JP2005345390A - ガス中のホルムアルデヒド濃度の測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】連続して１時間以上の長時間に亘って被検ガスをサンプリングでき、その間の被検ガス中のホルムアルデヒド濃度を正確に且つ簡便に定量的に測定できる測定方法を提供する。
【解決手段】試薬として4-アミノ−3-フェニル-3-ブテン-2-オンを含浸させたフィルタに披検ガスを接触させて（Ｓ１ａ）、被検ガス中のホルムアルデヒドと試薬との反応によりフィルタを発色させる（Ｓ１ｂ）。発色したフィルタの表面に光を照射して、フィルタ表面からの反射光を受光素子で検出し（Ｓ２）、その検出強度に基づいて被件ガス中のホルムアルデヒドの濃度を測定する（Ｓ３）。測定結果を数値化して表示する（Ｓ４）。
【選択図】図１

Description

本発明は、雰囲気中のホルムアルデヒド濃度の測定方法に係り、より詳細には、4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンを発色試薬とするホルムアルデヒド濃度の測定方法および測定装置に関する。

近年、シックハウス症候群と称される化学物質過敏症によるアレルギー様の健康被害に関する問題が報告されている。その原因となる化学物質としては、さまざまなものが考えられているが、なかでも建築用接着剤、衣服の糊料などに含まれるホルムアルデヒドが主要原因物質と考えられており、ＷＨＯの環境基準値は０．０８ｐｐｍ以下とされている。

ガス中に含まれるホルムアルデヒドの測定方法としては、ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）、高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）を用いた測定方法や、試薬の変色を利用した測定方法が一般的である。

ＧＣやＨＰＬＣによる標準的測定方法は、高精度な測定が可能である。しかしその反面、高価な分析装置が必要であり、その分析装置を使用する者にも測定に関する高い知識と技術が要求される。

試薬の変色を利用した測定方法としては、吸収瓶にいれた捕集液に被検ガスを通じてホルムアルデヒドを捕集し、これに4-アミノ−3-ヒドラジノ-5-メルカプト-1，2，4-トリアゾール（ＡＨＭＴ）を反応させて化学的に発色させる方法が一般的である。この方法も高精度ではあるが高価な分析装置や高い技術知識が要求される。

また、4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンを含浸させた検知紙（ホルムアルデヒドテストストリップス：関東化学（社）製）の発色によりホルムアルデヒドを検出する方法も知られている。この検出方法は、下記の式で表される反応に基づいている。（特許文献１参照）

上記の検出方法によれば、検知紙を被検ガス中に放置して、その発色の有無を調べることにより、ホルムアルデヒドを簡便に検出できる。また、4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンを試薬に用いたことにより、連続して１時間以上の長時間に亘って被検ガスをサンプリングすることが可能であり、ホルムアルデヒド以外のアルデヒド類、脂肪族および芳香族炭化水素、テルペン類、ハロゲン類、エステル類、ケトン類、アルコール類その他アンモニアや二硫化炭素などの物質による妨害を受けることなくホルムアルデヒドのみを高い選択性をもって検出できる。しかし、この方法では、検知紙が発色したか否かによってホルムアルデヒドを検出するため、定性的な結果しか得ることができない。すなわち、サンプリングした被検ガス中のホルムアルデヒド濃度がどの程度であったかといった定量的な検出は不可能である。
特開２００３−２０７４９８

本発明が解決しようとする課題は、連続して１時間以上の長時間に亘って被検ガスをサンプリングでき、その間の被検ガス中のホルムアルデヒド濃度を共存ガスの影響を受けることなく正確に且つ簡便に定量して測定できる測定方法および測定装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の測定方法は、4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンを含有した指示体に被検ガスを接触させ、当該被検ガス中のホルムアルデヒドと4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンとの反応により当該指示体を発色させる第１ステップと、前記指示体の表面に光を照射するとともに当該表面からの反射光を受光素子で検出する第２ステップと、前記受光素子による前記反射光の検出強度に基づいて前記被検ガス中のホルムアルデヒドの濃度を測定する第３ステップと、第３ステップによる測定結果を数値化して表示する第４ステップと、を含むことを特徴としている。

第１ステップにおいて、前記指示体を披検ガス中で生活または業務を行う人の着衣に取り付けることが望ましい。

第３ステップは、前記指示体に前記被検ガスを接触させる前後における前記検出強度の変化を測定する第５ステップと、第５のステップによる測定値に基づいて前記被検ガス中のホルムアルデヒドの濃度を測定する第６ステップと、を含むことが望ましい。

