(57)【要約】  本発明は、固体／気体及び液体／気体の区分のための物質の相分配係数を設定するための装置及び方法に関する。本発明による方法の場合、活性炭で前処理されている気体は、試料を装入されているハウジング（１）を経て導かれる。試料が固体である場合、気体は、ハウジング（１）を貫通し、プロペラを装備されている軸（１１）の開口部を経て流入する。試料が液体である場合、気体は、別々の開口部（８ａ，ｂ，ｃ）を経て流入し、液体の表面は、回転ローラ（９）によって拡大される。気体は、ハウジング（１）から流出し、試験の後に熱脱着される吸着管を通過する。熱脱着によって解放される物質は、定量分析を受ける。
2005513474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング、気体のための入口及び出口を有する相分配係数を設定するための装置において、
この装置が、
−回転ローラ（９）と、ハウジング（１）の相対する側に位置する気体流入及び気体流出のための開口部（８ａ，ｂ，ｃ）と、及び／又は、
−気体が流入することができ、かつプロペラ（１３ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に取り付けられている開口部（１２ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を備えている軸（１１）と、
−並びに、ハウジング（１）の相対する側に位置する回転ローラ（９）又は軸（１１）を収容するための開口部（６）と
の装備を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
ハウジング（１）が、軸（１１）もしくは回転ローラ（９）に沿って縦長に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
回転ローラ（９）が、粗い表面を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
回転ローラが、ガラスから成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の装置。
【請求項５】
軸（１１）上に存在するプロペラ（１３ａ，ｂ，ｃ．）が、一様な間隔を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項６】
軸（１１）の開口部（１２ａ，ｂ，ｃ）が、気体流出口とは反対方向に面している軸（１１）の半分に取り付けられていることを特徴とする請求項１，２又は５に記載の装置。
【請求項７】
ハウジング（１）内に、試料容器（１４）が存在することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の装置。
【請求項８】
この装置が、気体をハウジング（１）を経て送るポンプを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の装置。
【請求項９】
気体流出口（８ａ，ｂ，ｃ）の後に、分析装置が接続されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１０】
分析装置が、吸着管及び熱脱着装置を有することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
分析装置が、ガスクロマトグラフを有することを特徴とする請求項９又は１０に記載の装置。
【請求項１２】
ハウジング（１）の前に、洗浄ボトルが接続されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１３】
ハウジング（１）の前に、吸着剤を有する容器が接続されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１４】
吸着剤が、活性炭であることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
この装置が、測定器具を収容するための少なくとも１つの接続部（４ａ，ｂ，ｃ）を備えていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１６】
この装置が、温度及び／又は湿度測定器を装備されており、この測定器が、ハウジング（１）の内部空間内の値を測定することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１７】
液体／気体又は固体／気体の系内にある物質の相分配係数を設定するための方法において、
