JP2738970B2 - 二酸化塩素計 - Google Patents
二酸化塩素計Info
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- JP2738970B2 JP2738970B2 JP2064987A JP6498790A JP2738970B2 JP 2738970 B2 JP2738970 B2 JP 2738970B2 JP 2064987 A JP2064987 A JP 2064987A JP 6498790 A JP6498790 A JP 6498790A JP 2738970 B2 JP2738970 B2 JP 2738970B2
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- Japan
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- gas
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- carrier gas
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、パルプの漂白，水道水の殺菌などに使用
されている二酸化塩素の連続測定装置に係り、特に長期
間安定して正確な測定が可能な二酸化塩素計に関する。
されている二酸化塩素の連続測定装置に係り、特に長期
間安定して正確な測定が可能な二酸化塩素計に関する。
近年、水道水源の水質悪化に伴い、水道水中のトリハ
ロメタンが大きな社会問題になっている。トリハロメタ
ンは浄水処理の不可欠な過程である塩素処理工程で、フ
ミン質などの原水中の有機物質と遊離の塩素が反応して
生成するもので、発癌性があることから低減下対策が種
々検討されている。
ロメタンが大きな社会問題になっている。トリハロメタ
ンは浄水処理の不可欠な過程である塩素処理工程で、フ
ミン質などの原水中の有機物質と遊離の塩素が反応して
生成するもので、発癌性があることから低減下対策が種
々検討されている。
その低減下対策の一つに、殺菌剤を従来の次亜塩素酸
から二酸化塩素に変更するということがあげられてい
る。
から二酸化塩素に変更するということがあげられてい
る。
二酸化塩素は従来から、紙，パルプ，油脂類，デンプ
ンなどの漂白に広く使用されてきているが、水道水の殺
菌に使用した場合には、トリハロメタンを生成しな
い、塩素より消毒力が強い、クロラミンを生成しな
いため消毒効果の低下がないなどの特長がある。
ンなどの漂白に広く使用されてきているが、水道水の殺
菌に使用した場合には、トリハロメタンを生成しな
い、塩素より消毒力が強い、クロラミンを生成しな
いため消毒効果の低下がないなどの特長がある。
この二酸化塩素の測定方法として、二酸化塩素が紫外
線を吸収することを利用して、波長395nmの吸光度から
濃度を求める紫外吸光度法が知られている。但しこの方
法は、UV計の測定セルの汚れがあること、濁度，フ
ミン質などの有機物の妨害があることから連続測定装置
の測定方法としては実用的ではない。
線を吸収することを利用して、波長395nmの吸光度から
濃度を求める紫外吸光度法が知られている。但しこの方
法は、UV計の測定セルの汚れがあること、濁度，フ
ミン質などの有機物の妨害があることから連続測定装置
の測定方法としては実用的ではない。
これに対し、ガス拡散を利用したフローインジェクシ
ョンアナリシスが新たに提案されている（Analitical C
hemistry 1985,57,PP.2851−2854）。この測定システム
は第５図に示すように、内部が多孔質フッ素樹脂膜１で
仕切られた分離室２、試料水を注入するためのインジェ
クター３、紫外部（395nm）の吸光度を測定するためのU
V計４、ペリスタチックポンプ５から構成される。
ョンアナリシスが新たに提案されている（Analitical C
hemistry 1985,57,PP.2851−2854）。この測定システム
は第５図に示すように、内部が多孔質フッ素樹脂膜１で
仕切られた分離室２、試料水を注入するためのインジェ
クター３、紫外部（395nm）の吸光度を測定するためのU
V計４、ペリスタチックポンプ５から構成される。
この測定システムにおいて、二酸化塩素の測定は以下
のように行われる。まず試料水は一定量インジェクター
３に注入され、次いでペリスタチックポンプ５によって
分離室２に移送される。分離室２には多孔質フッ素樹脂
膜１を隔てて吸収液（蒸留水またはしゅう酸溶液）も流
入してきている、試料水中に溶存している二酸化塩素は
ガス拡散により多孔質フッ素樹脂膜１中を拡散し、この
吸収液に吸収される。そしてこの吸収液の吸光度をUV計
４で測定することによって二酸化塩素濃度を求めるもの
である。
のように行われる。まず試料水は一定量インジェクター
３に注入され、次いでペリスタチックポンプ５によって
