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TWI859415B - 用於收集全氟及多氟烷基化合物之個人暴露測量用採樣器 - Google Patents

用於收集全氟及多氟烷基化合物之個人暴露測量用採樣器 Download PDF

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TWI859415B
TWI859415B TW110105028A TW110105028A TWI859415B TW I859415 B TWI859415 B TW I859415B TW 110105028 A TW110105028 A TW 110105028A TW 110105028 A TW110105028 A TW 110105028A TW I859415 B TWI859415 B TW I859415B
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堀千春
島村紘大
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Abstract

本發明課題為提供一種個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，其係可高效且可脫離地收集存在於工作環境等的大氣中的全氟及多氟烷基化合物，並且可攜帶、操作方便。

解決手段為一種用來測量個人暴露量的可攜式全氟及多氟烷基化合物採樣器，其係具備可脫離地吸附全氟及多氟烷基化合物之以活性碳為主要吸附劑的活性碳過濾器部，其特徵為：活性碳的BET比表面積為900m2/g以上，並且活性碳過濾器部在風速0.5m/sec條件下的壓力損失未達6kPa。

Description

用於收集全氟及多氟烷基化合物之個人暴露測量用採樣器
本發明關於一種用於收集全氟及多氟烷基化合物之採樣器，可收集大氣中的全氟及多氟烷基化合物，尤其是用來測定個人暴露量的可攜式個人用採樣器。
全氟及多氟烷基化合物是具有高熱安定性、高化學安定性、高表面活性的氟化脂肪族化合物類。全氟及多氟烷基化合物發揮出前述特性，被廣泛使用在塗料或包裝材、液態滅火劑等的工業用途及化學用途等。
一部分的全氟及多氟烷基化合物是安定性非常高的化學物質，因此在釋放到環境中之後，在自然條件下不易分解。因此近年來認識到全氟及多氟烷基化合物是殘留性有機污染物質(POPs)，由2010年開始，在和殘留性有機物污染物質有關的斯德哥爾摩公約(POPs公約)之中，規範了全氟辛烷磺酸(PFOS)(IUPAC名：1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十七氟辛烷-1-磺酸)的製造或使用。
此外，全氟烷基化合物具有完全氟化的直鏈烷基，是由化學式(ii)所表示的物質。已知有例如全氟辛烷磺酸(PFOS)或全氟辛酸(PFOA)(IUPAC名: 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十五氟辛酸)等。
表示多氟烷基化合物的烷基中一部分的氫被氟取代，是由化學式(iii)所表示的物質。已知有例如氟調聚醇等。
像這樣，全氟及多氟烷基化合物會持續殘存在自然界(水中，土壤中，大氣中)，因此正在檢討如何來確立全氟及多氟烷基化合物的定量測試方法。定量測試方法的檢討課題為開發出具有全氟及多氟烷基化合物的高收集、吸附及脫離性能的採樣器。使含有微量全氟及多氟烷基化合物的試樣空氣通過，並將試樣空氣中所含的各種形態(粒子吸附性、半揮發性、揮發性)的全氟及多氟烷基化合物收集或吸附，藉由萃取步驟使該化合物由收集劑或吸附劑脫離至萃取液中，並且加以濃縮。濃縮後，以LC-MS/MS或GC-MS/MS等的測定裝置作定量測定，可進行試樣中所含的全氟及多氟烷基化合物的濃度測定。
為了測定大氣中的全氟及多氟烷基化合物，已知有使用高容量空氣採樣器的方法(參考例如非專利文獻1)。在此方法之中，在高容量空氣採樣器內部裝設由石英纖維濾紙等的微細纖維所形成的濾紙等，並對該採樣器通氣一定時間，採取大氣中懸浮粒子以測定大氣中懸浮粒子中所含的PFOS。
但是，對濾紙通氣所收集到的物質，會受限於吸附於大氣中的懸浮粒子的全氟烷基化合物的PFOS、PFOA等的非揮發性離子化合物。無法以該採樣器收集的全氟及多氟烷基化合物，可列舉具有揮發性的全氟及多氟烷基化合物。揮發性的全氟及多氟烷基化合物會通過濾紙，因此無法進行定量測定。
因此希望有一種採樣器，可收集無法藉由前述採樣器收集且大氣中懸浮粒子中所沒有的揮發性多氟烷基化合物等，以及以其他形態存在的全氟及多氟烷基化合物。
另外，揮發性全氟及多氟烷基化合物的收集劑是使用二氧化矽膠體系收集劑等。例如有文獻提出由環糊精聚合物所形成的有機氟系化合物吸附劑(專利文獻1)。該吸附劑是特化為只吸附無法讓該化合物脫離，因此不適合作為定量測定所使用的收集材來使用。另外，環糊精聚合物為粉狀或微粒子狀，操作性差，液體或氣體通過時阻力高，會有微粉末往次級管路流出的風險等的問題。以這種方式，藉由現存的吸附劑無法充分收集揮發性全氟及多氟烷基化合物，會有無法正確地定量測定的問題。
此外，目前在日本國內，為了防止勞工的健康障礙，根據勞動安全衛生法的規定，需進行工作環境中的有害物質或粉塵的濃度測定及其結果的評估。工作環境測定是藉由所謂的A測定及B測定來進行，是在各單位工作場所以等間隔設置測定點進行測定。
在實施風險評估時，希望採用將由該測定方法所測得的工作地點的等的空氣中的化學物質濃度等與工作者的暴露極限加以比較的方法，而正在檢討使用個人用採樣器來作個人暴露測量。
