JP3206697B2 - Acid gas detection paper - Google Patents
Acid gas detection paperInfo
- Publication number
- JP3206697B2 JP3206697B2 JP04193194A JP4193194A JP3206697B2 JP 3206697 B2 JP3206697 B2 JP 3206697B2 JP 04193194 A JP04193194 A JP 04193194A JP 4193194 A JP4193194 A JP 4193194A JP 3206697 B2 JP3206697 B2 JP 3206697B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- concentration
- detection paper
- gas
- paper
- acid gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、雰囲気中に含まれてい
る酸性ガスを呈色反応を利用して光学的に測定する酸性
ガス検知紙に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acid gas detecting paper for optically measuring an acid gas contained in an atmosphere by utilizing a color reaction.
【0002】[0002]
【従来の技術】塩化水素や硝酸などの強酸や、またフッ
化水素、酢酸、蟻酸等の弱酸溶液は、洗浄剤やエッチン
グ液として工業材料として広く使用されていて、作業の
過程でその一部が大気中に揮散して環境に放出される。
このような酸性ガスは、人体に有害であるため、環境中
における許容濃度は、例えば塩化水素ガスに例を採ると
5ppm程度に制限されている。そしてこれら酸性ガス
の濃度は、通常、ガルバニセル法を用いた電気化学式セ
ンサーにより検出され、環境中の濃度が監視されてい
る。しかしながら精密機械工業や電子工業のように極わ
ずかな錆や腐蝕を嫌う分野においては、環境基準をはる
かに下回る濃度でこれら酸性ガスの環境中での濃度を管
理できることが求められている。2. Description of the Related Art Strong acids such as hydrogen chloride and nitric acid, and weak acid solutions such as hydrogen fluoride, acetic acid and formic acid are widely used as industrial materials as cleaning agents and etching solutions. Is volatilized into the atmosphere and released to the environment.
Since such an acidic gas is harmful to the human body, the allowable concentration in the environment is limited to, for example, about 5 ppm for hydrogen chloride gas. The concentration of these acidic gases is usually detected by an electrochemical sensor using a galvanic cell method, and the concentration in the environment is monitored. However, in the fields that dislike very little rust and corrosion, such as the precision machine industry and the electronics industry, it is required that the concentration of these acidic gases in the environment can be controlled at a concentration far below the environmental standard.
【0003】しかしながら、環境測定に使用されている
ようなガルバニセル法を用いた電気化学式ガスセンサー
は、その検出限界がppmオーダであるため、上述のよ
うな品質管理上必要なサブppmオーダの酸性ガス濃度
の監視ができないという問題がある。一方、ppbオー
ダの酸性ガスの検知には、呈色反応を利用した化学的な
測定方法も一部では利用されているものの、試薬などの
流体を取り扱う必要があるため、測定作業が面倒である
ばかりでなく、熟練を要するという問題がある。However, the electrochemical gas sensor using the galvanic cell method used for environmental measurement has a detection limit of the order of ppm, so that the acid gas of the sub-ppm order required for quality control as described above is required. There is a problem that the concentration cannot be monitored. On the other hand, for the detection of acid gas of the order of ppb, a chemical measurement method using a color reaction is also used in part, but it is necessary to handle a fluid such as a reagent, so that the measurement operation is troublesome. In addition, there is a problem that skill is required.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろは、試薬などの流体の取り扱いを不要にして、ppb
オーダの極めて低い濃度から環境基準の監視に要求され
るppmオーダまでの広い濃度範囲の酸性ガスを確実に
検出することができる酸性ガス検知紙を提供することで
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to obviate the need for handling fluids such as reagents, and to reduce ppb
An object of the present invention is to provide an acid gas detection paper capable of reliably detecting an acid gas in a wide concentration range from an extremely low concentration on the order to the ppm order required for monitoring environmental standards.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、多孔質担体に、1平方メー
トル当たり水素イオン濃度pH4以下の酸性領域に変色
域を有する呈色指示薬を0.005乃至0.08グラム
と、多価アルコールを8乃至35グラムとを含浸させて
構成されている。According to the present invention, to solve such a problem, a color indicator having a discoloration range in an acidic region having a hydrogen ion concentration of pH 4 or less per square meter is used in a porous carrier. and 005 to 0.08 g, and is configured with a polyhydric alcohol impregnated with 8 to 35 grams.
【0006】[0006]
【作用】多価アルコールの量が適正な範囲、つまり多価
アルコールを8乃至35グラムに規制されていて、酸性
ガスが容易に多孔質担体に取り込まれるから、サンプリ
ング時間に比例して変色する。したがってサンプリング
時間を検出すべき酸性ガスの濃度に合わせて調整するこ
とにより、ppbオーダからppmオーダの酸性ガスを
同一の検知紙で検出可能となる。 [Action] polyvalent amount of alcohol is an appropriate range, that is polyvalent
Alcohol is restricted to 8 to 35 grams, acidic
Since gas is Ru are easily incorporated into the porous carrier, which change color in proportion to the sampling time. Therefore, by adjusting the sampling time in accordance with the concentration of the acidic gas to be detected, it is possible to detect an acidic gas on the order of ppb to ppm on the same detection paper .
【0007】[0007]
【実施例】そこで以下に本発明の詳細を実施例に基づい
て説明する。 (実施例1)水素イオン濃度1.2乃至2.3の領域で
黄色から赤色への変色域を有するメタニールイエロ0.
