(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料中のＮＨ２Ｃｌ、ＮＨＣｌ２、ＮＣｌ３、全塩素、ＮＯｘ（式中、ｘ＝１または２）、Ｏ３およびＸ２（式中、Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ）から選択されるガス状化合物またはガス状化合物の混合物の多機能検出器であって、ＵＶ領域で吸収するが可視領域では吸収しないゾル−ゲル材料のブロックに組み込まれている、ヨウ化物と、デンプン、アミロース、アミロペクチン、キシログルカン、キシラン、キトサン、グリコーゲン、ポリビニルアルコールもしくはポリビニルアルコール化合物、セルロースもしくはセルロース化合物、α−シクロデキストリン、テオブロミン、ならびにポリプロピレンオキシドおよびポリエチレンオキシドのブロックポリマーから選択される反応性化合物と、を含む第１のセンサーを備える検出器。
【請求項２】
第１のセンサーのゾル−ゲル材料のブロックにおいて、ヨウ化物がブロックの０．００５４重量％から０．５５重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の多機能検出器。
【請求項３】
第１のセンサーのゾル−ゲル材料のブロックにおいて、反応性化合物がブロックの０．０５重量％から０．２５重量％であることを特徴とする、請求項１または２に記載の多機能検出器。
【請求項４】
スルファミン酸を含浸させた中性シリカートマトリックスを含むフィルター、
ガス混合物の第１の一部分を第１のセンサーと直接接触させる手段、
ガス混合物の第２の一部分を、フィルターに通した後に第１のセンサーと接触させる手段
をさらに含むことを特徴とする、液状またはガス状試料に含まれるＮＨ２Ｃｌ、ＮＨＣｌ２、ＮＣｌ３、全塩素、ＮＯｘ（式中、ｘ＝１または２）、Ｏ３およびＸ２（式中、Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ）から選択されるガス状化合物またはガス状化合物の混合物に適した、請求項１から３のいずれか一項に記載の多機能検出器。
【請求項５】
ＵＶ領域で吸収するが可視領域では吸収しないゾル−ゲルマトリックスに組み込まれている、フェノールを含む第２のタイプのセンサーをさらに含むことを特徴とする、液状またはガス状試料に含まれるＮＨ２Ｃｌ、ＮＨＣｌ２、ＮＣｌ３、全塩素、ＮＯｘ（式中、ｘ＝１または２）、Ｏ３およびＸ２（式中、Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ）から選択されるガス状化合物またはガス状化合物の混合物に適した、請求項１から４のいずれか一項に記載の多機能検出器。
【請求項６】
第２のセンサーのゾル−ゲル材料のブロックにおいて、フェノールがブロックの１０重量％から２５重量％であることを特徴とする、請求項５に記載の多機能検出器。
【請求項７】
第２のセンサーのゾル−ゲル材料のブロックにおいて、ニトロプルシドナトリウムが、ブロックの０．０１重量％から０．２５重量％であることを特徴とする、請求項５または６に記載の多機能検出器。
【請求項８】
第２のセンサーのゾル−ゲル材料のブロックが、ブロックの１重量％から１７重量％である水酸化ナトリウムを含むことを特徴とする、請求項５から７のいずれか一項に記載の多機能検出器。
【請求項９】
中性シリカートマトリックスを含むフィルターにおいて、スルファミン酸が、中性シリカートマトリックスのシリカートとスルファミン酸の構成要素の全体の５重量％から１５重量％であることを特徴とする、請求項４から８のいずれか一項に記載の多機能検出器。
【請求項１０】
請求項１に記載の液状またはガス状試料に含まれるガス状化合物またはガス状化合物の混合物を検出するプロセスであって、請求項１から４のいずれか一項に記載の多機能検出器を試料に曝露し、第１のセンサーを構成するゾル−ゲル材料のブロックの任意の変色が観察されることを特徴とするプロセス。
【請求項１１】
液状またはガス状試料に含まれる請求項５に記載のガス状化合物またはガス状化合物の混合物を検出するプロセスであって、請求項５に記載の多機能検出器をガス混合物の流れまたは液体に曝露し、第１のセンサーまたは第２のセンサーを構成するゾル−ゲル材料のブロックの任意の変色が観察され、任意に、ガス状化合物の検出が実施されることを特徴とするプロセス。
【請求項１２】
ガス混合物もしくは液状試料に含まれている請求項１に記載のガス状化合物の捕捉またはその検出における、請求項１から９のいずれか一項に記載の多機能検出器の使用。
【請求項１３】
ガス混合物もしくは液状試料に含まれている請求項５に記載のガス状化合物の捕捉またはその検出における、請求項５から９のいずれか一項に記載の多機能検出器の使用。
【請求項１４】
請求項１から９のいずれか一項に記載の多機能検出器をセンサーとして使用して、ガス混合物もしくは液状試料に含まれる請求項１に記載のガス状化合物を捕捉する、または請求項５から９のいずれか一項に記載の多機能検出器をセンサーとして使用して、ガス混合物もしくは液状試料に含まれている請求項５に記載のガス状化合物を捕捉するプロセスであって、ガス混合物もしくは液状試料を多機能検出器と接触させる、またはこのような流れをこの多機能検出器中に循環させるプロセス。
【請求項１５】
請求項１から９のいずれか一項に記載の多機能検出器をセンサーとして使用して、ガス混合物または液状試料に含まれているガス状化合物を捕捉または検出するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス状化合物の多機能検出器およびその用途に関する。ガス状化合物は、水溶液状態でもよい。
【背景技術】
【０００２】
