JIS K 0108:2010 排ガス中の硫化水素分析方法 | ページ 4

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    リウムで純度99.999 9 vol %以上のものを用いる。
e) 検出器用ガス 各検出器に用いるガスは,次による。
  1) 熱伝導度検出器用付加ガス キャリヤーガスと同種のものを用いる。
  2) 炎光光度検出器 炎光光度検出器用として,次の用途に応じてガスを選択する。
  2.1) 付加ガス 8.2.2のヘリウム又は8.2.3の窒素を用いる。
  2.2) 燃焼ガス 8.2.5の水素を用いる。
  2.3) 助燃ガス 8.2.6の酸素又は8.2.7の高純度空気を用いる。
  3) 原子発光検出器 原子発光検出器として,用いるガスは次による。
  3.1) 付加ガス(パージガス) 8.2.3の窒素を用いる。
  3.2) 燃焼ガス(プラズマガス) 8.2.2のヘリウムで純度99.999 9 vol %以上のものを用いる。
  3.3) 助燃ガス 8.2.5の水素で2級以上のもの及び8.2.6の酸素で純度99.999 vol %以上のものを用いる。

8.4 ガスクロマトグラフへの分析試料ガスの導入

  ガスクロマトグラフへの分析試料ガスの導入は,次による。
a) 気体採取用シリンジによる場合 試料ガスを6.3.1.5 a) の気体採取用シリンジに採取した場合は,シ
    リンジにニードルを取り付け,分析試料ガスをガスクロマトグラフに直接導入する。また,試料ガス
    をガス採取袋,ガス捕集瓶,又はガス捕集缶に採取した場合は,捕集容器の開口部を,例えば,シリ
    コーンゴムで密栓をし,気体採取用シリンジに取り付けたニードルを栓に貫通させて6.3.1.5 a) と同
    様の操作を行い,気体採取用シリンジに採取した試料ガスをガスクロマトグラフに導入する。
b) 気体試料導入装置による場合 試料ガスを6.3.1.4 b) のガス採取袋,ガス捕集瓶,又はガス捕集缶の
    開口部を図7の気体試料導入装置の試料採取部に接続する。捕集容器のコック又はバルブを開放し,
    気体試料導入装置のバルブを切り替えるとともに,ポンプで試料ガスを吸引して計量管容量の5倍以
    上の試料ガスの量を計量管に通過させて,計量管を試料ガスで満たした後,気体試料導入装置のバル
    ブを切り替えて,計量管中の分析試料ガスをガスクロマトグラフに導入する。
      なお,図1の試料ガス採取管(A)に図7の気体試料導入装置の試料注入口を接続し,試料ガスを
    ガスクロマトグラフに直接導入してもよい。

8.5 ガスクロマトグラフの操作条件

8.5.1  試料導入部の条件
  試料導入部の条件は,用いるカラムの種類及び機器によって最適条件が異なる場合があるので,各機器
の操作手引書を参考に最適化する。設定条件の例を次に示す。
a) 充てんカラム
  1) 気体採取用シリンジによる場合 充てんカラム注入法による。試料導入部温度は,150 ℃程度に設
      定する。
  2) 気体試料導入装置による場合 気体試料導入装置の設定温度は,150 ℃程度に設定する。
b) キャピラリーカラム
  1) 気体採取用シリンジによる場合 スプリット注入法又は直接注入法による。試料導入部温度は,
      150 ℃程度に設定する。
  2) 気体試料導入装置による場合 スプリット注入法又は直接注入法による。試料導入部の温度及び気
      体試料導入装置の温度を150 ℃程度に設定する。
8.5.2  カラム条件の例
  カラム条件は,8.3.2 a),又は8.3.2 b) のカラムの分離性能が十分発揮できるカラム温度及びキャリヤー

