JP2000241404A - 炭素分別分析装置 - Google Patents
炭素分別分析装置Info
- Publication number
- JP2000241404A JP2000241404A JP11351067A JP35106799A JP2000241404A JP 2000241404 A JP2000241404 A JP 2000241404A JP 11351067 A JP11351067 A JP 11351067A JP 35106799 A JP35106799 A JP 35106799A JP 2000241404 A JP2000241404 A JP 2000241404A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- sample
- temperature heating
- analyzer
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 試料中の有機炭素および元素状炭素を分別し
て精度よく分析することができるとともに、その分析に
要する時間を短縮し、短時間で所定の分析を高精度に行
うことができる炭素分別分析装置を提供すること。 【解決手段】 一端に試料入口２が形成され、他端にガ
ス出口１０が形成された熱分解用管１と、前記ガス出口
側に接続されるＣＯ2 分析計１２を備えた炭素分別分析
装置において、前記熱分解用管１に、その上流側から順
にキャリアガス導入口３、試料Ｓ中の有機炭素を揮発・
熱分解させるための低温加熱部５および試料中の元素状
炭素を熱分解させるための高温加熱部６を設け、前記低
温加熱部５で有機炭素を分離し、前記高温加熱部６で元
素状炭素を分離するようにした。
て精度よく分析することができるとともに、その分析に
要する時間を短縮し、短時間で所定の分析を高精度に行
うことができる炭素分別分析装置を提供すること。 【解決手段】 一端に試料入口２が形成され、他端にガ
ス出口１０が形成された熱分解用管１と、前記ガス出口
側に接続されるＣＯ2 分析計１２を備えた炭素分別分析
装置において、前記熱分解用管１に、その上流側から順
にキャリアガス導入口３、試料Ｓ中の有機炭素を揮発・
熱分解させるための低温加熱部５および試料中の元素状
炭素を熱分解させるための高温加熱部６を設け、前記低
温加熱部５で有機炭素を分離し、前記高温加熱部６で元
素状炭素を分離するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、試料中の有機炭
素と元素状炭素とを分別分析する装置に関する。
素と元素状炭素とを分別分析する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】大気中の全浮遊粒子状物質（ＴＳＰ）中
に含まれる炭素成分の１つである元素状炭素はＳＯ2 の
ＳＯ4 2-への酸化に関与し、その濃度によっては気候変
動をひき起こす可能性がある。この元素状炭素を分析す
る手法の一つに、元素状炭素とＴＳＰ中に含まれる他の
炭素成分である有機炭素とを熱的に分離して分析する手
法がある。
に含まれる炭素成分の１つである元素状炭素はＳＯ2 の
ＳＯ4 2-への酸化に関与し、その濃度によっては気候変
動をひき起こす可能性がある。この元素状炭素を分析す
る手法の一つに、元素状炭素とＴＳＰ中に含まれる他の
炭素成分である有機炭素とを熱的に分離して分析する手
法がある。
【０００３】図６は、従来の炭素分別分析を行う装置の
構成を概略的に示すもので、この図において、６１は熱
分解用管で、その一端側には試料Ｓを挿入するための開
閉自在な蓋を有する試料入口６２が形成され、他端側に
はガス出口６３が形成されている。そして、この熱分解
用管６１の試料入口６２側（以下、上流側という）には
キャリアガスＣＧの導入口６４が形成されている。そし
て、６５は熱分解用管６１のキャリアガス導入口６４よ
り下流側の外周に巻設されるヒータで、低温および高温
に温度設定できるようにしてある。また、６６はガス出
口６３に適宜の流路（図示していない）を介して接続さ
れるＣＯ2 分析計である。さらに、６７は試料Ｓを載せ
るための試料ボートである。
構成を概略的に示すもので、この図において、６１は熱
分解用管で、その一端側には試料Ｓを挿入するための開
閉自在な蓋を有する試料入口６２が形成され、他端側に
はガス出口６３が形成されている。そして、この熱分解
用管６１の試料入口６２側（以下、上流側という）には
キャリアガスＣＧの導入口６４が形成されている。そし
て、６５は熱分解用管６１のキャリアガス導入口６４よ
り下流側の外周に巻設されるヒータで、低温および高温
に温度設定できるようにしてある。また、６６はガス出
口６３に適宜の流路（図示していない）を介して接続さ
れるＣＯ2 分析計である。さらに、６７は試料Ｓを載せ
るための試料ボートである。
【０００４】上記構成の炭素分別分析装置の動作につい
て説明すると、まず、熱分解用管６１内の所定位置に試
料Ｓを載置した試料ボート６７を設け、その状態でヒー
タ６５を低温（例えば４００℃程度）に設定して試料Ｓ
を加熱すると、試料Ｓ中に含まれる有機炭素が揮発しＣ
Ｏ2 となった後、キャリアガスＣＧによってＣＯ2 分析
計６６に運ばれ、ＣＯ2 濃度が測定される。次に、ヒー
タ６５を高温（例えば１０００℃程度に設定し、試料Ｓ
をさらに加熱すると、試料Ｓ中に含まれる元素状炭素が
熱分解されＣＯ2 となった後、キャリアガスＣＧによっ
