JPS6059537B2 - 液体中の気化性成分のサンプリング装置 - Google Patents
液体中の気化性成分のサンプリング装置Info
- Publication number
- JPS6059537B2 JPS6059537B2 JP8572178A JP8572178A JPS6059537B2 JP S6059537 B2 JPS6059537 B2 JP S6059537B2 JP 8572178 A JP8572178 A JP 8572178A JP 8572178 A JP8572178 A JP 8572178A JP S6059537 B2 JPS6059537 B2 JP S6059537B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- carrier gas
- tube
- sampling device
- vaporizable components
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、液中に存在する気化性成分の濃度を迅速か
つ正確に測定するための試料をサンプリングする装置に
関する。
つ正確に測定するための試料をサンプリングする装置に
関する。
従来、水中に分散又は溶解している気化性成分を含む
工業廃水、重合物の懸濁している気化性成分を含むラテ
ックスやスラリー、気化性成分を含む微生物の培養液又
は油脂等の非水性液中の気化性成分の量を検出する場合
、測定精度、測定時間、装置上の問題があつた。
工業廃水、重合物の懸濁している気化性成分を含むラテ
ックスやスラリー、気化性成分を含む微生物の培養液又
は油脂等の非水性液中の気化性成分の量を検出する場合
、測定精度、測定時間、装置上の問題があつた。
例えば培養液の場合、被検出液をサンプリングするには
先づ菌体を含む培養液を遠心分離機にかけて固形分を除
去し、次にその上澄液をとつてガスクロマトグラフにか
ける試料としていた。従つて、試料調製に時間と人手を
要したり、固形分除去装置等設備的にも甚だ不利である
。また、最近に至つて培養液中にシリコンチューブを浸
し、一定量の空気をチューブ中に通じて、チューブ壁を
透過して拡散してくる気化性成分であるメタノールをガ
スクロマトグラフで検量することが報告された。この場
合は遠心分離にかける工程が省略できる利点はあるが、
チューブのシリコン壁は気化性成分の透過に対して可成
りの抵抗をもつており、そのため培養液中のメタノール
濃度の変化に対して、約２０〜６０分の応答遅れを生じ
るのて、この方法も培養を管理する上で必ずしも好適で
あるとはいえない。本発明は、上記の欠点をすべて解消
したもので、シリコンチューブの代りに撥液性の微気孔
多孔質壁体チューブを使つて迅速且つ正確に液中の気化
性成分の濃度を測定することを可能にしたサンプリング
装置を内容とするものてある。すなわち、測定液中に含
まれる気化性成分がキャリヤー気体中に気体となつて拡
散し得る微気孔を有する撥液性の多孔質隔壁体チューブ
の一端がキャリヤー気体送入管に、他端がガス濃度測定
器にいたるキャリヤー気体排出管に連結していることを
特徴とする液中の気化性成分測定用のサンプリング装置
である。以下に詳細説明する。本発明でいうチューブと
は断面が円形、楕円形、矩形その他任意の形状のもので
良く、要するに表面積や強度を考慮し、使用条件に適切
な形状のものにした中空体であれば良い。
先づ菌体を含む培養液を遠心分離機にかけて固形分を除
去し、次にその上澄液をとつてガスクロマトグラフにか
ける試料としていた。従つて、試料調製に時間と人手を
要したり、固形分除去装置等設備的にも甚だ不利である
。また、最近に至つて培養液中にシリコンチューブを浸
し、一定量の空気をチューブ中に通じて、チューブ壁を
透過して拡散してくる気化性成分であるメタノールをガ
スクロマトグラフで検量することが報告された。この場
合は遠心分離にかける工程が省略できる利点はあるが、
チューブのシリコン壁は気化性成分の透過に対して可成
りの抵抗をもつており、そのため培養液中のメタノール
濃度の変化に対して、約２０〜６０分の応答遅れを生じ
るのて、この方法も培養を管理する上で必ずしも好適で
あるとはいえない。本発明は、上記の欠点をすべて解消
したもので、シリコンチューブの代りに撥液性の微気孔
多孔質壁体チューブを使つて迅速且つ正確に液中の気化
性成分の濃度を測定することを可能にしたサンプリング
装置を内容とするものてある。すなわち、測定液中に含
