JPH03296659A - ガス中の一酸化炭素の分析方法 - Google Patents
ガス中の一酸化炭素の分析方法Info
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- JPH03296659A JPH03296659A JP10080290A JP10080290A JPH03296659A JP H03296659 A JPH03296659 A JP H03296659A JP 10080290 A JP10080290 A JP 10080290A JP 10080290 A JP10080290 A JP 10080290A JP H03296659 A JPH03296659 A JP H03296659A
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- analyser
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- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
- G01N33/0036—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector specially adapted to detect a particular component
- G01N33/004—CO or CO2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
崖！上皇ＩＪＩ公Ｉ
ガス中の微量成分をコントロールする高精度な分析技術
を必要とする先端技術分野が、急速に広がってきている
０例えば半導体産業、新素材産業。
を必要とする先端技術分野が、急速に広がってきている
０例えば半導体産業、新素材産業。
超電導材料産業１槻能材料産業等がある。
最近では、ガス中の一酸化炭素分析も、ＰＰＭからＰＰ
Ｂ、更にはＰＰＴレベルの微量分析が要求されてきてい
る。
Ｂ、更にはＰＰＴレベルの微量分析が要求されてきてい
る。
龍夾ｔさ１皿皿立
このようなガス中の一酸化炭素量を分析するのにまず考
えられるのはマススペクトロメトリー（以下耶という）
を使用することである。しかしながら本発明の被分析ガ
スは主成分として窒素ガスを含むか少量の窒素ガスを含
む不活性ガスである。いずれにしても被分析ガス中に必
ず窒素ガスが含まれる。窒素と一酸化酸素の質量数はと
もに２８であるのでＭＳでそのようなガス中のＣＯを分
析することは不可能である。
えられるのはマススペクトロメトリー（以下耶という）
を使用することである。しかしながら本発明の被分析ガ
スは主成分として窒素ガスを含むか少量の窒素ガスを含
む不活性ガスである。いずれにしても被分析ガス中に必
ず窒素ガスが含まれる。窒素と一酸化酸素の質量数はと
もに２８であるのでＭＳでそのようなガス中のＣＯを分
析することは不可能である。
又ガスクロマドグラフとＭＳとを連結したＧＣ／ＭＳで
そのようなガス中のＣＯを分析することが考えられる。
そのようなガス中のＣＯを分析することが考えられる。
この場合ガスクロマトグラフをガスが通過中Ｎ２のピー
クとＣＯのピークが幾分ずれる。例えばＮ２微量とＣＯ
微量を含むガス中のＣＯを分析するのであれば、ＧＣ／
ＭＳを使用してそのような分析は可能である。しかしな
がら、大量のＮ２及び微量のＣＯを含むガス中のＣＯを
ＧＣ／ＭＳで分析しようとしてもＮ。
クとＣＯのピークが幾分ずれる。例えばＮ２微量とＣＯ
微量を含むガス中のＣＯを分析するのであれば、ＧＣ／
ＭＳを使用してそのような分析は可能である。しかしな
がら、大量のＮ２及び微量のＣＯを含むガス中のＣＯを
ＧＣ／ＭＳで分析しようとしてもＮ。
のピークは非常に大きくなり、正確なＣＯの量を知るこ
とは不可能である。
とは不可能である。
又Ｃｏ中に炭素に標準を当て質量数１２の成分の分析を
ＧＣ／？ＩＳで行なおうとしても感度が悪すぎて、数拾
ρｐｂが検出限界であった。
ＧＣ／？ＩＳで行なおうとしても感度が悪すぎて、数拾
ρｐｂが検出限界であった。
最新の大気圧イオン化質量分析装置（ＡＰＩＦＩＳ）に
おいては、クリプトン添加法により一酸化炭素を分析す
る手法があるが、この方法でも検出限界は約１５ρｐｂ
である。
おいては、クリプトン添加法により一酸化炭素を分析す
る手法があるが、この方法でも検出限界は約１５ρｐｂ
である。
。 占 ”° るための
本発明者は少なくともＮ２を含むガス中のＣＯの分析の
検出感度をｔ ｐｐｂ程度にするための幅広い研究を行
なった。その結果被分析ガス中の微量のＣＯを金属酸化
物と必要に応じて加熱して接触させるとＣＯが１００％
完全にＣｏｔに転換することを発見した。
検出感度をｔ ｐｐｂ程度にするための幅広い研究を行
なった。その結果被分析ガス中の微量のＣＯを金属酸化
物と必要に応じて加熱して接触させるとＣＯが１００％
完全にＣｏｔに転換することを発見した。
発明はこのような発見に基づいている。
すなわち本発明は、例えばＧＣ／ＭＳ又はＭＳのような
マススペクトロメトリーを応用した分析法で、窒素ガス
を含む不活性ガス中又は窒素ガス中の一酸化炭素成分を
測定する場合に、金属酸化物を用いて被分析ガス中の一
酸化炭素を二酸化炭素に転換し、その転換された二酸化
炭素をマススペクトロメトリーで分析することを特徴と
するガス中の一酸化炭素を分析する方法に関する。
マススペクトロメトリーを応用した分析法で、窒素ガス
を含む不活性ガス中又は窒素ガス中の一酸化炭素成分を
測定する場合に、金属酸化物を用いて被分析ガス中の一
酸化炭素を二酸化炭素に転換し、その転換された二酸化
炭素をマススペクトロメトリーで分析することを特徴と
するガス中の一酸化炭素を分析する方法に関する。
上記金属酸化物として例えばＣｕＯ等の銅系の酸化物が
好ましい。
好ましい。
上記に説明のごとくガス中の微量のＣＯは金属酸化物で
１００％ＣＯ１に転換できる、ＣＯｚの質量数は４４で
あるので微量のＣＯ□もＭＳで分析可能である。ＣＯ□
の検出感度もきわめて良好である。
１００％ＣＯ１に転換できる、ＣＯｚの質量数は４４で
あるので微量のＣＯ□もＭＳで分析可能である。ＣＯ□
の検出感度もきわめて良好である。
本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
第１図は、本発明の概要を示すものであって、図中符号
１は反応炉で、ヒータｌａにより加熱を受ける容器１ｂ
に、金属酸化物１ｃを収容して構成され、一端は切換弁
２を介して精製窒素ガスボンベ６、試料ガスボンベ７及
び−酸化炭素標準ガスボンベ８に、他端は切換弁２′を
介して大気圧イオン化質量分析装置９に接続されている
。
１は反応炉で、ヒータｌａにより加熱を受ける容器１ｂ
に、金属酸化物１ｃを収容して構成され、一端は切換弁
２を介して精製窒素ガスボンベ６、試料ガスボンベ７及
び−酸化炭素標準ガスボンベ８に、他端は切換弁２′を
介して大気圧イオン化質量分析装置９に接続されている
。
精製窒素ガス６を切換弁５．減圧弁４．マスフローコン
トローラ３．切換弁２２反応炉１．切換弁２′を介して
大気圧イオン化質量分析装置へ一定量導入する。
トローラ３．切換弁２２反応炉１．切換弁２′を介して
大気圧イオン化質量分析装置へ一定量導入する。
次に一酸化炭素標準ガス８を減圧弁４′、マスフローコ
ントローラー３′、切換弁２２反応炉１゜切換弁２′を
介して一定量を大気圧イオン化質量分析装置９へ導入す
る。この時の二酸化炭素の相対イオン強度を測定する。
ントローラー３′、切換弁２２反応炉１゜切換弁２′を
介して一定量を大気圧イオン化質量分析装置９へ導入す
る。この時の二酸化炭素の相対イオン強度を測定する。
精製窒素ガスと一酸化炭素標準ガスの割合を変えること
により、−酸化炭素の検量線を作成する。
により、−酸化炭素の検量線を作成する。
次に試料ガス７を切換弁５．減圧弁４．マスフローコン
トローラー３．切換弁２．切換弁２゛を介して一定量を
大気圧イオン化質量分析装置９へ導入する。
トローラー３．切換弁２．切換弁２゛を介して一定量を
大気圧イオン化質量分析装置９へ導入する。
その時の二酸化炭素の相対イオン強度を測定する。この
繰作により、試料ガス中の二酸化炭素の含有量を測定す
る。
繰作により、試料ガス中の二酸化炭素の含有量を測定す
る。
次に試料ガス７を切換弁５．減圧弁４．マスフローコン
トローラー３．切換弁２２反応炉１．切換弁２′を介し
て大気圧イオン化質量分析装置９へ導入する。
トローラー３．切換弁２２反応炉１．切換弁２′を介し
て大気圧イオン化質量分析装置９へ導入する。
その時の二酸化炭素の相対イオン強度を測定する。この
様にして得た試料ガス中の二酸化炭素の相対イオン強度
から、試料ガスに含有する二酸化炭素の相対イオン強度
を差し引き、その相対イオン強度を検量線式に代入して
、サンプルガス中の一酸化炭素濃度を測定することがで
きる。
様にして得た試料ガス中の二酸化炭素の相対イオン強度
から、試料ガスに含有する二酸化炭素の相対イオン強度
を差し引き、その相対イオン強度を検量線式に代入して
、サンプルガス中の一酸化炭素濃度を測定することがで
きる。
４、実施例
（実施例−１）
精製窒素ガス６の一定量を反応炉１を経て、大気圧イオ
ン化質量分析装置９へ導入し、次に一酸化炭素標準ガス
８の一定量を大気圧イオン化質量分析装置９へ導入した
。
ン化質量分析装置９へ導入し、次に一酸化炭素標準ガス
８の一定量を大気圧イオン化質量分析装置９へ導入した
。
金属酸化物としては、１４〜２８メツシユの粒状の酸化
銅であって、前もって使用前に窒素ガス中で３５０（’
Ｃ）において２４時間加熱して使用した。
銅であって、前もって使用前に窒素ガス中で３５０（’
Ｃ）において２４時間加熱して使用した。
精製窒素ガス６と一酸化炭素標準ガス８の割合を変える
ことにより、１〜１５０ （ｐｐｂ）の−酸化炭素ガス
の検量線第２図を得た。
ことにより、１〜１５０ （ｐｐｂ）の−酸化炭素ガス
の検量線第２図を得た。
ついで、試料ガス７を反応炉１を通さずに大気圧イオン
化質量分析装置９へ一定量導入し、二酸化炭素の相対イ
オン強度を測定した。この時の二酸化炭素の相対イオン
強度は、ａ（％）であった。
化質量分析装置９へ一定量導入し、二酸化炭素の相対イ
オン強度を測定した。この時の二酸化炭素の相対イオン
強度は、ａ（％）であった。
この操作により、試料ガス７中の二酸化炭素含有量を測
定する。
定する。
ついで、試料ガス７を酸化反応炉１を通して、大気圧イ
オン化質量分析装置９へ一定量導入し、二酸化炭素の相
対イオン強度を測定してｂ（％）の値を得た。二酸化炭
素の相対イオン強度ｂ（％）からａ（％）を差し引き、
Ｃ（％）を得た。Ｃ（％）を検量線式に代入して、試料
ガス７中の一酸化炭素成分ｄ （ｐｐｂ）を得た。
オン化質量分析装置９へ一定量導入し、二酸化炭素の相
対イオン強度を測定してｂ（％）の値を得た。二酸化炭
素の相対イオン強度ｂ（％）からａ（％）を差し引き、
Ｃ（％）を得た。Ｃ（％）を検量線式に代入して、試料
ガス７中の一酸化炭素成分ｄ （ｐｐｂ）を得た。
（実施例−２）
実施例−１の方法に従って窒素ガス中の微量の一酸化炭
素成分の測定を行った。
素成分の測定を行った。
半導体産業用の超高純度窒素ガス中の二酸化炭素成分は
１．３ （ｐｐｂ）であり、−酸化炭素成分は４．８
（ｐｐｂ）であった。
１．３ （ｐｐｂ）であり、−酸化炭素成分は４．８
（ｐｐｂ）であった。
（比較例）
同じ上記の超高純度窒素ガス中の一酸化炭素成分を、ク
リプトン添加法で測定した結果は、２２．５（ｐｐｂ）
を示した。
リプトン添加法で測定した結果は、２２．５（ｐｐｂ）
を示した。
第１図は本発明の一実施例を示す装置の構成図第２図は
同上装置によって得た一酸化炭素の検量線である。 ｌ・・・反応炉 １ａ・・・ヒーター１ｂ・
・・容器 ＩＣ・・・金属酸化物２・・・
切換弁 ２′・・・切換弁３・・・マスフロ
ーコントロー”ｒ −３′・・・マスフローコントロー
ラー ４・・・減圧弁 ４゛・・・減圧弁５・・・
切換弁 ６・・・精製窒素ボンへ７・・・試
料ガス ８・・・−酸化炭素標準ガス９・・・大
気圧イオン化質量分析装置 （外４名）
同上装置によって得た一酸化炭素の検量線である。 ｌ・・・反応炉 １ａ・・・ヒーター１ｂ・
・・容器 ＩＣ・・・金属酸化物２・・・
切換弁 ２′・・・切換弁３・・・マスフロ
ーコントロー”ｒ −３′・・・マスフローコントロー
ラー ４・・・減圧弁 ４゛・・・減圧弁５・・・
切換弁 ６・・・精製窒素ボンへ７・・・試
料ガス ８・・・−酸化炭素標準ガス９・・・大
気圧イオン化質量分析装置 （外４名）
Claims (2)
- （１）マススペクトロメトリーを応用した分析法で、窒
素ガスを含む不活性ガス中又は窒素ガス中の一酸化炭素
成分を測定する場合に、金属酸化物を用いて被分析ガス
中の一酸化炭素を二酸化炭素に転換し、その転換された
二酸化炭素をマススペクトロメトリーで分析することを
特徴とするガス中の一酸化炭素を分析する方法。 - （２）上記の金属酸化物が銅系の酸化物である請求項１
の方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10080290A JPH03296659A (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | ガス中の一酸化炭素の分析方法 |
| CA 2039537 CA2039537A1 (en) | 1990-04-17 | 1991-04-02 | Method of analyzing carbon monoxide in gas |
| EP19910303251 EP0453190A3 (en) | 1990-04-17 | 1991-04-12 | Method of analysing for carbon monoxide in a gas |
| IE125591A IE911255A1 (en) | 1990-04-17 | 1991-04-15 | Method of analysing for carbon monoxide in a gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10080290A JPH03296659A (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | ガス中の一酸化炭素の分析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03296659A true JPH03296659A (ja) | 1991-12-27 |
