JIS K 2180-5:2013 燃料用ジメチルエーテル（ＤＭＥ）―第５部：全硫黄分の求め方―紫外蛍光法

                                                                                 K 2180-5 : 2013

pdf 目 次

ページ

•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 原理・・・・[1]
•  4 試薬・・・・[1]
•  5 装置・・・・[2]
•  6 手順・・・・[3]
•  6.1 装置の準備・・・・[3]
•  6.2 検量線の作成・・・・[3]
•  6.3 点検試験・・・・[5]
•  6.4 試料採取及び測定・・・・[6]
•  6.5 算出・・・・[7]
•  7 精度・・・・[7]
•  8 測定結果報告書・・・・[8]

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K 2180-5 : 2013

まえがき

  この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,燃料用DME品質標準化委員会(DFSJ)及び
一般財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を制定すべきとの申出があ
り,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規格(日本産業規格)である。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。
  JIS K 2180の規格群には,次に示す部編成がある。
    JIS K 2180-1 第1部 : 品質
    JIS K 2180-2 第2部 : 不純物の求め方−ガスクロマトグラフ法
    JIS K 2180-3 第3部 : 水分の求め方−カールフィッシャー滴定法
    JIS K 2180-4 第4部 : 蒸発残分の求め方−重量分析法
    JIS K 2180-5 第5部 : 全硫黄分の求め方−紫外蛍光法
    JIS K 2180-6 第6部 : 全硫黄分の求め方−微量電量滴定式酸化法

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                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                           K 2180-5 : 2013

燃料用ジメチルエーテル(DME)−第5部 : 全硫黄分の求め方−紫外蛍光法

Dimethylether (DME) or fuels- Part 5: Determination of total sulfur-Ultraviolet fluorescence method

1 適用範囲

  この規格は,燃料用ジメチルエーテル(DME)に含まれる全硫黄分の紫外蛍光法による求め方について
規定する。
  なお,この測定方法は,測定時の室温及び外気温において揮発しない硫黄分には適用できない。
    警告 過剰な紫外光にばく露されることは,健康に有害である。特に測定者は目に気を付けて,直接
          的な紫外光だけではなく,散乱光にもばく露されないように注意しなければならない。
    注記 揮発しない硫黄分とは,硫酸,硫酸ナトリウムなどの室温及び外気温において,ほとんど蒸気
          圧をもたない硫黄化合物を指す。

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS K 2180-1 燃料用ジメチルエーテル(DME)−第1部 : 品質
    JIS K 8680 トルエン(試薬)
    JIS K 8848 ヘキサン(試薬)
    JIS R 3505 ガラス製体積計
    JIS Z 8401 数値の丸め方
    JIS Z 8402-6 測定方法及び測定結果の精確さ(真度及び精度)−第6部 : 精確さに関する値の実用的
        な使い方

3 原理

  試料を加熱した燃焼管(1 0001 100 ℃)に導入し,酸素雰囲気中で分解酸化し,試料中の硫黄化合物
を二酸化硫黄に酸化する。次に,この二酸化硫黄を含む燃焼生成ガス中の水分を除去した後,紫外光を照
射する。二酸化硫黄は,紫外光からエネルギーを吸収して励起状態の二酸化硫黄に変換される。励起され
た二酸化硫黄が基底状態の二酸化硫黄に戻るとき放出する蛍光を光電管で検出し,この蛍光量から硫黄分
を求める。

