(57)【要約】【課題】水銀分析装置外部の密閉されていない開放雰囲気中において、試料容器に注入された、炭化水素を主成分とする液体試料が気化しても液体試料中の水銀を余すところなく保持することにより高精度で分析できる、水銀保持剤等を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、硫黄および／または硫黄化合物を含み、窒素ガス、アルゴンガス、ネオンガス、ヘリウムガスのうち少なくとも１つのガス雰囲気中で４００〜５００℃に加熱されて水銀が除去された１０〜２００メッシュの活性炭であり、炭化水素を主成分とする液体試料Ｓの水銀分析において液体試料Ｓ中の水銀を保持するための水銀保持剤Ｃである。【選択図】図１
2016065802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫黄および／または硫黄化合物を含み、
窒素ガス、アルゴンガス、ネオンガス、ヘリウムガスのうち少なくとも１つのガス雰囲気中で４００〜５００℃に加熱されて水銀が除去された１０〜２００メッシュの活性炭であり、
炭化水素を主成分とする液体試料の水銀分析において液体試料中の水銀を保持するための水銀保持剤。
【請求項２】
請求項１に記載の水銀保持剤を用いて炭化水素を主成分とする液体試料中の水銀を定量する水銀分析方法であって、
前記水銀保持剤を試料容器に収容し、
前記試料容器に収容された前記水銀保持剤に液体試料を埋没するように注入器によって注入し、
注入された液体試料を加熱して液体試料から水銀ガスを生成し、
液体試料から生成された水銀ガスを水銀捕集ユニットによって捕集し、
前記水銀捕集ユニットを加熱して水銀ガスを生成し、生成された水銀ガスを分析器に導入して液体試料中の水銀を定量する水銀分析方法。
【請求項３】
硫黄および／または硫黄化合物を含む１０〜２００メッシュの水銀保持剤作製用活性炭またはその水銀保持剤作製用活性炭から水銀が除去された水銀保持剤に埋没するように注入された炭化水素を主成分とする液体試料を収容する試料容器と、
前記試料容器を加熱する試料加熱手段と、
前記水銀保持剤作製用活性炭を収容した前記試料容器をキャリアガスである、窒素ガス、アルゴンガス、ネオンガス、ヘリウムガスのうち少なくとも１つのガスを流しながら前記試料加熱手段によって４００〜５００℃に加熱して、前記水銀保持剤作製用活性炭から発生した水銀ガスを捕集して除去することにより、前記水銀保持剤を作製する保持剤作製手段と、
前記水銀保持剤に埋没するように注入された液体試料を収容した前記試料容器が前記試料加熱手段によって加熱されて生成された水銀ガスを捕集する水銀捕集ユニットと、
前記水銀捕集ユニットを加熱して水銀ガスを生成する加熱気化手段と、
前記水銀捕集ユニットから生成された水銀ガスが導入され、液体試料中の水銀を定量する分析器と、
を有する水銀分析装置。
【請求項４】
水銀保持剤を用いて炭化水素を主成分とする液体試料中の水銀を定量する水銀分析方法であって、
硫黄および／または硫黄化合物を含む１０〜２００メッシュの水銀保持剤作製用活性炭を試料容器に収容し、
その試料容器をキャリアガスである、窒素ガス、アルゴンガス、ネオンガス、ヘリウムガスのうち少なくとも１つのガスを流しながら４００〜５００℃に加熱して、前記水銀保持剤作製用活性炭から発生した水銀ガスを捕集して除去することにより、前記水銀保持剤を作製し、
前記水銀保持剤に液体試料を埋没するように注入器によって注入し、
注入された液体試料を加熱して液体試料から水銀ガスを生成し、
液体試料から生成された水銀ガスを水銀捕集ユニットによって捕集し、
