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日本工業規格

JIS

 K

0091

: 1998

排ガス中の二硫化炭素分析方法

Methods for determination of carbon disulfide in flue gas

1.

適用範囲  この規格は,排ガス中の二硫化炭素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,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  化学分析方法,排ガス試料採取方法,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

ジ エ チ ル ジ チ オ

カ ル バ ミ ン 酸 銅
吸光光度法

試料ガス中の二硫化炭素をジエチル

アミン銅溶液に通じて吸収させたの
ち,吸収液中に生成したジエチルジ
チ オ カ ル バ ミ ン 酸 銅 の 吸 光 度

(435nm)

を測定し,二硫化炭素を定

量する。

吸収瓶法

吸収液:硫酸銅,ジ
エ チ ル ア ミ ン 塩 酸
塩,アンモニア及び

く え ん 酸 の 溶 液 に
エ タ ノ ー ル を 加 え
たもの。

液量:50ml×2 最前
段 の 吸 収 瓶 に 酢 酸
カ ド ミ ウ ム 溶 液 を

入れ,共存する硫化
水素を除去する。 
液量:50ml×1

3

∼60(

1

)

5.1.1

による。

ガ ス ク ロ マ ト グ
ラフ法

試料ガスを採取し,ガスクロマトグ
ラフに導入して得られたクロマトグ

ラムから二硫化炭素を定量する。

真 空 捕 集 瓶 又 は 捕
集バッグ法

0.2

∼10(

2

)

(炎光光度

検出器)

(

1

)

定量範囲は,吸光光度法では試料ガス10

λ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

)

分析用試料ガス 0.1∼5ml を導入する場合。

4.

試料ガス採取方法  試料ガスの採取方法は吸収瓶法,真空捕集瓶又は捕集バッグ法による。


2

K 0091 : 1998

分析に用いる試料ガスの採取位置は,同じ採取位置において近接した時間内で原則として 2 回以上試料

ガスを採取し,それぞれ分析する。

4.1

吸収瓶による方法  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

(1)

試薬

(a)

水  JIS K 0557 に規定する種別 A2 のもの。

(b)

硫酸銅(II)五水和物  JIS K 8983 に規定するもの。

(c)

ジエチルアミン塩酸塩

(d)

アンモニア水  JIS K 8085 に規定するもの。

(e)

くえん酸−水和物  JIS K 8283 に規定するもの。

(f)

エタノール(99.5)  JIS K 8101 に規定するもの。

(g)

酢酸カドミウム  JIS K 8362 に規定するもの。

(2)

試薬溶液(吸収液)の調製方法

(a)

吸収液  硫酸銅(II)五水和物 0.2g をとり,水を加えて溶かし全量 1

λとする。この溶液 10ml を全量フ

ラスコ 100ml にとり,ジエチルアミン塩酸塩 0.75g を加え,アンモニア水 0.5ml 及びくえん酸−水

和物 5g を水 100ml に溶かした液 3ml を加えたのち,エタノール(99.5)を標線まで加えたもの。

(b)

硫化水素除去用吸収液  酢酸カドミウム 1g を水 100ml に溶かしたもの。

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 100∼250ml で,JIS K 0095 の図 3(吸収瓶の例)(a)に例示するものを三つ連結して用い

る。

(2)

試料ガスの採取装置  JIS K 0095 の図 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)

]に例示する構成による。

4.1.3

試料ガスの採取及び分析用試料溶液の調製

(1)

試料ガスの採取  採取管,導管の取付けは JIS K 0095 の 5.1.1(採取管,導管の取付け)による。

ここに示す装置の記号は

図 による。

(a)

吸収瓶  (H

1

)

に硫化水素除去用吸収液 50ml を入れ,吸収瓶(H

2

及び H

3

)に吸収液 50ml ずつをそれ

ぞれに入れる。

(b)

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

∼R

1

)

までを試料ガスで置換する。

(c)

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

, H

2

及び H

3

)側に

回す。次にガスメータ (M) の指示を 0.01のけたまで読み取る。

(d)

吸引ポンプ (L) を作動させ試料ガスを吸収瓶(H

1

, H

2

及び H

3

(

3

)

に通す。このとき流量調節コック

(P

1

及び P

2

)を操作して,吸引流量 0.1

λ/min 程度とする。

試料ガスを約 20

λ(

3

)

