JPS6295449A - 水中のベンゾトリアゾ−ル濃度測定法 - Google Patents

水中のベンゾトリアゾ−ル濃度測定法

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JPS6295449A
JPS6295449A JP23462085A JP23462085A JPS6295449A JP S6295449 A JPS6295449 A JP S6295449A JP 23462085 A JP23462085 A JP 23462085A JP 23462085 A JP23462085 A JP 23462085A JP S6295449 A JPS6295449 A JP S6295449A
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JP
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bta
water
absorbance
benzotriazole
concentration
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JP23462085A
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Naohiko Sado
佐渡 直彦
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、水中のベンゾトリアゾール濃度測定法に関し
、さらに詳しくは、銅および銅合金などの金属に対する
腐食抑制剤としてのベンゾトリアゾール(以下、BTA
と略称する)の水中での濃度を定量分析する方法に関す
る。
〔従来技術とその問題点〕
各種の冷却装置において、一般に配管の材質としては銅
および銅合金が多く用いられる。また、熱交換器と発熱
体の組合せによっては、装置を構成する材料のうち銅系
材料と鉄系材料とが同じ冷却水と接触することになり、
鉄/銅の電池による腐食が問題になり、さらに藻類や細
菌の生成による問題もある。これを抑制する目的でBT
Aを添加した冷却水が用いられる。
BTAの抑制効果は、銅および銅合金などの金属表面上
に不溶性の透明な皮膜を生成し、これは他の腐食抑制剤
によって形成される皮膜よりも強固であって、簡単な溶
剤脱脂や洗浄程度では除去することが難しく、これらの
皮膜がいろいろな腐食環境を遮断する腐食抑制剤として
の特徴を持っている。より詳しくは、BTAは水溶液中
で弱酸性を呈することから、次のように解離していると
考えられる。
Cb Ha N !・NHg  C,H,N、・N−+
H”・・・ (1) このBTA溶液に金属、例えば銅(Cu)を浸漬すると
Cb H4N z・NHのHが次の反応でCuと置換す
るものと考えられる。
この反応によって目に見えない不溶性のBTA第二銅の
分子皮膜を形成し、これが物理的なバリヤ一層となり、
いろいろな腐食剤の進入を妨げることになり、消および
銅合金の腐食を抑制するものと考えられる。
熱交換器へのBTAを添加した冷却水を適用するには防
食効果の確認とこれに関するBTAの消費による1lI
J2量測定が必要であり、さらに循環冷却装置における
BTAの濃度管理は正常な運転状態を維持するためにも
重要である。
腐食抑制剤の良否を判定する方法としては、従来より浸
漬法による腐食試験によって防食効果の確認が行われて
いる。これは一定時間浸漬した後の試験片の腐食減量を
求めるか、または浸潤液中に溶解した金属イオンを原子
吸光法などによって分析して腐食量を求める方法である
。また、電気化学的な測定法としてアノードおよびカソ
ード分極特性曲線を測定する定電位分極法によって行わ
れている。
腐食抑制剤としてのBTAの濃度管理と消費量を求める
には、従来法として「分析化学」η、1036(197
3)に報告されている電位差滴定法、ガスクロマトグラ
フ法、銀塩生成による重量法などの分析方法を応用でき
ると考えられる。しかしながら、これらの方法では、試
料液中のBTAを溶剤で抽出するか、または妨害成分を
マスキングするなどの前処理が必要であり、水溶液の直
接測定はできていない。また、分析操作が複雑で長い時
間を要し、迅速性に欠けるなどの欠点がある。さらに、
これらの方法は、分析手法が滴定法、分離分析法、重量
法であることから、循環する冷却水の場合はBTAの連
続測定が困難であって、冷却水の管理には適さないとい
う問題がある。
〔発明の目的〕
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その
目的はBTAを含む水が試験液の分取液でも循環液であ
っても直接的に水中のBTAIの定量分析結果を得るの
を可能ならしめる水中のBT A tj1度測定法を提