前記水銀捕集ユニットを加熱して水銀ガスを生成し、生成された水銀ガスを分析器に導入して液体試料中の水銀を定量する水銀分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナフサ、灯油、ガソリン、重油、ＬＰＧ（液化石油ガス）などの石油製品、または、ヘプタン、エチレングリコールなどの有機溶媒である、炭化水素を主成分とする液体試料中の水銀分析時に用いる水銀保持剤ならびにそれを用いる水銀分析方法および水銀分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭化水素を主成分とするナフサのような試料には、ジメチル水銀などとして水銀が含まれていることがある。これらの水銀は、ナフサから各種の石油化学製品を作るときに用いられるパラジウムや白金などの触媒の能力を劣化させる。このため、炭化水素を主成分とする試料中の水銀を測定して、水銀が一定量以上含まれているような場合は、これを除去するなどの対策を立てる必要がある。
【０００３】
従来、加熱気化水銀分析装置などを用い、密閉されていない開放雰囲気中において試料ボートに炭化水素を主成分とする液体試料を直接注入し、この試料ボートを試料加熱炉の中で加熱することにより、液体試料に含まれる水銀を気化させて測定している。しかし、ナフサ、石油化学製品などに含まれる金属水銀は揮発性が高いため、水銀分析装置の外部空間である密閉されていない開放雰囲気中において試料ボートに液体試料を直接注入すると、測定までの間に液体試料が気化することにより液体試料に含まれる水銀が試料ボートから揮散し、信頼性のある測定をすることができなかった。
【０００４】
そこで、試料ボートにナフサ、ヘプタンなどの液体試料を注入せず、水銀を吸着する、例えば、活性アルミナの吸着剤が充填されたカラムに液体試料を自動注入して測定するクローズドシステム（液体試料が注入から測定まで水銀分析装置の密閉された内部空間で処理されるシステム）の石油製品専用水銀分析装置がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５３０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記石油製品専用水銀分析装置はクローズドシステムであるため、水銀分析装置外部の密閉されていない開放雰囲気中において、炭化水素を主成分とする液体試料を試料容器（試料ボート）に注入して炭化水素を主成分とする液体試料中の水銀を分析することができない。さらに、前記水銀分析装置は炭化水素を主成分とする液体試料専用装置であり、その他の試料に使用できないという問題があった。
【０００７】
本発明は前記従来の問題に鑑みてなされたもので、水銀分析装置外部の密閉されていない開放雰囲気中において、試料容器に注入された、炭化水素を主成分とする液体試料が試料容器から気化しても液体試料中の水銀を余すところなく保持することにより高精度で水銀を分析できる、水銀保持剤ならびにそれを用いる水銀分析方法および水銀分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の第１構成にかかる水銀保持剤は、硫黄および／または硫黄化合物を含み、窒素ガス、アルゴンガス、ネオンガス、ヘリウムガスのうち少なくとも１つのガス雰囲気中で４００〜５００℃に加熱されて水銀が除去された１０〜２００メッシュの活性炭であり、炭化水素を主成分とする液体試料の水銀分析において液体試料中の水銀を保持する。
【０００９】
本発明の第１構成の水銀保持剤は、窒素ガス、アルゴンガス、ネオンガス、ヘリウムガスのうち少なくとも１つのガス雰囲気中で４００〜５００℃に加熱されるので、水銀保持剤中に不純物として含まれていた水銀は加熱気化されて除去される。他方、硫黄は４４５℃で気化し始めるので、水銀保持剤中に含まれている硫黄および／または硫黄化合物はほぼそのまま残存しており、水銀分析において水銀保持剤中に注入された液体試料が気化しても硫黄および／または硫黄化合物と液体試料中の水銀とが反応して、液体試料中の水銀は硫化水銀として水銀保持剤中に保持され、水銀は揮散することがない。さらに、水銀保持剤は１０〜２００メッシュであり、含まれている硫黄および／または硫黄化合物と液体試料中の水銀との反応面積が大きくなり効率よく水銀を保持することができる。