前記指示体が、ガラスろ紙、シリカ繊維ろ紙および石英ろ紙よりなる群から選択されるろ紙に4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オン水溶液を含浸させて得られたものであることが望ましい。

本発明の測定装置は、4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンとホルムアルデヒドとの発色反応を利用して被検ガス中のホルムアルデヒド濃度を測定する測定装置であって、4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンを含有した指示体と、被検ガスと接触させた後の前記指示体を外光の入射を阻止した状態で収容する測定室と、前記測定室に収容した前記指示体の表面に光を照射する発光素子と、前記測定室に収容した前記指示体の表面からの反射光を検出する受光素子と、前記受光素子による前記反射光の検出強度に基づいて前記被検ガス中のホルムアルデヒドの濃度を測定する測定回路と、前記測定回路による測定結果を数値化して表示するための表示装置と、を備えていることが望ましい。

本発明の測定装置において、前記測定回路は、前記指示体に前記被検ガスを接触させる前後における前記検出強度の変化に基づいて前記被検ガス中のホルムアルデヒドの濃度を測定することが望ましい。

前記指示体は、前記披検ガス中で生活または業務を行う人の着衣に着脱可能であることが望ましい。

前記指示体は、前記着衣に着脱可能な保持枠によって保持されていることが望ましい。

前記指示体が、ガラスろ紙、シリカ繊維ろ紙および石英ろ紙よりなる群から選択されるろ紙に4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オン水溶液を含浸させて得られたものであることが望ましい。

本発明によれば、4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンを含有させた指示体を被検ガス中に放置することにより、連続して１時間以上の長時間に亘って被検ガスをサンプリングすることができ、被検ガス中の共存ガスの影響を受けることなくホルムアルデヒドのみを極めて高い選択性をもって検出できる。そして、被検ガス中のホルムアルデヒドと4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンとの反応により発色した指示体の表面に光を照射するとともに指示体表面からの反射光を受光素子で検出し、その検出強度に基づいて被検ガス中のホルムアルデヒドの濃度を測定し、その測定結果を数値化して表示するので、測定者によって測定結果にばらつきが生じるといった不具合を解消して、被検ガス中に含まれるホルムアルデヒドの濃度を正確にかつ短時間に測定することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

［測定方法］
図１および図２は、本発明にかかる測定方法の流れ図である。本発明の測定方法では、ホルムアルデヒドとの反応により発色する試薬を保持させた指示体を使用する。試薬には、4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンを水に溶解させた溶液を用いる。指示体には、溶液保持性能が高く且つ被検ガスとの接触面積を小寸でも十分確保できる物が使用される。この例では、指示体として平板状のフィルタを使用する。

図１の測定方法では、まず、フィルタに披検ガスを接触させて（Ｓ１ａ）、被検ガス中のホルムアルデヒドと試薬中の4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンとの反応によりフィルタを発色させる（Ｓ１ｂ）。つぎに、発色したフィルタの表面に光を照射して、フィルタ表面からの反射光を受光素子で検出し（Ｓ２）、その検出強度に基づいて被件ガス中のホルムアルデヒドの濃度を測定し（Ｓ３）、その測定結果を数値化して表示する（Ｓ４）。

図２の測定方法では、まず、被検ガスを接触させる前のフィルタ（あるいはフィルタと同じ吸収係数および散乱係数を持った色標）の表面に光を照射し、フィルタ表面からの反射光を受光素子で検出する（Ｓ２-1）。つぎに、フィルタに披検ガスを接触させて（Ｓ１ａ）、被検ガス中のホルムアルデヒドと試薬中の4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンとの反応によりフィルタを発色させる（Ｓ１ｂ）。その後、発色したフィルタの表面に光を照射して、フィルタ表面からの反射光を受光素子で検出する（Ｓ２-2）。そして、被検ガスを接触させる前後における反射光の検出強度の変化（発色度）を求め（Ｓ３-1）、その変化の度合いを被検ガス中のホルムアルデヒドの濃度に換算し（Ｓ３-2）、その換算結果（測定結果）を数値化して表示する（Ｓ４）。

