JPH08114582A - 非水系での中和方法及び分析前の自動前処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目 的】 ポリエチレンテレフタレート中のジエチレ
ングリコ−ルの残留量をガスクロマトグラフで測定する
ための分析サンプルを、ポリエチレンテレフタレート試
料にアルカリ分解剤を添加して加水分解し、内部標準試
薬を所定量添加したのち、テレフタル酸を添加して中和
処理することによって得る方法において、テレフタル酸
の添加による中和の確認をＰＨ試験紙を用いることな
く、自動的かつ簡便に行う。 【構 成】 ホッパー１１よりテレフタル酸を計量管１
６内に採取して反応容器１内に添加する操作を複数回繰
返し、中和に必要な量よりも過剰なテレフタル酸を添加
する。そして中和処理前後の重量差を求め、中和を確認
する。中和処理後、ろ過して粉状のテレフタル酸を除去
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体酸又は塩基による
非水系での中和方法及び中和したサンプルをガスクロマ
トグラフ等で分析する前の自動前処理方法に関する。

【０００２】

【従来技術】高分子化合物、化成品等の製造工程におい
ては、得られる製品のサンプルまたは工程の途中におけ
る中間製品のサンプルを定期的に採取し、このサンプル
を分析し、諸管理項目の指標として被測定物質の濃度や
不純物含有量等の物性値を測定し、物性が所定の水準に
あるかどうかを常に監視するとともに、その結果を製造
工程にフィードバックし、品質管理および製造工程の管
理に利用することが行われている。例えば、ポリエチレ
ンテレフタレートの製造工程においては、製品からサン
プルを定期的に採取し、このサンプル中におけるジエチ
レングリコールの残留量をガスクロマトグラフで測定
し、製品ポリエチレンテレフタレートの品質を常時監視
するとともに、製造条件の操作・管理にフィードバック
し、均質で高品質のポリエチレンテレフタレートを製造
することが行われている。このポリエチレンテレフタレ
ート中のジエチレングリコールの残留量の測定におい
て、ポリエチレンテレフタレートのサンプルは、アルカ
リ分解剤を添加して加水分解され、内部標準試薬を所定
量添加するが、アルカリ分解剤の添加により強アルカリ
となるサンプルをそのまゝガスクロマトグラフに掛ける
と、カラムのダメージや分析精度上の問題を生じる。そ
こでサンプルの中和処理が行われるが、中和方法として
強酸を用いた場合、中和の行き過ぎを防ぐためにｐＨメ
ータで厳密に管理する必要がある。しかしながら非水系
では、ｐＨメータによる測定ができない。そのため通
常、ｐＨ試験紙を用いて中和を確認しているが、この場
合、人の目に頼るか、高価な色分析装置を用いたシステ
ムが必要であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】非水系での中和処理を
強酸又は強アルカリを添加して自動的に行う場合、ｐＨ
メータでは測定できず、ｐＨ試験紙を用いる場合も、人
手に頼るか、高価な色分析装置を用いたシステムが必要
である。

【０００４】本発明の第１の目的は、上記の問題を解消
すること、すなわち中和の不完全を防ぐと共に、中和の
確認が人手に頼らず簡便に行えるような方法を提供しよ
うとするものである。上記の目的を達成するため、固体
酸又は塩基を用いた。これにより上記の目的を十分に達
成することができるが、場合によっては次のような新た
な問題を生じる事がある。

【０００５】それは、固体酸又は塩基によって中和され
たサンプルをガスクロマトグラフ等で分析する際、粉体
が分析する際の支障となり、精度のよい分析が得られな
いことである。そこで、本発明の第２の目的は、上記の
問題を解消すること、すなわちガスクロマトグラフで分
析する際の支障となる、中和時に使用した固体酸又は塩
基を除去しようとするものである。

【０００６】

【課題の解決手段及び作用】本発明による非水系での中
和方法は、予め求めておいた中和に必要な量よりも過剰
な固体酸又は塩基、好ましくは弱酸又は弱アルカリの固
体酸又は塩基、特に好ましくはテレフタル酸等の有機固
体酸又は塩基を分析サンプルに加えたのち、中和処理前
後における分析サンプルの重量計測量から中和処理前後
の重量差を自動的に求めることを特徴とする。

【０００７】中和に必要な固体酸又は塩基の量は、計算
により求めることが通常困難で、多くは実験により求め
られる。固体酸又は塩基を過剰に加えるのは、中和を確
実に行うためである。固体酸又は塩基を弱酸又は弱アル
カリとすると、過剰に添加しても中和の行き過ぎを生じ
ることがないし、サンプルへの溶け込みを生じることも
なく、より効果的に中和することができる。