――――― [JIS K 0108 pdf 16] ―――――

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K 0108 : 2010
ガス流量とする。カラム条件の例を,表3に示す。
                                    表3−カラム条件a), b) の例
  分離カラム  条件事例       充てん剤          カラム寸法      カラム温度と  キャリヤーガス流量
                                                               温度の昇降
  充てんカラ  事例1                        内径 : 3 mm,
                        1,2,3−トリス(2−シ                   60 80 ℃      1050 mL/min
  ム                    アノエトキシ)プロ 長さ : 35 m
                        パン(25 %)c)
              事例2     ポリマービーズ     内径 : 3 mm,        80100 ℃      4060 mL/min
                                           長さ : 0.752 m
  キャピラリ  事例3     固定相液体 : 100 %メ内径 : 0.250.53 mm, 50 ℃(5 min)3 mL/min
  ーカラム              チルシリコーン     長さ : 60105 m,     →20 ℃/min→
                                           膜厚 : 15 m          250 ℃(0 min)
              事例4     多孔質ポリマー : シ 内径 : 0.52 mm,     80 ℃(5 min)3 mL/min
                        リカゲル           長さ : 3060 m        →20 ℃/min→
                                                               250 ℃(0 min)
  注a) 充てんカラム及びキャピラリーカラムとも,例示と同等以上の分離能をもつカラムを用いてもよい。
    b) カラム温度及びキャリヤーガス流量は,硫化水素が妨害成分と分離する条件に合わせる。
    c) 二酸化硫黄が共存して分離が不可能な場合には,ポリフェニルエーテル(6リング)を用いる。
8.5.3  検出器の操作条件
  各機器の温度及びガス流量を最適な条件に設定する。用いるカラムの種類及び機器によって最適条件が
異なる場合があるので,各機器の操作手引書を参考に最適化する。操作条件の例を,次に示す。
a) 熱伝導度検出器による場合 条件例 検出器温度 : 250 ℃,付加ガス流量 : 45 mL/min
b) 炎光光度検出器による場合 条件例 検出器温度 : 200 ℃,付加ガス(ヘリウム)流量 : 50 mL/min,
    燃焼ガス流量 : 50 mL/min,助燃ガス(空気)流量 : 60 mL/min
c) 原子発光検出器による場合 条件例 検出器温度 : 300 ℃,付加ガス(パージガス,窒素)流量 : 0.5
    L/min,燃焼ガス(プラズマガス,ヘリウム)流量 : 35 mL/min,助燃ガス(水素)流量 : 20 mL/min,
    助燃ガス(酸素)流量 : 20 mL/min,硫黄モニター波長 : 181 nm

8.6 定量操作

  定量操作は,次による。
a) ガスクロマトグラフの分析条件を検量線作成と同一条件に保ち,6.3.1.5の試料ガスの採取操作で得た
    分析用試料ガスの一定量をガスクロマトグラフに注入し,クロマトグラムを記録する。
b) 試料ガス中の硫化水素によるピークの高さ又はピークの面積を測定し,あらかじめ作成した検量線か
    ら硫化水素の量(ng)を求める。蛍光光度検出器で硫黄分を測定する場合,検出器の応答は注入絶対
    量の約二乗に比例する。カラム状態,検出器の燃焼条件などの違いによって検量線の傾き(べき乗数
    など)は異なるので,検量線として多点検量線を作成する。

8.7 検量線の作成

  検量線の作成は,次による。
a) ガスクロマトグラフの分析条件及び検出器の操作条件に従って装置を設定する。
b) 6.3.1.4 b) と同等のガス採取袋,ガス捕集瓶又はガス捕集缶に適切な濃度の検量線用ガス6) を調製し,
    気体採取用シリンジ7) を用い,種々の量をガスクロマトグラフに注入し,ガスクロマトグラムを記録
    する。

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      注6) 市販の標準ガスのほか,パーミエーションチューブ法で作製したガスも使用できる。パーミ
            エーションチューブ法による標準ガス調製方法については,JIS K 0055:2002による。
         7) 気体採取用シリンジのほかに,気体試料導入装置による試料導入法も使用できる。低濃度の
            ガスの分析には,シリンジの内壁面及び気体試料導入装置へ吸着する可能性があり,使用に
            当たっては注意する必要がある。
c) 検量線用ガス中の硫化水素によるピークの高さ又はピークの面積を測定し,硫化水素の質量(ng)と
    ピーク高さ又はピーク面積との関係線を作成する。

8.8 硫化水素濃度の算出

  次の式によって,試料ガス中の硫化水素濃度を算出し,JIS Z 8401によって,有効数字2けたに丸める。
                                         6
                             .0657 A  10   106
                        Cv
                                     V
                             A
                        Cm       .1521Cv
                             V
                      ここに,        Cv :  排ガス中の硫化水素の体積濃度(vol ppm)
                                      Cm :  試料ガス中の硫化水素の質量濃度(mg/m3)
                                       A :  検量線で求めた分析用試料ガス中の硫化水素の質量
                                            (ng)
                                       V :  試料ガス注入量(mL)
                                    0.657 :  硫化水素1 mgに相当する硫化水素の体積(mL)
                                    1.521 :  硫化水素1 vol ppmの質量濃度(mg/m3),(34.086/22.41)
                                     10−6 :  質量の単位をngからmgに変換する係数
                                      106 :  mL/mLをvol ppmへ変換する係数