【００１０】
よって、本発明の第１構成の水銀保持剤によれば、水銀分析装置外部の密閉されていない開放雰囲気中において、試料容器に注入された、炭化水素を主成分とする液体試料が気化しても液体試料中の水銀を余すところなく保持することができるので、炭化水素を主成分とする液体試料の水銀分析において高精度で分析できる。
【００１１】
本発明の第２構成にかかる水銀分析方法は、本発明の第１構成にかかる水銀保持剤を用いて炭化水素を主成分とする液体試料中の水銀を定量する水銀分析方法であって、前記水銀保持剤を試料容器に収容し、前記試料容器に収容された前記水銀保持剤に液体試料を埋没するように注入器によって注入し、注入された液体試料を加熱して液体試料から水銀ガスを生成し、液体試料から生成された水銀ガスを水銀捕集ユニットによって捕集し、前記水銀捕集ユニットを加熱して水銀ガスを生成し、生成された水銀ガスを分析器に導入して液体試料中の水銀を定量する。
【００１２】
本発明の第２構成の水銀分析方法によれば、試料容器に収容された第１構成にかかる水銀保持剤に液体試料を埋没するように注入器によって注入して炭化水素を主成分とする液体試料中の水銀を分析するので、本発明の第１構成の水銀保持剤と同様の効果を奏することができる。
【００１３】
本発明の第３構成にかかる水銀分析装置は、硫黄および／または硫黄化合物を含む１０〜２００メッシュの水銀保持剤作製用活性炭またはその水銀保持剤作製用活性炭から水銀が除去された水銀保持剤に埋没するように注入された炭化水素を主成分とする液体試料を収容する試料容器と、前記試料容器を加熱する試料加熱手段と、前記水銀保持剤作製用活性炭を収容した前記試料容器をキャリアガスである、窒素ガス、アルゴンガス、ネオンガス、ヘリウムガスのうち少なくとも１つのガスを流しながら前記試料加熱手段によって４００〜５００℃に加熱して、前記水銀保持剤作製用活性炭から発生した水銀ガスを捕集して除去することにより、前記水銀保持剤を作製する保持剤作製手段と、前記水銀保持剤に埋没するように注入された液体試料を収容した前記試料容器が前記試料加熱手段によって加熱されて生成された水銀ガスを捕集する水銀捕集ユニットと、前記水銀捕集ユニットを加熱して水銀ガスを生成する加熱気化手段と、前記水銀捕集ユニットから生成された水銀ガスが導入され、液体試料中の水銀を定量する分析器と、を有する。
【００１４】
本発明の第３構成の水銀分析装置によれば、保持剤作製手段により、水銀保持剤作製用活性炭中に不純物として含まれている水銀を加熱気化して除去し、水銀保持剤作製用活性炭中に含まれている硫黄および／または硫黄化合物はほぼそのまま残存させて、本発明の第１構成と同様の水銀保持剤を作製し、その水銀保持剤に液体試料を埋没するように注入して分析するので、本発明の第１構成の水銀保持剤と同様の効果を奏することができる。      
【００１５】
本発明の第４構成にかかる水銀分析方法は、水銀保持剤を用いて炭化水素を主成分とする液体試料中の水銀を定量する水銀分析方法であって、硫黄および／または硫黄化合物を含む１０〜２００メッシュの水銀保持剤作製用活性炭を試料容器に収容し、その試料容器をキャリアガスである、窒素ガス、アルゴンガス、ネオンガス、ヘリウムガスのうち少なくとも１つのガスを流しながら４００〜５００℃に加熱して、前記水銀保持剤作製用活性炭から発生した水銀ガスを捕集して除去することにより、前記水銀保持剤を作製し、前記水銀保持剤に液体試料を埋没するように注入器によって注入し、注入された液体試料を加熱して液体試料から水銀ガスを生成し、液体試料から生成された水銀ガスを水銀捕集ユニットによって捕集し、前記水銀捕集ユニットを加熱して水銀ガスを生成し、生成された水銀ガスを分析器に導入して液体試料中の水銀を定量する。
【００１６】
