Visible Detection of Invisible GasesTM

No.128 2023 年 秋号

HOPE

ほ おぷ

Topics
リスクアセスメントとガス検知器
平成 28 年に労働安全衛生法が改正され、SDS交付義務の対象となる物質ついては、リスクアセ

スクから私たちを守るため」と考えながら進めていくべきだと思います。

スメントの実施が義務付けられました。業種、事業

リ ス ク の 見 積 も り 方 法 と し て は 、場規模にかかわらず、対象となる化学物質の製CREATE-SIMPLE やコントロールバンディングな造・取扱いを行うすべての事業場が対象となってどの支援システムがあり、これらを有効に活用しています。化学物質を取り扱っている事業者は法律いくことが大切だと思われます。特にリスクアセスメの施行日である令和６年 4 月 1 日から化学物質管

ント対象物質の中には、測定自体が困難であった理者および保護具管理責任者の選任が必要となり、化学分析の手法自体があまり確立していないりました。対象となる物質も、現行の 674 物質からものもあると思われます。このような場合は、物理来年 4 月以降毎年追加される予定であり、令和 8

化学的な特性からリスク評価ができるこれらのシス

年 4 月までに 2400 種程度の物質が対象となるこ

テムは大変役に立つ、素晴らしい手法だと思いまとが予定されています。

す。

化学物質を扱ってきた事業者にとっては、管理一方で、ガス検知管・検知器のような現場ですぐの負担が増えることになり、大変さを感じているかに濃度を確認できる手法もあります。リスクアセスもしれません。しかしながら、化学物質は取り扱いメントを進めるうえで、作業中にガスが発生し、作方を誤ると、健康被害をおよぼしたり、また作業者業者へのばく露が明らかになることもあります。こが危険な状況に陥ってしまうなどの問題を引き起の場合は、リスク低減の措置を行うことになります

こす可能性があります。「法律で定められているかが、どのような措置をとればよいかに関しては、ら行う」というのはもちろんですが、作業者である「局所排気装置を導入する」「作業手順を変更す

私たちの安全のためにも、不幸な結果を引き起こる」などの試行錯誤が求められます。試行錯誤のさない為にも、大切な活動として積極的に推進し過程の中で、実際にどの程度のガスばく露を回避ていくことが重要なのではと思います。

できるかについては、すぐに結果が確認できるガ

一方で、リスクアセスメントが必要な現場の状

ス検知管・検知器の活用が効果的であると思われ

況は多種多様であり、有害性の特性やリスクの見ます。リスクアセスメントの活動を進めるうえで、結積もりは各事業所で行う必要があります。新しい果がすぐにわかり、作業内容や対策との関係性を制度が始まる場合は大体そうだと思いますが、ど実際に目で見て判断できる検知管・検知器の利のような管理を行うべきなのか、頭を悩ませること用は有効です。リスクアセスメントにおいては「測になります。大変かもしれませんが、すべては「リれるものは、検知器・検知管での確認」をお勧めします。是非ご活用ください。

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展示会
JA S IS 2 0 2 3 に出展しました
2023 年 9 月 6 日から 8 日までの 3 日間、幕張メッセで開催されていた「JASIS 2023」に出展しました。
新型コロナウイルスが 5 類感染症移行後になってからの初めてのJASIS となりました。
2020 年から 2022 年までの間は、海外からの来訪者はほとんどありませんでしたが、今年は様々な国から来訪者が見られ、国際的な人の流動が復活してきていることを肌で感じることができました。
弊社ブースでは北川式検知管、気流検査器 SG-1 型、二酸化炭素モニターTG-01 型、各種捕集管、試料濃縮針 NeedlEx などを展示しましたが、お客様からの強い関心を感じることができました。
ここ数年、オンラインの展示会が数多く開催されていましたが、直接お客様の声を聞くことができる Face to Face の展示会の重要性を、あらためて感じた展示会となりました。
JASIS 2023 での弊社ブース写真