既知の容積の気流が、物質を含有する試料と接触させられ、かつ吸着剤を介して導かれ、これにより、吸着剤が熱脱着され、脱着された材料が、化学的な定量分析を受けることを特徴とする方法。
【請求項１８】
試料として、物質の水溶液が使用されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
試料として、物質で置換された土が使用されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
試料が、０．５ｇ〜７ｋｇの範囲内の質量を有することを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２１】
試料が、５００ｇ〜２．５ｋｇの質量を有することを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
液体の表面が拡大されるのに対し、気体が、この表面を介して導かれることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
気流が、試料を介して導かれる前に不純物を除去されることを特徴とする請求項１７〜２２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２４】
気流が、活性炭を介して導かれることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
空気流が、試料を介して導かれる前に水分を装入されることを特徴とする請求項１７及び１９〜２４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２６】
試料が、一定の水分含有量を備えることを特徴とする請求項１７及び１９〜２５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２７】
気体及び試料が、所望の温度に温度調整されることを特徴とする請求項１７〜２６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２８】
試料を介して導かれる気流が、その熱脱着の後、ガスクロマトグラフにおいて定量分析されることを特徴とする請求項１７〜２７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２９】
気流が、１００ｍｌ／ｍｉｎ〜２５００ｍｌ／ｍｉｎの速度を有することを特徴とする請求項１７〜２８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項３０】
気体として、空気が使用されることを特徴とする請求項１７〜２９のいずれか１つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に土−空気及び水−空気の系内にある気体／液体及び気体／固体の区分のための物質の相分配係数を設定するための方法並びにこの方法のために適した装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘンリー係数（ＫH ）は、水と空気の区分の間の物質の平衡分配を表す。即ち、この係数は、平衡状態にある水中の物質濃度に対する空気中の物質濃度から成る比である。同様に、土−空気の分配係数は、土と空気の区分の間の平衡分配を表す。
【０００３】
従来技術により、分配係数を設定するための種々の方法が公知である。
【０００４】
ヘンリー定数ＫH を設定するための種々の実験方法は、一方では、平衡状態に達した後の閉じた系内の検査すべき化合物の水及び空気濃度の設定に基づき、他方では、ある相における相対的な濃度変化の測定に基づくのに対し、他の相は、平衡がほぼ完全に達成されている準平衡が存在する場合に影響を受ける。「ぬれ壁塔」法の場合には、低い流動比によって、垂直な柱内を流れ落ちる水膜と反対方向の気流との間の平衡が発生させられる。気流にも水相にも添加することができる試験物質は、両方の相内で分析により定量化される（非特許文献１）。高分子のハロゲン化された炭化水素のヘンリー定数を設定するための「ガススパージング」法は、窒素流を導入することによる濃縮された水溶液からの化合物の等温抽出に基づく（非特許文献２）。
【０００５】
土−空気の分配を設定するため、現在、動的な系（「フロースルーシステム」）が使用される。浄化された空気流は、土で満たされた柱を経て導かれ、従って、土相と空気相との間に、平衡状態が生じる（非特許文献３；非特許文献４）。空気流がチャンバ内で得られた土を介して導かれるヘッドスペース延長部は、これまで、もっぱら蒸発率を設定するために使用されていたが、しかしながら、土中及び空気中の平衡濃度を使用することにより土−空気の分配係数の計算を可能にする（非特許文献５；非特許文献６）。
