JPH09184833A - 硫黄含有試料中の酸素および/または窒素の分析装置 - Google Patents

硫黄含有試料中の酸素および/または窒素の分析装置

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JPH09184833A
JPH09184833A JP35318795A JP35318795A JPH09184833A JP H09184833 A JPH09184833 A JP H09184833A JP 35318795 A JP35318795 A JP 35318795A JP 35318795 A JP35318795 A JP 35318795A JP H09184833 A JPH09184833 A JP H09184833A
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JP
Japan
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analyzer
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oxygen
sulfur
sample
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JP35318795A
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English (en)
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Junji Okayama
順二 岡山
Hiroshi Uchihara
博 内原
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Horiba Ltd
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Horiba Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 干渉・有害成分を除去して信頼性の高い分析
値を得ることのできる硫黄含有試料中の酸素および/ま
たは窒素の分析装置を提供する。 【解決手段】 試料を抽出炉1で加熱融解し、その抽出
ガス中のCO成分をCO分析計6で分析することにより
2 成分を求めた後、酸化剤7によって前記CO成分を
CO2 としてアルカリ試薬8によって取り除き、かつ脱
水剤9で残りの抽出ガスを脱水した後、N2 検出器10
でN2 成分を求めるようにした硫黄含有試料中の酸素お
よび窒素の分析装置であって、抽出炉1とCO分析計6
との間の流路に、CS2 成分を除去するためのMnO2
充填管5を配置している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、硫黄を含有する固
体試料中の酸素および/または窒素を分析するための装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】固体試料中の酸素および窒素の分析は、
従来、不活性ガス融解法により、例えば以下のようにお
こなわれる。まず、黒鉛るつぼ内で固体試料を加熱融解
し、試料中のOをCと結合させてCOとなし、ダストフ
ィルターを経由させた後CO分析計(NDIR)でその
CO成分を分析することによりO2 成分を求める。な
お、抽出炉での加熱融解状態では還元雰囲気のためCO
2 は生成されない。
【0003】次いで、そのCO分析計を通過させた抽出
ガスを約500°Cに加熱されたCuO(酸化剤)で酸
化してCO2 とし、アスカライト(アルカリ試薬)によ
りそのCO2 成分を取り除くとともに、Mg(Cl
4 2 (脱水剤)により水分を除去した後、N2 分析
計でN2 成分を分析する。
【0004】また、別の方法では、抽出炉からの抽出ガ
スを約500°Cに加熱されたCuOで酸化させてCO
2 とし、CO2 分析計でそのCO2 成分を分析すること
によりO2 成分を求めた後、アスカライトでそのCO2
成分を取り除くとともに、脱水剤で水分を除去した後、
2 分析計でN2 成分を分析していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、硫黄含有試
料は融解時にCS2 を発生する。このCS2 の赤外吸収
