JPS5831863B2 - 微量水素等測定方法 - Google Patents
微量水素等測定方法Info
- Publication number
- JPS5831863B2 JPS5831863B2 JP52143061A JP14306177A JPS5831863B2 JP S5831863 B2 JPS5831863 B2 JP S5831863B2 JP 52143061 A JP52143061 A JP 52143061A JP 14306177 A JP14306177 A JP 14306177A JP S5831863 B2 JPS5831863 B2 JP S5831863B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- hydrogen
- oxygen
- sample
- concentration
- Prior art date
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- Expired
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- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
こρ発明は、試料中に含まれている極微量（たとえば１
００ ｐｐｍ以下）の水素又は／およびＣＯ炭化水素、
Ｈ２Ｓ等の被酸化性気体（以下水素等という）を検出す
るために適用される水素等濃度測定方法に関するもので
ある。
００ ｐｐｍ以下）の水素又は／およびＣＯ炭化水素、
Ｈ２Ｓ等の被酸化性気体（以下水素等という）を検出す
るために適用される水素等濃度測定方法に関するもので
ある。
試料中に含まれている微量水素等の濃度を測定する方法
としては、従来は、例えば熱伝導度型分析器が適用され
ているが、この方法では、水素等濃度の測定限界は３０
〜５０ｐｐｍ程度であり、これ以下の極微量の水素等濃
度を測定することは不可能である。
としては、従来は、例えば熱伝導度型分析器が適用され
ているが、この方法では、水素等濃度の測定限界は３０
〜５０ｐｐｍ程度であり、これ以下の極微量の水素等濃
度を測定することは不可能である。
この発明の目的は、従来の方法では測定できなかった１
００ ｐｐｍ以下の極微量水素等の濃度を正確に、し
かも良好な再現性で測定することができる方法を提供す
ることができる。
００ ｐｐｍ以下の極微量水素等の濃度を正確に、し
かも良好な再現性で測定することができる方法を提供す
ることができる。
つぎにこの発明方法の一実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
第１図において符号１は、水素等および酸素に対して不
活性なガス、たとえば高純度Ｈ２ガス（０２含有量１１
）ｐｍ以下）からなるキャリアガス供給源、２は酸素ガ
ス供給源である。
活性なガス、たとえば高純度Ｈ２ガス（０２含有量１１
）ｐｍ以下）からなるキャリアガス供給源、２は酸素ガ
ス供給源である。
キャリアガスは、定量バルブ３を通って一定流量で糸路
４に送られ、このキャリアガス中に、酸素供給源２から
の酸素が定量バルブ５を経て一定流量で添加され、この
混合ガスが減圧弁６を経て分離管７に供給される。
４に送られ、このキャリアガス中に、酸素供給源２から
の酸素が定量バルブ５を経て一定流量で添加され、この
混合ガスが減圧弁６を経て分離管７に供給される。
また試料は、分離管７に供給される混合ガス中に試料注
入口１２から添加される。
入口１２から添加される。
ここで、キャリアガス中に添加される酸素ガスの量は、
試料中に含まれている水素等に対する反応当量よりもわ
ずかに多い程度の値にすることが望ましい。
試料中に含まれている水素等に対する反応当量よりもわ
ずかに多い程度の値にすることが望ましい。
たとえば試料中の水素濃度が１１００ｐｐ以下の場合に
は、数百〜数千ｐｐｍとする。
は、数百〜数千ｐｐｍとする。
分離管７は、通常のガスクロマトグラフィに用いられて
いるものと同じもので、キャリアガス、酸素および試料
からなる試料ガスがその内部を通る間に、試料中の各成
分を分離し、各成分ごとに異った時期に流出させる。
いるものと同じもので、キャリアガス、酸素および試料
からなる試料ガスがその内部を通る間に、試料中の各成
分を分離し、各成分ごとに異った時期に流出させる。
試料が遊離の水素ガスと炭化水素とを含むものであれば
、まず水素ガスが、ついで炭化水素が流出する。
、まず水素ガスが、ついで炭化水素が流出する。
そしてこの流出ガスは反応器をかねる濃淡電池からなる
酸素濃度検出器９に導入される。