【０００６】
従来技術による方法と、この方法を実施するために適した装置では、これまでは、例えば特に１０-7〜１０-9のヘンリー定数を有する農薬のような難揮発性の化合物の分配係数を測定することが可能でなかった。
特に、分析における検出限界は、温度及び土湿度の影響を特性化する場合に問題であり、従って、当時は、十分な精度を有するこの影響の定量化が可能でなかった。
【０００７】
動的な方法を適用する場合の問題は、平衡調節にある。即ち、僅かな流動速度を適用することによっても、難揮発性の化合物の場合、濃度平衡を調節するための土−空気もしくは水−空気の区分の間の「接触時間」が十分であることが保証されていない。更に、この困難さは、土プロセスによる土−空気の系の考察において増幅される。分配係数の設定にとって重要であるのは、空気と、空気と直接接触している上部の土層との間の平衡の調節である。しかしながら、平衡にとっての前提は、空気との相互作用が、上部の土層を「空疎化（Entleerung）」に導かないことである。表面での物質損失は、下部の土層からの拡散によって補償されなければならず、その際、拡散工程とは、土における可能な収着が対立する。この運動における問題は、不均衡状態で、時間的に不定の分配係数の測定を前提とする。
【０００８】
それ以外に、当時は、装置の改造によって水−空気分配係数の測定も、土−空気分配係数の測定も許容するいかなる装置も使用されなかった。
【非特許文献１】Fendinger & Glotfelty, Environ. Toxicol. Chem. 1988, 22, 1289-1293
【非特許文献２】Mackay et al., Environ. Sci. Technol. 1979, 13, 333-337
【非特許文献３】Hippelein & McLachlan, Environ. Sci. Technol. 1998, 32, 310-316
【非特許文献４】Cousins et al., Environ. Sci. Technol. 1998, 32, 2734-2740
【非特許文献５】Ayris & Harrad, J. Environ. Monit. 1999, 1, 395-401
【非特許文献６】Morrissey & Grismer, J. Contamin. Hydr. 1999, 36, 291-312
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の課題は、液体／気体及び固体／気体、特に水−空気及び土−空気の相系内にある物質の相分配係数を確定することができる方法及び装置を提供することである。更に、方法の精度は、非常に難揮発性の化合物の分配係数も設定することができるような程度であるべきである。これらの化合物は、例えば、農薬、ＰＣＢ又はＰＡＫとすることができる。更に、上に挙げた欠点は、取り除くべきである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の上位概念から出発して、この課題は、本発明によれば、特徴付け部分に記載された特徴によって解決される。
【００１１】
本発明による方法及び装置によって、今や、１０-7〜１０-9のヘンリー定数を有する土−空気もしくは水−空気の系内にある物質の相分配係数を設定することが可能である。
【００１２】
本発明の有利な発展構成は、従属請求項に記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下で、本発明を、水／空気及び土／空気の区分の例で説明する。
【００１４】
図１〜図５ａに、模範的に本発明による装置の実施形を示す。
【００１５】
図１は、冷却ジャケット２を備えているシリンダ状のハウジング１を示す。この冷却ジャケットは、冷却剤接続部３ａ，ｂを装備されている。冷却ジャケット２を経て、例えば温度又は空気湿度を測定するためのセンサを収容するための接続部４ａ，ｂ，ｃが出ており、これらの接続部は、ハウジング１の内部空間を環境と接続する。
【００１６】
図２は、ハウジング１の端部に取り付けられる接続部材５を示す。この接続部材は、中心に取り付けられた開口部６を備えており、この開口部は、接続部材７を装備されている。更に、接続部材５には、別の２つの接続部材８ａ，ｂが取り付けられている。図２ａでは、図２ａにおけるように、同じ装置特徴部に、同じ符号が割り当てられている。図２ｂは、接続部材７のためのプラグ１５を示す。図２ｃには、図３におけるローラ及び図４におけるプロペラ軸の軸のための案内部材１６が図示されている。
【００１７】