ピークのうち副吸収ピーク(2200cm-1付近)〔図
8(B)参照〕が、COの赤外吸収ピーク〔図8(A)
参照〕と略一致するため、CO測定時に干渉影響を与え
ることとなる。
【0006】また、そのCS2 成分はCuOと反応して
Cu2 Sを生成しそのCuOを劣化させるため、CO、
2 が酸化されなくなりCO2 分析計による酸素の分析
および窒素の分析に支障を与えることとなる。
【0007】本発明はこのような実情に鑑みてなされ、
干渉、有害成分を除去して信頼性の高い分析値を得るこ
との出来る硫黄含有試料中の酸素および/または窒素の
分析装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するための手段を以下のように構成している。すなわ
ち、請求項1に記載の発明では、試料を加熱融解するた
めの抽出炉とCO分析計との間の流路に、CS2 成分を
除去するためのMnO2 充填管を設けてなることを特徴
としている。
【0009】請求項2に記載の発明では、試料を加熱融
解するための抽出炉とCO2 分析計との間の流路に、C
2 成分を除去するためのMnO2 充填管と、酸化剤と
を順次設けてなることを特徴としている。
【0010】請求項3に記載の発明では、試料を加熱融
解するための抽出炉とN2 検出器との間の流路に、CS
2 成分を除去するためのMnO2 充填管と、酸化剤と、
アルカリ試薬と、脱水剤とを、順次設けてなることを特
徴としている。
【0011】請求項4に記載の発明では、請求項1に記
載の硫黄含有試料中の酸素の分析装置におけるCO分析
計の後段に、酸化剤と、アルカリ試薬と、脱水剤と、N
2 検出器とを、順次設けてなることを特徴としている。
【0012】請求項5に記載の発明では、請求項1に記
載の硫黄含有試料中の酸素の分析装置におけるMnO2
充填管とCO分析計との間の流路を分岐させ、その分岐
流路に、酸化剤と、アルカリ試薬と、脱水剤と、N2
出器とを、順次設けてなることを特徴としている。
【0013】請求項6に記載の発明では、請求項2に記
載の硫黄含有試料中の酸素の分析装置における酸化剤と
CO2 分析計との間の流路を分岐させ、その分岐流路に
アルカリ試薬と、脱水剤と、N2 検出器とを、順次設け
てなることを特徴としている。
【0014】請求項7に記載の発明では、請求項2に記
載の硫黄含有試料中の酸素の分析装置におけるCO2
析計の後に、アルカリ試薬と、脱水剤と、N2 検出器と
を、順次設けてなることを特徴としている。
【0015】上記のような構成により、CO成分の干渉
成分となり、かつ酸化剤を劣化させる有害成分であるC
2 成分をMnO2 充填管によりCO分析計および/ま
たは酸化剤の前段で抽出ガスから除去することができ、
信頼性の高い分析値を安定に得ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に本発明の硫黄含有試料中の
酸素および/または窒素の分析装置の好ましい実施形態
を図面を参照しつつ説明する。図1は請求項4に記載の
発明の一実施形態における構成を示し、抽出炉1で生成
された抽出ガスを通過させる流路2には、ダストフィル
ター3、流量制御弁4、CS2 成分を除去するためのM
nO2 充填管5、CO分析計(たとえばNDIR)6、
CO成分を酸化させるための酸化剤(CuO)7、CO
2 成分を除去するためのアルカリ試薬(たとえばアスカ
ライト)8、脱水剤〔たとえばMg(ClO4 2
9、およびN2 検出器(たとえば熱伝導率検出器TC
D)10が順次配設されている。
【0017】このような構成により、まず、抽出炉1内
の黒鉛るつぼで固体試料を加熱融解し、試料中のOをC
とを結合させてCOとなし、ダストフィルター3、流量
制御弁4を経由させた後、MnO2 充填管5で抽出ガス
中のCS2 成分を除去した後、CO分析計6に導入して
CO成分を測定することによりO2 成分を求める。
【0018】次いで、そのCO成分を約500°Cに加
熱した酸化剤7で酸化させてCO2となし、アルカリ試
薬8でそのCO2 を除去した後、脱水剤9により抽出ガ
ス中の水分を除去し、N2 検出器10でN2 成分の検出
をおこなう。
【0019】このような測定過程において、CO測定時
の干渉成分となり、かつ酸化剤を劣化させるCS2 成分
をMnO2 充填管5によって取り除き、干渉影響を低減
させるとともに、酸化剤7の劣化を防ぐことができる。
