JPS61264256A - アミン化合物及び／又はアンモニア等の分析方法並びにその装置 - Google Patents

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、アミン化合物及びアンモニア分析方法及びそ
の装置に関し、特に、ガスクロマトグラフ分析方法にお
けるアミン化合物及びアンモニアの選択的高感度検出の
ためのアミン化合物及びアンモニア検出方法及びその装
置江関する。

（ロ）従来技術 アミン化合物及びアンモニアの分析は、公害物室の測定
或は生体試料の分析等において不可欠であｐ、従来、熱
イオン化検出器、ボストカラム法による螢光検出器また
は比色法忙よる検出器などが使用されているが、何れも
選択性及び感度の点で問題があったっ 例えば、ガスクロマトグラフ分析装置の検出器として・
熱イオン化検出器は・窒素化合物の検出器としてすぐれ
ているが、窒素を含有する化合物の総てを検出するもの
でアシ、アミン化合物及びアンモニアについて選択的で
ないために、−熱イオン化検出器を用いて、アミン化合
物のみを検出することは困難である。さらに、この方法
は、ｐｐｂオーダの感度がなく、シかも、再現性が悪い
ので。

実用的であるとはいえない。さらに、熱イオン化検出器
は水素ガスの使用が不可欠であり１分析操作上、常に危
険が伴い細心の注意が必要であり。

問題が残っている。

し念がって・例えば・悪臭防止法で規制されている。ア
ンモニア・トリメチルアミンなどの分析は、特別に濃縮
操作を要する上１種々の分析に頼らざるを得ないので、
不便であシ９分析法の統一は望まれるところであった。

ｅ今　　　目　　的 本発明は、アミン化合物及びアンモニアの分析における
従来法の問題点を悉く解消するものであり・ｐｐｂオー
ダの感度を有し１選択性にすぐれ再現性の良好な１分析
法を統一するのに適したアミン化合物及びアンモニア分
析方法およびその装置を提供するものである。

に）構成 本発明は、アミン化合物及びアンモニア分析用試料ガス
と酸素含有ガスとの混合ガスを、加熱された金属状のイ
リジューム或はこの金属の酸化物或はイリジュームと酸
化物を組み合わせたものを有する固体と接触させ、その
分解ガスのイオン化電流を測定することを特徴とするア
ミン化合物及びアンモニア分析方法であり、また１本発
明は。

加熱用電源釦接続し、その表面の少くとも一部が。

金属状のイリジューム、或は酸化物或はイリジェームと
酸化物の組み合わせたものからなる電極と。

該電極に対向するノズルと、該ノズルに接続する試料ガ
ス及び酸素含有ガス流路と、イオン化電流測定用電極と
を具備することを特徴とするアミン化合物及びアンモニ
ア分析装置に６る。

本発明において、アミン化合物は、第一アミン化合物、
第二アミン化合物、第三アミン化合物及びアンモニウム
化合物などをいい、有機化合物及び無機化合物をも意味
する。

本発明において、試料ガスを搬送するために。

キャリヤーガスと酸素含有ガスとが使用される。

酸素含有ガスは、酸素を含有するガスであり、酸素と共
存するガス成分は不活性なガスでなければならない。し
たがって、酸素含有ガスとしては。

酸素ガス及び空気等が一般に使用される。熱イオン化検
出器等にみられるように、水素ガスは選択性を損うため
に、酸素ガスへの混入は避けなければならない。このよ
うに水素ガスの混入を避けることＫよって・水素グラズ
マの生成を避け、正イオンの検出を可能とするものであ
る。

本発明において、イリジューム及び、イリジュームの酸
化物は、仕事函数が太き（，５００ないし１０００’に
の高温度下で安定して存在するものである。アミン及び
アンモニアは・これら酸化物の表面に接触して、正イオ
ンが形成される。

以下、添付図面を参照して１本発明の一実施態様につい
て説明するが９本発明の技術的範囲は。

この説明によって何ら制限を受けるものではない。

（ホ）実施例 第１図は１本発明のアミン化合物及びアンモニア分析方
法並びｋその分析装置の一実施例を示す概略の説明図で
あシ、第２図は、別の一実施例を示す概略の説明図であ
る。

また、第３図及び第４図は、第１図に示される検出器に
ついてのアミン化合物及びアンモニアに対する感度９選
択性及び再現性を示すクロマトグラムである。

本例の分析装置におけるアミン化合物及びアンモニア分
析用検出器は、その全体が符号１で示されており・ガス
クロマトグラフ分析装置の検出器として使用されている
。

分離カラムは、Ｔ−ジヨイント３を介して、検出器の石
英製のノズ／Ｌ／４に接続しており、Ｔ−ジヨイントに
接続するもう１方の管５は９分離カラム２から流出する
ガス流に酸素または空気を混合するために、酸素または
空気供給源（図示されていない、）Ｋ連通している。石
英製ノズ／Ｉ／４の開放端６はイオン化室７内に開口し
ており、このノズル電極８は、高圧電源９に接続してい
る。本例においては、ノズル電極８を電圧電源の負側に
接続している。高圧電源９は直流電源であって一般には
２００ないし３００ボルトの電圧を有するものである。

