(57)【要約】【課題】本発明の目的は、簡便でしかも正確に密閉された容器の空間に存在する気体を分析する方法およびその目的に好適な容器を提供することにある。【解決手段】本発明は、空間に存在する気体を吸着用器具に吸着させて分析する方法において、吸着用器具として気体吸着性固体粉末を封入した耐熱性の気体透過性の器具を用いることを特徴とする気体の分析方法であり、それに好適に利用できる器具である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間に存在する気体を吸着用器具に吸着させて分析する方法において、吸着用器具として耐熱性の気体透過性の容器に気体吸着性固体粉末を封入したものを用いることを特徴とする気体の分析方法。
【請求項２】
気体を透過する多孔質金属性容器に気体吸着性の固体粉末を封入してなる気体分析用器具。
【請求項３】
気体吸着性の固体粉末が多孔性の耐熱性ポリマーである請求項２に記載の気体分析用器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間に存在する気体を分析する方法に関する、詳しくは特定の吸着用器具に吸着させて測定する方法およびそれに好適な吸着用器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
密閉された容器の空間に存在する気体の組成などの分析が必要な場合には、不活性キャリヤガスで容器の空間に存在するガスを外部に取出し、冷却あるいは吸着剤に吸着させることで濃縮した後、あるいは濃縮することなくガククロマトグラフィーなどの分析装置に導入して分析するかあるいは、冷却あるいは吸着剤に吸着させることで濃縮できる容器を経由して吸引することでサンプリングし次いで分析するのが一般的である。後者の方法は、密閉された容器以外の空間に存在する気体の組成を分析することも可能であり捕集管を利用した方法として広く用いられ種々の工夫がなされている（特許文献１）。
【０００３】
しかしながら、容器の空間が小さい場合、あるいは密閉された容器内に存在する物品の揮発性が高い場合には上記一般的な分析方法では特別な装置を必要とする上に操作が繁雑でありさらに必ずしも本来の空間に存在する気体の組成を分析したことにならないなどの問題があり、ポリジメチルシロキサンをガラスの表面に塗布固定したガラス棒あるいは攪拌子を空間部に導入して空間に存在する気体を吸着させて取出し分析する方法が提案されている（非特許文献１、２）。この方法は優れた方法であるが吸着剤がポリジメチルシロキサンであり予め３００℃程度の高温で処理したものを用いても吸着後に加熱して吸着した気体を分析装置へ導入しようとすると吸着剤から発生するガスも同時に分析することになり、また吸着能も十分でなく気体の組成を正確に測定できないと言う問題がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１８５７７２号公報
【非特許文献１】イー．バルツンネッセンら（E.Baltunessn,  et  ａl．），「ジャーナルオブマイクロカラムセパレーション（J.Microcolumn  separations）」，１９９９年，１１巻，７３７ページ
【非特許文献２】ビー．タイポートら（B.Tieport,  et  al．），「ジャーナルオブマイクロカラムセパレーション（J.Microcolumn  separations）」，２０００年，１２巻，５７７ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、簡便でしかも正確に密閉された容器の空間に存在する気体を分析する方法およびその目的に好適な容器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決する為に、鋭意検討したところ、特定の容器を用いることで上記問題が解決できることを見出し本発明を完成した。
【０００７】
即ち本発明は、空間に存在する気体を吸着用器具に吸着させて分析する方法において、吸着用器具として耐熱性の気体透過性の容器に気体吸着性固体粉末を封入したものを用いることを特徴とする気体の分析方法である。
【０００８】
本発明はまた、気体を透過する多孔質金属性容器に気体吸着性の固体粉末を封入してなる気体分析用器具である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の、気体の分析方法は簡便でしかも正確に孤立した空間に存在する気体を分析することができ、またそれに用いるに好適な容器は、取り扱いが容易であり工業的に極めて価値がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の分析方法において重要なのはサンプルの捕集方法およびその容器にありその他の要件については特に制限はなく分析の方法および分析装置へのサンプルの導入方法については公知の方法、装置が利用でき、さらには公知の種々の工夫についても利用可能である。
