揮発性有機物の分析方法及び博物館用収蔵庫の清浄化方法
【課題】異なる沸点を有する複数種類の揮発性有機物の分析方法及び博物館用収蔵庫の清浄化方法を提供すること。
【解決手段】上流側の吸着剤として沸点１２０℃以上の揮発性有機物の吸着性に優れる吸着剤（グラファイトカーボン系吸着剤を除く）を、下流側の吸着剤としてグラファイトカーボン系吸着剤を、１本の捕集管に合計量として１ｇ以下充填するか、または、各々の吸着剤を別々の捕集管にそれぞれ１ｇ以下充填することで配し、これらの吸着剤を充填した捕集管に対して揮発性有機物を含む試料ガスを通過させて沸点１２０℃以上の揮発性有機物を上流側の吸着剤に吸着させるとともに、沸点１２０℃未満の揮発性有機物を少なくとも下流側のグラファイトカーボン系吸着剤に吸着させた後、吸着剤に吸着した揮発性有機物を加熱脱離させ、その定性・定量分析を行うことを特徴とする。
【解決手段】上流側の吸着剤として沸点１２０℃以上の揮発性有機物の吸着性に優れる吸着剤（グラファイトカーボン系吸着剤を除く）を、下流側の吸着剤としてグラファイトカーボン系吸着剤を、１本の捕集管に合計量として１ｇ以下充填するか、または、各々の吸着剤を別々の捕集管にそれぞれ１ｇ以下充填することで配し、これらの吸着剤を充填した捕集管に対して揮発性有機物を含む試料ガスを通過させて沸点１２０℃以上の揮発性有機物を上流側の吸着剤に吸着させるとともに、沸点１２０℃未満の揮発性有機物を少なくとも下流側のグラファイトカーボン系吸着剤に吸着させた後、吸着剤に吸着した揮発性有機物を加熱脱離させ、その定性・定量分析を行うことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる沸点を有する複数種類の揮発性有機物の分析方法及び博物館用収蔵庫の清浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
絵画等の文化財は、その劣化を防止するために博物館用収蔵庫に保存されることが多い。しかし、従来、収蔵庫の室内は温湿度こそ管理されているものの、空気清浄はされていないと言わざるを得ないのが普通であった。本発明者等は、これまでに文化財を劣化させる物質として、収蔵庫の構成木材として用いられるベイスギから発生する沸点１２０℃以上の揮発性有機物であるヒノキチオールを突き止め、非特許文献１にその報告を行っている。
【０００３】
文化財の劣化を防止するためには、劣化の原因となるヒノキチオールをはじめとする揮発性有機物の分析を精密に行って、文化財を保存する収蔵庫の室内空気を清浄化する必要がある。この場合、揮発性有機物の分析は、先ず、室内空気中の揮発性有機物を吸着剤が充填された捕集管に捕集し、次に、この捕集管から揮発性有機物を脱離させ、脱離した揮発性有機物をガスクロマトグラフ−質量分析計に導入して分析を行うのが一般的である。
【０００４】
このような分析に用いる吸着剤としては、例えばＴｅｎａｘ−ＧＲ（Ｅｎｋａ ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ａｒｎｈｅｍ社の商品名）が広く使用されている。また、吸着剤として、Ｔｅｎａｘ−ＴＡ（同）も一般的に使用されている。Ｔｅｎａｘ−ＴＡは、２，６−ジフェニル−ｐ−フェニレンオキシド（２，６−Ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ｐ−Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｏｘｉｄｅ）をベースにした弱極性のポーラスポリマービーズからなる吸着剤であり、Ｔｅｎａｘ−ＧＲは、Ｔｅｎａｘ−ＴＡを構成するビーズにグラファイトカーボンを配合して吸着効果を改良したグラファイトカーボン系吸着剤で、沸点１２０℃未満の揮発性有機物から沸点１２０℃以上の揮発性有機物まで優れた吸着特性を有している。例えば特許文献１には、これらの吸着剤を充填した捕集管として、ガラス管の上流側にＴｅｎａｘ−ＴＡを充填し、下流側にＴｅｎａｘ−ＧＲを充填して、出口側から入口側にかけて有機物の吸着率が低くなるようにした捕集管が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−５３２６８号公報
【非特許文献１】Tadashi Oikawa, Toshiya Matsui, Yasunori Matsuda, Teruko Takayama, Hitoshi Niinuma, Yasuyo Nishida, Kazuo Hoshi, Mitsuyoshi Yatagai；Volatile organic compounds from wood and their influences on museum artifact materials I: differences in wood species and analyses of causal substances of deterioration；Journal of Wood Science, Volume 51, Number 4 (2005) 363-369
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これらの吸着剤を用いてヒノキチオールを含む揮発性有機物の分析を行った報告はない。また、Ｔｅｎａｘ−ＧＲは、上記の通り、グラファイトカーボンを配合したものであるため、揮発性有機物の吸着特性には優れるが、通常の加熱脱離温度である３００℃でも沸点１２０℃以上の揮発性有機物を脱離しにくく、沸点１２０℃以上の揮発性有機物の精度の高い分析を行うことができないという特性を有する。加熱脱離温度を３００℃を超えるようにすれば、沸点１２０℃以上の揮発性有機物を吸着剤から全て脱離させることはできるが、あまりに高温のために吸着剤自体が破壊されて吸着剤から揮発性有機物が発生してしまうので望ましくない。また、Ｔｅｎａｘ−ＴＡは、沸点１２０℃以上の揮発性有機物は吸着や加熱脱離しやすいが、沸点１２０℃未満の揮発性有機物を吸着しにくく、沸点１２０℃未満の揮発性有機物の分析精度が低いという特性を有する。従って、これらの吸着剤を使用して異なる沸点を有する複数種類の揮発性有機物を分析する際には吸着剤の特性に十分配慮する必要がある。博物館用収蔵庫の室内空気中には、ヒノキチオールの他にも文化財を劣化させる原因となるトルエンのような沸点１２０℃未満の揮発性有機物も混在している。従って、これらの揮発性有機物について精密な分析を行うためには、それぞれの揮発性有機物を確実に吸着剤に吸着させ、吸着したものを完全に脱離させて分析を行う必要がある。