イオン化室には１石英製ノズ／Ｌ／４の周囲に更に酸素
又は空気を供給するための酸素又は空気供給口１０が設
けられている。この酸素又は空気は。

イオン化室内を酸化雰囲気に保つためのものであり、酸
素ガスが均一に分散するように、酸素又は空気供給口に
は拡散板等を設けるのが好ましい。

ノズル電極８に対向して、イオン化室７内にコレクタ電
極１１が設けられている。コレクタ電極１１は、筒状の
内側コレクタ電極１２と外側コレクタ電気１３とをセブ
ミックス製の電気絶縁円筒１４゛を介して一体に形成さ
れる。筒状の外側コレクタ電気１３は内側コレクタを極
１２の端部よシ突き出て延びて電極１５の周囲を囲み、
電極１５にアミン化合物及びアンモニアが接触してイオ
ン化の際には生成する電子流を捕捉するように設けられ
る。電極１５は、イリジューム酸化物を表面に形成され
ているイリジューム線が使用される。

しかし、このイリジューム酸化物を表面に形成されてい
るイリジューム線電極１５は、測定前に・既に設けられ
ているイリジェーム線電極１５を酸素含有ガス雰囲気下
に加熱して、イリジューム線上にイリジ眞−ム酸化物被
膜を形成することによυ製造してもよい。また、この電
＠１５は、任意の温度（加熱できるように、加熱用電源
〈接続して設けることができる。電極１５はノズル電極
８から０例えば６Ｍ程離れた位置に固定される。測定信
号を負の信号とする場合には、ノズル電極８は高圧電源
９の負側に接続されるが、この場合電ｇｉ１５は、その
一端を内側コレクタ［極１２の端部に、また、他端を外
側コレクタ電極１３の端部に接続して取シ付けられてお
り、電気的に加熱することができる。

外側のコレクタ電極１３の他端はトランス１６を介して
パワーコントローラ１７に接続シている。

内側のコレクタ電極１２の他端は、トランス１６の二次
側の一端をエレクトロメータ１８に接続している。

第２図は、測定信号を正の信号とする場合の一実施例で
あり、ノズ／Ｌ’［極８は高圧電源９の正の側に接続し
ている。この例の場合、電極１５は。

加熱用電源１９に接続すると共にノズル電極８と接続し
て高圧電源９の正の側に接続している。したがって、こ
の例では、第１図の例と相違して。

コレクタ電極１５は直ちにエレクトロメータ１８に接続
している。第１図の例及び第２図の例共にエレクトロメ
ータ１８は、記録計２０及びデータ処理機２１（第１図
には図示されていない。）Ｋ接続されている。

第１図及び第２図に示される本発明の実施例において、
アミン化合物及びアンモニア検出器１は。

このような構造に形成されているので９分離カラム２か
ら流出する試料ガスは、Ｔ−ジヨイント３で、管５から
導入される空気と混合される。この空気の量は２０〜８
０ボｌ／分である。

空気と混合された試料ガスは石英製ノズ／Ｌ／４の先端
からイオン化室７に流入する。イオン化室７へ流入した
試料ガスは、更に２０〜Ｉ　（１０ｍｌ’／分の空気と
混合され、加熱されている電極１５に接触して熱分解し
て、アミン化合物及びアンモニアはイオン化し、正イオ
ンを生成する。この正イオンをコレクタ電極１１で捕捉
して、エレクトロメータ１８で増巾し、記録計２０及び
データ処理機２１に信号伝送して記録される。

ノズ／Ｌ／を極８及び加熱白金電極１５を高圧電源（２
００〜３００ポルト）の正側に接続してブヲスの直流電
圧が印加されており、シ念がって・コレクタ電極１１は
マイナスになりており０分解生成した正イオンを捕捉し
、イオン電流として測定される。これに対して、ノズル
電極８を高圧電源（２００〜３００ボルト）の負側に接
続すると。

コレクタ電極１１１−１プラスとなり１分解して正イオ
ンを生成する際に放出される電子を捕捉し、イオン電流
として測定される。感度はノズルＭ、ｉ６及び白金電極
１５を高圧電源の正０ＩＩＩ　Ｋ接続する方が高い。

イオン化室７内は、酸素、窒素、ヘリウム等の混合ガス
で充満されているので、この状態の倭でイリジュート電
極１５を加熱して、イリジューム酸化物で被覆されたイ
リジューム電極１５を得ることができる。