［発色反応］
図１および図２中のステップＳ１ｂにおけるフィルタの発色は、4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンを水に溶解させて得られた試薬溶液中の4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンと被検ガス中のホルムアルデヒドとの反応によるものである（前記式１参照）。

この反応はフィルタに保持された試薬溶液中での実質的な溶液反応であり、発色過程は溶液表面と披検ガスとの接触により被検成分が試薬溶液中に溶解することで進行して発色する。フィルタによる試薬の保持形態は、フィルタを試薬溶液で湿潤させた形態でもよいし、湿潤させた後一定時間、ホルムアルデヒドが存在しない環境下にフィルタを放置し、もしくは加熱や減圧などの操作によってフィルタを乾燥させた形態であってもよい。試薬溶液をフィルタ上で乾燥させた場合は、発色反応は溶液反応ではなく、フィルタ上に乾燥した固体状の試薬と、ガス状のホルムアルデヒドとの固体−気体接触反応により発色する。ここで、「湿潤」とは、試薬溶液がフィルタを構成する繊維間に充満し、フィルタに保持され、フィルタと試薬溶液とが一体となって液層を形成している状態を意味する。

本発明の測定方法においては、フィルタに保持させた試薬と被検ガスとを測定が可能な発色が生じる時間、連続的に接触させる。フィルタと被検ガスとの接触時間、すなわち測定時間はホルムアルデヒド濃度が０．０４〜０．５ｐｐｍの場合、１〜８時間の範囲である。試薬の濃度がより低濃度の場合には、さらに長時間測定することが可能である。

試薬として用いる4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オン溶液は、溶媒として３０〜８０％程度のアセトニトリルを含有するものが望ましいが、溶媒は特にアセトニトリルに限定されるものではなく、有効成分である4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンを溶解することができ、ホルムアルデヒドとの反応を阻害しないいずれの溶媒を用いることもできる。また水のみの溶媒を使用することも可能である。4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンの濃度は、１０〜１３０ｍＭの範囲であるが、特に制限はなく、測定対象のホルムアルデヒド濃度により、適宜選択することができる。

試薬溶液はフィルタ上に滴下して含浸させてもよく、また試薬溶液中にフィルタを投入して含浸させてもよい。フィルタに保持させる試薬の量は、フィルタの溶液保持性や形状、被検ガス中の予想されるホルムアルデヒド濃度等により適宜選択される。

［フィルタ］
本発明の測定方法で使用するフィルタは、これを試薬溶液で湿潤させた場合に十分な量の試薬をフィルタ内に保有できるものであれば、材質および形状に特に制限はない。したがってフィルタとして、セルロースろ紙や、ガラスろ紙、シリカ繊維ろ紙、石英ろ紙などを使用することができる。

フィルタは、測定装置に合わせて円形、四角形など任意の形状とすることができる。また、フィルタの厚さも任意に選択することができる。また、試薬溶液を十分量保有させるために、数枚のフィルタを積層して使用する形態も有効である。

また、フィルタを保持枠で保持して検査タブ（チップ）とすることも、フィルタの取り扱い易さを向上させる上で有効である。フィルタを保持枠で保持することで、フィルタの変形を防止でき、測定装置への着脱も容易になる。また、検査タブの保持枠に安全ピンやクリップなどを連結できるようにしておけば、披検ガス中で生活または業務を行う人の着衣に検査タブを取り付けることができる。

図３、図４は検査タブの構成例を示している。両図において（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。この例に示す検査タブ２は、フィルタ２１とフィルタ枠２２とフィルタ２１をフィルタ枠２２に固定するフィルタ押さえ２３とで構成される。フィルタ２１、フィルタ枠２２およびフィルタ押さえ２３の形状は、円形、四角形など、任意の形状とすることができる。

試薬溶液をフィルタに含浸させる方法としては、ピペットマンなどの分注器を使用してフィルタ上に直接滴下する方法、予め試薬溶液を入れた容器中にフィルタを投入して含浸させるなど、さまざまな方法があるが、フィルタ上に試薬を存在させることができればとくに方法は制限されない。

試薬溶液含浸後のフィルタの乾燥方法も、特に制限はなく、室温および加温環境下での放置もしくは減圧環境下に試薬溶液を含浸したフィルタを放置することで乾燥させる方法などを適宜採用することができる。