酸素濃度検出器９に導入される。
この反応検出器９は、たとえば第２図に示すように、固
体電解質として知られるＺｒＯ２８５％。
体電解質として知られるＺｒＯ２８５％。
Ｃａ０１５％からなるセラミックスで構成され、たとえ
ば電気炉９５で８００〜１０００℃の高温に保たれてお
り、内外壁には多孔質白金電極９３が設けられている。
ば電気炉９５で８００〜１０００℃の高温に保たれてお
り、内外壁には多孔質白金電極９３が設けられている。
この反応検出器９において、筒体９１の外部９２には酸
素濃度の一定なガスたとえば空気が一定流量で流され、
また筒体の内部９４には分離管７から取り出された被検
出ガス及びキャリアガスが一定流量で流される。
素濃度の一定なガスたとえば空気が一定流量で流され、
また筒体の内部９４には分離管７から取り出された被検
出ガス及びキャリアガスが一定流量で流される。
いま、筒体９１の内外を通過するガス間に酸素濃度の差
があるとすると、筒体の内外壁に設けた電極間に？ｉ。
があるとすると、筒体の内外壁に設けた電極間に？ｉ。
濃淡電池の原理によって、酸素含有量の差に対応する電
圧が発生する。
圧が発生する。
反応検出器９の出力電圧■と、第１および第２の通路９
２．９４内の酸素含有量ＰｏおよびＰ’ｏとの関係は次
式で表わされる。
２．９４内の酸素含有量ＰｏおよびＰ’ｏとの関係は次
式で表わされる。
すなわち反応検出器９の出力電圧の推移を記録計１０で
記録することにより、被検出ガス中の酸素含有量の時間
的な変化を検出することが可能である。
記録することにより、被検出ガス中の酸素含有量の時間
的な変化を検出することが可能である。
ここで被検出ガス中の酸素含有量は、キャリアガスに添
加された量から、反応器をかねる検出器９内で水素と反
応することによって消費された量を差引いた値に相当す
るので、間接的には、試料中に含まれていた水素の含有
量に対応することになる。
加された量から、反応器をかねる検出器９内で水素と反
応することによって消費された量を差引いた値に相当す
るので、間接的には、試料中に含まれていた水素の含有
量に対応することになる。
したがって反応検出器９の出力電圧の推移から、試料中
の水素その他の含有量を正確に測定することができる。
の水素その他の含有量を正確に測定することができる。
通常の乾燥窒素ガスには、不純物として数百ｐｐｍの酸
素を含有している場合が多く、以上に記述したように、
酸素ガスをことさらに供給する必要のないことがある。
素を含有している場合が多く、以上に記述したように、
酸素ガスをことさらに供給する必要のないことがある。
すなわち、通常の乾燥窒素ガスをキャリアガスとして、
また、内径４關、長さ２ｍのステンレスパイプに、４０
〜６０メツシユのモレキュラーシーブ５Ａを充填した分
離管７を使用し、既知量の水素を含有する試料ガス５ｒ
ｒＬｌを、注入口１２より加えた時の反応検出器９の出
力電圧を第３図に示す。
また、内径４關、長さ２ｍのステンレスパイプに、４０
〜６０メツシユのモレキュラーシーブ５Ａを充填した分
離管７を使用し、既知量の水素を含有する試料ガス５ｒ
ｒＬｌを、注入口１２より加えた時の反応検出器９の出
力電圧を第３図に示す。
なお出力電圧は、反応検出器９の一方の電極にＯ点設定
回路１１から所定の電圧を印加することによって、水素
が添加されない状態でＯ■になるように調整した状態で
得られたものである。
回路１１から所定の電圧を印加することによって、水素
が添加されない状態でＯ■になるように調整した状態で
得られたものである。
この結果から明らかなように、反応検出器９の出力電圧
は、水素含有量が１ ｐｐｍのときでも０．３ｍＶと大
きく、この程度の極微量の水素に対しても充分な検出能
力を有していることがわかる。
は、水素含有量が１ ｐｐｍのときでも０．３ｍＶと大
きく、この程度の極微量の水素に対しても充分な検出能
力を有していることがわかる。
また水素含有量と出力電圧との関係は、とくに３０ｐｐ
ｍ以下の微量の領域で良好な直線性を有しているので、
測定値の誤差の割合がきわめて低いことが明らかである
。
ｍ以下の微量の領域で良好な直線性を有しているので、
測定値の誤差の割合がきわめて低いことが明らかである
。
以上のようにこの発明によれば、従来の方法では測定が
できなかった１００ ｐｐｍ以下の微量水素又は／およ
びＣ０９Ｈ２Ｓ、炭化水素等を正確に測定することが可
能であり、微量分析などの分野で著るしい進歩をもたら
す。
できなかった１００ ｐｐｍ以下の微量水素又は／およ
びＣ０９Ｈ２Ｓ、炭化水素等を正確に測定することが可
能であり、微量分析などの分野で著るしい進歩をもたら
す。
なお、５０〜１００ ｐｐｍの範囲で直線性かや＼うし
なわれているのは乾燥窒素ガス中の不純物酸素の濃度が
低いことによると思われる。
なわれているのは乾燥窒素ガス中の不純物酸素の濃度が
低いことによると思われる。
第１図はこの発明方法にもとづいて水素等含有量の測定
を行うための装置を示すブロック図、第２図は同装置に
用いられた検出器の縦断面、第３図は同検出器の出力電
圧と水素含有量との関係を示すグラフである。 １・・・・・・キャリアガス供給源、２・・・・・・酸
素供給源、７・・・・・・分離管、９・・・・・・反応
検出器、１０・・・・・・記録計、１２・・・・・・試
料注入口。
を行うための装置を示すブロック図、第２図は同装置に
用いられた検出器の縦断面、第３図は同検出器の出力電
圧と水素含有量との関係を示すグラフである。 １・・・・・・キャリアガス供給源、２・・・・・・酸
素供給源、７・・・・・・分離管、９・・・・・・反応
検出器、１０・・・・・・記録計、１２・・・・・・試
料注入口。
Claims (1)
- １ キャリアガスおよび既知量の酸素からなる混合ガス
中に、未知量の水素等の複数種の被酸化性気体を含有す
る試料を注入し、この試料ガスを分離管に通すことによ
って上記被酸化性気体を各成分ごとに異った時期に流出
させ、この流出ガスを反応器をかねる濃淡電池からなる
酸素濃度検出器に導入し、被酸化性気体と酸素とを電極
表面にて反応させて酸素濃度の減少の時間的変化を記録
し、この記録から上記試料中の被酸化性気体の個々の含
有量を測定することを特徴とする微量水素等測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52143061A JPS5831863B2 (ja) | 1977-11-28 | 1977-11-28 | 微量水素等測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52143061A JPS5831863B2 (ja) | 1977-11-28 | 1977-11-28 | 微量水素等測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5474797A JPS5474797A (en) | 1979-06-15 |
| JPS5831863B2 true JPS5831863B2 (ja) | 1983-07-08 |
Family
ID=15329993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52143061A Expired JPS5831863B2 (ja) | 1977-11-28 | 1977-11-28 | 微量水素等測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5831863B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0161143U (ja) * | 1987-10-15 | 1989-04-18 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5123193A (ja) * | 1974-08-20 | 1976-02-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
| JPS5172492A (ja) * | 1974-12-20 | 1976-06-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd |
-
1977
- 1977-11-28 JP JP52143061A patent/JPS5831863B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5123193A (ja) * | 1974-08-20 | 1976-02-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
| JPS5172492A (ja) * | 1974-12-20 | 1976-06-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0161143U (ja) * | 1987-10-15 | 1989-04-18 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5474797A (en) | 1979-06-15 |
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