JIS K 6259-2:2015 加硫ゴム及び熱可塑性ゴム―耐オゾン性の求め方―第２部：オゾン濃度の求め方 | ページ 2

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                       1 オゾンガス入口            11 測定用受光器
                       2 ダストフィルタ            12 補償用受光器
                       3 ゼロガスフィルタ          13 増幅器
                       4 三方電磁弁                14 演算回路
                       5 排気                      15 ディジタル表示
                       6 サンプリングポンプ        16 記録調節計
                       7 空気流量調節器            17 電力調節回路
                       8 流量計                    18 オゾン試験槽
                       9 紫外線吸収セル            19 オゾン発生器
                      10 低圧水銀放電ランプ
                     図1−紫外線吸収法によるオゾン濃度測定及び調節装置の例

6.2 測定方法B(計器法)

  測定方法B1(電気化学的方法)及び測定方法B2(化学発光法)は,附属書Bによる。これらに用いる
測定装置の用い方は,測定装置の製造業者の指示に従う。特に,初期設定,ゼロ調整及び保守には,注意
が必要である。

6.3 測定方法C(湿式化学法)

  測定方法C1(よう素法),測定方法C2(修正よう素法)及び測定方法C3(定電流電解法)は,附属書
Cによる。

7 結果の表記

  一般的に,オゾン濃度(φO,3)の単位は,ppb又はpphmであるが,mg/m3又はmPaでも表すことができ
る。mg/m3で表したオゾン濃度は,圧力及び温度に依存する(附属書A参照)。
  単位変換の式は,次の式(2)及び式(3)による。
                                    3 P
                        C   .578 10        O,3 (2)
                                      T
                      ここに,     C :  大気圧で補正したオゾン濃度(mg/m3)
                                 φO,3 :  オゾン濃度(ppb)
                                   P :  大気圧(hPa)
                                   T :  絶対温度(K)
  オゾンの分圧で表すと,

――――― [JIS K 6259-2 pdf 6] ―――――

                                                                                              5
                                                                                 K 6259-2 : 2015
                                 2
                         pΟ,310  P O,3 (3)
                      ここに, p O,3 :  オゾンの分圧(mPa)
                                  P :  大気圧(hPa)
                                φO,3 :  オゾン濃度(ppb)

8 試験報告書

  試験報告書には,次の事項を記録する。
a) この規格の番号(JIS K 6259-2)
b) 使用した測定装置
c) 測定間隔(連続で測定しない場合)
d) オゾン濃度及び測定範囲(ppb,pphm,mg/m3又はmPaのいずれか),校正係数として必要であればオ
    ゾンを含む空気の圧力
e) 試験年月日

――――― [JIS K 6259-2 pdf 7] ―――――

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                                          附属書A
                                          (参考)
                             オゾンの分圧と濃度との関係
  加硫ゴム又は熱可塑性ゴムとオゾンとの反応速度(亀裂発生速度)は,ゴム表面とオゾン分子との接触
率の関数である。したがって,オゾンとの反応の割合又は亀裂の度合は,他の全ての要因を一定としたと
き,存在するオゾン分子の数の関数で表現できる。
  理想気体の状態方程式によれば,温度(T)で測定したとき,オゾンを含む空気の体積(V)中のオゾン
のモル数(nO,3)の関数としてオゾンの分圧(pO,3)を計算できる。その関係を,次の式(A.1)に示す。
                          O,3 nO,3RT
                         p            (A.1)
                                V
                      ここに,   pO,3 :  オゾンの分圧(mPa)
                                 nO,3 :  オゾンの物質量(mol)
                                   T :  温度(K)
                                   V :  試験槽の体積(m3)
                                   R :  気体定数(R=8.314 Pa・m3・mol−1・K−1)
    注記 温度(273 K)及び圧力(1 013 hPa)の標準条件下では,1 ppb=0.101 mPaである。
  同じ温度で,異なる大気圧では,オゾンを含む空気の同一オゾン含有(体積比)に対し,オゾンの分圧
とオゾンのモル数とが,大気圧と同じ比率で変化することは,実証できている。
  北米で行われた試験室間試験プログラムの結果は,一定のオゾン量(体積)が及ぼす亀裂の度合に対し
大気圧の影響が大きいことを示した。
  したがって,体積比によるオゾン濃度の表示は,大気圧に差があるときは,不適切である。

――――― [JIS K 6259-2 pdf 8] ―――――

                                                                                              7
                                                                                 K 6259-2 : 2015
                                          附属書B
                                          (規定)
                                  測定方法B(計器法)
B.1   測定方法B1(電気化学的方法)
B.1.1 原理
  オゾン(O3)を含む空気を,よう化カリウム(KI)緩衝液を含み,かつ,白金陰極と銀陽極又は水銀陽
極(銀の方が望ましい。)とをもった電量セル中に規定流量で流す。
  オゾンは,式(B.1)のように,よう化カリウムと反応してよう素(I2)を遊離する。このよう素は,陰極
でイオン化され[式(B.2)],陽極で除かれて,よう化銀(I)(AgI)又は二よう化二水銀(I)(Hg2I2)を生
成する[式(B.3)]。各オゾン分子に対し2単位の電荷が生成され,生じた電流は,オゾン濃度に比例して
いる。セルの起電力は,逆起電力で相殺され,周囲の温度及び圧力に対して補正される。
  化学反応は,次のとおりである。
                        O3  2KI  H2O     2KOH   O2  I2  (B.1)
                        陰極側   I2 e2   I2   (B.2)
                        陽極側   I2  e2  2Hg   Hg 2I 2  (B.3)
  ファラデーの法則によって :  O3   I2−  e2  2  96 500 C
  したがって,オゾン1モルは,2×96 500クーロンに相当する。
B.1.2 装置
  電気化学的方法による装置は,図B.1に示す一般的な電量セルを含む分析器を用いる。
    注記 標準的な分析器は,市販されている。
  陰極は,オゾンを含む空気が通過中に泡立たせることができる白金製のかごの形をしている。陽極は,
次のうちいずれかでなければならない。ただし,b) が望ましい。
a) 水銀た(溜)め
b) 銀製の渦巻状網
  オゾンによって溶液から遊離したよう素は,陰極でイオン化され,泡立ち作用で矢印の方向に引き起こ
された液体循環によって陽極に送られる。陽極では,不溶性よう化銀(I)又は二よう化二水銀(I)が,
空気とともに導入されたオゾンと正確に等価なイオン電荷の放出で形成される。
  セルは,図B.2に示す一般的な種類の分析回路に接続されていなければならない。
  直流安定化電源は,オゾンを含まない空気がセルを通過するときにセル端子に現れる標準電位を得るた
めに用いる。この標準電位は,陽極材料に依存する。

――――― [JIS K 6259-2 pdf 9] ―――――

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                            1 オゾンを含む空気 2 空気 3 陰極
                            4 陽極 5 緩衝液 6 排出
                        図B.1−電気化学的方法における分析器(電量セル)
B.1.3 試薬
  よう化カリウム緩衝液は,次の方法で調製する。
  試薬特級の次の薬品をはかり取り,塩化物及び硫酸塩を含まない蒸留水1 Lに溶かす。
      よう化カリウム(KI)                  1.50 g
      りん酸水素二ナトリウム(Na2HPO4)     1.50 g
      りん酸二水素カリウム(KH2PO4)        1.40 g
  これは,pH 6.5pH 6.8の緩衝液となる。
B.1.4 操作
  オゾン試験槽から,オゾンを含む空気を摂取し,装置を通過させ,電流計で電流をはかる。標準温度及
び大気圧における150 cm3/minのガス流量及び1 000 ppbのオゾンと仮定すれば,電流の大きさ(          は,
次の式(B.4)になる。
                                    9
                            1 000 10  150  2 96 500 10 6
                         I                               21.54  (B.4)
                                     22 400 60
                      ここに,      I :  電流(  
  したがって,この関係からセルを校正し,図B.2に示す代表的な回路では,分析器のセル電流からオゾ
ン濃度を求めることができる。

――――― [JIS K 6259-2 pdf 10] ―――――

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