［被検ガスとフィルタとの接触］
本発明の測定方法が対象とする被検ガスは、ホルムアルデヒドを含有する可能性のあるガス全般である。具体的には、低濃度のホルムアルデヒドを含むことが予想される室内空気や、高濃度のホルムアルデヒドを含む燻じょう室、あるいはその周辺の空気、土壌空気などを被検ガスとする。また、ホルムアルデヒドを溶存する可能性のある工業排水などの周辺の空気や壁材等の固形物質を加熱して発生させたガスなども被検ガスとすることができる。

上記のようなホルムアルデヒドが存在する可能性のある環境にフィルタ２１を一定時間放置することで、被検ガスとフィルタ２１とを接触させる。環境中に放置しておくだけで、被検ガスとフィルタ２１とが自然に接触することになるが、その接触方法はとくに制限されない。たとえば空気ポンプなどを用いて被検ガスを強制的に且つ定量的にフィルタ２１に接触させてもよい。被検ガスを強制的にフィルタ２１に接触させる場合、被検ガスをフィルタ２１表面と平行に流す方法、被検ガスをフィルタ２１の表面に斜めに衝突させる方法、被検ガスをフィルタ２１内に通過させる方法のいずれを採用してもよい。被検ガス中のホルムアルデヒドの試薬中への拡散および混合を考慮すると、被検ガスをフィルタ２１表面に対して斜めに衝突させる方法が望ましい。

また、フィルタ２１を特定人物の着衣に取り付けることにより、確実にその特定人物が存在する環境下で被検ガスとフィルタ２１とを接触させることができる。

［色調または発色度の測定］
被検ガスとフィルタ２１に保持された試薬とが接触すると、被検ガス中にホルムアルデヒドが存在する場合、フィルタ２１表面が黄色に発色（変色）する。フィルタ２１表面の発色領域の吸収極大波長は４２０ｎｍである。一定時間被検ガス中に放置したフィルタ２１の発色を光学的に測定し、予めホルムアルデヒド濃度が既知の標準ガスを用いて測定して作成した発色度の検量線と照合することによって被検ガス中のホルムアルデヒドの濃度を決定する。

発光度の光学的な測定方法は種々あるが、フィルタ２１表面の発色領域に向けて光を照射し、フィルタ２１からの反射光強度の変化の度合い（応答値％）、すなわち発色度を求める方法が最も高精度かつ簡便である。フィルタ２１表面に光を照射するための光源としてはＬＥＤなどの発光素子を使用することができる。反射光の受光素子としてはＰＩＮ型ホトダイオードを使用することができる。

図１の測定方法では、披検ガスを接触させる前のフィルタ（未使用のフィルタ）２１の反射強度を予め測定してその値を基準値として保持しておき、被検ガスを接触させた後のフィルタ２１表面からの反射光の強度（ステップＳ２による検出値）の基準値に対する変化の度合いを求める。図２の測定方法では、被検ガスを接触させる前のフィルタ２１表面からの反射光の強度（ステップＳ２-1による検出値）に対する、被検ガスを接触させた後のフィルタ２１表面からの反射光の強度（ステップＳ２-2による検出値）の変化の度合いを求める。

［測定装置］
図５は本発明にかかる測定装置の実施形態を示す概略断面図である。

この測定装置は、図３または図４に示した検査タブ２を本体１内の測定室１ａに着脱可能に装着できるように構成されている。より詳細には、検査タブ２を本体１側面に形成されたスリットに差込み、本体１内のガイド枠１６に沿って押し込むことにより、検査タブ２を本体１内の測定室１ａの所定の位置に設置できるようになっている。検査タブ２が装着されているときにはスリットが完全に閉塞され、フィルタ２１への外光の入射が完全に遮断されるようになっている。装置本体１に対する検査タブ２の設置形態は、図示した形態には限定されず、フィルタ２１表面の光学的特性が確認できるのであればどのような形態を採用してもよい。

測定装置本体１およびその内部構造物の材質は、金属、プラスチックのいずれでもよく、また検査タブ２を構成するフィルタ枠２２およびフィルタ押さえ２３は金属、プラスチックのいずれでもよい。

