○ 二酸化硫黄自動測定機の測定原理

 環境大気中の二酸化硫黄を自動的に連続測定する自動測定機としては、 溶液導電率法、炎光光度法、電量法、紫外線蛍光法等に基づく方法があります。 環境基本法に基づく環境基準および大気汚染防止法に基づく緊急時の措置に係る測定法としては、「大気の汚染に係る環境基準について」 (昭和48年環境庁告示第25号)および大気汚染防止法施行規則第18条において、溶液導電率法または紫外線蛍光法を用いることとされています。
 なお、福井県においては現在のところ、溶液導電率法により大気汚染の常時監視を実施しています。

(溶液導電率法)
 試料大気を硫酸酸性の過酸化水素水溶液の吸収液に通すと、試料大気に含まれている二酸化硫黄が吸収され、 反応によって硫酸となり、次式 (1)により吸収液の電気伝導率を増加させます。

22  +  SO2  →  H2SO4       (1)

 したがって、この変化を測定することにより、二酸化硫黄濃度が測定できます。
 例えば、温度20℃で測定対象二酸化硫黄濃度をC ppm、試料ガスの1グラム分子の当量数をn、 溶液に対する試料ガスの混合比率をk、溶液とガスの反応率(吸収率)をα%、溶液の当量電導度をΛa、 反応生成物質の当量電導度をΛbとすると、試料ガスと溶液を接触させたときに、次式で示される電気伝導率変化△kを生じます。

1×10-6C・k・n Λb−Λa
  △k =  ─────────────  × 0.01α ×  ──────
22.4×(273+20)/273 1000

      = 4.16×10-13 C・k・n・α(Λb−Λa)

△k電気伝導率変化
α溶液とガスの反応率(%)
測定対象ガス濃度(ppm)
Λa吸収液の初期当量電導度(Scm2/g・eq)
溶液に対する試料ガスの混合比率
Λb反応後の吸収液の当量電導度(Scm2/g・eq)
測定対象物質の1グラム分子の当量数

 そこで、試料大気と溶液の混合比率kおよび反応率xを一定にすると、電気伝導率変化△kは、測定対象ガス濃度Cによって一義的に定まるので、△kを測定することによってCを求めることができます。
 二酸化硫黄の場合には、この△kは過酸化水素水溶液と反応して硫酸を生成することによりΛbがΛaより大きくなり、電気伝導率が増加します。


ERC.PREF.FUKUI.JP