塩素は、水泳プールおよび食品工業においてその殺菌特性により広く使用されており、様々な化学形態（次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウムまたは次亜塩素酸カルシウム、塩素ガス、クロロイソシアヌラート）で用いられる。塩素は、モノクロラミン（ＮＨ２Ｃｌ）、ジクロラミン（ＮＨＣｌ２）およびトリクロラミン（ＮＣｌ３）、さらには有機クロラミンなどの様々なクロラミンを生成するために、様々な窒素含有材料と反応する。水泳プールの水のｐＨを考えれば、水中で見出される化合物は、実質的にＮＨ２Ｃｌ、ＮＨＣｌ２、およびＣｌＯ−である。ＮＣｌ３は、水に対する溶解性が低いので、大気中で見出される主要な種である。ＮＣｌ３は、眼および気道を刺激する。特に、ＮＣｌ３は、親水施設区域および食品工場の監視スタッフにとって慢性気管支炎の問題の原因である。また、特に子供における喘息の引き金になる要因でもあり得る。トリハロメタンなどの他の副生成物も生成する。
【０００３】
現在、クロラミンへの曝露に関して大気の質に関する規制値がない。ＩＮＲＳ（仏国国立安全研究所：Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ａｎｄ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）によって実施された最初の疫学調査をベースとして、ＩＮＲＳの化学者および毒物学者は、快適値（ｃｏｍｆｏｒｔ  ｖａｌｕｅ）０．５ｍｇ．ｍ−３（２７℃において約１００ｐｐｂ）を最初に提案していたが、最近になって、特に水泳プール監視スタッフに関して、予防的アプローチでより低い値（０．３ｍｇ．ｍ−３）を推奨した。
【０００４】
水泳プールおよび食品工業において大気汚染を定量するために取り組まれた研究によって、０．３ｍｇ．ｍ−３よりはるかに高いことがあるＮＣｌ３含有量への従業員の曝露を特定することが可能になった。また、短期間で様々な汚染物質の含有量を測定することができること、および経時的にその変化を監視する、特に１日の間の従業員の曝露を監視することの困難さを強調することも可能になった。
【０００５】
クロラミンを分析する直接の方法はほとんどなく、大気中のトリクロラミンの分析方法はさらに数少ない。公知の方法は、あまり感度が良くなく非選択的であるか、または感度がよく高選択性であるがこの場合は使用が複雑な精巧な機器を必要とする。
【０００６】
今まで、クロラミンを測定するのによく使用されている方法は、サンプリング工程に続いて、後からの実験室分析を必要とし、異常の場合に迅速な決定を行うのには適しておらず、限定的である。さらに、サンプリング時間は、クロラミンを許容できる正確度で定量するために少なくとも１〜２時間であるが、これは、短期間で健康に影響を及ぼす化合物へのヒトの曝露を実証するのに不利である。実際、施設の使用者および操作員が曝露する最高濃度を評価することが推奨される。これらの観察から、比較的コストの低い、連続的で、高感度でかつ高選択性の分析器があれば、大気の質のリアルタイムモニタリングに大いに有用であると思われる。例えば、地域健保基金（ｒｅｇｉｏｎａｌ  ｈｅａｌｔｈ  ｉｎｓｕｒａｎｃｅ  ｆｕｎｄｓ）の検査官の仕事に最適な道具となり得る。さらに、連続分析器は、施設の管理（例えば、換気に対する作用）の指針となるのに有用であることがわかるかもしれない。実際、塩素およびその誘導体は、それらの望ましくない影響にもかかわらず、効果的で持続的な消毒を保証するので、この先何年も広く使用されたままであろう。
【０００７】
したがって、クロラミンを連続測定するための高感度で高選択性の装置を有することができることは重要と思われる。また、溶液中、特に水中のクロラミンを検出できればよりよい。
【０００８】
さらに、二酸化窒素（ＮＯ２）は、例えば車両交通において基本的に化石燃料の燃焼時に放出される一酸化窒素（ＮＯ）から大気中で形成する。二酸化窒素は大気中で硝酸に変換され、硝酸は地面および植物に降る。この酸は、他の汚染物質と組み合わさって自然環境の酸性化の一因となる。
【０００９】
世界保健機関（ＷＨＯ）によれば、二酸化窒素には健康を害する影響があり、長期曝露は、肺機能に悪影響を与え、呼吸器障害のリスクを高める恐れがある。二酸化窒素は、特に子供において、深部気道に入り込み、そこで感染攻撃に対して肺粘膜を弱める。習慣的に直面する濃度（約１０ｐｐｍ未満）で、二酸化窒素は、喘息患者において気管支活性亢進を引き起こす。
【００１０】
したがって、ＮＯ２は、様々な理由で有害ガスである：
−健康に及ぼす影響：二酸化窒素は、気管支への刺激物である。二酸化窒素は、細胞膜脂質過酸化反応を引き起こし、強力なフリーラジカルの放出を誘発する
−植物に及ぼす影響：ＮＯ２は酸性雨現象に関与する。酸化窒素の植物に及ぼす有害な影響は、成長の低下、生産の低下、および殺虫剤に対する抵抗性である
−材料に及ぼす影響：酸化窒素は、腐食現象を高める。
【００１１】
したがって、酸化窒素を連続的に測定するための、高感度で、迅速で、かつ安価な装置、さもなければ視覚による検出にとって十分感度の高い比色法を有することができることも重要と思われる。
【００１２】
さらに、オゾンは、健康に害を及ぼす汚染物質の１つである。ある閾値を超えると、オゾンは、最も感受性の高い個体群において非常に重大であり得る気管支刺激を引き起こす。
【００１３】
オゾンは、その前駆体、特に二酸化窒素ＮＯ２である汚染物質を生成する大きな集塊（ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ）とその周辺にかなり存在している。熱波時に、特に都心の周辺で大気の低層に、大量のオゾンが認められる。そこでは、車両排気ガスに由来する未燃炭化水素および酸化窒素と空気に由来する酸素とが太陽光の影響を受けて反応することにより、主に生成する。同様に、森林火災が放出する炭化水素および酸化窒素により、森林火災もオゾンの重要な供給源である。高温時に、大気の上層へのオゾンの分散が減速し、場合によっては感受性の高い人々における健康問題を誘発する。
【００１４】
オゾンは、稲光によっても生成し、より広くは任意のスパークまたは電気アークでも生成する。写真複写機およびレーザープリンター、高出力ＵＶランプ、または電動機は、オゾンを発生させ、換気のよくない建物においてはかなりの濃度になる恐れがある。
【００１５】
酸化窒素ＮＯｘおよびオゾンＯ３に関しては、どちらの場合も感度の高い測定方法があるが、使用が複雑な精巧な機器を必要とする。
