JPH0368345B2 - - Google Patents

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JPH0368345B2
JPH0368345B2 JP57185919A JP18591982A JPH0368345B2 JP H0368345 B2 JPH0368345 B2 JP H0368345B2 JP 57185919 A JP57185919 A JP 57185919A JP 18591982 A JP18591982 A JP 18591982A JP H0368345 B2 JPH0368345 B2 JP H0368345B2
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hydride
tape
acid
gas
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Makumappon Robaata
Efu Fuioresu Furanko
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EMU DEII EI SAIENTEIFUITSUKU Inc
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EMU DEII EI SAIENTEIFUITSUKU Inc
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Publication of JPH0368345B2 publication Critical patent/JPH0368345B2/ja
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8483Investigating reagent band
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/2813Producing thin layers of samples on a substrate, e.g. smearing, spinning-on
    • G01N2001/2826Collecting by adsorption or absorption
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/16Phosphorus containing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/17Nitrogen containing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/17Nitrogen containing
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は一般に有毒蒸気および有毒ガスの検出
および監視、特に工業的雰囲気における水素化物
ガスの検出および監視に関するものである。種々
の有毒なガス状水素化物が工業的な処理および製
造において使用され、あるいは生成している。
金属水素化物、例えばアルシン(AsH3)およ
びホスフイン(PH3)は毒性が大きく、無色で無
刺激性のガスであり、穏やかなにんにく臭をを持
つていることが多い。これらのガスは水溶液にす
ることができ、アルコールやアルカリ性溶液に僅
かに可溶性である。例えば、発生期の(新たに生
成した)水素がヒ素の存在下に発生する場合、あ
るいは水が金属ヒ化物と反応する場合には、アル
シンが発生する。大部分の場合にアルシンおよび
ホスフインによる中毒は少くとも一方が不純物と
してヒ素またはリンを含有している酸および粗製
金属を使用したことに関連している。
工業的装置では、水素化物ガス中毒も偶発的な
水素化物ガスの生成により起る。例えば、アルシ
ンにさらされた場合の報告の大部分は金属の精錬
および精製中に起きており、この理由はヒ素で汚
染されている鉱石が酸処理の際にアルシンを放出
できるからである。しかし、致死濃度の水素化物
ガスにさらされたことが報告されている多くの他
の場合があり、この場合としては、めつき、ハン
ダ付け、エツチングおよび鉛めつき操作がある。
またアルシンはヒ素の存在下に菌類により、特に
汚水中の菌類により生成することができる。しか
も、エネルギー源として石炭に対する関心が復活
した結果、アルシンにさらされる回数さ増えるこ
とがある。これは石炭がかなりの分量のヒ素を含