図３には、回転ローラ９が図示されている。この回転ローラは、ハウジング１内へと導入することができ、その端部１０ａ，ｂでもって接続部材５の開口部６を経て突出する。
【００１８】
図４には、開口部１２ａ，ｂ，ｃ，ｄ．．．及びプロペラ１３ａ，ｂ，ｃを有する軸１１が図示されている。軸１１は、回転ローラ９に対する選択肢としてハウジング１内へと導入することができる。
【００１９】
図５には、試料容器１４が図示されており、この試料容器は、ハウジング１内へと収容することができる。
【００２０】
以下で、本発明による装置の２つの実施形を、その適用目的のために説明する。
【００２１】
定義によれば、ヘンリー定数は、相分配係数におけるのと同じ値であるが、しかしながら、これは、水−空気の系にとっては、ヘンリー定数と呼ばれる。
【００２２】
水−空気系内にある物質の分配のためのヘンリー定数ＫH を設定する場合、試料容器１４及び回転ローラ９は、ハウジング１内へと導入される。
【００２３】
試料容器１４内には、その水／空気の系のための相分配係数が確定されるべきである試験物質の水溶液が提供される。試料容器内へと、回転ローラ９が浸漬されており、この回転ローラは、その回転によって、水膜を収容し、この水膜は、チャンバ内に存在する空気と接触する。回転ローラ９も、試料容器１４並びにハウジング１も、特にガラスから成る。何故なら、ガラスは、検査すべき化合物に関して比較的僅かな吸着傾向を有するからである。特に優れた実施形にあっては、回転ローラ９の表面が粗くされ、従って、水により回転ローラ９の表面を濡らすことが、特に容易にされる。回転ローラ９によって、液体の表面が拡大される。このように粗くされた回転ローラ９の表面は、例えば、回転ローラ９の表面がサンドブラストを受けることによって得ることができる。ヘンリー定数ＫH の設定のために、例えば、接続部材８ａ，ｂを介して、空気がハウジング内へと供給され、この空気は、回転ローラ９上に存在する水膜の表面と接触させられる。接続部材８ａ，ｂを経て導入される空気流は、ハウジング１の相対する側で装置から流出することができる。このプロセスの間、ハウジング１及びこれと関係してこのハウジング内に存在する装置要素は、冷却ジャケット２を経て流れる冷却剤によって温度調整することができる。本発明の意図における冷却剤とは、必然的に、装置を冷却するためにのみ役立つ手段を意味するのではなく、むしろ、自由に選択可能な温度によって装置の所望の温度の調節を可能にする媒体である。温度調整のため、サーモスタットを使用することができる。これにより、温度の変化によって温度に対する相分配係数の依存度を設定することができる。本発明の優れた実施形にあっては、ハウジング１内へと導入される空気流が予め浄化される。これは、例えば吸着剤を経て導くことによって行なうことができる。吸着剤として、例えば活性炭が問題になる。提供される水内に含有される試験物質を含有するハウジング１から流出する空気は、捕捉され、化学的な定量分析部に供給される。
【００２４】
土−空気系のための相分配係数を設定する場合、類似の方法で処理される。
しかしながら、貫流する空気と接触する試料表面において検査すべき物質に関する表面材料の「空疎化」が何ら行なわれないことを保証するため、特に予備試験が行なわれる。このため、試料は、特にその次の測定のように長く継続する適当な時間だけ、空気を流され、どの程度まで、空気中の試験物質の濃度が測定時間の間に下がるかどうか測定される。予備試験に対して選択的に、場合によっては生じる低下を確定するために、検査すべき気相中の化合物の濃度は、試験の間にも連続的に測定することができる。試料容器１４内の水の代わりに、土が入る。空気／土の分配係数の依存度を土の水分含有量に依存して確定するため、土は、一定の水分比を保証するために、予め一定の量の水と接触させられる。このため、試験開始の前に、選択された土は、検査すべき化合物と混合され、土湿度を調節するために、一定の容積の水で均質化される。この様式で前処理された土は、試料容器１４内へと移送され、この試料容器と共にハウジング１内へと収容され、このハウジングは、引き続き閉鎖される。回転ローラ９の代わりに、この試験装置の場合、開口部１２ａ，ｂ，ｃ，ｄ及びプロペラ１３ａ，ｂ，ｃを装備されている軸１１が入る。開口部１２ａ，ｂ，ｃ，ｄは、ノズルとして形成されていてもよい。特に、開口部１２ａ，ｂ，ｃ，ｄは、図３に図示されているように、軸１１の半分にだけ、しかも特にハウジング１における空気のための流出側とは反対方向に面している半分にだけ存在する。開口部１２ａ，ｂ，ｃ，ｄのこの片側の分配は、導入される空気がハウジング１をできるだけすぐに流出側において出て行かずに、接触時間が短くならないことを生じさせる。