9 メチレンブルー吸光光度法

9.1 試薬及び試薬溶液の調製

9.1.1  試薬
  試薬は,次による。
a) 二塩化N,N-ジメチル-p-フェニレンジアンモニウム JIS K 8193に規定するもの。
b) 塩化鉄(III)六水和物 JIS K 8142に規定するもの。
c) 硫酸 JIS K 8951に規定するもの。
d) よう化カリウム JIS K 8913に規定するもの。
e) よう素 JIS K 8920に規定するもの。
f)  塩酸 JIS K 8180に規定するもの。
g) チオ硫酸ナトリウム五水和物 JIS K 8637に規定するもの。
h) 炭酸ナトリウム JIS K 8625に規定するもの。
i)  よう素酸カリウム JIS K 8005に規定するもの。
j)  でんぷん(溶性) JIS K 8659に規定するもの。
k) 硫化ナトリウム九水和物 JIS K 8949に規定するもの。
9.1.2  試薬溶液の調製
  試薬溶液の調製は,次による。
9.1.2.1  吸収液 6.3.2.3 a) による。

――――― [JIS K 0108 pdf 18] ―――――

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K 0108 : 2010
9.1.2.2  N,N-ジメチル-p-フェニレンジアンモニウム溶液 二塩化N,N-ジメチル-p-フェニレンジアンモニ
ウム0.2 gを硫酸(1+3)100 mLに溶かしたもの。
9.1.2.3  塩化鉄(III)溶液 塩化鉄(III)六水和物1 gを,硫酸(1+99)100 mLに溶かしたもの。
9.1.2.4  よう素溶液(0.05 mol/L)8) よう化カリウム40 gを水約25 mLに溶かした後,よう素13 gを加
えて溶かし,水を加えて1 Lとする。これに塩酸3滴を加えて混合し,遮光した気密容器に入れて暗所に
保存する。
    注8) 市販品を用いてもよい。
9.1.2.5  0.1 mol/Lチオ硫酸ナトリウム溶液 チオ硫酸ナトリウム五水和物13 g及び炭酸ナトリウム0.1 g
をはかりとり,溶存酸素を含まない水[JIS K 0557の4.(種別及び質)備考3. による。]500 mLに溶かし
た後,気密容器に入れて2日間放置する。その後,よう素酸カリウムを用いて標定する。標定は次による。
  標定
a) よう素酸カリウムを130 ℃で約2時間加熱し,デシケーター中で放冷した後,その約0.36 gを0.1 mg
    のけたまではかりとる。
b) 水に溶かした後,全量フラスコ250 mLに水で洗い移し,水を標線まで加える。
c) 共栓三角フラスコ300 mLにこの溶液25 mLを正確にはかりとり,水を加えて約100 mLとし,よう化
    カリウム2 g,硫酸(1+5)5 mLを加え,栓をして静かに振り混ぜ,暗所に10分間放置する。
d) 遊離したよう素を0.1 mol/Lチオ硫酸ナトリウム溶液で滴定し,溶液の黄色が薄くなってから指示薬と
    してでんぷん溶液約1 mLを加えて滴定を続け,よう素でんぷんの青が消えた点を終点として滴定に
    要した体積を求める。
e) 別に,同一条件で空試験を行い,滴定に要した体積を求める。
f)  次の式によって,0.1 mol/Lチオ硫酸ナトリウム溶液のファクターを算出する。
                               25           1          B
                         f  m
                               250  (a1 a0 ).0003 567 100
                      ここに,          f :  0.1 mol/Lチオ硫酸ナトリウム溶液のファクター
                                       m :  よう素酸カリウムの採取量(g)
                                        B :  よう素酸カリウムの純度(質量比率 %)
                                       a1 :  d) の滴定に要した0.1 mol/Lチオ硫酸ナトリウム溶液
                                             (mL)
                                       a0 :  e) の空試験に要した0.1 mol/Lチオ硫酸ナトリウム溶
                                             液(mL)
                                 0.003 567 :  0.1 mol/Lチオ硫酸ナトリウム溶液1 mLのよう素酸カ
                                             リウム相当量(g)
9.1.2.6  でんぷん溶液(10 g/L) でんぷん(溶性)1 gを水約10 mLとよく混和し,熱水90 mL中にか
き混ぜながら加える。約1分間煮沸し,冷却する。使用時に調製する。
9.1.2.7  硫化物イオン標準液(S2− 1 mg/mL) 硫化ナトリウム九水和物の結晶約3.8 gをとり,少量の水
で表面を洗い,これをろ紙上にとって水を除いた後,溶存酸素を含まない水[JIS K 0557の4.(種別及び
質)備考3. による。]に溶かして500 mLとする。この濃度は,次によって求める。
a) よう素溶液(0.05 mol/L)20 mLを正確にはかりとり,共栓三角フラスコ300 mLに入れ,塩酸1 mL
    を加える。次に,この硫化物イオン標準液20 mLを正確にはかりとり,ピペットの先端をこのよう素
    溶液中に入れて加える9)。直ちに密栓して振り混ぜて10分間放置する。
      注9) 塩酸酸性にしたよう素溶液に,硫化物イオン標準液(S2− 1 mg/mL)を加える。