有しているからである。
アルシンと同様に、ホスフインは無色の有毒ガ
スで、水、アルコールおよびアルカリ性溶液に可
溶性である。またホスフインはエーテルに可溶性
である。アルシンと同様に、ホスフインはリンの
存在下に発生期の水素の発生によつて、あるいは
金属リン化物に対する酸または水の作用によつて
生成することができる。アルシンおよびホスフイ
ンは有機合成の試薬として、またソリツドステー
トの電子部品を製造する際の「ドーパント」また
は含浸剤として用いるために商業的に製造されて
いる。
アルシンおよびホスフインに加えて、スチビン
(SbH3)、シボラン(B2H6)およびゲルマン
(GeH4)を包含する他の水素化物ガスが、半導
体の製造にドーパントガスとして用いられること
が多い。半導体は不純物として作用して電子の流
れに対する制御された電流通路を形成する高濃度
のガスをケイ素ウエハーにドープまたは含浸させ
たものである。ガスは高温拡散炉またはイオン注
入装置のような封鎖系内にドーパントとして供給
されるが、安全性について予防手段を講じてもな
おガスの漏洩またはボンベの爆発の可能性があ
る。かかる事故は重大な健康上の脅威となる。
従つて、工業的雰囲気における水素化物ガス濃
度を検出および監視する方法が必要である。従
来、臭化第二水銀(HgBr2)または塩化第二水
銀(HgCl2)を含浸させた紙テープを用いる半定
量的方法がアルシンおよびホスフインのような水
素化物ガスの検出に用いられた。ガスにさらされ
ると次の反応式: MxHo+nHgCl2→Mx(HgCl)o+nHCl (式中のMは金属原子、xは1または2の整数、
nは3〜6の整数を示す)で表わされる反応によ
つてテープ上に黄色い着色(stain)ができる。
しかし、この着色の光学的特性の故に低濃度の
水素化物ガスを検出することは不可能である。実
際に、限界値(TLV)の10倍より大きい濃度の
みを5分という好適サンプリング時間内に検出で
きるにすぎない。ここに「限界値」と称するのは
ザ・アメリカン・コングレス・オブ・ガバメン
ト・インダストリアル・ハイジーニスツ(the
American Congress of Goverment industrial
Hygienists)により決められた、人間がガスに長
時間さらされる場合の最大許容濃度を意味するも
のとする。
工業上の安全性に対するかかる必要性を満たす
ことを目的とした装置は米国特許第4073621号お
よび米国出願第567379号(1975年、既に放棄され
ている)の主題となつている。参考としてこれら
の刊行物に記載されていることをここに書き加え
る。
特に、米国特許第4073621号は有毒ガス濃度テ
ープの読取り記録計(reader recoder)を開示し
ており、この読取り記録計によつてガスモニター
内でガスにさらされたテープから求められたガス
濃度対時間および全8時間のガス量のチヤート記
録を作る。ガスエにさらされたテープをこの装置
の光学読取り部に通し、測定された着色の強さを
時間に対して記録して読取りが容易で永久的なガ
ス濃度の記録が時間の関数として直ちに得られる
ようにする。ガス濃度対時間の関数が得られる
が、この装置はガス濃度を時間の関数として積分
して所定時間、例えば8時間の作業シフト
(work shift)の間の全量を求めることができ
る。この全量はチヤート上に濃度対時間のプロツ
トの終りに棒グラフの形で記録される。
他方米国出願第567379号はポータブルの小形モ
ニターを開示しており、このモニターでは作業者
の呼吸する区域においてガスを感知する化学的に
処理された一巻きのテープがガスにさらされる。
ガスにさらされると、テープの一部に着色が生
じ、後でこの着色を読取り装置、例えば米国特許
第4073621号に記載されている装置で読取る。テ
ープの読取りはガスにさらした後に行われるの
で、モニターにはテープの隣接層の汚染を防止す
る手段を設ける。作業シフトの終りに、ガスにさ
らされたテープをモニターから取出し、このテー
プを読取り記録計に入れて濃度対時間の永久的グ
ラフ表示を全量の値で示す。この情報から時間加
重平均のガスにさらしたレベル並びに所定の最高
限度から上方への逸脱を知ることができる。
またホスフイン濃度を測定するために銀塩を金
属銀化合物に還元するホスフインの性質を利用す
るいくつかの直接法が開発されている。かかる還
元によつて生ずる色の変化をシリカゲル(「アナ
リテイカル・ケミストリー(Analytical
Chemstry)」第29巻、第1665頁(1957))または
紙の上で測定することができる。さらに、還元さ
れた銀は化学的に測定できる。(Jones、A.T.
