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日本工業規格

JIS

 K

0089

 : 1998

排ガス中のアクロレイン分析方法

Methods for determination of acrolein in flue gas

1.

適用範囲  この規格は,排ガス中のアクロレイン(アクリルアルデヒド)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において,アクロレインを製造,

使用する作業に伴って煙道,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,排ガス採取方法,ガスクロマトグラフ分析方法及び吸光光度分

析方法に共通する事項は,それぞれ JIS K 0050JIS K 0095JIS K 0114 及び JIS K 0115 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

分析方法の概要

分析方法の

種類

要旨

試料採取

定量範囲 (ppm)

適用条件

ガスクロマトグラフ法  試料ガスを真空捕集瓶に採取

し,そのまま,又は低温で濃縮

したのち,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,得られたクロマト

グラムからアクロレインを定

量する。

真空捕集瓶法 0.01∼1 000

(試料ガス 1の場合)

ヘキシルレゾルシノー

ル吸光光度法

排ガス中のアクロレインを吸

収液に吸収させたのち,加熱し

て発色させ,加熱して発色さ

せ,この液の吸光度 (605nm)

を測定する。

吸収瓶法

吸収液:トリクロロ酢酸,

塩化水銀 (II) 及び 4−ヘ

キシルレゾルシノール混

合溶液。液量:50ml

0.2

∼5

(試料ガス 20の場合)

5.2.1

による。

4.

試料ガス採取方法  試料ガス採取方法は,次による。

なお,試料ガスは,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

に用いる。

4.1

試料ガスの採取位置  代表的なガスが採取できる点,例えば,ガスの流速の変化が著しくない位置

を選ぶ。

4.2

採取方法の種類  試料ガスが 1似下(真空捕集瓶法)の場合,及び 20程度(吸収瓶法)の場合と

する。


2

K 0089 : 1998

4.3

試料ガス採取量が 1以下の場合  この方法はガスクロマトグラフ法に適用する。

4.3.1

真空捕集瓶  真空捕集瓶は JIS K 0095 の図 4(b-2)(真空捕集瓶)に示すグリースのいらないふっ素

樹脂製バルブ及びシリコーンゴム栓を付けた内容積 1のもの(

1

)

(

1

)

内部をあらかじめ洗剤で洗浄しておく。

また,低温濃縮法による場合は,内容積を求めておくこと。

4.3.2

試料ガスの採取  試料ガスの採取に先立ち,真空捕集瓶の中の空気を脱気しておく。採取時には真

空捕集瓶のバルブを開き,除湿管を通して導管(内径 2∼3mm 程度)から試料ガスを導入する(

2

)

(

2

)

気温及び排ガス温度を測定しておき,補正が必要なときに用いる。排ガス温度が著しく高い場

合のほかは,気温をもって採取時の試料ガス温度としてよい。

4.4

試料ガス採取量が 20程度の場合  この方法はヘキシルレゾルシノール吸光光度法の場合に適用す

る。

4.4.1

試薬及び吸収液の調製方法

(1)

試薬

(a)

水  JIS K 0557 に規定する種別 A2 のもの。

(b)

エタノール  JIS K 8102 に規定するもの。

(c)  4

−ヘキシルレゾルシノール(融点 6870℃)

(d)

塩化水銀 (II)     JIS K 8139 に規定するもの。

(e)

トリクロロ酢酸  JIS K 8667 に規定するもの。

(2)

吸収原液の調製方法  吸収原液の調製方法は次による。

(a)  4

−ヘキシルレゾルシノール溶液  4−ヘキシルレゾルシノール(融点 68∼70℃)5g をエタノール

5ml

に溶かした後,エタノールを加えて全量を 10ml とする。

(b)

塩化水銀 (II) 溶液  塩化水銀 (II) の特級 3g をエタノールに溶かして 100ml とする。

(c)

トリクロロ酢酸飽和溶液  トリクロロ酢酸 100g に水 10ml を加え,水浴上で加熱する(

3

)(

4

)

(

3

)

均一溶液を作るため,一度に多量を調製するのがよい。

(

4

)

腐食性が強いので,ドラフトチャンバーの中で操作し,皮膚などに付着しないよう注意する。

(3)

吸収液(

5

)

の調製方法  吸収液の調製は次による。エタノール 60ml,4−ヘキシルレゾルシノール溶液

1ml

,塩化水銀 (II) 溶液 2ml 及びトリクロロ酢酸飽和溶液 50ml の割合で混合する。

(

5

)

この溶液は不安定なので,使用の都度調製する。

4.4.2

試料ガス採取装置  図 に示すもの。

4.4.3

試料ガスの採取  試料ガスの採取は,次のとおりとする。

(1)

吸収瓶 1∼2 個を用意する。吸収瓶は遮光した上向きろ過板付きで容量 150ml のもの[JIS K 0095 

図 3(吸収瓶の例)(a)参照]を使用し,吸収液 50ml を入れる。

(2)

吸収瓶は,なるべく採取位置の近くに置く。

(3)

吸収瓶に試料ガスを導入する前に,配管内を試料ガスで十分に置換する(

6

)

(

6

)

置換ガス量は,配管内容積の5∼10倍の量とする。

(4)

試料ガスの吸引速度は 1l/min 程度とし,吸収液温度は 20℃以下とする。

(5)

採取する試料ガス量は,20を基準とするが,試料ガス中のアクロレインの濃度に応じて適宜増減す

る。試料ガスを吸収した溶液を分析用試料溶液とする。

(6)

試料ガス量を測定する際,その場所で同時にガスの温度及び圧力を測定しておく。


3

K 0089 : 1998

図 1  試料ガス採取装置(一例)

5.

定量方法

5.1

ガスクロマトグラフ法

5.1.1

試薬及び校正用ガス

(1)

試薬

(a)

精製アクロレイン  アクロレイン(

7

)10ml

を蒸留し,52.7∼53℃の留分のものをとり(

8

)

,冷暗所(

9

)

保存する。

(

7

)

市販のアクロレインは純度98∼99%で,安定剤としてハイドロキノン0.1%程度が加えられてい

る。アクロレイン(二量体)0.4v/v%,その他のもの0.5%,合計1.0%程度の不純物がある。アク

ロレインは粘膜に対し強い刺激作用があるので,ドラフトチャンバーの中で操作する。

(

8

)

アクロレインの純度は,ガスクロマトグラフ[カラムの条件は,5.1.2(3)及び 5.1.3(1)による。

で確かめる。

(

9

)

冷蔵しないと重合のおそれがある。

(2)

校正用ガス  図 に示す内容積既知のシリコーンゴム栓付校正用ガス瓶(ガラス製)(

10

)

にマイクロシ

リンジで精製アクロレインの液体 5

µl を注入して揮発させ,これを校正用ガスとする。ガス瓶の内容

積が 1 000ml の場合に校正用ガス 1ml は,0.001 68ml のアクロレイン [0℃,101.32kPa]  に相当する。

(

10

)

容器の口はすりのないものを用い,十分に洗浄して油分を除いておく。水及び洗浄用溶剤が残


4

K 0089 : 1998

留しないように注意する。

図 2  校正用ガス瓶(一例)

5.1.2

装置及び器具

(1)

濃縮装置  図 に示す濃縮管,ジュワー瓶,真空ポンプなどで構成する。

図 3  濃縮装置(一例)

(2)

気化導入装置  図 に示す加熱器,温度調節器,三方コックなどで構成する。


5

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図 4  気化導入装置(一例)

(3)

ガスクロマトグラフ  ガスクロマトグラフは次のとおりとする。

(a)

検出器  水素炎イオン化検出器

(b)

キャリヤーガス  純度 99.99%以上の窒素又は純度 99.8%以上のヘリウム

(c)

燃料ガス  JIS K 0512 に規定する水素

(d)

助燃ガス  清浄空気

(e)

カラム  内面をよく洗浄した内径 3∼4mm,長さ 3m のガラス管又はステンレス鋼管にけいそう土

担体(粒度 149∼250

µm)に適当な固定相液体(

11

)

を含浸させたもの。

(

11

)

ポリエチレングリコール1500,又は1, 2, 3−トリス(2−シアノエトキシ)−プロパンをけいそ

う土担体に20∼25%含浸させる。

キャピラリーカラムを用いてもよい。

5.1.3

操作  操作は次の手順で行う。

(1)

分析条件の設定  ガスクロマトグラフの分析条件は,次のとおりとする。

(a)

カラム温度  40∼120℃(昇温速度は 5∼6℃/min)又は 50∼60℃の間の一定温度

(b)

試料導入部の温度  120℃

(c)

検出器槽温度  120℃

(d)

キャリヤーガス流量  40∼60ml/min

(2)

アクロレイン濃度が 1ppm 以上の場合


6

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(a)

真空捕集瓶のシリコーンゴム栓から試料ガス 1ml を気体用シリンジにとり,ガスクロマトグラフに

導入し,クロマトグラムを記録する。

(b)

試料の測定の前又は後に校正用ガス 0.5ml を導入して,同一条件でクロマトグラムを記録する。

(3)

アクロレイン濃度が 0.011ppm の場合

(a)

真空捕集瓶を

図 に示すように濃縮装置に接続し,濃縮管の U 字管部を寒剤[液体空気,液体酸素

(

12

)

又はドライアイス(

13

)

]で冷却しながら真空ポンプで試料ガスを吸引する。吸引速度は液体空気

又は液体酸素の場合は 200ml/min 以下,ドライアイスの場合は 50ml/min 以下とする。真空捕集瓶(

14

)

内の試料ガスの全量を吸引し,濃縮管のコックを閉じ,真空ポンプを止めて濃縮管を室温に戻す。

次に気化導入装置(

図 4)に濃縮管を接続し,記録計の指示が安定した後,濃縮管を 100℃に加熱し,

コックを切り換えて試料の全量(

15

)

をガスクロマトグラフに導入する。

(

12

)

液体酸素は,密閉した場所に保管しないよう,また有機物と混ぜないように注意する。液体酸

素の代わりに液体窒素を用いると,試料中の酸素が濃縮されるので,液体窒素は用いないこと。

(

13

)

−78℃

(

14

)

真空捕集瓶に水滴が見られる場合には,濃縮操作時に真空捕集瓶を加温する。

(

15

)

水分が残らないように試料の全量をガスクロマトグラフに導入する。

5.1.4

計算  試料及び校正用ガスのクロマトグラム中アクロレインのピーク面積又はピーク高さを測定

し,試料ガス中のアクロレインの濃度を次の式によって算出し,有効数字 2 けたに丸める。

6

10

5

.

0

68

001

.

0

×

×

×

S

S

V

A

A

C

ここに,

C

:  試料ガス中のアクロレイン濃度 (ppm)

A

:  試料ガスのクロマトグラム中アクロレインのピーク面積又は

ピーク高さ

A

S

:  校正用ガスのクロマトグラム中アクロレインのピーク面積又

はピーク高さ

V

S

:  分析に用いた試料ガス量 (ml)

5.2

ヘキシルレゾルシノール吸光光度法

5.2.1

適用条件  この方法は,試料ガス中にオゾン又はジエン類が 10volppm 程度共存すると正の影響を

受けるので,その影響を無視又は除去できるときに適用する。

5.2.2

試薬及び試薬溶液(検量線用溶液)の調製

(1)

試薬

(a)

精製アクロレイン  5.1.1(1)(a)に同じ。

(b)

エタノール  JIS K 8102 エタノール (95) に規定するもの。

(2)

アクロレイン検量線用原液[250

µアクロレイン/ml100µアクロレイン/ml (0℃,101.32kPa)]の調

製  100∼130℃で 2 時間乾燥して冷却したゴム栓付ガラス製注射筒 1ml を用いて精製アクロレイン

0.25g

(約 0.3ml)(

16

)

をエタノール約 100ml を入れた全量フラスコ 1 000ml にとり,エタノールを標線

まで加える。使用時に調製する。

(

16

)

アクロレインを注射筒に採取したとき及び全量フラスコに移したときの注射筒の重さを1mg ま

ではかってその差から求める。

(3)

アクロレイン検量線用溶液[25

µアクロレイン/ml10µアクロレイン/ml (0℃,101.32kPa)]の調製

アクロレイン検量線用原液 10ml を全量フラスコ 100ml にとり,エタノールを標線まで加えたもの。

使用時に調製する。


7

K 0089 : 1998

5.2.3

操作  操作は,次の手順で行う。

(1)

分析用試料溶液 10ml を共栓付試験管にとる。

(2)

ゆるく栓をしたまま 60±2℃の水浴中で 15 分間加熱する。

(3)

室温になるまで水中で冷却する。

(4)

この液を吸収セルに移し,605nm 付近の波長で吸光度を測定する(

17

)

。対照には,(2)(3)の処理をし

た吸収液を用いる(

18

)

。あらかじめ作成した検量線からアクロレイン濃度 (ppm) を求める。

(

17

)

この液の吸光度は,2時間以内は変化しない。

(

18

)

使用済み吸収液には水銀化合物が含まれているので,廃液の処理に注意すること。

5.2.4

検量線の作成  アクロレイン検量線用溶液 0.5ml,1.0ml 及び 2.0ml をそれぞれ共栓付試験管に段階

的にとり,吸収液を加えて 10ml とする。5.2.3(2)(4)に従って操作し,アクロレイン量と吸光度との関係

線を作成する。

5.2.5

計算  試料ガス中のアクロレイン濃度を次の式によって算出し,有効数字 2 けたに丸める。

000

1

1

1

2

×

×

×

S

V

V

V

A

C

ここに,

C

: 試料ガス中のアクロレイン濃度 (vol ppm)

A

: 検量線から求めたアクロレインの ml(分取した分析用試料溶液

中のアクロレインのガスとしての体積) (ml)

V

2

: 分析用試料溶液 (ml)

V

1

: V

2

からの分取量 (ml)

V

S

: JIS K 0095 の 5.1.7

(試料ガス採取量)

で求めた試料ガス採取量  (l)

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。ただし,分析試料溶液全量を用いて定量を行う場合は,試料ガス

採取ごとに行った分析値を有効数字 2 けたに丸める。

付表 1  引用規格

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 8102

  エタノール (95) (試薬)

JIS K 8139

  塩化水銀 (II) (試薬)

JIS K 8667

  トリクロロ酢酸(試薬)


8

K 0089 : 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

成践大学名誉教授

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環境保健部

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