てＣＯ2 分析計６６に運ばれ、ＣＯ2 濃度が測定され
る。そして、上記各測定によって得られたＣＯ2 濃度に
基づいて、試料Ｓ中の有機炭素および元素状炭素の量を
それぞれ求めることができる。
て説明すると、まず、熱分解用管６１内の所定位置に試
料Ｓを載置した試料ボート６７を設け、その状態でヒー
タ６５を低温（例えば４００℃程度）に設定して試料Ｓ
を加熱すると、試料Ｓ中に含まれる有機炭素が揮発しＣ
Ｏ2 となった後、キャリアガスＣＧによってＣＯ2 分析
計６６に運ばれ、ＣＯ2 濃度が測定される。次に、ヒー
タ６５を高温（例えば１０００℃程度に設定し、試料Ｓ
をさらに加熱すると、試料Ｓ中に含まれる元素状炭素が
熱分解されＣＯ2 となった後、キャリアガスＣＧによっ
てＣＯ2 分析計６６に運ばれ、ＣＯ2 濃度が測定され
る。そして、上記各測定によって得られたＣＯ2 濃度に
基づいて、試料Ｓ中の有機炭素および元素状炭素の量を
それぞれ求めることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の炭素分別分析装置では、単一のヒータ６５しか用い
てないため、これを低温から高温に設定するには時間が
かかり、高温から低温に設定するにはさらに時間がかか
る。そして、低温で揮発するＨＣ成分はＣＯ2 分析計２
による検出は困難なためＨＣガス検知器が必要となり、
また、温度不足により酸化不十分になればＣＯが発生し
誤差が生じることになる。
来の炭素分別分析装置では、単一のヒータ６５しか用い
てないため、これを低温から高温に設定するには時間が
かかり、高温から低温に設定するにはさらに時間がかか
る。そして、低温で揮発するＨＣ成分はＣＯ2 分析計２
による検出は困難なためＨＣガス検知器が必要となり、
また、温度不足により酸化不十分になればＣＯが発生し
誤差が生じることになる。
【０００６】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、試料中の有機炭素および元素状
炭素を分別して精度よく分析することができるととも
に、その分析に要する時間を短縮し、短時間で所定の分
析を高精度に行うことができる炭素分別分析装置を提供
することである。
たもので、その目的は、試料中の有機炭素および元素状
炭素を分別して精度よく分析することができるととも
に、その分析に要する時間を短縮し、短時間で所定の分
析を高精度に行うことができる炭素分別分析装置を提供
することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、一端に試料入口が形成され、他端に
ガス出口が形成された熱分解用管と、前記ガス出口側に
接続されるＣＯ2 分析計を備えた炭素分別分析装置にお
いて、前記熱分解用管に、その上流側から順にキャリア
ガス導入口、試料中の有機炭素を揮発・熱分解させるた
めの低温加熱部および試料中の元素状炭素を熱分解させ
るための高温加熱部を設け、前記低温加熱部で有機炭素
を分離し、前記高温加熱部で元素状炭素を分離するよう
にしている（請求項１）。
め、この発明では、一端に試料入口が形成され、他端に
ガス出口が形成された熱分解用管と、前記ガス出口側に
接続されるＣＯ2 分析計を備えた炭素分別分析装置にお
いて、前記熱分解用管に、その上流側から順にキャリア
ガス導入口、試料中の有機炭素を揮発・熱分解させるた
めの低温加熱部および試料中の元素状炭素を熱分解させ
るための高温加熱部を設け、前記低温加熱部で有機炭素
を分離し、前記高温加熱部で元素状炭素を分離するよう
にしている（請求項１）。
【０００８】上記炭素分別分析装置においては、炭素分
別分析における昇温および冷却に要する時間が不要とな
る。
別分析における昇温および冷却に要する時間が不要とな
る。
【０００９】そして、高温加熱部とガス出口との間に、
発生したＨＣやＣＯなどの炭素化合物をＣＯ2 に酸化さ
せるための高温酸化部を設けた場合（請求項２）、ＨＣ
やＣＯがそのままＣＯ2 分析計に流れることがなくな
る。
発生したＨＣやＣＯなどの炭素化合物をＣＯ2 に酸化さ
せるための高温酸化部を設けた場合（請求項２）、ＨＣ
やＣＯがそのままＣＯ2 分析計に流れることがなくな
る。
【００１０】また、熱分解用管の高温加熱部と高温酸化
部との間に酸素または空気を導入する管を接続した場合
（請求項３）、酸素存在下での低温におけるＣＯも完全
にＣＯ2 に変換するためＣＯ発生に起因するＣＯ2 分析
計の誤差を無くすことができる。
部との間に酸素または空気を導入する管を接続した場合
（請求項３）、酸素存在下での低温におけるＣＯも完全
にＣＯ2 に変換するためＣＯ発生に起因するＣＯ2 分析
計の誤差を無くすことができる。
【００１１】さらに、酸素または空気を導入する管およ
びこの管と熱分解用管との接続部近傍を加熱するように
した場合（請求項４）、酸素や空気の導入によって発生
したガスの温度が低下させることがなくなり、ＣＯ2 濃
度をより高精度に測定できる。
びこの管と熱分解用管との接続部近傍を加熱するように
した場合（請求項４）、酸素や空気の導入によって発生
したガスの温度が低下させることがなくなり、ＣＯ2 濃
度をより高精度に測定できる。
【００１２】さらにまた、熱分解用管のガス出口とＣＯ
2 分析計との間に切替え弁を設けた場合（請求項５）、
外部から流入する空気や熱分解用管内をパージするため
に流すガスなどＣＯ2 分析計に流したくないガスを排出
することができる。
2 分析計との間に切替え弁を設けた場合（請求項５）、