供することにある。
〔発明の要点〕
本発明者は、上記の目的を達成するために種々の研究を
行った結果、水中に含まれるBTAが紫外部領域の吸収
波長254nmおよび270n−で吸収特性を有するこ
と、その吸光度とB、 T A iとの間に相関性があ
ることを見出し、本発明を完成した。
しかして、本発明は、上記の特定の吸収波長での吸光度
とBTAIとの間の相関性を明らかにすることによって
水中のBTAを直接定量できるようにしたものである。
さらに、熱交換器に使用するBTAを含む冷却水中のB
TAの分析は、測定装置として前記の紫外部領域の波長
の吸収を検出できるもの(以下、UV検出器という)を
設置することにより液を分取するかまたは直接的に吸光
度を測定するようにし、冷却装置の運転を停止すること
なく、水中のB T A ?W度の測定ができるように
したものである。
要約すれば、本発明はBTAを含む水に紫外線を透過さ
せて254nmまたは270nmの少なくとも一方の吸
収波長での吸光度を測定し、その吸光度に、B T A
 iH度と前記吸収波長での吸光度とから予め作製して
おいた検量線を適用することによってBTA?W度を求
めることを特徴とする水中のBTA濃度測定法に係る。
〔発明の実施例〕
一般に、BTAの分析法としては、公定法がなく、BT
A (化学式:C6M5N3)の物性からは、IR,液
体クロマトグラフィーなどによる検出方法の可能性が考
えられ、従来の分析法としては先に述べたような試料液
の前処理をした後に分析する方法が若干ある程度である
。ところで、金属材料の腐食抑制剤として用いるBTA
の水への添加量は0.1w/−%以下の場合が多い。水
中の微量BTAの分析は特別な前処理を必要とせず直接
検出できる方法であることが望ましく、これを迅速に測
定することは冷却水の濃度管理の点で重要である。
そこで、水中のBTA濃度を紫外部類域で吸収される光
の強さを測定して求める方法で試験した。
以下、本発明のBTAの検出方法および濃度測定法につ
いて述べる。
試験条件は次のとおりである。
(条件) 試 薬 (1)水:蒸留水 (2)BT/1:ヘンジトリアゾール試薬特級(3)B
TA標準液:BTA標準液(1■C、H5N s / 
m 1 )からB T Ao、1〜20mg/ Aとな
るように段階的にメスフラスコにとり、水を標線まで加
える。
器具および測定装置 (1)吸収セル:石英セル(光路長10tmおよび50
龍) (2)吸光光度計:1)光源部:重水素ランプ2)吸収
曲線の測定; 200〜350nm(蒸留水を対照) 3)吸光度の測定: 測定波長 250nm  (蒸留水を対照) 検N線の検討 前記試薬と測定装置によるBTAの吸光度を測定し、濃
度との関係を検量線化する。
しかして、第1図は、前記の条件のもとで水溶液中のB
 T A iM度が10■/lのときの紫外部の吸収曲
線の例を示すものであり、これから吸収波長が254n
a+および270nmにあることがわかる。なお、この
ときの吸収掻大波長は254nmであった。したがって
、水中のBTAは吸収波長254nsおよび270nm
で検出できる。
第2図は、前記条件のもとて水溶液中のBTA濃度と吸
収波長254nmでの吸光度との関係を検量線化したも
のであり、吸収セルの光路長が5(1++−の場合の検
量線1と吸収セルの光路長が1(1+nの場合の検量線
2を示す。いずれも検量線の直線性は良。
く、水溶液中のBTA濃度と吸光度の相関係数は0.9
999であり、良好であることがわかる。
さらに、前記検量線1および検量線2の検量線定数を求
めた式は次のように表すことができる。
検量線1式: BTA濃度(■#り=4.19χ十0.018(χ:吸
光度検)検量線2式: %式%:) 吸光光度法による対象成分の定量は、一般に吸光度が約
0.8以下では濃度に比例することから、これ以下で行
うことが望ましく、この試験における検量線は吸光度約
1.0以下の範囲を示した。また、この試験での定量範
囲は、第2図に示すように0.1〜20■/lである。
繰り返し分析精度は変動係数で1%以下で精度よく分析
ができている。
以上の結果から、水中のBTAの濃度は前記吸収波長に
おける吸光度を測定して求めることができる。
次に、本発明を適用した具体的な分析結果を述べる。前
述のごとく、腐食抑制剤としてBTAを含む水溶液を用
いた浸漬法による腐食試験を行い、液の管理とBTAの
消費率を求めるため試験前後の液の濃度測定を行った結
果の一例を第1表に示す。ただし、腐食試験条件は次の
とおりである。
(腐食試験条件) 試験片材f[、黄銅、ステア1zス(SUS304)試
験片形状:  25X50X1 試験液中のBTA濃度:100■/l 試験液量 :  500mIl 接液面積 :  6.8m i/ cdpH調整 :H
2SO4 雰囲気  :大気開放 温 度  :14〜22℃(平均的な温度:20℃)浸