【００１６】
比色検出センサーも開発されてきた。最近のものは、線量計の形をとることがある。これらは、従業員が曝露される汚染物質の濃度の近似定量化を可能にし、警告以上の役割を担う。計測装置（紫外可視吸収分光計）と組み合わせると、定量化は正確で、高感度（数ｐｐｂ）で、かつ迅速（数秒）である。それでもやはり、検出は、ＵＶ領域で行われ、可視領域では行われない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
したがって、オゾンを連続的に測定するための高感度で、迅速で、かつ安価な装置、さもなければ視覚による検出を可能にするのに十分なほど高感度の比色法を有することができることも重要と思われる。
【００１８】
したがって、上記の化合物のすべてまたは一部を連続的に測定するための高感度で、迅速で、かつ安価なデバイス、さもなければ視覚によるその検出にとって十分高感度の比色法を有することは特に望ましいことになる。
【００１９】
Ｇａｒｃｉａ，Ｊ．らは、「ｐｐｂレベルでの塩素および三塩化窒素の検出のための化学センサー（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｓｅｎｓｏｒｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｃｈｌｏｒｉｎｅ  ａｎｄ  ｎｉｔｒｏｇｅｎ  ｔｒｉｃｈｌｏｒｉｄｅ  ａｔ  ｐｐｂ  ｌｅｖｅｌ）」、センサーデバイス  テクロノジーズ  アンド  アプリケーションズの第一回国際会議プロシーディングス（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ−１ｓｔ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  Ｏｎ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）、センサーデバイス２０１０−プロシーディングス（Ｓｅｎｓｏｒｄｅｖｉｃｅｓ  ２０１０−Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ）、ＩＥＥＥコンピューターソサイエティ  Ｕ（ＩＥＥＥ  ＣＯＭＰＵＴＥＲ  ＳＯＣＩＥＴＹ  Ｕ）、２０１０年７月に、臭素化界面活性剤化合物である臭化デカメトニウムをドープしたナノ多孔性およびナノ構造のシリカート薄膜を使用する有毒ガスを検出するプロセスを記載している。
【００２０】
しかし、三臭化物とポリマー（アミロース、ポリビニルアルコールなど）は、可視領域で吸収する安定な複合体を形成しない。さらに、Ｃ．Ｊ．Ｂｒｉｎｋｅｒ、Ｙ．Ｌｕ、Ａ．Ｓｅｌｌｉｎｇｅｒ、Ｈ．Ｆａｎ著「蒸発誘起自己組織化：容易に形成されたナノ構造（Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ−ｉｎｄｕｃｅｄ  ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ：ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｍａｄｅ−ｅａｓｙ）」、アドバンスト  マテリアル（Ａｄｖ．Ｍａｔ．）、第１１巻７号、１９９９年、ｐ．５７９−５８５またはＭ．Ｆ．Ｃａｒｄｉｎａｌ、Ｍ．Ｌｏｖｉｎｏ、Ｄ．Ｌ．Ｂｅｒｎｉｋ著「シリカ鋳型としてＣＴＡＢおよびｔｗｅｅｎにより誘導される多孔性の比較研究（Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ  ｓｔｕｄｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｐｏｒｏｓｉｔｙ  ｉｎｄｕｃｅｄ  ＣＴＡＢ  ａｎｄ  ｔｗｅｅｎ  ａｓ  ｓｉｌｉｃａ  ｔｅｍｐｌａｔｅｓ）」、マテリアルズ  サイエンス  アンド  エンジニアリング（Ｍａｔ．Ｓｃｉ．Ｅｎｇ．）、Ｃ２７巻、２００７年、ｐ．７５−７９によって説明されているように、界面活性剤が、細孔中でＢｒ−イオンのクラウンを構築するのに使用される。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
長い研究の後、本出願人らは、申し分ないデバイスを開発した。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】１０ｐｐｍのＮＯ２に曝露された実施例１のゾル−ゲル材料のマトリックスの５８０ｎｍにおける吸光度の変化を、ＵＶ−可視吸収分光法で評価して曝露時間の関数として表す。
【図２】ＮＯ２に曝露された実施例１のゾル−ゲル材料のブロックの５８０ｎｍにおける有色複合体の形成速度を、ＵＶ−可視吸収分光法で評価して調査されたガスに含まれるＮＯ２の濃度の関数として表す。これは、ＮＯ２検出用の較正曲線である。
【図３】３２ｐｐｂのＮＣｌ３を含むガス状混合物への実施例１のゾル−ゲル材料のブロックの曝露時におけるアミロース／Ｉ３−複合体の経時的形成の、ＵＶ−可視吸収分光法による監視を表す。
【図４】ＮＣｌ３を含むガス混合物に曝露された実施例１のゾル−ゲル材料のブロックについて、一定で３２ｐｐｂと等しいＮＣｌ３の濃度の場合の５８０ｎｍにおける複合体の形成の動態（ｋｉｎｅｔｉｃｓ）を時間の関数として表す。
【図５】様々な濃度のＨＣｌＯを含む水の小滴への実施例１のゾル−ゲル材料のブロックの３０分にわたる曝露について、アミロース／Ｉ３−複合体の形成のＵＶ−可視吸収分光法による監視を表す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
こういう理由で、本出願の一目的は、新しいタイプのセンサーを使用した、ガス状化合物またはガス状化合物の混合物の多機能検出器である。ガス状化合物またはガス状化合物の混合物は、ガスの形態、または溶液状態、特に水溶液であってよい。
【００２４】
新しいタイプのセンサーは、２つの必須の構成要素を含む：
−ヨウ化物、および