【００１１】
本発明の適用範囲は種々の空間の気体の組成を分析するに適用でき、特に小さな閉鎖空間中の気体中の微量な成分の分析に適用できる。
【００１２】
本発明において肝要な耐熱性の気体透過性の容器に気体吸着性固体粉末を封入した吸着用器具において気体吸着性固体としては、気体を吸着しそして加熱あるいは減圧することで分解することなく脱着することができる固体状のものであり、特に、常温付近の温度で吸着した成分が固体の分解温度より低い温度で脱着するようなものであればどのようなものでも良いが特に種々の大きさの細孔を有するポーラスな無機および有機材料が好ましく利用できる。中でも、加熱脱着時の分解を考慮すると、耐熱性の有機材料が好ましく利用できる。具体的には、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテル、ポリスルフィドなどの耐熱性の有機ポリマーをポーラスな粒子にしたものが好ましく利用できる。粉末の粒子径としては０．０１〜１ｍｍ程度、細孔径としては０．００１〜１０μｍ程度である。具体的には、ポリフェニレンオキサイトの誘導体であるTenax  TA、Tenax  GRが好ましく用いられる。
【００１３】
また、目的によって、他の吸着剤として公知のカーボブラックなどを併用することも可能であり、そのようなものとして、Carbotrap、Carboxen1000、Carbopack  B、Carbosieve  Ｓ−IIIなどが例示できる。
【００１４】
上記固体粉末を封入する気体透過性の容器としては耐熱性に優れ、気体が自由に透過できしかも粉末が漏れなければ良く特に制限はないが、材質としては、気体を脱着する温度、通常３００〜４００℃で安定であり、吸着しようとする気体と反応しないものであればどのようなものでも良いが、多孔性のガラス、セラミック、金属の金網などが利用できるが、ステンレス製の金属金網を用いるのが簡便で粉末を封止するのも簡単である。
【００１５】
本発明の器具は、そのまま、ガスクロマトグラフ用の熱脱着装置にそのまま封入してあるいは、清浄なガラス管に入れ加熱してキャリヤガスでガスクロマトグラフに導入して、吸着したガスを分析することができる。
【００１６】
気体をサンプリングするには、サンプリングしようとする場所に、予め脱着条件下で処理した、通常は２５０℃で２４時間程度処理した、上記固体粉末を封入した耐熱性の気体透過性の容器を設置し、通常１時間〜１週間程度放置した後回収して、市販の熱脱着装置を設けたガスクロマトグラフで熱脱着装置に上記容器を挿入することで測定することで分析ができる。
【実施例】
【００１７】
以下に、本発明の実施の一例について示す。
【００１８】
実施例１
吸着用器具の作成；
100メッシュのステンレス金網を用いて、直径３ｍｍ、長さ５０ｍｍの一方が金網で封じられた円筒を作成した。開いた口から、TenaxＴＡ（平均粒60〜80メッシュ）を100ｍｇ挿入し、開口部を金網で封じた。
【００１９】
上記器具を不活性ガス（ヘリウム）気流下に250℃で焼成してコンディショニングを行った後、加熱脱着装置（Gerstel社製TDS2/CIS4）を備えたＧＣ-ＭＳ（HEWRETT  PACKARD社製6890/5973）にセットしてブランク測定を行い、揮発性有機成分の吸着が無いことを確認した。
【００２０】
次に、上記揮発性有機成分の吸着が無いことを確認した吸着用器具を、清浄なガラスシャーレに載せて室内の大型キャビネット（空間容積０．７ｍ3）内に開放状態で5時間置き、内部空間の有機成分を吸着捕集させた。（なお、比較を容易にするため、この捕集操作は後述の比較例1のGerstel社製  Twisterを用いた捕集操作と同時に並行して実施した。）
捕集後の吸着用器具を前述の加熱脱着装置付きＧＣ−ＭＳで分析した。
【００２１】
検出されたピーク面積を用いてトルエン換算の定量値を求めたところ、1300ｎｇの有機成分が捕集されていた。
【００２２】
実施例２
実施例1と同様の操作手順で5時間捕集を行った後、ジメチルシロキサン環状4量体の特徴的フラグメントピークである質量数281のイオンをターゲットイオンとしてＳＩＭ法によるＧＣ-ＭＳ分析を行った。
【００２３】
別途作成したジメチルシロキサン環状4量体の検量線を用いて、吸着用器具への捕集量を定量したところ、1.4ｎｇのジメチルシロキサン環状4量体が補集されていた。
【００２４】
比較例１
ポリジメチルシロキサンを塗布固定したGerstel社製  Twister（以下、ＰＤＭＳ捕集体と略記）を用いた他は実施例１と同様にした。
【００２５】
検出されたピーク面積（ＰＤＭＳ捕集体はジメチルシロキサン環状オリゴマーのピークをバックグランドとして常に持つためオリゴマーの定量は困難である。また、これらのピークを除外してピーク面積値を求めた）を用いてトルエン換算の定量値を求めたところ、9.9ｎｇの有機成分しか捕集されなかった。