02グラム、及びグリセリンやエチレングリコール等の
吸水保水性を有する多価アルコール15ミリリットルを
メタノール等の有機溶媒により全量100ミリリットル
となるように溶かして発色液を調製する。この発色液に
セルロース等により構成された多孔質の紙葉体を浸漬し
て吸収さた後、余分な発色液をゴムローラで絞り、溶媒
を40°C程度の温度で蒸発させる。これにより、紙葉
体1平方メートル当たりメタニールイエロを0.026
グラム、グリセリンを25グラム展開した検知紙を得る
ことができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below based on embodiments. (Example 1) Metanyluyello having a color change range from yellow to red in a hydrogen ion concentration range of 1.2 to 2.3.
A coloring solution is prepared by dissolving 02 g and 15 ml of a polyhydric alcohol having a water absorbing and retaining property such as glycerin or ethylene glycol in an organic solvent such as methanol so that the total amount becomes 100 ml. After the porous sheet made of cellulose or the like is immersed in the coloring solution and absorbed, the excess coloring solution is squeezed with a rubber roller, and the solvent is evaporated at a temperature of about 40 ° C. As a result, the metanyluiello per square meter of paper is 0.026
It is possible to obtain a detection paper in which 25 g of gram and glycerin are developed.
【0008】図1は、本発明のガス検出テ−プを用いて
ガス濃度を測定するための装置の一例を示すものであっ
て、図中符号1は、検知紙2の搬送経路に対向させて配
置されたガス吸引部で、検知紙2に対向する面には直径
1センチメ−トル程度の通孔3が穿設されており、パイ
プ4を介して図示しない吸引ポンプからの負圧が作用し
ている。5は、ガス吸引部1の通孔3に対向する検知紙
2の他面側に配置された測定ヘッド部5で、吸引部1の
通孔3と対向する位置に被検出ガス導入口9が形成され
た遮光容器として構成されており、内部にピーク波長5
55nmの発光ダイオード7と、波長560nmに最大
感度を有するpin型フォトダイオード8とを、検知紙
2上に形成された反応痕を検出できるような入反射関係
をもたせて配置して構成されている。FIG. 1 shows an example of an apparatus for measuring a gas concentration using a gas detection tape according to the present invention. In FIG. A through hole 3 having a diameter of about 1 cm is formed in a surface facing the detection paper 2 in a gas suction section arranged in a vertical direction, and a negative pressure from a suction pump (not shown) acts through a pipe 4. are doing. Reference numeral 5 denotes a measurement head unit 5 disposed on the other surface of the detection paper 2 facing the through hole 3 of the gas suction unit 1, and a detected gas introduction port 9 is provided at a position facing the through hole 3 of the suction unit 1. It is configured as a formed light-tight container, and has a peak wavelength of 5
A 55 nm light emitting diode 7 and a pin type photodiode 8 having a maximum sensitivity at a wavelength of 560 nm are arranged so as to have an incident / reflective relationship so that a reaction mark formed on the detection paper 2 can be detected. .
【0009】上述したガス検出紙をテ−プ状に裁断して
リ−ル10,11にセットし、吸引部4に図示しないポ
ンプからの吸引圧を作用させると、導入口9から測定ヘ
ッド部5に被検ガスが吸込まれる。この被検ガスは、通
孔6から検出紙2を経由して通孔3から外部に排出され
る。被検ガスは、検出紙2を通過する過程で検知紙2上
のグリセリンの保持している水分に取り込まれ、元から
存在するメタニールイエロと反応して、メタニールイエ
ロに水素イオン濃度に比例した呈色反応を生じさせる。When the above-described gas detecting paper is cut into a tape shape and set on the reels 10 and 11, and a suction pressure from a pump (not shown) is applied to the suction section 4, the measurement head section from the inlet 9 is formed. The test gas is sucked into 5. The test gas is discharged from the through hole 6 to the outside through the through hole 3 via the detection paper 2. The gas to be detected is taken into the water held by the glycerin on the detection paper 2 in the process of passing through the detection paper 2 and reacts with the metanyluyello originally present, and is proportional to the hydrogen ion concentration. This causes a color reaction to occur.
【0010】このようにして所定のサンプリング時間、
例えば60秒程度が経過した時点で、吸引を停止して反
応痕の光学的濃度の測定工程に移る。発光ダイオード7
からの光は、検知紙表面に形成された反応痕の光学的濃
度に応じて吸収を受けるので、測定開始前の光学的濃
度、つまり検知紙のバックグランドの光学的濃度と反応
痕の光学的濃度の差を求めることにより検知紙を通過し
た酸性ガスの濃度、もしくは積算通過量を知ることがで
きる。1サンプリング分の測定が終了した時点で、巻取
りリ−ル10を駆動して検知紙の未使用部分を測定領域
に移動させる。Thus, a predetermined sampling time,
For example, when about 60 seconds have elapsed, the suction is stopped and the process proceeds to the step of measuring the optical density of the reaction mark. Light emitting diode 7
Light is absorbed according to the optical density of the reaction marks formed on the surface of the detection paper, so the optical density before the measurement starts, that is, the optical density of the background of the detection paper and the optical density of the reaction marks By calculating the difference between the concentrations, it is possible to know the concentration of the acidic gas that has passed through the detection paper or the integrated amount of the acid gas. When the measurement for one sampling is completed, the take-up reel 10 is driven to move the unused portion of the detection paper to the measurement area.