軸１１に、特に規則正しい分配で、プロペラ１３ａ，ｂ，ｃが取り付けられており、これらのプロペラは、空気相の混合を検査すべき土の上で生じさせる。土／空気の系のための相分配係数を測定する場合、軸１１は、ハウジング１内へと導入され、開口部６内で支承され、そして回転させられる。この場合、接続部材を含めたハウジング全体は、外気に対して気密に閉鎖されている。開口部１２ａ，ｂ，ｃ，ｄ及びプロペラ１３ａ，ｂ，ｃ，ｄを有する軸１１は、回転させられる。この場合、軸１１の内部空間を介して空気が導入され、この空気は、開口部１２ａ，ｂ，ｃ，ｄを経て流出し、プロペラ１３ａ，ｂ，ｃによって一様に分配される。軸１１及び開口部１２ａ，ｂ，ｃ，ｄを経て供給される空気は、この試験構成の場合、特に前処理される。この場合、一方で、外部成分は吸着剤によって濾過される。吸着剤としては、例えば活性炭が問題となる。更に、空気／土の系のための相分配係数を設定する場合、ハウジング１内へと流入する空気は、一定の方法で正確な空気湿度に調節される。これは、例えば、水で満たされた洗浄ボトルを経て空気を導くことによって行なわれる。特に、軸１１の流入領域は、２つの洗浄ボトルと接続しており、その内の一方は、活性炭で、また他方は水で満たされている。流入する空気に水を装入（Beschickung）することによって、試験時間の間の土の乾燥が回避される。この試験構成の場合も、更にまた、ハウジング１をサーモスタットから得られる液体によって温度が異なっている場合に温度調整することが���能である。これにより、土／空気の系のための物質の相分配係数の温度依存度を測定することができる。ハウジングの端部において流出する空気は、更にまた、集められ、定量分析部に供給される。土／空気分配係数もしくはヘンリー係数を設定するため、準平衡を発生させることが必要である。これは、十分に長い空気と試料との接触時間の後に生じる平衡状態から実際に逸脱しない状態が得られるべきであるということを意味する。この準平衡は、１００ｍｌ／ｍｉｎ〜２５００ｍｌ／ｍｉｎの空気の流量の場合に得られる。当然、この結果に導く比較的少ない空気の流速も可能である。提供された試料は、特に５００ｇ〜２５００ｇの質量を有する。何故なら、この質量範囲内で、特に難揮発性の物質の分配係数を特に良好に測定することができるからである。しかしながら、試験時間の間の土の空疎化又は一般的に試料の空疎化、及びこれにより検出限界の低下が回避されることが重要である。信頼性のある定量化の基盤として因子５だけの検出限界（約１μｇ）の低下を仮定する場合、考察される化合物クラスのために、以下の最低量を乾燥質量で設定することができる。これらの前提のもとで、
ＰＣＢが５０ｇ、
ＰＡＫが０．５ｇ、そして、
農薬が５０ｇ
である。
【００２５】
実際的な視点から、５００ｇ以上の量が、特に有利であると分かった。これは、本発明による装置の寸法設定と関係が有り、この装置は、特に扱い易くなければならない。５００ｇの質量は、試料容器１４の底部で２ｍｍの層厚さを仮定する場合、最適な取扱いのためのハウジング１の寸法設定の理由から使用すべきである。装置の大きさに応じて、更に７ｋｇ以上に至るまでの試料も収容することができる。取扱い及び定量化に関して、５００ｇ〜１０００ｇの試料量が最適である。０．５ｇ〜５０ｇ以上の量が、試料物質に応じて同様に更に実現可能である。空疎化のプロセスを回避するために、土又は一般的に試料内に存在する検査すべき化合物の最小量は、約５０ｎｇの質量を下回るべきではない。優れた僅かな実施形にあっては、試料は、試料容器１４なしでハウジング１内に提供されていてもよい。
【００２６】
接続部材５又は軸１１の開口部１２のいずれかを経て流入する空気は、ハウジング１を経てポンプによって吸引され、分析の目的のために集められる。この場合、水又は土のいずれかから脱着された試験物質を装入されている空気が何ら失われないことが重要である。非常に正確な方法では、空気が、検査される物質に依存して選択される吸着管によって集められ、連結された質量選択的な検出器を有するガスクロマトグラフにおいて分析するため、吸着された化合物の定量化のために熱脱着システム内で解放される。ガスクロマトグラフの代わりに、適当なそれぞれの定量分析をするための機器も使用することができる。このため、例えばＵＶ分光計又はＮＭＲ機器が問題になる。土／空気又は水／空気の区分内にある検査すべき化合物の定量化は、分配係数の計算上の設定を可能にする。
【００２７】