−デンプン、アミロース、アミロペクチン、キシログルカン、キシラン、キトサン、グリコーゲン、ポリビニルアルコールもしくはポリビニルアルコール化合物、セルロースもしくはセルロース化合物、α−シクロデキストリン、テオブロミン、ならびにポリプロピレンオキシドおよびポリエチレンオキシドのブロックポリマーから選択される反応性化合物。本発明において、これらの化合物が、Ｉ３−およびＩ２で有色複合体を捕捉および形成するのに使用される。
【００２５】
上記の化合物は、好ましくはデンプン、アミロース、アミロペクチン、キシログルカン、キシラン、キトサン、グリコーゲン、ポリビニルアルコールもしくはポリビニルアルコール化合物、セルロースもしくはセルロース化合物、α−シクロデキストリン、テオブロミンから選択される。
【００２６】
ポリビニルアルコール化合物は、ポリ酢酸ビニルなどのエステル、またはポリビニルピロリドンなどの他のタイプの誘導体である。セルロース化合物は、例えばカルボキシメチルセルロースなどのセルロースエーテルおよびセルロースより水に可溶なセルロースエステルである。ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドのブロックポリマーは、特にＳＢＡ−１５メソ多孔質シリカの合成で使用される、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）Ｐ１２３の名称で販売されているトリブロックポリマーである。
【００２７】
本発明によれば、センサーは二機能を有する。試験対象の試料がガス状であるとき、調査対象の天然ガス混合物のある一部分は、ヨウ化物と、デンプン、アミロース、アミロペクチン、キシログルカン、キシラン、キトサン、グリコーゲン、ポリビニルアルコールもしくはポリビニルアルコール化合物、セルロースもしくはセルロース化合物、α−シクロデキストリン、テオブロミン、ならびにプロピレンオキシドおよびポリエチレンオキシドブロックポリマーから選択される反応性化合物とを含むセンサーと直接接触してもよく、調査対象のガス混合物の別の一部分は、このようなセンサーと接触してもよいが、それはスルファミン酸を含浸させた中性シリカートマトリックスを含むフィルターを用いて処理した後である。試験対象の試料が液状であるとき、液状試料をこのようなセンサーと接触させる。「中性」という用語は、マトリックスがプローブ分子を含まないということを意味する。
【００２８】
こういう理由で、本出願の一目的は、試料中のＮＨ２Ｃｌ、ＮＨＣｌ２、ＮＣｌ３、全塩素、ＮＯｘ（式中、ｘ＝１または２）、Ｏ３、およびＸ２（式中、Ｘ＝Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）から選択されるガス状化合物またはガス状化合物の混合物の多機能検出器であって、ＵＶ領域で吸収するが可視領域では吸収しないゾル−ゲル材料のブロックに組み込まれている、ヨウ化物と、デンプン、アミロース、アミロペクチン、キシログルカン、キシラン、キトサン、グリコーゲン、ポリビニルアルコールもしくはポリビニルアルコール化合物、セルロースもしくはセルロース化合物、α−シクロデキストリン、テオブロミン、ならびにポリプロピレンオキシドおよびポリエチレンオキシドのブロックポリマーから選択される反応性化合物と、を含む第１のセンサーを備えた多機能検出器である。
【００２９】
上記のポリマーと三ヨウ化物は、可視領域で吸収する安定な複合体を形成する。列挙されたポリマーは界面活性剤ではなく、また界面活性剤として使用されないことに留意されたい。それらの役割は、三ヨウ化物の複合体を形成することである。
【００３０】
全塩素は、結合塩素（ＮＨ２Ｃｌ＋ＮＨＣｌ２＋ＮＣｌ３）および遊離塩素（Ｃｌ２またはＣｌＯＨまたはＣｌＯ−）の和に相当する。以下において、「ガス状化合物」という表現は、文脈上からそうでないことが示されていない限り、ガス状化合物の混合物にも適用されることにする。
【００３１】
本発明を実施するのに好ましい条件下で、上記の多機能検出器は、ガス状の試料中のＮＨ２Ｃｌ、ＮＨＣｌ２、ＮＣｌ３、全塩素、ＮＯｘ（式中、ｘ＝１または２）、Ｏ３、およびＸ２（式中、Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ）から選択されるガス状化合物またはガス状化合物の混合物に適しており、下記をさらに備える：
−スルファミン酸を含浸させた中性シリカートマトリックスを含むフィルター、
−ガス混合物の第１の一部分を第１のセンサーと直接接触させる手段、
−ガス混合物の第２の一部分を、フィルターに通した後に第１のセンサーと接触させる手段。
【００３２】
本発明を実施するのに好ましい他の条件下で、上記の多機能検出器は、ガス状の試料中のＮＨ２Ｃｌ、ＮＨＣｌ２、ＮＣｌ３、全塩素、ＮＯｘ（式中、ｘ＝１または２）、Ｏ３、およびＸ２（式中、Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ）から選択されるガス状化合物またはガス状化合物の混合物に適しており、ＵＶ領域で吸収するが可視領域では吸収しないゾル−ゲルマトリックスに組み込まれているフェノールを含む第２のタイプのセンサーも備える。この第２のセンサーはＮＨ２Ｃｌのみを検出するのに使用される。
【００３３】
こういう理由で、本出願の別の目的は、ガス状の試料中のＮＨ２Ｃｌ、ＮＨＣｌ２、ＮＣｌ３、全塩素、ＮＯｘ（式中、ｘ＝１または２）、Ｏ３、およびＸ２（式中、Ｘ＝Ｃｌ、ＢｒまたはＩ）から選択されるガス状化合物またはガス状化合物の混合物の多機能検出器であって、下記を備える：
−ＵＶ領域で吸収するが可視領域では吸収しないゾル−ゲル材料のブロックに組み込まれている、ヨウ化物と、デンプン、アミロース、アミロペクチン、キシログルカン、キシラン、キトサン、グリコーゲン、ポリビニルアルコールもしくはポリビニルアルコール化合物、セルロースもしくはセルロース化合物、α−シクロデキストリン、テオブロミン、ならびにポリプロピレンオキシドブロックポリマーおよびポリエチレンオキシドブロックポリマーから選択される反応性化合物とを含む第１のセンサー、ならびに
