JPH06186221A - Method and apparatus for simultaneously analyzing sulfur and phosphorus in metal sample - Google Patents

Method and apparatus for simultaneously analyzing sulfur and phosphorus in metal sample

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JPH06186221A
JPH06186221A JP2568393A JP2568393A JPH06186221A JP H06186221 A JPH06186221 A JP H06186221A JP 2568393 A JP2568393 A JP 2568393A JP 2568393 A JP2568393 A JP 2568393A JP H06186221 A JPH06186221 A JP H06186221A
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JP
Japan
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gas
test paper
phosphorus
sulfur
hydride
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Application number
JP2568393A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Hayakawa
泰弘 早川
Akihiro Ono
昭紘 小野
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPH06186221A publication Critical patent/JPH06186221A/en
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Abstract

PURPOSE:To determine the quantities of sulfur and phosphorus in a metal sample quickly at the same time. CONSTITUTION:A metal sample 10 undergoes electrolysis or is made to react with oxygen having reducing power in a hydride-gas generating device 1, and hydride gas of phosphorus and sulfur in the sample is generated. Inactive gas is supplied into the hydride gas generating device 1. The above described hydride gas is introduced into a hydride-gas determining device 12 together with the inactive gas. The carrier gases are brought into contact with or made to pass through H2S detecting test paper or pH3 detecting test paper. The H2S detecting test paper is impregnated with a reagent which chemically reacts with H2S and develops a color. The pH3 detecting test paper is impregnated with a reagent which chemically reacts with pH3 and develops a color. Thus, both test papers are colored. The intensities of the coloring are measured, respectively.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、金属試料中に含有さ
れる微量の硫黄および燐を同時にかつ迅速に定量するこ
とができる硫黄、燐の分析方法およびその装置に関す
る。この発明は、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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sulfur and phosphorus analysis method and apparatus capable of simultaneously and rapidly determining a minute amount of sulfur and phosphorus contained in a metal sample. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used in the field of manufacturing process control and quality control analysis in the iron manufacturing industry or various non-ferrous metal industries.

【0002】[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硫黄および燐については、特に製鉄
において品質を決定する上で重要である。
2. Description of the Related Art In the management of operations such as metal refining and steelmaking processes, it is necessary to analyze and grasp the component content rates as quickly as possible, and to take operational countermeasures according to the results. For example, in the steelmaking process, the time from sampling to obtaining analytical results is usually 5 to 6 minutes. In addition, high accuracy and rapid analysis are required for product verification. Among the components to be analyzed, sulfur and phosphorus are important in determining the quality especially in iron making.

【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。この分析方法は定量感度に優れ
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。また、微
量の燐を定量する方法として、例えばJISG1214
「鉄および鋼中のりん定量方法」に定められたモリブデ
ン青吸光光度法がある。この方法は、試料を酸で分解
し、過塩素酸白煙処理により燐を酸化した後、モリブデ
ン酸アンモニウムとともに加温して生成した燐モリブデ
ン酸の還元によって生じたモリブデン青の吸光度を測定
するものである。この燐定量法に関しては分析操作が煩
雑であり、熟練を要することが大きな問題である。
As a method for quantifying a very small amount of sulfur in a metal sample, there is a combustion-infrared absorption method defined in JIS G1215 "Method for quantifying sulfur in iron and steel".
In this method, a metal sample is burned in an oxygen stream to convert sulfur in the sample into sulfur dioxide, and the content rate is obtained from its infrared absorption intensity. Although this analysis method is excellent in quantitative sensitivity, there is a problem in that it takes a long time to perform the analysis including the sample pretreatment for cutting or cutting the sample into small lumps. Further, as a method for quantifying a trace amount of phosphorus, for example, JIS G1214 is used.
There is a molybdenum blue absorptiometric method defined in "Method for determination of phosphorus in iron and steel". This method measures the absorbance of molybdenum blue produced by decomposing a sample with acid, oxidizing phosphorus by white smoke treatment with perchloric acid, and then heating it together with ammonium molybdate to reduce phosphomolybdic acid produced. Is. A major problem with this phosphorus determination method is that the analysis operation is complicated and skill is required.

【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)により試料中の硫黄、
燐、炭素等の新しい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
ロマトグラフ分析装置、誘導結合プラズマ発光分光分析
装置、原子吸光分析装置、または可視もしくは紫外吸光
光度分析装置などのガス分析装置によりガス成分濃度を
測定して試料中の各成分の含有量を求める。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
硫黄、燐を定量することができるようになったが、ガス
分析装置の感度が十分でない、あるいは感度がよい場合
には両元素を同時に定量できないなどの問題によりppm
オーダーの硫黄および燐の同時定量は困難であった。
In order to improve these problems, the inventors of the present invention have proposed that "a method for electrolysis gasification of a metal material and its apparatus" (Japanese Patent Application No. 2-44485) to provide sulfur in a sample,
A new analysis method for phosphorus, carbon, etc. was proposed. In this analysis method, a metal sample is electrolyzed in an electrolytic solution to generate a quantification target component such as sulfur, phosphorus, and carbon as a hydride gas, and a gas chromatograph analysis device, an inductively coupled plasma emission spectroscopic analysis device, and an atomic absorption analysis device are used. Alternatively, the gas component concentration is measured by a gas analyzer such as a visible or ultraviolet absorption spectrophotometer to determine the content of each component in the sample. By using this method, it has become possible to quantify sulfur and phosphorus in metal samples more easily and quickly than in the past, but if the sensitivity of the gas analyzer is not sufficient or the sensitivity is good, both Ppm due to problems such as not being able to quantify elements simultaneously
Simultaneous determination of order sulfur and phosphorus was difficult.

【0005】そこで、硫黄、燐のみに分析対象を絞り、
高感度で迅速性に優れた分析方法として、「金属試料中
の燐および硫黄の分析方法およびその装置」(特願平3
−160587)および「金属試料中の微量の燐および
硫黄の分析方法およびその装置」(特願平3−1889
75)を提案した。これらの方法では、ガス分析装置と
して硫黄および燐の水素化物ガスを高感度に検出するこ
とができる試験紙光電光度法(反射光度測定法)を採用
し、電解あるいは還元力を有する酸との反応により試料
中の硫黄および燐を水素化物ガスとして発生させ、この
発生ガス濃度を検出することで硫黄および燐を定量す
る。この方法により、ppm オーダーまでの硫黄および燐
を定量することが可能となった。
Therefore, the analysis target is limited to only sulfur and phosphorus,
As a highly sensitive and rapid analysis method, "Analysis method of phosphorus and sulfur in metal sample and its apparatus" (Japanese Patent Application No. Hei 3)
-160587) and "Method and apparatus for analysis of trace amounts of phosphorus and sulfur in metal sample" (Japanese Patent Application No. 3-1889).
75) was proposed. In these methods, a test paper photoelectric photometric method (reflection photometric method) that can detect hydride gases of sulfur and phosphorus with high sensitivity is used as a gas analyzer, and electrolysis or reaction with an acid having reducing power is adopted. To generate sulfur and phosphorus in the sample as hydride gas, and detect the concentration of the generated gas to quantify sulfur and phosphorus. This method has made it possible to quantify sulfur and phosphorus up to the ppm order.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】近年、製品の高級化に
ともなって高純度金属の開発が盛んに行われ、材料中の
含有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。このため、微量
の含有成分を正確に分析する必要性が増大し、さらに分
析結果を製造工程管理に利用するために迅速な分析が要
求されている。
In recent years, the development of high-purity metals has been actively pursued along with the upsizing of products, and the components contained in the materials have been steadily decreasing. Taking steel products as an example, high-grade steel products in which the content components of sulfur, phosphorus, etc. are controlled in the ppm order have been developed. Therefore, there is an increasing need for accurate analysis of a small amount of contained components, and a rapid analysis is required to utilize the analysis result for manufacturing process control.