等:「Environmental and Clnical Aspects of
Fumigation of Bulk Wheat with Aluminum
Phosphide Containing Tablets」、New South
Wales Division of Occuaptional Health,
Australia(1962))。アルシン濃度も同様にして測
定できる。
他の水素化物ガスであるスチビンは化学工業、
金属のつや出し、および化粧、および薬品工業に
おいて少量ではあるが用いられている。スチビン
の使用に関しては重大な衛生上の問題は報告され
ていない。しかし、蓄電池の充電中に発生期の水
素が極板中に存在するアンチモンに作用する結果
スチビンの放出が起ることがある。またスチビン
は還元性の酸で処理されたアンチモン含有合金か
ら発生することがある。スチビン濃度の定量的測
定用の直接読取り装置は現在入手できないが、硝
酸銀試験紙により迅常な半定量的評価を行うこと
ができる。(Patty、R.A.,「Industrial Hygiene
and Toxicology」、第21版、lnterscience
Publishers、ニユーヨーク(1963)。)より正確な
方法ではガスを塩化第二水銀溶液中に吸収させ、
次いでローダミンB(Id.)を用いて比色測定を行
う。
従つて、硝酸銀(AgNO3)がある金属水素化
物と反応して、硝酸銀が還元され、特徴ある黒色
または暗褐色を呈する銀化合物が沈殿することが
知られている。かかる水素化物ガス濃度検出方法
が提案されたが、硝酸銀は感光性が極めて大き
く、不安定である。硝酸銀で被覆された検出テー
プは黒色耐光性容器内に封入した場合でも、24時
間以内に褐色になる。従つて、テープは処理およ
び分析に用いる光に対して安定であることが必要
である。事実、商業的に有用な水素化物検出テー
プは、室温で貯蔵しかつ光および空気にさらされ
ないように保護した場合には、3〜6ケ月以上の
間安定であることが必要である。またテープは光
にさらした場合に数日以上の間安定であることが
必要である。本発明はこれらの問題を解決しよう
とするものである。
発明の概要 本発明は吸着剤で被覆されたセルローステー
プ、および該セルローステープおよび前記吸着剤
に含浸されている検出剤組成物を具え;該検出剤
組成物を本質的に硝酸銀と、該硝酸銀を安定化す
るための有機または無機の酸と、前記セルロース
テープを湿つた状態に維持するためのグリコール
又はグリセリンとから構成して、前記支持体が水
素化物ガスと反応して水素化物濃度の尺度として
色を発現できるようにしたことを特徴とする水素
ガス検出用支持体に関するものである。ガスにさ
らされた検出用支持体から求められるガス濃度対
時間および全8時間ガス量のチヤート記録を直ち
に作ることができる。この検出用支持体上の着色
の強さはガス濃度に直接関係する。
ガスにさらされた本発明の検出用支持体を読取
り記録計の光学読取り部に通し、測定した着色の
強さを時間と共に記録して読取りが容易で永久的
なガス濃度対時間の記録を得る。濃度対時間の関
数が得られるが、時間の関数である濃度を積分し
て所定期間、すなわち8時間の間の全量を求め
る。この全量はチヤート上にて濃度対時間のプロ
ツトの終りに棒グラフの形で記録される。
発明の詳説 本発明は環境中の水素化物ガスの存在を監視す
るための検出用支持体に関するものである。セル
ローステープを吸着剤で被覆し、さらに硝酸銀、
有機または無機の酸、アルコールおよびグリコー
ル又はグリセリンを含有する検出剤溶液、例えば
テープ処理溶液を含浸させる。セルローステープ
のような多孔性テープを使用するのは、水素化ガ
スの検出を可能にするためにはテープから空気を
除去する必要があり、従つてテープは多孔性であ
ることが必要であるからである。
吸着剤は固体表面を有する粒子で、その上にガ
ス、液体または溶解物質が凝縮することができる
ものである。本発明に用いるのに適当な吸着剤は
ケイ酸(H2SiO3)、フロリシル(FLORISIL:商
品名;米国特許第2393625号に記載されている活
性化ケイ酸マグネシウム)、酸化マグネシウム
(MgO)および酸化アルミニウム(Al2O3)であ
る。セルロースで作つた多孔性テープを吸着剤で
被覆する。このようにして、テープは固定粒子で