4 試薬

  試薬は,次による。

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K 2180-5 : 2013
4.1   不活性ガス 純度99.99体積分率%以上の高純度アルゴンガス又はヘリウムガス。
4.2   酸素 純度99.5体積分率%以上の高純度酸素ガス。
4.3   溶剤
a) 一般事項 b)若しくはc)に規定する溶剤又は分析試料に存在する成分と類似の溶剤のいずれかを用い
    る。標準液の調製に用いた溶剤が硫黄分を含む場合は,その硫黄分の補正が必要になる。又はこれに
    代わって,未知試料に対して硫黄分が検出できないほど少ない溶剤を用いるときは,ブランクによる
    補正が不必要となる。
b) ヘキサン JIS K 8848に規定するもの。
c) トルエン JIS K 8680に規定するもの。
4.4   硫黄化合物 次のa)   d)に示すいずれかのもので,その化合物の異性体を含む純度が99質量分率%
以上のものを用いる。a)   d)の化合物の代替として,公認機関から入手できる認証標準物質を用いてもよ
い。
a) ジブチルスルフィド(DBS) 分子量146.29,硫黄含有量21.915 質量分率%
b) ジブチルジスルフィド(DBDS) 分子量178.36,硫黄含有量35.950 質量分率%
c) ジベンゾチオフェン(DBT) 分子量184.26,硫黄含有量17.399 質量分率%
d) チオナフテン(ベンゾチオフェン)(TNA) 分子量134.20,硫黄含有量23.890 質量分率%
4.5   硫黄貯蔵溶液 全量フラスコに適切な量の硫黄化合物をはかりとり,溶剤で完全に溶解し,更に溶
剤を標線まで加えて,硫黄含有量約1 000 mg/Lの硫黄貯蔵溶液を調製する。この硫黄貯蔵溶液の正確な硫
黄含有量を1 mg/Lの桁まで算出する。この硫黄貯蔵溶液は,検量線用標準液に用いる。代替手法として硫
黄化合物を正確に計量し,約1 000 mg/kgの硫黄貯蔵溶液を調製することが可能である。溶剤及び硫黄化
合物の蒸発が計量誤差を生じないよう注意する。
4.6   検量線用標準液 選択した溶剤を用いて硫黄貯蔵溶液を希釈して検量線用標準液を調製する。各検
量線用標準液ごとに正確な硫黄含有量を算出する。各硫黄含有量(mg/L又はmg/kg)の検量線用標準液は,
硫黄貯蔵溶液を容量/容量(又は質量/質量)で希釈することによって調製する。他の方法も可能ではあ
るが,この方法は,密度補正を必要としない方法である。使用頻度及び経過期間によって定期的に新しい
検量線用標準液の調製を行わなければならない。低温で,代表的には,冷蔵庫で保管するとき,硫黄含有
量30 mg/kg(又はmg/L)を超える検量線用標準液の有効期限は,最大1か月とする。硫黄含有量が30 mg/kg
以下の場合は有効期限が更に短くなる。
4.7   標準物質 測定する試料を代表する安定した物質であって,この規格で規定する測定方法によって
測定した硫黄分値が長期的に変わらないもの,又は市販の検定済み硫黄分値をもつもの。使用前に有効期
限内であることを確認する。
    参考 市販品として独立行政法人産業技術総合研究所計量標準総合センターで認証した硫黄分認証標
          準物質がある。

5 装置

  測定装置はa)   i)からなり,構成の例を図1に示す。
a) 炉 水平(横形)又は垂直(縦形)に設置でき,全ての試料を熱分解し,全ての硫黄を二酸化硫黄(SO2)
    に酸化するのに十分な高温を保てるもの。
b) 燃焼管 石英製で,試料を酸素及び不活性ガスの気流中で完全に燃焼させることができるもの。
c) 流量調整器 酸素及び不活性ガスを規定流量で流すことができるもの。

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                                                                                 K 2180-5 : 2013
d) 除湿管 検出器で測定する前に,燃焼生成ガス中の水分を除去できるもの。
e) 紫外蛍光検出器 紫外光源及び蛍光検出部から構成しており,二酸化硫黄に紫外光を照射して,放出
    される蛍光量を光電子倍増管で定量的に測定できるもの。
f)  マイクロシリンジ 容量550 μLで正確に注入することができるもの。針の長さは,測定装置の製造
    業者の取扱説明書に準拠する。垂直に注入するときには四ふっ化エチレン樹脂(PTFE)のピストン棒
    によるシリンジがよい。
g) 試料注入システム 分析する試料を,1 μL/s以下の一定速度で,マイクロシリンジから内部キャリア
    ガス流に直接注入できるシステム。水平(横形)又は垂直(縦形)のいずれかで取り付ける。
           1 試料注入口        3 除湿管          5 紫外蛍光検出器       7 燃焼炉
           2 燃焼管            4 紫外光源        6 係数表示機
                                  図1−紫外蛍光法測定装置の例
h) 天びん 質量を0.1 mgの桁まではかることができるもの。
i)  全量フラスコ JIS R 3505に規定する100 mLを含む適切な容量の全量フラスコ。硫黄貯蔵溶液及び
    検量線用標準液の調製に用いる。

6 手順

6.1 装置の準備

  装置の準備は,次による。
a) 測定装置の製造業者の取扱説明書に従って,装置を組み立て,漏えい検査を行う。
b) 製造業者の取扱説明書に従って,各ガスの入口圧力及び流量を調整する。
c) 製造業者の取扱説明書に従って,全ての硫黄化合物の熱分解及び酸化を完全に行うために,炉の温度
    を十分に高く設定する。一般的に,単温度炉の場合は1 100 ℃,2温度炉の場合は,熱分解は,750 ℃,
    酸化は,1 0001 100 ℃に設定する。
d) 測定装置の感度及び基線を安定に調整した後,製造業者の取扱説明書に従って,装置の空試験を実施
    する。測定前に紫外光源が安定していることを確かめる。
      注記 紫外光源発生装置は通常最低30分の暖機運転を行う。

6.2 検量線の作成

6.2.1  多点検量線法
  多点検量線法は,次による。
a) 選択した溶剤を用いて,硫黄貯蔵溶液の希釈を行い,試料の予想硫黄含有量範囲を含む一連の検量線

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