(57)【要約】【課題】大量の有機溶媒を用いることなく、短時間かつ簡易に有機塩素化合物を抽出することができ、ケーブル又はケーブル絶縁紙等の固相中の有機塩素化合物、特にＰＣＢ類を高効率で分析する方法を提供する。【解決手段】固相に含まれる有機塩素化合物を定量分析する方法において、非極性溶媒を用いて検体である土壌、ケーブル、又はケーブル絶縁紙から加圧下で有機塩素化合物を抽出した後、必要に応じて前記抽出溶媒を濃縮あるいは希釈する前処理を行う有機塩素化合物の分析方法とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
固相に含まれる有機塩素化合物を定量分析する方法において、非極性溶媒を用いて検体である土壌、ケーブル、又はケーブル絶縁紙から加圧下で有機塩素化合物を抽出した後、必要に応じて前記抽出溶媒を濃縮あるいは希釈する前処理を行うことを特徴とする有機塩素化合物の分析方法。
【請求項２】
前記加圧における圧力が３ａｔｍ〜５０ａｔｍの範囲である請求項１に記載の有機塩素化合物の分析方法。
【請求項３】
前記固相が送電用ケーブルであり、前記有機塩素化合物が含油絶縁紙に含まれるものである請求項１または２に記載の有機塩素化合物の分析方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーブル又はケーブル絶縁紙等の固相に含まれる有機塩素化合物を迅速に分析する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種有機塩素化合物のなかでも、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）類は人体を含む生体に極めて有害であることから、１９７３年に特定化学物質に指定され、その製造、輸入、使用が禁止されている。ＰＣＢはビフェニル骨格に塩素が１〜１０個置換したものであり、置換塩素の数や位置によって理論的に２０９種類の異性体が存在し、市販品において１００を越える異性体が確認されている。ＰＣＢは、残留性有機汚染物質の一つであって、環境中で分解されにくく、油溶性で生物濃縮率が高く、さらに半揮発性で大気経由の移動が可能であるという性質を持つ。
【０００３】
ＰＣＢは、トランスやコンデンサ等の絶縁油、ＳＬケーブル（ＳＬＮ）やＨケーブル（ＨＰＬＺＮ）等のケーブルの絶縁紙、などに使用されていたことより、トランスやコンデンサの絶縁油中及びケーブルの絶縁紙中をはじめ、水や生物など環境中にも広く残留することが知られている。ケーブル又はケーブル絶縁紙中のＰＣＢ類の存在の有無や含有量を分析する際には、一般に、ソックスレー抽出にて検体からＰＣＢを有機溶媒層へ移行させることが必要である。
【０００４】
図１にはＳＬケーブルの断面図の一例を示した。線導体８の上に絶縁紙７を巻いた後鉛被６を施した単心鉛被ケーブル３条を、介在ジュート９とともにより合せて円形に仕上げ、さらにこの上にクロロプレンシース３等を施したものである。
【０００５】
図２にはＨケーブルの断面図の一例を示した。線導体１７の上に絶縁紙１５を巻き、その上に金属遮蔽テープ１６を巻き、３心をより合わせて間隙にジュート１８を入れて円形に仕上げ、その上に金属帯１４を巻いた後、乾燥後浸油して鉛被１３を施したものである。
【０００６】
しかしながら、ソックスレー抽出は、大量の有機溶媒が必要であるばかりか、抽出時間も長いという問題点が指摘されている。一方、ＰＣＢ含有が疑われるケーブル装置等が故障した場合、工事に緊急を要するため、ケーブル等にＰＣＢが含まれているか否かを早急に判別する必要がある。従って、ＰＣＢの分析時間は出来る限り短い方が望ましい。
【０００７】
そこで、ＰＣＢを高感度、安価かつ簡易な操作で分析する技術が提案されている。例えば、特開２０００−８８８２５号公報には、絶縁油中に混入したＰＣＢ類を質量分析器付きガスクロマトグラフィーで分析する方法において、ジメチルスルホキシド等の極性溶媒を用いて絶縁油中からＰＣＢを抽出し、抽出した極性溶媒を固相抽出器に通してＰＣＢ画分を分離し、該ＰＣＢ画分からＰＣＢを揮発性溶媒に転溶する前処理を行う方法が開示されている。