【0011】検知紙を上記測定装置にセットして塩化水
素ガスの濃度を変えながら反応痕の光学的濃度の変化を
測定したところ、サンプリング時間を60秒程度に設定
すると、図2に示したような検量線を得ることができ
た。このことから、300ppb程度の極めて濃度が低
い領域から、2.5ppm程度の高い濃度領域までの広
い範囲の濃度を高い再現性で測定できることが判明し
た。When the change in the optical density of the reaction trace was measured while changing the concentration of hydrogen chloride gas while setting the detection paper in the above-mentioned measuring apparatus, when the sampling time was set to about 60 seconds, as shown in FIG. A good calibration curve was obtained. From this, it was found that a wide range of concentrations from a very low concentration region of about 300 ppb to a high concentration region of about 2.5 ppm can be measured with high reproducibility.
【0012】一方、0.5ppm、0.8ppm、1.
0ppm、2.0ppm、及び3.0ppmと塩化水素
の濃度が異なる試料ガスを用意して、それぞれについて
サンプリング時間を変えながら、各サンプリング時間毎
の相対感度を測定したところ図3に示したような結果を
得ることができた。このことからサンプリング時間と塩
素ガスの濃度の積と、検出感度とが極めて高い相関性を
有していて、検出すべき酸性ガスの濃度が低い場合に
は、サンプリング時間を長目に設定しておくことによ
り、測定精度を損なうことなく高い感度で測定すること
が可能となり、また検出すべき酸性ガスの濃度が高い場
合にはサンプリング時間を短目に設定しておくことによ
り、飽和を回避しつつ測定精度を損なうことなく酸性ガ
スの濃度を測定できることが判明した。On the other hand, 0.5 ppm, 0.8 ppm, 1.
Sample gases having different concentrations of hydrogen chloride such as 0 ppm, 2.0 ppm, and 3.0 ppm were prepared, and the relative sensitivity at each sampling time was measured while changing the sampling time for each. As shown in FIG. The result was able to be obtained. From this, the product of the sampling time and the concentration of chlorine gas has a very high correlation with the detection sensitivity.If the concentration of the acid gas to be detected is low, set the sampling time to a longer time. By doing so, it is possible to measure with high sensitivity without impairing the measurement accuracy, and when the concentration of the acidic gas to be detected is high, the sampling time is set short to avoid saturation. It has been found that the acid gas concentration can be measured without deteriorating the measurement accuracy.
【0013】また塩化水素と同等の解離度を持つ硝酸を
含む試料ガスを用いて測定を行ったところ、やはり硝酸
ガスに対しても塩化水素ガスと同様の感度特性を示し
た。When measurement was carried out using a sample gas containing nitric acid having a dissociation degree equivalent to that of hydrogen chloride, the same sensitivity characteristic as that of hydrogen chloride gas was also exhibited for nitric acid gas.
【0014】一方、硝酸や塩化水素よりも水素イオンの
解離度が小さなフッ化水素、蟻酸、硫酸、酸化窒素を含
む標準ガスについて同様の測定を行ったところ、サンプ
リング時間を5分程度まで延長しても、表1に示したよ
うに感度がなかった。On the other hand, when the same measurement was performed on a standard gas containing hydrogen fluoride, formic acid, sulfuric acid, and nitrogen oxide having a smaller degree of dissociation of hydrogen ions than nitric acid and hydrogen chloride, the sampling time was extended to about 5 minutes. However, there was no sensitivity as shown in Table 1.
【0015】[0015]
【表1】 [Table 1]
【0016】これらのことから、水素イオン濃度4以下
の酸性領域に変色域を持つ呈色指示薬を用いた検知紙
は、塩酸ガス、及び硝酸ガス、さらには同様のヨウ化水
素、臭化水素等の強酸に対してのみ選択的に反応するこ
とが判明した。From these facts, a detection paper using a color indicator having a discoloration range in an acidic region having a hydrogen ion concentration of 4 or less can be obtained by using a hydrochloric acid gas, a nitric acid gas, and similar hydrogen iodide, hydrogen bromide, etc. Was found to selectively react only with strong acids.
【0017】水素イオン濃度呈色指示薬の濃度が検出感
度に与える影響を調査するため、グリセリンの濃度を担
体上で25グラム一定に維持し、メタニールイエロの濃
度だけを変えた検知紙を作成して、同一濃度の塩化水素
ガスを測定したところ図4に示したような結果となっ
た。このことから、メタニールイエロの濃度が1平方メ
ートル当たり0.005グラム以下と低い場合には、検
出感度が低いばかりでなく、呈色反応の濃度にばらつき
が生じて測定結果の信頼性が低く、またメタニールイエ
ロの含有量が1平方メートル当たり0.08グラムを越
えるような高い場合には呈色指示薬の色がテープの光学
的バックグランドとして影響するため、反応前後の光学
的濃度差で検出する場合であっても検出感度やS/N比
の低下を招く場合があり、濃度を無用に高くすることは
コストの面からも望ましくない。このことから、水素イ
オン濃度呈色指示薬の濃度は、担体1平方メートル当た
り0.005グラム乃至0.08グラムが最適であるこ
とが判明した。Hydrogen ion concentration In order to investigate the effect of the concentration of the color indicator on the detection sensitivity, a detection paper was prepared in which the concentration of glycerin was kept constant at 25 g on the carrier and only the concentration of metanyluiello was changed. When hydrogen chloride gas of the same concentration was measured, the result was as shown in FIG. From this, when the concentration of metanyluiello is as low as 0.005 gram or less per square meter, not only the detection sensitivity is low, but also the concentration of the color reaction varies and the reliability of the measurement result is low, In addition, when the content of metanyluiello is as high as over 0.08 g per square meter, the color of the coloring indicator affects the optical background of the tape. Even in such a case, the detection sensitivity and the S / N ratio may be lowered, and it is not desirable from the viewpoint of cost to increase the concentration unnecessarily. From this, it was found that the optimum concentration of the hydrogen ion concentration indicator was 0.005 g to 0.08 g per square meter of the carrier.
