図面 (/)

技術 非芳香族系有機塩素化合物の濃度測定方法

出願人 栗田工業株式会社
発明者 境野芳子八木稔
出願日 1997年9月4日 (21年10ヶ月経過) 出願番号 1997-239730
公開日 1999年3月26日 (20年4ヶ月経過) 公開番号 1999-083835
状態 未査定
技術分野 化学的手段による非生物材料の調査、分析
主要キーワード 測定溶媒中 GC分析装置 スターラー撹拌 試料土壌 実態調査 呈色試験 発色試薬溶液 比色管
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1999年3月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (2)

課題

トリクロロエチレン等の非芳香族系有機塩素化合物の濃度を、測定を必要とする現場において、簡便かつ迅速に測定する。

解決手段

非芳香族系有機塩素化合物の濃度測定当り、下記一般式(I)で示されるアセトフェノン系化合物発色試薬として用いる。

化5

概要

背景

近年、産業活動の活発化や生活水準の高度化等に伴い、新たな化学物質による環境汚染の懸念や、急増する廃棄物の処理問題に関連して、土壌汚染地下水汚染についての関心が高まってきている。このような状況の中で、最近特にトリクロロエチレン等の有機塩素化合物に対する規制強化され、汚染の防止のみならず汚染された土壌地下水浄化する措置も必要となり、種々の対策が講じられるようになっている。

ところで、工場等の事業所やその跡地等で行われている土壌浄化対策事業推進していく上で、まず必要となるのが、汚染源の特定を主とした現場の汚染実態の調査である。この調査のための分析技術として現在最も広く使用されているのは、ガスクロマトグラフ装置を用いた分析技術(GC分析法)である。即ち、現場で採取した土壌,地下水又はガス等の試料を、ガスクロマトグラフ装置が設置してある実験室運搬して、GC分析することにより、規制対象となつている塩素化合物の濃度を明らかにし、汚染源の特定が行われている(「土壌・地下水汚染対策ハンドブック」環境水質保全水質管理課 土壌農薬課監修(平成7年5月19日発行)、「重金属等に係る土壌汚染調査・対策指針及び有機塩素系化合物等に係る土壌汚染調査・対策暫定指針」環境庁水質保全局(平成6年11月発行))。

GC分析法の特長は、トリクロロエチレン等の測定対象有機塩素化合物の濃度をppbレベルの極めて低濃度まで測定できること、及びGC分析装置条件設定により、1回の分析で数種類の有機塩素化合物(例えば、トリクロロエチレン,テトラクロロエチレンクロロホルムなど)を分離して測定できることにある。

概要

トリクロロエチレン等の非芳香族系有機塩素化合物の濃度を、測定を必要とする現場において、簡便かつ迅速に測定する。

非芳香族系有機塩素化合物の濃度測定当り、下記一般式(I)で示されるアセトフェノン系化合物発色試薬として用いる。

目的

本発明は上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、トリクロロエチレン等の非芳香族系有機塩素化合物の濃度を、測定を必要とする現場において、簡便かつ迅速に測定することができる測定方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

一般式(I)で示されるアセトフェノン系化合物発色試薬として用いることを特徴とする非芳香族系有機塩素化合物濃度測定方法

請求項

ID=000004HE=075 WI=128 LX=0410 LY=0450

技術分野

0001

本発明は非芳香族系有機塩素化合物濃度測定方法係り、詳しくは、本発明は、非芳香族系有機塩素化合物の濃度を、特定の試薬を添加したときに生じる色調の変化を利用して簡便かつ迅速に測定する方法に関する。

背景技術

0002

近年、産業活動の活発化や生活水準の高度化等に伴い、新たな化学物質による環境汚染の懸念や、急増する廃棄物の処理問題に関連して、土壌汚染地下水汚染についての関心が高まってきている。このような状況の中で、最近特にトリクロロエチレン等の有機塩素化合物に対する規制強化され、汚染の防止のみならず汚染された土壌地下水浄化する措置も必要となり、種々の対策が講じられるようになっている。

0003

ところで、工場等の事業所やその跡地等で行われている土壌浄化対策事業推進していく上で、まず必要となるのが、汚染源の特定を主とした現場の汚染実態の調査である。この調査のための分析技術として現在最も広く使用されているのは、ガスクロマトグラフ装置を用いた分析技術(GC分析法)である。即ち、現場で採取した土壌,地下水又はガス等の試料を、ガスクロマトグラフ装置が設置してある実験室運搬して、GC分析することにより、規制対象となつている塩素化合物の濃度を明らかにし、汚染源の特定が行われている(「土壌・地下水汚染対策ハンドブック」環境水質保全水質管理課 土壌農薬課監修(平成7年5月19日発行)、「重金属等に係る土壌汚染調査・対策指針及び有機塩素系化合物等に係る土壌汚染調査・対策暫定指針」環境庁水質保全局(平成6年11月発行))。

0004

GC分析法の特長は、トリクロロエチレン等の測定対象有機塩素化合物の濃度をppbレベルの極めて低濃度まで測定できること、及びGC分析装置条件設定により、1回の分析で数種類の有機塩素化合物(例えば、トリクロロエチレン,テトラクロロエチレンクロロホルムなど)を分離して測定できることにある。

発明が解決しようとする課題

0005

しかし、このGC分析法では、分析装置が大型なため現場には設置し難く、このため、この分析装置を設置している実験室まで、現場で採取した土壌や地下水等の試料を持ち帰って分析しなければならない。このために、測定結果を得るまでには長時間がかかるという問題がある。

0006

また、汚染源の特定を行うには、通常、現場で採取した数十〜数百件にわたる土壌などの試料についての分析が必要であるが、GC分析法は1件の測定に5分以上を必要とする場合が多いために、現場の実態調査を開始してから最終的にこれを完了するまでには、かなりの長時間を必要とする。

0007

このようなことから、これら有機塩素化合物の濃度を現場で簡便かつ迅速に分析できる分析技術の開発が強く求められている。

0008

本発明は上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、トリクロロエチレン等の非芳香族系有機塩素化合物の濃度を、測定を必要とする現場において、簡便かつ迅速に測定することができる測定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

0009

本発明の非芳香族系有機塩素化合物の濃度測定方法は、一般式(I)で示されるアセトフェノン系化合物発色試薬として用いることを特徴とする。

0010

0011

即ち、本発明者らは、上記一般式(I)で示されるアセトフェノン系化合物が、非芳香族系有機塩素化合物と光の存在下に反応することによって、その色調が無色から青緑色に変化することを見出し、この知見に基いて本発明を完成させた。

0012

即ち、このアセトフェノン系化合物を適当な溶媒に溶解して調製した発色試薬に、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、トリクロロエチレン、2−クロロエタノールなどの非芳香族系塩素化合物を添加して溶解した後光を当てると、溶液の色が青緑色に変化する。一方、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン等の芳香族系塩素化合物は、同じ操作を行っても、何らの色調の変化も生じない。同様に、ベンゼンジオキサン酢酸エチル等の非塩素系化合物について同様な操作を行っても、色調の変化は生じない。

0013

従って、例えば酢酸エチル等の色調が変化しない溶媒に、色調が変化するクロロブタン等の非芳香族系有機塩素化合物を溶解した溶液に、上記アセトフェノン系化合物を添加して光を照射すると、非芳香族系有機塩素化合物のみがその濃度に対応した色調の変化を生じる。この青緑色の呈色は、非芳香族系有機塩素化合物の濃度が高いほど濃いので、この青緑色の濃さによって非芳香族系有機塩素化合物の溶液中濃度を知ることができる。

0014

なお、この非芳香族系有機塩素化合物特有の青緑色の呈色は、アセトフェノン系化合物が、非芳香族系有機塩素化合物との反応で、青緑色色素であるマラカイドグリーン誘導体に変化するためによるものと推定される。

0015

本発明の方法は、発色試薬としてのアセトフェノン系化合物に、現場で採取した土壌等の試料を添加して、色調の変化を調べることで容易に実施することができる。しかも、このアセトフェノン系化合物の色調変化は極めて迅速に起こるため、分析は短時間で行うことが可能である。

発明を実施するための最良の形態

0016

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。

0017

本発明の非芳香族系有機塩素化合物の濃度測定方法において、発色試薬として用いる、前記一般式(I)で示されるアセトフェノン系化合物としては、α,α−ジ(4−ジメチルアミノフェニル)−α−フェニルアセトフェノン、α,α−ジ(4−ジメチルアミノフェニル)−α−(4−クロロフェニル)−4−クロロアセトフェノン、α,α−ジ(4−ジメチルアミノフェニル)−α−(4−ブロモフェニル)−4−ブロモアセトフェノン、α,α−ジ(4−ジメチルアミノフェニル)−α−(4−ニトロフェニル)−4−ニトロアセトフェノン、α,α−ジ(4−ジメチルアミノフェニル)−α−(4−フェニルフェニル)−4−フェニルアセトフェノン、α,α−ジ(4−ジメチルアミノフェニル)−α−(4−メチルフェニル)−4−メチルアセトフェノン、α,α−ジ(4−ジメチルアミノフェニル)−α−(4−エチルフェニル)−4−エチルアセトフェノン、α,α−ジ(4−ジメチルアミノフェニル)−α−(4−メトキシフェニル)−4−メトキシアセトフェノン、α,α−ジ(4−ジメチルアミノフェニル)−α−(4−エトキシフェニル)−4−エトキシアセトフェノン、α,α−ジ(4−ジエチルアミノフェニル)−α−フェニルアセトフェノンなどを挙げることができる。

0018

このようなアセトフェノン系化合物は、下記一般式(II)で示されるベンジル誘導体と下記一般式(III) で示されるアニリン誘導体とを、無水塩化アルミニウム等を触媒として反応させることによって合成することができる。

0019

0020

上記一般式(II)で示されるベンジル誘導体としては、ベンジル、4,4’−ジクロロベンジル、4,4’−ジブロモベンジル、4,4’−ジニトロベンジル、4,4’−ジフェニルベンジル、4,4’−ジメチルベンジル、4,4’−ジエチルベンジル、4,4’−ジメトキシベンジル、4,4’−ジエトキシベンジルなどを挙げることができる。また、上記一般式(III) で示されるアニリン誘導体としては、アニリンジメチルアニリン、ジエチルアニリンなどを挙げることができる。

0021

本発明の方法において、非芳香族系有機塩素化合物濃度の測定に用いられる、アセトフェノン系化合物によって色調変化が生じない溶媒としては、実用性、安全性等の面から酢酸エチルが好適であるが、場合によっては、ベンゼン等の他の溶媒を用いても良い。このような測定溶媒中の非芳香族系有機塩素化合物の測定下限濃度は通常の場合約100mg/Lである。

0022

本発明による非芳香族系有機塩素化合物の濃度測定方法は、一般的には、発色試薬としてのアセトフェノン系化合物を酢酸エチル等の溶媒に0.01〜0.1重量/容量(w/v)%に溶解した溶液に、採取した試料(土壌等)を適当量添加して振盪するなどして試料中の非芳香族系有機塩素化合物をアセトフェノン系化合物溶液中に抽出させ、その後、光を照射して色調変化を分析することにより実施される。

0023

ここで、光照射光源としては、太陽光蛍光灯等でも良いが、写真撮影時に使用されるフォトリフレクタランプが、光力も強く通常電源昼夜関係なく使用できるので好ましい。

0024

本発明において、光を当てることによる色調の変化は速く、色調変化は光を当て始めてから30秒以内に終了する。従って、この光の照射は30〜40秒間程度行えば良い。

0025

以下に土壌又は地下水の汚染状況調査の際の、本発明による非芳香族系有機塩素化合物の濃度測定方法の手順を具体的に説明するが、本発明はこの方法に何ら制限されるものではない。

0026

(1)発色試薬溶液の調製
本発明に係るアセトフェノン系化合物の0.02重量部を酢酸エチル50容量部に溶解して(0.04w/v%溶液)、発色試薬溶液を調製する。

0027

(2)非芳香族系有機塩素化合物濃度の測定
土壌中の非芳香族系有機塩素化合物濃度の測定
試料土壌5.0gを100mL共栓付き無色ガラス瓶又は比色管に入れる。次に、上記(1)で調製した発色試薬溶液50mLを加えて密閉し、1分間激しく振盪した後、静置する。この振盪によって、土壌中の非芳香族系有機塩素化合物は発色試薬溶液(酢酸エチル)中に抽出されている。その後、このガラス瓶又は比色管に光を30秒間照射する。光源には、例えば、東フォトリフレクタランプ(100V−500W)((株)東芝製)を用いることができる。光照射後、発色試薬相(酢酸エチル)の青緑色を比色する。比色は標準溶液の色、又はこれと同色の比色板等を利用した肉眼比色法か、吸光光度計による吸光度測定で行う。なお、採取する土壌試料の重量は、その中に含まれている非芳香族系有機塩素化合物の濃度に応じて、適宜増減する。

0028

地下水中の非芳香族系有機塩素化合物濃度の測定
地下水50mLを100mL共栓付き無色ガラス瓶又は比色管に入れる。次に、上記(1)で調製した発色試薬溶液50mLを加えて密閉し、1分間激しく振盪した後、静置する。この振盪によって、水中の非芳香族系有機塩素化合物は発色試薬溶液(酢酸エチル)中に抽出されている。その後、このガラス瓶又は比色管に光を30秒間照射し、上記の場合と同様に比色する。

0029

本発明の非芳香族系有機塩素化合物の濃度測定方法は、ジクロロメタン、クロロブタン、クロロホルム、四塩化炭素、トリクロロエチレン、2−クロロエタノールなどの非芳香族系塩素化合物の濃度測定、とりわけ、土壌や地下水の汚染調査のための非芳香族系有機塩素化合物の濃度測定に工業的に極めて有用である。

0030

以下に合成例、参考例及び実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。

0031

合成例1
発色試薬(i) :α,α−ジ(4−ジメチルアミノフェノル)−α−(4−メチルフェニル)−4−メチルアセトフェノンの合成
乾燥管を取り付けると共にスターラー撹拌できるようにした1L丸底フラスコに、無水塩化アルミニウム5.4g(0.04mol)と乾燥した4,4’−ジメチルベンジル9.6g(0.04mol)を入れ、これに氷浴中で撹拌しながらN,N−ジメチルアニリン10mL(0.08mol)をゆっくり添加した。添加後、60℃に加温して8時間撹拌を継続して反応させた。反応終了後冷却し、氷水を500mL入れ、この溶液をクロロホルム抽出した。抽出したクロロホルム相を1N水酸化ナトリウム洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥して、減圧蒸留した。得られた生成物カラムクロマトグラフィーで分離してα,α−ジ(4−ジメチルアミノフェノル)−α−(4−メチルフェニル)−4−メチルアセトフェノンを得た。収量は5.2g、収率は30%であった。

0032

合成例2〜5
発色試薬(ii):α,α−ジ(4−ジメチルアミノフェニル)−α−フェニルアセトフェノン(合成例2)、発色試薬(iii):α,α−ジ(4−ジメチルアミノフェニル)−α−(4−クロロフェニル)−4−クロロアセトフェノン(合成例3)、発色試薬(iv):α,α−ジ(4−ジメチルアミノフェニル)−α−(4−フェニルフェニル)−4−フェニルアセトフェノン(合成例4)、及び発色試薬(v):α,α−ジ(4−ジメチルアミノフェニル)−α−(4−メトキシフェニル)−4−メトキシアセトフェノン(合成例5)の合成
合成例1と同様な合成方法で、発色試薬(ii)〜(v) を合成した。

0033

即ち、合成例1の場合の4,4’−ジメチルベンジルを、ベンジル、4,4’−ジクロロベンジル、4,4’−ジフェニルベンジル、及び4,4’−ジメトキシベンジルにそれぞれ変更したこと以外は合成例1と同様に操作することによって、α,α−ジ(4−ジメチルアミノフェニル)−α−フェニルアセトフェノン(ii)、α,α−ジ(4−ジメチルアミノフェニル)−α−(4−クロロフェニル)−4−クロロアセトフェノン(iii) 、α,α−ジ(4−ジメチルアミノフェニル)−α−(4−フェニルフェニル)−4−フェニルアセトフェノン(iv)、α,α−ジ(4−ジメチルアミノフェニル)−α−(4−メトキシフェニル)−4−メトキシアセトフェノン(v) を得た。

0034

なお、合成した発色試薬(i) 〜(v) の構造式は次の通りである。

0035

0036

参考例1
発色試薬と各種溶媒との呈色試験
合成例1〜5で得た発色試薬(i) 〜(v) の0.02gをそれぞれ表1に示した各種溶媒50mLに加えて溶解した。次に、この溶液に東芝フォトリフレクタランプ(100V−500W)で光を30秒間照射し、生じた色調の変化を肉眼で観察した。

0037

この観察結果を表1にまとめて示した。

0038

なお、発色試薬の相違による色調の変化は認められなかった。また、色調が変化したものは、すべて無色から青緑色に変化した。

0039

表1に示す通り、ジクロロメタン、トリクロロエチレン等の非芳香族系有機塩素化合物は青緑色を呈したが、モノクロロベンゼン等の芳香族系有機塩素化合物やベンゼン、ジオキサン、酢酸エチル等の塩素を含まない有機化合物は色調が変化せず、無色のままであった。なお、青緑色を呈したものについて、溶媒の違いによる色調の相違や濃さの相違も、肉眼では殆ど認められなかった。

0040

0041

実施例1
発色試薬(i) 〜(v) とトリクロロエチレンによる青緑色の最大吸収波長
発色試薬(i) 〜(v) 0.02gをそれぞれトリクロロエチレン50mLに溶解し、上記参考例1と同様に光を照射し、呈した青緑色の最大吸収波長(λmax)を自記分光光度計で測定し、測定結果を表2に示した。また、発色試薬(ii)とトリクロロエチレンとの反応で呈した青緑色の測定波長による吸光度の変化(吸収曲線)を図1に示した。

0042

表2に示されているように、試験した5種の発色試薬の最大吸収波長はいずれも608nm(発色試薬(v) )〜628nm(発色試薬(iii) )の範囲にあり、発色試薬による最大吸収波長の相違は小さいことが確認された。

0043

0044

実施例2
トリクロロエチレンの濃度と呈色の濃さとの関係
トリクロロエチレンを、表3に示した種々の濃度になるように、酢酸エチルに溶解した。各溶液50mLに、発色試薬(i) 〜(v) を各々0.02g加えて溶解し、更に東芝フォトリフレクタランプ(100V−500W)で光を30秒間当てた後の溶液の呈色を肉眼で観察した。この観察結果を表3に示す。

0045

表3に示されているように、発色試薬による呈色の差は認められず、いずれの発色試薬の場合でも、トリクロロエチレンの濃度100mg/L以上で青緑色が観察され、その呈色は、トリクロロエチレンの濃度が高い程濃い。従って、この呈色の程度からトリクロロエチレンの濃度を分析することができることが明らかである。

0046

発明の効果

0047

以上詳述した通り、本発明の非芳香族系有機塩素化合物の濃度測定方法によれば、トリクロロエチレン等の非芳香族系有機塩素化合物の濃度を、測定を必要とする現場において、簡便かつ迅速に測定することができる。

図面の簡単な説明

0048

図1実施例1で測定した発色試薬(ii)とトリクロロエチレンによる呈色の吸収曲線のグラフである。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