JPH11262659A - Collecting agent, its production, collector and its production - Google Patents

Collecting agent, its production, collector and its production

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JPH11262659A
JPH11262659A JP10065855A JP6585598A JPH11262659A JP H11262659 A JPH11262659 A JP H11262659A JP 10065855 A JP10065855 A JP 10065855A JP 6585598 A JP6585598 A JP 6585598A JP H11262659 A JPH11262659 A JP H11262659A
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support
acid
filter
air
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久美子 雨宮
Shoji Kozuka
祥二 小塚
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To collect basic compounds contained in gas such as the air in the form suitable for analysis, efficiently, and in high concentration. SOLUTION: A filter 1 that on a fluororesin supporting body to which hydrophilicity imparting treatment is applied an acidic layer containing 1.5-15 mg/cm<2> of acid per unit volume of the supporting body is formed is fitted in a cartridge 3. After that, by causing air to be analyzed to flow in the filter 1 in the cartridge 3 from a suction port 31 of the cartridge 3 and contacting it with the acidic layer of the filter 1, ammonia, amine or the like in the air is effectively collected in high concentration in the form of salt. The salt is solvent extracted from the filter 1 after collection, and is analyzed by a chromatographic method. In this way, the determination of a trace of basic compounds in the air can be quickly performed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、大気等の気体中に
含まれる塩基性化合物の捕集剤及びその製造方法並びに
前記捕集剤を用いた捕集装置及びその製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a collector for a basic compound contained in a gas such as air, a method for producing the same, a collector using the collector, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりアンモニア、アミン類のような
塩基性化合物の臭いは魚類の腐敗臭として知られてい
る。魚腸骨処理工場や化学工場などから発生するアミン
類の悪臭は深刻な問題であり、環境大気の清浄化が望ま
れているが、そのためには気中アンモニア・アミン類を
捕集、分析する技術の確立が必要である。
2. Description of the Related Art The odor of basic compounds such as ammonia and amines has been known as spoilage of fish. The foul odor of amines generated from fish ilium bone processing plants and chemical plants is a serious problem, and it is desired to purify the ambient air. To that end, air ammonia and amines are collected and analyzed. Technology needs to be established.

【0003】一方、超LSI製造工程では、クリーンル
ーム内の不純物ガスを管理分析する技術の確立が不可欠
となっている。無機イオンの分析には、インピンジャ等
で大気中のイオン成分を超純水中に捕集し、それをイオ
ンクロマトグラフ法(IC)により検出する手法が用い
られている。ところが、今までほとんど重要視されてい
なかった大気中の超微量の有機物による汚染も、半導体
装置の種々の欠陥や超LSI製造工程の歩留まり低下の
原因となることが明らかになり、有機物の検出に関して
も無機物と同レベルの感度が求められるようになってき
た。
On the other hand, in the VLSI manufacturing process, it is essential to establish a technology for managing and analyzing impurity gas in a clean room. For the analysis of inorganic ions, a technique is used in which ion components in the atmosphere are collected in ultrapure water by an impinger or the like and detected by ion chromatography (IC). However, it has become clear that contamination by ultra-trace amounts of organic matter in the atmosphere, which has been of little importance until now, also causes various defects in semiconductor devices and lowers the yield of the VLSI manufacturing process. The same level of sensitivity as inorganic substances has been required.

【0004】特にイオン性有機化合物であるアンモニ
ア、アルカノールアミン、脂肪族アミン、芳香族アミン
等のアミン類は反応性が高く、リソグラフィー工程にお
けるレジスト硬化の障害となるなどの不具合の原因とな
ることが明からになってきており、その分析法の開発が
特に重要となっている。
In particular, amines such as ammonia, alkanolamines, aliphatic amines, and aromatic amines, which are ionic organic compounds, have high reactivity and may cause problems such as hindering resist curing in a lithography process. It is becoming clear that the development of the analytical method is of particular importance.

【0005】クリーンルーム中のアンモニアは外気、ウ
ェハ洗浄液やCVD原料ガス等に起因すると考えられ
る。また、アミン類はクリーンルームのボイラー水の添
加剤に含まれている成分や人体から発生する成分による
と考えられる。これらのアンモニアやアミン類が微量ガ
スとして半導体製造プロセスの歩留まり低下の一因とな
っている。
[0005] Ammonia in the clean room is considered to be caused by outside air, wafer cleaning liquid, CVD source gas and the like. Further, it is considered that amines are derived from components contained in the additive of boiler water in the clean room and components generated from the human body. These ammonia and amines as trace gases contribute to a decrease in the yield of the semiconductor manufacturing process.

【0006】このようなアンモニア、アミン類の分析を
目的とした従来の捕集法としては、インピンジャ純水捕
集法若しくは硫酸をコーティングした濾紙に空気を通過
させる濾紙吸収法が用いられてきた。しかし、インピン
ジャ法では捕集効率を高めるために、超純水を100
(ml)以上と大量に用いるため、捕集物質を濃縮する
際に不純物が入るなどして濃縮が困難であった。また、
濾紙吸収法においても、捕集後に濾紙ホルダーから取り
外した濾紙をビーカーに入れて十分な量の溶媒(直径5
cmの濾紙で10ml〜20ml)に浸して抽出した後
に分析装置にかけるため、分析作業中の空気や容器から
の汚染の心配があり、微量ガスの高感度検出法としては
問題があった。
As a conventional collecting method for analyzing such ammonia and amines, an impinger pure water collecting method or a filter paper absorption method in which air is passed through a filter paper coated with sulfuric acid has been used. However, in the impinger method, 100% of ultrapure water is used in order to increase the collection efficiency.
(Ml) or more, so that it was difficult to concentrate the trapped substance because impurities were contained when the trapped substance was concentrated. Also,
In the filter paper absorption method as well, the filter paper removed from the filter paper holder after collection is placed in a beaker and a sufficient amount of solvent (diameter 5
The filter is immersed in a filter paper (10 ml to 20 ml) and extracted and then subjected to an analyzer. Therefore, there is a concern about contamination from air and containers during the analysis operation, and there is a problem as a highly sensitive detection method for trace gas.

【0007】このような作業中の汚染を減少させること
ができ、作業全ての自動化を行える装置として、気体透
過膜を利用した拡散スクラバー法とイオンクロマトグラ
フィーを一体化した装置が開示されている(特開平8−
54380)。この装置を用いることにより、気中0.
1(ppb)レベルのアンモニアを20分毎に自動的に
モニタリングすることができる。
[0007] As an apparatus capable of reducing such contamination during the operation and automating the entire operation, there is disclosed an apparatus in which a diffusion scrubber method using a gas permeable membrane and ion chromatography are integrated ( JP-A-8-
54380). By using this device, it is possible to reduce
One (ppb) level of ammonia can be automatically monitored every 20 minutes.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記のように気中に含
まれるアンモニアやアミンは、気中の酸性物質(例えば
塩酸)などと反応し、粒子状やミスト状で存在している
ことが多い。しかし、拡散スクラバー法では、その機構
上、粒子やミストを捕集することができない。このた
め、実際にインピンジャ法及び拡散スクラバー法により
同じ場所での同時測定を行うと、インピンジャ捕集で検
出される濃度の方が高い結果になることが多い。このよ
うな状態では、正確なアンモニア、アミン量を測定する
ことが不可能であるので、結果的にインピンジャと併用
して用いなければならず、これでは自動化の意味もな
く、且つインピンジャ法の欠点も出てしまうという問題
があった。
As described above, ammonia and amine contained in the air react with acidic substances (for example, hydrochloric acid) in the air and are often present in the form of particles or mist. . However, the diffusion scrubber method cannot trap particles or mist due to its mechanism. For this reason, when simultaneous measurement is actually performed at the same place by the impinger method and the diffusion scrubber method, the concentration detected by the impinger collection often gives a higher result. In such a state, it is impossible to accurately measure the amounts of ammonia and amine, and consequently, it must be used in combination with an impinger. There was a problem that also came out.