外部から流入する空気や熱分解用管内をパージするため
に流すガスなどＣＯ2 分析計に流したくないガスを排出
することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、図面を
参照しながら説明する。図１は、この発明の炭素分別分
析装置の構成の一例を概略的に示す図で、この図におい
て、１は熱分解用管で、例えば大径部１ａと細径部１ｂ
とからなり、石英または耐熱セラミックスなど耐熱性を
有する素材で形成され、その耐熱温度は１２００℃以上
である。２は熱分解用管の一端側（大径部１ａ側）に形
成される試料入口で、試料Ｓを挿入するための開閉自在
な蓋１ａが設けられている。３は蓋１ａの近傍に設けら
れるキャリアガス導入口で、キャリアガス導入路４が接
続されている。このキャリアガス導入路４の上流側に
は、図示してないが、ＨｅまたはＮ2 などの不活性ガス
源およびＯ2 または空気などの助燃ガス源が設けられ、
不活性ガスまた助燃ガスのいずれかを択一的にキャリア
ガスＣＧとして熱分解用管１内に導入できるように構成
されている。
参照しながら説明する。図１は、この発明の炭素分別分
析装置の構成の一例を概略的に示す図で、この図におい
て、１は熱分解用管で、例えば大径部１ａと細径部１ｂ
とからなり、石英または耐熱セラミックスなど耐熱性を
有する素材で形成され、その耐熱温度は１２００℃以上
である。２は熱分解用管の一端側（大径部１ａ側）に形
成される試料入口で、試料Ｓを挿入するための開閉自在
な蓋１ａが設けられている。３は蓋１ａの近傍に設けら
れるキャリアガス導入口で、キャリアガス導入路４が接
続されている。このキャリアガス導入路４の上流側に
は、図示してないが、ＨｅまたはＮ2 などの不活性ガス
源およびＯ2 または空気などの助燃ガス源が設けられ、
不活性ガスまた助燃ガスのいずれかを択一的にキャリア
ガスＣＧとして熱分解用管１内に導入できるように構成
されている。
【００１４】５，６は前記熱分解用管の大径部１ａに適
宜の間隔をおいて設けられる低温加熱部、高温加熱部
で、いずれも室温から１２００°付近まで任意の温度に
設定できるヒータ５ａ，６ａを例えば大径部１ａに巻設
して形成されており、低温加熱部５では試料Ｓ中の有機
炭素が揮発・熱分解され、高温加熱部６では試料Ｓ中の
元素状炭素が熱分解される。
宜の間隔をおいて設けられる低温加熱部、高温加熱部
で、いずれも室温から１２００°付近まで任意の温度に
設定できるヒータ５ａ，６ａを例えば大径部１ａに巻設
して形成されており、低温加熱部５では試料Ｓ中の有機
炭素が揮発・熱分解され、高温加熱部６では試料Ｓ中の
元素状炭素が熱分解される。
【００１５】７は前記大径部１ａに連なる細径部１ｂに
設けられる高温酸化部で、細径部１ｂの外周に巻設され
るヒータ８と、酸化銅または白金などを層状に設けた酸
化触媒９とからなる。
設けられる高温酸化部で、細径部１ｂの外周に巻設され
るヒータ８と、酸化銅または白金などを層状に設けた酸
化触媒９とからなる。
【００１６】１０は前記細径部１ｂの下流側に形成され
るガス出口で、このガス出口１０には流路１１を介して
例えば非分散型赤外線ガス分析計（ＮＤＩＲ）などより
なるＣＯ2 分析計１２が設けられている。１３は流路１
１に介装される切替え弁としての三方電磁弁で、その第
１のポート１３ａがガス出口１０に、第２のポート１３
ｂがＣＯ2 分析計１２側にそれぞれ接続され、第３のポ
ート１３ｃには排気流路１４が接続されており、通常時
（電源オフ時）、ガス出口１０側とＣＯ2 分析計１２と
が連通するように構成されている。なお、１５はＣＯ2
分析計１２の下流側に設けられるガス排出路である。
るガス出口で、このガス出口１０には流路１１を介して
例えば非分散型赤外線ガス分析計（ＮＤＩＲ）などより
なるＣＯ2 分析計１２が設けられている。１３は流路１
１に介装される切替え弁としての三方電磁弁で、その第
１のポート１３ａがガス出口１０に、第２のポート１３
ｂがＣＯ2 分析計１２側にそれぞれ接続され、第３のポ
ート１３ｃには排気流路１４が接続されており、通常時
（電源オフ時）、ガス出口１０側とＣＯ2 分析計１２と
が連通するように構成されている。なお、１５はＣＯ2
分析計１２の下流側に設けられるガス排出路である。
【００１７】そして、１６は試料Ｓを載置する試料ボー
トで、試料入口２を経て大径部１ａ内に挿入または取り
出しできるとともに、大径部１ａ内を自由にスライドで
きる程度の大きさに形成されている。
トで、試料入口２を経て大径部１ａ内に挿入または取り
出しできるとともに、大径部１ａ内を自由にスライドで
きる程度の大きさに形成されている。
【００１８】次に、上記構成の炭素分別分析装置の動作
について、図２をも参照しながら説明する。まず、蓋２
ａを開けて、有機炭素の揮発・熱分解に必要な温度、例
えばＨｅ雰囲気下では５００℃程度、空気雰囲気下では
３００℃程度に保たれている低温加熱部５に達するよう
熱分解管４内に試料Ｓを試料ボート１６に載せた状態で
挿入し、例えば３〜５分間、揮発または熱分解させる。
なお、ＨｅまたはＮ2雰囲気で揮発または熱分解を行う
ときはキャリアガス入口４からＨｅまたはＮ2の導入を
行い、空気またはＯ2 雰囲気で揮発または熱分解を行う
ときも同様にキャリアガス入口４から導入を行う。
について、図２をも参照しながら説明する。まず、蓋２
ａを開けて、有機炭素の揮発・熱分解に必要な温度、例
えばＨｅ雰囲気下では５００℃程度、空気雰囲気下では
３００℃程度に保たれている低温加熱部５に達するよう