まれる気化性成分がキャリヤー気体中に気体となつて拡
散し得る微気孔を有する撥液性の多孔質隔壁体チューブ
の一端がキャリヤー気体送入管に、他端がガス濃度測定
器にいたるキャリヤー気体排出管に連結していることを
特徴とする液中の気化性成分測定用のサンプリング装置
である。以下に詳細説明する。本発明でいうチューブと
は断面が円形、楕円形、矩形その他任意の形状のもので
良く、要するに表面積や強度を考慮し、使用条件に適切
な形状のものにした中空体であれば良い。
勿論、本チューブは、周面の一部に撥液性の微気孔を有
する多孔質隔壁体を取り付けた構造のものも含まれる。
本発明に使用する微気孔を有する多孔質隔壁体チューブ
は撥液性でなければならないが、このよう゛なチューブ
ｌ′：，使用する隔壁体の材質としては、合成樹脂例え
ば四弗化エチレン樹脂等のハロゲン化エチレン樹脂、ノ
田ゲン化ビニリデン樹脂、ポリプロピレン、ポリエステ
ル樹脂、塩化ビニル樹脂等のハロゲン化ビニル樹脂等が
挙げられるが、弗化エチレン樹脂が殊に好適である。ま
た、多孔質体に前記樹脂による撥液処理を施したもので
もよい。使用する場合、チューブ中の気体の圧力損失は
小さい方が良いのてその内径は２〜〜８Ｔ！ｒ！ｎのも
のが好ましい。
する多孔質隔壁体を取り付けた構造のものも含まれる。
本発明に使用する微気孔を有する多孔質隔壁体チューブ
は撥液性でなければならないが、このよう゛なチューブ
ｌ′：，使用する隔壁体の材質としては、合成樹脂例え
ば四弗化エチレン樹脂等のハロゲン化エチレン樹脂、ノ
田ゲン化ビニリデン樹脂、ポリプロピレン、ポリエステ
ル樹脂、塩化ビニル樹脂等のハロゲン化ビニル樹脂等が
挙げられるが、弗化エチレン樹脂が殊に好適である。ま
た、多孔質体に前記樹脂による撥液処理を施したもので
もよい。使用する場合、チューブ中の気体の圧力損失は
小さい方が良いのてその内径は２〜〜８Ｔ！ｒ！ｎのも
のが好ましい。
またチューブの壁は、若干の圧力差に耐える必要があり
、一方壁を厚くすると壁を通る拡散速度が小さくなるの
で、通常２００〜１０００μ程度の厚みのものが好まし
い。該チューブを用いて液中の気化性成分を捕集すると
きは、該液中にチューブを浸漬し、一方チューブ中にキ
ャリヤー気体を通すことになるが、隔壁体チューブの微
気孔内に形成される気体膜を通つて液中の気化性成分の
濃度に平衡なガス濃度になるよう拡散してくる気化成分
を含んだキャリヤー気体を検出器に導くことが望ましく
。
、一方壁を厚くすると壁を通る拡散速度が小さくなるの
で、通常２００〜１０００μ程度の厚みのものが好まし
い。該チューブを用いて液中の気化性成分を捕集すると
きは、該液中にチューブを浸漬し、一方チューブ中にキ
ャリヤー気体を通すことになるが、隔壁体チューブの微
気孔内に形成される気体膜を通つて液中の気化性成分の
濃度に平衡なガス濃度になるよう拡散してくる気化成分
を含んだキャリヤー気体を検出器に導くことが望ましく
。
チューブの長さは実験的に決められるが、流速を一定に
した場合例えば前記の如き径のチューブでは１０〜３０
０のものであれば充分満足てきる。また、多孔質体の孔
径は、通常０．１〜５μのものであれば使用可能である
。孔径は、液の表面張力及び圧力により決まると思われ
るので、孔経が〉５μまたはく０．１μのものであつて
も使用条件をえらべば採用可能である。本発明のサンプ
リング装置は、上記隔壁体チューブの一端はキャリヤー
気体送入管に、他端はガス濃度測定器例えばガスクロマ
トグラフに至るキャリヤー気体排出管に連通される。
した場合例えば前記の如き径のチューブでは１０〜３０
０のものであれば充分満足てきる。また、多孔質体の孔
径は、通常０．１〜５μのものであれば使用可能である
。孔径は、液の表面張力及び圧力により決まると思われ
るので、孔経が〉５μまたはく０．１μのものであつて
も使用条件をえらべば採用可能である。本発明のサンプ
リング装置は、上記隔壁体チューブの一端はキャリヤー
気体送入管に、他端はガス濃度測定器例えばガスクロマ
トグラフに至るキャリヤー気体排出管に連通される。
連結にあたり、チューブが自在に着脱できるよう例えば
カートリッジ式に連結しているのが望ましい。この場合
、チューブの取り替え、洗浄する時には有利である。本
発明サンプリング装置の２番目の発明に付いて説明する
。
カートリッジ式に連結しているのが望ましい。この場合
、チューブの取り替え、洗浄する時には有利である。本
発明サンプリング装置の２番目の発明に付いて説明する
。