【0009】また、最近では部品材料からの発生ガスの
試験を行うために、部品材料で非常に小さな箱(15c
m×15cm×15cm程度)を作製し、その中の空気
を分析したいというニーズがある。ところが、インピン
ジャや拡散スクラバーはサイズが大きく、そのような小
さな箱の中に入れて捕集することができないという問題
があった。
Recently, in order to test the gas generated from the component material, a very small box (15c) made of the component material is used.
There is a need to produce a sample having a size of about mx 15 cm x 15 cm) and to analyze the air therein. However, there is a problem that the impinger and the diffusion scrubber are large in size and cannot be collected in such a small box.

【0010】本発明は、上述の如き従来の課題を解決す
るためになされたもので、その目的は、大気等の気体に
含まれる塩基性化合物を分析に適した形で効率よく且つ
高濃度で捕集することができる捕集剤及びその製造方法
並びに前記捕集剤を用いた捕集装置及びその製造方法を
提供することである。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to efficiently and at a high concentration a basic compound contained in a gas such as air in a form suitable for analysis. An object of the present invention is to provide a trapping agent capable of trapping, a method for producing the trapping agent, a trapping device using the trapping agent, and a method for producing the trapping agent.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に筆者等は鋭意研究を行なった結果、第1の発明の特徴
は、親水化処理されたフッ素樹脂支持体と、このフッ素
樹脂支持体の表面にフッ素樹脂支持体単位体積当たり
1.5〜15mg/cm3 の密度で形成された酸性層と
を備えたことにある。
Means for Solving the Problems To achieve the above object, the present inventors have conducted intensive studies. As a result, the first aspect of the present invention is characterized in that a hydrophilized fluororesin support and this fluororesin support are provided. And an acidic layer formed at a density of 1.5 to 15 mg / cm 3 per unit volume of the fluororesin support.

【0012】この第1の発明によれば、親水化処理を行
ったフッ素樹脂支持体にこのフッ素樹脂支持体単位体積
当たり1.5〜15mg/cm3 の酸を付着させた捕集
剤を作製し、この捕集剤に空気を接触させたところ、空
気中に含まれる塩基性化合物を塩の形で効率よく、高濃
度に捕集できることを見いだした。また、捕集後に少量
の水またはアルコールで抽出することにより、高濃度で
低ブランクという分析に適した状態で回収できることを
確認した。特に、本発明の捕集剤の特徴は、フッ素樹脂
支持体が、樹脂1cm3 あたりに1.5〜15mgの酸
で覆われていることにある。この酸の量が1.5mg以
下であると、酸の量が少なすぎるため、空気中のアンモ
ニアやアミンなどの塩基性化合物を完全に捕集すること
が難しい。また、酸の量が15mg以上になると酸の量
が多すぎるため、空気と接触させている間に酸が剥がれ
て取れてしまう可能性がある。その結果、酸による空気
の汚染及び塩基性化合物の定量性が劣るという悪影響が
ある。また、酸を過剰に加えると、分析の際にブランク
が上昇してしまう可能性が高い。従って、フッ素樹脂支
持体単位体積当たり1.5〜15mg/cm3 の酸性層
で覆われていることが、その捕集作用を発揮する上で極
めて重要であることが判明した。
According to the first aspect of the invention, a collector is prepared by adhering 1.5 to 15 mg / cm 3 of acid per unit volume of the fluororesin support to the hydrophilized fluororesin support. Then, when the collector was brought into contact with air, it was found that the basic compound contained in the air could be efficiently collected in the form of a salt at a high concentration. In addition, it was confirmed that by collecting and extracting with a small amount of water or alcohol after collection, it can be recovered in a state of high concentration and low blank suitable for analysis. In particular, a feature of the collector of the present invention is that the fluororesin support is covered with 1.5 to 15 mg of acid per cm 3 of resin. When the amount of the acid is 1.5 mg or less, the amount of the acid is too small, so that it is difficult to completely collect basic compounds such as ammonia and amine in the air. Further, when the amount of the acid is 15 mg or more, the amount of the acid is too large, so that the acid may be peeled off during contact with air. As a result, there is an adverse effect that air is contaminated by the acid and the quantitativeness of the basic compound is poor. Also, if an acid is added in excess, the blank is likely to rise during analysis. Therefore, it has been found that covering with an acidic layer of 1.5 to 15 mg / cm 3 per unit volume of the fluororesin support is extremely important for exhibiting its trapping action.

【0013】第2の発明の特徴は、所定濃度の酸溶液を
前記フッ素樹脂支持体に通過、若しくは滴下、若しくは
前記支持体を前記酸溶液に浸潰させた後、溶媒を除去す
ることで、前記フッ素樹脂支持体単位体積当たり1.5
〜15mg/cm3 の酸を付着させることにある。
A feature of the second invention is that an acid solution having a predetermined concentration is passed or dropped on the fluororesin support, or the support is immersed in the acid solution, and then the solvent is removed. 1.5 per unit volume of the fluororesin support
In depositing a acid to 15 mg / cm 3.

【0014】この第2の発明によれば、所定濃度の酸溶
液をフッ素樹脂支持体に通過、若しくは滴下、若しくは
浸漬した後に、減圧若しくは加熱若しくはガスパージに
より溶媒を除去する。この時、酸性層の作製処理に用い
得る溶媒としては、水、メタノール、エタノール、プロ
パノール、イソプロバノール、アセトン、アセトニトリ
ル、テトラヒドロフラン、クロロホルム、ジクロロメタ
ン、ジクロロエタン等が挙げられるが、酸の溶解性と沸
点の低さを考慮すると、メタノールが最適である。
According to the second aspect, the acid solution having a predetermined concentration is passed, dropped or immersed in the fluororesin support, and then the solvent is removed by decompression, heating or gas purging. At this time, as a solvent that can be used for the preparation treatment of the acidic layer, water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, acetone, acetonitrile, tetrahydrofuran, chloroform, dichloromethane, dichloroethane, and the like are mentioned. Considering the lowness, methanol is optimal.

【0015】また、前記酸溶液として、酒石酸の溶液を
用いても良い。
Further, a tartaric acid solution may be used as the acid solution.

【0016】これによれば、フッ素樹脂支持体上に形成
する酸性層に適した酸は、常温での安定性、揮発性など
の点から不揮発性である必要があるため、常温で固体の
例えば酒石酸が適している。この酒石酸の他に、ホスホ
ン酸、過塩素酸、リン酸、ホウ酸、シュウ酸、アジビン
酸、キナルジン酸、クエン酸、ケイ皮酸、コハク酸、フ
マル酸、マレイン酸、マロン酸、マンデル酸、リンゴ酸
からなる群より選択される酸性化合物を用いるのが望ま
しい。融点の低い酢酸、ギ酸等は、捕集剤の寿命が短
く、また、空気中に揮散することによる空気汚染が考え
られることから適していない。
According to this, an acid suitable for an acidic layer formed on a fluororesin support must be non-volatile in terms of stability at room temperature, volatility, and the like. Tartaric acid is suitable. In addition to this tartaric acid, phosphonic acid, perchloric acid, phosphoric acid, boric acid, oxalic acid, adibic acid, quinaldic acid, citric acid, cinnamic acid, succinic acid, fumaric acid, maleic acid, malonic acid, mandelic acid, It is desirable to use an acidic compound selected from the group consisting of malic acid. Acetic acid, formic acid and the like having a low melting point are not suitable because the life of the collecting agent is short and air pollution due to volatilization in the air is considered.