本発明の第４構成の水銀分析方法によれば、本発明の第１構成と同様の水銀保持剤を作製して、その水銀保持剤に液体試料を埋没するように注入器によって注入して分析するので、本発明の第１構成の水銀保持剤と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態の水銀分析方法で用いる水銀分析装置の概略ブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態である水銀分析装置の概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の第１実施形態である水銀分析方法について説明する。まず、この水銀分析方法で用いる水銀分析装置１について説明する。図１に示すように、水銀分析装置１は、水銀保持剤Ｃと炭化水素を主成分とする液体試料Ｓとを収容する、例えばセラミックや石英製のボート形状の試料容器１２と、試料容器１２に収容された水銀保持剤Ｃに埋没するように注入器（図示なし）によって注入された液体試料Ｓを加熱する試料加熱手段１１と、試料加熱手段１１によって生成された水銀ガスを捕集する水銀捕集ユニット４と、水銀捕集ユニット４を加熱して水銀ガスを生成する加熱気化手段５と、水銀捕集ユニット４から生成された水銀ガスが導入され、液体試料Ｓ中の水銀を定量する、例えば水銀原子吸光分析装置である分析器２０と、分析器２０で測定した水銀ガスを捕集除去する水銀捕集除去部６５と、を有する。
【００１９】
さらに、水銀分析装置１は、水銀保持剤Ｃが試料加熱手段１１によって加熱されることにより生成される２価水銀を金属水銀に還元する還元炉１４と、水銀保持剤Ｃが試料加熱手段１１によって加熱されることにより生成される酸性ガスを除去する酸性ガス除去炉１５と、試料加熱手段１１で生成されるこれらのガスや水銀ガスを運ぶためのキャリアガスＧを流すキャリアガス制御手段６と、キャリアガスＧが流れるキャリアガス流路１６と、を有する。
【００２０】
注入器は、例えばマイクロシリンジである。水銀捕集ユニット４は、充填材として、例えば金属水銀と反応してアマルガムを生成する金や銀などの粒状体やウール状細線、表面に金や銀などをコーティングした多孔質担体などが用いられる。
【００２１】
水銀分析装置１は試料加熱手段１１によって生成された水銀を捕集する水銀捕集ユニット４を加熱気化手段５内に収容しており、水銀捕集ユニット４を加熱して捕集された水銀を気化させる。キャリアガス制御手段６は、キャリアガスＧをキャリアガスＧの導入部である試料加熱手段１１の試料投入口１３から吸引するポンプ６１と、キャリアガスＧの流量を制御する流量計６２とを有する。分析器２０は、液体試料Ｓ中の水銀を定量する。
【００２２】
なお、水銀分析装置１は炭化水素を主成分とする液体試料Ｓ以外の試料の分析にも用いることができる。
【００２３】
水銀保持剤Ｃは、硫黄および／または硫黄化合物を含み、窒素ガス、アルゴンガス、ネオンガス、ヘリウムガスのうち少なくとも１つのガス雰囲気中で４００〜５００℃に加熱されて水銀が除去された１０〜２００メッシュの活性炭であり、炭化水素を主成分とする液体試料Ｓの水銀分析において液体試料Ｓ中の水銀を保持する。１０〜２００メッシュの活性炭が混在していても単一のメッシュの活性炭であってもよい。水銀保持剤Ｃのメッシュは細かい方が好ましく、１００〜２００メッシュがより好ましい。硫黄が４４５℃で気化し始めるので、活性炭を４４０〜４５０℃で加熱するのがより好ましい。
【００２４】
水銀保持剤Ｃ中の硫黄および／または硫黄化合物の含有率について以下に説明する。例えば、硫黄化合物が硫酸第一鉄の場合について説明する。水銀保持剤Ｃ中に硫黄のみが含まれている場合の硫黄の含有率範囲は５〜２０ｗｔ％（水銀保持剤Ｃ全量に対するｗｔ％）であり、最適含有率は１２．５ｗｔ％である。水銀保持剤Ｃ中に硫酸第一鉄のみが含まれている場合の硫酸第一鉄の含有率範囲は５〜２０ｗｔ％（水銀保持剤Ｃ全量に対するｗｔ％）であり、最適含有率は１２．５ｗｔ％である。水銀保持剤Ｃ中に硫黄および硫酸第一鉄が含まれている場合、硫黄の含有率範囲は３〜１０ｗｔ％、硫黄の最適含有率は８ｗｔ％であり、硫酸第一鉄の含有率範囲は５〜１０ｗｔ％、最適含有率は５ｗｔ％である。
【００２５】
液体試料Ｓは、ナフサ、灯油、ガソリン、重油、ＬＰＧ（液化石油ガス）などの石油製品、または、ヘプタン、エチレングリコールなどの有機溶媒である。炭化水素を主成分とするとは、液体試料Ｓの全量に対する炭化水素の含有率が５０ｗｔ％以上であることをいう。
【００２６】
例えばナフサである炭化水素を主成分とする液体試料Ｓ中の水銀分析方法について説明する。まず、硫黄および／または硫黄化合物（例えば、硫酸第一鉄）を含む水銀保持剤Ｃ、例えば０．５ｃｍ３（立方センチメートル）を試料容器１２に収容する。次に、液体試料Ｓを注入器で例えば０．０５ｃｍ３採取し、注入器の先端を試料容器１２に収容された水銀保持剤Ｃに見えなくなる深さまで挿入し、液体試料Ｓを水銀保持剤Ｃに埋没するように注入する。試料容器１２に収容する水銀保持剤Ｃの量は０．５ｃｍ３に限らず０．５〜０．７ｃｍ３であればよい。液体試料Ｓの注入量は０．０５ｃｍ３に限らず０．０５〜０．１ｃｍ３であればよい。
【００２７】
このように、液体試料Ｓの量に対し約１０倍量の水銀保持剤Ｃの中に液体試料Ｓが埋没するように注入され、注入された液体試料Ｓのすべてが水銀保持剤Ｃに埋もれた状態で接触するので、液体試料Ｓが気化しても硫黄および／または硫黄化合物と液体試料Ｓ中の水銀とが反応して、液体試料Ｓ中の水銀は硫化水銀として水銀保持剤Ｃ中に保持され、水銀は揮散することがない。
【００２８】
液体試料Ｓが注入された試料容器１２を試料投入口１３から試料加熱手段１１の位置まで挿入する。
【００２９】
ポンプ６１により試料投入口１３からキャリアガスである空気Ｇ１を吸入し、流量計６２で所定の流量（例えば０．２Ｌ／ｍｉｎ）を流しながら、試料加熱手段１１で水銀保持剤Ｃを室温から徐々に８５０℃まで、例えば、ステップ加熱で階段状に昇温する。この加熱により、水銀保持剤Ｃに保持されていた硫化水銀は水銀と硫黄に加熱分解される。試料加熱手段１１で加熱された水銀保持剤Ｃから発生したガスは空気Ｇ１によって運ばれ、還元炉１４、酸性ガス除去炉１５、除湿器１７を通り、加熱気化手段５によって１５０〜２００℃に加熱された水銀捕集ユニット４に入り、水銀が捕集される。水銀捕集時には、水銀ガス以外の他のガスが水銀捕集ユニット４で捕集されないように加熱温度は１５０〜２００℃が好ましい。
【００３０】
試料加熱手段１１で加熱された水銀保持剤Ｃから発生した２価の水銀は、６００℃に加熱された還元炉１４で還元されて金属水銀となる。この金属水銀は、４００℃に加熱された酸性ガス除去炉１５を通過する。水銀保持剤Ｃに保持されていた硫化水銀が加熱分解されて生成した硫黄は、酸性ガス除去炉１５で取除かれる。
【００３１】
水銀捕集ユニット４で水銀が捕集された後、加熱気化手段５内の水銀捕集ユニット４が６００〜７００℃に加熱されて加熱気化された水銀を、ポンプ６１で空気Ｇ１を吸入しながら流量を流量計６２で、例えば０．５Ｌ／ｍｉｎに調節して分析器２０に導入して液体試料Ｓ中の水銀を定量する。
【００３２】
本発明の第１実施形態の水銀分析方法で用いた水銀保持剤Ｃは、窒素ガス、アルゴンガス、ネオンガス、ヘリウムガスのうち少なくとも１つのガス雰囲気中で４００〜５００℃に加熱された活性炭であり、水銀保持剤Ｃ中に不純物として含まれていた水銀は加熱気化されて除去される。他方、硫黄は４４５℃で気化し始めるので、水銀保持剤Ｃ中に含まれている硫黄および／または硫黄化合物はほぼそのまま残存している。水銀分析において、水銀保持剤Ｃ中に注入された液体試料Ｓが気化しても、液体試料Ｓ中の水銀は、硫黄および／または硫黄化合物と反応して硫化水銀となって水銀保持剤Ｃ中に保持され、揮散することがない。さらに、水銀保持剤Ｃは１０〜２００メッシュであり、含まれている硫黄および／または硫黄化合物と液体試料Ｓ中の水銀との反応面積が大きく、液体試料Ｓ中の水銀を確実に硫化水銀として保持することができる。