分離室２に移送される。分離室２には多孔質フッ素樹脂
膜１を隔てて吸収液（蒸留水またはしゅう酸溶液）も流
入してきている、試料水中に溶存している二酸化塩素は
ガス拡散により多孔質フッ素樹脂膜１中を拡散し、この
吸収液に吸収される。そしてこの吸収液の吸光度をUV計
４で測定することによって二酸化塩素濃度を求めるもの
である。
この測定システムは直接試料水の吸光度を測定する方
法に較べて、UV計の測定セルの汚れが少なくなり、試料
水中の濁度，フミン質などの有機物の吸光度測定時にお
ける妨害のない優れた方法であるが、一方では感度が経
時的に劣化するという問題がある。
法に較べて、UV計の測定セルの汚れが少なくなり、試料
水中の濁度，フミン質などの有機物の吸光度測定時にお
ける妨害のない優れた方法であるが、一方では感度が経
時的に劣化するという問題がある。
これは分離室内の多孔質フッ素樹脂膜のガス透過性に
起因するものである。つまり、試料水中に含まれる濁
度，有機物によって多孔質フッ素樹脂膜が次第に汚染さ
れ、また分離室内の圧力によって多孔質フッ素樹脂膜が
次第に変形するこめにそのガス透過性が変化し、感度の
劣化が生ずるものである。従って、長期間安定した正確
な測定ができないという問題があった。
起因するものである。つまり、試料水中に含まれる濁
度，有機物によって多孔質フッ素樹脂膜が次第に汚染さ
れ、また分離室内の圧力によって多孔質フッ素樹脂膜が
次第に変形するこめにそのガス透過性が変化し、感度の
劣化が生ずるものである。従って、長期間安定した正確
な測定ができないという問題があった。
この発明は上述の点に鑑みてなされ、その目的は二酸
化塩素の抽出法を改良することにより、試料水中に濁度
や有機物の影響を受けずしかも感度の長期安定性に優れ
る二酸化塩素計を提供することにある。
化塩素の抽出法を改良することにより、試料水中に濁度
や有機物の影響を受けずしかも感度の長期安定性に優れ
る二酸化塩素計を提供することにある。
上述の目的はこの発明によれば、分離器とガス検出器
とを有する二酸化塩素計であって、 前記分離器は試料水とキャリアガスとを接触させて試
料水中の二酸化塩素をキャリアガス中に移行させるもの
であり、 前記ガス検出器はIn2O3を主成分とする半導体式ガス
センサであり，キャリアガス中の二酸化塩素をガスの状
態で検出し、二酸化塩素を連続的に測定するものである
とすることにより達成される。
とを有する二酸化塩素計であって、 前記分離器は試料水とキャリアガスとを接触させて試
料水中の二酸化塩素をキャリアガス中に移行させるもの
であり、 前記ガス検出器はIn2O3を主成分とする半導体式ガス
センサであり，キャリアガス中の二酸化塩素をガスの状
態で検出し、二酸化塩素を連続的に測定するものである
とすることにより達成される。
試料水中の二酸化塩素は気液平衡によってキャリアガ
ス中に移行する。気液平衡の手段としては、カウンタカ
レント法，ハブリング法，カラム抽出法等の方法があ
る。上述のハブリング法はキャリアガスを直接試料水中
に吹きこむものであり、カラム抽出法はラシヒリング等
をカラムに充填しておき、気液接触の機会を増やすもの
である。
ス中に移行する。気液平衡の手段としては、カウンタカ
レント法，ハブリング法，カラム抽出法等の方法があ
る。上述のハブリング法はキャリアガスを直接試料水中
に吹きこむものであり、カラム抽出法はラシヒリング等
をカラムに充填しておき、気液接触の機会を増やすもの
である。
分離器で試料水とキャリアガスとを接触させ、気液平
衡させると、試料水中の二酸化塩素はキャリアガスに移
行するが、濁りの原因となる物質や、有機物はキャリア
ガスに移行しない。また気液平衡における物質移動は気
液界面を通して直接的に行われ何らの介在物がないので
物質移動は経時的に安定である。ガス検出器はキャリア
ガス中の二酸化塩素をそのまま検出することができる。
衡させると、試料水中の二酸化塩素はキャリアガスに移
行するが、濁りの原因となる物質や、有機物はキャリア
ガスに移行しない。また気液平衡における物質移動は気
液界面を通して直接的に行われ何らの介在物がないので
物質移動は経時的に安定である。ガス検出器はキャリア
ガス中の二酸化塩素をそのまま検出することができる。
以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図はこの発明の実施例の装置構成図である。第１
図において、11は試料水中の二酸化塩素をキャリアガス
中に移行さすための分離器で、試料水が内部を自然流下
するように水平に対し傾きαで設置されている。12は試
料水を排出するためのペリスタチックポンプで、試料水
は分離器11内に吸引されてこれを自然流下した後、この
ペリスタチックポンプ12で排出される。13はキャリアガ
ス吸引用のエアポンプで、キャリアガスは周囲空気から
活性炭カラム14,シリカゲルカラム15で洗浄，除湿され
て作られ、分離器11を通過する間に試料水中に溶存して
いる二酸化塩素を捕捉して半導体式ガスセンサを内蔵し
た測定チャンバ16に到達する。ここで半導体式ガスセン
サによって二酸化塩素が測定された後、排出される。測
定チャンバ16はヒータ17で加熱されており、内蔵された
半導体式ガスセンサの出力はレコーダ18に記録される。
図において、11は試料水中の二酸化塩素をキャリアガス
中に移行さすための分離器で、試料水が内部を自然流下
するように水平に対し傾きαで設置されている。12は試
料水を排出するためのペリスタチックポンプで、試料水
は分離器11内に吸引されてこれを自然流下した後、この
ペリスタチックポンプ12で排出される。13はキャリアガ
ス吸引用のエアポンプで、キャリアガスは周囲空気から
活性炭カラム14,シリカゲルカラム15で洗浄，除湿され
て作られ、分離器11を通過する間に試料水中に溶存して
いる二酸化塩素を捕捉して半導体式ガスセンサを内蔵し
た測定チャンバ16に到達する。ここで半導体式ガスセン
サによって二酸化塩素が測定された後、排出される。測
定チャンバ16はヒータ17で加熱されており、内蔵された
半導体式ガスセンサの出力はレコーダ18に記録される。
測定チャンバ16に内蔵された半導体式ガスセンサの詳
細を第２図をもって説明する。第２図（ａ）は半導体式
ガスセンサを示す斜視図、第２図（ｂ）は半導体式ガス
センサの断面図である。半導体式ガスセンサは電気絶縁
性基板、例えばアルミナ基板21、アルミナ基板21の表面
に蒸着により形成されたIn2O3を主成分とする金属酸化
物半導体薄膜22、半導体薄膜22の抵抗変化を測定する白
金膜電極23、アルミナ基板21の裏面に形成された気相中
の水分，油脂分による感度の経時的劣化を避けるための
白金膜ヒータ24により構成されている。
細を第２図をもって説明する。第２図（ａ）は半導体式
ガスセンサを示す斜視図、第２図（ｂ）は半導体式ガス
センサの断面図である。半導体式ガスセンサは電気絶縁
性基板、例えばアルミナ基板21、アルミナ基板21の表面
に蒸着により形成されたIn2O3を主成分とする金属酸化
物半導体薄膜22、半導体薄膜22の抵抗変化を測定する白
金膜電極23、アルミナ基板21の裏面に形成された気相中
の水分，油脂分による感度の経時的劣化を避けるための
白金膜ヒータ24により構成されている。
半導体式ガスセンサでは、二酸化塩素は金属酸化物半
導体薄膜に吸着され、この半導体薄膜の抵抗を変化させ
る。抵抗変化の度合いは二酸化塩素濃度に比例するか
ら、キャリアガス中の二酸化塩素濃度、ひいては試料水
中の二酸化塩素濃度が測定される。
導体薄膜に吸着され、この半導体薄膜の抵抗を変化させ
る。抵抗変化の度合いは二酸化塩素濃度に比例するか
ら、キャリアガス中の二酸化塩素濃度、ひいては試料水
中の二酸化塩素濃度が測定される。
次にこの装置による測定例について述べる。測定条件
は以下の通りである。分離器11には内径8mm,外径10mm,
長さ20cmのガラス管を用い、傾きαは30度である。また
試料水流量は8.5ml/min.、キャリアガス流量は50ml/mi
n.、ヒータ17は設定濃度87℃である。
は以下の通りである。分離器11には内径8mm,外径10mm,
長さ20cmのガラス管を用い、傾きαは30度である。また
試料水流量は8.5ml/min.、キャリアガス流量は50ml/mi
n.、ヒータ17は設定濃度87℃である。
第３図は、この測定装置の半導体式ガスセンサの出力
と二酸化塩素濃度との関係を示す線図である。二酸化塩
素濃度が0.065〜6.5mg/lの範囲では、二酸化塩素濃度と
センサ出力とは良好な直線関係にある。
と二酸化塩素濃度との関係を示す線図である。二酸化塩
素濃度が0.065〜6.5mg/lの範囲では、二酸化塩素濃度と
センサ出力とは良好な直線関係にある。
第４図には二酸化塩素測定法である紫外吸光度法と、
半導体式ガスセンサ法による測定値との相関を示した。
この測定装置による測定値とは、半導体式ガスセンサの
出力を第３図に示した二酸化塩素濃度と半導体式ガスセ
ンサ出力との関係から濃度に換算したものである。紫外
吸光度法とは非常に高い相関があることがわかる。
半導体式ガスセンサ法による測定値との相関を示した。
この測定装置による測定値とは、半導体式ガスセンサの
出力を第３図に示した二酸化塩素濃度と半導体式ガスセ
ンサ出力との関係から濃度に換算したものである。紫外
吸光度法とは非常に高い相関があることがわかる。
尚、以上の測定例ではヒータ17を87℃に設定すること
によって測定チャンバ16を加熱しているが、これは二酸
化塩素と同様にキャリアガス中に移行してくる試料水中
の溶存ガスの妨害を防ぐためである。例えば、次亜塩素
酸は常温では半導体式ガスセンサで検知されるが、この
ように測定チャンバを加熱すると次亜塩素酸は分解さ
れ、半導体式ガスセンサでは検知されない。従ってヒー
タによる加熱は必ずしも必要なものではなく、次亜塩素
酸などの妨害成分が試料水中に含有されていなければ不
要である。
によって測定チャンバ16を加熱しているが、これは二酸
化塩素と同様にキャリアガス中に移行してくる試料水中
の溶存ガスの妨害を防ぐためである。例えば、次亜塩素
酸は常温では半導体式ガスセンサで検知されるが、この
ように測定チャンバを加熱すると次亜塩素酸は分解さ
れ、半導体式ガスセンサでは検知されない。従ってヒー
タによる加熱は必ずしも必要なものではなく、次亜塩素
酸などの妨害成分が試料水中に含有されていなければ不
要である。
この発明によれば、従来技術では必要であった蒸留水
またはしゅう酸が不要で、保守が容易になるというメリ
ットがある。
またはしゅう酸が不要で、保守が容易になるというメリ
ットがある。
この発明によれば、分離器とガス検出器とを有する二
酸化塩素計であって、 前記分離器は試料水とキャリアガスとを接触させて試
料水中の二酸化塩素をキャリアガス中に移行させるもの
であり、 前記ガス検出器はIn2O3を主成分とする半導体式ガス
センサであり，キャリアガス中の二酸化塩素をガスの状
態で検出し、二酸化塩素を連続的に測定するものである
ので、濁りの原因となる物質や、有機物が試料水よりキ
ャリアガスへ移行せずまた試料水中の二酸化塩素のキャ
リアガス中への移行も気液界面を通して直接的に行われ
何らの介在物も存在しないので、極めて安定であり、フ
ッ素樹脂膜を会する物質移動に見られるような膜の汚
染，変形による変動がない。キャリアガス中の二酸化塩
素はIn2O3を主成分とする半導体ガス検出器でそのまま
検出することができるので試料水中の濁りや有機物の影
響を受けず、さらに検出感度の安定性にも優れる二酸化
塩素計が得られる。
酸化塩素計であって、 前記分離器は試料水とキャリアガスとを接触させて試
料水中の二酸化塩素をキャリアガス中に移行させるもの
であり、 前記ガス検出器はIn2O3を主成分とする半導体式ガス
センサであり，キャリアガス中の二酸化塩素をガスの状
態で検出し、二酸化塩素を連続的に測定するものである
ので、濁りの原因となる物質や、有機物が試料水よりキ
ャリアガスへ移行せずまた試料水中の二酸化塩素のキャ
リアガス中への移行も気液界面を通して直接的に行われ
何らの介在物も存在しないので、極めて安定であり、フ
ッ素樹脂膜を会する物質移動に見られるような膜の汚
染，変形による変動がない。キャリアガス中の二酸化塩
素はIn2O3を主成分とする半導体ガス検出器でそのまま
検出することができるので試料水中の濁りや有機物の影
響を受けず、さらに検出感度の安定性にも優れる二酸化
塩素計が得られる。
第１図はこの発明の実施例に係る二酸化塩素計を示す要
部配置図、第２図はこの発明の実施例に係る二酸化塩素
計のガス検出器を示し、第２図（ａ）は斜視図、第２図
（ｂ）は断面図、第３図はこの発明の実施例に係る二酸
化塩素計の検量関係を示す線図、第４図はこの発明の実
施例に係る二酸化塩素計の半導体式ガスセンサにつきそ
の測定値と従来の紫外吸光度法による測定値との相関を
示す線図、第５図は従来の二酸化塩素計を示す要部配置
図である。 1:多孔質フッ素樹脂膜、2:分離室、3:インジェクター、
4:UV計、5:ペリスタチックポンプ、11:分離器、12:ペリ
スタチックポンプ、13:エアポンプ、14:活性炭カラム、
15:シリカゲルカラム、16:測定チャンバ、17:ヒータ、1
8:レコーダ、21:アルミナ基板、22:半導体薄膜、23:白
金膜電極、24:白金膜ヒータ。
部配置図、第２図はこの発明の実施例に係る二酸化塩素
計のガス検出器を示し、第２図（ａ）は斜視図、第２図
（ｂ）は断面図、第３図はこの発明の実施例に係る二酸
化塩素計の検量関係を示す線図、第４図はこの発明の実
施例に係る二酸化塩素計の半導体式ガスセンサにつきそ
の測定値と従来の紫外吸光度法による測定値との相関を
示す線図、第５図は従来の二酸化塩素計を示す要部配置
図である。 1:多孔質フッ素樹脂膜、2:分離室、3:インジェクター、
4:UV計、5:ペリスタチックポンプ、11:分離器、12:ペリ
スタチックポンプ、13:エアポンプ、14:活性炭カラム、
15:シリカゲルカラム、16:測定チャンバ、17:ヒータ、1
8:レコーダ、21:アルミナ基板、22:半導体薄膜、23:白
金膜電極、24:白金膜ヒータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠原 康裕 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 高田 義 大阪府大阪市淀川区三津屋中２丁目５番 ４号 新コスモス電機株式会社内 (72)発明者 酒井 才 大阪府大阪市淀川区三津屋中２丁目５番 ４号 新コスモス電機株式会社内 (72)発明者 青木 豊明 大阪府枚方市楠葉野田３丁目37番32号 (72)発明者 大黒 宏司 大阪府大阪市住吉区清水岡３丁目84番地 (56)参考文献 特開 昭55−4502（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−205835（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−314938（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−79149（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−81554（ＪＰ，Ｕ) 化学大辞典編集委員会編 「化学大辞 典」 縮刷版，昭54−11−10、共立出版 株式会社発行 Ｐ．695−696
Claims (1)
- 【請求項１】分離器とガス検出器とを有する二酸化塩素
計であって、 前記分離器は試料水とキャリアガスとを接触させて試料
水中の二酸化塩素をキャリアガス中に移行させるもので
あり、 前記ガス検出器はIn2O3を主成分とする半導体式ガスセ
ンサであり，キャリアガス中の二酸化塩素をガスの状態
で検出し、二酸化塩素を連続的に測定するものであるこ
とを特徴とする二酸化塩素計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2064987A JP2738970B2 (ja) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | 二酸化塩素計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2064987A JP2738970B2 (ja) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | 二酸化塩素計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03264840A JPH03264840A (ja) | 1991-11-26 |
| JP2738970B2 true JP2738970B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=13273915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2064987A Expired - Lifetime JP2738970B2 (ja) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | 二酸化塩素計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2738970B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5269832A (en) * | 1992-06-03 | 1993-12-14 | Winfield Industries | Method and apparatus for continuously measuring the concentration of chemicals in solutions |
| JP5684959B1 (ja) * | 2013-10-25 | 2015-03-18 | 株式会社ピュアロンジャパン | 溶存気体濃度測定装置および溶存気体濃度測定方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS554502A (en) * | 1978-06-24 | 1980-01-14 | Isao Isa | Method and apparatus for automatic analysis |
| JPS5879149A (ja) * | 1981-11-05 | 1983-05-12 | Fuigaro Giken Kk | ガス検出素子 |
| JPS58205835A (ja) * | 1982-05-26 | 1983-11-30 | Toshiba Corp | 溶存オゾン測定装置 |
| JPH01314938A (ja) * | 1988-06-15 | 1989-12-20 | Fujikura Ltd | ガス濃度測定方法 |
| JP3081554U (ja) * | 2001-05-02 | 2001-11-09 | 株式会社モリタ東京製作所 | 殺菌水生成装置 |
-
1990
- 1990-03-15 JP JP2064987A patent/JP2738970B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 化学大辞典編集委員会編 「化学大辞典」 縮刷版，昭５４−１１−１０、共立出版株式会社発行 Ｐ．６９５−６９６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03264840A (ja) | 1991-11-26 |
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