【0017】第3の発明の特徴は、親水化処理されたフ
ッ素樹脂支持体と、このフッ素樹脂支持体の表面に形成
された前記フッ素樹脂支持体単位体積当たり1.5〜1
5mg/cm3 の密度で形成された酸性層と、前記フッ
素樹脂支持体を内部に装着し、気体又は液体が流入、流
出する吸入口及び排出口を有するケースとを備えたこと
にある。
The third invention is characterized in that the fluororesin support subjected to the hydrophilic treatment and 1.5 to 1 per unit volume of the fluororesin support formed on the surface of the fluororesin support are provided.
An acidic layer formed at a density of 5 mg / cm 3 , a case having the fluororesin support mounted therein, and having a suction port and a discharge port through which gas or liquid flows in and out.

【0018】この第3の発明によれば、酸性層を表面に
形成したフッ素樹脂支持体、即ち捕集剤をケース内に装
着してあり、持ち運びがしやすい。被測定対象の大気が
ある場所に前記ケースを設置し、ケースの排出口からポ
ンプなどで排気することにより、被測定対象の大気をケ
ースの流入口から内部に吸い込んで、フッ素樹脂支持体
の酸性層に接触させることにより、アンモニアやアミン
などの塩基性化合物を酸性層により塩の形で捕集する。
その後、フッ素樹脂支持体をケースより取り出し、溶媒
により捕集物質を抽出して分析に供する。フッ素樹脂支
持体を前記ケースに着脱自在にすることにより、装置の
操作性が向上する。
According to the third aspect, the fluororesin support having the acidic layer formed on the surface, that is, the collecting agent is mounted in the case, and is easily carried. The case is installed in a place where the atmosphere to be measured is located, and the case is exhausted by a pump or the like from the outlet of the case, so that the atmosphere to be measured is sucked into the case from the inlet, and the acid of the fluororesin support is By contact with the layer, a basic compound such as ammonia or amine is collected in the form of a salt by the acidic layer.
Thereafter, the fluororesin support is taken out of the case, and the trapping substance is extracted with a solvent to be used for analysis. By making the fluororesin support detachable from the case, the operability of the apparatus is improved.

【0019】第4の発明の特徴は、前記フッ素樹脂支持
体を前記ケースに装着する工程と、前記ケースに酸溶液
を流入させる工程と、前記酸溶液を流入させた後の前記
フッ素樹脂支持体を前記ケースと共に減圧乾燥して、前
記フッ素樹脂支持体の表面に前記フッ素樹脂支持体単位
体積当たり1.5〜15mg/cm3 の密度で形成され
た前記酸性層を形成する工程とを含むことにある。
A fourth aspect of the present invention is characterized in that the step of mounting the fluororesin support on the case, the step of flowing an acid solution into the case, and the step of flowing the acid solution into the case. And drying the acidic layer with a density of 1.5 to 15 mg / cm 3 per unit volume of the fluororesin support on the surface of the fluororesin support. It is in.

【0020】この第4の発明によれば、ケースに親水化
処理した酸性層形成前のフッ素樹脂支持体を装着した
後、ケースの吸入口から酸溶液をケース内に流入させ
て、フッ素樹脂支持体の表面に酸溶液を浸潤させる。そ
の後、ケース毎、減圧乾燥させると、フッ素樹脂支持体
の表面に酸性層が形成され、窒素雰囲気中などに保管す
る。ケースに流入させる酸溶液の濃度や流入量などを制
御することにより、前記フッ素樹脂支持体単位体積当た
りに1.5〜15mg/cm3 の密度で形成された前記
酸性層が得られる。
According to the fourth aspect of the present invention, after the fluororesin support before the formation of the acidic layer subjected to the hydrophilization treatment is mounted on the case, the acid solution is caused to flow into the case from the suction port of the case, and the fluororesin support is formed. Infiltrate the body surface with the acid solution. Thereafter, when the case is dried under reduced pressure, an acidic layer is formed on the surface of the fluororesin support and stored in a nitrogen atmosphere or the like. By controlling the concentration and the amount of the acid solution flowing into the case, the acidic layer formed at a density of 1.5 to 15 mg / cm 3 per unit volume of the fluororesin support can be obtained.

【0021】第5の発明の特徴は、親水化処理されたフ
ッ素樹脂製の内管と、このフッ素樹脂製内管の表面に形
成された前記フッ素樹脂製内管単位体積当たりに1.5
〜15mg/cm3 の密度で形成された酸性層と、前記
フッ素樹脂製の内管を内部に装着し、両端が開口した外
管とを備えたことにある。
The fifth invention is characterized in that the inner tube made of a fluororesin which has been subjected to a hydrophilic treatment and the inner tube made of a fluororesin formed on the surface of the inner tube made of a fluororesin have a volume of 1.5 parts per unit volume.
An acidic layer formed at a density of 1515 mg / cm 3 , and an outer tube having the inner tube made of the fluororesin and having both ends opened.

【0022】この第5の発明によれば、被測定対象の大
気がある場所に前記内管を装着した外管を設置し、外管
の一方の開口部からポンプなどて排気することにより、
被測定対象の大気を他方の開口部から内部に吸い込ん
で、内管の酸性層に接触させることにより、アンモニア
やアミンなどの塩基性化合物を酸性層により塩の形で捕
集する。その後、フッ素樹脂支持体をケースより取り出
し、溶媒により捕集物質を抽出して分析に供する。内管
は外管の内壁面に密着して装着してもよく、或いは適当
な支持体により、外管の内壁面と内管の外周面の間に空
隙が生じるように装着してもよい。
According to the fifth aspect of the present invention, the outer pipe having the inner pipe is installed in a place where the atmosphere to be measured is located, and the outer pipe is evacuated by a pump or the like from one opening of the outer pipe.
By sucking the atmosphere to be measured into the inside from the other opening and bringing it into contact with the acidic layer of the inner tube, a basic compound such as ammonia or amine is collected in a salt form by the acidic layer. Thereafter, the fluororesin support is taken out of the case, and the trapping substance is extracted with a solvent to be used for analysis. The inner tube may be mounted in close contact with the inner wall surface of the outer tube, or may be mounted with a suitable support so that a gap is created between the inner wall surface of the outer tube and the outer peripheral surface of the inner tube.

【0023】ここで、上記支持体の構成物質としてフッ
素樹脂を選んだ理由は、フッ素樹脂自身に塩基性化合物
の吸着性が全くないこと、またフッ素樹脂の合成段階で
窒素系不純物が含まれる可能性が非常に小さいため、樹
脂自体の持つブランクがほぼゼロに等しいためである。
フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(P
TFE)、テトラフルオロエチレンーバーフルオロアル
キルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオ
ロエチレンーヘキサフルオロフロヒレン共重合体(FE
P)、テトラフルオロエチレンーへキサフルオロプロピ
レンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体
(EPE)、テトラフルオロエチレンーエチレン共重合
体(ETFE)、ホリクロロトリフルオロエチレン(P
CTFE)、クロロトリフルオロエチレンーエチレン共
重合体(ECTFE)、ポリビニリデンジフルオライド
(PVDF)、ボリビニルフルオライド(PVF)など
が挙げられる。これらフッ素系樹脂は耐薬品性に優れて
いるため、酸コーティングや有機溶剤による繰り返し抽
出などに耐久性がある。これらは、共通して非常に撥水
性が高い性質がある。従って、捕集剤と捕捉対象及び溶
離液との接触が容易であるように、フッ素樹脂の表面に
は親水性を持たせる必要がある。
Here, the reason why the fluororesin was selected as a constituent material of the support was that the fluororesin itself did not have any adsorptivity of a basic compound, and that nitrogen-based impurities could be contained in the synthesis step of the fluororesin. This is because the resin has a very small property and the blank of the resin itself is almost equal to zero.
As the fluororesin, polytetrafluoroethylene (P
TFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluorofluorene copolymer (FE
P), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer (EPE), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), polychlorotrifluoroethylene (P
CTFE), chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer (ECTFE), polyvinylidene difluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF) and the like. Since these fluororesins have excellent chemical resistance, they are durable to acid coating or repeated extraction with an organic solvent. These generally have very high water repellency. Therefore, it is necessary that the surface of the fluororesin has a hydrophilic property so that the trapping agent can easily contact the trapping target and the eluent.