第３図及び第４図は、第１図に示される検出器について
のアミン化合物及びアンモニアに対する感度及び選択性
を示すクロマトグラムであって。

横軸に時間（単位分）をとり、縦軸に電圧（１００目盛
りが０．０１ボルトである。）をとる。その分析条件は
次のとおりである。

分析試料としては、トリブチルアミン１０　ｐｐｂのア
セトン溶液１．６μｅを使用し、カラムは、直径２．６
ｍ、長さ２肩のガラスカラムを使用した。充填剤として
は、８０〜１００メツシエのクロモソルフｗＨアビニシ
ンＬ１５％及び水酸化カリウム５、０％溶液を被覆した
ものを使用した。カラム温度は１５０°Ｃであり・検出
器の温度は２５０℃である。レンジは１０　Ωで１００
目盛シであシ。

フルスケールが０．０２ボ／Ｉ／）で、感度は２Ｘ１０
人である。

第３図及び８４図において、トリｎ−ブチルアミンのピ
ーク（第３図では人で示され、第４図ではＣで示される
。）とｎ−ドデカンのピーク（ｔ＄。

４図ではＤで示される。）は明瞭に現われる。第３図に
おけるトリｎ−ブチルアミンのピーク人はトリｎ−ブチ
ルアミン１６ｐｇに相当する。また。

第４図におけるトリｎ−ブチルアミンのピークＣは、ト
リｎ−ブチルアミン１６０ｐ 他方ｎ−ドデカンのピークＤは．ｎ−ドデカン１１、６
ｐｇＫ相当しておシ．その選択性は顕著である。

（へ）効果 本発明のアミン化合物及びアンモニアの分析方法及び分
析装置は，イリジェームおよびその酸化物並びにイリジ
ュームと酸化物の混合物といった加熱され念高い仕事函
数を有するものを電極としているので・アミン化合物及
びアンモニアはこれらの電極表面で正イオンが生成され
る。したがって・この正のイオン濃度を測定することに
よって。

アミン化合物及びアンモニアを．高い選択性でしかも高
感度で．再現性よく分析できるものであり。

９ｐｂオーダのアミン化合物及びアンモニア全容易く検
出することができ，そして信頼性の高い分析を行うこと
ができる。

し九がって９本発明のアミン化合物及びアンモニアの分
析方法及び装置は９例えば悪臭防止法で規制されている
アンモニア、トリメチルアミンなどの分析を一回の分析
操作で行うことができ．また、濃縮操作が簡便化される
。さらに本発明は・水中のアンモニア及びアミン化合物
などの公害物質の分析及び生体試料のアミン化合物の高
感度分析などに使用でき，しかも、従来．要望されてい
る信頼性の高い分析が簡単な操作で容易に行えることと
ｆｋ，！７　４Ｅ用性にすぐれている。

また０本発明のアミン化合物及びアンモニア分析方法及
び装置は，従来の熱イオン化検出器におけるように．水
素ガスを使用するものではないから．水素ガスによる危
険は回避できるので０分析操作を行う上で安全である。

以上のように９本発明のアミン化合物及びアンモニウム
分析方法及び装置は．従来の分析方法及び装置に比較し
てすぐれており，その与える影響が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図９本発明の一実施例を示す概略の説明図であシ．
第２図は別の一実施例を示す概略の説明図である。第３
図及び第４図は．第１図に示される検出器によるアミン
化合物に対する感度及び選択性を示すクロマトグラムで
ある。 符号については．１は検出器．２は分離カラム。 ３はＴ−ジ冒インド、４は石英製ノズル、５は空気供給
管．６は開放端．７はイオン化室．８はノズル電極，９
は高圧電源．１０は空気供給口，１１けコレクタ電極．
１２は内側コレクタ電極，１４は外側コレクタ［極．１
５はイリジェーム電極。 １６ｔｉ）ランス，１７はパワーコントローラ１８はエ
レクトロメータであり．ｔた．Ａ及びＣはトリメチルア
ミンのピーク並びにＢ及！Ｄはアセトン溶媒のピークで
ある。 第２目 も

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アミン化合物及びアンモニア分析用試料ガスと酸
   素含有ガスとの混合ガスを、加熱された金属状のイリジ
   ューム（Ｉｒ）或はイリジュームの酸化物或はイリジュ
   ームと酸化物を組み合わせたものを有する固体と接触さ
   せ、その分解ガスのイオン化電流を測定することを特徴
   とするアミン化合物及びアンモニア分析方法。
2. （２）加熱用電源に接続し、その表面の少くとも一部が
   、金属状のイリジューム或はイリジューム酸化物或はイ
   リジュームと酸化物の組み合わせたものからなる電極と
   、該電極に対向するノズルと、該ノズルに接続する試料
   ガス及び酸素含有ガス流路と、イオン化電流測定用電極
   とを具備することを特徴とするアミン化合物及びアンモ
   ニア分析装置。