連結されたキャリヤー気体排出管を経由してガスクロマ
トグラフの如き測定器に連通するに際し、この測定器ま
での距離が短かい場合は、上記の構成のものて充分目的
が達せられるが、排出管の経路が長い場合には、精度高
く測定するには、経路に加温装置を付設することが必要
となる。
トグラフの如き測定器に連通するに際し、この測定器ま
での距離が短かい場合は、上記の構成のものて充分目的
が達せられるが、排出管の経路が長い場合には、精度高
く測定するには、経路に加温装置を付設することが必要
となる。
その理由を以下に説明する。多孔質隔壁体からなるチュ
ーブ中にキャリヤー気体を通じ被測定液体中につけると
キャリヤー気体中に該液体に平衡な気体がチューブ壁を
透過して拡散して来る。
ーブ中にキャリヤー気体を通じ被測定液体中につけると
キャリヤー気体中に該液体に平衡な気体がチューブ壁を
透過して拡散して来る。
従つて、平衡に達するに足るに充分な壁面積があれば（
例えは内径３顛で１０〜３０α程度）チューブ出口でキ
ャリヤー気体は該液体に対し、そのときの系の圧力、温
度によつて定まる平衡な蒸気圧の気体すなわち、飽和し
た気体になつている。しかし、このガスがチューブを出
て排生経路中で、該液体よりも低い温度に冷却されると
、この飽和した気体の一部及び水蒸気の一部が、凝縮し
、液滴となる。例えば、酵母の培養液中のエタノール濃
度を測定する場合、キャリヤー気体中には、培養液温度
（例えば３３℃）で平衡な水及ひエタノールの蒸気を含
むが、このガスの排出経路が大気に曝されておれば、そ
のときの室温（例えは、２０′Ｃ）程度までガスは冷却
される。従つて、該キャリヤー気体は２０℃で飽和する
水及びエタノールの蒸気を含むことになソー部の水蒸気
及びエタノール蒸気が凝縮し、液滴を生ずることになる
。これを防ぐために撥液性多孔質膜のチューブから出る
キャリヤガス出口側経路の温度を測定液体の温度以上に
保持しておけは所期の目的は達せられる。このための実
用的な手段としては、キヤリヤーカス排出経路の外筒部
に温水を通す２重管構造成いは１本又は数本の温水を通
す抱合せ管構造、ニクロム線等の加熱用電熱線や電気式
バイブヒーター等の加温装置を付設することが有利であ
る。
例えは内径３顛で１０〜３０α程度）チューブ出口でキ
ャリヤー気体は該液体に対し、そのときの系の圧力、温
度によつて定まる平衡な蒸気圧の気体すなわち、飽和し
た気体になつている。しかし、このガスがチューブを出
て排生経路中で、該液体よりも低い温度に冷却されると
、この飽和した気体の一部及び水蒸気の一部が、凝縮し
、液滴となる。例えば、酵母の培養液中のエタノール濃
度を測定する場合、キャリヤー気体中には、培養液温度
（例えば３３℃）で平衡な水及ひエタノールの蒸気を含
むが、このガスの排出経路が大気に曝されておれば、そ
のときの室温（例えは、２０′Ｃ）程度までガスは冷却
される。従つて、該キャリヤー気体は２０℃で飽和する
水及びエタノールの蒸気を含むことになソー部の水蒸気
及びエタノール蒸気が凝縮し、液滴を生ずることになる
。これを防ぐために撥液性多孔質膜のチューブから出る
キャリヤガス出口側経路の温度を測定液体の温度以上に
保持しておけは所期の目的は達せられる。このための実
用的な手段としては、キヤリヤーカス排出経路の外筒部
に温水を通す２重管構造成いは１本又は数本の温水を通
す抱合せ管構造、ニクロム線等の加熱用電熱線や電気式
バイブヒーター等の加温装置を付設することが有利であ
る。
更に、これらを含みこれらの周囲に断熱材を巻いたもの
、更にエポキシ系、塩ビ系、プロピレン系等の高分子樹
脂によるコーティング或はモールドされたものの採用が
一層望ましい。次に、第３番目の発明について説明する
。
、更にエポキシ系、塩ビ系、プロピレン系等の高分子樹
脂によるコーティング或はモールドされたものの採用が
一層望ましい。次に、第３番目の発明について説明する
。
撥液性多孔質膜のチューブを通過し、キャリヤー気体中
に拡散してくる液中の気化性成分の量は、その温度圧力
において液中に存在している気化性成分濃度に平衡した
値てあり、温度の依存性が高い。
に拡散してくる液中の気化性成分の量は、その温度圧力
において液中に存在している気化性成分濃度に平衡した
値てあり、温度の依存性が高い。
従つて、該チューブ中を流れるキャリヤー気体の温度が
液温に比し著しく高温又は低温であると拡散してくるガ
ス量は平衡状態のものとは異り、このキャリヤー気体濃
度を測定した値は液中のガス濃度を正しく示すことには
ならない。本発明はかかる不正確になりやすいサンプリ
