試料９の下面近くに配置さ
れている。試料用電極１４と対極とは電源１３に接続さ
れており、電源１３は電圧制御回路１２に接続されてい
る。対極と試料９下面との間には参照電極（図示省略）
が挿入されている。参照電極は電圧測定回路１５を介し
て上記電圧制御回路１２に接続されている。参照電極に
より検出された電圧に基づき、電解電圧は設定電圧を保
持するように電圧制御回路１２により制御される。また
試料の電解重量は、電解におけるクーロン量により求め
られるようになっている。
ており、電解セル１の側面部にはニードル弁３および流
量計４を介して窒素ガスボンベ２が接続されている。ニ
ードル弁３の開度を調節して、電解セル１に供給する窒
素ガス流量を一定に保持する。また、電解セル１には窒
素ガスボンベ２が接続された位置とは反対側に気液分離
器５が接続されている。電解セル１の下部には熱交換器
８を介して電解液ポンプ７及び電解液タンク６が接続さ
れている。電解液には、各種組成の溶液を用いることが
できるが、６Ｍ塩酸を用いた。電解セル１の頂部は円柱
状ブロック鋼試料９の保持部となっており、試料９は下
端面が電解セル１内に入り込むようにして支持されてい
る。上記気液分離器５の頂部はラインフィルター１０を
介して吸光度測定部（Ｂ）に、また、底部は上記電解液
タンク６に接続されている。また電解セル１には、上記
各部とは別に電圧制御回路１２及び電源１３からなる電
解装置１１が備えられており、試料用電極（正極）１４
は試料９の上面に接触して、また対極（負極；図示省
略）は電解セル１内において試料９の下面近くに配置さ
れている。試料用電極１４と対極とは電源１３に接続さ
れており、電源１３は電圧制御回路１２に接続されてい
る。対極と試料９下面との間には参照電極（図示省略）
が挿入されている。参照電極は電圧測定回路１５を介し
て上記電圧制御回路１２に接続されている。参照電極に
より検出された電圧に基づき、電解電圧は設定電圧を保
持するように電圧制御回路１２により制御される。また
試料の電解重量は、電解におけるクーロン量により求め
られるようになっている。
【００１７】吸光度測定部（Ｂ）は、硫化水素吸収セル
１７及び吸光度測定セル２２を主体として構成されてい
る。硫化水素吸収セル１７は上部に電磁弁２０を介して
吸収液タンク１９が設置されており、吸収液循環ポンプ
２１、吸収液排出弁２３、吸光度測定セル２２の順に接
続された吸収液循環管２５が吸収セル１７の低部と上部
を結んで、吸収液が吸収セル１７の低部から吸光度測定
セル２２を通過して再び吸収セルの上部に戻る形で循環
するようになっている。電解ガス化部（Ａ）で発生させ
た硫化水素ガスは搬送用の窒素ガスと共に硫化水素ガス
搬送管１６と接続され吸収セル１７の低部に設けられた
硫化水素ガス導入管１８から吸収液中に吹き込まれる。
その後、不活性ガスは吸収セル１７のガス排出管２４か
ら系外に放出される。吸光度測定セル２２は、紫外吸光
光度計２６に内蔵されており、常時その吸光度の変化を
測定している。吸光光度計２６には、電解装置１１とも
結線されているデータ処理装置２７と接続されており、
試料中の硫黄含有率を算出する。
１７及び吸光度測定セル２２を主体として構成されてい
る。硫化水素吸収セル１７は上部に電磁弁２０を介して
吸収液タンク１９が設置されており、吸収液循環ポンプ
２１、吸収液排出弁２３、吸光度測定セル２２の順に接
続された吸収液循環管２５が吸収セル１７の低部と上部
を結んで、吸収液が吸収セル１７の低部から吸光度測定
セル２２を通過して再び吸収セルの上部に戻る形で循環
するようになっている。電解ガス化部（Ａ）で発生させ
た硫化水素ガスは搬送用の窒素ガスと共に硫化水素ガス
搬送管１６と接続され吸収セル１７の低部に設けられた
硫化水素ガス導入管１８から吸収液中に吹き込まれる。
その後、不活性ガスは吸収セル１７のガス排出管２４か
ら系外に放出される。吸光度測定セル２２は、紫外吸光
光度計２６に内蔵されており、常時その吸光度の変化を
測定している。吸光光度計２６には、電解装置１１とも
結線されているデータ処理装置２７と接続されており、
試料中の硫黄含有率を算出する。
【００１８】ここで、上記図１のように構成された装置
により、鉄鋼試料中の微量硫黄を定量する方法について
説明する。試料９は円柱状の鋼であって、直径が３０m
m, 高さが２０mmである。試料９を電解セル１の頂部に
設置し、試料用電極１４を接触させる。電解液ポンプ７
を駆動して電解液である６Ｍ塩酸を電解セル１に連続的
に供給する。途中、塩酸は熱交換器８により６０℃程度
に加熱される。このような状態で、試料９に電解電圧
（０．７Ｖ）を印加するとともに、窒素ガスボンベ２か
ら一定流量（１００ml/min）で窒素ガスを電解セル１に
供給する。試料９中の硫黄は還元されて硫化水素ガスと
なり、窒素ガスに伴われて気液分離器５に入る。気液分
離器５で塩酸は電解液タンク６に戻り、硫化水素は窒素
ガスと共に硫化水素ガス１６を経て吸収セル１７の低部