被覆され、その表面上に水素化物ガスを吸着する
ことができる。上述のように、水素化物ガスをテ
ープ表面上に吸着させ、硝酸銀と反応させて着色
を生じさせ、この着色の強さを光学系によつて定
量的に測定して水素化物ガスの濃度を求める。
次いで吸着剤で被覆されたテープを、有機また
は無機の酸を含有する処理溶液で処理する。生成
したテープは曝光した際に一層安定であつて、処
理溶液中に酸を存在させなかつた場合より長時間
にわたつて白色のバツクグラウンドで保持する。
かかる安定性の増大はテープのセルロース中に存
在するアルコール性基が酸によつて不活性になる
ことに起因する。硝酸は、例えばこれらのアルコ
ール性基を酸化するかあるいはこれらの基と結合
して、これらの基が次の硝酸銀との反応に関与し
ないようにする。酸処理を行わない場合には、活
性なアルコール性基によつて硝酸銀が還元されて
褐色のテープバツクグラウンドが生じることがあ
る。
処理溶液は濃度0.5〜2.0重量%の硝酸銀を含有
する。0.5重量%の硝酸銀溶液で処理したテープ
は比較的低いガス濃度においても短い期間または
時間で水素化物ガスで飽和され、水素化物ガスと
完全に反応することが分つた。しかも、存在する
水素化物の濃度によつては、2.0重量%硝酸銀溶
液で処理したテープは着色が強すぎてここに記載
した装置によつては正確な測定が不可能な着色を
生ずることがある。好適例では1.0重量%硝酸銀
溶液で処理したテープを用いる。
テープ処理溶液を作る際に塩化水素酸、硫酸お
よびリン酸を包含する無機酸を用いる。また氷酢
酸またはトリクロル酢酸のような有機酸も適当で
ある。テープ処理溶液に塩化水素酸を添加する
と、水素化物ガスと非反応性である塩化銀が生成
し、沈殿する。硫酸をテープ処理溶液と組合わせ
ると硫酸銀が沈殿するが、若干の硝酸銀は溶解し
たままである。硫酸で処理したテープは光から保
護した場合には白色のままであるが、このテープ
のアルシンおよびホスフインに対する反応性は硝
酸含有テープの30%にすぎない。他方、トリクロ
ル酢酸で処理したテープの水素化物ガスに対する
反応性は硝酸含有テープの50%であるが、このテ
ープは空気または光にさらされてから僅か1日経
過した後に紫色になる。従つて、テープの安定化
に好適な無機酸は硝酸である。
これらの実験結果に基づいて、硝酸を使用して
一連のテープを作り、この際各テープの酸濃度の
異なる処理溶液で処理した。処理溶液の酸含有量
は0.13〜2.7重量%の範囲の硝酸とした。6ケ月
間以上にわたつて黒色の袋の中で貯蔵した後に、
テープはすべて当初の白色バツクグラウンドを保
持していた。
0.13重量%のような低い酸濃度を用いてもテー
プは安定化されるが、テープが光または空気にさ
らされる場合には酸濃度が高い程テープは長時間
保護される。光および空気とは接触しない保護条
件下に貯蔵した場合には、低い酸含有量を用いて
処理したテープでも高い酸含有量を用いて処理し
たテープと同様に安定である。極めて多量の酸は
紙テープを減成することから、テープ処理には
0.1〜0.5%の硝酸が好ましいことが分つた。
本発明に用いる処理溶液は硝酸銀、前述の有機
または無機の酸、アルコールおよびグリコール又
はグリセリンを含有する。アルコールで処理する
と水ベースの溶液より容易に乾燥するので、溶媒
としてアルコールを選定した。テープの乾燥が不
適当である場合には、テープの引張強さが小さく
なる。グリコール又はグリセリンは、流入する水
素化物ガスとテープの試薬との間で所期の反応を
生起させるのに充分な程度の湿つた状態にテープ
を保持することによつて、テープの吸着能力を増
大する作用をする。処理溶液は任意のアルコール
およびグリコール又はグリセリンを含有すること
ができるが、一例としてメタノールおよびグリセ
リンを使用する場合について説明する。特に、こ
の例のテープ処理溶液は次の物質を含有してい
た: 濃硝酸 1.5ml グリセリン 25ml メタノール 224ml この処理溶液に2.5gの硝酸銀を加え、この処
理溶液中にケイ酸(またはシリカゲル)で被覆し
た紙テープを浸漬した。
このようにして処理したテープは正常な貯蔵条
件下に室温において保護した場合に6ケ月以上の
間白色のバツクグラウンドを維持した。しかも、
6ケ月後でもテープはなお水素化物ガスに対する
当初の感度(±10%)を示した。
本発明に用いる処理溶液を配合する際には、エ