【００３３】
したがって、この水銀保持剤Ｃを用いる本発明の第１実施形態の水銀分析方法によれば、試料容器１２に収容された水銀保持剤Ｃに液体試料Ｓを埋没するように注入器によって注入して炭化水素を主成分とする液体試料Ｓ中の水銀を分析するので、水銀分析装置外部の密閉されていない開放雰囲気中において、試料容器１２に注入された、炭化水素を主成分とする液体試料Ｓが気化しても液体試料Ｓ中の水銀を余すところなく保持することがでて、炭化水素を主成分とする液体試料Ｓの水銀分析において高精度で分析できる。
【００３４】
炭化水素を主成分とする液体試料Ｓ中の水銀を保持する水銀保持剤Ｃとして、本発明の第１実施形態の水銀分析方法で用いた水銀保持剤Ｃと硫黄および／または硫黄化合物（例えば、硫酸第一鉄）を含まない活性炭とを用い、ヘプタンに金属水銀を分散させたものを液体試料Ｓとして、それぞれ２回比較実験を行った測定結果を表１に示す。測定値Ａは本発明の第１実施形態で用いた水銀分析装置１によって測定した測定値であり、測定値Ｂはクローズドシステムの水銀分析装置（図示なし）を用いて測定した測定値である。回収率は測定値Ｂに対する測定値Ａの比率であり百分率（％）で表示している。
【００３５】
【表１】
2016065802.tif 000003
【００３６】
表１の測定結果に示すように、硫黄、硫黄化合物（硫酸第一鉄）を含まない活性炭を用いた測定値の回収率は８９．４％、８９．９％であるが、水銀保持剤Ｃを用いた測定値の回収率は９８．１％、１０１．０％で、ほぼ１００％であり、良好な回収率である。なお、比較実験に用いたクローズドシステムの水銀分析装置は特許文献１に記載された石油製品専用水銀分析装置である。
【００３７】
上記の比較実験により、本発明の第１実施形態の水銀分析方法で用いた水銀保持剤Ｃは、水銀分析装置１外部の密閉されていない開放雰囲気中において、試料容器１２に注入された、炭化水素を主成分とする液体試料Ｓが気化しても液体試料Ｓ中の水銀を余すところなく保持することができ、炭化水素を主成分とする液体試料Ｓの水銀分析において高精度で分析できることが確認できた。
【００３８】
本発明の第１実施形態の水銀分析方法で用いる水銀分析装置１の変形例について以下に説明する。変形例の水銀分析装置は、最大１００個の試料容器１２を収納することができ、逐次、試料容器１２を試料投入口１３に搬送して試料加熱手段１１の位置まで挿入する自動試料交換機（図示なし）を備えている。変形例の水銀分析装置を用いて分析するときは、本発明の第１実施形態の水銀分析方法と同様にして試料容器１２に収容された水銀保持剤Ｃに液体試料Ｓを埋没するように注入器によって注入し、水銀保持剤Ｃと液体試料Ｓとが収容された試料容器１２を自動試料交換機に所望の個数だけ収納して、変形例の水銀分析装置を作動させることにより自動測定することができる。
【００３９】
以下、本発明の第２実施形態である水銀分析装置２について説明する。図２に示すように、この水銀分析装置２は、硫黄および／または硫黄化合物を含む１０〜２００メッシュの水銀保持剤作製用活性炭Ａまたはその水銀保持剤作製用活性炭Ａから水銀が除去された水銀保持剤Ｃに埋没するように注入された炭化水素を主成分とする液体試料Ｓを収容する試料容器１２と、試料容器１２を加熱する試料加熱手段１１と、水銀保持剤作製用活性炭Ａを収容した試料容器１２をキャリアガスＧである、窒素ガス、アルゴンガス、ネオンガス、ヘリウムガスのうち少なくとも１つのガスを流しながら試料加熱手段１１によって４００〜５００℃に加熱して、水銀保持剤作製用活性炭Ａから発生した水銀ガスを捕集して除去することにより、水銀保持剤Ｃを作製する保持剤作製手段３０と、キャリアガスＧを、窒素ガス、アルゴンガス、ネオンガス、ヘリウムガスのうち少なくとも１つのガスまたは空気Ｇ１のいずれかに切り替える切替バルブ３１と、を有する。本実施形態では窒素ガス、アルゴンガス、ネオンガス、ヘリウムガスのうち少なくとも１つのガスは窒素ガスＧ２を用いる。