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b) 0.1 mol/Lチオ硫酸ナトリウム溶液で滴定し,溶液の黄色が薄くなってから,指示薬としてでんぷん溶
    液(10 g/L)1 mLを加え,生じたよう素でんぷんの青が消えるまで滴定する。
c) 別に,よう素溶液(0.05 mol/L)20 mLを正確にはかりとり,共栓三角フラスコ300 mLに入れ,塩酸
    1 mLを加えた後,同様に0.1 mol/Lチオ硫酸ナトリウム溶液で滴定する。
d) 次の式によって硫化物イオン標準液の濃度CS(S2− mg/mL)を算出する。
                        CS   (b a)  f  /1 20.1603
                      ここに,        CS :  硫化物イオン標準液の濃度(S2− mg/mL)
                                       a :  滴定に要した0.1 mol/Lチオ硫酸ナトリウム溶液の量
                                            (mL)
                                       b :  よう素溶液(0.05 mol/L)20 mLに相当する0.1 mol/L
                                            チオ硫酸ナトリウム溶液(mL)
                                        f :  0.1 mol/Lチオ硫酸ナトリウム溶液のファクター
                                    1.603 :  0.1 mol/Lチオ硫酸ナトリウム溶液1 mLの硫化物イオ
                                            ンの質量(mg)
9.1.2.8  硫化物イオン標準液(S2− 10 μg/mL) 全量フラスコ100 mLに硫化物イオン標準液(S2−1 mg/mL)
1 mLを正確にはかりとり,溶存酸素を含まない水[JIS K 0557の4.(種別及び質)備考3. による。]を標
線まで加える。ただし,この溶液の濃度は,9.1.2.7の硫化物イオン標準液(S2− 1 mg/mL)の濃度から算
出する。

9.2 装置及び器具

  装置及び器具は,次による。
  光度計 分光光度計又は光電光度計を用いる。

9.3 定量操作

  操作は,次による。
a) 7.2の操作で調製した分析用試料溶液20 mLを全量フラスコ25 mLにとる。
b)   ,N-ジメチル-p-フェニレンジアンモニウム溶液2 mLを加え,栓をして静かに転倒して液を混ぜ10),
    直ちに塩化鉄(III)溶液1 mLを加え,再び栓をして静かに転倒して液を混ぜた後10),溶存酸素を含
    まない水[JIS K 0557の4.(種別及び質)備考3. による。]を標線まで加える。
      注10) 振り混ぜないように注意する。
c) 常温付近の一定温度で30分間放置する。
d) 溶液の一部を分析試料として分光光度計又は光電光度計の吸収セルに移し,波長670 nm付近の吸光
    度を測定する。対照液は,吸収液20 mLを全量フラスコ25 mLにとり,b) 及びc) の操作を行ったも
    のを用いる。
e) 9.4によって作成した検量線から硫化物イオンの質量(mg)を求める。

9.4 検量線の作成

  検量線の作成は,次による。
a) 9.1.2.8の硫化物イオン標準液(S2− 10 g/mL)0.52.0 mLを数個の全量フラスコ25 mLに段階的にと
    り,6.3.2.3 a) の吸収液20 mLを加える。
b) 9.3 b)9.3 d) の操作を行う。
c) 硫化物イオンの量(mg)と吸光度との関係線を作成する。

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