熱分解管４内に試料Ｓを試料ボート１６に載せた状態で
挿入し、例えば３〜５分間、揮発または熱分解させる。
なお、ＨｅまたはＮ2雰囲気で揮発または熱分解を行う
ときはキャリアガス入口４からＨｅまたはＮ2の導入を
行い、空気またはＯ2 雰囲気で揮発または熱分解を行う
ときも同様にキャリアガス入口４から導入を行う。
【００１９】前記低温加熱部５における試料Ｓの低温加
熱によって揮発または熱分解した有機炭素は、キャリア
ガスＣＧによって高温酸化部７に送られる。この高温酸
化部７は、ヒータ８によって例えば１０００℃といった
高温に保持されているので、前記有機炭素に含まれるＨ
ＣやＣＯなどが酸化されてＣＯ2 となる。このＣＯ2は
キャリアガスＣＧによって三方電磁弁１３を経てＣＯ2
分析計１２に送られ、その濃度が測定される。
熱によって揮発または熱分解した有機炭素は、キャリア
ガスＣＧによって高温酸化部７に送られる。この高温酸
化部７は、ヒータ８によって例えば１０００℃といった
高温に保持されているので、前記有機炭素に含まれるＨ
ＣやＣＯなどが酸化されてＣＯ2 となる。このＣＯ2は
キャリアガスＣＧによって三方電磁弁１３を経てＣＯ2
分析計１２に送られ、その濃度が測定される。
【００２０】前記有機炭素の揮発または熱分解を所定時
間行った後、試料Ｓを元素状炭素の熱分解に必要な温度
（例えば８５０°Ｃ程度）に保たれている高温加熱部６
に試料ボート１６ごと移動させる。この移動に際して
は、試料入口２の蓋２ａを開けなければならないが、こ
のとき、蓋２ａ側から空気が熱分解用管１内に流入し、
空気中のＣＯ2 がＣＯ2 分析計１２側に流れるのを防ぐ
ため、三方電磁弁１３を切り換えて、ガス出口１０と排
気流路１４とを連通させておく必要がある。
間行った後、試料Ｓを元素状炭素の熱分解に必要な温度
（例えば８５０°Ｃ程度）に保たれている高温加熱部６
に試料ボート１６ごと移動させる。この移動に際して
は、試料入口２の蓋２ａを開けなければならないが、こ
のとき、蓋２ａ側から空気が熱分解用管１内に流入し、
空気中のＣＯ2 がＣＯ2 分析計１２側に流れるのを防ぐ
ため、三方電磁弁１３を切り換えて、ガス出口１０と排
気流路１４とを連通させておく必要がある。
【００２１】そして、前記高温加熱部６において試料Ｓ
を前記温度で所定の時間例えば３〜５分間高温加熱して
熱分解を行わせる。熱分解された元素状炭素は、有機炭
素の場合と同様に、キャリアガスＣＧにより高温酸化部
７を経てＣＯ2 分析計１２に送られ、ここでＣＯ2 濃度
を測定された後、ガス排出路１５に排出される。
を前記温度で所定の時間例えば３〜５分間高温加熱して
熱分解を行わせる。熱分解された元素状炭素は、有機炭
素の場合と同様に、キャリアガスＣＧにより高温酸化部
７を経てＣＯ2 分析計１２に送られ、ここでＣＯ2 濃度
を測定された後、ガス排出路１５に排出される。
【００２２】図２（Ａ）は、前記炭素分別分析装置の熱
分解用管１内の温度分布を概略的に示すグラフであり、
横軸は試料入口１からの距離、縦軸は熱分解用管１内の
温度である。
分解用管１内の温度分布を概略的に示すグラフであり、
横軸は試料入口１からの距離、縦軸は熱分解用管１内の
温度である。
【００２３】そして、同図（Ｂ）は、前記炭素分別分析
装置よって得られたＣＯ2 発生量を概略的に示すグラフ
であり、横軸は分析開始時からの経過時間、縦軸はＣＯ
2 発生量である。このグラフの最初の山（１）は、有機
炭素を揮発・熱分解したことによるＣＯ2 の発生量を示
し、次の山（２）は、元素状炭素を熱分解したことによ
るＣＯ2 の発生量を示している。このように有機炭素と
元素状炭素にそれぞれ対応したＣＯ2 発生量が得られる
ので、この結果から試料Ｓ中に含まれていた有機炭素と
元素状炭素の量を分別して分析することができる。
装置よって得られたＣＯ2 発生量を概略的に示すグラフ
であり、横軸は分析開始時からの経過時間、縦軸はＣＯ
2 発生量である。このグラフの最初の山（１）は、有機
炭素を揮発・熱分解したことによるＣＯ2 の発生量を示
し、次の山（２）は、元素状炭素を熱分解したことによ
るＣＯ2 の発生量を示している。このように有機炭素と
元素状炭素にそれぞれ対応したＣＯ2 発生量が得られる
ので、この結果から試料Ｓ中に含まれていた有機炭素と
元素状炭素の量を分別して分析することができる。
【００２４】上述したように、この発明の炭素分別分析
装置は、一つの熱分解用管１内に、キャリアガス導入口
４、試料Ｓ中の有機炭素を揮発・熱分解させるための低
温加熱部５および試料Ｓ中の元素状炭素を熱分解させる
ための高温加熱部５をこの順で設けてなるものであるの
で、低温加熱部５および高温加熱部６を同時に動作さ
せ、これらをそれぞれ所定の温度になるようにしておく
ことができるので、炭素分別分析における昇温や冷却に
要する時間が不要となり、それだけ、分析時間に要する
時間が短縮される。
装置は、一つの熱分解用管１内に、キャリアガス導入口
４、試料Ｓ中の有機炭素を揮発・熱分解させるための低
温加熱部５および試料Ｓ中の元素状炭素を熱分解させる
ための高温加熱部５をこの順で設けてなるものであるの
で、低温加熱部５および高温加熱部６を同時に動作さ
せ、これらをそれぞれ所定の温度になるようにしておく
ことができるので、炭素分別分析における昇温や冷却に
要する時間が不要となり、それだけ、分析時間に要する
時間が短縮される。
【００２５】そして、熱分解用管１の高温加熱部６の下
流側に、発生したＨＣやＣＯなどの炭素化合物をＣＯ2
に酸化させるための高温酸化部７を設けているので、低