本発明による方法の場合、ハウジング１内の環境パラメータは、一定に維持される。空気の採取は、準平衡条件の下で行なわれ、土、水及び空気の区分内の平衡濃度は、難揮発性の化合物を使用した場合の分析の検出限界を克服して設定される。本発明による装置は、水／空気及び土／空気の系の測定の間で交換されなければならない場合、簡単な装置の改造を可能にする。今や、ＰＣＢ及びＰＡＫのような難揮発性の化合物の分配係数もしくはヘンリー定数を確定することができる。例えば、ＰＣＢ２８、ＰＣＢ５２は、フルオロアンテン（Fluoranthen）及びベンゾ[ａ]ピレンのような多環式芳香族炭化水素（ＰＡＫ）及びパラチオンメチル、フェンプロピモルフ（Fenpropimorph）、テルブチルアジン（Terbuthylazin）及びクロルピリフォス（Chlorpyrifos）のような農薬に対して挙げることができる。分配係数は、温度及び／又は空気湿度に依存して測定することができる。
【００２８】
当然、本発明による装置及び方法によって、空気とは違う気体による試料の相分配係数も設定することができる。
【００２９】
本発明による方法及び本発明による装置で実施される試験は、以下のうように評価することができる。
【００３０】
ヘンリー係数（無次元）の設定：
ＫH ＝ＣA ／ＣW 
【００３１】
空気濃度ＣA ＝吸着された化合物の質量［μｇ］／交換された試験時間内の空気容積［ｄｍ3 ］
【００３２】
水溶液内の濃度ＣW ＝溶解された化合物の質量［μｇ］／使用された水の容積［ｄｍ3 ］
【００３３】
交換された試験時間内の空気容積［ｄｍ3 ］＝ポンプの空気交換率［ｄｍ3 ｍｉｎ-1］・試験継続時間［ｍｉｎ］
【００３４】
土−空気分配係数ＫSWの設定：
ＫSW＝ＣS ／ＣA ［ｃｍ3 ｇ-1］
【００３５】
土濃度ＣS ＝使用された農薬の質量［μｇ］／土の乾燥質量［μｇ］
【００３６】
空気濃度ＣA ＝吸着された農薬の質量［μｇ］／交換された試験時間内の空気容積［ｄｍ3 ］
【００３７】
上記の式は、試験開始時点で水中もしくは土中に提供された農薬濃度が試験の間に一定に維持されるという近似を含んでいる。気化した分のこの濃度の修正は行なわれず、この方法で試験された誤差は、無視できる。
【００３８】
−実施例−
相分配チャンバ（SWAP-C: Soil-Water-Air-Partitioning-Chamber）の主要な部品は、１５ｃｍの内径を有する２重壁のジュラガラス管（長さ：１ｍ）から成り、このジュラガラス管に、図１に図示した拡張路（Dehnungsbalge）及びガラスネジ（ＧＬ１８）が、冷却ホースを接続するため及び温度もしくは空気湿度センサを収容するために取り付けられている。ガラス管は、両側で、閉鎖キャップ（図２）、シールリング及びクイックロックによって気密に閉鎖することができる。この閉鎖キャップ内には、中心に、軸（図３及び４）を案内するための球面が取り付けられている。ガラス管内には、土もしくは水のための収容装置（図５）が導入される。この基本構造から出発して、以下の実験方法を実施することができる。土−空気分配係数の設定は、ボロフロートガラス（Borofloatglas）から成るプロペラ翼を備えているガラス軸（図４）を使用することによって行なわれ、このガラス軸は、ガラス管内で中心に調整され、その両端部は、閉鎖キャップの球面を経て両側で外に向かって突出する。軸は、装置の一方の側でＫＰＧスリーブ（図２ｃ）を使用することによってＫＰＧ攪拌装置と接続される。閉鎖キャップにおける付加的な孔（図２、符号７）は、熱脱着管及びポンプから成る空気採取システムの接続を可能にする。使用すべき吸着材料は、検査すべき化合物に依存して選択される。ポンプの出力は、０．１〜１．５ｌｍｉｎ-1の空気流を装置によって導くことを許容する。ガラス管の他方の側では、前方の領域が中空の、分配チャンバ内への空気流入のための孔を備えている軸が、ホース接続によって２つの洗浄ボトルと接続している。第１の洗浄ボトルは、活性炭による空気濾過のために使用されるのに対し、水で満たされた第２のボトルは、軸もしくはガラス管内へと流入する前の空気の水分飽和を生じさせ、これにより試験時間の間の土の乾燥を防止する。
試験開始の前に、選択された土は、検査すべき化合物と混合され、土湿度を調節するために一定の容積の水で均質化される。この様式で前処理された土は、土収容容器内へと移送され、チャンバが引き続き閉鎖される。測定の間、サーモスタットによって一定の温度に系内で調節され、チャンバ内に存在する空気は、プロペラ翼によって混合される。空気採取システムの吸込ポンプによって、検査すべき物質に依存して一定の空気流がチャンバを経て導かれ、流出する空気内に含有される化合物は、使用される吸着材料によって濾過される。吸着管の交換の時間間隔は、検査対象に依存して選択される。吸着された化合物を定量化するために、熱脱着システムと連結された質量選択的な検出器を有するガスクロマトグラフ（ＧＣ−ＭＳＤ）が使用される。土及び空気の区分内にある検査すべき化合物の定量化は、分配係数の計算上の設定を可能にする。
