JP4133640B2 - Hydrogen sulfide gas detection material - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、呈色剤を担持して硫化水素ガスとの反応による反応痕の光学濃度からガスの濃度を検出するガス検知材に関する。
【0002】
【従来の技術】
硫化水素は、環境基準の極めて低い濃度から、船倉の原油から発生する極めて高濃度のものまでを検出する必要がある。
このような広範囲のガスの濃度を化学反応による光学的濃度の変化として検出するには、特許文献1に見られるように銀塩を担体に担持させた検知材テープを用い、それぞれの検出対象となる濃度範囲に対応するように担体上の銀塩の濃度を調整することも考えられる。
【特許文献1】
特開平06-18509公報
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、それぞれの濃度範囲に適した検知材を製造するには手間が掛かるという問題のほかに、高濃度のガスに対応するために反応試薬の濃度を低くすると、反応試薬の揮散の影響を受けやすく、測定精度が低下するという問題がある。
本発明はこのような問題に鑑みてなれたものであって、その目的とするところは担体上での反応試薬の濃度を一定としつつ、広い濃度範囲の被検ガスを高い精度で測定することができる硫化水素ガス検知材を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
このような課題を達成するために本発明においては、被検ガスと呈色反応する反応試薬と保湿剤とを担体に担持させ、前記被検ガスとの反応による光学濃度を前記担体からの反射光に基づいて検出する硫化水素ガス検知材において、前記担体には反応試薬として硝酸銅が担持され、前記担体の少なくとも前記被検ガスの流入面側に光透過性を有するシリコンゴム、またはポリエチレンからなる膜を積層して構成されている。
これによれば、膜により被検ガスの透過量を制限して高濃度の被検ガスであっても反応試薬の反応量を抑えて光学的に確実に測定することが可能となる。また、硝酸銅は、銀塩に比較して光による分解が少ないため、変色を防止でき、長期間の保存が可能となる。
【0005】
【発明の実施の態様】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図1は、本発明の硫化水素検知材の一実施例を示すものであって、この実施例においては検出器に装填しやすいようにタブとして構成されている。
タブ1を構成する枠体2は、貫通孔21aを備えた上枠21と貫通孔22bを備えた下枠22と爪21b、窓22bにより係合可能に構成されて、貫通孔21a、22aを塞ぐように少なくともガス流入側に被検ガスの透過が可能な膜3が配置され、その下面に好ましくは密着させた状態で呈色反応により反応痕を生じる呈色反応基材4が積層配置されている。このような膜3としては、シリコンゴムのフィルムや、ポリエチレンのフィルム等が適している。
【0006】
なお、図2に示したように膜3の端部に下片3aを形成しておくと、光学濃度測定時に膜3を呈色反応基材4から容易に取り外して、確実な測定が可能となる。
【0007】
このような構成されたタブ1を図3に示したように測定装置10のサンプリングヘッド11と測定ヘッド12との間にセットしてサンプリングポンプ13により流路14から被検ガスを吸引すると、被検ガスが膜3の通気抵抗を受けながら呈色反応基材4を通過する。これにより、被検ガスの濃度が極めて高い場合であっても、測定装置10に定められた規定時間のサンプリングが可能となり、高い精度でガスを検出することができる。
【0008】
ところで、呈色反応基材4は、シリカゲルの微粒子を含侵させて構成したセルロースなどの成形加工が容易な材料からなる担体が選択され、これに硝酸銅を0.5乃至7.0w/v%の範囲で、また適量の保湿剤、例えばグリセリンを揮発性溶液、この実施例ではメタノールに溶解させた反応試薬を担体に含浸させた後、担体からメタノールを揮散させて構成されている。
なお、担体としては、硫化水素ガスと反応試薬との反応を確実に行わせるため、シリカゲルの微粒子を混合させたセルロースを使用するのが望ましい。
【0009】
環境基準程度の濃度のガスを測定する場合には、上述の呈色反応基材4をそのまま使用することにより、ガスの濃度に対応した光学濃度の反応痕を生じさせることが出来る。この反応痕は、光学的手法、つまり測定ヘッド12の発光手段15から反応痕に一定光量の光を照射し、その反射光を受光手段16で検出するという手法により容易に測定できる。
【0010】
一方、極めて高濃度の被検ガス、例えば原油を収容した船倉の硫化水素の濃度を測定対象とする場合には、上述のタブをサンプリング装置にセットする。サンプリングされた被検ガスは、膜3の通気抵抗により呈色反応基材への到達量が規定値、たとえば10のマイナス5乗に制限されるから、反応試薬の反応量が抑えられ、したがって装置10に定められたサンプリング時間での測定が可能となる。
【0011】
測定が終了した時点で、膜を除去して上述の光学的手法により反応痕の光学的濃度を測定すると共に、膜3による通気量の減少率を乗算すると、ガスの濃度を知ることができる。
【0012】
なお、シリコンゴムやポリエチレンは、光の反射率が低いため、タブから膜3を除去することなく光学的濃度を測定しても、せいぜい5%と程度の誤差であり、かつ光量の減少率が既知であるから、係数を乗算することにより容易に補正することが出来る。
【0013】
また、同一の呈色反応基材を使用して、中濃度の硫化水素を測定する場合には、膜を多孔質処理して通気抵抗を軽減することにより、上述と同様に規定のサンプリング時間で測定することができる。
【0014】
このように呈色反応基材の少なくとも表面に通気抵抗を有する膜3が存在するから、濃度の高い被検ガスを同一の仕様の呈色反応基材で検出可能となるばかりでなく、保管中にあっては呈色試薬の揮散を防止する機能を奏するから、長期の保管が可能となる。さらには、本発明においては硝酸銅を反応試薬として使用しているため、特許文献1に記載された光学反応性を有する銀塩を使用する場合に比較して耐光性が向上し、長期間の保存が可能となる。
【0015】
なお、上述の実施例においては検知材をタブとして構成したが、図4に示したように膜3を、呈色反応基材4の、少なくとも被検ガスに晒される側に積層したり、また袋状に形成して収納しても同様の作用を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図(イ)、(ロ)は、それぞれ本発明の硫化水素ガス検知材の一実施例を示す組み立て斜視図と、断面図である。
【図2】 本発明の検知材の他の実施例を示す断面図である。
【図3】 上記の検知材に適した測定手段の一実施例を示す断面図である。
【図4】 図(イ)、(ロ)は、それぞれ本発明の他の実施例を示す上面図と断面図である。
【符号の説明】
1 タブ 2 枠体 3 膜 4 呈色反応基材[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a gas detection material that supports a colorant and detects the gas concentration from the optical density of reaction traces caused by reaction with hydrogen sulfide gas.