温加熱部５および高温加熱部６において試料Ｓをそし
て、低温加熱および高温加熱した際発生したガスにＨＣ
やＣＯなどの炭素化合物が混入していても、前記高温酸
化部７においてこれらの炭素化合物が確実に酸化されて
ＣＯ2 となるので、ＣＯ 2 分析計１２における測定に誤
差が生ずるといったことがなくなる。
流側に、発生したＨＣやＣＯなどの炭素化合物をＣＯ2
に酸化させるための高温酸化部７を設けているので、低
温加熱部５および高温加熱部６において試料Ｓをそし
て、低温加熱および高温加熱した際発生したガスにＨＣ
やＣＯなどの炭素化合物が混入していても、前記高温酸
化部７においてこれらの炭素化合物が確実に酸化されて
ＣＯ2 となるので、ＣＯ 2 分析計１２における測定に誤
差が生ずるといったことがなくなる。
【００２６】この発明の炭素分別分析装置は、上記実施
の形態に限られるものではなく、種々に変形して実施す
ることができ、例えば、試料Ｓを載せた試料ボート１２
を、低温加熱部５から高温加熱部６に移動する際、試料
入口２の蓋２ａを開けるのに代えて、図３に示すよう
に、試料ボート１６に鉄製の支持具１７を連設するとと
もに、熱分解用管１の外部下方に熱分解用管１と平行に
ガイド１８を設け、このガイド１８に磁石よりなる駆動
部１９を移動自在に設け、この磁石駆動部１９の磁力に
より熱分解用管１の外側から支持具１７を、図中の矢印
ＸまたはＹ方向に移動させるようにしてもよい。この構
成の炭素分別分析装置においては、蓋２ａを開けること
なく、外気遮断状態で試料Ｓを移動させることができ
る。
の形態に限られるものではなく、種々に変形して実施す
ることができ、例えば、試料Ｓを載せた試料ボート１２
を、低温加熱部５から高温加熱部６に移動する際、試料
入口２の蓋２ａを開けるのに代えて、図３に示すよう
に、試料ボート１６に鉄製の支持具１７を連設するとと
もに、熱分解用管１の外部下方に熱分解用管１と平行に
ガイド１８を設け、このガイド１８に磁石よりなる駆動
部１９を移動自在に設け、この磁石駆動部１９の磁力に
より熱分解用管１の外側から支持具１７を、図中の矢印
ＸまたはＹ方向に移動させるようにしてもよい。この構
成の炭素分別分析装置においては、蓋２ａを開けること
なく、外気遮断状態で試料Ｓを移動させることができ
る。
【００２７】また、図４に示すように、熱分解用管１の
高温加熱部６と高温酸化部７との間に、酸素または空気
などの助燃ガスＪを導入するための助燃ガス導入管２０
を接続し、熱分解用管１内に助燃ガスＪを導入するよう
にしてもよく、このようにした場合、試料Ｓの燃焼（酸
化）をより円滑かつ完全に行うことができ、所望のＣＯ
2 を発生することができる。なお、２１は助燃ガス導入
管２０に介装される開閉弁としての二方電磁弁である。
高温加熱部６と高温酸化部７との間に、酸素または空気
などの助燃ガスＪを導入するための助燃ガス導入管２０
を接続し、熱分解用管１内に助燃ガスＪを導入するよう
にしてもよく、このようにした場合、試料Ｓの燃焼（酸
化）をより円滑かつ完全に行うことができ、所望のＣＯ
2 を発生することができる。なお、２１は助燃ガス導入
管２０に介装される開閉弁としての二方電磁弁である。
【００２８】さらに、図５に示すように、助燃ガス導入
管２０と熱分解用管１との接続部近傍、すなわち、助燃
ガス導入管２０の熱分解用管１に近い部分および熱分解
用管１における接続部分にヒータ２２を設け、熱分解用
管１内に導入される助燃ガスＪを予め加熱するようにし
てもよい。このようにした場合、低温加熱部５または高
温加熱部６において生じたガスが、助燃ガスＪの添加に
よって冷却されることがなく、所望のＣＯ2 を発生させ
ることができる。
管２０と熱分解用管１との接続部近傍、すなわち、助燃
ガス導入管２０の熱分解用管１に近い部分および熱分解
用管１における接続部分にヒータ２２を設け、熱分解用
管１内に導入される助燃ガスＪを予め加熱するようにし
てもよい。このようにした場合、低温加熱部５または高
温加熱部６において生じたガスが、助燃ガスＪの添加に
よって冷却されることがなく、所望のＣＯ2 を発生させ
ることができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、試料中の有機炭素と元素状炭素とを分別して分析す
ることができる。そして、低温加熱部および高温加熱部
を同時に動作させ、これらをそれぞれ所定の温度になる
ようにしておくことができるので、炭素分別分析におけ
る昇温や冷却に要する時間が不要となり、それだけ、分
析時間に要する時間が短縮される。
ば、試料中の有機炭素と元素状炭素とを分別して分析す
ることができる。そして、低温加熱部および高温加熱部
を同時に動作させ、これらをそれぞれ所定の温度になる
ようにしておくことができるので、炭素分別分析におけ
る昇温や冷却に要する時間が不要となり、それだけ、分
析時間に要する時間が短縮される。
【００３０】そして、請求項２に記載の炭素分別分析装
置によれば、ＨＣやＣＯがそのままＣＯ2 分析計に流れ
ることがなくなり、ＣＯ2 の分析精度が向上する。
置によれば、ＨＣやＣＯがそのままＣＯ2 分析計に流れ
ることがなくなり、ＣＯ2 の分析精度が向上する。
【００３１】また、請求項３に記載の炭素分別分析装置
によれば、酸素存在下での低温におけるＣＯも完全にＣ
Ｏ2 に変換できるので、ＣＯ発生に起因するＣＯ2 分析
計の誤差を無くすことができる。
によれば、酸素存在下での低温におけるＣＯも完全にＣ
Ｏ2 に変換できるので、ＣＯ発生に起因するＣＯ2 分析