測定装置本体１は、フィルタ２１の表面の発色度を光学的に測定して、ホルムアルデヒドの絶対的濃度値として表示する光学的測定系を備える。光学的測定系は、フィルタ２１の表面に光を照射するためのＬＥＤ３１、フィルタ２１からの反射光を受光するためのＰＩＮ型ホトダイオード３２、およびＰＩＮ型ホトダイオード３２で受光した反射光の強度変化（応答値）すなわち発色度をホルムアルデヒドの濃度値に換算して表示するディスプレイ３３を含む。ディスプレイ３３には、液晶表示パネルや電子ペーパが用いられる。不揮発性表示媒体である電子ペーパをディスプレイ３３に用いることにより、電力供給停止後も表示内容を保持できるので、内蔵バッテリの電力消費を抑えつつ、測定結果を長時間表示状態に保つことができる。

図１の測定方法の場合、応答値は、予めメモリに記憶してある発色前のフィルタ２１の反射光の強度（予め測定した受光素子の出力値）に対する、ガス接触後に測定した発色後のフィルタ２１の反射光の強度（実測定時の受光素子の出力値）の割合を示す。応答値％は、次式で表される。

応答値（％）＝（Ｖ_０−Ｖ_１）×１００／Ｖ_０
この場合、Ｖ_０はメモリに記憶されている値（基準値）であり、Ｖ_１は受光素子からの実際の出力値である。

また、図２の測定方法の場合、測定装置本体１内には発色前のフィルタ２１に相当する色標（白色板）を設けておくことにより、その色標の吸収係数（Ｋ）と散乱係数（Ｓ）との比（Ｋ／Ｓ）を基準値（０）として、発色後のフィルタ２１の比（Ｋ／Ｓ）を測定することができる。

ホルムアルデヒド濃度に対する検量線は、下記のKubeluka-Munk式により算出される。

Ｋ／Ｓ＝（１−Ｒ）^２／Ｒ×２ ・・・式２
式２中のＲは反射率である。反射率Ｒは、被検ガスとの接触前の出力値Ｖ_０に対する被検ガスとの接触後の出力値Ｖ_１の割合Ｖ_１／Ｖ_０を意味する。図６は、この式２により算出した検量曲線を示している。

図５に示す測定装置本体１のフィルタ装着部より下側の部分は電子部品室を構成している。すなわち測定装置本体１の内部は図示しない仕切りによって測定室１ａと電子部品室とに仕切られており、この電子部品室には、図示されていないが、ＣＵＰ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、タイマ、電池など、ＰＩＮ型ホトダイオード３２で測定した電圧変化を、ホルムアルデヒド濃度として液晶ディスプレイ３３に表示するのに必要な電子部品などが収容される。

上記測定装置を用いて被検ガス中のホルムアルデヒド濃度を測定する手順の一例について説明する。
（１） フィルタ２１に予め発色試薬を保持させた未使用の検査タブ２をホルムアルデヒドが存在する可能性のある環境中に放置する。
（２） 一定時間放置した検査タブ２を測定装置本体１のスリットに差込んで所定の位置に装着する。
（３） 光学測定系を作動させて、フィルタ２１の表面の発色度を測定し、ディスプレイ３３にホルムアルデヒド濃度を数値化して表示させる。
（４） ホルムアルデヒド濃度を確認した後、検査タブ２を測定装置本体１のスリット１５より取出し、破棄する。

上記のように、この実施形態の測定装置によれば、ホルムアルデヒド濃度の測定結果が数値化されてディスプレイ３３に表示されるので、従来の問題すなわち、測定者によって測定結果にばらつきが生じる、測定値の読み取りが困難になるといった問題を解消し、被検ガス中のホルムアルデヒド濃度を高精度に測定することができる。

また、上記実施形態の方法および装置によれば、4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンを発色試薬として用いるため、被検ガス中に共存物質として存在する各種化学物質の影響を受けず、ホルムアルデヒドの選択性が極めて高い。また、検出感度は０．０４〜０．５ｐｐｍの範囲と高感度である。また測定時間も４〜８時間と従来の測定方法に比べて長く、長時間にわたったホルムアルデヒド濃度の測定を実施する場合、従来法に比較して極めて簡便に測定を行うことができる。さらに、フィルタをホルムアルデヒドが存在する可能性のある環境で業務等を行う人の着衣などに設置することにより、その人がその時間中存在する環境中に含まれるホルムアルデヒド濃度を測定することができる。たとえば一日の労働時間を通しての各人のホルムアルデヒド濃度の総暴露量などを極めて簡単に測定することができる。