−ＵＶ領域で吸収するが可視領域では吸収しないゾル−ゲル材料のブロックに組み込まれている、フェノールとニトロフェリシアン化ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ  ｎｉｔｒｏｐｒｕｓｓｉａｔｅ）とを含む第２のセンサー、
−スルファミン酸を含浸させた中性シリカートマトリックスを含むフィルター、
−ガス混合物の第１の一部分を第１のセンサーと直接接触させる手段、
−ガス混合物の第２の一部分を、フィルターに通した後に第１のセンサーと接触させる手段、
−ガス混合物の第３の一部分を第２のセンサーと直接接触させる手段。
【００３４】
本出願および以下において、「マトリックス」という用語は、反応物質（単数または複数）、および特にプローブ分子をドープしたゾル−ゲル材料を表す。「所望のガス状化合物」という表現は、試験された試料、例えばガス混合物中の所望のガス状化合物（単数または複数）を表す。ゾル−ゲル材料のブロックに組み込まれている第１のセンサーまたは第２のセンサーの化合物は、総じて「プローブ分子」と呼ぶことにする。
【００３５】
念のため、ゾル−ゲル材料は、前駆体として、式Ｍ（ＯＲ）ｎのアルコキシド（式中、Ｍは金属、特にケイ素であり、Ｒはアルキル基である）を使用し、それらを加水分解するゾル−ゲルプロセスによって得られる材料である。水の存在下でアルコキシ（ＯＲ）基の加水分解が起こり、通常１ナノメートル未満のサイズの小粒子が形成される。これらの粒子は凝集し、沈殿することなく懸濁状態のままであるクラスターを形成し、ゾルを形成する。クラスターの増加によって、媒体の粘度が増加し、ゲル化する。ゾル−ゲル材料は、形成されたポリマー網目から溶媒を排除してゲルを乾燥させることによって得られる。
【００３６】
プローブ分子は、ＵＶ領域で吸収するが可視領域では吸収しないゾル−ゲル材料のブロックに組み込まれている。プローブ分子の１つは、ヨウ化物であり、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、さもなければヨウ化アンモニウムであってよい。第２のプローブ分子は、好ましくはアミロースであり、好ましくは４０〜３０００グルコース単位、特に２５０〜３５０グルコース単位、具体的には３００グルコース単位を含むものである。
【００３７】
ポリプロピレンオキシドとポリエチレンオキシドのブロックポリマーは、例えば、数平均分子量が好ましくは１５００〜４０００、特に２８００のＰｌｕｒｏｎｉｃ（登録商標）Ｐ１２３である。
【００３８】
ポリビニルアルコール化合物は、例えば、分子量が好ましくは６００００〜２０００００、特に８００００のポリ酢酸ビニル、または分子量が好ましくは８０００〜４００００、特に１５０００のポリビニルピロリドンである。ポリビニルアルコールは、分子量が好ましくは６００００より高く、特に１２５０００である。
【００３９】
好ましい反応性化合物は、上記のように選択されることが有利である。
【００４０】
ＮＨ２Ｃｌ、ＮＨＣｌ２、ＮＣｌ３、全塩素、ＮＯｘ（式中、ｘ＝１または２）、Ｏ３、およびＸ２（式中、Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ）のガス状化合物またはガス状化合物の混合物の１つまたは複数が、ガス混合物中に存在してよい。これらは、特に、先に記載されたものや具体的には半導体工業などの、様々な産業または活動の生産または研究部門において遭遇するようなガス中に特に存在し得る。
【００４１】
したがって、大気中において、ＮＣｌ３、ＮＨＣｌ２、ＮＨ２Ｃｌ、およびときには小量のＣｌ２が認められる。ｐＨ６．５〜７．５の水泳プールの水中には、ＣｌＯ−、ＮＣｌ３、ＮＨＣｌ２、ＮＨ２ＣｌおよびＣｌＯＨが認められる。
【００４２】
第１のセンサーのゾル−ゲル材料のブロックにおいては、ヨウ化物が、ブロックの０．００５４重量％〜０．５５重量％、好ましくは０．０１重量％〜０．１１重量％、特に約０．０５５重量％であることが有利である。他のプローブ分子は、ブロックの０．０５重量％〜０．２５重量％、好ましくは０．１重量％〜０．２重量％、特に約０．１７重量％であることが有利である。ブロックの残部は、実質的（９０％を超える、特に９５％を超える、特に９９％を超える）または完全にゾル−ゲル材料からなる。
【００４３】
第２のセンサーのゾル−ゲル材料のブロックにおいては、フェノールが、ブロックの１０重量％〜２５重量％、好ましくは１１重量％〜１８重量％、特に約１４重量％であることが有利である。ニトロプルシドナトリウムは、ブロックの０．０１重量％〜０．２５重量％、好ましくは０．０３重量％〜０．１１重量％、特に約０．０６重量％であることが有利である。最後に、水酸化ナトリウムは、ブロックの１重量％〜１７重量％、好ましくは３重量％〜１２重量％、特に約６重量％であることが有利である。ブロックの残部は、実質的（９０％を超える、特に９５％を超える、特に９９％を超える）または完全にゾル−ゲル材料からなる。
【００４４】
中性シリカートマトリックスを含むフィルターにおいては、スルファミン酸が、マトリックスブロック、すなわち中性シリカートマトリックスのシリカートとスルファミン酸の構成要素の全重量の５重量％〜１５重量％、好ましくは８重量％〜１２重量％、特に約１０重量％であることが有利である。
【００４５】
本発明を実施するのに好ましい条件下で、センサーは、最初は透明である。
【００４６】
第１のセンサーを以下の通り調製することができる：
−デンプン、アミロース、アミロペクチン、キシログルカン、キシラン、キトサン、グリコーゲン、ポリビニルアルコールもしくはポリビニルアルコール化合物、セルロースもしくはセルロース化合物、α−シクロデキストリン、テオブロミン、ならびにポリプロピレンオキシドおよびポリエチレンオキシドのブロックポリマーから選択される反応性化合物を水性溶液に溶解する、
−混合物を例えば超音波浴で均質化し、次いで沸騰させ、その後に周囲温度に冷却する、
−式Ｍ（ＯＲ）ｎのアルコキシド（式中、Ｍは金属、特にケイ素であり、Ｒはアルキル基である）、例えばテトラメトキシシランを添加し、次いでヨウ化ナトリウムを固体の形態で添加する、
−ゾルを暗所において周囲温度で１０〜２０分間、特に約１２分間撹拌する、
−ゾルを、型に注ぎ込むために引き出し、２４時間密閉し、次いでキャップを多孔質フィルムと取り替える、
−次いで、所望のプローブ分子を含むゾル−ゲル材料のブロックを得るために暗所で維持する。
【００４７】
第２のセンサーを、例えば以下の通り調製することができる：
−フェノール、ニトロプルシドナトリウム、および水酸化ナトリウムをミリポア水とメタノールとの混合物に溶解する、
−溶液を撹拌し、次いでマイナス（−）１８℃に冷却したエタノール浴に浸漬する、
−式Ｍ（ＯＲ）ｎのアルコキシド（式中、Ｍは金属、特にケイ素であり、Ｒはアルキル基である）、例えばテトラメトキシシランを添加する、
−溶液を、撹拌しながら−１８℃に１分間維持する；前駆体の最終混合物のモル比は、テトラメトキシシラン／メタノール／水：１／２／６である、
−ゾルを、型に注ぎ込むために引き出し、密閉する、
−次いで、所望のプローブ分子を含むゾル−ゲル材料のブロックを得るために暗所で２０日間維持する。
【００４８】
本発明の多機能検出器は、ガス状試料向けかそれとも液状試料向けかに応じて複数の形態をとることができる。
【００４９】
ガス状試料向けのとき、区画化された支持体の形態をとることがあり、第１の区画は第１のセンサーを備え、別の区画は第２のセンサーを備える。特に、区画化された支持体の形態をとることがあり、第１の区画は第１のセンサーを備え、別の区画は第２のセンサーを備え、第１の区画は、好ましくは、流れを２つに分けるためにそれ自体区画化され、流れの一部分は、第１のセンサーに到達する前に上記のフィルターを通過する。
【００５０】
液状試料向けのとき、マルチウェルプレートに配置された一定の厚さの円盤の形態をとることがある。特に、例えば液状試料に浸すことになるプラスチック細片に固定された薄層の形態をとることがある。薄層は、プローブ分子を含浸させたセルロース支持体、例えば濾紙を含んでもよい。
【００５１】
本発明の目的である多機能検出器は、非常に有利な特性および品質を有する。特に、調査されるガス混合物中に含まれている所望のガス状化合物と接触して、第１のセンサー、第２のセンサー、または様々なセンサーの変色が起こり、あるいは調査される液状試料中に含まれている所望のガス状化合物と接触して、第１のセンサーもしくは第２のセンサーまたは両方のセンサーの変色が起こる。
【００５２】
第１のセンサーにおいて反応性化合物と所望のガス状化合物（ＮＣｌ３、全塩素、ＮＯｘ（式中、ｘ＝１または２）、さもなくばＯ３、Ｘ２（式中、Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ））との間で起こる反応によって、生成物の形成が生じ、その吸収特性は、初めの反応性化合物の吸収特性と異なる。反応物質は、有機−無機ハイブリッド化合物を与えるためにポリマー（ゾル−ゲル）マトリックスに挿入され、ＵＶ領域で吸収するが可視領域では吸収しない。様々な反応性化合物と所望のガス状化合物との反応生成物は、可視領域で吸収する。光学的検出は迅速であり、ｉｎ  ｓｉｔｕで単一ステップで実施することができる。呈色を検出するために、発光ダイオードなど可視領域で使用することができる光源により、光学機器のコスト削減が可能になる。
【００５３】
第１のセンサーの反応性化合物とＩ３−イオンとの複合体の形成により、可視領域で呈色が生じる。例えば、アミロース／Ｉ３−複合体の形成により、５８０ｎｍにおいて吸収が起こる。反応性化合物の性質にもよるが、形成された複合体は可視領域で吸収し、吸収極大の位置は４６０〜６８０ｎｍに存在する。
【００５４】
第１のセンサーの反応性化合物とトリクロラミンとの複合体の形成によっても、可視領域で呈色が生じる。
【００５５】
この場合、トリクロラミンＮＣｌ３を除くすべての塩素化種を除去するために、被検ガス混合物を最初に処理する。このために、ガス混合物を、スルファミン酸を含浸させた中性シリカートマトリックスからなるフィルターに通すが、その媒体には、トリクロラミンだけが不溶であり、安定である。ここで、トリクロラミンしか含まないガス混合物を第１のセンサーと接触させる場合、第１のセンサーの反応物質と形成されたＩ３−イオンとの複合体の形成によって、可視領域で呈色が生じ、例えば、この場合もアミロース／Ｉ３−複合体の形成により、５８０ｎｍにおいて吸収が起こる。
【００５６】
したがって、第１のセンサーが、一部は天然ガス混合物の流れに対して働き、一部は前処理されたガスの流れに対して働くので、それ自体が二機能を有する。
【００５７】
第２のセンサーにおいてフェノールとモノクロラミンＮＨ２Ｃｌとの間で起こる反応によって、生成物の形成が生じ、その吸収特性は、初めの反応性化合物の吸収特性と異なる。フェノールは、有機−無機ハイブリッド化合物を与えるために、反応の触媒であるニトロプルシドナトリウムと共にポリマーマトリックスに挿入され、ＵＶ領域で吸収するが可視領域では吸収しない。フェノールとモノクロラミンとの反応生成物であるインドフェノール誘導体は、可視領域の６３５ｎｍで吸収する。
【００５８】
こういう理由で、本出願の別の目的は、液状またはガス状試料に含まれているＮＨ２Ｃｌ、ＮＨＣｌ２、ＮＣｌ３、全塩素、ＮＯｘ（式中、ｘ＝１または２）、Ｏ３、およびＸ２（式中、Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ）から選択されるガス状化合物またはガス状化合物の混合物を検出するプロセスであって、第１のセンサーを備えた上記の多機能検出器を試料と接触させ、第１のセンサーを構成するゾル−ゲル材料のブロックの任意の変色が観察されることを特徴とするプロセスである。
【００５９】
本出願の別の目的は、ガス混合物に含まれているＮＨ２Ｃｌ、ＮＨＣｌ２、ＮＣｌ３、全塩素、ＮＯｘ（式中、ｘ＝１または２）、Ｏ３、およびＸ２（式中、Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ）から選択されるガス状化合物を検出するプロセスであって、第１のセンサーおよび第２のセンサーを備えた上記の多機能検出器を、ガス混合物の流れに曝露し、第１のセンサーまたは第２のセンサーを構成するゾル−ゲル材料のブロックの任意の変色が観察されることを特徴とするプロセスである。