【0024】支持体を構成するフッ素樹脂は、表面が多
孔質、即ち、略円形の孔が相互に繋がり合った孔構造を
有しているものがよい。多孔質が望ましいのは、表面積
が大きいためである。多孔質支持体は、繊維状のものを
編んでフィルタ状にしたもの、若しくは、チューブ状に
したものなどが用い易い。一般にメンブランフィルタと
呼ばれる多孔質のフィルム状フィルタは、円形に近い孔
が相互に繋がりあった孔構造を持っている。気中の微量
成分を捕集する際に用いるメンブランフィルタの場合、
孔径が0.025〜10μm、膜厚が10〜170μ
m、直径が5〜50mm程度のものが良い。
The fluororesin forming the support preferably has a porous surface, that is, a porous structure in which substantially circular holes are connected to each other. Porosity is desirable because of its large surface area. As the porous support, a filter formed by knitting a fibrous material or a tube-shaped material is easily used. Generally, a porous film filter called a membrane filter has a pore structure in which pores close to a circle are connected to each other. In the case of a membrane filter used when collecting trace components in the air,
Pore diameter is 0.025-10 μm, film thickness is 10-170 μm
m and a diameter of about 5 to 50 mm are preferable.

【0025】上記フッ素樹脂材を親水化処理する方法と
しては、NaAl(OH)4 水溶液に樹脂を浸した後、
ArFレーザを照射する方法、若しくは低温プラズマ処
理を行う方法、アルカリ金属を有機溶剤に溶かした溶液
に浸漬する化学的活性化方法、ポリビニルピロリドンな
どの潤湿剤に浸す方法などが挙げられる。
As a method of hydrophilizing the fluororesin material, the resin is immersed in an aqueous solution of NaAl (OH) 4 ,
A method of irradiating an ArF laser, a method of performing low-temperature plasma treatment, a chemical activation method of dipping in a solution in which an alkali metal is dissolved in an organic solvent, a method of dipping in a wetting agent such as polyvinylpyrrolidone, and the like can be given.

【0026】また、上記した本発明の捕集剤により捕集
可能な塩基性化合物としては、アンモニア、第1級アミ
ン、第2級アミン、第3級アミン、第4級アミン、ナト
リウム塩、ガリウム塩等が挙げられる。捕集可能なアミ
ン類は常温常圧で液体や固体であるものでも、気体中で
蒸気圧を持つ、或いはミスト状のアミン類でも良い。第
1級アミンとしては、メチルアミン、エチルアミン、プ
ロピルアミン等の飽和脂肪族第1級アミン、アリルアミ
ン等の不飽和脂肪族第1級アミン、アニリン等の芳香族
第1級アミンが、第2級アミンとしては、ジメチルアミ
ン、ジエチルアミン等の飽和脂肪族第2級アミン、ジア
リルアミン等の不飽和脂肪族第2級アミン、メチルアニ
リン等の芳香族第2級アミン等がそれぞれ挙げられる。
第3級アミンとしては、トリメチルアミン、トリエチル
アミン、メチルピペリジンなどが、第4級アミンとして
は、ぺンジルトリメチルアンモニウムクロリドなどが挙
げられる。この捕集剤に、空気を接触させると、樹脂表
面の酸と、空気中の塩基性化合物が塩を作り、塩基性化
合物は、樹脂表面に固定される。
Examples of the basic compound that can be collected by the above-mentioned collector of the present invention include ammonia, primary amine, secondary amine, tertiary amine, quaternary amine, sodium salt, gallium. And the like. The amines that can be collected may be liquid or solid at normal temperature and normal pressure, or may have vapor pressure in gas, or may be mist-like amines. Examples of the primary amine include saturated aliphatic primary amines such as methylamine, ethylamine, and propylamine; unsaturated aliphatic primary amines such as allylamine; and aromatic primary amines such as aniline; Examples of the amine include a saturated aliphatic secondary amine such as dimethylamine and diethylamine, an unsaturated aliphatic secondary amine such as diallylamine, and an aromatic secondary amine such as methylaniline.
Examples of the tertiary amine include trimethylamine, triethylamine and methylpiperidine, and examples of the quaternary amine include benzyltrimethylammonium chloride. When air is brought into contact with the collector, the acid on the resin surface and the basic compound in the air form a salt, and the basic compound is fixed on the resin surface.

【0027】その後、分析するためには、抽出媒体によ
り塩を抽出することが考えられる。この時、抽出媒体と
しては、液体若しくは超臨界流体などが考えられるが、
液体、特に水により抽出することがイオンクロマトグラ
フィーへの導入に適している。基本的には、塩が溶出可
能であって測定・分析の障害となる物質を含まない媒体
であればよく、メタノール等のアルコールなども用いる
ことができる。水を溶離液としてアミン塩を溶出する場
合では、直径13(mmφ)、厚さ35(μm)の親水
性PTFEフィルタの場合、2(ml)の水によって9
9.5(%)以上のアミン塩が溶離液に溶出して回収さ
れる(実施例2参照)。分析方法としては、イオンクロ
マトグラフ(IC)法の他に液体クロマトグラフ(HP
LC)法等が考えられる。例えば、HPLCによる分析
の場合、蛍光ラベル化等の誘導体化を行うことにより、
1、2級のアミンについて、ICでは測定できない炭素
数の大きなアミン類の測定が可能である(3、4級のア
ミンには適用できない。)。
Thereafter, for analysis, it is conceivable to extract the salt with an extraction medium. At this time, as the extraction medium, a liquid or a supercritical fluid can be considered,
Extraction with a liquid, especially water, is suitable for introduction into ion chromatography. Basically, any medium can be used as long as it is a medium from which salts can be eluted and does not contain substances that hinder measurement and analysis, and alcohols such as methanol can also be used. In the case of eluting an amine salt with water as an eluent, in the case of a hydrophilic PTFE filter having a diameter of 13 (mmφ) and a thickness of 35 (μm), 2 (ml) of water is used.
More than 9.5% of the amine salt is eluted into the eluent and recovered (see Example 2). As an analysis method, in addition to ion chromatography (IC), liquid chromatography (HP)
LC) method and the like. For example, in the case of analysis by HPLC, by performing derivatization such as fluorescent labeling,
For primary and secondary amines, it is possible to measure amines having a large number of carbon atoms which cannot be measured by IC (not applicable to tertiary and quaternary amines).