【0018】一方、多価アルコールの濃度による検出感
度の変化を調べるため、メタニールイエロの濃度を一定
に維持し、グリセリンの含有量だけが異なる検知紙を作
成し、これを用いて塩酸ガスを測定したところ、図5に
示したような結果となった。すなわち、1平方メートル
当たり25グラム程度含む場合に最高の感度を示し、こ
れ以上になると多孔質担体の通気性が低下するため、多
孔質担体を通過させながら測定する方式の測定装置に適
用した場合には感度が徐々に低下するようになった。ま
た被検ガスを一方の面から他方の面に通過させる、いわ
ゆる透過方式を適用しない場合においては、検出感度低
下の度合は小さくなるものの、やはり多価アルコールが
多くなると、担体である検知紙がべたついたりするた
め、取り扱いが不便となる。これらの事情から、多価ア
ルコールは、多孔質担体1平方メートル当たり8乃至3
5グラム程度に制限するのが好ましい。On the other hand, in order to examine the change in detection sensitivity due to the concentration of polyhydric alcohol, the concentration of metanyluiello was kept constant, and a detection paper having only a different glycerin content was prepared. As a result of the measurement, the result shown in FIG. 5 was obtained. In other words, the highest sensitivity is exhibited when about 25 grams per square meter is included, and when it is more than this, the permeability of the porous carrier is reduced. The sensitivity began to decrease gradually. In addition, when the so-called transmission method is not applied, in which the test gas is passed from one surface to the other surface, the degree of reduction in detection sensitivity is small, but when the amount of polyhydric alcohol increases, the detection paper as a carrier is also reduced. The handling becomes inconvenient due to stickiness. Under these circumstances, polyhydric alcohol is used in an amount of 8 to 3 per square meter of the porous carrier.
Preferably, it is limited to about 5 grams.
【0019】また長期保存性を調査するために、炭酸ガ
ス3パーセント程度を含む高純度空気を充填した容器に
上記検知紙を収容して12時間報知たところ、検知紙に
は何等変色が見られなかった。Further, in order to investigate the long-term storage property, when the detection paper was stored in a container filled with high-purity air containing about 3% of carbon dioxide gas and reported for 12 hours, the detection paper showed no discoloration. Did not.
【0020】そして変色水素イオン濃度を4以下の酸性
域に変色域を有する他の水素イオン濃度呈色指示薬、例
えばアリザリンイエロ、ベンジルイエロ、メチルイエロ
等を使用して、上述のメタニールイエロと同様の配合量
で検知紙を作成し、塩化水素や硝酸等の強酸性ガスを測
定したところ、メタニールイエロの場合と同様の検量特
性を示すばかりでなく、水素イオン濃度呈色指示薬の濃
度、及び多価アルコールの濃度に対する感度特性におい
てもほぼ同様の結果を示した。これらのことから、強酸
性ガスの検出には多孔質担体1平方メートル当たり、メ
タニールイエロ、アリザリンイエロ、ベンジルイエロ、
メチルイエロの少なくとも1種類を0.005グラム以
上、0.08グラム以下、またグリセリンやエチレング
リコール等の多価アルコールを8グラム以上35グラム
以下程度含有させるのが望ましいと結論することができ
た。The same coloration as the above-mentioned meta-nil-yiello is carried out by using another hydrogen-ion-concentration coloring indicator having a color-change gamut in an acidic region having a color-change hydrogen ion concentration of 4 or less, for example, alizarin yellow, benzyl yellow or methyl yellow. When a detection paper was prepared based on the blending amount and a strong acid gas such as hydrogen chloride or nitric acid was measured, not only the same calibration characteristics as in the case of Metanyluiello, but also the hydrogen ion concentration Approximately the same results were obtained in the sensitivity characteristics with respect to the concentration of the polyhydric alcohol. From these facts, it is possible to detect strong acidic gas per square meter of porous carrier by using Methaniluiero, Alizarinyero, Benziruero,
It was concluded that it is desirable to contain at least one type of methyl yellow from 0.005 g to 0.08 g, and from 8 g to 35 g of a polyhydric alcohol such as glycerin or ethylene glycol.
【0021】(実施例2)水素イオン濃度4.2乃至
6.2に黄色から赤色への変色域を有するメチルレッド
0.02グラム、緩衝液として0.025モルのNa
2CO3と0.005モルのNaHCO3/モルで調製し
たものを20ミリリットル、及びグリセリンやエチレン
グリコールなどの吸水性を有する多価アルコール 15
ミリリットルをメタノール等の有機溶媒に全量100ミ
リリットルとなるように溶かして発色液を調製する。こ
の調製液にセルロース等により構成された多孔質の紙葉
体を浸漬して吸収させた後、余分な調製液をゴムローラ
で絞り、溶媒を40°C程度の温度で蒸発させる。Example 2 0.02 g of methyl red having a discoloration range from yellow to red at a hydrogen ion concentration of 4.2 to 6.2, 0.025 mol of Na as a buffer
20 ml prepared with 2 CO 3 and 0.005 mol of NaHCO 3 / mol, and a polyhydric alcohol having a water absorbing property such as glycerin or ethylene glycol 15
A coloring solution is prepared by dissolving milliliters in an organic solvent such as methanol so that the total amount becomes 100 milliliters. After immersing a porous paper sheet made of cellulose or the like in the prepared solution and absorbing it, excess rubber solution is squeezed with a rubber roller, and the solvent is evaporated at a temperature of about 40 ° C.