【００６０】
検出または調査対象のガス状化合物を含むことができるガスの流れは、汚染された大気に由来することがある。特に、流速１０ｍＬ．分−１〜１．１Ｌ．分−１で循環してよい。
【００６１】
本発明を実施するのに好ましい他の条件下で、ガス混合物の第１の一部分を第１のセンサーの第１のブロックと直接接触させ、ガス混合物の第２の一部分を、フィルターに通した後に第１のセンサーの第２のブロックと接触させる。言い換えれば、ガス混合物が直接到着するかそれとも上記のフィルターに通した後で到着するかに応じて、第１のセンサーの異なる２つのブロックを使用する。
【００６２】
液状試料の場合は、所定量の液体（例えば、１液滴または１マイクロ液滴（ｍｉｃｒｏｄｒｏｐ））を、第１のセンサーもしくは第２のセンサーを構成するゾル−ゲル材料のブロック、または第１のセンサーを構成するゾル−ゲル材料のブロックおよび第２のセンサーを構成するゾル−ゲル材料のブロックに配置する。
【００６３】
反応性化合物の量にもよるが、ガス状化合物の検出に加えて、その捕捉を実施することも可能である。
【００６４】
こういう理由で、本出願の別の目的は、ガス混合物に含まれているＮＨ２Ｃｌ、ＮＨＣｌ２、ＮＣｌ３、全塩素、ＮＯｘ（式中、ｘ＝１または２）、Ｏ３、およびＸ２（式中、Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ）から選択されるガス状化合物を捕捉するプロセスであって、ＮＨ２Ｃｌ、ＮＨＣｌ２、ＮＣｌ３、全塩素、ＮＯｘ（式中、ｘ＝１または２）、Ｏ３およびＸ２（式中、Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ）から選択されるいずれのガス状化合物も含まないガス混合物、またはこのようなガス状化合物の含有量がより低いガス混合物を得るために、第１のセンサーおよび第２のセンサーを備えた上記の多機能検出器をガス混合物の流れに曝露することを特徴とするプロセスである。
【００６５】
時間の関数として呈色を監視することにより、所望のガス状化合物の濃度に比例する反応速度の決定が可能になる。
【００６６】
こういう理由で、本出願の別の目的は、ガス混合物に含まれる上記のガス状化合物の量または濃度を評価するプロセスであって、呈色が時間の関数として監視されることを特徴とするプロセスである。この監視により、上記の評価を推定することが可能である。
【００６７】
時間の関数として呈色を監視することは、例えば吸収分光法で実施することができる。好適なデバイスは、少なくとも１つの光励起源およびコレクターを備える。
【００６８】
色の変化は、特に目視評価しても、吸光度または反射率に基づいた装置を使用して正確に測定してもよい。
【００６９】
本出願の別の目的は、第１のセンサー、または第１のセンサーと第２のセンサーを備えた上記の多機能検出器をセンサーとして使用するガス状化合物を捕捉または検出するシステムである。
【００７０】
このようなシステムは、特にガス混合物の流れを、具体的には一定の流速またはパルス流速（流速の一連のオン期およびオフ期）で連続のまたは逐次の期間にわたって生じさせるために、吸引デバイスを備えてもよい。特に、例えばシステムからある一定の距離にあるガス混合物を捕獲するための１つまたは複数のポイントも含む。
【００７１】
本出願では、不定冠詞「ａ」は、文脈上からそうでないこと（１つまたは「１つのみ」）が示されていない限り、慣例的に総称複数（「少なくとも１つの」、さもなくば「１つまたは複数の」を意味する）とみなされるべきであることに留意されたい。したがって、例えば、第１のセンサーがヨウ化物塩と反応性化合物とを含むと上述されるとき、これらは１つまたは複数のヨウ化物塩および１つまたは複数の反応性化合物である。
【００７２】
上記の多機能検出器の好ましい実施条件は、上記で標的とされた本発明の他の対象、特にそれらを実施するプロセスにも適用される。
【００７３】
以下の実施例によって、本出願を説明する。
【００７４】
本発明は、添付の図面を参照すればよりよく理解されるであろう。
【実施例】
【００７５】
［実施例１：第１のセンサーの作製］
第１のセンサーを以下の通り作製した。
【００７６】
３０ｍｇのアミロースをｐＨ＝４．６５の５０ｍｌの緩衝溶液に溶解する。溶液を超音波浴に６０分間導入し、次いで６０分間沸騰させ、最後に周囲温度に冷却する。
【００７７】
次いで、１２ｍｌのこのアミロース溶液を、６ｍｌのテトラメトキシシランに添加する。最後に、２．７ｍｇのヨウ化ナトリウムを固体の形で、最終溶液中１０−３Ｍの濃度となるように添加する。
【００７８】
次いで、ゾルを暗所において周囲温度で１２分間撹拌する。次いで、後者を１ミリリットルずつ引き出し、ポリスチレン槽に注ぎ戻す。次いで、後者を、キャップを使用して２４時間密閉する。
【００７９】
翌日、キャップを多孔質フィルムと取り替える。次いで、反応物質を含むゾル−ゲル材料のブロックを得るために、ゾルを暗所で維持する。これらのブロックは、第１のセンサーを構成するキセロゲルである。
【００８０】
［実施例２：第１のセンサーの調製］
水溶性の反応性化合物では、ゾル−ゲルプロセスによる合成で得られたマトリックスは透明である。反応性化合物が、セルロースのように、水に不溶であるとき、ＮａＩまたはＫＩまたはＮＨ４Ｉを含むブロックを固体粉末から作製することができる。次いで、半透明ブロックが得られ、クロラミン、またはＮＯ２、Ｏ３、Ｉ２などに曝露されて、青紫色になる。色は肉眼で見える（図５を参照のこと）。色の変化は、望むなら反射率によって正確に測定することができる。
【００８１】
［実施例３：第２のセンサーの作製］
４７．７ｍｇのフェノール、２０．３ｍｇの水酸化ナトリウム、またさらに０．２ｍｇのニトロプルシドナトリウムを、１６２１μｌの水および１２１７μｌのメタノールに取り込む。次いで、溶液を撹拌し、−１８℃のエタノール浴に浸漬する。次いで、２２３２μｌのテトラメトキシシランを添加する。溶液を、撹拌しながら−１８℃で１分間維持する。次いで、ゾルを１ミリリットルずつ引き出し、ポリスチレン槽に注ぎ戻す。次いで、後者を、キャップを使用して２０日間密閉する。
【００８２】
前駆体と溶媒の混合物のモル比ＴＭＯＳ／メタノール／Ｈ２Ｏは１／２／６である。
【００８３】
［実施例４：第１のセンサー用のフィルターの調製］
最初に、中性マトリックスを以下の割合で調製する：テトラメトキシシラン／メチルトリメトキシシラン／水／メタノール：０．９／０．１／４／４。試料管に、３．５ｍｌのテトラメトキシシラン、１．８８ｍｌのミリポア水、４．２４ｍｌのメタノール、最後に３７３μｌのメチルトリメトキシシランを導入する。溶液を周囲温度で３０分間撹拌する。次いで、ゾルを１ミリリットルずつ引き出し、プラスチック槽に注ぎ戻す。次いで、後者を、キャップを使用して２４時間密閉する。翌日、キャップを多孔質フィルムと取り替える。次いで、ゾル−ゲル材料のブロックを得るために、ゾルを暗所で維持する。
【００８４】
次いで、このようにして得られたブロック７ｇ（０．２ｇ／ブロック）を、乳鉢を使用して粗砕し、２ｍｌのスルファミン酸飽和水溶液を含浸させる。
【００８５】
実験１：有色ピークの強度と被検生成物の量との関係
実施例１のゾル−ゲル材料のブロックを、３２ｐｐｂの一定濃度でＮＣｌ３を含む連続ガスの流れ（２００ｍｌ／分）に曝露する。ＵＶ−可視吸収分光法で曝露時間にわたって監視することにより、アミロース／Ｉ３−複合体にとって特徴的な５８０ｎｍにおけるピークの出現の観察が可能になる。このピークの強度は、曝露の過程において増加し、これは、ＮＣｌ３の量が増加するほど、形成される生成物の量が増加することを意味する。
【００８６】
結果を図３に示す。
【００８７】
実験２：ＮＯ２の検出における適用
実施例１のゾル−ゲル材料のブロックを、１０ｐｐｍのＮＯ２を含む連続窒素の２００ｍｌ／分の流れに曝露する。ＵＶ−可視吸収分光法による監視によって、５８０ｎｍにおいて吸収するアミロース／Ｉ３−複合体の形成が実証される。
【００８８】
次いで、５８０ｎｍにおける吸光度の変化を曝露時間の関数として示す。
【００８９】
結果を図１に示す。
【００９０】
実験３：ＮＯ２の検出における適用
様々な濃度のＮＯ２について、流速２００ｍｌ／分で実験２と同じプロセスを繰り返す。以上から明らかなように、吸光度の変化の勾配は、それはアミロース／Ｉ３−複合体の形成速度に対応するが、ガスの流れに含まれているＮＯ２の濃度に依存している。したがって、ＮＯ２の濃度の関数として勾配の値をプロットすると、ＮＯ２検出用の較正曲線が得られる。
【００９１】
結果を図２にプロットする。
【００９２】
実験４：ＮＣｌ３の検出における適用
実験２の手順を以下に示す。しかし、この場合、トリクロラミンＮＣｌ３を除くすべての塩素化種を除去するために、調査されるガスの流れを前処理する。このために、ガスの流れを、スルファミン酸を含浸させた中性シリカートマトリックスからなるフィルターに通すが、その媒体には、ＮＣｌ３だけが不溶であり、安定である。ここで、ＮＣｌ３しか含まないガスを、実施例１のゾル−ゲル材料と接触させる。
【００９３】
次いで、実施例１のゾル−ゲル材料のブロックを、３２ｐｐｂの一定濃度でＮＣｌ３を含む２００ｍｌ／分の連続ガスの流れに曝露する。ＵＶ−可視吸収分光法で曝露時間にわたって監視することにより、アミロース／Ｉ３−複合体にとって特徴的な５８０ｎｍにおけるピークの出現の観察が可能になる。このピークの強度は、曝露の過程において増加し、これは、ＮＣｌ３の量が増加するほど、形成される有色生成物の量が増加することを意味する。
【００９４】
結果を図３に示す。
【００９５】
汚染物質濃度および流速が一定のガスの流れでは、５８０ｎｍにおける吸光度の変化の勾配は、これはアミロース／Ｉ３−複合体の形成速度に対応するが、ガスの流れに含まれているＮＣｌ３の濃度に依存している。
【００９６】
結果を図４に示す。
【００９７】
実験５：パルスモードでのＮＣｌ３の検出における適用
同じブロックを一定濃度のＮＣｌ３を含むガスの流れに２分間にわたって曝露し、続いて５分間ガスの流れを用いない点以外は、実施例４の手順に従う。反応をＵＶ−可視吸収分光法で５８０ｎｍにおいて監視する。このステップを数回繰り返す。各曝露について、５８０ｎｍにおける吸光度の変化を時間の関数として収集し、対応する勾配を決定する。
【００９８】
様々な勾配（または複合体の形成速度、単位：分−１，ｓ）の値の平均をとる。ＮＣｌ３濃度＝４５ｐｐｂの場合、平均勾配は０．００１７分−１である。
【００９９】
様々な濃度のＮＣｌ３について、流速２００ｍｌ／分で同じプロセスを繰り返す。吸光度の変化の勾配は、これはアミロース／Ｉ３−複合体の形成速度に対応するが、ガスの流れに含まれているＮＣｌ３の濃度に依存している。したがって、ＮＣｌ３の濃度の関数として勾配の平均値をプロットすると、ＮＣｌ３検出用の較正曲線が得られる。
【０１００】
したがって、同じセンサーを数回使用することができ、結果を精緻にするために得られた様々な勾配の値の平均を算出することが可能である。
【０１０１】
実験６：水溶液中のＨＣｌＯ／ＣｌＯ−の検出における適用
１０−４〜５×１０−３ｍｏｌ／ｌの間の様々な濃度の次亜塩素酸ＨＣｌＯを含むｐＨ＝７．５の様々な溶液を調製する。
【０１０２】
上記の溶液それぞれの約１０μｌの体積の１液滴を、実施例１のゾル−ゲル材料のブロック上に置く。小滴を３０分間置いておき多孔質材料中に拡散させる。液滴の拡散によって、初期には透明なセンサーが、プローブ分子と塩素化種との溶液中での反応により変色を起こす。この反応は、５８０ｎｍにおいて吸収する複合体の形成をもたらすが、ＵＶ−可視吸収分光法で監視される。
【０１０３】
得られた結果を図５に示す。
【０１０４】
５８０ｎｍにおけるピークの強度は、分析対象の溶液中に存在する塩素化種の濃度と直接関係がある。
【図１】
0005922146.tif 000002
【図２】
0005922146.tif 000003
【図３】
0005922146.tif 000004
【図４】
0005922146.tif 000005
【図５】
0005922146.tif 000006