チルアルコール、イソプロピルアルコール等を包
含する他のアルコールを使用することができる。
同様に、エチレングリコール、プロピレングリコ
ールおよびトリメチレングリコールのようなグリ
コールも適当である。しかし、経済的な理由から
メタノールおよびグリセリンを用いるのが好まし
い。処理溶液は5〜20重量%のグリコール又はグ
リセリンを含有することができるので、処理溶液
の重量組成の範囲は下記の通りである: 酸 0.1〜5% グリコール又はグリセリン 5〜20% アルコール 75〜94.9% 例えば、硝酸、グリセリンおよびメタノールを
用いる場合には、好適混合物は硝酸1容量%、グ
リセリン10容量%およびメタノール89容量%であ
る。
米国特許第4073621号に記載されている装置を
用いて上述の方法により作つた水素化物ガス検出
用支持体は3分のサンプリング時間において
0.02ppmのアルシンまたは0.5ppmのホスフイン
のような低いガス濃度を検出することができる。
アルシンおよびホスフインに対する限界値はそれ
ぞれ0.05ppmおよび0.30ppmである。
次に本発明を図面を参照して説明する。
第1図に本発明の検出用支持体、例えば上記の
ように処理したテープを読取り記録するのに用い
る装置の一例を示す。前述のようにして水素化物
ガスを感知するテープを水素化物含有ガスにさら
し、このテープをテープ読取り手段に入れる。テ
ープ読取り手段はテープを光電セル光学手段12
に通すためのテープ駆動装置10を具える。光電
セルの光学読取り器は、テープに既知の強さの光
源を向け、次いでテープからの反射光を着色の強
さの表示として測定する。適当な強さの光を維持
するには、テープの未着色部からの反射光を測定
するために基準光電セルを用いる。
光電セル光学読取り器12からの出力を増幅器
14に供給して回路全体の平衡をとるのに用いる
信号レベルを高める。電子スイツチ20をシーケ
ンス制御回路22が作動させる度にこの増幅器か
らテープの着色の強さの直接的関数である光電セ
ル信号をチヤート読取り器16にライン18を介
して供給する。
また増幅器14の出力を直線化回路24に供給
する。直線化回路については米国特許第4073621
号に詳細に記載されている。しかし、要するに、
直線化回路の目的は、着色の強さと増幅器14か
らの出力電圧との関係を直線関係にして着色の強
さ対時間の曲線の下側の面積を直接(straight−
forward)積分できるようにすることである。直
線化回路24の出力を電子スイツチ26を介して
積分計28に接続する。積分計の出力を正面パネ
ルメーター30に供給して本発明方法を実施して
いる間連続的にこの値を監視する。また、電子ス
イツチ32により積分計の出力をチヤート記録計
16に供給してテープ・セグメントの終りにチヤ
ート記録計によつて全量を直接プリントアウトで
きるようにする。電子スイツチ32を用いて積分
計28をチヤート記録計16に接続した場合に
は、電子スイツチ20を開放して直接信号から切
り離す。
また、シーケンス制御回路22は、電子スイツ
チ20,26および32を適正に作動させるほか
に、本発明方法に用いる機械的手段を作動させる
のに必要なタイミング・ロジツク機能も具えてい
る。特に、タイミング・ロジツク機能はモーター
制御部34を介して駆動モーターをタンオンさせ
たりタンオフさせたりするためのものである。こ
の装置の主な利点は、読取られるテープ上の距離
とチヤート記録計の作るチヤートまたはグラフ上
の距離とが正比例関係になることである。これは
1個のモーターを用いてテープとチヤートとの両
方を駆動することにより達成するのが好ましい。
テープ駆動装置とチヤート記録計駆動装置との間
には既知の関係がある。この関係をある整数比、
例えば1対1または2対1にして、例えば、8時
間シフトを表わすことができる所定のテープ・セ
グメントがチヤート記録計からの所定の長さの出
力を繰返し生ずるようにするのが望ましい。次い
でこの出力は水素化物ガスにさらされた8時間シ
フトのグラフとしてその特性を示すことができ
る。同様に、かかる環境の下に、かかる曲線の下
側の面積の積分は該期間にわたる全量を示す。か
かる情報から、所定期間の間の全量を該期間にお
ける時間数で割ることにより時間加重平均を速や
かに計算することができる。
