オルザット法による炭酸ガス純度分析

質問

現在、ガス製造工場で働いており、製造した炭酸ガスの純度測定にオルザット法を用いています。しかし、誰も経験者がいなく、原理が分かりません。簡易的な手順書はあるのですが、その通りにやっても結果がでません。安定した分析結果を出すために、原理を教えて頂けないでしょうか？

ＮａＣｌ溶液が入った容器（Ａ）からガラス器具（１リットル）にＮａＣｌ溶液を満たし空気を置換する。そこに炭酸ガスを注入し、ＮａＣｌ溶液を元の容器（Ａ）に追い出す。そしてガラス器具に満たされた炭酸ガスを容器（Ａ）を持ち上げることで吸収液（水酸化カリウム）で満たされた目盛のある容器に炭酸ガスを移動させる。そして、炭酸ガスを吸収液に反応させ、測定する。

ここで、ひとつ分からないことがＮａＣｌ溶液の使用です。何故ＮａＣｌ溶液なのか？ＮａＣｌ溶液に空気を置換する特性があるのでしょうか？ＮａＣｌ溶液は炭酸ガスの吸収性が低いのでしょうか？ただの蒸留水ではいけないのでしょうか？

回答No.1

blue1984

容器A＝NaCl溶液
ガラス器具（吸収瓶）＝KOH溶液
炭酸ガス＝CO2　　　　　　　　　　とします。

まず、容器A内は水＋NaCl溶液＋メチルレッドで赤色に着色された溶液となります。NaCl溶液を入れる理由はメチルレッドで着色し、ビュウレット内の目盛りを読みやすくするためと、もし吸収液（KOH溶液）が逆流してしまったときKOH溶液がNaCl溶液と反応して黄色に着色されるので、使用不可の判断が出来やすいからです。

―何故ＮａＣｌ溶液なのか？
　上記のようにただの着色のための使用です。

―ＮａＣｌ溶液に空気を置換する特性があるのでしょうか？
　置換というものは容器A内の液がサンプルガス（今回の場合はCO2）を全く吸収しないという前提で測定者が手動で行うものです。

―ＮａＣｌ溶液は炭酸ガスの吸収性が低いのでしょうか？
　わざわざJISでNaCl溶液を指定しているので「全く吸収しない」と考えていいと思いますよ。水に対するCO2の吸収は比較的よく溶け、その水溶液（炭酸）は弱酸性になると言われています。

―ただの蒸留水ではいけないのでしょうか？
　上記のようにCO2は水に比較的よく溶けるとなっておりますが、私が同じガスでNaCl溶液とただの蒸留水との分析値をくらべても、全く差がありませんでした。もしかしたら「％」オーダーでは違いが出ず、もっと低い濃度では差が出てくるのかも。（ppmとかppbとか）

ということで、私どものほうでは基本的にはNaCl溶液にて分析を行っておりますが、吸収液の逆流・容器A内の液がこぼれたなどの場合は蒸留水で分析を行っております。

あと、以下に参考URSをつけています。（少し質問内容と違いますが）

参考URL：

http://www.eic.or.jp/qa/?act=view&serial=17314

お礼

ありがとうございます。詳細な回答、とても参考になりました。本当に何て言ったらいいか分からないほど、感謝の気持ちでいっぱいです。数日が過ぎて、誰からも回答がなかったので諦めていたところでした。だから、とてもうれしいです。ありがとうございます。