ングを防ぐためのもので、撥液性多孔質膜のチューブに
至る迄のキャリヤー気体の配管経路においてキャリヤー
気体温度を測定液と同じ温度にするための熱交換機能を
持たせるものである。具体的にはキャリヤー気体送入管
はキャリヤー気体の流速との関係において妥当な伝熱係
数と表面積を有する熱交換機構をもつものが好適であり
、材質としては金属製のものが望ましい。特に、このキ
ャリヤー気体送入管が測定用液体に浸漬される部位は薄
肉金属製細管にする必要がある。又、その形状は、液体
との接触表面積を大きくするため、浸漬される部位が例
えばラセン形や蛇行形の形状のもの、管のまわりに熱交
換用のヒダをつけたものなどがある。本発明のサンプリ
ング装置は、上記の通りの構造であるので液中の気化性
成分の量を正確に且つ迅速に測定できる試料を工業的に
有利にサンプリングできるものである。
液温に比し著しく高温又は低温であると拡散してくるガ
ス量は平衡状態のものとは異り、このキャリヤー気体濃
度を測定した値は液中のガス濃度を正しく示すことには
ならない。本発明はかかる不正確になりやすいサンプリ
ングを防ぐためのもので、撥液性多孔質膜のチューブに
至る迄のキャリヤー気体の配管経路においてキャリヤー
気体温度を測定液と同じ温度にするための熱交換機能を
持たせるものである。具体的にはキャリヤー気体送入管
はキャリヤー気体の流速との関係において妥当な伝熱係
数と表面積を有する熱交換機構をもつものが好適であり
、材質としては金属製のものが望ましい。特に、このキ
ャリヤー気体送入管が測定用液体に浸漬される部位は薄
肉金属製細管にする必要がある。又、その形状は、液体
との接触表面積を大きくするため、浸漬される部位が例
えばラセン形や蛇行形の形状のもの、管のまわりに熱交
換用のヒダをつけたものなどがある。本発明のサンプリ
ング装置は、上記の通りの構造であるので液中の気化性
成分の量を正確に且つ迅速に測定できる試料を工業的に
有利にサンプリングできるものである。
第１図は、１番目の発明のサンプリング装置を測定数に
浸漬したときの説明用正面図、第２図は同じく２番目の
発明の正面図、第３図は同じく３・番目の発明の正面図
第４図はチューブの実施例の各斜視図である。 １・・・・・・チューブ、２・・・・・・キャリヤー気
体送入管、３・・・・・・キャリヤー気体排出管、４・
・・・・測定液、５・・・・・・加温装置、６・・・・
・・蛇行形送入管、７・・・ノ・・・隔壁体。
浸漬したときの説明用正面図、第２図は同じく２番目の
発明の正面図、第３図は同じく３・番目の発明の正面図
第４図はチューブの実施例の各斜視図である。 １・・・・・・チューブ、２・・・・・・キャリヤー気
体送入管、３・・・・・・キャリヤー気体排出管、４・
・・・・測定液、５・・・・・・加温装置、６・・・・
・・蛇行形送入管、７・・・ノ・・・隔壁体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被測定液中に存在する気化性成分がキャリヤー気体
中に拡散し得る微気孔を有する撥液性の多孔質隔壁体チ
ューブの一端がキャリヤー気体送入管に、他端がガス濃
度測定器に至るキャリヤー気体排出管に連通しているこ
とを特徴とする液体中の気化性成分のサンプリング装置
。 ２ 隔壁体チューブの材質が四弗化エチレン樹脂である
特許請求の範囲第１項記載のサンプリング装置。 ３ 隔壁体チューブがキャリヤー気体送入管とキャリヤ
ー気体排出管とに着脱自在に取り付けられる構造の特許
請求の範囲第１項記載のサンプリング装置。 ４ 被測定液中に存在する気化性成分がキャリヤー気体
中に拡散し得る微気孔を有する撥液性の多孔質隔壁体チ
ューブの一端がキャリヤー気体送入管に、他端がガス濃
度測定器に至るキャリヤー気体排出管に連通しており、
且つキャリヤー気体排出経路に加温装置を設けたことを
特徴とする液体中の気化性成分のサンプリング装置。 ５ 加温装置が温水の通る配管構造である特許請求の範
囲第４項記載のサンプリング装置。 ６ 加温装置が電熱線を利用する構造である特許請求の
範囲第４項記載のサンプリング装置。 ７ 加温装置が断熱材で被覆されている特許請求の範囲
第５項または第６項記載のサンプリング装置。 ８ 加温装置の外周が合成樹脂層で被覆されている特許
請求の範囲第５項、第６項または第７項記載のサンプリ
ング装置。 ９ 被測定液中に存在する気化性成分がキャリヤー気体
中に拡散し得る微気孔を有する撥液性の多孔質隔壁体チ
ューブの一端がキャリヤー気体送入管に、他端がガス濃