【0028】蛍光ラベル化試薬として、NBD−F(4
−Fluoro−7−nitro-2,l,3−benzoxadiazole)を
用いた場合の処理の方法について説明する。上記捕集剤
に捕集した後、2(mg/ml)NBD−F/バッファ
ー(pH8.5)溶液により抽出する。その後、内部標
準物質を加え、70℃で10分程反応を行い、反応液を
10(μl)程HPLCに注入、分離し、蛍光検出す
る。この方法を用いると、アミン類の高感度分析が可能
である。
As a fluorescent labeling reagent, NBD-F (4
-Fluoro-7-nitro-2, l, 3-benzoxadiazole) will be described. After being collected by the above-mentioned collecting agent, extraction is performed with a 2 (mg / ml) NBD-F / buffer (pH 8.5) solution. Thereafter, an internal standard substance is added, the reaction is carried out at 70 ° C. for about 10 minutes, and the reaction solution is injected into HPLC (about 10 μl), separated, and subjected to fluorescence detection. With this method, highly sensitive analysis of amines is possible.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、本発明の捕集剤を用いた
捕集装置の第1の実施の形態を示した断面図である。捕
集装置は表面に酒石酸などの酸性層を形成した親水性フ
ッ素樹脂支持体から成るフィルタ1をポリプロピレン製
のカートリッジ3に装着した構成を有している。但し、
前記酸性層は前記フッ素樹脂支持体単位体積当たりに
1.5〜15mg/cm3 の密度で形成されているもの
とする。前記酸性層フッ素樹脂支持体から成るフィルタ
1はカートリッジ3内部のフィルタサポート2により固
定支持されており、更にカートリッジ3はその上面と下
面の中央に空気又は液体の吸入口31と空気又は液体の
排出口32を有している。但し、吸入口31と排出口3
2はその役割を変換しても何等支障はない。親水性フッ
素樹脂支持体をカートリッジ3に装着した後、フッ素樹
脂支持体の表面に酸性層を作製する処理を行っても良
い。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a collecting device using a collecting agent of the present invention. The trapping device has a configuration in which a filter 1 made of a hydrophilic fluororesin support having an acidic layer such as tartaric acid formed on the surface thereof is mounted on a cartridge 3 made of polypropylene. However,
The acidic layer is formed at a density of 1.5 to 15 mg / cm 3 per unit volume of the fluororesin support. The filter 1 made of the acidic layer fluororesin support is fixed and supported by a filter support 2 inside the cartridge 3. The cartridge 3 further has an air or liquid inlet 31 and an air or liquid exhaust port 31 at the center of its upper and lower surfaces. It has an outlet 32. However, the inlet 31 and the outlet 3
2 has no problem even if its role is changed. After attaching the hydrophilic fluororesin support to the cartridge 3, a treatment for forming an acidic layer on the surface of the fluororesin support may be performed.

【0030】次に本例の捕集装置を用いて気中の塩基性
化合物を捕集する方法について説明する。カートリッジ
3の排出口32を図示されない吸引ポンプに接続し、空
気を吸引する。この操作により、吸入口31からフッ素
樹脂フィルタ1へ大気などが吸引され、フィルタ1上の
酸性層と気中のアンモニアやアミン類の塩基性化合物が
反応し、塩としてこのフィルタ1に捕集される。この他
の捕集方法としては、被測定大気中に捕集剤であるフィ
ルタ1を放置し、自然に接触する塩基性化合物を捕集す
る方法などがある。
Next, a method of trapping airborne basic compounds using the trapping device of this embodiment will be described. The outlet 32 of the cartridge 3 is connected to a suction pump (not shown) to suck air. By this operation, the air or the like is sucked into the fluororesin filter 1 from the suction port 31, and the acidic layer on the filter 1 reacts with a basic compound such as ammonia or amines in the air, and is collected as a salt by the filter 1. You. As another collecting method, there is a method in which the filter 1 as a collecting agent is left in the atmosphere to be measured, and a basic compound that comes into contact with the filter 1 is naturally collected.

【0031】次にカートリッジ3にフィルタ1を構成す
るフッ素樹脂支持体を装着後に、フィルタ1の表面に酸
性層を形成し、その後、塩基性化合物を捕集し、捕集し
た塩を分析装置に導入するまでの一連の流れを図2を参
照して説明する。まず、カートリッジ3の吸入口31か
ら酒石酸などの酸溶液(メタノール溶液等)を滴下し
て、カートリッジ3内に一定量の酸溶液を流す。これに
より、カートリッジ3内に装着されたフィルタ1を構成
するフッ素樹脂支持体の表面に酸溶液が染み込み付着す
る。
Next, after attaching the fluororesin support constituting the filter 1 to the cartridge 3, an acidic layer is formed on the surface of the filter 1, then the basic compound is collected, and the collected salt is transferred to the analyzer. A series of flows up to introduction will be described with reference to FIG. First, an acid solution such as tartaric acid (methanol solution or the like) is dropped from the suction port 31 of the cartridge 3, and a certain amount of the acid solution flows into the cartridge 3. Thus, the acid solution permeates and adheres to the surface of the fluororesin support constituting the filter 1 mounted in the cartridge 3.

【0032】その後、カートリッジ3を減圧乾燥して、
内部の溶媒を除去することにより、酸性層をフッ素樹脂
支持体の表面に形成して、フィルタ1を作成し、捕集装
置が完成する。完成した捕集装置は窒素雰囲気中などに
置かれて保管される。
Thereafter, the cartridge 3 is dried under reduced pressure.
By removing the internal solvent, an acidic layer is formed on the surface of the fluororesin support, and the filter 1 is formed, whereby the collecting device is completed. The completed collection device is stored in a nitrogen atmosphere or the like.

【0033】そして、上記のように完成した捕集装置の
排出口32をポンプ8などに接続してカートリッジ3内
を排気することにより、吸入口31から大気を吸入す
る。このように、一定時間、大気を吸引し、カートリッ
ジ3内部のフィルタ1に大気を通して、塩基性化合物を
フィルタ1の酸性層に塩の形で捕集する。
Then, the exhaust port 32 of the collection device completed as described above is connected to the pump 8 or the like, and the inside of the cartridge 3 is evacuated, whereby the atmosphere is sucked from the intake port 31. As described above, the air is sucked for a certain period of time, the air is passed through the filter 1 inside the cartridge 3, and the basic compound is collected in the form of a salt in the acidic layer of the filter 1.

【0034】その後、溶出液(超純水等)を吸入口31
からカートリッジ3内に注入して、捕集成分を抽出し、
抽出液を排出口32から取り出す。その抽出液をイオン
クロマトグラフ等の分析装置に注入する。
Thereafter, the eluate (eg, ultrapure water) is supplied to the inlet 31.
And into the cartridge 3 to extract the collected components,
The extract is taken out from the outlet 32. The extract is injected into an analyzer such as an ion chromatograph.

【0035】この方法を用いると、拡散スクラバー法で
は分析不可能であったミスト状や粒子状のアミン類も捕
集可能となる他、拡散スクラバー法よりも抽出液が少量
で済むため、濃縮カラムへの濃縮時間の短縮が可能であ
る。また、フッ素樹脂支持体はカートリッジ3に着脱自
在とすることにより、再度酸溶液を通すことによって再
生可能であるため、経済的である。
When this method is used, mist-like and particulate amines which cannot be analyzed by the diffusion scrubber method can be collected. In addition, the extract requires a smaller amount than the diffusion scrubber method. It is possible to shorten the time required for concentration. In addition, since the fluororesin support is detachable from the cartridge 3, it can be regenerated by passing the acid solution again, which is economical.