【0022】このようにして構成されたガス検知紙1平
方メートル当たりには、メチルレッド0.026グラ
ム、緩衝剤成分0.006グラム、及びグリセリン25
グラムが展開されることになる。[0022] For each square meter of the gas detecting paper thus constituted, 0.026 g of methyl red, 0.006 g of a buffer component, and 25 g of glycerin were added.
The gram will be expanded.
【0023】このガス検知紙を上述した測定装置にセッ
トし、そのサンプリング時間を20秒に設定して弱酸ガ
スであるフッ化水素の濃度度を測定したところ、図6の
(I)に示したように高い直線性の検量線を得ることが
できた。一方、前述した強酸である塩素ガスを測定した
場合には、同図(II)に示したように低い濃度の段階
で飽和を示した。さらに有機溶媒の干渉性を調べるため
にエタノールを含む試料ガスを測定したところ同図(I
II)に示したように弱酸ガスの測定には特に影響を与
えるような感度を有していないことが確認できた。This gas detection paper was set in the above-described measuring apparatus, and the sampling time was set to 20 seconds to measure the concentration of hydrogen fluoride, which is a weak acid gas, as shown in FIG. 6 (I). Thus, a highly linear calibration curve could be obtained. On the other hand, when chlorine gas, which is the above-mentioned strong acid, was measured, saturation was exhibited at a low concentration stage as shown in FIG. Further, when a sample gas containing ethanol was measured in order to examine the coherence of the organic solvent, the same figure (I
As shown in II), it was confirmed that the measurement of a weak acid gas did not have a sensitivity that particularly affected.
【0024】ついで、緩衝成分の含有量だけを変えて検
知紙を作成して、これらの検知紙を容器内に収容して炭
酸ガスに12時間晒した後の変色度合を調査したとこ
ろ、緩衝剤成分を1平方メートル当たり0.002グラ
ム以下しか含まないものは相当に赤色側に変色していた
が、0.006グラム以上含んだ検知紙では全く変色が
起こらなかった。Next, detection paper was prepared by changing only the content of the buffer component, and the detection paper was stored in a container and exposed to carbon dioxide gas for 12 hours to examine the degree of discoloration. Those containing less than 0.002 grams per square meter of the component were significantly discolored to the red side, but no discoloration occurred on the detection paper containing more than 0.006 grams.
【0025】すなわち、第2実施例において使用してい
る呈色指示薬は、水素イオン濃度4以上6.9以下の領
域を変色域としているため、空気中の炭酸ガスを吸収し
て酸性側の色に変色する。このことから、水素イオン濃
度pH4以上6.9以下程度に変色域を有する呈色指示
薬を用いる場合には、長期保存や、長時間のサンプリン
グを可能とするために緩衝剤成分を含有させることが必
須の要件になる。That is, since the color indicator used in the second embodiment has a color change range in a region having a hydrogen ion concentration of 4 or more and 6.9 or less, it absorbs carbon dioxide in the air to obtain a color on the acidic side. Discolors to. Therefore, when using a color changing indicator having a color transition range to the extent hydrogen ion concentration pH4 or 6.9 or less, long-term storage and, also contain a buffer component in order to enable long-time sampling Becomes a mandatory requirement.
【0026】この酸性ガス検知紙を用いていろいろな酸
性ガスを測定したところ、表2に示したような結果とな
った。Various acid gases were measured using this acid gas detecting paper, and the results shown in Table 2 were obtained.
【0027】[0027]
【表2】 [Table 2]
【0028】このことから、弱酸領域に変色域を持つ呈
色指示薬を用いたガス検知紙は、塩酸、硝酸等の強酸だ
けでなく、フッ化水素、二酸化硫黄、蟻酸に対しても感
度を有することが確認された。さらには同程度の水素イ
オンの解離度を有する燐酸、亜硫酸ガス、二酸化窒素、
ふっ素等にも感度を有することは明らかである。From this, gas detection paper using a color indicator having a discoloration area in a weak acid area has sensitivity not only to strong acids such as hydrochloric acid and nitric acid but also to hydrogen fluoride, sulfur dioxide and formic acid. It was confirmed that. Furthermore, phosphoric acid, sulfurous acid gas, nitrogen dioxide, which have the same degree of hydrogen ion dissociation,
It is clear that it has sensitivity to fluorine and the like.
【0029】そして変色水素イオン濃度が4乃至6.9
の範囲程度の領域を変色域とする他の水素イオン濃度呈
色指示薬、例えばニュートラルレッド、ラコモイド等を
使用して、上述のメチルレッドと同様の配合量で検知紙
を作成し、塩化水素や硝酸等の強酸ガスを測定したとこ
ろ、同一の検量線特性を示すばかりでなく、水素イオン
濃度呈色指示薬の濃度、及び多価アルコールの濃度に対
する感度依存性もほぼ同様の結果を示した。The discoloring hydrogen ion concentration is 4 to 6.9.
Using other hydrogen ion concentration coloring indicators such as neutral red, lacomoid, etc., which make the area of the range of about the range of color change a detection paper with the same blending amount as methyl red described above, hydrogen chloride or nitric acid When a strong acid gas such as that described above was measured, not only the same calibration curve characteristics were exhibited but also the sensitivity dependence on the concentration of the hydrogen ion concentration color indicator and the concentration of the polyhydric alcohol showed almost the same results.
【0030】これらのことから、弱酸性ガスの検出には
多孔質担体1平方メートル当たり、メチルレッド、ニュ
ートラルレッド、ラコモイドの少なくとも1種類を0.