第2図に本発明方法に用いる機械的チヤート駆
動装置の一例を示す。テープおよびチヤート紙記
録計はいずれもモーター38で駆動され、モータ
ー38は出力軸40を具える。テープ駆動装置は
出力軸40からローラ44駆動用のノンスリツプ
ベルト42を用い、ローラ44は装置の光源部分
を通るようにテープを供給する。また、出力軸4
0からその力を取出すのはノンスリツプベルト4
6で、ベルト46はロール48を駆動するのに用
いられ、ロール48はチヤート紙が記録用ペン5
0を通るのを制御する。ライン18を介してチヤ
ート紙に供給される信号によつて記録用ペン50
を矢で示す方向に駆動する。これは第3図のグラ
フにおけるY座標を示す。テープ駆動装置と記録
計駆動装置とは同一出力軸40に連結されている
ので、テープの移動とチヤート紙の移動との間に
は一定の決まつた関係がある。このことは下記の
理由で極めて望ましい。記録計とテープとを同期
モーターによつて、例えば1対1のような決まつ
た関係で駆動する場合には、テープに沿つた距
離、従つてチヤート記録に沿つた距離はガスにさ
らされた時間に相当する。関心のあることとこれ
が生じた時間とを関係付けることができ、これが
従来技術より優れた重大な利点である。また、こ
の結果内部タイミング部品を用いることにより本
発明方法を連続して実施することができる。
テープがガスにさらされながら2cm/時間で移
行する場合には、正常な8時間の作業シフトの間
に16cmのテープがガスにさらされる。読取る場合
には、検出用支持体、例えば上述のように処理し
たテープおよびチヤートを例えば1cm/秒で移行
することができる。従つて、8時間テープを読取
るのに16秒を要する。
第3図にチヤート記録計16からの出力の一例
を示す。チヤート記録計とテープ駆動装置とを連
結することにより、チヤート記録計からの出力を
8時間のセグメントで校正して1回の作業者のシ
フトを示すことができる。第3図は8時間にわた
る1人の作業者におけるガスにさらした場合の波
形の代表的な例を示す。波形52は8時間のシフ
トの間の濃度変化および0.1ppの濃度レベルより
上方に3回逸脱していることを示す。8時間のシ
フトの終りに、増幅器14から切り離した際に記
録計のペンが零に戻る。次いで積分計を記録計に
接続すると、曲線52の下側の面積を積分したも
のを示す棒チヤート波形54がプリントアウトさ
れる。この値は8時間の間の全量である。時間加
重平均のガスにさらされた結果を得るには棒チヤ
ートをガスにさらした時間数で割る必要があるだ
けである。
本発明のテープを使用して大部分の雰囲気中の
水素化物ガス濃度を測定することができる。しか
し、硫化水素(H2S)およびヒドラジン(N2H4
を包含する強い還元剤は硝酸銀と反応して特徴あ
る褐色の着色を作ることがあるので、上述のよう
に処理したテープをこれらの試薬にさらされない
ように保護する必要がある。硫化水素による妨害
は装置のサンプリングラインに酢酸鉛プレフイル
タを挿入することにより消滅させることができ
る。しかし、ヒドラジンの存在は実際上問題にな
らない。この理由はヒドラジンが工業的規模で用
いられることは多くなく、また大部分の製造プロ
セスにおける副生物ではないからである。
しかし、高濃度の酸が採取した空気中に存在し
ている場合には、マイナスの妨害または着色部の
脱色という追加の問題が起ることがあるが、着色
部を脱色するのに必要な酸濃度は高いので、かか
る条件はおのずからかかる大気を呼吸する者に重
大な健康上の危険を与える。従つて、大気中の高
い酸濃度は妨害の重大な原因とはならない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法に用いる読取り記録計の一
例のブロツク図、第2図は本発明方法に用いる読
取り記録計における駆動モーターとテープ駆動装
置と記録計のチヤート駆動装置との間の機械的連
結状態を示す略線図、第3図は時間対濃度のグラ
フおよび全水素化物ガス濃度の棒チヤートのプリ
ントアウトの一例を示すグラフである。 10……テープ駆動装置、12……光検出テー
プ読取り器(光電セル光学手段、光電セル光学読
取り器)、14……増幅器、16……チヤート記
録計、18……ライン、20……電子スイツチ、
22……シーケンス制御回路、24……直線化回
路、26……電子スイツチ、28……積分計、3
