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日本工業規格

JIS

 K

0090

 : 1998

排ガス中のホスゲン分析方法

Method for determination of phosgene in flue gas

1.

適用範囲  この規格は,排ガス中のホスゲン(塩化カルボニル)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,ホス

ゲ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及び関連規格を

付表 に示す。

2.

共通事項  化学分析に共通する事項,排ガス試料採取方法及び吸光光度分析方法は,それぞれ JIS K 

0050JIS K 0095

及び JIS K 0115 による。

3.

分析方法の種類及び概要  表 による。

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

vol ppm

適用範囲

ジフェニル尿素 
紫外吸光光度法

試料ガス中のホスゲンを吸収液に
吸収させた後,生成したジフェニル

尿素を溶媒抽出し,抽出液の吸光度

(257nm)

を測定

吸収瓶法 
吸収液:アニリン

溶液 (2.5g/l)

(pH7

∼9)

液量:10ml×1

0.1

∼5

(20l)

5.1

による。

4.

試料ガスの採取方法  分析に用い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

採取方法  吸収瓶法

4.2

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)

水酸化ナトリウム  JIS K 8576 に規定するもの。

(d)

アニリン  JIS K 8042 に規定するもの。

(2)

試薬溶液(吸収液)の調製方法  アニリン 25g を塩酸 (1mol/l)  に溶解し,1としたもの。使用時にこ

の 100ml をとり,水酸化ナトリウム (1mol/l)  溶液で pH を 7∼9 に調節し,1に薄める。

4.3

装置及び器具


2

K 0090 : 1998

(1)

吸収瓶  容量 40∼50ml で図 に例示するものを 1 本用いる。

備考  この吸収瓶は,JIS K 0095 の図 3(吸収瓶の例)(d)又はこれに準じるものを用いる。吸収瓶は

ノズル付き[

図 3(b)]でもよいが,この場合にはノズルの内径は 1mm,2 個直列に接続する。

図 1  吸収瓶の一例

(2)

試料ガス採取装置  装置は図 に例示する構成で,次の要件を備えること。このものは JIS K 0095 

図 2(a)[吸収瓶法(試料ガス採取量をガスメーターで計測する場合)]の構成である。

(a)

試料ガス採取装置は,排ガス中の共存成分で腐食されない材質のもの。例えば,ガラス,ステンレ

ス鋼,石英ガラス,ふっ素樹脂などを用いる。

(b)

試料ガス中にダストなど混入するのを防ぐため,試料ガス採取装置の適当な箇所に無アルカリろ過

材を入れる(

1

)

(

1

)

ホスゲンは高温で分解しやすいので加熱は極力避け,水分の凝縮が多く,やむを得ない場合で

も100℃以下にとどめる。


3

K 0090 : 1998

図 2  試料ガス採取装置の一例

4.4

試料ガスの採取  試料ガスの採取は,次のとおりとする。

(1)

吸収瓶に吸収液を 10ml 入れる(

2

)

(

2

)

吸収瓶の内径が

1のものより大きいときには,静置時の吸収液の液面からガラスフィルターま

での距離は3cm 以上とし,これ以下のときは液量を増加する。

ノズル付きの吸収瓶を使用する場合はそれぞれ静置時の吸収液の液面からノズルまでの距離

は 6cm 以上とし,これ以下のときは液量を増加する。

(2)

試料ガス採取装置は,なるべく採取位置の近くに置き,吸収瓶にガスを導入する前に,配管内を試料

ガスで十分置換する。

(3)

試料ガスの吸引流量は 0.7l/min 以下,採取量は 20とし,試料ガス中のホスゲンの濃度に応じて増減

する。試料ガス量の測定と同時に,流量計におけるガスの温度及び圧力をはかっておく。

5.

定量方法

5.1

適用条件  この方法は,試料ガス中に塩素,二酸化窒素などの酸性ガスが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

試薬及び試薬溶液の調製方法

(1)

試薬

(a)

硫酸  JIS K 8951 に規定するもの。

(b)

ヘキサン  JIS K 8848 に規定するもの。

(c)  1

−ペンタノール

(d)

メタノール  JIS K 8891 に規定するもの。

(e)  1, 3

−ジフェニル尿素(融点 238239℃)

(2)

試薬溶液の調製方法

(a)

硫酸 (14)    硫酸を用いて調製したもの。


4

K 0090 : 1998

(b)

抽出溶媒  ヘキサン及び 1−ペンタノールを等量ずつ混合したもの。

(c)  1, 3

−ジフェニル尿素検量線用原液  1, 3−ジフェニル尿素 94.9mg をメタノールに溶かして全量フ

ラスコ 100ml に入れ,メタノールで 100ml にしたもの。

(d) 1, 3

−ジフェニル尿素検量線用溶液  1, 3−ジフェニル尿素検量線用原液 1ml を全量フラスコに入れ,

水を加えて 100ml にしたもの。この溶液 1ml は,ホスゲン 1

µl (0℃, 101.32kPa)  に相当する。

5.3

分析用試料溶液の調製  4.4 の操作を終えた後,吸収瓶の吸収液の全量を分液漏斗 100ml に移す。吸

収瓶を吸収液約 20ml でよく洗い,その洗液を分液漏斗に加えて,これを分析用試料溶液とする(

3

)

(

3

)

吸収瓶を2本使用したならば両方とも同様な操作を行い,合わせて試料溶液とする。

5.4

装置及び器具

(1)

分光光度計

(2)

吸収セル(石英ガラス製)

5.5

操作

(1)

分析用試料溶液に硫酸 (1+4) 5ml 及び抽出溶媒を加えて十分に振り混ぜる。

(2)

静置した後,溶媒層を全量フラスコ 25ml に移す。

(3)

再び水層に抽出溶媒 10ml を加えて十分に振り混ぜる。

(4)

静置した後,溶媒層を先の全量フラスコ 25ml に加える。

(5)

抽出溶媒を標線まで加える。

(6)

分液漏斗 100ml に吸収液 40ml をとり,(1)(5)の操作を行い,空試験液とする。

(7)  (5)

の試料溶液及び(6)の空試験液をそれぞれ吸収セルにとり,空試験液を対照として,分光光度計によ

って,波長 210∼300nm の範囲における吸収スペクトルを記録する。その例を

図 に示す。

(8)

図 において極小吸光度を示す A 点と B 点とを結びこれを基線とする。

(9)

極大吸光度を示す P 点から垂線を下ろし,基線 AB との交点を C とし,吸光度 PC を求める。

(10)

あらかじめ求めた検量線からホスゲン濃度を求める。

図 3  紫外吸収スペクトルの一例

5.6

検量線の作成  1, 3−ジフェニル尿素検量線用溶液 0,5,10,20ml をそれぞれ分液漏斗 100ml にと

り,吸収液を加えて 40ml とする。この溶液について 4.4(1)(9)の操作を行い,ホスゲン濃度  (

µl/ml)  と吸

光度の関係線を作成する。

5.7

計算  試料気体中のホスゲン濃度を次の式によって計算し,有効数字 2 けたに丸める。


5

K 0090 : 1998

Ch

A×25/V

S

ここに,

Ch

排ガス中のホスゲンの濃度 (vol ppm)

A

検量線から求めた分析用試料溶液中のホスゲン濃度  (

µl/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。


6

K 0090 : 1998

参考

この参考は,

本体の規定に関する事柄を,

本体に準じる形で補足したものであって規定の一部ではない。

参考表 1  参考法の種類と概要

分析方法の概要

分析方法の

種類

要旨

試料採取

定量範囲

vol ppm

適用条件

高速液体ク
ロマトグラ
フ法

吸収液に吸収させた後,生成したジ
フェニル尿素を高速液体クロマト
グラフ法(UV 検出器)で定量

吸収瓶法 
吸収液:アニリン
溶液 (2, 5g/l)

(pH7

∼9)

液量:10ml×1

0.05

∼7

(10l)

共存ガスによる妨害を
受けやすい場合

検知管法

4

−パラニトロベンジルピリジンと

ベンジルアニリンに反応して得た
赤の着色層の長さで定量

検知管用ガス採取
器(真空法,0.1l
で吸引

0.5

∼20

(0.1l)

0.1

∼4

(0.5l)

塩化水素,塩素,二酸
化窒素などの妨害が無
視できる場合

参考1

高速液体クロマトグラフ法

JIS K 0124

(高速液体クロマトグラフ分析通則)参照,定量は絶対検量線法で行う。

1.1

試料ガスの採取

1.1.1

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)

水酸化ナトリウム  JIS K 8576 に規定するもの。

(d)

アニリン  JIS K 8042 に規定するもの。

(2)

試薬溶液(吸収液)の調製方法  アニリンの 25g を塩酸 (1mol/l)  に溶解し 1としたもの。使用時に

この 100ml をとり,水酸化ナトリウム溶液 (1mol/l)  で pH を 7∼9 に調節し,1に薄める。

1.1.2

装置及び器具

(1)

吸収瓶  容量 40∼50ml で図 に例示するものを 1 本用いる。

備考  この吸収瓶は JIS K 0095 の図 3(d)又はこれに準じるものを用いる。吸収瓶はノズル付き[JIS K 

0095

図 3(b)]でもよいが,この場合にはノズルの内径は 1mm,2 個直列に接続する。

(2)

試料ガス採取装置  装置は図 に例示する構成で,次の要件を備えること。このものは JIS K 0095 

図 2(a)の構成である。

(a)

試料ガス採取装置は,排ガス中の共存部分で腐食されない材質のもの。例えば,ガラス,ステンレ

ス鋼,石英ガラス,ふっ素樹脂などを用いる。

(b)

試料ガス中にダストなど混入するのを防ぐため,試料ガス採取装置の適当な箇所に無アルカリろ過

材を入れる(

1

)

(

1

)

ホスゲンは高温で分解しやすいので,水分が凝縮する場合でも加熱は避ける。

1.1.3

試料ガスの採取  試料ガスの採取は,4.によるが,操作は次のとおりとする。

(1)

吸収瓶に吸収液を 10ml 入れる(

2

)


7

K 0090 : 1998

(

2

)

吸収瓶の内径が

1のものより大きいときには,静置時の吸収液の液面からガラスフィルターま

での距離は3cm 以上とし,これ以下のときは液量を増加する。

ノズル付きの吸収瓶を使用する場合はそれぞれ静置時の吸収液の液面からノズルまでの距離

は 6cm 以上とし,これ以下のときは液量を増加する。

(2)

試料ガス採取装置は,なるべく採取位置の近くに置き,吸収瓶にガスを導入する前に,配管中を試料

ガスで十分置換する。

(3)

試料ガスの吸引流量は 0.7l/min 以下,採取量は 20とし,試料ガス中のホスゲンの濃度に応じて増減

する。試料ガス量の測定と同時に,流量計におけるガスの温度及び圧力をはかっておく。

1.2

定量方法

1.2.1

試薬及び試薬溶液の調製方法

(1)

試薬

(a)

メタノール  JIS K 8891 に規定するもの。

(b)  1, 3

−ジフェニル尿素(融点 238239℃)

(c)

りん酸  JIS K 9005[りん酸(試薬)]に規定するもの。

(2)

試薬溶液の調製方法

(a)  1, 3

−ジフェニル尿素検量線用原液  1, 3−ジフェニル尿素 94.9mg をメタノールに溶かして全量フ

ラスコ (100ml) に入れ,メタノールを加えて 100ml にしたもの。

(b)  1, 3

−ジフェニル尿素検量線用溶液  1, 3−ジフェニル尿素検量線用原液 1ml を全量フラスコ

(100ml)

に入れ水を加えて 100ml としたもの。この溶液 1ml は,ホスゲン 1

µl {0℃, 101.32kPa}  に相

当する。この溶液 0,5,10,20ml をそれぞれ 50ml 全量フラスコにとり,メタノールを加えて一定

量とする。

(c)

溶離液  メタノールとりん酸 (0.02mol/l)  を混合したものを用いる。その容量比はカラムの種類に

よって 9 : 1∼1 : 1 の範囲内で選択する。

1.2.2

分析用試料溶液の調製  吸収瓶の吸収液の全量を 25ml の全量フラスコに移す。吸収瓶及び試料導

入管の壁を吸収液量の 5 分の 1 程度のメチルアルコールでよく洗い,その洗液を全量フラスコに加えて定

量とし,これを分析用試料溶液とする。分析用試料溶液は必要に応じてメタノールで薄める。

1.2.3

装置及び器具

(1)

高速液体クロマトグラフ

(2)

カラム  カラムは内径 4∼5mm,長さ 15∼25cm のステンレス鋼製の管に分配吸着クロマトグラフィ

用充てん剤,例えば ODS シリカ(粒径 5∼10

µm),全多孔性ポリスチレン樹脂(粒径 10∼15µm)な

どを充てんしたものを使用する。カラム槽温度は 35℃,紫外検出器 (250∼260nm)  を使用する。

1.2.4

操作

(1)

溶離液の流量を 1ml/min とし,ベースラインが安定した後,専用のマイクロシリンジを用いて試料溶

液 50

µl を注入し,ループバルブ方式のインジェクターで導入,ジフェニル尿素のピーク面積を測定す

る。

参考 図 に燃焼排ガスを測定したチャートの一例を示す。


8

K 0090 : 1998

参考 図 1  クロマトグラムの一例

(2) 1,

3

−ジフェニル尿素検量線用溶液について(1)の操作を行い,

ホスゲン濃度  (

µl/ml)  とピーク面積との

関係を求める。

(3)

検量線から分析用試料溶液中のホスゲンの濃度を求める。

1.2.5

計算  試料気体中のホスゲン濃度を次の式によって計算(分析用試料溶液量:25ml のとき)し,

有効数字 2 けたに丸める。

C

A×25n/V

S

ここに,

C

:  排ガス中のホスゲンの濃度 (ppm)

A

:  検量線から求めた分析用試料溶液中のホスゲン濃度  (

µl/ml)

n

:  分析用試料溶液の希釈倍率

V

S

:  JIS K 0095 の 5.1.7 で求めた試料ガス採取量  (l)

参考2

検知管法

2.1

装置及び器具

(1)

検知管  JIS K 0804[検知管式ガス測定器(測長形)]の 3.2(検知管の品質及び性能)に規定する検

知管でホスゲン用のもの。

(2)

ガス採取器  JIS K 0804 の 2.1(ガス採取器の種類)に規定するシリンダー形真空方式のもの。

(3)

試料ガス採取装置  試料ガス採取装置の例を参考 図 に示す。


9

K 0090 : 1998

参考 図 1  試料ガス採取装置の例

2.2

操作  測定操作は次の手順で行う。

(1)

検知管の両端を切り取って開封し,直ちに検知管ガス吸引端をガス採取器に取り付け,ガス導入端を

試料ガス採取管に挿入し,吸引ポンプで排ガスを吸引しながら,ガス採取器のピストンの柄を一気に

引いて固定し,その検知管について規定された時間放置する。

(2)

検知管を取り外す。

硫化水素濃度は検知剤層の変色先端面を検知管の表面に印刷されている濃度目盛で読みとる。


10

K 0090 : 1998

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 0115

  吸光光度分析通則

JIS K 0557

  用水・排水の試験に用いる水

JIS K 8042

  アニリン(試薬)

JIS K 8180

  塩酸(試薬)

JIS K 8576

  水酸化ナトリウム(試薬)

JIS K 8848

  ヘキサン(試薬)

JIS K 8891

  メタノール(試薬)

JIS K 8951

  硫酸(試薬)


11

K 0090 : 1998

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)

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

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