005グラム乃至0.08グラム、多価アルコールを8
グラム乃至35グラム、及び緩衝剤成分0.006グラ
ム程度を含有させるのが望ましいと結論することができ
る。いうまでもなく、緩衝剤成分は、補助的な機能を奏
するものであるから、保管される環境等に応じて適宜増
減するのが望ましい。From these facts, at least one of methyl red, neutral red and lacomoid is used for detecting weakly acidic gas at a concentration of at least one of methyl red, neutral red and lacomoid per square meter of the porous carrier.
005 grams to 0.08 grams, 8 polyhydric alcohols
It can be concluded that it is desirable to contain from about gram to 35 grams and about 0.006 grams of the buffer component. Needless to say, since the buffer component has an auxiliary function, it is desirable to appropriately increase or decrease the buffer component according to the environment in which the buffer is stored.
【0031】ところで、上述した検知紙を、20ワット
の蛍光燈の直下30cmの位置に載置して、約1500
ルックスの光を照射し、8時間経過後における検知紙の
バックグランド色の変化を調査したところ、呈色指示薬
にメタニールイエロ、及びメチルレッドを使用した酸性
ガス検知紙は、何等変色が起こらなかった。By the way, the above-mentioned detection paper is placed at a position 30 cm directly below a 20-watt fluorescent lamp, and about 1500
When the background color of the detection paper was examined after 8 hours by irradiating the light with looks, the acid gas detection paper using Metanyluyello and methyl red as color indicator did not show any discoloration. Was.
【0032】一方、水素イオン濃度呈色指示薬にニュー
トラルレッドを使用した検知紙は変色していた。そして
変色した検知紙を用いてガスの濃度を測定すると、バッ
クグランドの光学的濃度が上昇している分だけ、検出感
度が変色前の検知紙より30%以上低下することが確認
された。On the other hand, the detection paper using neutral red as the hydrogen ion concentration color indicator showed discoloration. Then, when the gas concentration was measured using the discolored detection paper, it was confirmed that the detection sensitivity was reduced by 30% or more compared to the detection paper before discoloration due to the increase in the optical density of the background.
【0033】これらのことから、通常の使用においては
水素イオン濃度呈色指示薬として強酸性ガスの検出を対
象とする場合にはメタニールイエロが、また弱酸性ガス
を検出対象とする場合にはメチルレッドだけでなく緩衝
剤成分をも合わせて使用するのが望ましい。しかしなが
ら保管中に露光を受けない場合には上述した他の呈色指
示薬を用いても十分実用となる酸性ガス検知紙を実現す
ることが可能である。From these facts, in ordinary use, when the detection of a strongly acidic gas is intended as a hydrogen ion concentration color indicator, Metanyluyello is used. It is desirable to use not only red but also a buffer component. However, when no exposure is performed during storage, it is possible to realize a sufficiently practical acid gas detection paper even by using the other color indicator described above.
【0034】他方、メチルレッドやニュートラルレッ
ド、ラコモイド等の水素イオン濃度4乃至6.9の範囲
に変色域を有する呈色試薬を緩衝剤成分とともに展開し
て構成した検知紙は、一般的な環境中にも存在する二酸
化炭素や二酸化窒素に対しては検出感度を有せず、しか
も工場などで使用されるフッ化水素、蟻酸等の弱酸性ガ
スに対して十分な感度を備えているから、環境基準の監
視等の対象となる酸性ガスを検出するのに最適なものと
なる。On the other hand, a detection paper constituted by developing a color reagent such as methyl red, neutral red, lacomoid or the like having a discoloration range in a hydrogen ion concentration range of 4 to 6.9 together with a buffer component is a general environmental paper. Since it has no detection sensitivity for carbon dioxide and nitrogen dioxide that are also present in it, and has sufficient sensitivity for weak acid gases such as hydrogen fluoride and formic acid used in factories, This is optimal for detecting acidic gas to be monitored for environmental standards.
【0035】(第3実施例)呈色指示薬として水素イオ
ン濃度3.1乃至4.4に変色域を有するメチルオレン
ジを使用し、これを0.02グラム、及びグリセリンや
エチレングリコール等の保水性を有する多価アルコール
15ミリリットルをメタノールやエタノール等の有機溶
媒により全量100ミリリットルとなるように溶かして
発色液を調製する。この発色液にセルロース等により構
成された多孔質の紙葉体を浸漬して吸収させた後、余分
な発色液をゴムローラで絞り、溶媒を40°C程度の温
度で蒸発させる。これにより、紙葉体1平方メートル当
たりメチルオレンジを0.026グラム、グリセリンを
25グラム含む検知紙を得る。(Third Embodiment) Methyl orange having a discoloration range with a hydrogen ion concentration of 3.1 to 4.4 was used as a color indicator, and 0.02 g of the same was used as a color indicator, and water retentivity such as glycerin or ethylene glycol was used. Is dissolved in an organic solvent such as methanol or ethanol to a total volume of 100 ml to prepare a coloring solution. After the porous sheet made of cellulose or the like is immersed in the coloring solution and absorbed, the excess coloring solution is squeezed by a rubber roller, and the solvent is evaporated at a temperature of about 40 ° C. As a result, a detection paper containing 0.026 g of methyl orange and 25 g of glycerin per square meter of the sheet is obtained.
【0036】これを用いて濃度0.05乃至0.2pp
mの塩化水素ガスを測定したところ、図7に△印により
示したような検量線を得ることができた。比較のため、
同上濃度の塩化水素ガスを上述したメチルイエロやメタ
ニールイエロを呈色試薬とするテープにより測定したと
ころ、それぞれ印●、印○により示す検量線を得た。Using this, a concentration of 0.05 to 0.2 pp
When the hydrogen chloride gas of m was measured, a calibration curve as shown by a mark in FIG. 7 could be obtained. For comparison,
When the hydrogen chloride gas having the same concentration as above was measured with the above-mentioned tape using methyl yellow or metanyluyello as a coloring reagent, calibration curves indicated by marks ● and ○ were obtained, respectively.