度測定器に至るキャリヤー気体排出管に連通しており、
且つキャリヤー気体送入経路の被測定液に浸漬される部
位が、該液体との熱交換機能を持つ細管であることを特
徴とする液体中の気化性成分のサンプリング装置。 １０ 細管が薄肉金属製細管である特許請求の範囲第９
項記載のサンプリング装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8572178A JPS6059537B2 (ja) | 1978-07-13 | 1978-07-13 | 液体中の気化性成分のサンプリング装置 |
| US05/961,945 US4257257A (en) | 1978-03-13 | 1978-11-20 | Method and apparatus for measuring concentrations of gaseous or volatile substances in liquids |
| BR7901123A BR7901123A (pt) | 1978-03-13 | 1979-02-21 | Processo e aparelho para medida das concentracoes de substancias gasosas ou volateis em liquidos |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8572178A JPS6059537B2 (ja) | 1978-07-13 | 1978-07-13 | 液体中の気化性成分のサンプリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5512475A JPS5512475A (en) | 1980-01-29 |
| JPS6059537B2 true JPS6059537B2 (ja) | 1985-12-25 |
Family
ID=13866696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8572178A Expired JPS6059537B2 (ja) | 1978-03-13 | 1978-07-13 | 液体中の気化性成分のサンプリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6059537B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57173045U (ja) * | 1981-04-27 | 1982-10-30 | ||
| JPS57179726A (en) * | 1981-04-30 | 1982-11-05 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Method and device for measuring volatile component in liquid |
| JPS57173046U (ja) * | 1981-04-27 | 1982-10-30 | ||
| JPH0495752A (ja) * | 1990-08-06 | 1992-03-27 | Agency Of Ind Science & Technol | 気体透過膜を用いた液体中の溶存成分ガス濃度測定法 |
| US5259254A (en) * | 1991-09-25 | 1993-11-09 | Cetac Technologies, Inc. | Sample introduction system for inductively coupled plasma and other gas-phase, or particle, detectors utilizing ultrasonic nebulization, and method of use |
| JPH085618A (ja) * | 1994-06-21 | 1996-01-12 | Nec Corp | 水中ガス成分の検出方法およびその検出装置 |
-
1978
- 1978-07-13 JP JP8572178A patent/JPS6059537B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5512475A (en) | 1980-01-29 |
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