計の誤差を無くすことができる。
【００３２】したがって、この発明の炭素分別分析装置
によれば、炭素分別分析をより速くより正確に行うこと
ができる。
によれば、炭素分別分析をより速くより正確に行うこと
ができる。
【図１】この発明の炭素分別分析装置の構成の一例を概
略的に示す図である。
略的に示す図である。
【図２】（Ａ）は前記炭素分別分析装置の熱分解用管に
おける温度分布を概略的に示すグラフ、（Ｂ）は前記炭
素分別分析装置による分析結果を概略的に示すグラフで
ある。
おける温度分布を概略的に示すグラフ、（Ｂ）は前記炭
素分別分析装置による分析結果を概略的に示すグラフで
ある。
【図３】前記炭素分別分析装置の他の実施の形態を概略
的に示す図である。
的に示す図である。
【図４】前記炭素分別分析装置のさらに他の実施の形態
を概略的に示す図である。
を概略的に示す図である。
【図５】前記炭素分別分析装置のさらに他の実施の形態
を概略的に示す図である。
を概略的に示す図である。
【図６】従来の炭素分別分析装置の構成を概略的に示す
図である。
図である。
１…熱分解用管、２…試料入口、３…キャリアガス導入
口、５…低温加熱部、６…高温加熱部、７…高温酸化
部、１０…ガス出口、１２…ＣＯ2 分析計、１３…切替
え弁、２０…助燃ガス導入管、Ｓ…試料。
口、５…低温加熱部、６…高温加熱部、７…高温酸化
部、１０…ガス出口、１２…ＣＯ2 分析計、１３…切替
え弁、２０…助燃ガス導入管、Ｓ…試料。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 31/12 Ｇ０１Ｎ 1/28 Ｋ (72)発明者 坂東 篤 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内 (72)発明者 池田 昌彦 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内 (72)発明者 足立 正之 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内 Ｆターム(参考） 2G042 AA01 BA03 CB06 DA03 DA05 GA01 HA02
Claims (5)
- 【請求項１】 一端に試料入口が形成され、他端にガス
出口が形成された熱分解用管と、前記ガス出口側に接続
されるＣＯ2 分析計を備えた炭素分別分析装置におい
て、前記熱分解用管に、その上流側から順にキャリアガ
ス導入口、試料中の有機炭素を揮発・熱分解させるため
の低温加熱部および試料中の元素状炭素を熱分解させる
ための高温加熱部を設け、前記低温加熱部で有機炭素を
分離し、前記高温加熱部で元素状炭素を分離することを
特徴とする炭素分別分析装置。 - 【請求項２】 熱分解用管の高温加熱部の下流側に、発
生したＨＣやＣＯなどの炭素化合物をＣＯ2 に酸化させ
るための高温酸化部を設けてなる請求項１に記載の炭素
分別分析装置。 - 【請求項３】 熱分解用管の高温加熱部と高温酸化部と
の間に酸素または空気を導入する管を接続してなる請求
項２に記載の炭素分別分析装置。 - 【請求項４】 酸素または空気を導入する管およびこの
管と熱分解用管と酸素導入管との接続部近傍を加熱する
ようにしてなる請求項３に記載の炭素分別分析装置。 - 【請求項５】 熱分解用管のガス出口とＣＯ2 分析計と
の間に切替え弁を設けてなる請求項１〜４のいずれかに
記載の炭素分別分析装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35106799A JP3840019B2 (ja) | 1998-12-25 | 1999-12-10 | 炭素分別分析装置 |
| US09/730,361 US6516654B2 (en) | 1999-12-10 | 2000-12-05 | Apparatus and method for analyzing particulate matter in gas and apparatus and method for carbon differentiating |
| DE60045910T DE60045910D1 (de) | 1999-12-10 | 2000-12-07 | Verfahren und Vorrichtung zur Analyse von Teilchenmaterial in Gas. |
| EP00126862A EP1106985B1 (en) | 1999-12-10 | 2000-12-07 | Method and apparatus for analyzing particulate matter in gas. |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-370766 | 1998-12-25 | ||
| JP37076698 | 1998-12-25 | ||
| JP35106799A JP3840019B2 (ja) | 1998-12-25 | 1999-12-10 | 炭素分別分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000241404A true JP2000241404A (ja) | 2000-09-08 |
| JP3840019B2 JP3840019B2 (ja) | 2006-11-01 |
Family