Family
ID=14283525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10080290A Pending JPH03296659A (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | ガス中の一酸化炭素の分析方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0453190A3 (ja) |
| JP (1) | JPH03296659A (ja) |
| CA (1) | CA2039537A1 (ja) |
| IE (1) | IE911255A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5612534A (en) * | 1993-11-09 | 1997-03-18 | Hitachi, Ltd. | Atmospheric pressure ionization mass spectrometer |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL125595A (en) * | 1997-08-14 | 2001-08-26 | Praxair Technology Inc | Ultra high purity gas analysis using atmospheric pressure ionization mass spectrometry |
| ITMI20010929A1 (it) | 2001-05-07 | 2002-11-07 | Getters Spa | Metodo per la misura della concentrazione complessiva in ossigena di monossido di carbonio e idrocarburi mediante spettroscopia di mobilita' |
| US20050274390A1 (en) * | 2004-06-15 | 2005-12-15 | Banerjee Chandra K | Ultra-fine particle catalysts for carbonaceous fuel elements |
| US7211793B2 (en) * | 2004-11-09 | 2007-05-01 | Cummins, Inc | Mass spectrometry system and method |
| GB0813060D0 (en) * | 2008-07-16 | 2008-08-20 | Micromass Ltd | Mass spectrometer |
| CN115561299A (zh) * | 2022-09-30 | 2023-01-03 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 实验室测定混合气中组分气体利用率的检测装置及方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5291494A (en) * | 1976-01-28 | 1977-08-01 | Hitachi Ltd | Mass spectrometer |
-
1990
- 1990-04-17 JP JP10080290A patent/JPH03296659A/ja active Pending
-
1991
- 1991-04-02 CA CA 2039537 patent/CA2039537A1/en not_active Abandoned
- 1991-04-12 EP EP19910303251 patent/EP0453190A3/en not_active Withdrawn
- 1991-04-15 IE IE125591A patent/IE911255A1/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5612534A (en) * | 1993-11-09 | 1997-03-18 | Hitachi, Ltd. | Atmospheric pressure ionization mass spectrometer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0453190A2 (en) | 1991-10-23 |
| CA2039537A1 (en) | 1991-10-18 |
| EP0453190A3 (en) | 1991-11-13 |
| IE911255A1 (en) | 1991-10-23 |
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