【００３９】
水−空気分配係数の設定は、上記の構成を変更することによって行なわれる。プロペラ翼を備えている軸の代わりに、サンドブラストされたローラ（図３）がチャンバ内に固定される。このローラは、空気穴を備えておらず、従って、空気供給は、閉鎖キャップ内の孔によって行なわれ、この場合、空気の水分飽和のための第２の洗浄ボトルの使用が省略される。既知の濃度を有する検査すべき化合物の水溶液は、収容容器内へと充填される。試験の間、回転するローラは、溶液内へと浸漬されており、これにより、サンドブラストされたローラ上に、薄い液体膜が発生させられ、これにより、表面の拡大が行なわれる。調温、空気採取及び分析論は、上記の方法と同様に行なわれる。
【００４０】
分配チャンバの全容積（１７．７ｌ）を考慮して、ポンプの最小流量（０．１ｌｍｉｎ-1）を使用する場合、約３ｈのチャンバ内の平均滞留時間が得られ、最大流れ（１．５ｌｍｉｎ-1）の場合は、約１２ｍｉｎの時間が得られる。検出限界（約１０００ｐｇ）、土成層密度及び土−空気分配係数に関する近似値から出発して、種々の化合物クラスを考察する場合、十分な物質量の吸着のため、従って検出限界の超過のために必要である時間を設定することができる。この方法で、多環式芳香族炭化水素（ＰＡＫ）を考察する場合、検出限界を超過するために４２ｈに至るまでの実験の所要時間が生じ、農薬を考察する場合は、ポンプの最大出力において３７ｈに至るまでの所要時間が生じる。従って、ポンプの所要時間及び流量の変化によって、実験条件の適合及び十分な空気収集率の達成が、検査すべき化合物クラスに依存して可能である。
但し、効果的な適合のための前提は、土−空気の系内の平衡調節が十分迅速に行われ、系が試験時間の間に準平衡にあり、非常に高い流量によって「非平衡状態」が発生させられない。平衡の存在は、予備試験内で規則的な間隔の間の濃度測定によって行なうことができ、この場合、一定の空気濃度は、平衡の存在を示す。
【００４１】
この予備試験の枠内で、より深い土層内の収着による土の「空疎化」に至らないという立証をなすことができる。上記の査定と同様に、分配チャンバによる試験の際の「空疎化」を回避するために必要な土の質量が明らかに低下させられる（土収容容器内の土の最小乾燥質量：５００ｇ）ということを確定することができる。
相応の検出限界及び試験時間は、水−空気分配係数を設定するためにも設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による装置のハウジングを示す。
【図２】図１によるハウジングの接続部材を示す。
【図２ａ】接続部材に対する平面図を示す。
【図２ｂ】接続部材のためのプラグを示す。
【図２ｃ】軸のための案内スリーブを示す。
【図３】装置のための回転ローラを示す。
【図４】プロペラを装備された開口部を有する軸を示す。
【図５】試料容器を示す。
【図５ａ】試料容器の横断面図を示す。
【符号の説明】
【００４３】
１                          ハウジング
２                          冷却ジャケット
３ａ，ｂ                    冷却剤接続部
４ａ，ｂ，ｃ                接続部
５                          接続部材
６                          開口部
７                          接続部材
８ａ，ｂ                    接続部材
９                          回転ローラ
１０ａ，ｂ                  回転ローラの端部
１１                        軸
１２ａ，ｂ，ｃ，ｄ．．．    開口部
１３ａ，ｂ，ｃ，ｄ          プロペラ
１４                        試料容器
１５                        プラグ
１６                        案内部材
【図１】
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【図２】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図５ａ】
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【国際調査報告】
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