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) の指示を 0.01

λのけたまで読み取る。同時に温度 (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。

(e)

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。

(

3

)

二硫化炭素温度が100vol ppm 以上のときは,試料ガス採取量は2

λでよい。また,排ガス温度の

影響を著しく受ける場合は,吸収瓶 (H

1

, H

2

)

を水などで冷却するとよい。


3

K 0091 : 1998

(f)

試料ガスの採取量の算出  試料ガスの採取量は,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。

図 1  吸収瓶法の試料ガス採取装置の一例

(2)

分析用試料溶液の調製  4.1.3(1)の試料ガス採取を終了したのち,第二吸収瓶 (H

2

)

中の吸収液を全量

フラスコ 200ml に移し,

第二吸収瓶内を第三吸収瓶 (H

3

)

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,これを分析用試料溶

液とする。

4.2

真空捕集瓶又は捕集バッグによる方法  この方法は,ガスクロマトグラフ法に適用する。

4.2.1

器具及び装置

(1)

真空捕集瓶  JIS K 0095 の図 4(b-2)(真空捕集瓶)に例示する内容積 1

λのガラス製瓶(

4

)

(

4

)

内部をあらかじめ0.01mol/

λりん酸−アセトン溶液で洗浄し,乾燥させておく。

(2)

捕集バッグ  JIS K 0095 の図 4(c)[捕集バッグ(合成樹脂フィルム製)]に例示する内容積 5

λの合成

樹脂フィルム製バッグ(

5

)

(

5

)

フィルムの厚さは,50

µm 程度のものを使用する。

(3)

試料ガスの採取装置  JIS K 0095 の図 2(c)[真空フラスコ法(真空捕集瓶法)]及び(e)[捕集バッグ法

(間接法)

]に例示するもの。

4.2.2

試料ガスの採取試料  ガス採取の導管の取付けは,JIS K 0095 の 5.1.1 と同じ。

(1)

真空捕集瓶の場合  JIS K 0095 の 5.4.2(真空捕集瓶及び洗浄瓶の準備)及び 5.4.5(試料ガスの採取)

による。


4

K 0091 : 1998

内容積 1

λ真空捕集瓶(I)を図 に示す導管 (B) にガラスふっ素樹脂コック (J) の先端を接続し,吸

引ポンプ (E) を作動させて導管内を試料ガスと置換させる。次にコック (J) を開き,試料ガスを採取

したのちコック (J) を閉じ,これを分析用試料ガスとする。

(2)

捕集バッグの場合  JIS K 0095 の 5.6.2(捕集バッグ及び洗浄瓶の準備)及び 5.6.5(試料ガスの採取)

による。

内容積 5

λの捕集バッグ (D) を図 に示す気密容器 (C) に入れコック (F) につなぐ。次に導管 (B)

と吸引ポンプ (E) を接続し,吸引ポンプを作動させ捕集バッグ内を脱気したのちコック (F) を閉じる。

吸引ポンプをコックにつなぎかえ,導管 (B) を採取管 (A) につなぐ。吸引ポンプを作動させコック

(F)

及びコック (G) を開いて試料ガスと置換したのち,試料ガスを採取しコック (F) を閉じる。吸引

ポンプを止め捕集バッグを容器 (C) から取り出し,シリコーンゴム栓をして,これを分析用試料ガス

とする。

図 2  真空捕集瓶又は捕集バッグ法の試料ガス採取装置の一例

(3)

試料ガスの採取量の算出(真空捕集瓶法の場合)  試料ガス採取量は,JIS K 0095 の 5.4.6(試料ガス

採取量)によって,標準状態 (0℃, 101.32 kPa)  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

ジエチルジチオカルバミド酸銅吸光光度法

5.1.1

適用条件  この方法は,試料ガス中に硫化水素が共存すると影響を受けるので,試料ガス採取時に

硫化水素除去用の吸収液に通して,その影響を除去できるときに適用する。

5.1.2

試薬及び試薬溶液の調製

(1)

試薬

(a)  N, N

−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物  JIS K 8454 に規定するもの。

(b)

エタノール(95)    JIS K 8102 に規定するもの。

(c)

銅  JIS K 8660 に規定するもの。


5

K 0091 : 1998

(d)

硝酸  JIS K 8541 に規定するもの。

(2)

試薬溶液の調製方法

(a)

ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム溶液  N, N−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水

和物 0.2g を水 10ml に溶かし,不溶解物があればろ過する。この溶液 1ml を全量フラスコ 100ml に

とり,エタノール(95)を標線まで加えたもの。

(褐色瓶に保存する。調製後 1 か月以上のものは使用しない。

(b)

くえん酸溶液  4.1.1(1)によるくえん酸−水和物 5g を水に溶かし,水を加えて全量 100ml としたも

の。

(c)

検量線用銅発色液(

6

)

  4.1.1(1)による硫酸銅(II)五水和物 0.557g を 100ml のビーカーにとり,水 10ml

に溶かし,

くえん酸溶液 1ml 及び 4.1.1(1)によるアンモニア水 3ml を加えたのち,

全量フラスコ 100ml

に洗い移し水を標線まで加える。さらに,この溶液 1ml を全量フラスコ 100ml にとり,くえん酸溶

液 1ml を加えたのち,エタノール(99)を標線まで加えたもの。

この検量線用銅発色液 1ml は,二硫化炭素ガス 0.01ml (0℃, 101.32kPa)  に相当する。

(

6

)

銅(金属)を用いて検量線用銅発色液を調製してもよい。銅0.709g をビーカー200ml にとり,

硝酸 (1+1) 10ml を加え,加熱して分解し,アンモニア水を少量ずつ加えてアルカリ性とした

のち,全量フラスコ500ml に洗い移し,水を標線まで加える。さらにこの溶液1ml を全量フラス

コ100ml にとり,くえん酸溶液1ml を加えたのち,エタノール(99)を標線まで加える。

この検量線用銅発色液 1ml は,二硫化炭素ガス 0.01ml (0℃, 101.32kPa)  に相当する。

5.1.3

操作  4.1.3(2)で調製した分析用試料溶液の波長 435nm 付近における吸光度を 5.1.2(2)(a)の吸収液

を対照として測定する。

5.1.4

検量線の作成  分析用試料溶液濃度に応じて,5.1.2(2)(c)の検量線用銅発色液 2,5,10 及び 15ml

を全量フラスコ 50ml にそれぞれとり,ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム溶液を標線まで加え(

7

),

エチルジチオカルバミド酸ナトリウム溶液を対象として,波長 435nm 付近における吸光度を測定して,二

硫化炭素ガスの濃度 (ml/ml) と吸光度の関係線を作成する。

(

7

)

混合したのち,5分間以上経過すれば,発色は安定する。

5.1.5

計算  次の式によって,試料ガス中の二硫化炭素濃度を算出する。

1000

200 ×

×

=

S

V

A

C

ここに,

排ガス中の二硫化炭素濃度 (vol ppm)

検量線から求めた二硫化炭素濃度 (ml/ml)

200

分析用試料溶液の全量 (ml)

V

S

JIS K 0095 5.4.6

で求めた試料ガス採取量  (

λ)

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

(1)

試薬

(a)  n

−ヘプタン(

8

)

(b)

二硫化炭素  JIS K 8732 に規定するもの。

(

8

)

二硫化炭素と反応する成分を含まないこと,5.2.3(1)の分析条件で二硫化炭素のピークに妨害成

分が含まれていないことを確認する。


6

K 0091 : 1998

(2)

二硫化炭素検量線用溶液の調製方法  n−ヘプタン約 9ml を全量フラスコ 10ml に入れて質量を 1mg

まで精密にはかり,これに二硫化炭素 0.2ml をマイクロシリンジを用いて加え,再び質量を 1mg まで

精密にはかり,二硫化炭素量を求めたのち,n−ヘプタンを標線まで加える。この溶液を n−ヘプタン

で希釈して,1

µl 中に 0.2ng, 0.5ng, 1ng 及び 2ng を含む二硫化炭素検量線用溶液を調製する。

5.2.2

器具及び装置

(1)

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  炎光光度検出器(

9

)

(

9

)

水素炎イオン化法による検出もでき,両者の指示が見られる2ペン方式のものを用いてもよい。

(b)

キャリヤーガス  純度 99.9%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 に規定する水素の 1 級又は 2 級のもの。

(d)

助燃ガス  清浄空気又は酸素(

10

)

(

10

)

二硫化炭素などを含まないもの。

(e)

カラム用管  内径 3∼4mm  ,長さ 3∼5m の硬質ガラス管で,内面を酸でよく洗浄し,約 0.05mol/

λ

りん酸溶液で処理を行ったのち,水洗し,乾燥したもの又はふっ素樹脂管。

(f)

カラム充てん剤  中性のけいそう土担体(

11

)

,又は不活性材料(

12

)

からなる担体に適当な固定相液体

を含浸させたもの(

13

)

(

11

)

高純度のかっ色けいそう土担体をジメチルジクロロシラン処理したもの。

(

12

)

ふっ素樹脂粒は,化学活性が最も小さく試料の損失が小さいが分離能は劣る。

(

13

)

二硫化炭素は,カラム充てん剤に吸着されやすいので二硫化炭素検量線用溶液を数回注入し,

応答の再現性が良好であることを確認する。

5.2.3

操作  操作は,次の手順によって行う。

(1)

分析条件  ガスクロマトグラフの分析条件は,表 に例を示す。

表 2  ガスクロマトグラフ分析条件の例

例 1

例 2

カラム充てん剤

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

25%

含浸させたもの

粒径(149∼250

µm)

β

β

−オキシジプロピオニトリルをけ

いそう土担体に 25%含浸させたもの

(

14

)

粒径(60∼80 メッシュ)

カラム用管

内径 3∼4mm

長さ 3∼5m

内径 3∼4mm

長さ 3∼5m

カラム槽温度 70∼80℃ 30∼50℃

検出器温度 80∼100℃ 40∼70℃

キャリヤーガス流量

40

∼60ml/min

40

∼50ml/min

燃料ガス流量 40∼150ml/min 40∼150ml/min

助燃ガス流量 40∼60ml/min(空気の場合)

10

∼40ml/min(酸素の場合)

40

∼60ml/min(空気の場合)

10

∼40ml/min(酸素の場合)

(

14

)

二硫化炭素とメチルメルカプタンとの分離がよく,悪臭物質の測定方法の硫化物分

析法に採用されている。

(2)

定量

(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,4.2.2 で採取した分析用試料ガスの一定

量 (0.1∼5ml)  を気体用シリンジを用いて,ガスクロマトグラフに導入し,クロマトグラムを記録す

(

15

)


7

K 0091 : 1998

(

15

)

分析用試料ガス中の二硫化炭素濃度が高く,検量線の2ng を超えるときは真空捕集瓶(内容積

既知)を用い清浄空気又は窒素で薄めて分析試料ガスとし,計算には希釈倍数を補正し濃度を

求める。

(b)

試料ガス中の二硫化炭素によるピーク高さ又はピーク面積を測定し,あらかじめ作成した検量線か

ら二硫化炭素の質量 (ng) を求める。

5.2.4

検量線の作成  検量線の作成は,次のとおりとする。

(1)  5.2.1(2)

で調製したそれぞれの二硫化炭素検量線用溶液について,その一定量をマイクロシリンジを用

いて,5.2.3(1)の分析条件で,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。

(2)

検量線用溶液中の二硫化炭素によるピーク高さ又はピーク面積を測定する。両対数方眼紙に二硫化炭

素質量 (ng) とピーク高さ又はピーク面積との関係線を作成する。

5.2.5

計算  次の式によって試料ガス中の二硫化炭素濃度を算出する。

S

S

V

W

C

×

×

=

1

.

76

4

.

22

ここに,

C

排ガス中の二硫化炭素濃度 (vol ppm)

W

S

検量線から求めた二硫化炭素の質量 (ng)

76.1

二硫化炭素の分子量

V

S

  JIS K 0095

の 5.4.6 で求めた分析用試料ガスの注入量 (ml)

[捕集バッグ法の場合は,分析用試料ガスの注入量 (ml)]

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 8085

  アンモニア水(試薬)

JIS K 8101

  エタノール(99.5)(試薬)

JIS K 8102

  エタノール(99)(試薬)

JIS K 8283

  くえん酸一水和物(試薬)

JIS K 8362

  酢酸カドミウム二水和物(試薬)

JIS K 8454

  N, N−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物(試薬)


8

K 0091 : 1998

JIS K 8541

  硝酸(試薬) 

JIS K 8660

  銅(試薬)

JIS K 8732

  二硫化炭素(試薬)

JIS K 8983

  硫酸銅(II)五水和物(試薬)

JIS Z 8808

  排ガス中のダスト濃度の測定方法


9

K 0091 : 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

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