【０００８】
また、特開２００２−２０４９０１号公報には、有機塩素化合物を含有する炭素系吸着材から、亜酸化窒素、アンモニア、二酸化炭素等の超臨界流体を用いて有機塩素化合物を抽出する方法が開示されている。ソックスレー抽出を行っていたのでは、活性炭素繊維が有機塩素化合物に対して強い吸着能を有するため、抽出時間が長すぎるという問題点を解消したものであり、超臨界流体の抽出圧力は７２．９ａｔｍ以上、抽出温度は３１．３℃以上が必要とされている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−８８８２５号公報（請求項１、段落番号０００５等）
【特許文献２】
特開２００２−２０４９０１号公報（請求項、段落番号００２２、００３３等）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の方法では極性溶媒にて抽出したＰＣＢ画分を分離し、該ＰＣＢ画分からＰＣＢを揮発性溶媒に転溶する操作を行うため、前処理が煩雑である。一方、後者の方法では超臨界流体を使用するため、高圧条件下で有機塩素化合物を抽出するため簡易性に欠ける問題点がある。
【００１１】
本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、大量の有機溶媒を用いることなく、短時間かつ簡易に有機塩素化合物を抽出することができ、ケーブル又はケーブル絶縁紙等の固相中の有機塩素化合物、特にＰＣＢ類を高効率で分析する方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明者らは鋭意検討した結果、以下に示す前処理方法により前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち、本発明は、固相に含まれる有機塩素化合物を定量分析する方法において、非極性溶媒を用いて検体である土壌、ケーブル、又はケーブル絶縁紙から加圧下で有機塩素化合物を抽出した後、必要に応じて前記抽出溶媒を濃縮あるいは希釈する前処理を行うことを特徴とする有機塩素化合物の分析方法を提供するものである。
【００１４】
前記の分析方法においては、前記加圧における圧力が３ａｔｍ〜５０ａｔｍの範囲であることが好ましい。
【００１５】
また前記の分析方法は、前記固相が送電用ケーブルであり、前記有機塩素化合物が含油絶縁紙に含まれるものである場合に好適に用いられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による有機塩素化合物の分析方法を詳細に説明する。
【００１７】
本発明の分析方法は、有機塩素化合物を含む固相に非極性溶媒を添加し、加圧下で有機塩素化合物を抽出した後、有機塩素化合物を含む抽出溶媒を、必要に応じて濃縮あるいは希釈して検出可能な濃度に調製するものである。その後、常法により、調製した検体溶液に含まれる有機塩素化合物の濃度を、ガスクロマトグラフィー質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）等の分析機器で測定する。
【００１８】
本発明の対象となる有機塩素化合物としては、例えば、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢ）類、ダイオキシン類、クロルベンゼン類等が挙げられる。本発明の分析方法は、前記の有機塩素化合物のなかでもＰＣＢ類の分析に好ましく適用される。
【００１９】
固相中に存在する有機塩素化合物としては、土壌、ケーブル、ケーブル絶縁紙等に含まれるものが挙げられるが、特に、送電用ケーブル（ＳＬケーブル、Ｈケーブル）に使用されている含油絶縁紙に含まれるＰＣＢ類などは、迅速分析が要求される有機塩素化合物の代表的なものとして挙げることができる。上述したように、ＳＬケーブルやＨケーブルは複数層から形成され、含油絶縁紙はその内層部に存在するため、含油絶縁紙に含まれる有機塩素化合物の迅速分析は一般に困難と考えられているからである。
【００２０】