本発明を参考例および実施例により、さらに詳細に説明する。

＜参考例＞
4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オン（関東化学（株）製、環境測定用 Ｎｏ．01917-53）０．２ｇを６．６７ｍｌのアセトニトリル（和光純薬工業（株）製、ＨＰＬＣ用 Ｃａｓ．Ｎｏ 75-05-8）に溶解し、その後、このアセトニトリル溶液６．７ｍｌと５０ｍＭのリン酸緩衝液３．３ｍｌとを混合して１０ｍｌとした。この溶液をフィルタ２１に含浸させるための試薬溶液とした。

上記のようにして調整した発色液１ｍｌとホルムアルデヒド溶液（３００ｐｐｍ）１ｍｌを混合し、室温で2時間放置し、その後分光光度計を用いて測定波長４２５ｎｍで吸光度を測定した。

同様に、発色液１ｍｌと被検ガス中に共存する可能性のある各種化学物質（脂肪族および芳香族炭化水素、テルペン類、ハロゲン類、エステル類、ケトン類、アルコール類およびアンモニア）の溶液（いずれも１０００ｐｐｍ）１ｍｌを混合し、室温で2時間放置した後、吸光度を測定した。なお、各種化学物質は水にて溶解、希釈して試験溶液としたが、この中で水不溶性のものはエタノールで溶解、希釈して試験溶液とした。

吸光度の測定結果を表１に示す。

この測定結果は、ホルムアルデヒドを除くいずれの化学物質も１０００ｐｐｍという高い濃度で存在しても、4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オン試薬はほとんど発色しないことを示している。すなわち、4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オン試薬による発色は、ホルムアルデヒドに固有のものであり、4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンを発色試薬として採用した本発明の測定方法は、非常に高いホルムアルデヒド選択性を有することを示すものである。

＜実施例＞
［試薬溶液］
4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オン（関東化学（株）製、環境測定用 Ｎｏ．01917-53）０．２ｇを６．７ｍｌのアセトニトリル（和光純薬工業（株）製、ＨＰＬＣ用 Ｃａｓ．Ｎｏ 75-05-8）に溶解させ、その後、５０ｍＭのリン酸緩衝液３．３ｍｌとを混合して１０ｍｌとした。この溶液を試薬溶液とした。

［フィルタ］
上記のように調整した試液１００μｌを、直径１８ｍｍφのセルロースろ紙にマイクロピペットから滴下して含浸させた。その後、デシケータ内に保存してから真空ポンプにて減圧操作し真空下にて１０分間放置することで乾燥させた。これをフィルタ２１とした。

［被検ガス］
測定用被検ガスとして、ホルムアルデヒド溶液（和光純薬工業社製、特級、37％）を校正用ガス調整装置（ガステック社製：パーミエータ：PD-1B）を用いて純空気で希釈し、種々の濃度のホルムアルデヒドを含む被検ガスを調整した。調整したガスは、気密チャンバー内に充満させた。

［測定装置］
測定装置として、市販の装置（（株）バイオメディア製：携帯型光度計BS-01）を用いた。この装置は、本体内部に発光素子（ＬＥＤ）および受光素子（ＰＩＮ型ホトダイオード）がフィルタ２１の発色を検出できるように配置されている。フィルタ２１の発色に基づくホルムアルデヒド濃度の測定結果（前記応答値）を表示するディスプレイを備えている。

［ホルムアルデヒド濃度の測定］
フィルタ２１を被検ガスが充満した気密チャンバ内に放置した。フィルタ２１の発色度を測定し、ディスプレイに表示された応答値（％）を記録した。その結果を図７および図８に示す。

図７は被検ガスのサンプリング時間と発色度の応答値（％）との関係を示している。この測定結果から、ホルムアルデヒドによる発色度は、測定開始から４時間位までは被検ガスとの接触時間に比例して増加していき、その後の４時間においても、増加係数（曲線の傾き）は小さくなるものの被検ガスとの接触時間にほぼ比例して増加していくことがわかる。

図８はホルムアルデヒド濃度と発色度の応答値（％）との関係を示している。サンプリング時間は８時間とした。この測定結果から、発色度の増加は被検ガスに含まれるホルムアルデヒドの濃度に依存し、０．０４〜０．５ｐｐｍの範囲で有意な相関性を示すことがわかる。

これらの測定結果は、４〜８時間という長時間に亘って測定を実施して、ＷＨＯの環境基準値である０．０８ｐｐｍ以下の濃度を測定することができることを示している。また、被検ガス中のホルムアルデヒド濃度に応じて、フィルタ２１に含浸させる4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンの濃度や含浸時に使用する溶媒の種類、被検ガスとの接触時間、発色測定波長等を適宜選択して最適化できることを示唆している。

本発明にかかる測定方法の流れ図である。

本発明にかかる測定方法の流れ図である。

本発明にかかる測定装置の実施形態を示す概略断面図である。

発色試薬を保持したフィルタを備える検査タブの形態例であり、(ａ)は円形状のタブの平面図、(ｂ)は円形状のタブの側面図である。

発色試薬を保持したフィルタを備える検査タブの形態例であり、(ａ)は四角形状のタブの平面図、(ｂ)は四角形状のタブの側面図である。

図３に示す測定装置の検量線を示すグラフである。

サンプリング時間と4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンの発色度との関係をホルムアルデヒド濃度をパラメータとして示したグラフである。

ホルムアルデヒド濃度と4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンの発色度の関係を示すグラフである。

符号の説明

１ 測定装置本体
１ａ 検査室
２ 検査タブ
２１ フィルタ（指示体）
３１ ＬＥＤ（発光素子）
３２ ＰＩＮ型ホトダイオード（受光素子）
３３ ディスプレイ（表示装置）

Claims (9)

1. 4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンを含有した指示体に被検ガスを接触させ、当該被検ガス中のホルムアルデヒドと4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンとの反応により当該指示体を発色させる第１ステップと、
   前記指示体の表面に光を照射するとともに当該表面からの反射光を受光素子で検出する第２ステップと、
   前記受光素子による前記反射光の検出強度に基づいて前記被検ガス中のホルムアルデヒドの濃度を測定する第３ステップと、
   第３ステップによる測定結果を数値化して表示する第４ステップと、
   を含むことを特徴とするホルムアルデヒド濃度の測定方法。
2. 第１ステップにおいて、前記指示体を披検ガス中で生活または業務を行う人の着衣に取り付けることを特徴とする請求項１記載のホルムアルデヒド濃度の測定方法。
3. 第３ステップは、
   前記指示体に前記被検ガスを接触させる前後における前記検出強度の変化を測定する第５ステップと、
   第５のステップによる測定値に基づいて前記被検ガス中のホルムアルデヒドの濃度を測定する第６ステップと、
   を含むことを特徴とする請求項１記載のホルムアルデヒド濃度の測定方法。
4. 前記指示体が、ガラスろ紙、シリカ繊維ろ紙および石英ろ紙よりなる群から選択されるろ紙に4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オン水溶液を含浸させて得られたものである請求項１〜３のいずれかに記載のホルムアルデヒド濃度の測定方法。
5. 4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンとホルムアルデヒドとの発色反応を利用して被検ガス中のホルムアルデヒド濃度を測定する測定装置であって、
   4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オンを含有した指示体と、
   被検ガスと接触させた後の前記指示体を外光の入射を遮断した状態で収容する測定室と、
   前記測定室に収容した前記指示体の表面に光を照射する発光素子と、
   前記測定室に収容した前記指示体の表面からの反射光を検出する受光素子と、
   前記受光素子による前記反射光の検出強度に基づいて前記被検ガス中のホルムアルデヒドの濃度を測定する測定回路と、
   前記測定回路による測定結果を数値化して表示するための表示装置と、
   を備えたことを特徴とするホルムアルデヒド濃度の測定装置。
6. 前記測定回路は、
   前記指示体に前記被検ガスを接触させる前後における前記検出強度の変化に基づいて前記被検ガス中のホルムアルデヒドの濃度を測定することを特徴とする請求項５記載のホルムアルデヒド濃度の測定装置。
7. 前記指示体は、前記披検ガス中で生活または業務を行う人の着衣に着脱可能であることを特徴とする請求項５または６記載のホルムアルデヒド濃度の測定装置。
8. 前記指示体は、前記着衣に着脱可能な保持枠によって保持されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のホルムアルデヒド濃度の測定装置。
9. 前記指示体が、ガラスろ紙、シリカ繊維ろ紙および石英ろ紙よりなる群から選択されるろ紙に4-アミノ−4-フェニル-3-ブテン-2-オン水溶液を含浸させて得られたものである請求項５〜８のいずれかに記載のホルムアルデヒド濃度の測定装置。

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