【0037】このことから、水素イオン濃度3.1乃至
4.4に変色域を有するメチルオレンジを使用した本実
施例のテープは、特に0.1ppm程度の極めて濃度の
低い酸性ガスに対して高い感度を示すことが判明した。
なお、メチルオレンジと同等の酸性領域に変色域を有す
るベンジルオレンジ(変色域が水素イオン濃度1.9乃
至3.3)や、トロペオリン(変色域が水素イオン濃度
1.4乃至3.2)を使用して上述と同様の手法で検知
紙を製作したものについて濃度0.05乃至0.2pp
mの塩化水素ガスを測定したところ、図7における印△
で示した検量線と同様に特異的に高い感度を得ることが
できた。From this, the tape of this embodiment using methyl orange having a discoloration range in the hydrogen ion concentration of 3.1 to 4.4 is particularly high for an acid gas having a very low concentration of about 0.1 ppm. It was found to show sensitivity.
In addition, benzyl orange having a discoloration range in the acidic region equivalent to methyl orange (the discoloration range has a hydrogen ion concentration of 1.9 to 3.3) and tropeolin (the discoloration range has a hydrogen ion concentration of 1.4 to 3.2) can be used. The density of 0.05 to 0.2 pp was used for a detection paper manufactured using the same method as described above.
When the hydrogen chloride gas of m was measured, the mark in FIG.
As in the case of the calibration curve indicated by, specific high sensitivity could be obtained.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
多孔質担体に、1平方メートル当たり水素イオン濃度p
H4以下の酸性領域に変色域を有する呈色指示薬を0.
005乃至0.08グラムと、多価アルコールを8乃至
35グラムとを含浸させて構成されているので、多価ア
ルコールの量が適正な範囲、つまり多価アルコールを8
乃至35グラムに規制されていて、酸性ガスを容易に多
孔質担体に取り込むことができ、サンプリング時間を検
出すべき酸性ガスの濃度に合わせて調整することによ
り、ppbオーダからppmオーダの酸性ガスを検出す
ることができる。 As described above, in the present invention,
Hydrogen ion concentration p per square meter on porous carrier
A color indicator having a discoloration range in an acidic region of H4 or less is used in an amount of 0.
005 to 0.08 grams and polyhydric alcohol from 8 to
35 grams and impregnated with
If the amount of alcohol is in the proper range, that is, 8 alcohols
It is regulated to 35 g and easily supplies acid gas.
Can take write Mukoto to the porous carrier, it detects the sampling time
By adjusting to the concentration of acid gas to be released
To detect acid gas in ppm order from ppb order
Can be
【図1】本発明の酸性ガス検知紙が適用される測定装置
の一実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a measuring device to which the acidic gas detection paper of the present invention is applied.
【図2】本発明の酸性ガス検知紙の検量線を示す線図で
ある。FIG. 2 is a diagram showing a calibration curve of the acidic gas detection paper of the present invention.
【図3】被検ガスの濃度、サンプリング時間、及び検出
感度との関係を示す線図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship among a concentration of a test gas, a sampling time, and a detection sensitivity.
【図4】呈色反応試薬の濃度と検出感度との関係を示す
線図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the concentration of a coloring reaction reagent and the detection sensitivity.
【図5】保湿剤の濃度と検出感度との関係を示す線図で
ある。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the concentration of a humectant and the detection sensitivity.
【図6】本発明の第2実施例の検知紙における検量特性
を示す線図である。FIG. 6 is a diagram illustrating calibration characteristics of a detection sheet according to a second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第3実施例の検知紙における検量特性
を示す線図である。FIG. 7 is a diagram illustrating calibration characteristics of a detection sheet according to a third embodiment of the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 31/22 G01N 21/77 G01N 21/78 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 31/22 G01N 21/77 G01N 21/78
Claims (5)
素イオン濃度pH4以下の酸性領域に変色域を有する呈
色指示薬を0.005乃至0.08グラムと、多価アル
コールを8乃至35グラムとを含浸させて構成された酸
性ガス検知紙。1. A porous carrier comprising 0.005 to 0.08 g of a color indicator having a discoloration range in an acidic region having a hydrogen ion concentration of pH 4 or less per square meter, and 8 to 35 g of a polyhydric alcohol. Acid gas detection paper made by impregnation.
アザリンイエロ、ベンジルイエロ、メチルレッド、メチ
ルイエロ、メチルオレンジ、ベンジルオレンジ、トロペ
オリンから選択された少なくとも1種類のものである請
求項1に記載の酸性ガス検知紙。2. The method according to claim 1, wherein the color indicator is metanyluiello,
The acidic gas detection paper according to claim 1, wherein the paper is at least one selected from azaline yellow, benzyl yellow, methyl red, methyl yellow, methyl orange, benzyl orange, and tropeolin.
素イオン濃度pH4以上で、かつ6.9以下の酸性領域
に変色域を有する呈色指示薬を0.005乃至0.08
グラムと、多価アルコールを8乃至35グラムと、緩衝
剤成分を含浸させて構成された酸性ガス検知紙。3. A color indicator having a discoloration range in an acidic range of not less than pH 4.9 and not more than 6.9 per square meter on a porous carrier in an amount of 0.005 to 0.08.