【０００８】中和処理時には、分析サンプルによって、
中和熱の発生により突沸を招き、中和不良を起こした
り、試料の採取量が不十分となることがある。この問題
を解消するには、固体酸又は塩基をサンプルの温度上昇
が一定範囲内に収まるように少量づゝ添加するとよい。
その一例として、製品ポリエチレンテレフクレート中の
ジエチレングリコールの残留量の測定に際して行われる
テレフタル酸等の有機固体酸の添加による中和を例にと
っていえば、有機固体酸の添加量の１／１０を１ショッ
トとし、分析サンプルの温度上昇を３℃以下に保ちなが
ら１ショットづゝ添加していき、温度上昇が１℃以下で
あれば、１ショット量を２倍にすることによって突沸を
防ぎながら中和することができる。

【０００９】第２の目的を達成する方法におては、上記
方法における中和確認後、分析サンプルをろ過し、固体
酸又は塩基を系外に除去することを特徴とする。図１
は、本方法で用いる中和装置について示すもので、反応
容器１内の攪拌機２がモータ３よりベルト伝動によって
回転駆動されるようになっている。そしてこれら全体が
アーム５に支持され、アーム５の昇降によって反応容器
１が超音波槽６内の水に漬けられ、或いは超音波槽６よ
り引上げられるようになっており、超音波槽内では冷却
と析出防止のため、超音波及び攪拌機２による攪拌が行
われるようになっている。７は水の供給弁であり、８は
排出弁である。

【００１０】粉状の固体酸又は塩基が入れられるホッパ
ー１１には、エア吹出管１２が配置され、エアが流量調
整弁１４を経て吹出管１２より吹出し、ホッパー内の粉
状固体酸又は塩基の攪拌を行うようになっている。エア
の供給管１５より分岐される計量管１６には、三方切替
弁１７、粉体を通さないフィルター１８、弁１９が配置
され、別の分岐管２１には、弁２２とアスピレータ２３
が配置されている。弁２２はＯＮに切替えられると、ア
スピレータ２３に通されるエアにより三方切替弁１７を
介してＯＦＦである弁１４と三方切替弁１７との間の計
量管１６内のエアが吸い出されて真空にされ、フィルタ
ー１８と弁１９との間の管内にホッパー内の粉体が弁２
４を介して供給されるようになっている。

【００１１】三方切替弁１７と弁１４との間の計量管内
に粉体が一定量充填されたのち、三方切替弁１７を切替
え、かつ弁１４をＯＮにすると、両弁１４及び１７間の
一定量の粉体が流量調整弁２５を経て流入するエアで押
出され、反応容器内に送込まれるようになっている。反
応容器１内にはまた、分注器（図示しない）により濃度
調整用のメタノールが弁２７を経て送込まれるようにし
てある。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
本実施例は、先願の特開平５−１７１４７８号に示され
るように、ポリエチレンテレフタレート中のジエチレン
グリコールの残留量をガスクロマトグラフで測定するた
めの分析サンプル作成方法、すなわちポリエチレンテレ
フタレート試料にアルカリ分解剤を添加して加水分解
し、内部標準試薬を所定量添加したのち、テレフタル酸
を添加して中和処理する分析サンプル作成方法における
中和など、ガスクロマトグラフに掛ける前の前処理操作
に関するもので、中和処理に先立つ操作について概略説
明する。

【００１３】先ず、製品のポリエチレンテレフタレート
から採取した試料１．０ｇ及びモノエタノールアミン
（分解剤）３ｍｌをそれぞれ精秤して図１の反応容器１
に入れ、２８０℃で加熱して加水分解する。加水分解
後、反応容器１内に内部標準試薬２０ｍｌを添加し、放
冷して４０℃にする。

【００１４】その後、図１に示す中和装置によりテレフ
タル酸による中和処理が次のようにして行われる。準備
段階として反応容器１が引上げられた超音波槽６に供給
弁７をＯＮ、排出弁８をＯＦＦにして水を一定量供給す
る。そして弁１４をＯＮにしてエアによりホッパー内の
テレフタル酸の攪拌を行うと共に、天秤上に放冷後の反
応容器１を置き、０調整する。

【００１５】次に反応容器１を降ろして超音波槽６に漬
け、数秒間モータ３を駆動して攪拌機２による攪拌と、
超音波による攪拌とを行う。ついで、弁１９をＯＦＦ、
弁２４をＯＮにした状態で、弁２２をＯＮにする。する
と、アスピレータ２３に通されたエアにより三方切替弁
１７を介して弁１９との間の計量管内のエアが吸い出さ
れ、計量管内が真空にされてホッパー１１よりテレフタ
ル酸が弁２４を介して送込まれる。そしてフィルター１
８と弁１９との間の計量管内に充填される。充填される
量は２ｇに設定される。一定時間後、弁２２をＯＦＦに
してアスピレータ２３によるエアの吸い出しを停止し、
かつ弁２４をＯＦＦにする。その後、切替え弁１７が切
替えられ、かつ弁１９がＯＮにされて計量管内にエアが
吹込まれ、フィルター１８と弁１９との間の計量された
テレフタル酸２ｇが反応容器１に添加される。

【００１６】その後、弁１９をＯＦＦ、弁２２及び２４
をＯＮにして上記の動作が繰返され、テレフタル酸２ｇ
が添加される。以上のようにしてテレフタル酸の添加が
４回繰返されたのち、ペンシリンダーにより一定量のメ
タノールが補給される。次にテレフタル酸２ｇの添加が
上記を同様の手順を経て行われ、これが３回繰返され
る。

【００１７】以上のようにして都合７回、計１４ｇの中
和に必要な量よりも過剰なテレフタル酸が添加され、そ
の後切替弁１７を通して計量管内のパージが行われると
共に、反応容器１が超音波槽６より引上げられ、かつ弁
１４がＯＦＦにされてホッパー内の攪拌が停止される。
超音波槽６より引上げられた反応容器１は０調整された
天秤にて計量され、１４ｇの計量値が確認されることに
より中和が確認される。計量後、反応容器１から試料が
図２の漏斗３に移され、ビーカ３２上にろ過される。そ
してろ液より分析サンプル１μｌが採取され、ガスクロ
マトグラフに注入して分析される。

【００１８】試料を取出された反応容器１は超音波槽６
に漬けられ、洗浄される。以上の動作が制御装置（図示
省略）によりシーケンス制御される。

【００１９】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され、次のよ
うな効果を奏する。請求項１記載の中和方法によれば、
固体酸又は塩基を必要量よりも過剰に加えて中和処理を
行うため中和が確実に行えると共に、中和処理前後の重
量差を求めることにより中和の確認が高価な装置を用い
ることなく、自動的に行えるようになる。請求項２記載
の中和方法のように、固体酸又は塩基として弱酸又は弱
アルカリの固体酸又は塩基を用いると、過剰量を添加し
ても中和が行き過ぎることがなく、そのため自動化も容
易となり、また試料への溶け込みが防止され、精度のよ
い分析結果が得られるようになる。

【００２０】請求項３記載の方法のように、固体酸又は
塩基を少量づゝ加わえれば、中和熱による突沸を防ぎ、
中和を確実に、しかも中和後の試料を十分に確保するこ
とができる。請求項４記載の方法によれば、分析サンプ
ルから粉体を除去することにより、ガスクロマトグラフ
へ注入して分析を支障なく精度よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 中和装置の模式図。

【図２】 漏斗の概略図。

【符号の説明】

１・・反応容器 ２・・攪拌機 ３・・モータ ６・・超音波
槽 ７・・供給弁 ８・・排出弁 １１・ホッパー １２・・吹出
管 １３、２５・・流量調整弁 １５・・供給
管 １４、１９、２２、２４、２７・・弁 １６・・計量管 １７・・三方
切替弁 １８・・フィルター １９・・分岐
管 ２３・・アスピレータ ３１・・漏斗 ３２・・ビーカ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め求めておいた中和に必要な量よりも
   過剰な固体酸又は塩基を分析サンプルに加えたのち、中
   和処理前後における分析サンプルの重量計測量から中和
   処理前後の重量差を自動的に求めることを特徴とする非
   水系での中和方法。
2. 【請求項２】 固体酸又は塩基は、弱酸又は弱アルカリ
   の固体酸又は塩基である請求項１記載の非水系での中和
   方法。
3. 【請求項３】 固体酸又は塩基の添加は、サンプルの温
   度上昇が一定範囲内に収まるように少量づゝ行われる請
   求項１又は２記載の非水系での中和方法。
4. 【請求項４】 中和確認後、分析サンプルをろ過し、固
   体酸又は塩基を系外に除去することを特徴とする請求項
   １又は２記載の方法による中和確認後のガスクロマトグ
   ラフ等による分析前の自動前処理方法。