JPS60122371A - ガスクロマトグラフィによる水分定量分析方法 - Google Patents

ガスクロマトグラフィによる水分定量分析方法

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JPS60122371A
JPS60122371A JP23022683A JP23022683A JPS60122371A JP S60122371 A JPS60122371 A JP S60122371A JP 23022683 A JP23022683 A JP 23022683A JP 23022683 A JP23022683 A JP 23022683A JP S60122371 A JPS60122371 A JP S60122371A
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/88Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、ガスクロマトグラフィによる水分定量分析装
置に関【−1特に、ガスクロマトグラフィによる気体中
の水分定量分析における補正係数をめるだめの標準ガス
分析装置に関する。
(ロ)従来技術 ガスクロマトグラフィにより気体中の水分の定量分析を
行うには、まず、水分量既知の標準ガスによって、水分
についての補正係数をめることが不可欠であるが、水分
についての標準ガスは、正確な標準ガスが容易に製造で
きないために、市販されておらず、従来は、マイクロシ
リンジで既知量の水をガスクロマトグラフのカラムに導
入して、そのピーク面積をめ、計量管の体積と温度をめ
て、水分の補正係数をめていた。
したがって、ガスクロマトグラフィにより気体中の水分
の定量分析を正確に行うための水分の補正係数をめるに
は、 1、一定量の水を正確に秤量採取すること、2、 水を
稀釈するに適した溶媒を選択すること、 3、 計量管の体積を正確に実測すること、4、 給体
温度を測定すること、 等のプロセスを行うことが不可欠であシ、とかく手間を
要し不便であった。
しかも、このようにしてめた補正係数も、水を理想気体
と仮定して計算したものであるから、飽くまでも推定値
の域を出ないものであり、水分測定用の標準ガスの現出
は、分析値の正確を期する上で当面の課題であった。
(ハ) 目 的 本発明は、ガスクロマトグラフィによる水分の定量分析
における標準ガスに関する従来技術の問題点を一挙に解
消するものであって、ガスクロマトグラフィによる気体
中の水分の定量分析における水分の補正係数を、水の標
準溶液を用いずに簡単にめることができるガスクロマト
グラフィによる水分定量分析装置を提供するものである
に)構成 本発明は、ガスクロマトグラフ分析装置の計量管への試
料導入口に連通ずる基準ガス流路に、増湿器を介して基
準ガス源に連通ずる流路を接続したことを特徴とするガ
スクロマトグラフィによる気体中の水分定量分析装置に
ある。
本発明において、基準ガス流路は、試料導入流路と兼用
できる。基準ガスとしては、空気、窒素ガス、酸素ガス
、アルゴンガス、二酸化炭素、メタンガス及びプロパン
ガス等の入手容易なガスを使用することができるが、分
析対象のガス成分を基準ガスとして使用すれば、組成が
水分と分析対象のガス成分とから成るものであれば、分
析対象のガス成分量をめれば水分量を測定しなくても水
分量が推定できるので好ましい。
増湿器は、一般に、増湿操作に使用される形式の装置が
使用できる。例えば基準ガス流を水中で吹き出させて、
水蒸気を含有する基準ガス流を製造する装置、例えば、
バブラーが、最も単純な装置として使用される。基準ガ
ス流中に発生の水蒸気を混入してもよいが、温度調節を
考慮する必要がおる。ミストがガス中に残留する場合は
、ミストを除去しなければならないから、残留するミス
トを除去できる形式のものを使用する。しかし、何れに
せよ、基準ガス流中に水蒸気を供給できるものであれば
、如何なる種類の増湿器であっても使用する上で差支え
ない。増湿器からの流路は、計量管を接続する流路切換
えパルプの手前で、例えば、三方コック等を設けて、基
準ガス、試料或はキャリヤーガス流入流路に接続する。
カラム構成は、水分と、窒素、アルゴン、空気、二酸化
炭素、エタンなどの成分が、同時に分析できるものであ
れば、如何なるカラム寸法及び如何なる充填剤を使用す
ることもできる。
また、キャリヤーガスは、ヘリウム、アルゴン、水素等
の中で、水分と他の基準ガスが測定できるものであれば
、何れも使用することができる。
本発明のガスクロマトグラフィによる水分定量分析装置
により、水分定量分析用の水分の補正係数をめる場合、
予め補正係数がめられていて、その濃度を正確にめるこ
とができるガスの100%濃度のものを基準ガスとし、
この基準ガス中に、増湿器等により、適当な量の水分を
均一に分散させ、この水分含有ガス中の基準ガス成分濃
度を、ガスクロマトグラフィにより測定する。この場合
、基準ガス成分濃度は、含有水分量の分だけ減少した濃
度値になっているから、この減少した濃度値を水分量と
して、得られたガスクロマトグラムの水のピーク面積か
ら水の補正係数を算出する。
計量管はカラム恒温槽等の恒温槽内に配置されて、はぼ
同一温度に保たれるので、温度補正、体積補正を敢えて
必要としない。また、圧力補正についても、計算後全量
が100%となるように補正すれば充分である。
サンプリングは1回で水分及び測定対象成分が分析でき
るのが好ましいが、複数台のガスクロマトグラフに複数
回サンプリングして測定することができる。
(ホ)実施例 図は、本発明のガスクロマトグラフィによる水分定量分
析装置の一実施例を示す概略の説明図である。
以下、図面により、本発明の実施例の−を参照して本発
明を説明するが、本発明は、この説明に限定されるもの
ではない。
基準ガス入口兼試料ガス人口1は、三方コッり2の第1
路に連通し、他方の基準ガス人口3は、増湿器、例えば
バブラー4の入口に連通ずる。該バブラー4の出口は、
三方コック2の第2路に連通し、三方コック2の第3路
は、六方バルブ5のバルブ人口6に連通ずる。計量管1
2は、パルプ孔7及び8にその流路を接続して設けられ
、六方パルプ5のガス出口11に、バルブ孔8を介して
、連通ずる。一方六方バルブの出口9は、第1のカラム
13に連通し、第1のカラム13の出口は、四方バルブ
14のバルブ人口15に連通ずる。この四方バルブの一
方のバルブ出口16は、第2のカラム19に連通し、他
方の出口18は第3のカラム2oに連通する。
第2のカラム19に充填される充填剤としては、第1の
カラム13の充填剤よりも吸着力或は極性の大きいもの
を使用する。しかし、第3のカラム20の充填剤として
は第1のカラム13の充填剤と吸着力或は極性はほぼ同
一か或は類似するものが使用される。すなわち、本実施
例においては、第2のカラム19の充填剤として、例え
ばモレキュラーシープが使用される。モレキュラーシー
プ充填剤は、酸素、窒素、メタン等の分離に適するもの
であり、したがって、酸素、窒素、メタン等の基準ガス
成分は第2のカラムで分離される。このモレキュラーシ
ーブ以外第2のカラム用の充填剤としては、活性炭やシ
リカゲル等が使用される。
また、第3のカラム20には、充填剤としてボラパック
、クロモソルプ等のポリマービーズが充填されている。
ポリマービーズは、水の分離剤であり、水分は、第3の
カラムで分離される。このポリマービーズ以外には第3
0カラム用の充填剤として、PO2000等の極性分配
剤が使用される。
一方、キャリヤーガス人口21、三方コック22の第1
路に連通し、該三方コック22の第2路は、前記六方パ
ルプ5のキャリヤーガス入口10に連通ずる。該三方コ
ック22の第3路は、圧力調整用の第4のカラム23に
連通する。
第4のカラム23は、流路24を介して前記四方バルブ
14のキャリヤーガス入口17に接続している。
第2のカラム19及び第3のカラム20の夫夫の出口か
らの流路25及び26は、合流点27において合流し、
合流点27から流路28を経由して検出器29に入る。
参照側のキャリヤーガス流路30は、参照側カラム31
を経由して検出器29に接続されている。
この実施例のガスクロマトグラフィによる水分定量分析
装置における、水分定量分析操作について、基準ガスと
して窒素ガスを使用する事例を一例として説明する。
三方コック2を図の位置から右に90°回転して、基準
ガス人口兼試料ガス人口1から基準ガスの窒素ガスを流
入する。窒素ガスは、六方バルブ5の入口6から実線で
示す六方バルブ5内の流路を経由してパルプ孔7から計
量管12に入シバルプ孔8を経てバルブ5の出口11か
ら流出する。そこで六方パルプ5を切換えて、ヘリウム
ガスをキャリヤーガスとして、キャリヤーガス人口21
から流入させる。このヘリウムガスは、三方コック22
で分岐されて、その一方の流れは、六方パルプ5のキャ
リヤーガス人口10から流入して、計量管12内に計量
されテ残る窒素ガスを、パルプ出口9から第1のカラム
13に導入する。第1カラムの充填剤としては、水分を
溶離させるためにポリマービーズが使用されている。
四方バルブ14は図の侭の位置とし、第1のカラム13
の出口から流出するガス流を第2のカラム19に導入す
る。本実施例においては、第2のカラムには、充填剤と
してモレキュラーシープが充填されているので、窒素は
第2のカラムによって分離される。第20カラムを流出
したガス流は、合流点27で、第3のカラムから流出す
るガス流と合流して、流路28から検出器29に導入さ
れ、一方、参照側の流路30及びカラム31を通過した
ガスを検出器29に導き、この参照側と対比して、窒素
量を検出する。窒素濃度は、予めめである窒素の補正係
数に基いて、検出器29の検出値からめられる。
なお、この間に、三方コック22で分岐されたもう一方
のキャリヤーガスは、調圧用のカラム23で圧力制御さ
れて、四方パルプ14のキャリヤーガス人口17から入
り、該パルプ出口18から、充填剤としてポリマービー
ズを充填した第3のカラム20を経由して、合流点27
に流れるが、このガス流によって、四方パルプ14の切
換え時の圧力変動による衝撃を緩和する働きを有する。
そこで、三方コック2を更に右側へ90°回転し、三方
コック2の流路を切換えると共に六方パルプ5の流路を
切換えて、基準ガス人口3から、窒素ガスを、バブラー
4の入口から水中に吹き出させて、窒素ガス中に水蒸気
を含有させる。水蒸気を含有した窒素ガスは、バブラー
4内でミストを分離されてバブラー4の出口から流出す
るが、ここで、ミストの捕集が充分でないときは、ミス
ト捕集器をバブラー4の出口に接続して設けるのがよい
。このようにして、ミストが分離されてバブラー4の出
口から流出する水蒸気を含有した窒素ガスは、三方コッ
ク2を経由して六方パルプ5のガス人口6から実線で示
す六方パルプ5内の流路を経由して、パルプ孔7から計
量管12に入り、パルプ孔8を経てパルプ5の出口11
から流出する。そこで、六方パルプ5を切換えて、キャ
リヤーガス入口からヘリウムガスを流入させる。このヘ
リウムガスは、三方コック22で分岐されて、その一方
の流れは、六方バルブ5のキャリヤーガス人口10から
流入して、計量管12内に計量されて残る水蒸気含有の
窒素ガスを、バルブ出口9からポリマービーズを充填し
た第1のカラム13に導入する。
四方パルプ14は、図の侭の位置とし、第1のカラム1
3の出口から流出するガス流を、モレキュラーシーブを
充填する第2のカラム19に導く。一方、三方コック2
2で分岐されたもう一方のヘリウムガスは、調圧用のカ
ラム23で圧力制御されて四方パルプのキャリヤーガス
入口から入シ、バルブ出口18から流出して第3のカラ
ム20を流れる。第10カラム13から最初は窒素が流
出するので、これを第2のカラムに通し、窒素が流出し
終えたところで、四方パルプ14を切換えて、第10カ
ラム13から流出するガス流を、ポリマービーズを充填
する第30カラム20へ導く。
四方パルプ14の切換えによって、四方パルプ14のキ
ャリヤーガス人口17から入るヘリウムガスは、第2の
カラム19に流れて窒素を溶出させ検出器29により検
出し、次いで、第3の力2ム20から水分を検出する。
この検出に当って、第2のカラム19の溶出成分のピー
クと第3のカラム20の溶出成分のピークとが、重なシ
合わないように、例えば、第3のカラム20の長さや充
填剤の充填密度を適宜調節する。
水分の量は、窒素ガス単独の場合の窒素濃度と、水蒸気
含有の窒素ガスの窒素濃度の差からめる。この水分量を
得られた水のピーク面積と対応させて水の補正係数を算
出する。
(へ)効果 本発明のガスクロマトグラフィによる水分定量分析装置
は、以上のように構成したので、従来装置におけるよう
に、水分量既知の標準ガスを使用することなく、簡単に
水分の定量を行うことができるので、従来装置における
標準ガスに係る問題点を総て解決することができる。
しかも、水分定量に要する水の補正係数をめるための基
準ガスとして使用される気体物質も、補正係数が容易に
められるものか或は使用する装置で測定できる程度に既
に補正係数がめられているものであれば足り、その気体
物質の種類を問うものではない。したがって、例えば、
測定対象の気体成分であってもよく、また、基準ガスに
含有される水分量も任意でよいなど、基準ガスの入手が
容易である。しかも、増湿器に接続する流路を、例えば
、三方コック等で接続すれば足シるから、構造は簡単で
、その取り扱いも容易である。
さらに、水分分離用カラムと基準ガス分離用カラム等を
、適宜、例えば、直列及び/又は並列に、設ければ、仮
令、組成未知の試料であっても、水分の定量分析が可能
となるなど、従来の水分定量分析装置と比較してすぐれ
た点が多く、したがって、水分の定量分析技術面で与え
る影響は大きい。
【図面の簡単な説明】
図は、本発明のガスクロマトグラフィによる水分定量分
析装置の一実施例を示す概略の説明図である。 図において、1は基準ガス入口兼試料ガス入口、3は基
準ガス入口、4はバブラー、5は流路切換用の六方パル
プ、12は計量管、13は第1カラム、14は流路切換
用の四方パルプ、19は第2カラム、20は第3カラム
、23は調圧用のカラム、29は検出器、30は参照側
流路である。 15− 手 続 補 正 書 (方式) 59.3.19 昭和 年 月 日 寥 特許庁長官 若杉和夫 殿 1、事件の表示 昭和58年特許顧第230226号 2、発明の名称 〃スクロマトグラフイによる水分定量分析装置3、補正
をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 (199) 株式会社 高滓製作所4、代 理
 人

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ガスクロマトグラフ分析装置の計量管への試料導入口に
    連通ずる基準ガス流路に、増湿器を介して基準ガス源に
    連通ずる流路を接続したことを特徴とするガスクロマト
    グラフィによる水分定量分析装置。
JP58230226A 1983-12-06 1983-12-06 ガスクロマトグラフィによる水分定量分析方法 Expired - Lifetime JPH0652261B2 (ja)

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