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日本工業規格

JIS

 K

0087

 : 1998

排ガス中のピリジン分析方法

Methods for determination of pyridine in flue gas

1.

適用範囲  この規格は,排ガス中のピリジンを分析する方法について規定する。

備考1.  この規格において,排ガスとは,各種化学製品の製造工程,燃焼,その他の化学反応,ピリ

ジンなどを使用する作業工程などにおいて,煙道,煙突,ダクトなどに排出されるガスをい

う。

2.

この規格の引用規格を

付表 に示す。

2.

共通事項  化学分析に共通する事項,排ガスの試料採取方法,吸光光度分析方法及びガスクロマトグ

ラフ分析方法に共通する事項については,それぞれ JIS K 0050JIS K 0095JIS K 0115 及び JIS K 0114

による。

3.

分析方法の種類及び概要  分析方法の種類及び概要は表 のとおりとする。

表 1  分析方法の種類及び概要

分析方法の種類

分析方法の概要

適用条件

要旨

試料採取

定量範囲

volppm

ジアミノスチルベン−ジ

スルホン酸吸光光度法

試料ガス中のピリジンを希硫酸に吸収さ

せたのち,4, 4'−ジアミノスチルベン−2,

2'

−ジスルホン酸溶液と臭化シアン溶液

を加えて発色させ,吸光度 (490nm) から

ピリジンを定量する。

吸収瓶法

吸収液:

0.01mol/l

硫酸溶液

20ml

×2

0.1

試料ガス

20l

の場合

(

1

5.1.1

による。

ガスクロマトグラフ法

真空捕集瓶に採取した試料ガス中のピリ

ジンを硫酸水溶液に吸収させ,二硫化炭
素に抽出した後,水素炎イオン化検出器
を備えたガスクロマトグラフに導入して

得られたクロマトグラムからピリジンを
定量する。

真空フラスコ法

吸収液:

0.01mol/l

硫酸溶液

50ml

0.6

試料ガス

1l

の場合

(

2

(

1

)

定量範囲は,吸光光度法では10∼20を採取し,吸収液を200ml に薄めて,分析用試料溶液とした場合。

(

2

)

真空フラスコの容量 1を採取し,二硫化炭素 1ml に抽出した場合。

4.

試料ガス採取方法  試料ガス採取方法は吸収瓶法及び真空フラスコ法による。試料ガスの採取位置は

代表的なガスが採取できる点を選び,同一採取位置において近接した時間内で原則として 2 回以上採取し,

それぞれ分析する。

4.1

吸収瓶法  この方法は吸光光度法に適用する。

4.1.1

試薬及び試薬溶液の調製方法


2

K 0087 : 1998

(1)

試薬

(a)

水  JIS K 0557 に規定する種別 A2 のもの。

(b)

硫酸  JIS K 8951 に規定するもの。

(2)

試薬溶液(吸収液)の調製方法

(a)

吸収液:硫酸(約 0.01mol/l)  硫酸 1g を水で 1に希釈したもの。

4.1.2

器具及び装置  器具及び装置は,次のとおりとする。

(1)

吸収瓶  容量 100ml で JIS K 0095 の図 3(吸収瓶の例)(a)に例示するものを二つ連結して用いる。

(2)

試料ガスの採取装置  図 に例示する構成で,次の条件を備えていなければならない。

(a)

採取管は,排ガス中のピリジンと化学反応を起こさず,またこれを吸着せず,かつ排ガス温度に耐

えられるような材質,例えばガラス管,石英ガラス管,ステンレス鋼管,ふっ素樹脂管などを用い

る。

(b)

排ガス中のダストが混入するのを防ぐため,採取管の先端に適当なろ過材,例えば石英ウールなど

を詰める。

(c)

採取管から吸収瓶の間の接続部分は,ガラスすり合わせ管,シリコーンゴム管を用いる。

図 1  吸収瓶法の試料ガス採取装置(一例)

4.1.3

試料ガスの採取  次の手順によって行う。ここに示す装置の記号は図 による。

(1)

吸収瓶 (H

1

)

に吸収液 20ml,吸収瓶 (H

2

)

に吸収液 20ml をそれぞれに入れる。

(2)

流路切替コック(R

1

及び R

2

)をバイパス側に回したのち,吸引ポンプ (L) を作動させて配管内(B∼


3

K 0087 : 1998

R

1

まで)を試料ガスで置換する。

(3)

吸引ポンプ (L) を停止させたのち,流路切替コック(R

1

及び R

2

)を吸収瓶(H

1

及び H

2

)側に回す。

次にガスメータ (M) の指示  (V

1

)

を 0.01のけたまで読み取る。

(4)

吸引ポンプ (L) を作動させ試料ガスを吸収瓶(H

1

及び H

2

)に通す。このとき流量調節コック(P

1

び P

2

)を操作して,吸引流量 0.1l/min 程度とする。

試料ガス約 10を採取したのち,吸引ポンプ (L) を停止し,流路切替コック(R

1

及び R

2

)を閉じ,

ガスメータ (M) の指示  (V

2

)

を 0.01のけたまで読み取る。同時に温度計 (N) 及びマノメータ (Q) の

指示値を記録する。また大気圧を測定しておく。

(5)

試料ガス中の水分の量は,必要に応じて JIS Z 8808 の 6.(排ガス中の水分量の測定)に準じて測定す

る。

(6)

試料ガスの採取量の算出  JIS K 0095 の 5.1.7(試料ガス採取量)によって,標準状態 (0℃,101.32kPa)

の乾きガス量  (V

SD

)

,又は湿りガス量  (V

SW

)

を求める。

4.2

真空フラスコ法  ガスクロマトグラフ法に適用する。

4.2.1

試薬

(1)

試薬

(a)

水  JIS K 0557 に規定する種別 A2 のもの。

(b)

りん酸  JIS K 9005 に規定するもの。

(c)

アセトン  JIS K 8034 に規定するもの。

4.2.2

器具及び装置  器具及び装置は次のとおりとする。

(1)

真空捕集瓶容量 1で JIS K 0095 

図 4(b-2)(真空捕集瓶)に例示するもので,水を満たしたときの質

量から JIS K 0095 に準じて内容積  (V

SD

)

を求めておく(

3

)(

4

)

(

3

)

2に示したものは,使用する際グリースが真空フラスコに入らないように注意する。

(

4

)

内部をあらかじめ 0.01mol/りん酸−アセトン溶液で洗浄し,乾燥させておく。

(2)

試料ガスの採取装置  図 に例示する構成で,4.1.2(2)(a)(c)に示す条件を備えていなければならない。


4

K 0087 : 1998

図 2  真空フラスコ法の試料ガス採取装置(一例)

4.2.3

試料ガスの採取  JIS K 0095 の 5.4.5(試料ガスの採取)による。

(1)

試料ガスの採取量の計算  JIS K 0095 の 5.4.6(試料ガス採取量)によって,標準状態 (0℃,101.32kPa)

の乾きガス量  (V

SD

)

,又は湿りガス量  (V

SW

)

を求める。

5.

定量方法

5.1

ジアミノスチルベン−ジスルホン酸吸光光度法

5.1.1

適用条件  この方法は,試料ガス中に

α−ピコリンがピリジンと同濃度以下,β−ピコリンが

10

1

の濃

度以下の場合に適用する。

5.1.2

試薬及び試薬溶液の調製方法

(1)

試薬

(a)

水  JIS K 0557 に規定する種別 A2 のもの。

(b)

塩酸  JIS K 8180 に規定するもの。

(c)

硫酸  JIS K 8951 に規定するもの。

(d)

臭化シアン

(e)

四ほう酸ナトリウム(ほう砂)  JIS K 8866 に規定するもの。

(f)

酢酸ナトリウム(水和物)  JIS K 8371 に規定するもの。

(g)

エタノール  JIS K 8101 に規定するもの。

(h)  4, 4'

−ジアミノスチルベン−2, 2'−ジスルホン酸

(i)

ピリジン  JIS K 8777 に規定するもの。


5

K 0087 : 1998

(2)

試薬溶液の調製方法

(a)  4, 4'

−ジアミノスチルベン−2, 2'−ジスルホン酸溶液  4, 4'−ジアミノスチルベン−2, 2'−ジスルホ

ン酸 1.0g を水約 20ml に乳化分散させ,これを酢酸ナトリウム溶液 (30W/V%) 30ml にかき混ぜなが

ら少量ずつ加えて溶かし,エタノールを加えて 100ml としたもの(調製後 1 か月以上過ぎたものは

使用しない。

(b)

臭化シアン溶液  臭化シアン 1.5g を水に溶かして 100ml としたもの(調製後 1 か月以上過ぎたもの

は使用しない。

(c)

四ほう酸ナトリウム緩衝液  四ほう酸ナトリウム十水和物 38g を水 950ml に溶かし,塩酸を加えて

pH7.8

とした後,水を加えて 1としたもの。

(d)

ピリジン検量線用溶液  ピリジン 1.00ml を水に溶かして 1とし,この 1.8ml をとり 0.01mol/硫酸

溶液を加えて 1としたもの。この溶液 1ml は,0.0005ml (C

5

H

5

N [0

℃,101.32kPa])  に相当する。

5.1.3

分析用試料溶液の調製  4.1.3 の操作を終えたのち,第一吸収瓶 (H1) 中の吸収液を全量フラスコ

200ml

に移し,第一吸収瓶内を第二吸収瓶 (H2) 中の吸収液で洗って全量フラスコに合わせ,さらに新し

い吸収液を用いてこの洗浄操作を繰り返し,吸収液を標線まで加える。これを分析用試料溶液とする(

5

)

(

5

)

採取するガスの温度が高い場合は,吸収瓶を氷水などを入れた溶液に入れておく。

5.1.4

操作  操作は次のとおりとする。

(1)

全量フラスコ 50ml に 5.1.3 で調製した分析用試料溶液 25ml をとる。

(2)

これに四ほう酸ナトリウム緩衝液 15ml,4, 4'−ジアミノスチルベン−2, 2'−ジスルホン酸溶液 3ml を

加え,更に臭化シアン溶液 3ml を加えた後,緩衝液を標線まで加える。

恒温水槽を用い一定温度で 30∼60 分間放置する(

6

)

(

6

)

発色は放置時間とともに大きくなり,その後減少する。極大値に達する時間は,反応温度その

他により異なり,液温20℃では約60分,30℃では約20分であるので,発色試薬添加後の放置時

間及び温度は,検量線作成のときと同一条件にしなければならない。

(3)

波長 490nm 付近の吸光度を空試験液を対照として測定する(

7

)

(

7

)

使用済み発色液はシアン化合物が含まれているので,廃液処理には特に注意すること。

(4)

あらかじめ作成した検量線から,ピリジン量を求める。

5.1.5

検量線の作成  ピリジン検量線用溶液 5∼20ml を全量フラスコ 50ml に段階的(例えば 5,10,15,

20ml

)にとり,5.1.4(2)及び(3)と同様の操作を行い,ピリジン量 (ml) と吸光度の関係線を作成する(

7

)

備考  空試験液は,硫酸 (0.01mol/l) 25ml を全量フラスコ 50ml にとり,5.1.4(2)と同様の操作を行い,

調製する。

5.1.6

計算  次の式によって試料ガス中のピリジン濃度を算出し,有効数字 2 けたに丸める。

000

1

25

200

SD

×

×

V

A

C

(

8

)

全量フラスコ50ml 中のピリジン量(気体として)

ここに,

C

排ガス中のピリジン濃度 (volppm)

A

検量線から求めたピリジン量 (ml)

V

SD

4.1.3(6)

で求めた試料ガス採取量  (l)

5.2

ガスクロマトグラフ法

5.2.1

試薬及び試薬溶液の調製方法

(1)

試薬


6

K 0087 : 1998

(a)

水  JIS K 0557 に規定する種別 A2 のもの。

(b)

硫酸  JIS K 8951 に規定するもの。

(c)

水酸化ナトリウム  JIS K 8576 に規定するもの。

(d)

りん酸  JIS K 9005 に規定するもの。

(e)

  o

−キシレン  市販品純度 98.0%以上のもの。

(f)

二硫化炭素  JIS K 8732 に規定するもの。

(g)

ピリジン  JIS K 8777 に規定するもの。

(2)

試薬溶液の調製方法

(a)

吸収液  4.1.1(2)(a)と同じ。

(b)

抽出剤  内標準物質 o−キシレン 10.0mg を二硫化炭素 100ml に溶かしたもの。

(c)

りん酸 (0.03mol/l)    りん酸を用いて調製する。

(d)

ピリジン検量線用溶液  5.1.2(2)(d)と同じ。

5.2.2

装置及び器具  次のとおりとする。

(a)

検出器  水素炎イオン化検出器。

(b)

カラム用管  内面を酸で洗浄した内径 3∼4mm,長さ 2m のガラス又はステンレス鋼管を 0.03mol/l

りん酸液で処理を行ったのち,水洗,乾燥したもの。

(c)

カラム充てん剤  アルカリ性白色けいそう土担体に適当な固定相液体を含浸させたもの。

(d)

キャリヤーガス  純度 99.9%以上の窒素。

(e)

燃料ガス  JIS K 0512 に規定する 1 級又は 2 級の水素。

(f)

助燃ガス  清浄空気。

5.2.3

分析用試料溶液の調製  次の手順によって行う。

(a)

注射筒 50ml を用い,シリコーンゴム栓を通して吸収液 50ml を注入する。

真空捕集瓶を激しく振り動かし,試料ガスを吸収させたのち,二方コックを開き,吸収液をビー

カ 200ml に集める。この操作をさらに 2 回繰り返し,吸収液を合わせる。

(b)

ビーカを加熱板上で静かに加熱し,5ml 以下に濃縮する。

(c)

ビーカ内の濃縮液を分液漏斗 100ml に移す。ビーカ内残液は,約 5ml の吸収液を用いて洗った後,

分液漏斗内の濃縮液と合わせる。

(d)

抽出剤 1.0ml を加えた後,水酸化ナトリウム 10g を加え,流水で冷却しながら約 3 分間振り動かす。

静置後,分離した二硫化炭素層(下層)をガスクロマトグラフ分析に供する。

5.2.4

操作  操作は次のとおり行う。

(1)

分析条件の設定  ガスクロマトグラフ分析条件の一例を表 に示す。

表 2  ガスクロマトグラフ分析条件の例

条件例

充てん剤

アルカリ処理した白色けいそう土担体 (149∼250

µm)

にポリエチレングリコール 1 500 を 5%含浸させたもの。

カラム用管

内径 3∼4mm,長さ 2m

カラム槽温度 50∼70℃

試料導入部及び検出
器槽温度

150

キャリヤーガス流量 35∼50ml/min

(2)

定量  定量は次のとおり行う。


7

K 0087 : 1998

(a)

ガスクロマトグラフの条件を検量線作成時と同条件に保ち,5.2.3 で得た分析用試料の一定量をガス

クロマトグラフに注入し,クロマトグラムを記録する。

(b)

試料中のピリジン及び o−キシレン各クロマトグラムからピーク面積を求め,あらかじめ作成した

関係線からピリジン量と o−キシレン量の質量比を求める。

5.2.5

検量線の作成  検量線の作成は次のとおりとする。

(1)

分液漏斗にピリジン検量線用溶液を 1,2,3,4,5ml ずつとり,吸収液を追加し,全量を約 7ml とす

る。

(2)

次に 5.2.3(c)及び(d)の操作を行い,分離した二硫化炭素層 2

µl をガスクロマトグラフに導入する。

(3)

得られたクロマトグラムからピリジンと o−キシレンとのピーク面積を求める。

(4)

このピーク面積比とピリジン対 o−キシレン混合比との関係線を作成する。

5.2.6

計算  次の式によって試料ガス中のピリジン濃度を算出し,有効数字 2 けたに丸める。

SD

79

4

.

22

V

n

r

C

×

×

ここに,

C

排ガス中のピリジン濃度 (volppm)

r

関係曲線から得られたピリジンと o−キシレン量の質量比

n

抽出剤 1ml 中の o−キシレン量  (

µg)

79

ピリジンの分子量

V

SD

4.2.3(2)

で求めた試料ガス採取量 (0℃,101.32kPa)

6.

分析結果の記録

6.1

記録項目  分析結果として記録する項目は,次のとおりとする。

(1)

分析値

(2)

分析方法の種類

(3)

試料ガスの採取日時

(4)

その他必要と認められる事項

6.2

排ガス分析値の求め方  定量は,試料採取ごとに同一分析試料溶液について 2 回行い,それらの平

均値を求め,有効数字 2 けたに丸める。

付表 1  引用規格及び関連規格

JIS K 0050

  化学分析方法通則

JIS K 0095

  排ガス試料採取方法

JIS K 0114

  ガスクロマトグラフ分析通則

JIS K 0115

  吸光光度分析通則

JIS K 0512

  水素

JIS K 0557

  用水・排水の試験に用いる水

JIS K 8034

  アセトン(試薬)

JIS K 8101

  エタノール (99.5) (試薬)

JIS K 8180

  塩酸(試薬)

JIS K 8371

  酢酸ナトリウム三水和物(試薬)

JIS K 8576

  水酸化ナトリウム(試薬)

JIS K 8732

  二硫化炭素(試薬)

JIS K 8777

  ピリジン(試薬)


8

K 0087 : 1998

JIS K 8866

  四ほう酸ナトリウム十水和物(試薬)

JIS K 8951

  硫酸(試薬)

JIS K 9005

  りん酸(試薬)


9

K 0087 : 1998

環境・リサイクル部会  大気企画専門委員会  構成表

氏名

所属

(委員会長)

飯  田  芳  男

成蹊大学名誉教授

飯  島      孝

環境庁大気保全局

岩  崎  好  陽

東京都環境科学研究所

大  木  正  巳

財団法人化学品検査協会

金  子  幹  宏

神奈川県横須賀・三浦地区行政センター

興  嶺  清  志

財団法人日本環境衛生センター

世  良      昇

社団法人日本環境測定分析協会

田  中  敏  之

工業技術院資源環境技術総合研究所

土  屋  悦  輝

東京都立衛生研究所

西  出  徹  雄

工業技術院標準部

藤  冨  正  晴

通商産業省環境立地局

保  母  敏  行

東京都立大学

(事務局)

岡  本  康  男

工業技術院標準部消費生活規格課

橋  田  安  弘

工業技術院標準部消費生活規格課

改正原案作成委員会  構成表

氏名

所属

(委員会長)

荒  木      峻

東京都立大学名誉教授

倉      剛  進

工業技術院標準部

柳  下  正  治

環境庁大気保全局

小野川  和  延

環境庁大気保全局

浦  嶋  将  年

通商産業省環境立地局

田  坂  勝  芳

通商産業省通商産業検査所

田  中  敏  之

資源環境技術総合研究所

飯  田  芳  男

成蹊大学

堀      雅  宏

横浜国立大学工学部

岩  崎  好  陽

東京都環境科学研究所

金  子  幹  宏

神奈川県環境科学センター

野々村      誠

東京都立工業技術センター

星  野      充

千葉県環境研究所

大  木  正  巳

財団法人化学品検査協会東京事業所

八  木  孝  夫

株式会社島津製作所

秋  山  重  之

社団法人日本分析機器工業会(株式会社堀場製作所)

木  村      康

社団法人日本鉄鋼連盟

勝  部  博  光

電気事業連合会

今  田  誠  二

石油連盟(株式会社日鉱共石製油部)

石  岡      修

財団法人機械電子検査検定協会

鈴  木  弘  七

新日本気象海洋株式会社

西  海      里

株式会社環境管理センター

世  良      昇

社団法人日本環境測定分析協会

加  山  英  男

財団法人日本規格協会

(事務局)

計  良  敏  雄

社団法人日本環境測定分析協会

※  期間途中,浅田  正三に変更