[0002]
[Prior art]
Hydrogen sulfide needs to be detected from a very low concentration based on environmental standards to a very high concentration generated from crude oil in a hold.
In order to detect such a wide range of gas concentrations as a change in optical concentration due to a chemical reaction, a detection material tape in which a silver salt is supported on a carrier as shown in
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 06-18509
[Problems to be solved by the invention]
However, in addition to the problem that it takes time to manufacture a detection material suitable for each concentration range, if the concentration of the reaction reagent is lowered to cope with a high concentration gas, it is affected by the volatilization of the reaction reagent. There is a problem that the measurement accuracy is lowered.
The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to measure a test gas in a wide concentration range with high accuracy while keeping the concentration of the reaction reagent on the carrier constant. It is to provide a hydrogen sulfide gas detection material that can be used.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention in order to achieve the above problems, a reaction reagent and the humectant to color reaction with the gas to be detected is supported on a carrier, the optical density due to reaction with the gas to be detected from the carrier In the hydrogen sulfide gas detection material to be detected based on the reflected light, the support supports copper nitrate as a reaction reagent, and at least the inflow surface side of the test gas of the support has a light-transmitting silicon rubber or polyethylene A film made of
According to this, the amount of permeation of the test gas is limited by the film, and even with a high concentration of the test gas, it is possible to reliably measure optically by suppressing the reaction amount of the reaction reagent. Further, since copper nitrate is less decomposed by light than silver salt, discoloration can be prevented and long-term storage is possible.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Therefore, details of the present invention will be described below based on the illustrated embodiment.
FIG. 1 shows one embodiment of the hydrogen sulfide detection material of the present invention, and in this embodiment, it is configured as a tab so as to be easily loaded into a detector.
The frame 2 constituting the
[0006]
Note that idea to form the lower piece 3a to the end portion of the
[0007]
When the
[0008]
By the way, as the color reaction base material 4, a support made of a material that can be easily molded, such as cellulose, impregnated with silica gel fine particles is selected, and copper nitrate is added to the support 0.5 to 7.0 w / v. %, And an appropriate amount of a moisturizing agent such as glycerin is impregnated in a volatile solution, in this embodiment, a reaction reagent dissolved in methanol, and then the methanol is volatilized from the carrier.
As the carrier, it is desirable to use cellulose mixed with fine particles of silica gel to ensure the reaction between the hydrogen sulfide gas and the reaction reagent.
[0009]
When measuring a gas having a concentration of the environmental standard, the reaction reaction having an optical density corresponding to the gas concentration can be generated by using the color reaction base material 4 as it is. This reaction mark can be easily measured by an optical method, that is, a method of irradiating the reaction mark with a certain amount of light from the light emitting means 15 of the measuring
[0010]
On the other hand, when the concentration of hydrogen sulfide in the hold containing a very high concentration of a test gas, for example, crude oil is to be measured, the above-described tab is set in the sampling device. Since the sample gas to be sampled is limited to a predetermined value, for example, 10 to the fifth power, due to the ventilation resistance of the
[0011]
When the measurement is completed, the film is removed and the optical density of the reaction trace is measured by the above-described optical method, and the gas concentration can be obtained by multiplying by the rate of decrease in the air flow rate by the
[0012]
Silicon rubber and polyethylene have low light reflectivity, so even if the optical density is measured without removing the
[0013]
In addition, when measuring the medium concentration of hydrogen sulfide using the same colored reaction base material, the membrane is treated with a porous material to reduce the air flow resistance, thereby reducing the ventilation resistance in the same manner as described above. Can be measured.
[0014]
As described above, since the
[0015]
In the above-described embodiment, the detection material is configured as a tab. However, as shown in FIG. 4, the
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are an assembled perspective view and a sectional view showing an embodiment of the hydrogen sulfide gas detection material of the present invention, respectively.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the detection material of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an embodiment of measuring means suitable for the detection material.
FIGS. 4A and 4B are a top view and a cross-sectional view, respectively, showing another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Tab 2
Claims (2)
前記担体には反応試薬として硝酸銅が担持され、前記担体の少なくとも前記被検ガスの流入面側に光透過性を有するシリコンゴム、またはポリエチレンからなる膜を積層して構成されている硫化水素ガス検知材。A reaction reagent and the humectant to color reaction with the gas to be detected is supported on a carrier, wherein the hydrogen sulfide gas detecting material for detecting, based on the reflected light of the optical density from the carrier by reaction with the gas to be detected,
Hydrogen sulfide gas in which copper nitrate is supported as a reaction reagent on the carrier, and a film made of light-transmitting silicon rubber or polyethylene is laminated at least on the inflow surface side of the test gas of the carrier. Detection material.
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