JIS K 2301:2011 燃料ガス及び天然ガス―分析・試験方法 | ページ 23

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K 2301 : 2011
                                          附属書A
                                          (参考)
          計算によって熱量を求める方法(ISO 6976:1995の計算式)
A.1 要旨
  箇条6によって得られる成分組成,及びそれぞれの成分の発熱量を用いて,計算によって試料ガスの発
熱量を求める。
  なお,この計算方法は,天然ガスの場合に限られる。
A.2 計算
  総発熱量は,次の式によって算出する。
                             ΣCMiHi
                         HG=
                               Z
                         Z  1  ΣCMibi
                        bi=1−Zi
                      ここに,  HG :  試料ガスの総発熱量(kJ/m3)
                                CMi :  成分iのモル分率。小数点以下4桁まで求める。
                                 Hi :  成分iの理想状態における総発熱量(kJ/m3)。表A.1から求め
                                       る。
                                  Z :  試料ガスの圧縮係数
                                 Zi :  成分iの圧縮係数。表A.1から求める。
                                 ib :  成分iの圧縮加算係数
  なお,体積分率(%)からモル分率に換算する場合には,次の式を用いる。
                              CVi
                              Zi
                        CMi=
                               CVi
                             Σ
                               Zi
                      ここに, CVi :  成分iの体積分率(%)
                                CMi :  成分iのモル分率
                                  Zi :  成分iの圧縮係数。表A.1から求める。
A.3 計算結果の表示
  発熱量は,JIS Z 8401によって,十の位に丸めて表示し,測定方法を付記する。

――――― [JIS K 2301 pdf 111] ―――――

                                                                                            109
                                                                                   K 2301 : 2011
                              表A.1−純粋ガスの圧縮係数及び発熱量
 No.          成分          分子式     分子量       圧縮      圧縮加算    総発熱量    真発熱量
                                        g/mol       係数        係数        kJ/m3       kJ/m3
  1 水素                   H2         2.015 9    1.000 6   −0.004 0      12 788      10 777
  2 酸素                   O2        31.998 8    0.999 0     0.031 6       −          −
  3 窒素                   N2        28.013 5    0.999 5     0.022 4       −          −
  4 一酸化炭素             CO        28.010      0.999 3     0.026 5      12 620      12 620
  5 二酸化炭素             CO2       44.010      0.993 3     0.081 9       −          −
  6 メタン                 CH4       16.043      0.997 6     0.049 0      39 840      35 818
  7 エタン                C2H6       30.070      0.990 0     0.100 0      69 790      63 760
  8 エチレン              C2H4       28.054      0.992 5     0.086 6      63 060      59 040
  9 プロパン              C3H8       44.097      0.978 9     0.145 3      99 220      91 180
  10  プロピレン            C3H6       42.081      0.981       0.137 8      91 980      85 940
  11  ブタン                C4H10      58.123      0.957 2     0.206 9     128 660     118 610
  12  イソブタン            C4H10      58.123      0.958       0.204 9     128 230     118 180
  13  1-ブテン              C4H8       56.108      0.965       0.187 1     121 420     113 380
  14  シス-2-ブテン         C4H8       56.108      0.961       0.197 5     121 120     113 080
  15  トランス-2-ブテン     C4H8       56.108      0.961       0.197 5     120 960     112 910
  16  イソブテン            C4H8       56.108      0.965       0.187 1     120 670     112 630
  17  1, 3-ブタジエン       C4H6       54.092      0.966       0.184 4     113 510     107 470
  18  ペンタン              C5H12      72.150      0.918       0.286 4     158 070     146 000
  19  イソペンタン          C5H12      72.150      0.937       0.251 0     157 760     145 690
  20  2,2-ジメチルプロパン  C5H12      72.150      0.943       0.238 7     157 120     145 060
  21  1-ペンテン            C5H10      70.134      0.938       0.249 0     150 860     140 800
  22  シクロペンタン        C5H10      70.134      0.935       0.255 0     148 400     138 340
  23  ヘキサン              C6H14      86.177      0.892       0.328 6     187 530     173 450
  24  イソヘキサン          C6H14      86.177      0.898       0.319 4     187 190     173 110
  25  3-メチルペンタン      C6H14      86.177      0.898       0.391 4     187 300     173 230
  26  2, 2-ジメチルブタン   C6H14      86.177      0.916       0.289 8     186 750     172 670
  27  2, 3-ジメチルブタン   C6H14      86.177      0.910       0.300 0     187 100     173 020
  28  ベンゼン              C6H6       78.114      0.909       0.301 7     147 450     141 420
  29  トルエン              C7H8       92.141      0.849       0.388 6     176 350     168 310
  30  空気                             28.962 6    0.999 41

――――― [JIS K 2301 pdf 112] ―――――

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K 2301 : 2011
                                          附属書B
                                          (参考)
          計算によって比重を求める方法(ISO 6976:1995の計算式)
B.1   要旨
  箇条6によって得られる成分組成,及びそれぞれの成分の発熱量を用いて,計算によって試料ガスの比
重を求める。
  なお,この計算方法は,天然ガスの場合に限られる。
B.2   計算
  比重は,次の式によって算出する。
                            ZairΣCMiS0i
                         S=
                                Z
                         Z=1  ΣCMibi
                        bi=1−Zi
                      ここに,    S :  試料ガスの比重
                                CMi :  成分iのモル分率。小数点以下4桁まで求める。
                                S0 : 
                                  i
                                     理想状態の乾燥空気に対する成分iの理想状態における比重。
                                       表A.1から求める。
                                  Z :  試料ガスの圧縮係数
                                 Zi :  成分iの圧縮係数。表A.1から求める。
                                 ib :  成分iの圧縮加算係数
                                 Zair :  空気の圧縮係数
  なお,体積分率(%)からモル分率に換算する場合には,次の式を用いる。
                              CVi
                              Zi
                        CMi=
                               CVi
                             Σ
                               Zi
                      ここに, CVi :  成分iの体積分率(%)
                                CMi :  成分iのモル分率
                                  Zi :  成分iの圧縮係数
B.3   計算結果の表示
  比重の測定は,JIS Z 8401によって,小数点以下3桁に丸めて表示し,また,測定方法を付記する。