【0036】図3は本発明の捕集剤を用いた捕集装置の
第2の実施の形態を示した断面図である。気体が通過し
ないポリプロピレンのようなプラスチックなどのチュー
ブ状のカートリッジ(外管)5の内側に、円筒状のフッ
素樹脂製内管6をフィルタとして装着した構成を有して
いる。このフィルタは多孔質状のフッ素樹脂製内管4
で、その外周、内周側の表面には酒石酸などの酸性層が
形成されている。但し、前記酸性層は前記フッ素樹脂製
内管単位体積当たりに1.5〜15mg/cm3の密度
で形成されているものとする。内管6の多孔質の孔径が
0.025〜10μm、膜厚が10〜170μm、内管
6の直径が2〜10mm、内管6の長さが5mm〜50
cm程度のものが良い。管の長さが長いと捕集効率が高
まるが、ブランクの大きさも高くなるので、10cm程
度の長さのものが好ましい。
FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of the collecting device using the collecting agent of the present invention. It has a configuration in which a cylindrical fluororesin inner tube 6 is mounted as a filter inside a tubular cartridge (outer tube) 5 made of plastic such as polypropylene through which gas does not pass. This filter is a porous fluororesin inner tube 4
An acidic layer such as tartaric acid is formed on the outer and inner surfaces. However, the acidic layer is formed at a density of 1.5 to 15 mg / cm 3 per unit volume of the fluororesin inner tube. The porous diameter of the inner tube 6 is 0.025 to 10 μm, the film thickness is 10 to 170 μm, the diameter of the inner tube 6 is 2 to 10 mm, and the length of the inner tube 6 is 5 to 50 mm.
A size of about cm is good. If the length of the tube is long, the collection efficiency increases, but the size of the blank also increases, so that a length of about 10 cm is preferable.

【0037】尚、チューブ状カートリッジである外管5
をスパイラル状、若しくはジグザグ状などにすると、被
測定大気とチューブ状カートリッジである外管5内の内
管型フィルタの表面との接触確率が高まり、捕集効率が
向上する。また、本例も、親水性フッ素樹脂製の内管6
を外管5内に挿入した後に内管6の酸性層の形成処理を
行ってもよい。
The outer tube 5 which is a tubular cartridge
Is spiral or zigzag, the contact probability between the atmosphere to be measured and the surface of the inner tube type filter in the outer tube 5 which is a tubular cartridge is increased, and the collection efficiency is improved. Also in this example, the inner tube 6 made of hydrophilic fluororesin is used.
May be formed into the outer tube 5 and then the acid layer of the inner tube 6 may be formed.

【0038】このような捕集剤に気中塩基性化合物を捕
集する方法としては、外管5の一方の開口部を吸引ホン
プに接続して空気を吸引する。すると、外管5の他方の
開口部から大気が吸い込まれ、これが内管6の酸性層に
接触して酸と塩基性化合物が反応し、内管6の表面に塩
として捕集される。
As a method of trapping the airborne basic compound by such a trapping agent, one opening of the outer tube 5 is connected to a suction pump to suck air. Then, the air is sucked from the other opening of the outer tube 5, and the air comes into contact with the acidic layer of the inner tube 6, whereby the acid and the basic compound react with each other and are collected as a salt on the surface of the inner tube 6.

【0039】以下、本発明の実施の形態を実施例により
更に詳細に説明する。但し、実施例の分析は以下の機器
等を用いて行った。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the analysis of the examples was performed using the following devices and the like.

【0040】(1)高速液体クロマトグラフ(HPL
C):ウォーターズ社製HPLC610Eシステム カラム:(財)化学品検査協会製(商品名L−カラムO
DS)(4.6mmφ×250mm) カラム温度:40℃、流速:1(ml/min)、移動
相溶媒:アセトニトリル/水=45/55 注入量:20(μl/回) 検出器:ウォーターズ社製474スキャニング蛍光検出
器(励起波長450nm、蛍光波長530nm) (2)試薬:アセトニトリル、水、メタノールは和光純
薬(株)製高速液体クロマトグラフ用溶媒を用いた。
(1) High Performance Liquid Chromatograph (HPL)
C): HPLC 610E system manufactured by Waters Co., Ltd. Column: Chemical Product Inspection Association (trade name: L-Column O)
DS) (4.6 mmφ × 250 mm) Column temperature: 40 ° C., flow rate: 1 (ml / min), mobile phase solvent: acetonitrile / water = 45/55 injection volume: 20 (μl / time) Detector: manufactured by Waters 474 scanning fluorescence detector (excitation wavelength 450 nm, fluorescence wavelength 530 nm) (2) Reagents: acetonitrile, water, and methanol used were solvents for high performance liquid chromatography manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

【0041】また、NBD−Fは同人化学(株)製を用
いた。
NBD-F was manufactured by Dojindo Chemical Co., Ltd.

【0042】その他の試薬は全て和光純薬(株)製を用
いた。標準アンモニア・アミンの濃度はアンモニア25
(μg/ml)、メチルアミン4(μg/ml)、エチ
ルアミン5(μg/ml)、プロピルアミン7(μg/
ml)である。内部標準として用いたブチルアミンの濃
度は7(μg/ml)である。バッファー溶液は、ホウ
酸バッファー/メタノール溶液(pH8.5)を用い
た。
All other reagents used were manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Standard ammonia / amine concentration is 25 ammonia
(Μg / ml), methylamine 4 (μg / ml), ethylamine 5 (μg / ml), propylamine 7 (μg / ml)
ml). The concentration of butylamine used as the internal standard is 7 (μg / ml). As the buffer solution, a borate buffer / methanol solution (pH 8.5) was used.

【0043】(3)ポンプ:柴田科学(株)製ミニポン
プ(MP−603P) (4)親水性PTFEフィルタ:東洋濾紙(株) 直径:13(mmφ)、孔径:0.2(μm)、厚さ3
5(μm)、多孔度:71(%) (5)ステンレス製シリンジホルダー:東洋濾紙(株)
(13mmフィルタ用) (6)デイスポーザブルメンブランフィルタ:東洋濾紙
(株) 直径:13(mmφ)、孔径:0.2(μm)、厚さ3
5(μm)、材質:親水性PTFE、ハウジング材料:
ポリプロピレン (7)イオンクロマト:装置…Dionex DX−100、
ガードカラム…CG−12、 分離カラム…CA−12、濃縮カラム…CG−12 溶離液…メタンスルホン酸(10mM)、流速…1.0
(ml/min) 検出器…電気伝導度検出器 実施例1 フィルタ捕集、回収試験 図1に示したフィルタ1をメタノール1(ml)に含浸
して洗浄した後、種々の濃度の酒石酸メタノール溶液1
mlに含浸し、ピンセットで取り上げてアルミホイルの
上に置いた。デシケータ内に入れ、真空ポンプで1時間
減圧乾燥した。減圧の解放時には、高純度窒素で置換し
た。作製したフィルタに付着した酒石酸の量は、再度メ
タノールに浸漬して超音波抽出し、フィルタ除去後、メ
タノールを蒸発乾固して、残った酒石酸の残量から求め
た.酒石酸処理したフィルタをステンレス製シリンジホ
ルダー(図1のカートリッジ3に相当)に入れ、図4に
示すようにホルダーを2個直列につなぎ、標準アンモニ
ア(10μl)をガラスウール7に展着し、2(l/m
in)で窒素300(l)を通過させた。その後、各ホ
ルダーにシリンジを用いて水2mlを流し、回収された
アンモニア量をイオンクロマトグラフ法により確認し
た。
(3) Pump: Mini-pump (MP-603P) manufactured by Shibata Kagaku Co., Ltd. (4) Hydrophilic PTFE filter: Toyo Roshi Co., Ltd. Diameter: 13 (mmφ), pore size: 0.2 (μm), thickness 3
5 (μm), porosity: 71 (%) (5) Stainless steel syringe holder: Toyo Roshi Kaisha, Ltd.
(6) Disposable membrane filter: Toyo Roshi Kaisha, Ltd. Diameter: 13 (mmφ), hole diameter: 0.2 (μm), thickness 3
5 (μm), material: hydrophilic PTFE, housing material:
Polypropylene (7) Ion chromatograph: Apparatus: Dionex DX-100,
Guard column: CG-12 Separation column: CA-12, Concentration column: CG-12 Eluent: methanesulfonic acid (10 mM), flow rate: 1.0
(Ml / min) Detector: Conductivity detector Example 1 Filter collection and recovery test Filter 1 shown in FIG. 1 was impregnated with 1 ml of methanol and washed, and then a methanol solution of tartaric acid having various concentrations was obtained. 1
ml, picked up with tweezers and placed on aluminum foil. It was placed in a desiccator and dried under reduced pressure with a vacuum pump for 1 hour. When the vacuum was released, the atmosphere was replaced with high-purity nitrogen. The amount of tartaric acid adhering to the prepared filter was determined by immersing it in methanol again, extracting with ultrasound, removing the filter, evaporating the methanol to dryness, and measuring the remaining amount of tartaric acid. The tartaric acid-treated filter is placed in a syringe holder made of stainless steel (corresponding to the cartridge 3 in FIG. 1), and two holders are connected in series as shown in FIG. 4, and standard ammonia (10 μl) is spread on the glass wool 7 and (L / m
In) 300 (l) of nitrogen was passed through. Thereafter, 2 ml of water was flown into each holder using a syringe, and the amount of recovered ammonia was confirmed by ion chromatography.

【0044】1つ目のホルダーから回収されたアンモニ
ア量の結果を図5に示す。1.5mg/cm3 以下の濃
度の酒石酸をコーティングした場合では、酸濃度が低す
ぎるために、アンモニアの破過が確認された。また、1
5mg/cm3 以上の濃度の場合でも破過が確認され
た。それは、濃度が高すぎると酒石酸の親水性PTFE
フィルタに対する付着力が弱いものができ、酸の一部が
こぼれてしまったためと考えられる。よって、酸の濃度
は、1.5〜15mg/cm3 が最適であることが確認
できた。
FIG. 5 shows the result of the amount of ammonia recovered from the first holder. When tartaric acid having a concentration of 1.5 mg / cm 3 or less was coated, ammonia breakthrough was confirmed because the acid concentration was too low. Also, 1
Breakthrough was confirmed even at a concentration of 5 mg / cm 3 or more. If the concentration is too high, the hydrophilic PTFE of tartaric acid
This is probably because a weak adhesive force was formed on the filter, and part of the acid had spilled. Therefore, it was confirmed that the optimal concentration of the acid was 1.5 to 15 mg / cm 3 .

【0045】実施例2 水によるアンモニア回収試験 ディスポーザブルカートリッジ(図1のカートリッジ3
に相当)をメタノール5mlで洗浄した後、酒石酸メタ
ノール溶液1mlを通過させ、2mg/cm3の酒石酸
を含む親水性PTFEフィルタカートリッジを作製し
た。真空ポンプを用いて、30分間乾燥し、メタノール
を除去した。標準アンモニア40μlをガラスウール7
に載せ、図4のように組立、2(l/min)で大気を
150分間吸引した。
Example 2 Ammonia recovery test with water Disposable cartridge (cartridge 3 in FIG. 1)
Was washed with 5 ml of methanol and then passed through 1 ml of a methanolic tartaric acid solution to prepare a hydrophilic PTFE filter cartridge containing 2 mg / cm 3 of tartaric acid. Drying was performed for 30 minutes using a vacuum pump to remove methanol. 40 μl of standard ammonia in glass wool 7
And assembled as shown in FIG. 4, and the air was sucked in at 2 (l / min) for 150 minutes.

【0046】その後、カートリッジに純水を1mlずつ
注入して、3回抽出した。
Thereafter, 1 ml of pure water was injected into the cartridge, and extracted three times.

【0047】標準として、純水1mlに直接上記アンモ
ニア溶液40μlを添加したサンプルを3個作製した。
As a standard, three samples were prepared by directly adding 40 μl of the above ammonia solution to 1 ml of pure water.

【0048】1つ目のカートリッジからの抽出結果を表
1に示す。水による回収の場合、抽出液量2mlで9
9.5(%)以上の回収率が得られた。即ち、イオンク
ロマトグラフに導入する際の溶出液は2mlで十分であ
り、今までのインピンジャ法に比べ、50倍以上の濃縮
が可能であった。
Table 1 shows the results of extraction from the first cartridge. In the case of recovery using water, 9
A recovery rate of 9.5 (%) or more was obtained. That is, 2 ml of eluate was sufficient for the introduction into the ion chromatograph, and the concentration could be 50 times or more as compared with the conventional impinger method.

【0049】[0049]

【表1】 表1.アンモニア回収試験 抽出1ml目 抽出2ml目 抽出3ml目 試験1 94.3% 5.3% 0.4% 試験2 95.6% 3.9% 0.5% 実施例3 インピンジャ法との比較結果 酒石酸濃度2.0mg/cm3 の処理を行った親水性P
TFEカートリッジ(図1のカートリッジ3に相当)を
捕集剤として用いた。大気捕集用ポンプを用い、流速
1.1(l/min)で120分間捕集した。サンプリ
ング後、捕集剤から、2mg/mlNBD−F/ホウ酸
バッファー(pH8.52)溶液1mlを加え、内部標
準(ブチルアミン5μl)を添加、60℃で15分間加
熱を行った。メチルプロパノールアミンも同様に反応を
行って、HPLC測定して検量線を得た。
[Table 1] Table 1. Ammonia recovery test 1st extraction 1st extraction 2nd extraction 3rd extraction 3rd test 1 94.3% 5.3% 0.4% test 2 95.6% 3.9% 0.5% Example 3 Comparative results with impinger method Tartaric acid Hydrophilic P treated at a concentration of 2.0 mg / cm3
A TFE cartridge (corresponding to the cartridge 3 in FIG. 1) was used as a collecting agent. Using an air collecting pump, the air was collected at a flow rate of 1.1 (l / min) for 120 minutes. After sampling, 1 ml of a 2 mg / ml NBD-F / borate buffer (pH 8.52) solution was added from the collecting agent, an internal standard (5 μl of butylamine) was added, and the mixture was heated at 60 ° C. for 15 minutes. Methylpropanolamine was similarly reacted and subjected to HPLC measurement to obtain a calibration curve.

【0050】インピンジャ法に関しても、本法と同時に
同じ場所で純水140ml、大気吸引2l/minで1
20(分間)捕集した。その後、イオンクロマトグラフ
法で測定し、結果を表2に示す。
Regarding the impinger method, at the same time as the present method, 140 ml of pure water and 1 l of air were sucked into the atmosphere at a rate of 2 l / min.
Collected for 20 minutes. Thereafter, measurement was performed by ion chromatography, and the results are shown in Table 2.

【0051】[0051]

【表2】 表2.クリーンルームサンプリング結果(気中ppb) 場所 積算流量(l) メチルプロパノールアミン アンモニア 本法 インビンジャ法 本法 インピンジャ法クリーンルーム A 203 16.7 13.0 8.0 8.1クリーンルームB 114 1.0 0.87 1.3 1.4 このように、クリーンルームで実測定を行ったところ、
同時に行ったインピンジャ法の結果と比較して、測定値
はほぼ一致した。親水性PTFEカートリッジを用いる
と、ブランク値はアンモニア、メチルプロパノールアミ
ン共に十分低く、イオンクロマトグラフ法を利用するこ
とによって、それぞれ検出下限0.06、0.07(気
中ppb)で測定可能であった。
[Table 2] Table 2. Clean room sampling result ( airborne ppb) location Integrated flow rate (l) Methylpropanolamine Ammonia main method Inbinja method Main method Impinger method clean room A 203 16.7 13.0 8.0 8.1 Clean room B 114 1.0 0.87 1.3 1.4 As described above, when the actual measurement was performed in a clean room,
Compared with the result of the impinger method performed at the same time, the measured values were almost the same. When a hydrophilic PTFE cartridge is used, the blank value is sufficiently low for both ammonia and methylpropanolamine, and can be measured at the lower detection limits of 0.06 and 0.07 (airborne ppb) by using ion chromatography. Was.