漬期間 ニア日(168時間) 第  1  表 上記の試験において、BTA濃度の測定は、試験液の一
部を分取し、10倍希釈して吸光度を測定し、前記検量
線を適用して求めた後、希釈倍数を乗じた。また、この
試験でのBTAの消費率は次式により求めたものである
BTA消費率(%) 試験前液中BTA濃度 BTAの消費率は試験片の大きさ、つまり接液面積で変
わる。この試験ではBTAの消費率が約3%以下で、そ
のときのBTA量が約3■/e以下の微量レベルの変化
であったが、本発明のBTA?m度測定法の適用によっ
て容易に正確に定量分析ができたことにより液の管理が
可能となった。
しかも、前記のように設定した条件下では希釈操作と吸
光度の測定のみでよく、分析所要時間は10分以内とい
う極めて迅速な分析が可能となった。
なお、本発明では、水中のB T A ’13度の測定
において、濃度レベルに対しては試料液を希釈する他に
吸収セルを変えること、つまり光路長を変えることによ
っても定量することができ、さらに定量範囲が拡大でき
ることを確認している。
次に、BTAを添加した冷却水を用いた循環冷却装置で
のBTA濃度の連続測定法について述べる。
第3図は、この循環冷却装置でのB T A ?Q度測
測定装置原理的構成図である。第3図において、11は
発熱体、12は熱交換器で、冷却水は送液ポンプ13a
および13bを介した連結配管15aおよび15bを循
環させることによって冷却機能が得られる。
冷却水中のB T A 濃度測定は冷却水を分岐する切
換弁14bをとおしてUV検出器16と記録計17を有
する測定装置を介して行われるようにした。さらに、循
環冷却装置において、BTA濃度測定後の液は廃水口1
8から廃水するか、または切換弁14d、14cおよび
14aをとおして連結配管15bに循環させることによ
って、装置の連続運転状態でもBTA量W度の測定を可
能にしたものである。この場合、UV検出器にフローセ
ルを適用し、光路長がQ、14m以上であればB T 
A iH度2000IIW/β以下の範囲が直接検出で
き、濃度測定ができる。また、BTA濃度測定によりM
lが認められたときは、必要に応じて切換弁14Cの操
作により20の補給口からBTAを含む冷却水を注入す
ることができるようにし、装置の安定した連続運転がで
きるようにしたものである。
このように、本発明による水中のB T A 71度測
定法により、試験液および循環水でも迅速にかつ正確に
測定評価できることは極めて実用性の高い方法といえる
〔発明の効果〕
冷却水に添加して用いられる腐食抑制剤としてのBTA
の濃度管理などの目的で水中のBTAを直接定量する必
要があるが、本発明によれば、水溶液中のB T A 
tf1度を紫外部類域の吸収波長(例えば254n糟)
での吸光度を測定して求めるようにしたため、試料液の
直接定量分析ができ、これによってBTAの濃度管理が
容易にできることになった。
また、本発明によれば、試験液の個々の測定では吸光光
度計で直接的に水中のB T A ?H=度を、また循
環水の測定ではフローセルを有するUV検出器を備えた
測定vt置を設置することによって水中のB T A 
>H度を、それぞれ安定して容易に測定できるようにな
り、冷却装置のシステム化がはかれるなど効果が大きい
【図面の簡単な説明】
第1図は、水中のBTAを検出するために選定した吸収
波長の説明のための紫外部類域の吸収曲線である。第2
図は、BTA測定方法を説明するための検量線である。 第3図は、循環冷却装置での冷却水中のBTA?11度
測定法を説明するための原理的構成図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)ベンゾトリアゾールを含む水に紫外線を透過させて
    254nmまたは270nmの少なくとも一方の吸収波
    長での吸光度を測定し、その吸光度に、ベンゾトリアゾ
    ール濃度と前記吸収波長での吸光度とから予め作製して
    おいた検量線を適用することによってベンゾトリアゾー
    ル濃度を求めることを特徴とする水中のベンゾトリアゾ
    ール濃度測定法。 2)特許請求の範囲第1項記載のベンゾトリアゾール濃
    度測定法において、ベンゾトリアゾールを含む水が腐食
    抑制剤としてベンゾトリアゾールを含む水を冷却水とし
    て用いる冷却装置からの水であることを特徴とする水中
    のベンゾトリアゾール濃度測定法。 3)特許請求の範囲第2項記載のベンゾトリアゾール濃
    度測定法において、循環冷却装置の配管の一部に分岐の
    ための切換弁を設けて吸光度測定装置を介して連続また
    は断続的に吸光度を測定することを特徴とする水中のベ
    ンゾトリアゾール濃度測定法。
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