0……正面パネルメーター、32……電子スイツ
チ、34……モーター制御部、36……チヤート
記録計駆動装置、38……モーター、40……出
力軸、42……ベルト、44……ローラ、46…
…ベルト、48……ロール、50……記録用ペ
ン、52……波形(曲線)、54……波形。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 水素化物ガス検出用支持体において、 吸着剤で被覆されたセルローステープ、および
    該セルローステープおよび前記吸着剤に含浸され
    ている検出剤組成物を具え;該検出剤組成物は本
    質的に硝酸銀と、該硝酸銀を安定化するための有
    機または無機の酸と、前記セルローステープを湿
    つた状態に維持するためのグリコール又はグリセ
    リンとから構成されていて、前記支持体が水素化
    物ガスと反応して水素化物濃度の尺度として色を
    発現できるようにしたことを特徴とする水素化物
    ガス検出用支持体。 2 前記吸着剤はケイ酸、ケイ酸マグネシウム、
    酸化マグネシウムおよび酸化アルミニウムからな
    る群から選定されている特許請求の範囲第1項に
    記載の支持体。 3 前記吸着剤および前記セルローステープに
    は、前記検出剤組成物の0.5〜2.0重量%の範囲の
    分量の硝酸銀が含浸されている特許請求の範囲第
    1項に記載の組成物。 4 前記酸は硝酸、硫酸、リン酸、氷酢酸および
    トリクロル酢酸からなる群から選定されている特
    許請求の範囲第1項に記載の支持体。 5 前記酸は前記検出剤組成物の0.1〜5.0重量%
    の範囲内の分量で存在する特許請求の範囲第1項
    に記載の支持体。 6 前記グリコールはエチレングリコール、プロ
    ピレングリコールおよびトリメチレングリコール
    からなる群から選定されている特許請求の範囲第
    1項に記載の支持体。 7 前記グリコール又はグリセリンは前記検出剤
    組成物の5〜20重量%の範囲内の分量で存在する
    特許請求の範囲第1項に記載の支持体。 8 大気を包含する水素化物含有ガス混合物の水
    素化物ガス成分を検出するに当り、 (a) 水素化物含有ガス混合物を、吸着剤で被覆さ
    れたセルローステープ、および該セルローステ
    ープおよび前記吸着剤に含浸されている検出剤
    組成物を具える水素化物ガス検出用支持体と接
    触させ;この際前記検出剤組成物を本質的に硝
    酸銀と、該硝酸銀を安定化するための有機また
    は無機の酸と、前記セルローステープを湿つた
    状態に維持するためのグリコール又はグリセリ
    ンとから構成して、前記支持体が水素化物ガス
    と反応できるようにし; (b) 前記水素化物含有ガス混合物を、検出可能な
    色が発生する時間にわたつて、前記吸着剤に拡
    散させ; (c) 前記水素化物含有ガス混合物中の水素化物ガ
    ス濃度の尺度として前記色の強さを測定する ことを特徴とする水素化物ガス成分の検出方法。 9 接触工程、サンプリング工程および測定工程
    を連続的に行う特許請求の範囲第8項に記載の方
    法。 10 色の強さを電子的に測定して既知時間にわ
    たつて水素化物ガス濃度対時間のグラフを作る特
    許請求の範囲第8項に記載の方法。
JP57185919A 1981-10-22 1982-10-22 水素化物ガス検出用支持体および水素化物ガス成分の検出方法 Granted JPS5899753A (ja)

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GB2108662A (en) 1983-05-18
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GB2108662B (en) 1986-02-12
CA1181330A (en) 1985-01-22
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DE3239092C2 (ja) 1987-11-26

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