――――― [JIS K 2301 pdf 113] ―――――

                                                                                            111
                                                                                   K 2301 : 2011
                                          附属書JA
                                          (規定)
                 ナフタレンの分析方法(ガスクロマトグラフ法)
JA.1   原理
  試料ガスを氷冷したトルエンに通してナフタレンを吸収し,ガスクロマトグラフを用いて内標準法によ
って定量する。この方法は,試料ガス300 Lを採取し熱伝導度検出器を用いた場合,ナフタレン濃度が0.01
g/m3以上のガスの分析ができ,水素炎イオン化検出器を用いれば,0.01 g/m3以下のガスの分析もできる。
JA.2   試薬
  試薬は,次による。
JA.2.1   吸収液 JIS K 8680に規定するトルエン。
JA.2.2   標準ナフタレン溶液 純度99 %以上のナフタレン0.300 gをはかりとり,ビーカ(100 mL)に移
し,少量のトルエンに溶かす。これを全量フラスコ(100 mL)に洗い移し,トルエンを標線まで加える。
JA.2.3   内標準物質溶液 n-ヘプタデカン0.300 gをはかりとってビーカ(100 mL)に移し,少量のトル
エンに溶かす。これを全量フラスコ(100 mL)に洗い移し,トルエンを標線まで加える。
JA.3   試験器
  試験器は,次による。
JA.3.1   吸収装置
  吸収装置の例を図JA.1に示す。吸収瓶には,JIS K 2839の図163に示す吸収瓶(ガラスろ過板又は球付
き)2個を用いる。試料ガス採取管から吸収瓶までの配管は,試料ガス中のナフタレンが析出しないよう
に保温する。
                                図JA.1−ナフタレン吸収装置の例
JA.3.2   ガスクロマトグラフ
JA.3.2.1  検出器
  熱伝導度検出器又は水素炎イオン化検出器。検出器の所要感度は,熱伝導度検出器の場合には5×10−7 g
のナフタレン,水素炎イオン化検出器の場合には5×10−8 gのナフタレンを,それぞれ導入したときに,
クロマトグラムのピークの高さが10 mm以上でなければならない。
JA.3.2.2  キャリヤーガス
  純度が体積分率99.99 %以上のヘリウム。水素炎イオン化検出器を用いる場合は,体積分率99.99 %以上

――――― [JIS K 2301 pdf 114] ―――――

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K 2301 : 2011
の窒素を用いてもよい。
JA.3.2.3  カラム
  内径3 mm5 mm,長さ2 mのガラス管又はステンレス鋼管に,酸処理した褐色けい藻土担体[250       
590             60メッシュ30メッシュ)]にFFAP(Free fatty acid phase)を10 %含浸させた充剤を充す
る。
JA.3.3   記録計
  6.3.3による。
JA.3.4   データ処理装置
  6.3.4による。
JA.4   操作
  試験の操作の手順は,次による。
a) ガスクロマトグラフを,次に示すように設定する。
      カラム槽温度        200 ℃
      試料導入部温度      250 ℃
      キャリヤーガス流量 40 mL/min
      記録紙送り速度      1 cm/min
b) 吸収瓶2個に吸収液をそれぞれ40 mLずつ入れ,吸収瓶を氷冷した後,パージ弁を開いて配管を試料
    ガスで十分に置換する。
c) 試料ガスをナフタレン含有量に応じて熱伝導度検出器を用いるときはナフタレン量が3 mg30 mg,
    水素炎イオン化検出器を用いるときは0.3 mg以上を吸収させるように,表JA.1に示す流量で吸収瓶
    に通して試料溶液とする。ガスメータを読み,箇条5 e)によって採取した試料ガスの体積を計算する。
                             表JA.1−ナフタレン濃度と流量との関係
                                 ナフタレン濃度       流量
                                      g/m3             L/h
                                    0.5未満            60
                                    0.5以上            30
d) 第1吸収瓶の試料溶液を共栓付きメスシリンダ(50 mL)に移し,吸収瓶を少量のトルエンで洗浄し
    てこれに合わせた後,試料溶液中の予想ナフタレン量の0.2倍量5倍量のn-ヘプタデカンを含む内
    標準物質溶液をメスピペットで正確に加え,次にトルエンを標線まで加えてよく混合する。
e) この溶液5 mLをマイクロシリンジでガスクロマトグラフに導入し,得られたクロマトグラムからナ
    フタレンとn-ヘプタデカンとのピーク面積比を求める。水素炎イオン化検出器の場合,5 μL以下の適
    正量とする。毎回同じ体積を注入することが望ましい。
f)  第2吸収瓶の試料溶液についてd)及びe)と同様に操作し,ナフタレンがないことを確認する。もし,
    ナフタレンが検出された場合には,e)と同様にピーク面積比を求める。
JA.5   計算
  JA.4 e)で求めた面積比についてJA.6で作成した検量線からナフタレン量とn-ヘプタデカン量との質量
比を求め,試料ガス中のナフタレン濃度を,次の式によって算出する。JA.4 f)で第2吸収瓶の試料溶液中

――――― [JIS K 2301 pdf 115] ―――――

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