【0052】本例の捕集剤は簡単な操作で作製でき、イ
ンピンジャ法と比較して小型で運びやすく取り扱いが容
易である。また、少量の純水で抽出可能であることか
ら、IC測定の際の濃縮時間が低減できる。本例では、
揮発性のアンモニアやアミン類がフィルタ1若しくはチ
ューブ表面(内管6)で酸と塩を作った状態で捕集され
ているため、長期保存でも安定であり、長距離のサンプ
ル輸送も問題なく行える。また、捕集したアンモニアや
アミン類はメタノール等の有機溶剤で抽出することも可
能であるため、イオンクロマトグラフ法だけではなく、
HPLCやGCなどの多種の分析を行うことができる前
処理法である。
The collecting agent of this example can be produced by a simple operation, and is small in size and easy to carry and handle as compared with the impinger method. In addition, since extraction can be performed with a small amount of pure water, the concentration time for IC measurement can be reduced. In this example,
Since volatile ammonia and amines are collected in a state where an acid and a salt are formed on the filter 1 or the tube surface (the inner tube 6), they are stable even during long-term storage, and can be transported over long distances without any problem. . In addition, since the collected ammonia and amines can be extracted with an organic solvent such as methanol, not only the ion chromatography method,
This is a pretreatment method capable of performing various types of analysis such as HPLC and GC.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、親水化処理されたフッ素樹脂支持体の表面にフッ
素樹脂支持体単位体積当たりに1.5〜15mg/cm
3 の密度で形成された酸性層を形成して成る捕集剤を用
いることにより、大気等の気体に含まれる塩基性化合物
を分析に適した形で効率よく捕集することができ、且つ
高濃度に濃縮することができ、塩基性化合物の高感度分
析に最適である。このため、室内、室外、クリーンルー
ム等の環境管理等に効果を発揮する。特にクリーンルー
ム内におけるアンモニア、アミン類の環境管理を良好と
することができるため、レジスト処理等の半導体製造工
程の歩留まりを向上させ、高品位の半導体製造に寄与す
ることができる。また、上記した捕集剤をカートリッジ
に装着した捕集装置は小型なため、小さな箱の中の部品
材料などから発生されたアンモニア、アミン類も容易に
分析することができる。
As described above in detail, according to the present invention, the surface of the hydrophilized fluororesin support is 1.5 to 15 mg / cm per unit volume of the fluororesin support.
By using a collecting agent formed by forming an acidic layer formed at a density of 3 , a basic compound contained in a gas such as the atmosphere can be efficiently collected in a form suitable for analysis, and It can be concentrated to a concentration and is most suitable for highly sensitive analysis of basic compounds. For this reason, it is effective in environmental management such as indoors, outdoors, and clean rooms. In particular, since the environmental management of ammonia and amines in a clean room can be improved, the yield of semiconductor manufacturing processes such as resist processing can be improved, and it can contribute to the manufacture of high-quality semiconductors. Further, since the collecting device in which the above-described collecting agent is mounted on the cartridge is small, it is possible to easily analyze ammonia and amines generated from component materials in a small box.

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

【図1】本発明の捕集装置の第1の実施の形態を示した
断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a collecting device of the present invention.

【図2】図1に示した捕集装置を用いた分析手順を示し
た説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an analysis procedure using the collection device shown in FIG.

【図3】本発明の捕集装置の第2の実施の形態を示した
斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a collection device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】図1に示した捕集装置を用いた捕集試験方法を
説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a collection test method using the collection device shown in FIG.

【図5】図1に示したフィルタの表面に形成された酒酸
濃度とアンモニア回収率との関係を示したグラフであ
る。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the concentration of tartaric acid formed on the surface of the filter shown in FIG. 1 and the recovery rate of ammonia.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フィルタ 2 フィルタサポート 3 カートリッジ 5 内管 6 外管 7 ガラスウール 31 吸入口 32 排出口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Filter 2 Filter support 3 Cartridge 5 Inner tube 6 Outer tube 7 Glass wool 31 Inlet 32 Outlet

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 親水化処理されたフッ素樹脂支持体と、 このフッ素樹脂支持体の表面にフッ素樹脂支持体単位体
積当たり1.5〜15mg/cm3 の密度で形成された
酸性層とを備えたことを特徴とする捕集剤。
1. A fluororesin support having been subjected to a hydrophilic treatment, and an acid layer formed on the surface of the fluororesin support at a density of 1.5 to 15 mg / cm 3 per unit volume of the fluororesin support. A collector.
【請求項2】 所定濃度の酸溶液を前記フッ素樹脂支持
体に通過、若しくは滴下、若しくは前記支持体を前記酸
溶液に浸潰させた後、溶媒を除去することで、前記フッ
素樹脂支持体単位体積当たり1.5〜15mg/cm3
の酸を付着させることを特徴とする請求項1記載の捕集
剤の製造方法。
2. The fluororesin support unit by passing or dropping an acid solution having a predetermined concentration through the fluororesin support, or immersing the support in the acid solution, and then removing the solvent. 1.5 to 15 mg / cm 3 per volume
2. The method for producing a collector according to claim 1, wherein the acid is attached.
【請求項3】 親水化処理されたフッ素樹脂支持体と、 このフッ素樹脂支持体の表面に形成された前記フッ素樹
脂支持体単位体積当たり1.5〜15mg/cm3 の密
度で形成された酸性層と、 前記フッ素樹脂支持体を内部に装着し、気体又は液体が
流入、流出する吸入口及び排出口を有するケースとを備
えたことを特徴とする捕集装置。
3. A fluororesin support subjected to a hydrophilic treatment, and an acid formed at a density of 1.5 to 15 mg / cm 3 per unit volume of the fluororesin support formed on the surface of the fluororesin support. A collecting device comprising: a layer; and a case having the fluororesin support mounted inside, and a case having a suction port and a discharge port through which gas or liquid flows in and out.
【請求項4】 前記フッ素樹脂支持体を前記ケースに装
着する工程と、 前記ケースに酸溶液を流入させる工程と、 前記酸溶液を流入させた後の前記フッ素樹脂支持体を前
記ケースと共に減圧乾燥して、前記フッ素樹脂支持体の
表面に前記フッ素樹脂支持体単位体積当たり1.5〜1
5mg/cm3 の密度で形成された前記酸性層を形成す
る工程とを含むことを特徴とする請求項3記載の捕集装
置の製造方法。
4. A step of attaching the fluororesin support to the case; a step of flowing an acid solution into the case; and drying the fluororesin support after the flow of the acid solution together with the case under reduced pressure. Then, 1.5 to 1 per unit volume of the fluororesin support on the surface of the fluororesin support.
Forming the acidic layer formed at a density of 5 mg / cm 3 .
【請求項5】 親水化処理されたフッ素樹脂製の内管
と、 このフッ素樹脂製内管の表面に形成された前記フッ素樹
脂製内管単位体積当たりに1.5〜15mg/cm3
密度で形成された酸性層と、 前記フッ素樹脂製の内管を内部に装着し、両端が開口し
た外管とを備えたことを特徴とする捕集装置。
5. An inner tube made of a fluororesin which has been subjected to a hydrophilic treatment, and a density of 1.5 to 15 mg / cm 3 per unit volume of the inner tube made of the fluororesin formed on the surface of the inner tube made of the fluororesin. A collecting device, comprising: an acidic layer formed by the method described above; and an outer tube having both ends opened with the inner tube made of the fluororesin mounted therein.
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