【0007】上記「金属試料中の燐および硫黄の分析方
法およびその装置」(特願平3−160587)および
「金属試料中の微量の燐および硫黄の分析方法およびそ
の装置」(特願平3−188975)では、ガス分析装
置に試験紙光電光度法を採用することで、ppm オーダー
の硫黄、燐を定量することが可能となった。しかし、こ
れらの方法では、一種類の試験紙を用いて水素化物ガス
の検出を行うため、H2 SまたはPH3 のどちらか一成
分しか検出することはできず、硫黄および燐を同時に定
量することは困難であった。本発明は、金属試料中に含
有される微量の硫黄および燐を同時にかつ迅速に定量す
ることができる分析方法およびその装置を提供する。
The above-mentioned "Method and apparatus for analyzing phosphorus and sulfur in metal sample" (Japanese Patent Application No. 3-160587) and "Method and apparatus for analyzing a trace amount of phosphorus and sulfur in metal sample" (Japanese Patent Application No. 3-539). -188975), it became possible to quantify sulfur and phosphorus in the ppm order by adopting a test paper photoelectric photometric method in a gas analyzer. However, in these methods, since one type of test paper is used to detect hydride gas, only one component of H 2 S or PH 3 can be detected, and sulfur and phosphorus can be quantified at the same time. It was difficult. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides an analysis method and an apparatus thereof capable of simultaneously and rapidly determining a small amount of sulfur and phosphorus contained in a metal sample.

【0008】[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、本発明者らは次の方法および装置が有効であること
がわかった。すなわち、水素化物ガス発生装置内で金属
試料を電気分解または還元力を有する酸と反応させて試
料中の硫黄および燐の水素化物ガスを発生させつつ、前
記水素化物ガスが存在する水素化物ガス発生装置内に不
活性ガスを供給し、不活性ガスとともに前記水素化物ガ
スを水素化物ガス定量装置に導くことで金属試料中の硫
黄および燐を定量する方法において、水素化物ガス定量
装置のガス接触室にH2 Sと化学反応を生じ発色を呈す
る試薬を含浸させたH2 S検出用試験紙およびPH3
化学反応を生じ発色を呈する試薬を含浸させたPH3
出用試験紙を供給し、前記水素化物ガスをそれぞれの試
験紙に接触させて試験紙を発色させ、その発色強度を測
定することで硫黄および燐を同時に定量することを特徴
とする金属試料中の硫黄および燐の同時分析方法であ
り、さらに、この分析方法において、水素化物ガス定量
装置のガス接触室内で、水素化物ガスがH2 S検出用試
験紙と接触した後にPH3 検出用試験紙と接触すること
を特徴とする金属試料中の硫黄および燐の同時分析方法
であり、これを実現するために、金属試料からH2 Sお
よびPH3 を発生させる水素化物ガス発生装置、前記水
素化物ガスが存在する水素化物ガス発生装置内に不活性
ガスを供給する装置、および不活性ガスとともに導かれ
た前記水素化物ガスを定量する水素化物ガス定量装置を
備えた分析装置において、前記水素化物ガス定量装置
が、H2 Sと化学反応を生じ発色を呈する試薬を含浸さ
せたH2 S検出用試験紙およびPH3 と化学反応を生じ
発色を呈する試薬を含浸させたPH3 検出用試験紙を備
え、さらに両試験紙と前記水素化物ガスが接触するガス
接触室を備え、かつ各試験紙のガス接触面上に単色光を
照射してその反射光強度を検出して硫黄および燐の濃度
を測定することができる発色強度検出装置を備えている
ことを特徴とする金属試料中の硫黄および燐の同時分析
装置を用いる手段であり、さらに、この分析装置におい
て、水素化物ガス定量装置が、ガス搬送経路内にH2
検出用試験紙を供給して搬送ガスの全量を試験紙の片面
から逆面方向へ通過させた後、搬送ガスの全量をPH3
検出用試験紙の片面から逆面方向へ通過させる構造のガ
ス接触室を備え、かつ各試験紙のガス流入面上に単色光
を照射してその反射光強度を検出して硫黄および燐の濃
度を測定することができる発色強度検出装置を備えてい
ることを特徴とする金属試料中の硫黄および燐の同時分
析装置を用いる手段、または、上記分析装置において、
水素化物ガス定量装置が、ガス搬送経路内にH2 S検出
用試験紙の下にPH3 検出用試験紙を重ね合わせて供給
し、搬送ガスの全量をH2 S検出用試験紙上面からPH
3 検出用試験紙下面の方向へ通過させる構造のガス接触
室を備え、かつ各試験紙を分離した後に各試験紙のガス
流入面上に単色光を照射してその反射光強度を検出して
硫黄および燐の濃度を測定することができる発色強度検
出装置を備えていることを特徴とする金属試料中の硫黄
および燐の同時分析装置を用いる手段である。
In order to solve the above problems, the present inventors have found that the following method and apparatus are effective. That is, in a hydride gas generator, a metal sample is reacted with an acid having an electrolyzing or reducing power to generate a hydride gas of sulfur and phosphorus in the sample, while the hydride gas generating the hydride gas is present. In a method for quantifying sulfur and phosphorus in a metal sample by supplying an inert gas into the device and guiding the hydride gas together with the inert gas to a hydride gas quantification device, a gas contact chamber of the hydride gas quantification device. supplying PH 3 detection test paper impregnated with a reagent that exhibits H 2 S and the chemical reaction H 2 S detection test paper impregnated with a reagent that exhibits coloration occurs and results in PH 3 and a chemical reaction color development, The sulfur and phosphorus in the metal sample are characterized in that the hydride gas is brought into contact with each of the test strips to cause the test strips to develop color, and the color development intensity is measured to simultaneously determine sulfur and phosphorus. In the gas contact chamber of the hydride gas quantification device, the hydride gas is in contact with the H 2 S detection test strip and then with the PH 3 detection test strip. And a hydride gas generator for generating H 2 S and PH 3 from the metal sample, and the hydride gas is present in order to realize the simultaneous analysis of sulfur and phosphorus in the metal sample. In an analyzer equipped with a device for supplying an inert gas into the hydride gas generator, and a hydride gas quantification device for quantifying the hydride gas introduced together with the inert gas, the hydride gas quantification device is: comprising a PH 3 detection test paper impregnated with a reagent that exhibits H 2 S and the chemical reaction H 2 S detection test paper and impregnated with a reagent that exhibits coloration caused the resulting PH 3 is a chemical reaction color Further, a gas contacting chamber for contacting both of the test papers and the hydride gas is provided, and monochromatic light is irradiated on the gas contacting surface of each test paper to detect the reflected light intensity and measure the concentration of sulfur and phosphorus. Is a means for using a simultaneous analyzer for sulfur and phosphorus in a metal sample, characterized in that it is provided with a color intensity detector capable of H 2 S in
After supplying the test paper for detection and passing the whole amount of the carrier gas from one side of the test paper to the opposite side, the whole amount of the carrier gas is changed to PH 3
Concentrations of sulfur and phosphorus are provided by providing a gas contact chamber with a structure that allows one side of the test strip for detection to pass in the opposite direction, and irradiating monochromatic light on the gas inflow side of each test strip and detecting the reflected light intensity. Means for using a simultaneous analyzer for sulfur and phosphorus in a metal sample, which is equipped with a color development intensity detector capable of measuring, or in the above analyzer,
The hydride gas meter supplies the test paper for PH 3 detection under the test paper for H 2 S detection in the gas transportation path, and supplies the total amount of carrier gas from the top surface of the test paper for H 2 S detection to PH.
(3) A test chamber for detection is provided with a gas contact chamber that passes in the direction of the lower surface, and after separating each test strip, the gas inflow surface of each test strip is irradiated with monochromatic light to detect its reflected light intensity. It is a means for using a simultaneous analyzer for sulfur and phosphorus in a metal sample, which is equipped with a color development intensity detector capable of measuring the concentrations of sulfur and phosphorus.

【0009】[0009]

【作用】金属試料を電気分解または還元力を有する酸と
反応させると、金属試料中の硫黄および燐は還元され、
2 SおよびPH3 が発生する。本発明において、分析
に供する金属試料はブロック状または切削状のいずれで
あってもよい。製鉄業においては、溶銑または溶鋼から
採取し、試料調製器で調製した直径30mm程度の円柱状
のブロック状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密閉した水素化物ガス発生装
置内で行われ、酸のみで反応させる場合には30〜11
0℃に加熱した3〜12M塩酸などが適当である。さら
に塩酸を電解液として用い、対電極を設置して試料を電
解することにより単位時間当りの試料溶解量を増大さ
せ、水素化物ガスの発生量を向上させることができる。
発生した水素化物ガスは不活性ガスにより水素化物ガス
定量装置に搬送される。不活性ガスとしてはアルゴン、
ヘリウムまたは窒素ガスが用いられる。
[Function] When a metal sample is reacted with an acid having electrolysis or reducing power, sulfur and phosphorus in the metal sample are reduced,
H 2 S and PH 3 are generated. In the present invention, the metal sample to be analyzed may be either block-shaped or cut-shaped. In the iron-making industry, a cylindrical block-shaped sample having a diameter of about 30 mm, which is sampled from hot metal or molten steel and prepared by a sample preparation device, is often used. Generation of hydride gas from a metal sample is performed in a closed hydride gas generator, and in the case of reacting only with an acid, 30 to 11
Suitable is 3-12M hydrochloric acid heated to 0 ° C. Further, by using hydrochloric acid as an electrolytic solution and installing a counter electrode to electrolyze the sample, the amount of sample dissolved per unit time can be increased and the amount of hydride gas generated can be improved.
The generated hydride gas is conveyed to the hydride gas quantitative device by the inert gas. Argon as the inert gas,
Helium or nitrogen gas is used.

【0010】水素化物ガス定量装置に搬送された水素化
物ガスは、ガス接触室内を連続的にまたは間欠的に走行
するH2 S検出用試験紙およびPH3 検出用試験紙上
に、連続的に供給される。両検出用試験紙は、それぞれ
2 SおよびPH3 と化学反応を生じ発色を呈する試
薬、例えば酢酸鉛および硝酸銀を含浸させた幅2cm程度
のテープ状になった市販品が利用できる。試験紙の走行
速度はガス発生量に合わせて適宜調整し、連続測定なら
ば1〜10cm/min、間欠走行ならば10〜60秒/1測
定程度が適当である。
The hydride gas conveyed to the hydride gas meter is continuously supplied to the H 2 S detection test strip and the PH 3 detection test strip which continuously or intermittently run in the gas contact chamber. To be done. As the detection test papers, a commercially available reagent having a width of about 2 cm which is impregnated with reagents such as lead acetate and silver nitrate impregnated with a reagent which causes a color reaction by chemically reacting with H 2 S and PH 3 , respectively, can be used. The running speed of the test paper is appropriately adjusted according to the amount of gas generated, and 1 to 10 cm / min is suitable for continuous measurement, and 10 to 60 seconds / 1 is suitable for intermittent running.

【0011】搬送された水素化物ガスと両試験紙の接触
方法は、一定容積のガス接触室内に満たされた搬送ガス
に両試験紙の片面をそれぞれ接触させる方法あるいは試
験紙の上面から下面方向へ搬送ガスを通過させる方法の
いずれかが採られる。両試験紙はそれぞれ100ppm 程
度以下の微量のH2 SおよびPH3 ならばその全量を検
出することができる。試験紙に含浸された試薬と水素化
物ガスが反応すると、試験紙表面には発色が呈せられ、
この発色強度を検出することでガス濃度を測定すること
ができる。各試験紙は特定のガスにより発色するので検
出に際しての妨害成分は少ない。H2 SおよびPH3
共存している場合、H2 S検出用試験紙はH2 Sのみ検
出し、PH3 は全く検出しない。一方、PH3 検出用試
験紙はPH3 を検出するとともにH2 Sも検出してしま
う。
The method of contacting the transported hydride gas with both test strips is such that one side of each test strip is brought into contact with the carrier gas filled in the gas contact chamber of a constant volume, or from the upper surface to the lower surface of the test strip. Any of the methods of passing the carrier gas may be used. Both test papers can detect the total amount of H 2 S and PH 3 in a trace amount of about 100 ppm or less. When the reagent impregnated in the test paper reacts with the hydride gas, color develops on the surface of the test paper,
The gas concentration can be measured by detecting the color development intensity. Since each test paper develops a color by a specific gas, there are few interfering components at the time of detection. When H 2 S and PH 3 coexist, the H 2 S detecting test strip detects only H 2 S and does not detect PH 3 at all. Meanwhile, PH 3 detection test paper would also detects H 2 S detects the PH 3.

【0012】PH3 検出用試験紙のH2 Sに対する検出
感度はPH3 の1/10以下であるが、H2 SおよびP
3 の濃度によっては定量値の誤差を増大させる原因と
なる。そこで、H2 SおよびPH3 が共存しているガス
をそれぞれ妨害を受けずに両ガス成分を検出するために
は、測定すべきガスをまずH2 S検出用試験紙に接触あ
るいは通過させた後、PH3 検出用試験紙に接触あるい
は通過させればよい。100ppm 程度以下の微量のH2
Sならばその全量がH2 S検出用試験紙に含浸された試
薬と反応して消費され、H2 S検出用試験紙に接触ある
いは通過した後のガス中にはPH3 のみが存在すること
になる。このガスをPH3 検出用試験紙で検出すること
で、H2 SおよびPH3 を妨害成分が存在しない状態で
検出することができる。高濃度のH2 Sが共存している
恐れのある場合には、H2 S検出用試験紙に接触あるい
は通過した後のガスを酢酸鉛フィルタを通過させてH2
Sのみを完全に除去した後に、PH3 検出用試験紙に接
触あるいは通過させればよい。
[0012] Although the detection sensitivity for H 2 S of PH 3 detection test strip is less than 1/10 of PH 3, H 2 S and P
Depending on the H 3 concentration, it may cause an increase in the error in the quantitative value. Therefore, in order to detect both gas components without interfering with the gas in which H 2 S and PH 3 coexist, the gas to be measured was first contacted with or passed through the H 2 S detection test strip. After that, the test paper for PH 3 detection may be contacted with or passed through. Trace amount of H 2 less than 100ppm
S If the total amount is consumed by reacting with reagent impregnated in the H 2 S detection test paper, that only PH 3 is present in the gas after contact or pass in H 2 S detection test paper become. By detecting this gas with a PH 3 detecting test strip, H 2 S and PH 3 can be detected in the state where no interfering component is present. If the high concentration of H 2 S is at risk of coexisting is a gas after contact or pass in H 2 S detection test strip is passed through a lead acetate filter H 2
After completely removing only S, the test sheet for detecting PH 3 may be brought into contact with or passed through.

【0013】発色した試験紙の発色強度を測定するに
は、それぞれの試験紙のガス接触面あるいはガス流入面
の発色部分を単一波長のランプにより照射し、フォトダ
イオードなどで反射光の強度を測定する。H2 S検出用
試験紙およびPH3 検出用試験紙ともにその発色は55
5nm程度の同一波長で検出することが可能である。硫黄
および燐含有率と発色強度(反射光強度)との関係を示
す検量線を実験によりあらかじめ求めておくことで、反
射光強度に基づいた燐および硫黄の同時定量を行うこと
ができる。
In order to measure the color development intensity of the color-developed test paper, the color development part of the gas contact surface or the gas inflow surface of each test paper is irradiated with a single wavelength lamp, and the intensity of the reflected light is measured with a photodiode or the like. taking measurement. Both H 2 S detection test paper and PH 3 detection test paper have a color of 55.
It is possible to detect at the same wavelength of about 5 nm. It is possible to perform simultaneous quantification of phosphorus and sulfur based on the reflected light intensity by previously obtaining a calibration curve showing the relationship between the sulfur and phosphorus content and the color development intensity (reflected light intensity) by an experiment.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1は、ブロック状鋼試料を用い、電気分解によって水素
化物ガスを発生させる水素化物ガス発生装置の一例を模
式的に示している。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. FIG. 1 schematically shows an example of a hydride gas generator that generates a hydride gas by electrolysis using a block-shaped steel sample.

【0015】水素化物ガス発生装置1は反応室2を備え
ており、反応室2の側面上部にはニードル弁4および流
量計5を介して窒素ガスボンベ3が接続されている。ニ
ードル弁4の開度を調節して、反応室2に供給する窒素
ガス流量を一定に保持する。また、反応室2には窒素ガ
スボンベ3が接続されたとは反対側に気液分離器6が接
続されている。反応室2の側面下部には電解液ポンプ8
および熱交換器9を介して電解液タンク7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、6MHClを用いた。反応室2の頂部はブロック
状鋼試料の保持部となっており、試料10は下端部が反
応室2内に入り込むようにして支持される。上記気液分
離器6の頂部はラインフィルタ11を介して水素化物ガ
ス定量装置12に、また、底部は上記電解液タンク7に
接続されている。
The hydride gas generator 1 comprises a reaction chamber 2, and a nitrogen gas cylinder 3 is connected to the upper side surface of the reaction chamber 2 via a needle valve 4 and a flow meter 5. The opening of the needle valve 4 is adjusted to keep the flow rate of nitrogen gas supplied to the reaction chamber 2 constant. Further, a gas-liquid separator 6 is connected to the reaction chamber 2 on the side opposite to the side to which the nitrogen gas cylinder 3 is connected. An electrolyte pump 8 is provided on the lower side surface of the reaction chamber 2.
The electrolytic solution tank 7 is connected via the heat exchanger 9. As the electrolytic solution, various compositions can be used, but 6M HCl was used. The top of the reaction chamber 2 serves as a holder for the block-shaped steel sample, and the sample 10 is supported so that the lower end thereof enters the reaction chamber 2. The top of the gas-liquid separator 6 is connected to the hydride gas metering device 12 via a line filter 11, and the bottom is connected to the electrolyte tank 7.

【0016】水素化物ガス発生装置1は電解装置13を
備えており、試料用電極(正極)14は試料10の上面
に接触し、対極(負極;図示しない)は反応室2内にお
いて試料10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16に接続されており、電源16は
電圧制御回路15に接続されている。対極と試料10下
面との間には参照電極(図示しない)が挿入されてい
る。参照電極は電圧測定回路17を介して上記電圧制御
回路15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、電解電圧は所要電圧を保持するように電
圧制御回路15により制御される。
The hydride gas generator 1 is equipped with an electrolyzer 13, a sample electrode (positive electrode) 14 contacts the upper surface of the sample 10, and a counter electrode (negative electrode; not shown) of the sample 10 in the reaction chamber 2. It is located near the bottom surface. The sample electrode 14 and the counter electrode are connected to a power supply 16, and the power supply 16 is connected to a voltage control circuit 15. A reference electrode (not shown) is inserted between the counter electrode and the lower surface of the sample 10. The reference electrode is connected to the voltage control circuit 15 via the voltage measuring circuit 17. Based on the voltage detected by the reference electrode, the electrolytic voltage is controlled by the voltage control circuit 15 so as to maintain the required voltage.

【0017】図2は、硫黄および燐の水素化物ガスを検
出・定量する水素化物ガス定量装置の一例を模式的に示
したものである。水素化物ガス定量装置12に搬送され
てきた水素化物ガスは、ガス導入管18を通ってガス接
触室19へ導入され、ガス排出管20から吸引ポンプ2
1を通って排気される。ガス接触室19の下部には、H
2 S検出用試験紙22およびPH3 検出用試験紙23が
備えられ、両試験紙上部には照射ランプ24、フォトダ
イオード25が取り付けられている。フォトダイオード
25はマイクロコンピュータを含む発色強度検出装置2
6に接続されている。H2 S検出用試験紙22およびP
3 検出用試験紙23は、それぞれの試験紙走行装置2
7により走行速度が調節され、テープ状の試験紙を巻き
取った巻戻しリール28と巻取りリール29との間を走
行する。
FIG. 2 schematically shows an example of a hydride gas quantification device for detecting and quantifying sulfur and phosphorus hydride gases. The hydride gas conveyed to the hydride gas quantification device 12 is introduced into the gas contact chamber 19 through the gas introduction pipe 18, and the suction pump 2 from the gas discharge pipe 20.
Exhausted through 1. At the bottom of the gas contact chamber 19, H
A 2 S detecting test paper 22 and a PH 3 detecting test paper 23 are provided, and an irradiation lamp 24 and a photodiode 25 are attached to the upper parts of both test papers. The photodiode 25 is a color intensity detection device 2 including a microcomputer.
Connected to 6. H 2 S detection test paper 22 and P
The test strip 23 for H 3 detection corresponds to each test strip running device 2
The traveling speed is adjusted by 7 and the tape travels between the rewind reel 28 and the take-up reel 29 on which the tape-shaped test paper is wound.

【0018】ガス接触室19へ搬送されてきた水素化物
ガスは、H2 S検出用試験紙22およびPH3 検出用試
験紙23と接触し、H2 S検出用試験紙22のガス接触
面では試験紙に含浸されている酢酸鉛とH2 Sが反応し
硫化鉛(黒色)が生成し、またPH3 検出用試験紙23
のガス接触面では試験紙に含浸されている硝酸銀とPH
3 が反応し銀の析出(褐色)がそれぞれ生じる。各試験
紙の発色部分に照射ランプ24から単色光を照射し、そ
の反射光強度をフォトダイオード25で検出することで
試験紙で検出したH2 SおよびPH3 濃度を知ることが
できる。H2 SおよびPH3 が共存している場合、H2
S検出用試験紙はH2 Sのみ検出し、PH3 は全く検出
しないが、PH3 検出用試験紙はPH3 を検出するとと
もにH2Sも検出してしまう。PH3 検出用試験紙のH
2 Sに対する検出感度はPH3 の1/10以下であるた
め、H2 S濃度がPH3 濃度の1/10以下ならばこの
例で示した水素化物ガスと試験紙の接触方法で硫黄およ
び燐を十分定量することができる。
The hydride gas conveyed to the gas contact chamber 19 comes into contact with the H 2 S detecting test paper 22 and the PH 3 detecting test paper 23, and the gas contact surface of the H 2 S detecting test paper 22 The lead acetate impregnated in the test paper reacts with H 2 S to produce lead sulfide (black), and the PH 3 detection test paper 23
On the gas contact surface of the test paper, silver nitrate and PH impregnated in the test paper
3 reacts and silver precipitation (brown) occurs respectively. It is possible to know the H 2 S and PH 3 concentrations detected on the test paper by irradiating the colored portion of each test paper with monochromatic light from the irradiation lamp 24 and detecting the reflected light intensity with the photodiode 25. When H 2 S and PH 3 coexist, H 2
S detection test paper detects only H 2 S, PH 3 does not detect any, PH 3 detection test paper would also detects H 2 S detects the PH 3. H of the test paper for detecting PH 3
Since the detection sensitivity to 2 S is 1/10 or less of PH 3 , if the H 2 S concentration is 1/10 or less of the PH 3 concentration, the method of contacting the hydride gas with the test paper shown in this example is used for sulfur and phosphorus. Can be quantified sufficiently.

【0019】しかし、H2 S濃度が高い場合には、この
例で示した接触方法では定量値の誤差が大きくなる可能
性がある。この場合には、水素化物ガスをH2 S検出用
試験紙と接触させた後、PH3 検出用試験紙に接触させ
る方法をとることがよい。水素化物ガスをH2 S検出用
試験紙と接触させることで全量のH2 Sを消費し、その
後PH3 検出用試験紙に接触させれば、両水素化物ガス
を妨害成分が存在しない状態で検出することが可能とな
る。
However, when the H 2 S concentration is high, the contact method shown in this example may cause a large error in the quantitative value. In this case, it is preferable that the hydride gas is brought into contact with the H 2 S detection test paper and then brought into contact with the PH 3 detection test paper. By contacting the hydride gas with the H 2 S detection test paper to consume the entire amount of H 2 S, and then contacting the PH 3 detection test paper, both hydride gases can be removed without interfering components. It becomes possible to detect.

【0020】図3は、これを実行するための水素化物ガ
ス定量装置の一例を模式的に示したものである。ガス導
入管18を通ってガス接触室19へ導入された水素化物
ガスは、まずH2 S検出用試験紙22の片面から逆面方
向へ通過した後、PH3 検出用試験紙23の片面から逆
面方向へ通過し、ガス排出管20、吸引ポンプ21を通
って排出される。各試験紙のガス流入面上部には、照射
ランプ24およびフォトダイオード25が取り付けられ
ており、フォトダイオード25はマイクロコンピュータ
を含む発色強度検出装置26に接続されている。ガス接
触室19へ導入された水素化物ガスは、巻戻しリール2
8と巻取りリール29との間を走行する両試験紙を通過
することで、その流入面上に発色を呈する。この発色部
分に照射ランプ24から単色光を照射し、その反射光強
度をフォトダイオード25で検出することでH2 Sおよ
びPH3 濃度を知ることができる。
FIG. 3 schematically shows an example of a hydride gas quantification device for carrying out this. The hydride gas introduced into the gas contact chamber 19 through the gas introduction pipe 18 first passes from one side of the H 2 S detection test paper 22 to the opposite side, and then from one side of the PH 3 detection test paper 23. The gas passes through in the opposite direction and is discharged through the gas discharge pipe 20 and the suction pump 21. An irradiation lamp 24 and a photodiode 25 are attached to the upper part of the gas inflow surface of each test paper, and the photodiode 25 is connected to a color development intensity detection device 26 including a microcomputer. The hydride gas introduced into the gas contact chamber 19 is used in the rewind reel 2
By passing both test papers that run between the roll 8 and the take-up reel 29, color is developed on the inflow surface. The H 2 S and PH 3 concentrations can be known by irradiating the colored portion with monochromatic light from the irradiation lamp 24 and detecting the intensity of the reflected light with the photodiode 25.

【0021】この水素化物ガス定量装置を用いると、H
2 SおよびPH3 が共存している場合においても、両水
素化物ガスを妨害成分が存在しない状態で検出・定量す
ることが可能である。この例において、H2 Sが非常に
高濃度に存在している場合には、H2 S全量がH2 S検
出用試験紙で消費できず、PH3 検出用試験紙でのPH
3 検出に影響を及ぼす恐れがある。そのような場合に
は、H2 S検出用試験紙を通過した後のガスを酢酸鉛フ
ィルタ30を通過させてH2 Sのみを完全に除去した後
に、PH3 検出用試験紙に接触あるいは通過させればよ
い。
Using this hydride gas quantitative analyzer, H
Even when 2 S and PH 3 coexist, both hydride gases can be detected and quantified in the absence of interfering components. In this example, when the H 2 S is present in very high concentrations, H 2 S the total amount can not be consumed by H 2 S detection test paper, PH in PH 3 detection test strip
3 May affect detection. In such a case, the gas that has passed through the H 2 S detection test strip is passed through the lead acetate filter 30 to completely remove only H 2 S, and then contact or pass through the PH 3 detection test strip. You can do it.

【0022】さらに、水素化物ガスと試験紙の接触構造
をより簡単にするために、両試験紙を重ね合わせて水素
化物ガスの検出を行うこともできる。図4にその水素化
物ガス定量装置の一例を示す。H2 S検出用試験紙とP
3 検出用試験紙は重ね合わされてガス接触室19下部
へ供給され、ガス導入管18を通ってガス接触室19へ
導入された水素化物ガスが、H2 S検出用試験紙上面か
らPH3 検出用試験紙下面方向へ通過し、ガス排出管2
0、吸引ポンプ21を通って排出される。H2S検出用
試験紙およびPH3 検出用試験紙は、それぞれの試験紙
走行装置27により巻戻しリール28と巻取りリール2
9との間を走行させられるが、水素化物ガスと接触した
後、両試験紙は分離され、それぞれのガス流入面上の発
色部分に照射ランプ24から単色光が照射され、その反
射光強度がフォトダイオード25で検出され、H2 Sお
よびPH3 濃度が測定される。この例においても、水素
化物ガスはH2 S検出用試験紙で検出された後PH3
出用試験紙で検出されるため、H2 SおよびPH3 が共
存していてもお互いの影響を受けずにそれぞれ検出・定
量することができる。
Further, in order to make the contact structure between the hydride gas and the test paper simpler, it is possible to detect the hydride gas by superposing both test papers. FIG. 4 shows an example of the hydride gas quantification device. H 2 S detection test paper and P
The H 3 detection test papers are superposed and supplied to the lower part of the gas contact chamber 19, and the hydride gas introduced into the gas contact chamber 19 through the gas introduction pipe 18 is PH 3 from the upper surface of the H 2 S detection test paper. Gas exhaust pipe 2 that passes through the bottom surface of the test strip for detection
0, discharged through the suction pump 21. The H 2 S detecting test paper and the PH 3 detecting test paper are respectively used by the test paper running device 27 to rewind the reel 28 and the take-up reel 2.
The test strips are separated after contact with hydride gas, and monochromatic light is radiated from the irradiation lamp 24 to the color-developed portions on the respective gas inflow surfaces. Detected by the photodiode 25, the H 2 S and PH 3 concentrations are measured. Also in this example, since the hydride gas is detected by the H 2 S detecting test strip and then by the PH 3 detecting test strip, even if H 2 S and PH 3 coexist, they are affected by each other. It is possible to detect and quantify each without.

【0023】ここで、上記図1のように構成された水素
化物ガス発生装置を用い、図3のように構成された水素
化物ガス定量装置を用いて、硫黄および燐を同時に定量
する方法について説明する。試料10は円柱状の鋼であ
って、直径が30mm、高さが20mmである。試料10を
反応室2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8を駆動して電解液である6MHCl
を反応室2に連続的に供給する。途中、HC1は熱交換
器9により100℃に加熱される。このような状態で、
試料10に電解電圧(0.7V)を印加するとともに、
窒素ガスボンベ3から一定流量(100ml/min)で窒素
ガスを反応室2に供給する。試料10中の硫黄および燐
は還元されてそれぞれH2 S、PH3 となり、窒素ガス
に伴われて気液分離器6に入る。気液分離器6で、HC
1は電解液タンク7に戻り、H2 SおよびPH3 は窒素
ガスとともに水素化物定量装置12に送られる。途中、
ラインフィルタ11によりHClミストを除去する。
Here, a method for simultaneously quantifying sulfur and phosphorus using the hydride gas generator configured as shown in FIG. 1 and the hydride gas quantification device configured as shown in FIG. 3 will be described. To do. Sample 10 is a cylindrical steel having a diameter of 30 mm and a height of 20 mm. The sample 10 is placed on the top of the reaction chamber 2, and the sample electrode 14 is brought into contact therewith. 6M HCl which is an electrolyte by driving the electrolyte pump 8
Are continuously supplied to the reaction chamber 2. On the way, HC1 is heated to 100 ° C. by the heat exchanger 9. In this state,
While applying an electrolytic voltage (0.7 V) to the sample 10,
Nitrogen gas is supplied from the nitrogen gas cylinder 3 to the reaction chamber 2 at a constant flow rate (100 ml / min). Sulfur and phosphorus in the sample 10 are reduced to H 2 S and PH 3 , respectively, and enter the gas-liquid separator 6 along with the nitrogen gas. In the gas-liquid separator 6, HC
1 returns to the electrolyte tank 7, and H 2 S and PH 3 are sent to the hydride quantification device 12 together with nitrogen gas. On the way
The line filter 11 removes HCl mist.

【0024】水素化物ガス定量装置12では、H2 S検
出用試験紙22およびPH3 検出用試験紙23が一定速
度(4cm/min)で連続的に送られている。窒素ガスとと
もに送られてきたH2 SおよびPH3 は、まずH2 S検
出用試験紙22を通過する。H2 S検出用試験紙22は
PH3 を全く検出せず、H2 Sのみを選択的に検出し、
2 S濃度に応じた発色を試験紙上に呈する。H2 S検
出用試験紙22を通過したガスは、試験紙を通過した
後、酢酸鉛フィルタ30へ流入する。100ppm程度以
上のH2 Sが搬送されてくる可能性のない場合には酢酸
鉛フィルタ30は必要ないが、この例においては高濃度
のH2 Sが搬送されてくる可能性があったので酢酸鉛フ
ィルタ30を設置した。H2 S検出用試験紙22を通過
したガス中に残留しているH2 Sは酢酸鉛フィルタ30
中で硫化鉛を生成し、フィルタに吸着される。一方、搬
送ガス中のPH3 は酢酸鉛と反応しないため酢酸鉛フィ
ルタ30に吸着されず、その結果PH3 検出用試験紙2
3にはPH3 のみが送られ、PH3 濃度に応じた発色を
呈する。H2 S検出用試験紙22およびPH3 検出用試
験紙23上の発色部分は照射ランプ24により照射さ
れ、フォトダイオード25でその反射光強度が検出され
た後、発色強度検出装置26により発色強度すなわちH
2 SおよびPH3 濃度が算出される。
In the hydride gas meter 12, the H 2 S detecting test paper 22 and the PH 3 detecting test paper 23 are continuously fed at a constant speed (4 cm / min). The H 2 S and PH 3 sent together with the nitrogen gas first pass through the H 2 S detection test paper 22. The test paper 22 for H 2 S detection does not detect PH 3 at all and selectively detects only H 2 S,
Color development according to the H 2 S concentration is exhibited on the test paper. The gas that has passed through the H 2 S detecting test paper 22 flows into the lead acetate filter 30 after passing through the test paper. The lead acetate filter 30 is not necessary when there is no possibility that 100 ppm or more of H 2 S will be conveyed. However, in this example, since a high concentration of H 2 S may have been conveyed, acetic acid is used. A lead filter 30 was installed. H 2 S H 2 S remaining in the gas passing through the detection test paper 22 is lead acetate filter 30
Lead sulphide is produced in it and is adsorbed on the filter. On the other hand, since PH 3 in the carrier gas does not react with lead acetate, it is not adsorbed on the lead acetate filter 30, and as a result, PH 3 detection test paper 2
Only PH 3 is sent to 3, and the color is developed according to the PH 3 concentration. The colored portions on the H 2 S detecting test paper 22 and the PH 3 detecting test paper 23 are illuminated by the irradiation lamp 24, and after the reflected light intensity is detected by the photodiode 25, the color developing intensity is detected by the color developing intensity detecting device 26. Ie H
2 S and PH 3 concentrations are calculated.

【0025】図5は、上記ブロック状鋼試料を用い、電
気分解によってH2 SおよびPH3を発生させたとき
の、H2 S検出用試験紙およびPH3 検出用試験紙の反
射光強度測定結果を示している。電気分解を開始する
と、両試験紙とも直ちに反射光強度が低下し、約1分で
安定する。その後、電気分解を行っている間、両試験紙
ともほぼ一定の反射光強度を示し、電気分解を停止する
と反射光強度は直ちに変化し、最初の反射光強度に戻
る。電気分解を行っている間の反射光強度と、硫黄およ
び燐含有率の関係をあらかじめ求めておくことで、硫黄
および燐を同時に定量することができる。
FIG. 5 shows the measurement of the reflected light intensity of the H 2 S detecting test strip and the PH 3 detecting test strip when H 2 S and PH 3 were generated by electrolysis using the above block steel sample. The results are shown. When the electrolysis is started, the intensity of the reflected light on both test papers immediately decreases and stabilizes in about 1 minute. After that, during the electrolysis, both test papers show almost constant reflected light intensity, and when the electrolysis is stopped, the reflected light intensity immediately changes and returns to the initial reflected light intensity. By previously determining the relationship between the reflected light intensity during electrolysis and the sulfur and phosphorus content, sulfur and phosphorus can be quantified at the same time.

【0026】[0026]

【発明の効果】この発明によれば、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
料中の硫黄および燐の定量を、同時にかつ迅速に行うこ
とができる。しかも、ガス分析装置として硫黄および燐
の水素化物ガスを高感度に検出することができる試験紙
光電光度法を用いているため、ppm オーダーまでの硫
黄、燐を定量することができる。このため、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。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to simultaneously and rapidly perform the quantification of sulfur and phosphorus in a metal sample which has required complicated analysis operations and required a long analysis time. Moreover, since the test paper photoelectric photometric method capable of detecting the hydride gas of sulfur and phosphorus with high sensitivity is used as the gas analyzer, sulfur and phosphorus up to ppm order can be quantified. Therefore, it has a great effect on the fields such as metal refining, operation control in the metal manufacturing industry such as steel manufacturing process, or product quality control.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の方法を実施するための定量分析装置
の中の水素化物ガス発生装置の一例を示す装置構成図。
FIG. 1 is an apparatus configuration diagram showing an example of a hydride gas generator in a quantitative analysis apparatus for carrying out the method of the present invention.

【図2】この発明の方法を実施するための定量分析装置
の中の水素化物ガス定量装置の一例を示す装置構成図。
FIG. 2 is a device configuration diagram showing an example of a hydride gas quantification device in a quantification analysis device for carrying out the method of the present invention.

【図3】この発明の方法を実施するための定量分析装置
の中の水素化物ガス定量装置の別の一例を示す装置構成
図。
FIG. 3 is an apparatus configuration diagram showing another example of a hydride gas quantification apparatus in the quantitative analysis apparatus for carrying out the method of the present invention.

【図4】この発明の方法を実施するための定量分析装置
の中の水素化物ガス定量装置のさらに別の一例を示す装
置構成図。
FIG. 4 is an apparatus configuration diagram showing still another example of the hydride gas quantification device in the quantitative analysis device for carrying out the method of the present invention.

【図5】H2 S検出用試験紙およびPH3 検出用試験紙
の反射光強度測定結果の一例を示す線図。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the results of measurement of reflected light intensities of the H 2 S detection test paper and the PH 3 detection test paper.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 水素化物ガス発生装置 2 反応室 3 窒素ガスボンベ 4 ニードル弁 5 流量計 6 気液分離器 7 電解液タンク 8 電解液ポンプ 9 熱交換器 10 試料 11 ラインフィルタ 12 水素化物ガス定量装置 13 電解装置 14 試料用電極 15 電圧制御回路 16 電源 17 電圧測定回路 18 ガス導入管 19 ガス接触室 20 ガス排出管 21 吸引ポンプ 22 H2 S検出用試験紙 23 PH3 検出用試験紙 24 照射ランプ 25 フォトダイオード 26 発色強度検出装置 27 試験紙走行装置 28 巻戻しリール 29 巻取りリール 30 酢酸鉛フィルタ1 Hydride gas generator 2 Reaction chamber 3 Nitrogen gas cylinder 4 Needle valve 5 Flow meter 6 Gas-liquid separator 7 Electrolyte tank 8 Electrolyte pump 9 Heat exchanger 10 Sample 11 Line filter 12 Hydride gas quantifier 13 Electrolyzer 14 Sample electrode 15 Voltage control circuit 16 Power supply 17 Voltage measurement circuit 18 Gas introduction pipe 19 Gas contact chamber 20 Gas discharge pipe 21 Suction pump 22 H 2 S detection test paper 23 PH 3 detection test paper 24 Irradiation lamp 25 Photodiode 26 Color intensity detector 27 Test paper running device 28 Rewinding reel 29 Take-up reel 30 Lead acetate filter

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水素化物ガス発生装置内で金属試料を電
気分解または還元力を有する酸と反応させて試料中の硫
黄および燐の水素化物ガスを発生させつつ、前記水素化
物ガスが存在する水素化物ガス発生装置内に不活性ガス
を供給し、不活性ガスとともに前記水素化物ガスを水素
化物ガス定量装置に導くことで金属試料中の硫黄および
燐を定量する方法において、水素化物ガス定量装置のガ
ス接触室にH2 Sと化学反応を生じ発色を呈する試薬を
含浸させたH2 S検出用試験紙およびPH3 と化学反応
を生じ発色を呈する試薬を含浸させたPH3 検出用試験
紙を供給し、前記水素化物ガスをそれぞれの試験紙に接
触させて試験紙を発色させ、その発色強度を測定するこ
とで硫黄および燐を同時に定量することを特徴とする金
属試料中の硫黄および燐の同時分析方法。
1. A hydrogen gas in which a hydride gas exists while a metal sample is reacted with an acid having an electrolysis or reducing power in a hydride gas generator to generate a hydride gas of sulfur and phosphorus in the sample. In a method for quantifying sulfur and phosphorus in a metal sample by supplying an inert gas into a hydride gas generator and guiding the hydride gas together with the inert gas to a hydride gas quantification device, the PH 3 detection test paper impregnated with a reagent that exhibits coloration produced H 2 S and the chemical reaction H 2 S detection test paper and PH 3 and chemical reaction of the reagent impregnated exhibiting the resulting color development in gas contact chamber The sulfur and phosphorus in a metal sample are characterized in that the hydride gas is supplied to each of the test papers to bring the test papers into color, and the color development intensity is measured to simultaneously determine sulfur and phosphorus. Simultaneous analysis method of phosphorus.
【請求項2】 水素化物ガス定量装置のガス接触室内
で、水素化物ガスがH2 S検出用試験紙と接触した後に
PH3 検出用試験紙と接触することを特徴とする請求項
1記載の金属試料中の硫黄および燐の同時分析方法。
2. The method according to claim 1, wherein the hydride gas comes into contact with the test paper for detecting H 2 S and then with the test paper for detecting PH 3 in the gas contact chamber of the hydride gas quantification device. Method for simultaneous analysis of sulfur and phosphorus in metal samples.
【請求項3】 金属試料からH2 SおよびPH3 を発生
させる水素化物ガス発生装置、前記水素化物ガスが存在
する水素化物ガス発生装置内に不活性ガスを供給する装
置、および不活性ガスとともに導かれた前記水素化物ガ
スを定量する水素化物ガス定量装置を備えた分析装置に
おいて、前記水素化物ガス定量装置が、H2 Sと化学反
応を生じ発色を呈する試薬を含浸させたH2 S検出用試
験紙およびPH3 と化学反応を生じ発色を呈する試薬を
含浸させたPH3 検出用試験紙を備え、さらに両試験紙
と前記水素化物ガスが接触するガス接触室を備え、かつ
各試験紙のガス接触面上に単色光を照射してその反射光
強度を検出して硫黄および燐の濃度を測定することがで
きる発色強度検出装置を備えていることを特徴とする金
属試料中の硫黄および燐の同時分析装置。
3. A hydride gas generator for generating H 2 S and PH 3 from a metal sample, a device for supplying an inert gas into the hydride gas generator in which the hydride gas is present, and an inert gas An analyzer equipped with a hydride gas quantification device for quantifying the introduced hydride gas, wherein the hydride gas quantification device is impregnated with a reagent that causes a chemical reaction with H 2 S to develop color and detects H 2 S. It includes a use test strips and PH 3 and PH 3 detection test paper impregnated with a reagent that exhibits coloration caused a chemical reaction, comprising a further two test paper with the gas contact chamber hydride gas contacts, and each test paper Sulfur in a metal sample characterized by being equipped with a color intensity detector capable of measuring the concentrations of sulfur and phosphorus by irradiating monochromatic light on the gas contact surface of Simultaneous phosphorus analyzer.
【請求項4】 水素化物ガス定量装置が、ガス搬送経路
内にH2 S検出用試験紙を供給して搬送ガスの全量を試
験紙の片面から逆面方向へ通過させた後、搬送ガスの全
量をPH3 検出用試験紙の片面から逆面方向へ通過させ
る構造のガス接触室を備え、かつ各試験紙のガス流入面
上に単色光を照射してその反射光強度を検出して硫黄お
よび燐の濃度を測定することができる発色強度検出装置
を備えていることを特徴とする請求項3記載の金属試料
中の硫黄および燐の同時分析装置。
4. A hydride gas quantification device supplies an H 2 S detecting test strip into the gas transport path to pass the entire amount of the transport gas from one side of the test strip to the opposite side, and It is equipped with a gas contact chamber with a structure that allows the entire amount to pass from one side of the PH 3 detection test paper to the opposite side, and irradiates monochromatic light on the gas inflow surface of each test paper and detects the reflected light intensity to detect sulfur. 4. The simultaneous analysis device for sulfur and phosphorus in a metal sample according to claim 3, further comprising a color development intensity detection device capable of measuring the concentration of phosphorus.
【請求項5】 水素化物ガス定量装置が、ガス搬送経路
内にH2 S検出用試験紙の下にPH3 検出用試験紙を重
ね合わせて供給し、搬送ガスの全量をH2 S検出用試験
紙上面からPH3 検出用試験紙下面の方向へ通過させる
構造のガス接触室を備え、かつ各試験紙を分離した後に
各試験紙のガス流入面上に単色光を照射してその反射光
強度を検出して硫黄および燐の濃度を測定することがで
きる発色強度検出装置を備えていることを特徴とする請
求項3記載の金属試料中の硫黄および燐の同時分析装
置。
5. A hydride gas quantification device supplies a test strip for PH 3 detection under a test strip for H 2 S detection in a gas transport path, and supplies the total amount of the transport gas for H 2 S detection. It is equipped with a gas contact chamber with a structure that passes from the top surface of the test paper to the bottom surface of the PH 3 detection test paper, and after separating each test paper, irradiates the gas inflow surface of each test paper with monochromatic light and reflects it. 4. The simultaneous analyzer for sulfur and phosphorus in a metal sample according to claim 3, further comprising a color development intensity detector capable of detecting the intensity and measuring the concentrations of sulfur and phosphorus.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6319722B1 (en) * 1999-03-24 2001-11-20 Praxair Technology, Inc. Analysis of hydrogen sulfide in hydride gases
EP1695069A1 (en) * 2003-12-18 2006-08-30 Inco Limited Hydrogen sulfide monitoring system

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