そこで、本発明は、異なる沸点を有する複数種類の揮発性有機物の分析方法及び博物館用収蔵庫の清浄化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の揮発性有機物の分析方法は、請求項１記載の通り、上流側の吸着剤として沸点１２０℃以上の揮発性有機物の吸着性に優れる吸着剤（グラファイトカーボン系吸着剤を除く）を、下流側の吸着剤としてグラファイトカーボン系吸着剤を、１本の捕集管に合計量として１ｇ以下充填するか、または、各々の吸着剤を別々の捕集管にそれぞれ１ｇ以下充填することで配し、これらの吸着剤を充填した捕集管に対して揮発性有機物を含む試料ガスを通過させて沸点１２０℃以上の揮発性有機物を上流側の吸着剤に吸着させるとともに、沸点１２０℃未満の揮発性有機物を少なくとも下流側のグラファイトカーボン系吸着剤に吸着させた後、吸着剤に吸着した揮発性有機物を加熱脱離させ、その定性・定量分析を行うことを特徴とする。
また、請求項２記載の揮発性有機物の分析方法は、請求項１記載の揮発性有機物の分析方法において、上流側の吸着剤のトルエン破過容量が６００ｇ／ｇ未満であり、下流側の吸着剤のトルエン破過容量が６００ｇ／ｇ以上であることを特徴とする。
また、請求項３記載の揮発性有機物の分析方法は、請求項１または２記載の揮発性有機物の分析方法において、上流側の吸着剤と下流側の吸着剤を１本の捕集管に充填したことを特徴とする。
また、請求項４記載の揮発性有機物の分析方法は、請求項１または２記載の揮発性有機物の分析方法上流側の吸着剤と下流側の吸着剤を各々別々の捕集管に充填したことを特徴とする。
また、請求項５記載の揮発性有機物の分析方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載の揮発性有機物の分析方法において、上流側の吸着剤が２，６−ジフェニル−ｐ−フェニレンオキシドをベースにした弱極性のポーラスポリマービーズであり、下流側のグラファイトカーボン系吸着剤が２，６−ジフェニル−ｐ−フェニレンオキシドをベースにした弱極性のポーラスポリマービーズに粒子径０．５μｍのグラファイトカーボンを２３％配合したもの、または、グラファイトカーボン自体であることを特徴とする。
また、請求項６記載の揮発性有機物の分析方法は、請求項１乃至５のいずれかに記載の揮発性有機物の分析方法において、試料ガスが沸点１２０℃以上の揮発性有機物としてヒノキチオールを含むことを特徴とする。
また、本発明の博物館用収蔵庫の清浄化方法は、請求項７記載の通り、請求項６記載の揮発性有機物の分析方法により博物館用収蔵庫の室内のヒノキチオールの濃度を分析し、分析結果から判明したヒノキチオール濃度を１μｇ／ｍ3以下に清浄化しうるにたるケミカルフィルタを空気調和装置に内蔵し、この空気調和装置により室内空気を循環して清浄化することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の揮発性有機物の分析方法によれば、上流側の吸着剤で沸点１２０℃以上の揮発性有機物を吸着させ、沸点１２０℃未満の揮発性有機物は、少なくとも下流側のグラファイトカーボン系吸着剤で吸着させることから、試料ガスに異なる沸点を有する複数種類の揮発性有機物が含まれる場合であっても、これらの分析を精度よく行うことができる。
上流側の吸着剤のトルエン破過容量（吸着剤１ｇが破過せずに吸着できるトルエンの質量を意味する）が６００ｇ／ｇ未満である場合は、例えばヒノキチオールのような沸点１２０℃以上の揮発性有機物を吸着させやすく脱離させやすい。また、下流側の吸着剤のトルエン破過容量が６００ｇ／ｇ以上である場合は、例えばトルエンのような沸点１２０℃未満の揮発性有機物を吸着させやすい。従って、異なる沸点を有する複数種類の揮発性有機物を精度よく分析することができる。
また、室内空気中の揮発性有機物の濃度が薄い場合は、上流側の吸着剤と下流側の吸着剤を１本の捕集管に充填して分析を行うことが効率的である。
また、上流側の吸着剤と下流側の吸着剤を各々別々の捕集管に充填することで、室内空気中の揮発性有機物の濃度に応じて、上流側の吸着剤を充填した捕集管と下流側の吸着剤を充填した捕集管を任意の本数用いて分析ができるので、室内空気中の揮発性有機物の濃度が高い場合であっても、室内空気中の揮発性有機物を全て捕集管に捕集して、精密な分析を行うことができる。
また、本発明の博物館用収蔵庫の清浄化方法によれば、文化財を劣化させるヒノキチオールを排して最適な環境で文化財を保存することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の揮発性有機物の分析方法は、上流側の吸着剤として沸点１２０℃以上の揮発性有機物の吸着性に優れる吸着剤（グラファイトカーボン系吸着剤を除く）を、下流側の吸着剤としてグラファイトカーボン系吸着剤を、１本の捕集管に合計量として１ｇ以下充填するか、または、各々の吸着剤を別々の捕集管にそれぞれ１ｇ以下充填することで配し、これらの吸着剤を充填した捕集管に対して揮発性有機物を含む試料ガスを通過させて沸点１２０℃以上の揮発性有機物を上流側の吸着剤に吸着させるとともに、沸点１２０℃未満の揮発性有機物を少なくとも下流側のグラファイトカーボン系吸着剤に吸着させた後、吸着剤に吸着した揮発性有機物を加熱脱離させ、その定性・定量分析を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
上流側の吸着剤は、沸点１２０℃以上の揮発性有機物の吸着特性と脱離特性に優れたトルエン破過容量が６００ｇ／ｇ未満のものが好ましい。このような吸着剤としては、２，６−ジフェニル−ｐ−フェニレンオキシドをベースにした弱極性のポーラスポリマービーズ、市販品として前述のＴｅｎａｘ−ＴＡが挙げられる。
【００１１】
下流側の吸着剤は、グラファイトカーボン系吸着剤である。グラファイトカーボン系吸着剤とは、吸着剤としてグラファイトカーボンを含むものを意味する。グラファイトカーボン系吸着剤は、沸点１２０℃未満の揮発性有機物を吸着させやすいトルエン破過容量が６００ｇ／ｇ以上のものが好ましい。このような吸着剤としては、２，６−ジフェニル−ｐ−フェニレンオキシドをベースにした弱極性のポーラスポリマービーズに粒子径０．５μｍのグラファイトカーボンを２３％配合したもの、市販品として前述のＴｅｎａｘ−ＧＲが挙げられる。このＴｅｎａｘ−ＧＲは、グラファイトカーボンが配合されていることで、トルエン破過容量がＴｅｎａｘ−ＴＡのそれの約３倍となっている。なお、グラファイトカーボン系吸着剤は、グラファイトカーボン自体であってもよい。
【００１２】
捕集管への吸着剤の充填量を１ｇ以下とするのは、１ｇを超えると吸着剤に吸着した揮発性有機物を加熱脱離させることが困難である場合があるからである。なお、捕集管への吸着剤の充填量の下限値は特に限定されるものではなく、例えば０．７５ｇである。
【００１３】
次に、本発明の揮発性有機物の分析方法を図面に基づき説明する。
図１に示す室内空気中の揮発性有機物を捕集するサンプリング装置４は、上流側の捕集管１に沸点１２０℃以上の揮発性有機物の吸着性に優れる吸着剤Ａとして例えばＴｅｎａｘ−ＴＡが１ｇ以下充填され、下流側の捕集管２にグラファイトカーボン系吸着剤Ｂとして例えばＴｅｎａｘ−ＧＲが１ｇ以下充填され、この下流側に吸引ポンプ３が連結されているものである。そして、このサンプリング装置４を博物館の収蔵庫に設置して、例えば流量１Ｌ／ｍｉｎで２時間運転し、室内空気中の揮発性有機物を捕集する。
【００１４】
なお、上流側の吸着剤と下流側の吸着剤は１本の捕集管に充填してもよい。
【００１５】
次に、例えば図２に示すような熱脱着型のガスクロマトグラフ−質量分析計によって、捕集管に捕集された揮発性有機物を分析する。分析は例えば次のようにして行う。先ず、上流側の捕集管１を加熱脱離装置５の加熱部６に設置し、捕集管１を２７０℃に加熱して、吸着した揮発性有機物を捕集管１から脱離させる。この脱離した揮発性有機物を−１００℃に冷却されたトラップ管７に一時的に保持し、濃縮させる。次に、このトラップ管７を瞬時に２７０℃に加熱し、濃縮された揮発性有機物をガス化させ、ガスクロマトグラフ（ＧＣ）８の分離カラム９で成分ごとに分離する。そして、分離された個々の揮発性有機物の定性・定量分析を質量分析器（ＭＳ）１０で行う。個々の揮発性有機物の定量は、各揮発性有機物の検量線に基づいて行い、この数値を捕集管に捕集した採気量で除すことで、各揮発性有機物の濃度を算出することができる。なお、捕集管２に捕集した揮発性有機物についても同様に揮発性有機物の定性・定量分析を行う。
なお、汎用されている熱脱着型のガスクロマトグラフ−質量分析計は、加熱部６の形態が、１ｇの吸着剤が充填された捕集管に捕集された揮発性有機物の加熱脱離を行うのに適した形態となっている。このため、１ｇを超える量の吸着剤が捕集管に充填されていると、全ての吸着剤が加熱部６で加熱されにくくなり、その結果、加熱されにくい部分に位置する吸着剤に吸着した揮発性有機物の加熱脱離が行われにくくなり、精密な分析を行うことが困難となる。一般的な熱脱着型のガスクロマトグラフ−質量分析計での分析に用いる捕集管は、１本の捕集管に１ｇ以下の吸着剤が充填されている。
【００１６】
本発明の揮発性有機物の分析方法によって、例えば、博物館用収蔵庫の室内のヒノキチオールの濃度を分析し、分析結果から判明したヒノキチオール濃度を１μｇ／ｍ3以下に清浄化しうるにたるケミカルフィルタを空気調和装置に内蔵し、この空気調和装置により室内空気を循環して収蔵庫室内の清浄化ができる。また、美術館、資料館、歴史館、図書館等の文化財を展示・保存する室内や展示ケース内の清浄化もできる。
【００１７】
図３は、博物館用収蔵庫に設置する空気調和装置１１の一実施の形態である。図３に示すように、空気調和装置１１は、架台１２上のケーシング１３内に第一のケミカルフィルタ１４と第二のケミカルフィルタ１５を設けている。このケーシング１３の最上段には送風機１６を設け、ケーシング１３の底部には流入口１７を設け、天井部には流出口１８を設けている。そして、流入口１７から室内空気を取り入れて、第一と第二のケミカルフィルタ１４，１５を通じて、清浄化した空気を流出口１８から流出させ、室内空気を循環して清浄化するようにしている。なお、架台１２の脚部にはキャスター１９を設け、移動可能としてある。
【００１８】
ケミカルフィルタとしては、例えば、ヒノキチオールを吸着できる吸着剤を不織布等に挟んだシート状ろ材をジグザグ状に折り畳んだものを用いることができる。このようなケミカルフィルタは、吸着剤の使用量を調節することによって、ヒノキチオールの吸着容量を増減させることができ、本発明の分析結果に基づく収蔵庫室内のヒノキチオール濃度に応じて、吸着剤の使用量を決定することができるので好ましい。
【００１９】
ケミカルフィルタに使用する吸着剤としては、ヒノキチオールをはじめとする揮発性有機物、即ち、付着（吸着）性の大きい炭化水素（Ｈ．Ｃ．）、例えば−ＣＯ−基や−ＣＯＯ−基を有する炭化水素（例えば酢酸、蟻酸、ヒノキチオール等）を効率良く捕集・除去できるもの、例えば、活性炭、ゼオライト、アルミナ、シリカゲル、ガラス、フッ素化合物、金属、高分子化合物（スチレン系重合金）等が挙げられるが、これらの吸着剤のうち、活性炭は、炭化水素等の揮発性有機物の吸着効果が大きいため吸着剤として好ましい。活性炭を用いた場合は、活性炭を吸着剤として使用していないケミカルフィルタと比較して、揮発性有機物のうち、ヒノキチオールを約１００％、全有機炭素量（ＴＯＣ）を約９０％除去することができる。活性炭は、粒状、繊維状、網状、ハニカム状等の形状のものを使用することが可能である。なお、ケミカルフィルタに使用する吸着剤は、性能（吸着力及び吸着剤の寿命）向上のため、予め水分の除去（除湿）が行われていることが好ましい。
【実施例】
【００２０】
次に、本発明の分析方法によって室内空気中の揮発性有機物を測定した結果を示す。
【００２１】
（実施例１）
トルエン破過容量が６００ｇ／ｇ未満のＴｅｎａｘ−ＴＡを１ｇ充填した捕集管と、沸トルエン破過容量が６００ｇ／ｇ以上のＴｅｎａｘ−ＧＲを１ｇ充填した捕集管を準備した。図１に示したサンプリング装置の構成と同様に、Ｔｅｎａｘ−ＴＡを充填した捕集管を上流側に、Ｔｅｎａｘ−ＧＲを充填した捕集管を下流側にして２本の捕集管を連結し、この２本の捕集管の下流側に吸引ポンプに連結した。このサンプリング装置を、空気中にヒノキチオールとトルエンを含む室内に設置した。そして室内空気を流量１Ｌ／ｍｉｎで、２時間、吸引ポンプで吸引し、捕集管にこれらの揮発性有機物を捕集した。
次に、図２に示したガスクロマトグラフ−質量分析計によって、捕集された揮発性有機物の濃度を分析した。具体的には、ガスクロマトグラフ−質量分析計の加熱脱離装置で、順次それぞれの捕集管を２７０℃に加熱し、吸着剤に吸着した揮発性有機物を捕集管から加熱脱離させ、吸着剤から脱離した揮発性有機物を−１００℃に冷却されたトラップ管に一時的に保持して濃縮した。このトラップ管を瞬時に２７０℃で加熱し、濃縮された揮発性有機物をガス化し、ガスクロマトグラフ（ＧＣ）の分離カラムで分離した。その後、分離された揮発性有機物の定性・定量分析を質量分析器（ＭＳ）で行った。
【００２２】
（実施例２）
実施例１の２本の捕集管の下流側に、さらに、市販のＤＮＰＨ（２，４−ジニトロフェニルヒドラゾン）充填捕集管を１本連結したこと以外は、実施例１と同様にして、室内空気中の揮発性有機物を捕集し、捕集した揮発性有機物の定性・定量分析を行った。
【００２３】
（実施例３）
捕集管として、１本の捕集管の上流側にＴｅｎａｘ−ＴＡを０．７５ｇ、下流側にＴｅｎａｘ−ＧＲを０．２５ｇ充填したものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、室内空気中の揮発性有機物を捕集し、捕集した揮発性有機物の定性・定量分析を行った。
【００２４】
（実施例４）
捕集管として、１本の捕集管の上流側にＴｅｎａｘ−ＴＡを０．５ｇ、下流側にＴｅｎａｘ−ＧＲを０．５ｇ充填したものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、室内空気中の揮発性有機物を捕集し、捕集した揮発性有機物の定性・定量分析を行った。
【００２５】
（比較例）
捕集管として、１本の捕集管の上流側にＴｅｎａｘ−ＴＡを１．０ｇ、下流側にＴｅｎａｘ−ＧＲを０．２５ｇ充填したものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、室内空気中の揮発性有機物を捕集し、捕集した揮発性有機物の定性・定量分析を行った。
【００２６】
（従来例１）
捕集管として、１本の捕集管にＴｅｎａｘ−ＴＡを１．０ｇ充填したものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、室内空気中の揮発性有機物を捕集し、捕集した揮発性有機物の定性・定量分析を行った。
【００２７】
（従来例２）
捕集管として、１本の捕集管にＴｅｎａｘ−ＧＲを１．０ｇ充填したものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、室内空気中の揮発性有機物を捕集し、捕集した揮発性有機物の定性・定量分析を行った。
【００２８】
結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】
表１に示すとおり、実施例１では、室内空気中の沸点１２０℃以上の揮発性有機物であるヒノキチオールも沸点１２０℃未満の揮発性有機物であるトルエンも両方とも分析することができた。さらに、実施例２のようにＤＮＰＨを充填した捕集管を下流側に設けることによって、沸点５０℃以下の高揮発性有機物であるアルデヒドも分析することができた。また、実施例３のように１本の捕集管に上流側の吸着剤と下流側の吸着剤を合計量として１ｇ充填した場合であっても、両方の揮発性有機物を実施例１及び実施例２と同じ濃度で分析することができた。実施例４では、室内空気中のヒノキチオール濃度に対して、捕集管に充填した沸点１２０℃以上の揮発性有機物を吸着する吸着剤の量が少ないので、分析できたヒノキチオールの濃度は実施例１〜３よりも低かった。
また、比較例のように、１本の捕集管に上流側の吸着剤と下流側の吸着剤を合計量として１ｇを超えて充填した場合は、分析できたトルエンの濃度は実施例よりも低かった。これは、捕集管の内部の加熱が十分に行われなかったことで、下流側の吸着剤からのトルエンの加熱脱離が十分に行われなかったためであると推測される。
従来例１のように、Ｔｅｎａｘ−ＴＡだけを充填した捕集管を用いると、沸点１２０℃以上のヒノキチオールは実施例１〜３と同じ濃度で分析することができたものの、沸点１２０℃未満のトルエンは分析することができなかった。また、従来例２のように、Ｔｅｎａｘ−ＧＲだけを充填した捕集管を用いると、沸点１２０℃未満のトルエンは実施例と同じ濃度で分析することができたものの、沸点１２０℃以上のヒノキチオールは分析することができなかった。
【００３１】
次に、本発明の揮発性有機物の分析方法により博物館用収蔵庫の室内のヒノキチオールの濃度を分析し、分析結果から判明したヒノキチオール濃度に基づいて博物館用収蔵庫の清浄化を行う方法を説明する。
【００３２】
容積２００ｍ3の博物館用収蔵庫の室内空気中のヒノキチオール濃度を実施例１の態様で分析したところ１００μｇ／ｍ3であった。なお、この博物館用収蔵庫の室内空気中のアンモニア濃度は１μｇ／ｍ3であった。また、博物館用収蔵庫の室内空気は酸性であった。
この博物館用収蔵庫の室内空気中のヒノキチオール濃度が１μｇ／ｍ3を超えないように清浄化しうるにたるケミカルフィルタを内蔵した図３に示した構成を有する空気調和装置を収蔵庫の室内に１台設置し、処理風量が３０ｍ3／ｍｉｎとなるようにして室内の清浄化を行った。その結果、空気調和装置に通風してから１．５時間で室内空気中のヒノキチオール濃度を０．７μｇ／ｍ3にすることができた。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、異なる沸点を有する複数種類の揮発性有機物の分析方法及び博物館用収蔵庫の清浄化方法を提供することができる点において、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の揮発性有機物の分析方法を実施するためのサンプリング装置の一実施の形態の概略図。
【図２】ガスクロマトグラフ−質量分析計の一実施の形態の概略図。
【図３】空気調和装置の一実施の形態の概略図。
【符号の説明】
【００３５】
１ 上流側の捕集管
２ 下流側の捕集管
３ 吸引ポンプ
４ サンプリング装置
５ 加熱脱離装置
６ 加熱部
７ トラップ管
８ ガスクロマトグラフ（ＧＣ）
９ 分離カラム
１０ 質量分析器（ＭＳ）
１１ 空気調和装置
１２ 架台
１３ ケーシング
１４ 第一のケミカルフィルタ
１５ 第二のケミカルフィルタ
１６ 送風機
１７ 流入口
１８ 流出口
１９ キャスター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる沸点を有する複数種類の揮発性有機物の分析方法及び博物館用収蔵庫の清浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
絵画等の文化財は、その劣化を防止するために博物館用収蔵庫に保存されることが多い。しかし、従来、収蔵庫の室内は温湿度こそ管理されているものの、空気清浄はされていないと言わざるを得ないのが普通であった。本発明者等は、これまでに文化財を劣化させる物質として、収蔵庫の構成木材として用いられるベイスギから発生する沸点１２０℃以上の揮発性有機物であるヒノキチオールを突き止め、非特許文献１にその報告を行っている。
【０００３】
文化財の劣化を防止するためには、劣化の原因となるヒノキチオールをはじめとする揮発性有機物の分析を精密に行って、文化財を保存する収蔵庫の室内空気を清浄化する必要がある。この場合、揮発性有機物の分析は、先ず、室内空気中の揮発性有機物を吸着剤が充填された捕集管に捕集し、次に、この捕集管から揮発性有機物を脱離させ、脱離した揮発性有機物をガスクロマトグラフ−質量分析計に導入して分析を行うのが一般的である。
【０００４】
このような分析に用いる吸着剤としては、例えばＴｅｎａｘ−ＧＲ（Ｅｎｋａ ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ａｒｎｈｅｍ社の商品名）が広く使用されている。また、吸着剤として、Ｔｅｎａｘ−ＴＡ（同）も一般的に使用されている。Ｔｅｎａｘ−ＴＡは、２，６−ジフェニル−ｐ−フェニレンオキシド（２，６−Ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ｐ−Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｏｘｉｄｅ）をベースにした弱極性のポーラスポリマービーズからなる吸着剤であり、Ｔｅｎａｘ−ＧＲは、Ｔｅｎａｘ−ＴＡを構成するビーズにグラファイトカーボンを配合して吸着効果を改良したグラファイトカーボン系吸着剤で、沸点１２０℃未満の揮発性有機物から沸点１２０℃以上の揮発性有機物まで優れた吸着特性を有している。例えば特許文献１には、これらの吸着剤を充填した捕集管として、ガラス管の上流側にＴｅｎａｘ−ＴＡを充填し、下流側にＴｅｎａｘ−ＧＲを充填して、出口側から入口側にかけて有機物の吸着率が低くなるようにした捕集管が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−５３２６８号公報
【非特許文献１】Tadashi Oikawa, Toshiya Matsui, Yasunori Matsuda, Teruko Takayama, Hitoshi Niinuma, Yasuyo Nishida, Kazuo Hoshi, Mitsuyoshi Yatagai；Volatile organic compounds from wood and their influences on museum artifact materials I: differences in wood species and analyses of causal substances of deterioration；Journal of Wood Science, Volume 51, Number 4 (2005) 363-369
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これらの吸着剤を用いてヒノキチオールを含む揮発性有機物の分析を行った報告はない。また、Ｔｅｎａｘ−ＧＲは、上記の通り、グラファイトカーボンを配合したものであるため、揮発性有機物の吸着特性には優れるが、通常の加熱脱離温度である３００℃でも沸点１２０℃以上の揮発性有機物を脱離しにくく、沸点１２０℃以上の揮発性有機物の精度の高い分析を行うことができないという特性を有する。加熱脱離温度を３００℃を超えるようにすれば、沸点１２０℃以上の揮発性有機物を吸着剤から全て脱離させることはできるが、あまりに高温のために吸着剤自体が破壊されて吸着剤から揮発性有機物が発生してしまうので望ましくない。また、Ｔｅｎａｘ−ＴＡは、沸点１２０℃以上の揮発性有機物は吸着や加熱脱離しやすいが、沸点１２０℃未満の揮発性有機物を吸着しにくく、沸点１２０℃未満の揮発性有機物の分析精度が低いという特性を有する。従って、これらの吸着剤を使用して異なる沸点を有する複数種類の揮発性有機物を分析する際には吸着剤の特性に十分配慮する必要がある。博物館用収蔵庫の室内空気中には、ヒノキチオールの他にも文化財を劣化させる原因となるトルエンのような沸点１２０℃未満の揮発性有機物も混在している。従って、これらの揮発性有機物について精密な分析を行うためには、それぞれの揮発性有機物を確実に吸着剤に吸着させ、吸着したものを完全に脱離させて分析を行う必要がある。
そこで、本発明は、異なる沸点を有する複数種類の揮発性有機物の分析方法及び博物館用収蔵庫の清浄化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の揮発性有機物の分析方法は、請求項１記載の通り、上流側の吸着剤として沸点１２０℃以上の揮発性有機物の吸着性に優れる吸着剤（グラファイトカーボン系吸着剤を除く）を、下流側の吸着剤としてグラファイトカーボン系吸着剤を、１本の捕集管に合計量として１ｇ以下充填するか、または、各々の吸着剤を別々の捕集管にそれぞれ１ｇ以下充填することで配し、これらの吸着剤を充填した捕集管に対して揮発性有機物を含む試料ガスを通過させて沸点１２０℃以上の揮発性有機物を上流側の吸着剤に吸着させるとともに、沸点１２０℃未満の揮発性有機物を少なくとも下流側のグラファイトカーボン系吸着剤に吸着させた後、吸着剤に吸着した揮発性有機物を加熱脱離させ、その定性・定量分析を行うことを特徴とする。
また、請求項２記載の揮発性有機物の分析方法は、請求項１記載の揮発性有機物の分析方法において、上流側の吸着剤のトルエン破過容量が６００ｇ／ｇ未満であり、下流側の吸着剤のトルエン破過容量が６００ｇ／ｇ以上であることを特徴とする。
また、請求項３記載の揮発性有機物の分析方法は、請求項１または２記載の揮発性有機物の分析方法において、上流側の吸着剤と下流側の吸着剤を１本の捕集管に充填したことを特徴とする。
また、請求項４記載の揮発性有機物の分析方法は、請求項１または２記載の揮発性有機物の分析方法上流側の吸着剤と下流側の吸着剤を各々別々の捕集管に充填したことを特徴とする。
また、請求項５記載の揮発性有機物の分析方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載の揮発性有機物の分析方法において、上流側の吸着剤が２，６−ジフェニル−ｐ−フェニレンオキシドをベースにした弱極性のポーラスポリマービーズであり、下流側のグラファイトカーボン系吸着剤が２，６−ジフェニル−ｐ−フェニレンオキシドをベースにした弱極性のポーラスポリマービーズに粒子径０．５μｍのグラファイトカーボンを２３％配合したもの、または、グラファイトカーボン自体であることを特徴とする。
また、請求項６記載の揮発性有機物の分析方法は、請求項１乃至５のいずれかに記載の揮発性有機物の分析方法において、試料ガスが沸点１２０℃以上の揮発性有機物としてヒノキチオールを含むことを特徴とする。
また、本発明の博物館用収蔵庫の清浄化方法は、請求項７記載の通り、請求項６記載の揮発性有機物の分析方法により博物館用収蔵庫の室内のヒノキチオールの濃度を分析し、分析結果から判明したヒノキチオール濃度を１μｇ／ｍ3以下に清浄化しうるにたるケミカルフィルタを空気調和装置に内蔵し、この空気調和装置により室内空気を循環して清浄化することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の揮発性有機物の分析方法によれば、上流側の吸着剤で沸点１２０℃以上の揮発性有機物を吸着させ、沸点１２０℃未満の揮発性有機物は、少なくとも下流側のグラファイトカーボン系吸着剤で吸着させることから、試料ガスに異なる沸点を有する複数種類の揮発性有機物が含まれる場合であっても、これらの分析を精度よく行うことができる。
上流側の吸着剤のトルエン破過容量（吸着剤１ｇが破過せずに吸着できるトルエンの質量を意味する）が６００ｇ／ｇ未満である場合は、例えばヒノキチオールのような沸点１２０℃以上の揮発性有機物を吸着させやすく脱離させやすい。また、下流側の吸着剤のトルエン破過容量が６００ｇ／ｇ以上である場合は、例えばトルエンのような沸点１２０℃未満の揮発性有機物を吸着させやすい。従って、異なる沸点を有する複数種類の揮発性有機物を精度よく分析することができる。
また、室内空気中の揮発性有機物の濃度が薄い場合は、上流側の吸着剤と下流側の吸着剤を１本の捕集管に充填して分析を行うことが効率的である。
また、上流側の吸着剤と下流側の吸着剤を各々別々の捕集管に充填することで、室内空気中の揮発性有機物の濃度に応じて、上流側の吸着剤を充填した捕集管と下流側の吸着剤を充填した捕集管を任意の本数用いて分析ができるので、室内空気中の揮発性有機物の濃度が高い場合であっても、室内空気中の揮発性有機物を全て捕集管に捕集して、精密な分析を行うことができる。
また、本発明の博物館用収蔵庫の清浄化方法によれば、文化財を劣化させるヒノキチオールを排して最適な環境で文化財を保存することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の揮発性有機物の分析方法は、上流側の吸着剤として沸点１２０℃以上の揮発性有機物の吸着性に優れる吸着剤（グラファイトカーボン系吸着剤を除く）を、下流側の吸着剤としてグラファイトカーボン系吸着剤を、１本の捕集管に合計量として１ｇ以下充填するか、または、各々の吸着剤を別々の捕集管にそれぞれ１ｇ以下充填することで配し、これらの吸着剤を充填した捕集管に対して揮発性有機物を含む試料ガスを通過させて沸点１２０℃以上の揮発性有機物を上流側の吸着剤に吸着させるとともに、沸点１２０℃未満の揮発性有機物を少なくとも下流側のグラファイトカーボン系吸着剤に吸着させた後、吸着剤に吸着した揮発性有機物を加熱脱離させ、その定性・定量分析を行うことを特徴とするものである。
【００１０】
上流側の吸着剤は、沸点１２０℃以上の揮発性有機物の吸着特性と脱離特性に優れたトルエン破過容量が６００ｇ／ｇ未満のものが好ましい。このような吸着剤としては、２，６−ジフェニル−ｐ−フェニレンオキシドをベースにした弱極性のポーラスポリマービーズ、市販品として前述のＴｅｎａｘ−ＴＡが挙げられる。
【００１１】
下流側の吸着剤は、グラファイトカーボン系吸着剤である。グラファイトカーボン系吸着剤とは、吸着剤としてグラファイトカーボンを含むものを意味する。グラファイトカーボン系吸着剤は、沸点１２０℃未満の揮発性有機物を吸着させやすいトルエン破過容量が６００ｇ／ｇ以上のものが好ましい。このような吸着剤としては、２，６−ジフェニル−ｐ−フェニレンオキシドをベースにした弱極性のポーラスポリマービーズに粒子径０．５μｍのグラファイトカーボンを２３％配合したもの、市販品として前述のＴｅｎａｘ−ＧＲが挙げられる。このＴｅｎａｘ−ＧＲは、グラファイトカーボンが配合されていることで、トルエン破過容量がＴｅｎａｘ−ＴＡのそれの約３倍となっている。なお、グラファイトカーボン系吸着剤は、グラファイトカーボン自体であってもよい。
【００１２】
捕集管への吸着剤の充填量を１ｇ以下とするのは、１ｇを超えると吸着剤に吸着した揮発性有機物を加熱脱離させることが困難である場合があるからである。なお、捕集管への吸着剤の充填量の下限値は特に限定されるものではなく、例えば０．７５ｇである。
【００１３】
次に、本発明の揮発性有機物の分析方法を図面に基づき説明する。
図１に示す室内空気中の揮発性有機物を捕集するサンプリング装置４は、上流側の捕集管１に沸点１２０℃以上の揮発性有機物の吸着性に優れる吸着剤Ａとして例えばＴｅｎａｘ−ＴＡが１ｇ以下充填され、下流側の捕集管２にグラファイトカーボン系吸着剤Ｂとして例えばＴｅｎａｘ−ＧＲが１ｇ以下充填され、この下流側に吸引ポンプ３が連結されているものである。そして、このサンプリング装置４を博物館の収蔵庫に設置して、例えば流量１Ｌ／ｍｉｎで２時間運転し、室内空気中の揮発性有機物を捕集する。
【００１４】
なお、上流側の吸着剤と下流側の吸着剤は１本の捕集管に充填してもよい。
【００１５】
次に、例えば図２に示すような熱脱着型のガスクロマトグラフ−質量分析計によって、捕集管に捕集された揮発性有機物を分析する。分析は例えば次のようにして行う。先ず、上流側の捕集管１を加熱脱離装置５の加熱部６に設置し、捕集管１を２７０℃に加熱して、吸着した揮発性有機物を捕集管１から脱離させる。この脱離した揮発性有機物を−１００℃に冷却されたトラップ管７に一時的に保持し、濃縮させる。次に、このトラップ管７を瞬時に２７０℃に加熱し、濃縮された揮発性有機物をガス化させ、ガスクロマトグラフ（ＧＣ）８の分離カラム９で成分ごとに分離する。そして、分離された個々の揮発性有機物の定性・定量分析を質量分析器（ＭＳ）１０で行う。個々の揮発性有機物の定量は、各揮発性有機物の検量線に基づいて行い、この数値を捕集管に捕集した採気量で除すことで、各揮発性有機物の濃度を算出することができる。なお、捕集管２に捕集した揮発性有機物についても同様に揮発性有機物の定性・定量分析を行う。
なお、汎用されている熱脱着型のガスクロマトグラフ−質量分析計は、加熱部６の形態が、１ｇの吸着剤が充填された捕集管に捕集された揮発性有機物の加熱脱離を行うのに適した形態となっている。このため、１ｇを超える量の吸着剤が捕集管に充填されていると、全ての吸着剤が加熱部６で加熱されにくくなり、その結果、加熱されにくい部分に位置する吸着剤に吸着した揮発性有機物の加熱脱離が行われにくくなり、精密な分析を行うことが困難となる。一般的な熱脱着型のガスクロマトグラフ−質量分析計での分析に用いる捕集管は、１本の捕集管に１ｇ以下の吸着剤が充填されている。
【００１６】
本発明の揮発性有機物の分析方法によって、例えば、博物館用収蔵庫の室内のヒノキチオールの濃度を分析し、分析結果から判明したヒノキチオール濃度を１μｇ／ｍ3以下に清浄化しうるにたるケミカルフィルタを空気調和装置に内蔵し、この空気調和装置により室内空気を循環して収蔵庫室内の清浄化ができる。また、美術館、資料館、歴史館、図書館等の文化財を展示・保存する室内や展示ケース内の清浄化もできる。
【００１７】
図３は、博物館用収蔵庫に設置する空気調和装置１１の一実施の形態である。図３に示すように、空気調和装置１１は、架台１２上のケーシング１３内に第一のケミカルフィルタ１４と第二のケミカルフィルタ１５を設けている。このケーシング１３の最上段には送風機１６を設け、ケーシング１３の底部には流入口１７を設け、天井部には流出口１８を設けている。そして、流入口１７から室内空気を取り入れて、第一と第二のケミカルフィルタ１４，１５を通じて、清浄化した空気を流出口１８から流出させ、室内空気を循環して清浄化するようにしている。なお、架台１２の脚部にはキャスター１９を設け、移動可能としてある。
【００１８】
ケミカルフィルタとしては、例えば、ヒノキチオールを吸着できる吸着剤を不織布等に挟んだシート状ろ材をジグザグ状に折り畳んだものを用いることができる。このようなケミカルフィルタは、吸着剤の使用量を調節することによって、ヒノキチオールの吸着容量を増減させることができ、本発明の分析結果に基づく収蔵庫室内のヒノキチオール濃度に応じて、吸着剤の使用量を決定することができるので好ましい。
【００１９】
ケミカルフィルタに使用する吸着剤としては、ヒノキチオールをはじめとする揮発性有機物、即ち、付着（吸着）性の大きい炭化水素（Ｈ．Ｃ．）、例えば−ＣＯ−基や−ＣＯＯ−基を有する炭化水素（例えば酢酸、蟻酸、ヒノキチオール等）を効率良く捕集・除去できるもの、例えば、活性炭、ゼオライト、アルミナ、シリカゲル、ガラス、フッ素化合物、金属、高分子化合物（スチレン系重合金）等が挙げられるが、これらの吸着剤のうち、活性炭は、炭化水素等の揮発性有機物の吸着効果が大きいため吸着剤として好ましい。活性炭を用いた場合は、活性炭を吸着剤として使用していないケミカルフィルタと比較して、揮発性有機物のうち、ヒノキチオールを約１００％、全有機炭素量（ＴＯＣ）を約９０％除去することができる。活性炭は、粒状、繊維状、網状、ハニカム状等の形状のものを使用することが可能である。なお、ケミカルフィルタに使用する吸着剤は、性能（吸着力及び吸着剤の寿命）向上のため、予め水分の除去（除湿）が行われていることが好ましい。
【実施例】
【００２０】
次に、本発明の分析方法によって室内空気中の揮発性有機物を測定した結果を示す。
【００２１】
（実施例１）
トルエン破過容量が６００ｇ／ｇ未満のＴｅｎａｘ−ＴＡを１ｇ充填した捕集管と、沸トルエン破過容量が６００ｇ／ｇ以上のＴｅｎａｘ−ＧＲを１ｇ充填した捕集管を準備した。図１に示したサンプリング装置の構成と同様に、Ｔｅｎａｘ−ＴＡを充填した捕集管を上流側に、Ｔｅｎａｘ−ＧＲを充填した捕集管を下流側にして２本の捕集管を連結し、この２本の捕集管の下流側に吸引ポンプに連結した。このサンプリング装置を、空気中にヒノキチオールとトルエンを含む室内に設置した。そして室内空気を流量１Ｌ／ｍｉｎで、２時間、吸引ポンプで吸引し、捕集管にこれらの揮発性有機物を捕集した。
次に、図２に示したガスクロマトグラフ−質量分析計によって、捕集された揮発性有機物の濃度を分析した。具体的には、ガスクロマトグラフ−質量分析計の加熱脱離装置で、順次それぞれの捕集管を２７０℃に加熱し、吸着剤に吸着した揮発性有機物を捕集管から加熱脱離させ、吸着剤から脱離した揮発性有機物を−１００℃に冷却されたトラップ管に一時的に保持して濃縮した。このトラップ管を瞬時に２７０℃で加熱し、濃縮された揮発性有機物をガス化し、ガスクロマトグラフ（ＧＣ）の分離カラムで分離した。その後、分離された揮発性有機物の定性・定量分析を質量分析器（ＭＳ）で行った。
【００２２】
（実施例２）
実施例１の２本の捕集管の下流側に、さらに、市販のＤＮＰＨ（２，４−ジニトロフェニルヒドラゾン）充填捕集管を１本連結したこと以外は、実施例１と同様にして、室内空気中の揮発性有機物を捕集し、捕集した揮発性有機物の定性・定量分析を行った。
【００２３】
（実施例３）
捕集管として、１本の捕集管の上流側にＴｅｎａｘ−ＴＡを０．７５ｇ、下流側にＴｅｎａｘ−ＧＲを０．２５ｇ充填したものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、室内空気中の揮発性有機物を捕集し、捕集した揮発性有機物の定性・定量分析を行った。
【００２４】
（実施例４）
捕集管として、１本の捕集管の上流側にＴｅｎａｘ−ＴＡを０．５ｇ、下流側にＴｅｎａｘ−ＧＲを０．５ｇ充填したものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、室内空気中の揮発性有機物を捕集し、捕集した揮発性有機物の定性・定量分析を行った。
【００２５】
（比較例）
捕集管として、１本の捕集管の上流側にＴｅｎａｘ−ＴＡを１．０ｇ、下流側にＴｅｎａｘ−ＧＲを０．２５ｇ充填したものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、室内空気中の揮発性有機物を捕集し、捕集した揮発性有機物の定性・定量分析を行った。
【００２６】
（従来例１）
捕集管として、１本の捕集管にＴｅｎａｘ−ＴＡを１．０ｇ充填したものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、室内空気中の揮発性有機物を捕集し、捕集した揮発性有機物の定性・定量分析を行った。
【００２７】
（従来例２）
捕集管として、１本の捕集管にＴｅｎａｘ−ＧＲを１．０ｇ充填したものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、室内空気中の揮発性有機物を捕集し、捕集した揮発性有機物の定性・定量分析を行った。
【００２８】
結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】
表１に示すとおり、実施例１では、室内空気中の沸点１２０℃以上の揮発性有機物であるヒノキチオールも沸点１２０℃未満の揮発性有機物であるトルエンも両方とも分析することができた。さらに、実施例２のようにＤＮＰＨを充填した捕集管を下流側に設けることによって、沸点５０℃以下の高揮発性有機物であるアルデヒドも分析することができた。また、実施例３のように１本の捕集管に上流側の吸着剤と下流側の吸着剤を合計量として１ｇ充填した場合であっても、両方の揮発性有機物を実施例１及び実施例２と同じ濃度で分析することができた。実施例４では、室内空気中のヒノキチオール濃度に対して、捕集管に充填した沸点１２０℃以上の揮発性有機物を吸着する吸着剤の量が少ないので、分析できたヒノキチオールの濃度は実施例１〜３よりも低かった。
また、比較例のように、１本の捕集管に上流側の吸着剤と下流側の吸着剤を合計量として１ｇを超えて充填した場合は、分析できたトルエンの濃度は実施例よりも低かった。これは、捕集管の内部の加熱が十分に行われなかったことで、下流側の吸着剤からのトルエンの加熱脱離が十分に行われなかったためであると推測される。
従来例１のように、Ｔｅｎａｘ−ＴＡだけを充填した捕集管を用いると、沸点１２０℃以上のヒノキチオールは実施例１〜３と同じ濃度で分析することができたものの、沸点１２０℃未満のトルエンは分析することができなかった。また、従来例２のように、Ｔｅｎａｘ−ＧＲだけを充填した捕集管を用いると、沸点１２０℃未満のトルエンは実施例と同じ濃度で分析することができたものの、沸点１２０℃以上のヒノキチオールは分析することができなかった。
【００３１】
次に、本発明の揮発性有機物の分析方法により博物館用収蔵庫の室内のヒノキチオールの濃度を分析し、分析結果から判明したヒノキチオール濃度に基づいて博物館用収蔵庫の清浄化を行う方法を説明する。
【００３２】
容積２００ｍ3の博物館用収蔵庫の室内空気中のヒノキチオール濃度を実施例１の態様で分析したところ１００μｇ／ｍ3であった。なお、この博物館用収蔵庫の室内空気中のアンモニア濃度は１μｇ／ｍ3であった。また、博物館用収蔵庫の室内空気は酸性であった。
この博物館用収蔵庫の室内空気中のヒノキチオール濃度が１μｇ／ｍ3を超えないように清浄化しうるにたるケミカルフィルタを内蔵した図３に示した構成を有する空気調和装置を収蔵庫の室内に１台設置し、処理風量が３０ｍ3／ｍｉｎとなるようにして室内の清浄化を行った。その結果、空気調和装置に通風してから１．５時間で室内空気中のヒノキチオール濃度を０．７μｇ／ｍ3にすることができた。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、異なる沸点を有する複数種類の揮発性有機物の分析方法及び博物館用収蔵庫の清浄化方法を提供することができる点において、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の揮発性有機物の分析方法を実施するためのサンプリング装置の一実施の形態の概略図。
【図２】ガスクロマトグラフ−質量分析計の一実施の形態の概略図。
【図３】空気調和装置の一実施の形態の概略図。
【符号の説明】
【００３５】
１ 上流側の捕集管
２ 下流側の捕集管
３ 吸引ポンプ
４ サンプリング装置
５ 加熱脱離装置
６ 加熱部
７ トラップ管
８ ガスクロマトグラフ（ＧＣ）
９ 分離カラム
１０ 質量分析器（ＭＳ）
１１ 空気調和装置
１２ 架台
１３ ケーシング
１４ 第一のケミカルフィルタ
１５ 第二のケミカルフィルタ
１６ 送風機
１７ 流入口
１８ 流出口
１９ キャスター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側の吸着剤として沸点１２０℃以上の揮発性有機物の吸着性に優れる吸着剤（グラファイトカーボン系吸着剤を除く）を、下流側の吸着剤としてグラファイトカーボン系吸着剤を、１本の捕集管に合計量として１ｇ以下充填するか、または、各々の吸着剤を別々の捕集管にそれぞれ１ｇ以下充填することで配し、これらの吸着剤を充填した捕集管に対して揮発性有機物を含む試料ガスを通過させて沸点１２０℃以上の揮発性有機物を上流側の吸着剤に吸着させるとともに、沸点１２０℃未満の揮発性有機物を少なくとも下流側のグラファイトカーボン系吸着剤に吸着させた後、吸着剤に吸着した揮発性有機物を加熱脱離させ、その定性・定量分析を行うことを特徴とする揮発性有機物の分析方法。
【請求項２】
上流側の吸着剤のトルエン破過容量が６００ｇ／ｇ未満であり、下流側の吸着剤のトルエン破過容量が６００ｇ／ｇ以上であることを特徴とする請求項１記載の揮発性有機物の分析方法。
【請求項３】
上流側の吸着剤と下流側の吸着剤を１本の捕集管に充填したことを特徴とする請求項１または２記載の揮発性有機物の分析方法。
【請求項４】
上流側の吸着剤と下流側の吸着剤を各々別々の捕集管に充填したことを特徴とする請求項１または２記載の揮発性有機物の分析方法。
【請求項５】
上流側の吸着剤が２，６−ジフェニル−ｐ−フェニレンオキシドをベースにした弱極性のポーラスポリマービーズであり、下流側のグラファイトカーボン系吸着剤が２，６−ジフェニル−ｐ−フェニレンオキシドをベースにした弱極性のポーラスポリマービーズに粒子径０．５μｍのグラファイトカーボンを２３％配合したもの、または、グラファイトカーボン自体であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の揮発性有機物の分析方法。
【請求項６】
試料ガスが沸点１２０℃以上の揮発性有機物としてヒノキチオールを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の揮発性有機物の分析方法。
【請求項７】
請求項６記載の揮発性有機物の分析方法により博物館用収蔵庫の室内のヒノキチオールの濃度を分析し、分析結果から判明したヒノキチオール濃度を１μｇ／ｍ3以下に清浄化しうるにたるケミカルフィルタを空気調和装置に内蔵し、この空気調和装置により室内空気を循環して清浄化することを特徴とする博物館用収蔵庫の清浄化方法。
【請求項１】
上流側の吸着剤として沸点１２０℃以上の揮発性有機物の吸着性に優れる吸着剤（グラファイトカーボン系吸着剤を除く）を、下流側の吸着剤としてグラファイトカーボン系吸着剤を、１本の捕集管に合計量として１ｇ以下充填するか、または、各々の吸着剤を別々の捕集管にそれぞれ１ｇ以下充填することで配し、これらの吸着剤を充填した捕集管に対して揮発性有機物を含む試料ガスを通過させて沸点１２０℃以上の揮発性有機物を上流側の吸着剤に吸着させるとともに、沸点１２０℃未満の揮発性有機物を少なくとも下流側のグラファイトカーボン系吸着剤に吸着させた後、吸着剤に吸着した揮発性有機物を加熱脱離させ、その定性・定量分析を行うことを特徴とする揮発性有機物の分析方法。
【請求項２】
上流側の吸着剤のトルエン破過容量が６００ｇ／ｇ未満であり、下流側の吸着剤のトルエン破過容量が６００ｇ／ｇ以上であることを特徴とする請求項１記載の揮発性有機物の分析方法。
【請求項３】
上流側の吸着剤と下流側の吸着剤を１本の捕集管に充填したことを特徴とする請求項１または２記載の揮発性有機物の分析方法。
【請求項４】
上流側の吸着剤と下流側の吸着剤を各々別々の捕集管に充填したことを特徴とする請求項１または２記載の揮発性有機物の分析方法。
【請求項５】
上流側の吸着剤が２，６−ジフェニル−ｐ−フェニレンオキシドをベースにした弱極性のポーラスポリマービーズであり、下流側のグラファイトカーボン系吸着剤が２，６−ジフェニル−ｐ−フェニレンオキシドをベースにした弱極性のポーラスポリマービーズに粒子径０．５μｍのグラファイトカーボンを２３％配合したもの、または、グラファイトカーボン自体であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の揮発性有機物の分析方法。
【請求項６】
試料ガスが沸点１２０℃以上の揮発性有機物としてヒノキチオールを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の揮発性有機物の分析方法。
【請求項７】
請求項６記載の揮発性有機物の分析方法により博物館用収蔵庫の室内のヒノキチオールの濃度を分析し、分析結果から判明したヒノキチオール濃度を１μｇ／ｍ3以下に清浄化しうるにたるケミカルフィルタを空気調和装置に内蔵し、この空気調和装置により室内空気を循環して清浄化することを特徴とする博物館用収蔵庫の清浄化方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−１８７５３２（Ｐ２００７−１８７５３２Ａ）
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４００（Ｐ２００６−５４００）
【出願日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【出願人】（０００２３２７６０）日本無機株式会社 (104)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【出願人】（０００２３２７６０）日本無機株式会社 (104)
【Ｆターム（参考）】
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