本発明で使用する非極性溶媒としては、特に限定されないが、ｎ−ヘキサン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ジエチルエーテル、石油エーテル等のエーテル類等を挙げることができる。これらの溶媒は、一種又は二種以上を任意に組合わせて使用することができる。なかでも、ＰＣＢ類の溶解性に優れ、かつ安価である点より、ｎ−ヘキサンが好ましい。
【００２１】
有機塩素化合物の抽出は加圧下で行う。加圧下で抽出することにより、ケーブル構成材料である含油絶縁紙に含まれている有機塩素化合物を、効率よく抽出して溶媒に溶解させることが出来る。抽出には、オートクレーブ等の耐圧容器を用いるのが望ましい。抽出時の圧力は、３ａｔｍ〜５０ａｔｍの範囲が好ましく、より好ましくは５ａｔｍ〜３０ａｔｍ、更に好ましくは６ａｔｍ〜１７ａｔｍであるのが良い。抽出時の圧力が３ａｔｍ未満の場合は抽出が不充分であり、圧力が５０ａｔｍを超える場合は抽出物が分解するおそれがある。また、抽出温度は抽出溶媒の種類によって異なるが、ｎ−ヘキサンの場合は１００℃〜２５０℃の範囲が好ましく、より好ましくは１２０℃〜２２０℃、更に好ましくは１５０℃〜２００℃であるのが良い。抽出温度が１００℃未満の場合は抽出が不充分であり、温度が２５０℃を超える場合は抽出物が分解するおそれがある。
【００２２】
抽出の際に添加する非極性溶媒量は、検体の種類、大きさによって異なるが、例えば検体がケーブル絶縁紙の場合は、非極性溶媒をケーブル絶縁紙に対して２０倍〜５０倍量（質量比）添加するのが好ましい。非極性溶媒量が２０倍量未満の場合は抽出が不充分となり、一方、５０倍量を超える場合は抽出物の濃縮操作が煩雑となるばかりか、分析機器の検出限界を考慮したときに濃縮に要する時間が長くなる等の欠点がある。抽出効率、経済性等を考慮すると、非極性溶媒をケーブル絶縁紙に対して２５倍〜３５倍量（質量比）添加するのがより好ましく、３０倍量（質量比）添加するのが特に好ましい。
【００２３】
抽出の際には、検体を耐圧容器に投入し、これに上記した量の非極性溶媒を添加、攪拌し、非極性溶媒中に有機塩素化合物を抽出する。抽出終了後は、必要に応じて、分析機器の検出範囲に合せて、抽出溶媒を加熱等の手段を施して揮発させることにより抽出溶媒を濃縮するか、あるいは溶媒で希釈する。濃縮あるいは希釈した抽出溶媒中の有機塩素化合物の濃度は、０．５ｐｐｍ〜１００ｐｐｍとなるように調整するのが望ましく、より好ましくは１ｐｐｍ〜５０ｐｐｍとなるように調整するのが良い。上記の希釈溶媒に特に限定はないが、分析の迅速性や分析精度等を考慮すると、抽出溶媒と同種類のものを用いるのが望ましい。
【００２４】
以上のようにして前処理が施された有機塩素化合物を、分析機器により分析する。分析機器としては、例えば、ガスクロマトグラフィー質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）、ガスクロマトグラフ・電子捕獲検出器（ＧＣ−ＥＣＤ）等を用いることができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、大量の有機溶媒を用いることなく、短時間かつ簡易に有機塩素化合物を抽出することができ、ケーブル又はケーブル絶縁紙の液相中または固相中の有機塩素化合物、特にＰＣＢ類を高効率で分析することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＳＬケーブルの断面図である。
【図２】Ｈケーブルの断面図ある。
【符号の説明】
１  カーボン紙
２  クロロプレンフリクション帆布
３  クロロプレンシース
４、５  クロロプレン引布帯
６  鉛被
７  含油絶縁紙
８  導体
９  介在ジュート
１１  クロロプレンフリクション帆布
１２  クロロプレン
１３  鉛被
１４  銅線織込布帯
１５  線心絶縁
１６  遮蔽層
１７  導体
１８  介在ジュート
【図１】
2004325269.tif 000002
【図２】
2004325269.tif 000003