なお、MnO2 充填管5は、ダストフィルター3の下流
側に設けるのが好ましいが、抽出炉1とCO分析計6と
の間であれば、その設置位置は適宜に設定されてよい。
また、O2 成分のみを求める場合、CO分析計6でCO
成分を分析した後の抽出ガスを外部に排出するように構
成すればよく、N2 成分のみを求める場合、図5に示す
ように、抽出炉1と酸化剤7との間にMnO2 充填管5
を設ければよい。
【0020】その干渉影響の低減化については図2
(A)、(B)、図3(A)、(B)、図4(A)、
(B)に示される赤外吸光度スペクトルにより確認する
ことができる。すなわち、硫黄成分を含有した樹脂系固
体試料Iにおいては、MnO2 充填管5を設けていない
従来の装置では、図2(B)に示すような赤外吸光度ス
ペクトルが得られたが、MnO2 充填管5を設けた図1
の構成の装置では、図2(A)に示す赤外吸光度スペク
トルが得られた。
【0021】その両者の吸光度のピークに大きな差異が
認められるが、これは従来の装置では干渉成分であるC
2 成分のスペクトルがCO成分のスペクトルと重畳し
て吸光度の大きなピークを形成しているためであり、従
って、求められるO2 成分にも大きな差異が認められる
(表1参照)。
【0022】
【表1】
【0023】表1より、従来の装置では、図1の装置に
よるO2 分析値の169%の分析値が検出され、CS2
成分によるプラス干渉の影響が大きいことが判る。
【0024】このようなMnO2 充填管5によるCS2
成分のプラス干渉除去効果については、樹脂系固体試料
II、III においても、図3(A)、(B)、図4
(A)、(B)および表1から、略同様に、確認するこ
とができる。なお、樹脂系固体試料III はジフェニルス
ルフィドである。
【0025】図6は請求項5に記載の発明の一実施形態
を示し、ダストフィルター3と流量制御弁4との間にM
nO2 充填管5を設け、かつそのMnO2 充填管5と流
量制御弁4との間の分岐点Bから流路2を分岐させてそ
の分岐流路21に流量制御弁41、酸化剤7、アルカリ
試薬8、脱水剤9およびN2 検出器10を配設したもの
であり、酸素や窒素の含有成分が多い試料、例えばセラ
ミックス等を試料とする場合に好適である。なお、その
MnO2 充填管5の設置位置は、CO分析計6および酸
化剤7の前段であれば適宜に設定されてよい。また、分
岐点に三方切換弁を設け、O2 成分のみを求める場合に
は、酸化剤7、アルカリ試薬8、脱水剤9およびN2
出器10を取り除くとともに、COガス濃度を低くする
ためにこの分岐流路21にも抽出ガスを流しておくよう
にする。又、N2 成分のみを求める場合には、CO分析
計6を取り除き、N2 濃度を低くするめに、その流路2
にも抽出ガスを流して外部に排出させるようにする。
【0026】図7は請求項6に記載の発明の一実施形態
を示し、酸化剤7の前段にMnO2充填管5を設けたも
のであり、CS2 成分を除去した抽出ガスを酸化剤7に
導入し、その酸化剤7の劣化を防止できるようにしてい
る。なお、そのMnO2 充填管5の設置位置は酸化剤7
の前段であれば適宜に設定されてよい。また、O2 成分
のみを求める場合、CO2 分析計11でCO2 成分を分
析した後の抽出ガスを外部に排出するように構成すれば
よく、また、N2 成分のみを求める場合、酸化剤7から
アルカリ試薬8に流路2を接続すればよい。なお、図示
は省略するが、酸化剤7とCO2 分析計11との間の流
路2を分岐させて、その分岐流路にアルカリ試薬8と、
脱水剤9と、N2 検出器10とを順次設けて、O2 成分
とN2 成分を求められるようにしてもよい。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1、請求項
4および請求項5の発明によれば、抽出ガス中のCO成
分の干渉成分となるCS2 成分をMnO2 により除去す
るので、信頼性の高い分析値が得られる。
【0028】また、請求項2、請求項3、請求項4、請
求項6および請求項7の発明によれば、酸化剤を劣化さ
せる有害成分であるCS2 成分をMnO2 によりその酸
化剤の前段で抽出ガスから除去するので、酸化剤の劣化
を防ぐことができ、信頼性の高い分析精度を維持するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の硫黄含有試料中の酸素および窒素の分
析装置の一実施形態を示す構成図である。
【図2】(A)は同分析装置による試料IのCO成分の
赤外吸光度スペクトル、(B)は従来の分析装置による
同試料のCO成分の赤外吸光度スペクトルである。
【図3】(A)は同分析装置による試料IIのCO成分の
赤外吸光度スペクトル、(B)は従来の分析装置による
同試料のCO成分の赤外吸光度スペクトルである。
【図4】(A)は同分析装置による試料III のCO成分
の赤外吸光度スペクトル、(B)は従来の分析装置によ
る同試料のCO成分の赤外吸光度スペクトルである。
【図5】同別の分析装置の構成図である。
【図6】同異なる分析装置の構成図である。
【図7】同別の異なる分析装置の構成図である。
【図8】(A)はCOの赤外吸光度スペクトル、(B)
はCS2 の赤外吸光度スペクトルである。
【符号の説明】
1…抽出炉、5…MnO2 充填管、6…CO分析計、7
…酸化剤、8…アルカリ試薬、9…脱水剤、10…N2
検出器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // G01N 1/22 G01N 1/22 L

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試料を加熱融解するための抽出炉とCO
    分析計との間の流路に、CS2 成分を除去するためのM
    nO2 充填管を設けてなることを特徴とする硫黄含有試
    料中の酸素の分析装置。
  2. 【請求項2】 試料を加熱融解するための抽出炉とCO
    2 分析計との間の流路に、CS2 成分を除去するための
    MnO2 充填管と、酸化剤とを順次設けてなることを特
    徴とする硫黄含有試料中の酸素の分析装置。
  3. 【請求項3】 試料を加熱融解するための抽出炉とN2
    検出器との間の流路に、CS2 成分を除去するためのM
    nO2 充填管と、酸化剤と、アルカリ試薬と、脱水剤と
    を、順次設けてなることを特徴とする硫黄含有試料中の
    窒素の分析装置。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の硫黄含有試料中の酸素
    の分析装置におけるCO分析計の後段に、酸化剤と、ア
    ルカリ試薬と、脱水剤と、N2 検出器とを、順次設けて
    なることを特徴とする硫黄含有試料中の酸素および窒素
    の分析装置。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の硫黄含有試料中の酸素
    の分析装置におけるMnO2 充填管とCO分析計との間
    の流路を分岐させ、その分岐流路に、酸化剤と、アルカ
    リ試薬と、脱水剤と、N2 検出器とを、順次設けてなる
    ことを特徴とする硫黄含有試料中の酸素および窒素の分
    析装置。
  6. 【請求項6】 請求項2に記載の硫黄含有試料中の酸素
    の分析装置における酸化剤とCO2 分析計との間の流路
    を分岐させ、その分岐流路にアルカリ試薬と、脱水剤
    と、N2 検出器とを、順次設けてなることを特徴とする
    硫黄含有試料中の酸素および窒素の分析装置。
  7. 【請求項7】 請求項2に記載の硫黄含有試料中の酸素
    の分析装置におけるCO2 分析計の後に、アルカリ試薬
    と、脱水剤と、N2 検出器とを、順次設けてなることを
    特徴とする硫黄含有試料中の酸素および窒素の分析装
    置。
JP35318795A 1995-12-30 1995-12-30 硫黄含有試料中の酸素および/または窒素の分析装置 Pending JPH09184833A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018169374A (ja) * 2017-03-30 2018-11-01 三井金属鉱業株式会社 固体試料中の酸素、窒素又は水素の定量方法
WO2024181221A1 (ja) * 2023-03-01 2024-09-06 株式会社堀場製作所 元素分析装置及び元素分析方法

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JP2018169374A (ja) * 2017-03-30 2018-11-01 三井金属鉱業株式会社 固体試料中の酸素、窒素又は水素の定量方法
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