ID=26579317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35106799A Expired - Fee Related JP3840019B2 (ja) | 1998-12-25 | 1999-12-10 | 炭素分別分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3840019B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014064985A1 (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-01 | Sato Ayako | 有機化合物による検量線を用いる各態炭素と窒素の統一定量システム |
| JP5527676B1 (ja) * | 2013-04-04 | 2014-06-18 | 綾子 佐藤 | 微小粒子状物質中の炭素成分測定システム |
| WO2014115364A1 (ja) * | 2013-01-24 | 2014-07-31 | 株式会社島津製作所 | 試料加熱装置及び元素分析計 |
| CN104181022A (zh) * | 2014-08-28 | 2014-12-03 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种碳酸盐耦合同位素分析所需二氧化碳气体的制备系统与方法 |
| WO2020115946A1 (ja) * | 2018-12-04 | 2020-06-11 | 株式会社堀場製作所 | 分析装置及び分析方法 |
| JP2022179878A (ja) * | 2021-05-24 | 2022-12-06 | 株式会社堀場製作所 | 元素分析方法及び元素分析装置 |
| WO2023112679A1 (ja) * | 2021-12-14 | 2023-06-22 | 株式会社堀場テクノサービス | 元素分析方法及び元素分析装置 |
| JP2024517524A (ja) * | 2021-05-06 | 2024-04-23 | エルジー・ケム・リミテッド | 高温ガス捕集装置及び方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109632593B (zh) * | 2019-02-22 | 2021-01-29 | 中国科学院青藏高原研究所 | 一种雪冰样品中黑碳浓度及混合态比例测量方法 |
-
1999
- 1999-12-10 JP JP35106799A patent/JP3840019B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014064985A1 (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-01 | Sato Ayako | 有機化合物による検量線を用いる各態炭素と窒素の統一定量システム |
| JP2014085215A (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-12 | Ayako Sato | 有機化合物による検量線を用いる各態炭素と窒素の統一分析測定システム |
| JPWO2014064985A1 (ja) * | 2012-10-23 | 2016-09-08 | 佐藤 綾子 | 有機化合物による検量線を用いる各態炭素と窒素の統一定量システム |
| WO2014115364A1 (ja) * | 2013-01-24 | 2014-07-31 | 株式会社島津製作所 | 試料加熱装置及び元素分析計 |
| JP5935908B2 (ja) * | 2013-01-24 | 2016-06-15 | 株式会社島津製作所 | 試料加熱装置及び元素分析計 |
| EP2950094A4 (en) * | 2013-01-24 | 2017-02-22 | Shimadzu Corporation | Sample heating device and elemental analyzer |
| JP5527676B1 (ja) * | 2013-04-04 | 2014-06-18 | 綾子 佐藤 | 微小粒子状物質中の炭素成分測定システム |
| CN104181022A (zh) * | 2014-08-28 | 2014-12-03 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种碳酸盐耦合同位素分析所需二氧化碳气体的制备系统与方法 |
| WO2020115946A1 (ja) * | 2018-12-04 | 2020-06-11 | 株式会社堀場製作所 | 分析装置及び分析方法 |
| JPWO2020115946A1 (ja) * | 2018-12-04 | 2021-10-28 | 株式会社堀場製作所 | 分析装置及び分析方法 |
| JP7217755B2 (ja) | 2018-12-04 | 2023-02-03 | 株式会社堀場製作所 | 分析装置及び分析方法 |
| JP2024517524A (ja) * | 2021-05-06 | 2024-04-23 | エルジー・ケム・リミテッド | 高温ガス捕集装置及び方法 |
| JP7707289B2 (ja) | 2021-05-06 | 2025-07-14 | エルジー・ケム・リミテッド | 高温ガス捕集装置及び方法 |