Acid gas detection paper constituted by impregnating a gram, a polyhydric alcohol with 8 to 35 gram, and a buffer component.
ートラルレッド、ラコモイドのいずれである請求項3に
記載の酸性ガス検知紙。4. The acidic gas detection paper according to claim 3, wherein the color indicator is any one of methyl red, neutral red, and lacomoid.
CO3である請求項3に記載の酸性ガス検知紙。5. The method according to claim 1, wherein the buffer component comprises Na2CO3 and NaH.
The acid gas detection paper according to claim 3, wherein the paper is CO3.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04193194A JP3206697B2 (en) | 1993-06-25 | 1994-02-16 | Acid gas detection paper |
| CA 2126737 CA2126737C (en) | 1993-06-25 | 1994-06-24 | Acidic gas detector paper |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18094593 | 1993-06-25 | ||
| JP5-180945 | 1993-06-25 | ||
| JP04193194A JP3206697B2 (en) | 1993-06-25 | 1994-02-16 | Acid gas detection paper |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0772138A JPH0772138A (en) | 1995-03-17 |
| JP3206697B2 true JP3206697B2 (en) | 2001-09-10 |
Family
ID=26381579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04193194A Expired - Fee Related JP3206697B2 (en) | 1993-06-25 | 1994-02-16 | Acid gas detection paper |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3206697B2 (en) |
| CA (1) | CA2126737C (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8051975B2 (en) | 2006-05-24 | 2011-11-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Workpiece transfer apparatus and electronic component transfer apparatus |
| CN104165888A (en) * | 2014-08-13 | 2014-11-26 | 国家电网公司 | Method for determining content of sodium chlorate in industrial alkali liquor |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001324491A (en) * | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Riken Keiki Co Ltd | Octafluorocyclopentene measuring device |
| JP4172779B2 (en) * | 2003-08-20 | 2008-10-29 | 理研計器株式会社 | Louisite detector |
| JP4225545B2 (en) * | 2003-08-20 | 2009-02-18 | 理研計器株式会社 | Mustard detection device |
| SG120277A1 (en) * | 2004-08-27 | 2006-03-28 | Zellweger Analytics Ag | Extended life mineral acid detection tape |
| JP4666605B2 (en) * | 2005-06-17 | 2011-04-06 | 理研計器株式会社 | Hydrogen fluoride gas detection material |
| JP4789146B2 (en) * | 2006-02-15 | 2011-10-12 | 理研計器株式会社 | Hexafluorobutadiene detector |
| JP5469824B2 (en) * | 2008-05-09 | 2014-04-16 | 凸版印刷株式会社 | Carbon dioxide indicator and package |
| JP6083065B2 (en) * | 2012-06-22 | 2017-02-22 | 株式会社 京都モノテック | Gas sensor and gas detector using the gas sensor |
| CN103439323B (en) * | 2013-08-05 | 2015-07-15 | 广东环凯微生物科技有限公司 | Method for quickly determining residual hydrogen peroxide |
| CN104062295A (en) * | 2014-07-16 | 2014-09-24 | 武汉大学 | Method for determining hydroxyl radicals under hypochlorous acid advanced oxidation system |
| CN115427803A (en) * | 2020-04-22 | 2022-12-02 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Carbon dioxide detection body |
-
1994
- 1994-02-16 JP JP04193194A patent/JP3206697B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-06-24 CA CA 2126737 patent/CA2126737C/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8051975B2 (en) | 2006-05-24 | 2011-11-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Workpiece transfer apparatus and electronic component transfer apparatus |
| CN104165888A (en) * | 2014-08-13 | 2014-11-26 | 国家电网公司 | Method for determining content of sodium chlorate in industrial alkali liquor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2126737C (en) | 2004-10-12 |
| CA2126737A1 (en) | 1994-12-26 |
| JPH0772138A (en) | 1995-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3206697B2 (en) | Acid gas detection paper | |
| CA1219464A (en) | Florescent fluid analysis | |
| Zhujun et al. | A carbon dioxide sensor based on fluorescence | |
| Mills et al. | Fluorescence plastic thin-film sensor for carbon dioxide | |
| US5480611A (en) | Carbon dioxide detector | |
| Müller et al. | Fluorescence optical sensor for low concentrations of dissolved carbon dioxide | |
| JPS63311162A (en) | Acid gas sensor | |
| CA2487741A1 (en) | Method of measuring formaldehyde concentration of gas and measuring instrument | |
| JP3485246B2 (en) | Oxidizing gas detection sheet | |
| EP1777517A1 (en) | Ozone gas detecting element | |
| CN101073006B (en) | Gas detection method and system | |
| US5397536A (en) | Silane gas detecting tape | |
| JP3187215B2 (en) | Formaldehyde detection tape | |
| JP3187235B2 (en) | Formaldehyde detection paper | |
| EP1197744A2 (en) | Solution concentration measuring method and solution concentration measuring aparatus | |
| JPH09318614A (en) | Ozone detecting paper | |
| US6436717B1 (en) | System and method for optical chemical sensing | |
| US5171536A (en) | Colorimetric testing and measuring device for gases | |
| JP3173694B2 (en) | Basic gas detection tape | |
| US20040121478A1 (en) | Optical sensor | |
| JPH09274032A (en) | Nitrogen dioxide gas detection method and detection material | |
| JP3092685B2 (en) | Oxidizing gas detection tape | |
| JP4133640B2 (en) | Hydrogen sulfide gas detection material | |
| JP4172780B2 (en) | Carbonyl fluoride detector | |
| Nakano et al. | Development of a monitoring tape for ammonia gas in air using Rose Bengal |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010620 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130706 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |