JPH08178910A - 金属試料中の硫黄および燐の分析方法、ならびにその装置 - Google Patents
金属試料中の硫黄および燐の分析方法、ならびにその装置Info
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- JPH08178910A JPH08178910A JP6317823A JP31782394A JPH08178910A JP H08178910 A JPH08178910 A JP H08178910A JP 6317823 A JP6317823 A JP 6317823A JP 31782394 A JP31782394 A JP 31782394A JP H08178910 A JPH08178910 A JP H08178910A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＡｓＨ3 の影響を受けずに燐の定量を行うこ
とのできる金属試料中の硫黄および燐の分析方法および
装置を提供する。 【構成】 水素化物ガス発生装置１内で金属試料１０か
ら水素化物ガスを発生させ、前記水素化物ガスをキャリ
アーガスによって水素化物ガス定量装置１２に搬送し、
前記水素化物ガスをＨ2 Ｓ検出用試験紙２２およびＰＨ
3 検出用試験紙２３に接触させて試験紙を発色させ、そ
の発色強度を測定して金属試料中の硫黄および燐を定量
する分析方法において、水素化物ガスをＨ2 Ｓ検出用試
験紙２２に接触させた後に、一定温度に保たれた活性炭
カラム３０内を通過させて水素化物ガス中のＡｓＨ3 を
除去し、その後にＰＨ3 検出用試験紙２３に接触させ
る。
とのできる金属試料中の硫黄および燐の分析方法および
装置を提供する。 【構成】 水素化物ガス発生装置１内で金属試料１０か
ら水素化物ガスを発生させ、前記水素化物ガスをキャリ
アーガスによって水素化物ガス定量装置１２に搬送し、
前記水素化物ガスをＨ2 Ｓ検出用試験紙２２およびＰＨ
3 検出用試験紙２３に接触させて試験紙を発色させ、そ
の発色強度を測定して金属試料中の硫黄および燐を定量
する分析方法において、水素化物ガスをＨ2 Ｓ検出用試
験紙２２に接触させた後に、一定温度に保たれた活性炭
カラム３０内を通過させて水素化物ガス中のＡｓＨ3 を
除去し、その後にＰＨ3 検出用試験紙２３に接触させ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、金属試料中に含有さ
れる微量の硫黄および燐を高精度に定量することができ
る硫黄、燐の分析方法および装置に関する。この発明
は、製鉄業あるいは各種非鉄金属業などにおける製造工
程管理や品質管理分析の分野で利用される。
れる微量の硫黄および燐を高精度に定量することができ
る硫黄、燐の分析方法および装置に関する。この発明
は、製鉄業あるいは各種非鉄金属業などにおける製造工
程管理や品質管理分析の分野で利用される。
【０００２】
【従来の技術】金属の精錬、製鋼プロセスなどの操業管
理には、可能な限り迅速に成分含有率を分析して把握
し、その結果によって操業上の対応処理をとる必要があ
る。例えば、製鋼プロセスでは試料採取から分析結果が
得られるまでの時間は、通常５ないし６分である。ま
た、製品の検定にも高精度、迅速分析が必要である。分
析対象成分の中でも硫黄および燐については、特に製鉄
において品質を決定する上で重要である。
理には、可能な限り迅速に成分含有率を分析して把握
し、その結果によって操業上の対応処理をとる必要があ
る。例えば、製鋼プロセスでは試料採取から分析結果が
得られるまでの時間は、通常５ないし６分である。ま
た、製品の検定にも高精度、迅速分析が必要である。分
析対象成分の中でも硫黄および燐については、特に製鉄
において品質を決定する上で重要である。
【０００３】金属試料中の微量の硫黄を定量する方法と
しては、例えばＪＩＳ Ｇ１２１５「鉄および鋼中の硫
黄定量方法」に定められた燃焼−赤外線吸収法がある。
この方法は、酸素気流中で金属試料を燃焼して、試料中
の硫黄を二酸化硫黄とし、その赤外線吸収強度から含有
率を求めるものである。この分析方法は定量感度に優れ
るが、試料を切削あるいは小形状の塊状にする試料前処
理を含めて分析所要時間がかかる問題がある。また、微
量の燐を定量する方法として、例えばＪＩＳＧ１２１４
「鉄および鋼中のりん定量方法」に定められたモリブデ
ン青吸光光度法がある。この方法は、試料を酸で分解
し、過塩素酸白煙処理により燐を酸化した後、モリブデ
ン酸アンモニウムとともに加温して生成した燐モリブデ
ン酸の還元によって生じたモリブデン青の吸光度を測定
するものである。この燐定量法に関しては分析操作が煩
雑であり、熟練を要することが大きな問題である。
しては、例えばＪＩＳ Ｇ１２１５「鉄および鋼中の硫
黄定量方法」に定められた燃焼−赤外線吸収法がある。
この方法は、酸素気流中で金属試料を燃焼して、試料中
の硫黄を二酸化硫黄とし、その赤外線吸収強度から含有
率を求めるものである。この分析方法は定量感度に優れ
るが、試料を切削あるいは小形状の塊状にする試料前処
理を含めて分析所要時間がかかる問題がある。また、微
量の燐を定量する方法として、例えばＪＩＳＧ１２１４
「鉄および鋼中のりん定量方法」に定められたモリブデ
ン青吸光光度法がある。この方法は、試料を酸で分解
し、過塩素酸白煙処理により燐を酸化した後、モリブデ
ン酸アンモニウムとともに加温して生成した燐モリブデ
ン酸の還元によって生じたモリブデン青の吸光度を測定
するものである。この燐定量法に関しては分析操作が煩
雑であり、熟練を要することが大きな問題である。
【０００４】これらの問題点を改良するものとして、本
発明者らは「金属材料の電解ガス化分析方法およびその
装置」（特開平３−２４８０５５号）により試料中の硫
黄、燐、炭素等の新しい分析方法を提案した。この分析
方法では、電解液中で金属試料を電解して硫黄、燐、炭
素等の定量目的成分を水素化物ガスとして発生させ、ガ
スクロマトグラフ分析装置、誘導結合プラズマ発光分光
分析装置、原子吸光分析装置、または可視もしくは紫外
吸光光度分析装置などのガス分析装置によりガス成分濃
度を測定して試料中の各成分の含有率を求める。この方
法を用いることで、従来に比べ簡単かつ迅速に金属試料
中の硫黄、燐を定量することができるようになったが、
ガス分析装置の感度が十分でない、あるいは感度がよい
場合には両元素を同時に定量できないなどの問題により
ppm オーダーの硫黄および燐の同時定量は困難であっ
た。
発明者らは「金属材料の電解ガス化分析方法およびその
装置」（特開平３−２４８０５５号）により試料中の硫
黄、燐、炭素等の新しい分析方法を提案した。この分析
方法では、電解液中で金属試料を電解して硫黄、燐、炭
素等の定量目的成分を水素化物ガスとして発生させ、ガ
スクロマトグラフ分析装置、誘導結合プラズマ発光分光
分析装置、原子吸光分析装置、または可視もしくは紫外
吸光光度分析装置などのガス分析装置によりガス成分濃
度を測定して試料中の各成分の含有率を求める。この方
法を用いることで、従来に比べ簡単かつ迅速に金属試料
中の硫黄、燐を定量することができるようになったが、
ガス分析装置の感度が十分でない、あるいは感度がよい
場合には両元素を同時に定量できないなどの問題により
ppm オーダーの硫黄および燐の同時定量は困難であっ
た。
【０００５】そこで、硫黄、燐のみに分析対象を絞り、
高感度で迅速性に優れた分析方法として、「金属試料中
の燐および硫黄の分析方法およびその装置」（特開平５
−１０９３８号）、「金属試料中の微量の燐および硫黄
の分析方法およびその装置」（特開平５−３４２９１
号）、さらに「金属試料中の硫黄および燐の同時分析方
法およびその装置」（特開平６−１８６２２１号）を提
案した。これらの方法では、ガス分析装置として硫黄お
よび燐の水素化物ガスを高感度に検出することができる
試験紙光電光度法（反射光度測定法）を採用し、電解あ
るいは還元力を有する酸との反応により試料中の硫黄お
よび燐を水素化物ガスとして発生させ、この発生ガスを
Ｈ2 Ｓ検出用試験紙、ＰＨ3 検出用試験紙の順に接触さ
せることで硫黄および燐を定量するものである。この方
法により、ppm レベルまでの硫黄および燐を迅速に定量
することが可能となった。
高感度で迅速性に優れた分析方法として、「金属試料中
の燐および硫黄の分析方法およびその装置」（特開平５
−１０９３８号）、「金属試料中の微量の燐および硫黄
の分析方法およびその装置」（特開平５−３４２９１
号）、さらに「金属試料中の硫黄および燐の同時分析方
法およびその装置」（特開平６−１８６２２１号）を提
案した。これらの方法では、ガス分析装置として硫黄お
よび燐の水素化物ガスを高感度に検出することができる
試験紙光電光度法（反射光度測定法）を採用し、電解あ
るいは還元力を有する酸との反応により試料中の硫黄お
よび燐を水素化物ガスとして発生させ、この発生ガスを
Ｈ2 Ｓ検出用試験紙、ＰＨ3 検出用試験紙の順に接触さ
せることで硫黄および燐を定量するものである。この方
法により、ppm レベルまでの硫黄および燐を迅速に定量
することが可能となった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】近年、製品の高級化に
ともなって高純度金属の開発が盛んに行われ、材料中の
含有成分は減少の一途をたどっている。例えば鉄鋼製品
を例にとると、硫黄、燐等の含有成分がppm オーダーで
制御された高級鋼材が開発されている。このため、微量
の含有成分を正確に分析する必要性が増大し、さらに分
析結果を製造工程管理に利用するために迅速な分析が要
求されている。
ともなって高純度金属の開発が盛んに行われ、材料中の
含有成分は減少の一途をたどっている。例えば鉄鋼製品
を例にとると、硫黄、燐等の含有成分がppm オーダーで
制御された高級鋼材が開発されている。このため、微量
の含有成分を正確に分析する必要性が増大し、さらに分
析結果を製造工程管理に利用するために迅速な分析が要
求されている。
【０００７】上記「金属試料中の硫黄および燐の同時分
析方法およびその装置」（特開平６−１８６２２１号）
では、ガス分析装置に試験紙光電光度法を採用すること
で、ppm オーダーの硫黄、燐を同時にかつ迅速に定量す
ることが可能となった。
析方法およびその装置」（特開平６−１８６２２１号）
では、ガス分析装置に試験紙光電光度法を採用すること
で、ppm オーダーの硫黄、燐を同時にかつ迅速に定量す
ることが可能となった。
【０００８】しかしこの方法において、電解あるいは還
元力を有する酸との反応により試料から発生する水素化
物ガスにはＡｓＨ3 が含まれ、これがＰＨ3 検出用試験
紙によって検出されてしまうために、燐の正確な定量を
妨げることが分かった。
元力を有する酸との反応により試料から発生する水素化
物ガスにはＡｓＨ3 が含まれ、これがＰＨ3 検出用試験
紙によって検出されてしまうために、燐の正確な定量を
妨げることが分かった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の金属試料中の
硫黄および燐の分析方法は、水素化物ガス発生装置内で
金属試料からＨ2 Ｓ、ＰＨ3 等の水素化物ガスを発生さ
せ、前記水素化物ガスをキャリアーガスによって水素化
物ガス定量装置に搬送し、水素化物ガス定量装置におい
て前記水素化物ガスをＨ2 Ｓ検出用試験紙およびＰＨ3
検出用試験紙に接触させて試験紙を発色させ、その発色
強度を測定して金属試料中の硫黄および燐を定量する同
時分析方法において、水素化物ガスをＨ2 Ｓ検出用試験
紙に接触させた後に、一定温度に保たれた活性炭カラム
内を通過させて水素化物ガス中のＡｓＨ3 を除去し、そ
の後にＰＨ3 検出用試験紙に接触させる。
硫黄および燐の分析方法は、水素化物ガス発生装置内で
金属試料からＨ2 Ｓ、ＰＨ3 等の水素化物ガスを発生さ
せ、前記水素化物ガスをキャリアーガスによって水素化
物ガス定量装置に搬送し、水素化物ガス定量装置におい
て前記水素化物ガスをＨ2 Ｓ検出用試験紙およびＰＨ3
検出用試験紙に接触させて試験紙を発色させ、その発色
強度を測定して金属試料中の硫黄および燐を定量する同
時分析方法において、水素化物ガスをＨ2 Ｓ検出用試験
紙に接触させた後に、一定温度に保たれた活性炭カラム
内を通過させて水素化物ガス中のＡｓＨ3 を除去し、そ
の後にＰＨ3 検出用試験紙に接触させる。
【００１０】本発明において、分析に供する金属試料は
ブロック状または切削状のいずれであってもよい。製鉄
業においては、溶銑または溶鋼から採取し、試料調製器
で調製した直径３０mm程度の円柱状のブロック状試料が
用いられることが多い。金属試料からの水素化物ガスの
発生は密閉した水素化物ガス発生装置内で行われ、酸の
みで反応させる場合には３０〜１１０℃に加熱した３〜
１２Ｍ塩酸などが適当である。さらに塩酸を電解液とし
て用い、対電極を設置して試料を電解することにより単
位時間当りの試料溶解量を増大させ、水素化物ガスの発
生量を向上させることができる。
ブロック状または切削状のいずれであってもよい。製鉄
業においては、溶銑または溶鋼から採取し、試料調製器
で調製した直径３０mm程度の円柱状のブロック状試料が
用いられることが多い。金属試料からの水素化物ガスの
発生は密閉した水素化物ガス発生装置内で行われ、酸の
みで反応させる場合には３０〜１１０℃に加熱した３〜
１２Ｍ塩酸などが適当である。さらに塩酸を電解液とし
て用い、対電極を設置して試料を電解することにより単
位時間当りの試料溶解量を増大させ、水素化物ガスの発
生量を向上させることができる。
【００１１】発生した水素化物ガスは、キャリアーガス
により水素化物ガス定量装置に搬送される。キャリアー
ガスとしてはアルゴン、ヘリウムまたは窒素ガスが用い
られる。
により水素化物ガス定量装置に搬送される。キャリアー
ガスとしてはアルゴン、ヘリウムまたは窒素ガスが用い
られる。
【００１２】水素化物ガス定量装置は、Ｈ2 Ｓ試験紙光
電光度定量装置、活性炭カラム、およびＰＨ3 試験紙光
電光度定量装置からなる。各装置は、搬送ガスの流路上
に上流側から、Ｈ2 Ｓ試験紙光電光度定量装置、活性炭
カラム、ＰＨ3 試験紙光電光度定量装置の順番に配置さ
れる。
電光度定量装置、活性炭カラム、およびＰＨ3 試験紙光
電光度定量装置からなる。各装置は、搬送ガスの流路上
に上流側から、Ｈ2 Ｓ試験紙光電光度定量装置、活性炭
カラム、ＰＨ3 試験紙光電光度定量装置の順番に配置さ
れる。
【００１３】Ｈ2 Ｓ試験紙光電光度定量装置は、その内
部に連続的または間欠的に走行するＨ2 Ｓ検出用試験紙
を有しており、搬送ガスを試験紙の上面から下面方向へ
通過させる。活性炭カラムは、温度測定装置、および温
度調節装置を有しており、カラムの温度は一定に保たれ
る。カラムの温度は、１００〜２００℃とする。ＰＨ3
試験紙光電光度定量装置は、その内部に連続的または間
欠的に走行するＰＨ3検出用試験紙を有しており、搬送
ガスを試験紙の上面から下面方向へ通過させる。
部に連続的または間欠的に走行するＨ2 Ｓ検出用試験紙
を有しており、搬送ガスを試験紙の上面から下面方向へ
通過させる。活性炭カラムは、温度測定装置、および温
度調節装置を有しており、カラムの温度は一定に保たれ
る。カラムの温度は、１００〜２００℃とする。ＰＨ3
試験紙光電光度定量装置は、その内部に連続的または間
欠的に走行するＰＨ3検出用試験紙を有しており、搬送
ガスを試験紙の上面から下面方向へ通過させる。
【００１４】両検出用試験紙は、それぞれＨ2 Ｓおよび
ＰＨ3 と化学反応を生じ発色を呈する試薬、例えば酢酸
鉛および硝酸銀を含浸させた幅２cm程度のテープ状にな
った市販品が利用できる。試験紙の走行速度はガス発生
量に合わせて適宜調整し、連続測定ならば１〜１０cm/m
in、間欠走行ならば１０〜６０秒／１測定程度が適当で
ある。両試験紙はそれぞれ１００ppm 程度以下の微量の
Ｈ2 ＳおよびＰＨ3 ならばその全量を検出することがで
きる。試験紙に含浸された試薬と水素化物ガスが反応す
ると、試験紙表面には発色が呈せられ、この発色強度を
検出することでガス濃度を測定することができる。
ＰＨ3 と化学反応を生じ発色を呈する試薬、例えば酢酸
鉛および硝酸銀を含浸させた幅２cm程度のテープ状にな
った市販品が利用できる。試験紙の走行速度はガス発生
量に合わせて適宜調整し、連続測定ならば１〜１０cm/m
in、間欠走行ならば１０〜６０秒／１測定程度が適当で
ある。両試験紙はそれぞれ１００ppm 程度以下の微量の
Ｈ2 ＳおよびＰＨ3 ならばその全量を検出することがで
きる。試験紙に含浸された試薬と水素化物ガスが反応す
ると、試験紙表面には発色が呈せられ、この発色強度を
検出することでガス濃度を測定することができる。
【００１５】前述の水素化物ガス発生装置から搬送され
てくるガスのうちＨ2 ＳおよびＰＨ3 検出用試験紙に感
度を有しているガスはＨ2 Ｓ、ＰＨ3 およびＡｓＨ3 の
３成分のみである。
てくるガスのうちＨ2 ＳおよびＰＨ3 検出用試験紙に感
度を有しているガスはＨ2 Ｓ、ＰＨ3 およびＡｓＨ3 の
３成分のみである。
【００１６】水素化物ガス定量装置に搬送されたこれら
のガスは、まずＨ2 Ｓ試験紙光電光度定量装置内でＨ2
Ｓ検出用試験紙を通過する。１００ppm 程度以下の微量
のＨ2 Ｓならばその全量がＨ2 Ｓ検出用試験紙に含浸さ
れた試薬と反応して消費される。ＰＨ3 およびＡｓＨ3
はＨ2 Ｓ検出用試験紙とは全く反応せず、Ｈ2 Ｓ検出用
試験紙を通過する。Ｈ2 Ｓ検出用試験紙を通過したガス
は次に一定温度１００〜２００℃に保たれた活性炭カラ
ムを通過する。ＡｓＨ3 は活性炭に吸着され、温度１０
０〜２００℃においてはそのまま活性炭に保持される
が、ＰＨ3 は温度に従った吸着・脱離挙動を示し、一定
時間後には完全に溶出させることができる。活性炭カラ
ムを通過したガスは最後に、ＰＨ3 試験紙光電光度定量
装置内でＰＨ3 検出用試験紙を通過する。Ｈ2 Ｓおよび
ＡｓＨ3 はすでにガス中には存在していないので、ＰＨ
3 検出用試験紙に含浸された試薬と反応するのはＰＨ3
のみであり、Ｈ2 ＳおよびＡｓＨ3 の影響を受けること
はない。
のガスは、まずＨ2 Ｓ試験紙光電光度定量装置内でＨ2
Ｓ検出用試験紙を通過する。１００ppm 程度以下の微量
のＨ2 Ｓならばその全量がＨ2 Ｓ検出用試験紙に含浸さ
れた試薬と反応して消費される。ＰＨ3 およびＡｓＨ3
はＨ2 Ｓ検出用試験紙とは全く反応せず、Ｈ2 Ｓ検出用
試験紙を通過する。Ｈ2 Ｓ検出用試験紙を通過したガス
は次に一定温度１００〜２００℃に保たれた活性炭カラ
ムを通過する。ＡｓＨ3 は活性炭に吸着され、温度１０
０〜２００℃においてはそのまま活性炭に保持される
が、ＰＨ3 は温度に従った吸着・脱離挙動を示し、一定
時間後には完全に溶出させることができる。活性炭カラ
ムを通過したガスは最後に、ＰＨ3 試験紙光電光度定量
装置内でＰＨ3 検出用試験紙を通過する。Ｈ2 Ｓおよび
ＡｓＨ3 はすでにガス中には存在していないので、ＰＨ
3 検出用試験紙に含浸された試薬と反応するのはＰＨ3
のみであり、Ｈ2 ＳおよびＡｓＨ3 の影響を受けること
はない。
【００１７】発色した試験紙の発色強度を測定するに
は、それぞれの試験紙のガス接触面あるいはガス流入面
の発色部分を単一波長のランプにより照射し、フォトダ
イオードなどで反射光の強度を測定する。Ｈ2 Ｓ検出用
試験紙およびＰＨ3 検出用試験紙ともにその発色は５５
５nm程度の同一波長で検出することが可能である。硫黄
および燐含有率と発色強度（反射光強度）との関係を示
す検量線を実験によりあらかじめ求めておくことで、反
射光強度に基づいた燐および硫黄の同時定量を行うこと
ができる。
は、それぞれの試験紙のガス接触面あるいはガス流入面
の発色部分を単一波長のランプにより照射し、フォトダ
イオードなどで反射光の強度を測定する。Ｈ2 Ｓ検出用
試験紙およびＰＨ3 検出用試験紙ともにその発色は５５
５nm程度の同一波長で検出することが可能である。硫黄
および燐含有率と発色強度（反射光強度）との関係を示
す検量線を実験によりあらかじめ求めておくことで、反
射光強度に基づいた燐および硫黄の同時定量を行うこと
ができる。
【００１８】
【作用】金属試料を電気分解または還元力を有する酸と
反応させると、金属試料中の硫黄、燐等は還元され、Ｈ
2 Ｓ、ＰＨ3 等が発生する。 Ｈ2 Ｓ検出用試験紙はＨ
2 Ｓ以外の水素化物ガスによる影響を受けないが、ＰＨ
3 検出用試験紙はＨ2 Ｓ、ＡｓＨ3 のどちらにも影響を
受ける。また、ＡｓＨ3 は活性炭カラムによって完全に
吸着・除去され、１８０℃まで加熱してもカラムから溶
出しないことが確認された。一方、ＰＨ3 は活性炭カラ
ムに通常の吸着挙動を示し、温度に従いある溶離時間で
溶出する。
反応させると、金属試料中の硫黄、燐等は還元され、Ｈ
2 Ｓ、ＰＨ3 等が発生する。 Ｈ2 Ｓ検出用試験紙はＨ
2 Ｓ以外の水素化物ガスによる影響を受けないが、ＰＨ
3 検出用試験紙はＨ2 Ｓ、ＡｓＨ3 のどちらにも影響を
受ける。また、ＡｓＨ3 は活性炭カラムによって完全に
吸着・除去され、１８０℃まで加熱してもカラムから溶
出しないことが確認された。一方、ＰＨ3 は活性炭カラ
ムに通常の吸着挙動を示し、温度に従いある溶離時間で
溶出する。
【００１９】したがって、試料から得られた水素化物ガ
スの経路上に、Ｈ2 Ｓ検出用試験紙、活性炭カラム、Ｐ
Ｈ3 検出用試験紙をこの順番に配置すれば、ＡｓＨ3 が
ＰＨ3 の正確な定量を妨げることもなく、硫黄および燐
を同時にかつ迅速に定量することが可能である。
スの経路上に、Ｈ2 Ｓ検出用試験紙、活性炭カラム、Ｐ
Ｈ3 検出用試験紙をこの順番に配置すれば、ＡｓＨ3 が
ＰＨ3 の正確な定量を妨げることもなく、硫黄および燐
を同時にかつ迅速に定量することが可能である。
【００２０】
【実施例】これらの発明の実施例を図を参照して説明す
る。図１は、この発明にかかる金属試料中の硫黄および
燐の分析装置の一例である。
る。図１は、この発明にかかる金属試料中の硫黄および
燐の分析装置の一例である。
【００２１】水素化物ガス発生装置１は反応室２を備え
ており、反応室２の側面上部にはニードル弁４および流
量計５を介して窒素ガスボンベ３が接続されている。ニ
ードル弁４の開度を調節して、反応室２に供給する窒素
ガス流量を一定に保持する。また、反応室２には窒素ガ
スボンベ３が接続されたとは反対側に気液分離器６が接
続されている。反応室２の側面下部には電解液ポンプ８
および熱交換器９を介して電解液タンク７が接続されて
いる。電解液には、各種組成の溶液を用いることができ
るが、６ＭＨＣｌを用いた。反応室２の頂部はブロック
状鋼試料の保持部となっており、試料１０は下端部が反
応室２内に入り込むようにして支持される。上記気液分
離器６の頂部はラインフィルタ１１を介して水素化物ガ
ス定量装置１２に、また、底部は上記電解液タンク７に
接続されている。
ており、反応室２の側面上部にはニードル弁４および流
量計５を介して窒素ガスボンベ３が接続されている。ニ
ードル弁４の開度を調節して、反応室２に供給する窒素
ガス流量を一定に保持する。また、反応室２には窒素ガ
スボンベ３が接続されたとは反対側に気液分離器６が接
続されている。反応室２の側面下部には電解液ポンプ８
および熱交換器９を介して電解液タンク７が接続されて
いる。電解液には、各種組成の溶液を用いることができ
るが、６ＭＨＣｌを用いた。反応室２の頂部はブロック
状鋼試料の保持部となっており、試料１０は下端部が反
応室２内に入り込むようにして支持される。上記気液分
離器６の頂部はラインフィルタ１１を介して水素化物ガ
ス定量装置１２に、また、底部は上記電解液タンク７に
接続されている。
【００２２】水素化物ガス発生装置１は電解装置１３を
備えており、試料用電極（正極）１４は試料１０の上面
に接触し、対極（負極；図示しない）は反応室２内にお
いて試料１０の下面近くに配置されている。試料用電極
１４と対極とは電源１６に接続されており、電源１６は
電圧制御回路１５に接続されている。対極と試料１０下
面との間には参照電極（図示しない）が挿入されてい
る。参照電極は電圧測定回路１７を介して上記電圧制御
回路１５に接続されている。参照電極により検出された
電圧に基づき、電解電圧は所要電圧を保持するように電
圧制御回路１５により制御される。
備えており、試料用電極（正極）１４は試料１０の上面
に接触し、対極（負極；図示しない）は反応室２内にお
いて試料１０の下面近くに配置されている。試料用電極
１４と対極とは電源１６に接続されており、電源１６は
電圧制御回路１５に接続されている。対極と試料１０下
面との間には参照電極（図示しない）が挿入されてい
る。参照電極は電圧測定回路１７を介して上記電圧制御
回路１５に接続されている。参照電極により検出された
電圧に基づき、電解電圧は所要電圧を保持するように電
圧制御回路１５により制御される。
【００２３】水素化物ガス定量装置１２のガス導入管１
８を通ってガス接触室１９へ導入された水素化物ガス
は、まずＨ2 Ｓ検出用試験紙２２の片面から逆面方向へ
通過した後、活性炭カラム３０を通過し、ＰＨ3 検出用
試験紙２３の片面から逆面方向へ通過し、ガス排出管２
０、吸引ポンプ２１を通って排出される。各試験紙のガ
ス流入面上部には、照射ランプ２４およびフォトダイオ
ード２５が取り付けられており、フォトダイオード２５
はマイクロコンピュータを含む発色強度検出装置２６に
接続されている。ガス接触室１９へ導入された水素化物
ガスは、巻戻しリール２８と巻取りリール２９との間を
走行する両試験紙を通過することで、その流入面上に発
色を呈する。この発色部分に照射ランプ２４から単色光
を照射し、その反射光強度をフォトダイオード２５で検
出することでＨ2 ＳおよびＰＨ3 濃度を知ることができ
る。
８を通ってガス接触室１９へ導入された水素化物ガス
は、まずＨ2 Ｓ検出用試験紙２２の片面から逆面方向へ
通過した後、活性炭カラム３０を通過し、ＰＨ3 検出用
試験紙２３の片面から逆面方向へ通過し、ガス排出管２
０、吸引ポンプ２１を通って排出される。各試験紙のガ
ス流入面上部には、照射ランプ２４およびフォトダイオ
ード２５が取り付けられており、フォトダイオード２５
はマイクロコンピュータを含む発色強度検出装置２６に
接続されている。ガス接触室１９へ導入された水素化物
ガスは、巻戻しリール２８と巻取りリール２９との間を
走行する両試験紙を通過することで、その流入面上に発
色を呈する。この発色部分に照射ランプ２４から単色光
を照射し、その反射光強度をフォトダイオード２５で検
出することでＨ2 ＳおよびＰＨ3 濃度を知ることができ
る。
【００２４】ここで、上記図１のように構成された装置
を用いて金属試料中の硫黄および燐の分析を行う方法つ
いて説明する。
を用いて金属試料中の硫黄および燐の分析を行う方法つ
いて説明する。
【００２５】試料１０は円柱状の鋼であって、直径が３
０mm、高さが２０mmである。試料１０を反応室２の頂部
に設置し、試料用電極１４を接触させる。電解液ポンプ
８を駆動して電解液である６ＭＨＣｌを反応室２に連続
的に供給する。途中、ＨＣ１は熱交換器９により１００
℃に加熱される。このような状態で、試料１０に電解電
圧（０．７Ｖ）を印加するとともに、窒素ガスボンベ３
から一定流量（１００ml/min）で窒素ガスを反応室２に
供給する。試料１０中の硫黄、燐およびヒ素は還元され
てそれぞれＨ2 Ｓ、ＰＨ3 、ＡｓＨ3 となり、窒素ガス
に伴われて気液分離器６に入る。気液分離器６で、ＨＣ
１は電解液タンク７に戻り、Ｈ2 Ｓ、ＰＨ3 、ＡｓＨ3
は窒素ガスとともに水素化物定量装置１２に送られる。
途中、ラインフィルタ１１によりＨＣｌミストを除去す
る。
０mm、高さが２０mmである。試料１０を反応室２の頂部
に設置し、試料用電極１４を接触させる。電解液ポンプ
８を駆動して電解液である６ＭＨＣｌを反応室２に連続
的に供給する。途中、ＨＣ１は熱交換器９により１００
℃に加熱される。このような状態で、試料１０に電解電
圧（０．７Ｖ）を印加するとともに、窒素ガスボンベ３
から一定流量（１００ml/min）で窒素ガスを反応室２に
供給する。試料１０中の硫黄、燐およびヒ素は還元され
てそれぞれＨ2 Ｓ、ＰＨ3 、ＡｓＨ3 となり、窒素ガス
に伴われて気液分離器６に入る。気液分離器６で、ＨＣ
１は電解液タンク７に戻り、Ｈ2 Ｓ、ＰＨ3 、ＡｓＨ3
は窒素ガスとともに水素化物定量装置１２に送られる。
途中、ラインフィルタ１１によりＨＣｌミストを除去す
る。
【００２６】水素化物ガス定量装置１２では、Ｈ2 Ｓ検
出用試験紙２２およびＰＨ3 検出用試験紙２３が一定速
度（４cm/min）で連続的に送られている。窒素ガスとと
もに送られてきたＨ2 Ｓ、ＰＨ3 およびＡｓＨ3 は、ま
ずＨ2 Ｓ検出用試験紙２２を通過する。Ｈ2 Ｓ検出用試
験紙２２はＰＨ3 、ＡｓＨ3 を全く検出せず、Ｈ2 Ｓの
みを選択的に検出し、Ｈ2 Ｓ濃度に応じた発色を試験紙
上に呈する。Ｈ2 Ｓ検出用試験紙２２を通過したガス
は、カラム温度調節装置３１によって１３０℃に保たれ
た活性炭カラム３０へ流入する。活性炭カラム３０にお
いてガス中のＡｓＨ3 は活性炭に吸着され、そのまま保
持され、ガス中に溶離することはない。一方、ＰＨ3 は
活性炭に吸着されても、再び溶離する。その結果ＰＨ3
検出用試験紙２３には、ＡｓＨ3 は送られず、ＰＨ3 の
みが送られ、試験紙はＰＨ3 濃度に応じた発色を呈す
る。Ｈ2 Ｓ検出用試験紙２２およびＰＨ3 検出用試験紙
２３上の発色部分は照射ランプ２４により照射され、フ
ォトダイオード２５でその反射光強度が検出された後、
発色強度検出装置２６により発色強度すなわちＨ2 Ｓお
よびＰＨ3 濃度が算出される。
出用試験紙２２およびＰＨ3 検出用試験紙２３が一定速
度（４cm/min）で連続的に送られている。窒素ガスとと
もに送られてきたＨ2 Ｓ、ＰＨ3 およびＡｓＨ3 は、ま
ずＨ2 Ｓ検出用試験紙２２を通過する。Ｈ2 Ｓ検出用試
験紙２２はＰＨ3 、ＡｓＨ3 を全く検出せず、Ｈ2 Ｓの
みを選択的に検出し、Ｈ2 Ｓ濃度に応じた発色を試験紙
上に呈する。Ｈ2 Ｓ検出用試験紙２２を通過したガス
は、カラム温度調節装置３１によって１３０℃に保たれ
た活性炭カラム３０へ流入する。活性炭カラム３０にお
いてガス中のＡｓＨ3 は活性炭に吸着され、そのまま保
持され、ガス中に溶離することはない。一方、ＰＨ3 は
活性炭に吸着されても、再び溶離する。その結果ＰＨ3
検出用試験紙２３には、ＡｓＨ3 は送られず、ＰＨ3 の
みが送られ、試験紙はＰＨ3 濃度に応じた発色を呈す
る。Ｈ2 Ｓ検出用試験紙２２およびＰＨ3 検出用試験紙
２３上の発色部分は照射ランプ２４により照射され、フ
ォトダイオード２５でその反射光強度が検出された後、
発色強度検出装置２６により発色強度すなわちＨ2 Ｓお
よびＰＨ3 濃度が算出される。
【００２７】
【発明の効果】この発明によれば、硫黄の定量と同時
に、金属材料に含まれるヒ素の影響を受けずに燐の定量
を行うことができる。したがって、従来よりもさらに正
確に金属材料の製造管理あるいは品質管理を行うことが
できる。
に、金属材料に含まれるヒ素の影響を受けずに燐の定量
を行うことができる。したがって、従来よりもさらに正
確に金属材料の製造管理あるいは品質管理を行うことが
できる。
【図１】この発明にかかる金属試料中の硫黄および燐の
分析装置の一例の図面である。
分析装置の一例の図面である。
１ 水素化物ガス発生装置 ２ 反応室 ３ 窒素ガスボンベ ４ ニードル弁 ５ 流量計 ６ 気液分離器 ７ 電解液タンク ８ 電解液ポンプ ９ 熱交換器 １０ 試料 １１ ラインフィルタ １２ 水素化物ガス定量装置 １３ 電解装置 １４ 試料用電極 １５ 電圧制御回路 １６ 電源 １７ 電圧測定回路 １８ ガス導入管 １９ ガス接触室 ２０ ガス排出管 ２１ 吸引ポンプ ２２ Ｈ2 Ｓ検出用試験紙 ２３ ＰＨ3 検出用試験紙 ２４ 照射ランプ ２５ フォトダイオード ２６ 発色強度検出装置 ２７ 試験紙走行装置 ２８ 巻戻しリール ２９ 巻取りリール ３０ 活性炭カラム ３１ カラム温度調節装置
Claims (2)
- 【請求項１】 水素化物ガス発生装置内で金属試料から
水素化物ガスを発生させ、前記水素化物ガスをキャリア
ーガスによって水素化物ガス定量装置に搬送し、水素化
物ガス定量装置において前記水素化物ガスをＨ2 Ｓ検出
用試験紙およびＰＨ3 検出用試験紙に接触させて試験紙
を発色させ、その発色強度を測定して金属試料中の硫黄
および燐を定量する分析方法において、水素化物ガスを
Ｈ2 Ｓ検出用試験紙に接触させた後に、一定温度に保た
れた活性炭カラム内を通過させて水素化物ガス中のＡｓ
Ｈ3 を除去し、その後にＰＨ3 検出用試験紙に接触させ
ることを特徴とする金属試料中の硫黄および燐の分析方
法。 - 【請求項２】 金属試料から水素化物ガスを発生させる
水素化物ガス発生装置と、前記水素化物ガス中のＨ2 Ｓ
を定量するＨ2 Ｓ試験紙光電光度定量装置と、前記水素
化物ガス中のＰＨ3 を定量するＰＨ3 試験紙光電光度定
量装置とを備えた金属試料中の硫黄および燐を定量する
分析装置において、前記Ｈ2 Ｓ試験紙光電光度定量装置
のガス流出側とＰＨ3 試験紙光電光度定量装置のガス流
入側との間に、一定温度に保たれた活性炭カラムを設け
たことを特徴とする金属試料中の硫黄および燐の分析装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6317823A JPH08178910A (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 金属試料中の硫黄および燐の分析方法、ならびにその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6317823A JPH08178910A (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 金属試料中の硫黄および燐の分析方法、ならびにその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08178910A true JPH08178910A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=18092453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6317823A Withdrawn JPH08178910A (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 金属試料中の硫黄および燐の分析方法、ならびにその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08178910A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6319722B1 (en) * | 1999-03-24 | 2001-11-20 | Praxair Technology, Inc. | Analysis of hydrogen sulfide in hydride gases |
| CN103822914A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-05-28 | 国家纳米科学中心 | 一种检测h2s/s2-的试纸条及检测h2s/s2-的方法 |
-
1994
- 1994-12-21 JP JP6317823A patent/JPH08178910A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6319722B1 (en) * | 1999-03-24 | 2001-11-20 | Praxair Technology, Inc. | Analysis of hydrogen sulfide in hydride gases |
| CN103822914A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-05-28 | 国家纳米科学中心 | 一种检测h2s/s2-的试纸条及检测h2s/s2-的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020305 |