製品紹介
キシレン検知管 5 4 3 型

測 定 範 囲1～100 ppm

試料採取量

100 mL / min×10min

検知剤の変色白色 → 茶色検知限度0.2ppm

使用温度範囲0℃～40℃ (温度補正あり)

湿度の影響なし ※35℃以上 0 - 80%RH で影響なし

反応原理(1000 mL)

五酸化ヨウ素が還元されヨウ素が遊離する。
Ｃ６Ｈ４(ＣＨ３)２＋Ｉ２Ｏ５＋Ｈ２ＳＯ４ → Ｉ２

作業環境測定用にご利用いただける、キシレン検知管 543 型を販売いたします。
エアーサンプリングポンプを用いて吸引する製品です。
低濃度のキシレンを 1 本で測定可能です。1 箱 10 回分入りです。作業環境測定に、是非ご活用ください。
製品情報は右 website をご覧ください。 https://www.komyokk.co.jp/pdata/tpdf/543_0.pdf

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講座
半導体式センサーの原理■概要
半導体式センサーは、空気中における金属酸化物半導体(SnO2 等)への可燃性(還元性)ガスの吸脱着による電気伝導度の変化を利用し、ガス濃度を高感度で検知できるセンサーです。主として各種可燃性(還元性)ガスの漏洩検知警報器に用いられます。構造、出力の取り出し方法により、一般型半導体式と熱線型半導体式に分けられますが、今回は一般型の半導体式センサーについて解説します。
■検知原理
金属酸化物は、金属イオンと酸素イオンの組成が化学量論組成からはずれた、いわゆる非化学量論化合物を作りやすく、それに伴って生ずる格子欠陥がドナーやアクセプターとなり、半導体の性質を示します。ZnO、SnO2、TiO2 等は酸素イオンに比べて金属イオンが過剰な n 型半導体ですが、Cu2O、NiO 等は金属イオンの不足した p 型半導体です。通常ガスセンサーとしては、n 型半導体が用いられています。
n 型半導体の場合、通常の空気雰囲気下では、酸素が半導体粒子表面のドナーから電子を奪って、粒子表面に陰イオンとして負電荷吸着しています。粒子表面から内部に向かって電子欠乏層が形成され、粒子内部は正に帯電します。この結果、粒界(粒子接触部)に電子に対する電位障壁が形成され、電気伝導度は低い状態となっています。これに対し、可燃性(還元性)ガスが存在すると、吸着酸素が可燃性(還元性)ガスとの反応により消費され、吸着酸素に捕らえられていた電子が解放される事により電位障壁の高さが減少し、電気伝導度が増大します。この電気伝導度の変化をガス濃度として検出します。
リード線
磁性絶縁チューブ

電極
SnO2焼結体

ヒータ

図 1 一般型半導体式センサー検出素子構造

図 2 一般型半導体式センサー検出回路

一般型半導体式センサーは、通常図 1 に示す構造になっています。金属酸化物半導体焼結体は SnO2 を主成分とした粉末を焼結したもので、多孔質、高比表面積となっており、ヒーターにより 300～400℃に加熱されます。焼結体の抵抗値変化は、直列に接続された負荷抵抗(RL)の両端電圧(VRL)の変化として検出します。(図 2)■特徴・可燃性ガスの低濃度検知に適しています
・ガス選択性が低く、幅広いガス種の検知が可能です

図 3 一般型半導体式センサー

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コラム 『マイケル・ファラデーとハンフリー・デービー卿』

デービーも当時は著名な科学者でしたが、ファラデーもデービーの成果をさらに発展させ、大科学者と言われるまでになります。このことから「ハンフリー・デービ
ーの科学における最大の功績は、マイケルファラデー

マイケル・ファラデーと言えば、最近では書籍「ろうそを発掘したこと」とまで言われます。ここまで言われるとくの科学」が有名かもしれません。2019 年に吉野彰さん

デービーも、ファラデーのことを快く思わなくなります。

がノーベル化学賞を受賞した時に「自分の原点」として一方で、デービー自身も「私の最大の発見はファラデ

この書籍を紹介したことがきっかっけとなり、書籍の売ーである」という言葉を残しているようです。

上が伸びたようです。

ファラデーが有名になるにつれて、徐々にファラデー

ファラデーの「ろうそくの科学」に関しては「ほおぷとデービーの関係は悪化していきます。電磁気の研究

109 号」でも取り上げました。実はファラデーの科学のをファラデーが行っていた時には、電磁気以外の多く師は「ほおぷ 125 号」でのコラム 『ガス検知器の歴史その研究をデービーによって命じられ、一時期、電磁気の１』で取り上げた Davy ランプを発明したハンフリー・の研究ができない状況に追い込まれます。

デービー卿(1778-1829)でした。デービーが発明した

1823 年にはデービーはファラデーが王立協会の会「Davy ランプ」は、炭鉱内メタン検出に用いられ、鉱山員になることを猛烈に反対しましたが、結果的にファラで安全に作業するために必須の製品であったようです。

デーは 1824 年には会員になりました。また、そのような世界初のガス検知器となりました。

事実はないにも関わらずデービーは「ファラデーは他ファラデーとガス検知器は、直接結びつくようなイメ者の研究成果を盗んだ」と非難しています（盗まれたとージは無いのですが、その師匠はガス検知器を世界でされた人は「そのような事実はない」と否定しています）。

初めて発明した人だったのですね。

デービーはかなり嫉妬心の強い人であったようです。

ファラデー(1791-1867）自身は高等教育を受ける機

デービーは最終的に王立協会の会長職になります。

会に恵まれませんでした。14 歳になって書店で働き始

1826 年に健康上の理由で会長職を退き、1829 年に療めたことをきっかけに科学の本に出会い、科学者にな養先のスイスで亡くなります。ファラデーにとっては、科る希望を抱いたとされています。20 歳になってからはロ学の道に引き入れてくれた恩人であり、師であり、またンドン市哲学協会で勉強するようになり、当時イギリス晩年は妬みの対象にされてしまうという難しい関係でしでは著名な化学者であったハンフリー・デービーの講たが、ファラデー自身がデービーの事をどう思っていた演を何度も聴講したそうです。デービーの講演を聴講のかは知る由もありません。しかしながら、デービーがした時のノートは 300 ページにもおよびました。ファラデ無くなった後の彼の研究は、ファラデーが引き継いだーは、これをデービーに見せて「科学の道に自分も進そうです。師の事を思い出しながら、研究の火を絶やさみたい」と懇願したことがきっかけで、デービーの研究ぬようにと引き継いだのかもしれませんね。 (K. K.)

室で助手として働くことになりました。これがきっかけとなりファラデーは科学者としての道を進むことになります。その後、数多くの科学研究の発見を行い「科学史上、最も影響を及ぼした科学者の 1 人」と言われるまでになります。
ファラデーは高等教育を受けていなかったため、通常では科学者の道を進むようなチャンスには出会えな

ハンフリー・デービーの肖像画かったでしょう。デービーがファラデーの勤勉な態度や参考文献・画像：Wikipedia

熱意を感じ取り、科学の道を進む機会を与えたことは、マイケル ファラデー著、竹内敬人訳、ロウソクの科学、岩波文庫

科学史の中でも非常に重要な出来事といってよいと思高津 清, ファラデー記念號發刊に際して, 電氣學會雜誌, 1931, 51 巻, 518 号,います。

p. 501-502

光明理化学工業 株式会社
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【TEL】044-833-8900（代） 【e-mail】qa@komykk.co.jp
発行日：2023 年 9 月 28 日 編集 営業支援室“ほおぷ”に関するお問い合わせは、上記の本社 TEL・e-mail までお願い申し上げます。

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