【００４０】
さらに、水銀分析装置２は、本発明の第１実施形態で用いた水銀分析装置１と同様の、水銀捕集ユニット４と、加熱気化手段５と、分析器２０と、還元炉１４と、酸性ガス除去炉１５と、キャリアガス制御手段６と、キャリアガス流路１６と、水銀捕集除去部６５と、を有する。本発明の第２実施形態である水銀分析装置２では、切替バルブ３１と、キャリアガス制御手段６と、試料加熱手段１１とは保持剤作製手段３０によって制御される。
【００４１】
本発明の第２の実施形態の水銀分析装置２の動作について説明する。水銀保持剤作製用活性炭Ａ、例えば０．５ｃｍ３を試料容器１２に収容する。
【００４２】
水銀保持剤作製用活性炭Ａが収容された試料容器１２を試料投入口１３から試料加熱手段１１の位置まで挿入する。
【００４３】
次に、保持剤作製手段３０によって、切替バルブ３１、キャリアガス制御手段６、試料加熱手段１１を制御して、窒素ガスＧ２をキャリアガス流路１６に流しながら水銀保持剤作製用活性炭Ａが収容された試料容器１２を、例えば４５０℃に加熱して、水銀保持剤作製用活性炭Ａ中に不純物として含まれる水銀を水銀捕集除去部６５に捕集して除去し、水銀保持剤作製用活性炭Ａに含まれている硫黄および／または硫黄化合物はほぼそのまま残存させて水銀保持剤Ｃを作製する。このときの加熱温度は４５０℃に限らず、４００〜５００℃の温度範囲であればよい。硫黄が４４５℃で気化し始めるので、４４０〜４５０℃で一定時間加熱するのがより好ましい。
【００４４】
作製された水銀保持剤Ｃと試料容器１２とを室温に冷却する。
【００４５】
冷却された試料容器１２を試料投入口１３から取り出す。
【００４６】
液体試料Ｓを注入器で例えば０．０５ｃｍ３採取し、注入器の先端を試料容器１２に収容された水銀保持剤Ｃに見えなくなる深さまで挿入し、液体試料Ｓを水銀保持剤Ｃに埋没するように注入する。
【００４７】
液体試料Ｓが注入された試料容器１２を試料投入口１３から試料加熱手段１１の位置まで挿入する。
【００４８】
次に、保持剤作製手段３０によって切替バルブ３１とポンプ６１とを制御して、試料投入口１３から空気Ｇ１を吸入し、本発明の第１実施形態である水銀分析方法と同様にして液体試料Ｓ中の水銀を定量する。
【００４９】
本発明の第２実施形態の水銀分析装置２によれば、保持剤作製手段３０により、水銀保持剤作製用活性炭Ａ中に不純物として含まれている水銀を加熱気化して除去し、水銀保持剤作製用活性炭Ａ中に含まれている硫黄および／または硫黄化合物はほぼそのまま残存させて、本発明の第１実施形態の方法で用いたのと同様の水銀保持剤Ｃを作製し、その水銀保持剤Ｃに液体試料Ｓを埋没するように注入して分析するので、本発明の第１実施形態の方法と同様の効果を奏することができる。さらに、この水銀分析装置２は炭化水素を主成分とする液体試料Ｓ以外の試料の水銀分析にも用いることができる。
【００５０】
なお、本発明の第１および第２実施形態では、ボート形状の試料容器１２を用いたが、ボート形状に限らず、カップ形状、円筒形状などであってもよい。また、上記の本発明の第１および第２実施形態では、分析器２０として原子吸光分析装置を用いたが、原子蛍光分析装置であってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１、２  水銀分析装置
４      水銀捕集ユニット
５      加熱気化手段
１１    試料加熱手段
１２    試料容器
２０    分析器
３０    保持剤作製手段
Ａ      水銀保持剤作製用活性炭
Ｃ      水銀保持剤
Ｇ      キャリアガス
Ｓ      液体試料
【図１】
2016065802.tif 000004
【図２】
2016065802.tif 000005