に設けられた硫化水素ガス導入管１８に送られ、吸収液
中に吹き込まれる。途中、ラインフィルター１０によっ
て塩酸ミストは除去される。
により、鉄鋼試料中の微量硫黄を定量する方法について
説明する。試料９は円柱状の鋼であって、直径が３０m
m, 高さが２０mmである。試料９を電解セル１の頂部に
設置し、試料用電極１４を接触させる。電解液ポンプ７
を駆動して電解液である６Ｍ塩酸を電解セル１に連続的
に供給する。途中、塩酸は熱交換器８により６０℃程度
に加熱される。このような状態で、試料９に電解電圧
（０．７Ｖ）を印加するとともに、窒素ガスボンベ２か
ら一定流量（１００ml/min）で窒素ガスを電解セル１に
供給する。試料９中の硫黄は還元されて硫化水素ガスと
なり、窒素ガスに伴われて気液分離器５に入る。気液分
離器５で塩酸は電解液タンク６に戻り、硫化水素は窒素
ガスと共に硫化水素ガス１６を経て吸収セル１７の低部
に設けられた硫化水素ガス導入管１８に送られ、吸収液
中に吹き込まれる。途中、ラインフィルター１０によっ
て塩酸ミストは除去される。
【００１９】吸収液は、最初に吸収液タンク１９から一
定量が吸収セル中に注入されるが、硫化水素ガスが供給
されてくる前には循環用ポンプ２１の働きで吸光度測定
セル２２を通過して再び吸収セル１７の上部に戻る形で
循環し、吸収セル１７中での硫化水素濃度の変化が２３
２nm付近の波長の吸光度変化として逐次、迅速に測定さ
れる。吸収液は循環用ポンプで強制的に吸光度測定セル
２２を通って循環されるので硫化水素ガスを吸収した液
は瞬時に吸光度が測定される。本発明者らが「鉄と鋼」
６８（１９８２）、ｐ３３３で提案したキャリアーガス
で循環する方法に比べ、本発明は極めて迅速な吸収及び
吸光度測定が行える。２０秒程度の電解を行って、電解
を停止すると図２に示したような紫外吸光度の変化が測
定される。図２のピーク面積を求め、電解装置１１で記
録された電解に要したクーロン量及び含有率既知の鋼試
料を用いて予め作成してある検量線を用いて鋼試料中の
硫黄の含有率をデータ処理装置２７によって算出する。
図２の試料中の硫黄含有率は１０ppm であった。本発明
によれば鋼試料中の１ppm 〜３００ppm の微量の硫黄を
精度よく定量することができた。
定量が吸収セル中に注入されるが、硫化水素ガスが供給
されてくる前には循環用ポンプ２１の働きで吸光度測定
セル２２を通過して再び吸収セル１７の上部に戻る形で
循環し、吸収セル１７中での硫化水素濃度の変化が２３
２nm付近の波長の吸光度変化として逐次、迅速に測定さ
れる。吸収液は循環用ポンプで強制的に吸光度測定セル
２２を通って循環されるので硫化水素ガスを吸収した液
は瞬時に吸光度が測定される。本発明者らが「鉄と鋼」
６８（１９８２）、ｐ３３３で提案したキャリアーガス
で循環する方法に比べ、本発明は極めて迅速な吸収及び
吸光度測定が行える。２０秒程度の電解を行って、電解
を停止すると図２に示したような紫外吸光度の変化が測
定される。図２のピーク面積を求め、電解装置１１で記
録された電解に要したクーロン量及び含有率既知の鋼試
料を用いて予め作成してある検量線を用いて鋼試料中の
硫黄の含有率をデータ処理装置２７によって算出する。
図２の試料中の硫黄含有率は１０ppm であった。本発明
によれば鋼試料中の１ppm 〜３００ppm の微量の硫黄を
精度よく定量することができた。
【００２０】電解装置の電源を切って電解終了後も電解
液を流しておくことによって電解セル１内の洗浄は行わ
れ、吸収セル１７の洗浄も測定終了後排出弁２３より吸
収液を排出し、更に新しい吸収液を供給して循環し、排
出することによって迅速に簡単に行える。１試料の分析
を洗浄時間を入れて６０秒以内の短時間に迅速に行うこ
とができた。
液を流しておくことによって電解セル１内の洗浄は行わ
れ、吸収セル１７の洗浄も測定終了後排出弁２３より吸
収液を排出し、更に新しい吸収液を供給して循環し、排
出することによって迅速に簡単に行える。１試料の分析
を洗浄時間を入れて６０秒以内の短時間に迅速に行うこ
とができた。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、これまで煩雑な分析操
作が必要で、しかも長い分析所要時間を要した金属試料
中の微量硫黄の定量を、簡単にかつ迅速に行うことがで
きる。しかも、金属試料よりガス化して分離した硫化水
素ガスを高感度に検出する紫外吸光光度法を用いている
ためppm オーダーまでの微量の硫黄を定量することがで
きる。本発明により微量域の硫黄成分の定量精度を向上
させることができ信頼性を大幅に向上することができ
た。これは金属の精錬、製鋼プロセスなど金属製造業に
おける操業管理、あるいは製品の品質管理などの分野に
与える効果は大きい。
作が必要で、しかも長い分析所要時間を要した金属試料
中の微量硫黄の定量を、簡単にかつ迅速に行うことがで
きる。しかも、金属試料よりガス化して分離した硫化水
素ガスを高感度に検出する紫外吸光光度法を用いている
ためppm オーダーまでの微量の硫黄を定量することがで
きる。本発明により微量域の硫黄成分の定量精度を向上
させることができ信頼性を大幅に向上することができ
た。これは金属の精錬、製鋼プロセスなど金属製造業に
おける操業管理、あるいは製品の品質管理などの分野に
与える効果は大きい。
【図１】本発明装置の実施例。
【図２】鋼試料を対象とした場合の硫化水素発生状況の
測定結果の一例を示す線図。
測定結果の一例を示す線図。
Ａ 電解ガス化部 Ｂ 吸光度測定部 １ 電解セル ２ 窒素ガスボンベ ３ ニードル弁 ４ 流量計 ５ 気液分離器 ６ 電解液タンク ７ 電解液ポンプ ８ 熱交換器 ９ 試料 １０ ラインフィルター １１ 電解装置 １２ 電圧制御回路 １３ 電源 １４ 試料用電極 １５ 電圧測定回路 １６ 硫化水素ガス搬送管 １７ 硫化水素吸収セル １８ ガス吹き込みノズル １９ 吸収液タンク ２０ 電磁ベン ２１ 吸収液循環ポンプ ２２ 吸光度測定セル ２３ 排出弁 ２４ ガス排出管 ２５，２６ 吸光光度計 ２７ データ処理装置
Claims (2)
- 【請求項１】 金属試料面を電気分解して金属試料中の
硫黄成分を硫化水素ガスとして発生させ、搬送ガスによ
って硫化水素ガスを希薄な塩基性溶液中に導入して吸収
させ、解離した硫黄成分イオンの２３２nm付近における
紫外吸収を測定し、金属試料中の硫黄成分の含有率を求
めることを特徴とする金属試料中の微量硫黄の電解ガス
化吸光光度迅速分析方法。 - 【請求項２】 電解液供給装置及び硫化水素搬送ガス供
給装置に接続する供給口、気液分離装置に接続する排出
口及び金属試料面と相対して対電極を設けた電解セル及
び金属試料と対電極とに接続する電解装置からなる電解
ガス化部、及び低部に気液分離装置に接続する硫化水素
ガス導入管、上部にガス排出口及び吸収液タンク、低部
から吸収液循環用ポンプ、排出弁、吸光度測定セルを連
結して上部に接続した吸収液循環管を設けた硫化水素吸
収セル、吸光光度計及びデータ処理装置からなる吸光度
測定部とから構成されることを特徴とする金属試料中の
微量硫黄の電解ガス化吸光光度迅速分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33468492A JPH06180286A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 金属試料中微量硫黄の電解ガス化吸光光度迅速分析方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33468492A JPH06180286A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 金属試料中微量硫黄の電解ガス化吸光光度迅速分析方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06180286A true JPH06180286A (ja) | 1994-06-28 |
Family
ID=18280081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33468492A Withdrawn JPH06180286A (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 金属試料中微量硫黄の電解ガス化吸光光度迅速分析方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06180286A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104807763A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-07-29 | 华南理工大学 | 一种适用于测定avs及sem的扩散-吸收装置及方法 |
-
1992
- 1992-12-15 JP JP33468492A patent/JPH06180286A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104807763A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-07-29 | 华南理工大学 | 一种适用于测定avs及sem的扩散-吸收装置及方法 |
| CN104807763B (zh) * | 2015-04-17 | 2018-01-02 | 华南理工大学 | 一种适用于测定avs及sem的扩散‑吸收装置及方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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