| US12449337B2 (en) | 2021-05-06 | 2025-10-21 | Lg Chem, Ltd. | High-temperature-gas collection apparatus and method |
| JP2022179878A (ja) * | 2021-05-24 | 2022-12-06 | 株式会社堀場製作所 | 元素分析方法及び元素分析装置 |
| JP7660026B2 (ja) | 2021-05-24 | 2025-04-10 | 株式会社堀場製作所 | 元素分析方法及び元素分析装置 |
| WO2023112679A1 (ja) * | 2021-12-14 | 2023-06-22 | 株式会社堀場テクノサービス | 元素分析方法及び元素分析装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3840019B2 (ja) | 2006-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6516654B2 (en) | Apparatus and method for analyzing particulate matter in gas and apparatus and method for carbon differentiating | |
| US11733148B2 (en) | Volatility-resolved chemical characterization of airborne particles | |
| JP3482497B2 (ja) | 同位体組成分析計 | |
| JPH01127955A (ja) | 同位体組成の測定方法及び装置 | |
| JP5533641B2 (ja) | 分析装置 | |
| JP3840019B2 (ja) | 炭素分別分析装置 | |
| JP3142280U (ja) | 有機体炭素測定装置 | |
| US6627155B1 (en) | Combustion furnace system for analyzing elements in a sample | |
| JP2005062013A (ja) | 紫外線蛍光法による硫黄成分の分析方法及び分析装置 | |
| JP2000187027A (ja) | 微量有機化合物分析方法及び装置 | |
| JP4034884B2 (ja) | 試料中の元素分析装置 | |
| JP5968083B2 (ja) | 元素分析装置 | |
| JP3211462B2 (ja) | 炭素測定装置 | |
| CN113189027A (zh) | 双通道全自动智能型快速测汞仪 | |
| JPH06242097A (ja) | 有機体炭素測定装置 | |
| JPH06300748A (ja) | 熱分析装置 | |
| WO2023112679A1 (ja) | 元素分析方法及び元素分析装置 | |
| JP2020064001A (ja) | 炭素測定方法及び全有機体炭素測定装置 | |
| JP6551102B2 (ja) | 呼気分析装置 | |
| JP3195728B2 (ja) | 硫黄成分測定装置 | |
| US20050064597A1 (en) | Sampling device for automatic elemental analysers | |
| WO2021059905A1 (ja) | ガス分析方法及びガス分析装置 | |
| JP3104032B2 (ja) | 熱分解生成物の分析方法及び装置 | |
| JPH0827273B2 (ja) | 炭素測定装置 | |
| JP2003028765A (ja) | エンジン排ガス中の粒子状物質の分析装置および方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040401 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050222 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050415 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051115 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060113 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060801 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060804 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120811 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120811 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120811 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130811 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130811 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |