[发明专利]二氧化氯气体的捕捉方法、浓度测定方法及捕捉剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种空气中含有的低浓度的二氧化氯气体的捕捉方法、浓度测定方法及捕捉剂。

背景技术

二氧化氯气体是一种强力的氧化剂，例如，在室内空气环境中，使用于分解恶臭成分进行除臭的场合，或者对室内漂浮的有可能会发生空气感染的病毒或细菌进行消除、杀菌的场合等。

作为测定空气中的二氧化氯气体浓度的以往方法，例如可以列举为使用利用氧化还原反应的电解式传感器的方法，或使用碘溶液的气体吸收法(例如，参照非专利文献1)。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：国立医药品食品卫生研究所安全信息部，2007国际化学物质简洁评价文件No.37二氧化氯(气体)，3.1作业环境的空气监控，第8页

发明内容

本发明要解决的问题

二氧化氯气体是一种不稳定的物质，容易分解，在使用电解式传感器的方法(以下，简称为传感器法)中作为标准气体来使用非常困难。因此，在该传感器法中，作为标准气体，大部分情况下使用氯气代替二氧化氯气体，但是在将氯气作为标准气体使用时由于无法直接进行测定因此需要进行换算，其换算系数根据pH等的影响在0.5-2.5之间变化，或者根据氯气产生条件等也会发生变化，存在容易产生测定误差的问题。

另一方面，使用碘溶液的以往的气体吸收法，如以下的化学反应式(1)及(2)所示，通过使二氧化氯气体与碘溶液中的碘化物反应，使碘游离，通过碘滴定法或比色法等分析该碘，从而测定二氧化氯气体的浓度。

在酸性条件下二氧化氯与碘化物(碘化钾)的反应

2ClO₂+10KI+8HCl→5I₂+10KCl+4H₂O  (1)

在中性条件下二氧化氯与碘化物(碘化钾)的反应

2ClO₂+2KI→I₂+2KClO₂  (2)

但是，例如在室内空气中使用的二氧化氯气体，很多设定为非常低的浓度。例如，其浓度，高的时候至多在10ppm左右，更低的时候还有10ppb以下的情况。

在以往的气体吸收法中，为了使低浓度的二氧化氯气体被碘溶液吸收，很多情况下需要较长时间，在此期间，虽然生成的碘被碘化钾等稳定化，但在平衡状态下存在游离状态的碘，这种游离状态的碘气化并向空气中逸出，因此成为产生负测定误差的原因。

进一步，如以下化学反应式(3)所示，因为空气中存在的臭氧(O₃)与碘化物(例如碘化钾)反应生成了碘，该臭氧的存在成为产生正测定误差的原因。另外，据称大气中通常存在的臭氧(O₃)约为10ppb-30ppb左右。

O₃+2KI+H₂O→I₂+2KOH+O₂  (3)

本发明的目的在于能够正确测定空气中含有的低浓度的二氧化氯气体的浓度，从而可以在例如高灵敏度二氧化氯气体浓度连续测定器的校正等中使用。

解决问题的方法

本发明的二氧化氯气体捕捉方法的第一特征构成在于，该方法包含以下步骤：使用含有碱性物质和碘化物的水溶液，使含有二氧化氯气体的空气与该水溶液接触。

作用及效果

本构成的水溶液因为含有碱性物质而呈碱性。

在二氧化氯气体被含有碘化物的碱性的水溶液吸收时，如以下的化学反应式(4)-(6)所示，二氧化氯气体与碘化物反应，生成稳定的碘酸盐和/或亚碘酸盐(在碱性的水溶液中，作为非常稳定的碘酸离子和/或亚碘酸离子存在)。

2ClO₂+2KI+2KOH→KIO₂+KIO₃+2KCl+H₂O  (4)

6ClO₂+5KI+6KOH→5KIO₃+6KCl+3H₂O  (5)

4ClO₂+5KI+4KOH→5KIO₂+4KCl+2H₂O  (6)

即，根据本构成，即使暂时生成了碘，该碘会立即变成稳定的碘酸盐和/或亚碘酸盐。因此，即使使含有低浓度的二氧化氯气体的空气与水溶液长时间接触，也不可能因为碘的气化而丧失碘。