使用個人用採樣器的優點，可列舉在有害物質的產生源會移動的情況或在有害物質的產生源與工作者之間難以設置測定點的情況皆可正確地測定。其他優點還可列舉在操作有害性高的物質的情況等，可在工作者的呼吸區域附近設置採樣器，正確地進行測定。
個人暴露測量的方法可大致區別成被動式採樣法與主動式採樣法兩種。被動式採樣法是在工作者的呼吸區域裝設由收集材所形成的批次式之類的測定器具，利用分子擴散來收集對象物質，由該測定器具中的收集材萃取出對象物質並進行測定，以測定工作者的暴露量。主動式採樣法是工作者身上裝設包含對象物質收集過濾器及吸引幫浦的採樣器然後做工作，在工作後對藉由採樣器內的收集過濾器所收集到的對象物質量進行測定。
在主動式採樣法之中，是在安裝個人用採樣器的狀態下做工作，因此從攜帶性或減輕工作員負擔的觀點看來，希望使用小型的吸引幫浦，然而收集過濾器所造成的壓力損失會成為問題。為了充分發揮收集性能，收集過濾器必須具備足量的收集用材料，因此無法避免吸引幫浦的大型化，導致攜帶性的降低，而且對工作者負擔增加的問題會發生。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-101159號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]小谷野道子等人所著之「都市大氣中的全氟辛烷磺酸(PFOS)濃度的週間變化」大氣環境學會誌 第45卷 第6號 2010年11月10日，p.279-282
本發明是鑑於前述問題點而完成，提供一種可攜帶且操作方便的個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，可高效且可脫離地收集存在於工作環境等的大氣中的全氟及多氟烷基化合物。
亦即，第1發明是關於一種個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，其係具備可脫離地吸附全氟及多氟烷基化合物之以活性碳為主要吸附劑的活性碳過濾器部之用來測量個人暴露量的可攜式全氟及多氟烷基化合物採樣器，其特徵為：前述活性碳的BET比表面積為900m2/g以上，並且前述活性碳過濾器部在風速0.5m/sec條件下的壓力損失未達6kPa。
第2發明是關於如第1發明之個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，其中前述活性碳之1nm以下的微孔容積之和(Vmic)為0.35cm3/g以上。
第3發明是關於如第1或2發明之個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，其中前述活性碳之2~60nm以下的中孔容積之和(Vmet)為0.03cm3/g以上。
第4發明是如第1至3發明中任一者之個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，其中前述活性碳之下述(i)式規定的前述微孔容積之和(Vmic)與前述中孔容積之和(Vmet)的容積差(Vs)為0.35以上。
【數1】 V s =V mic -V met …(i)
第5發明是關於如第1至4發明中任一者之個 人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，其中前述活性碳的表面氧化物量為0.10meq/g以上。
第6發明是關於如第1至5發明中任一者之個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，其中前述活性碳為纖維狀活性碳。
第7發明是關於如第1至5發明中任一者之個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，其中前述活性碳為粒狀活性碳。
第8發明是關於如第1至7發明中任一者之個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，其中前述活性碳過濾器部係被收載於碟型匣盒，前述匣盒係被備置成可著裝拆卸。
第9發明是關於如第1至8發明中任一者之個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，其中由胺基甲酸酯發泡體所形成的胺基甲酸酯發泡體過濾器部係被配置於前述活性碳過濾器部的前段而成。
依據第1發明所關連的個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，由於是具備了可脫離地吸附全氟及多氟烷基化合物之以活性碳為主要吸附劑的活性碳過濾器部之用來測量個人暴露量的可攜式全氟及多氟烷基化合物採樣器，並且前述活性碳的BET比表面積900m2/g以上，前述活性碳過濾器部在風速0.5m/sec條件下的壓力損 失未達6kPa，因此可高效且可脫離地收集存在於工作環境等的大氣中的全氟及多氟烷基化合物，並且可攜帶、操作方便。
依據第2發明所關連的個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，如第1發明，其中前述活性碳之1nm以下的微孔容積之和(Vmic)為0.35cm3/g以上，因此可高效且可脫離地收集全氟及多氟烷基化合物，可提高該化合物定量分析的精密度。
依據第3發明所關連的個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，如第1或2發明，其中前述活性碳之2~60nm以下的中孔容積之和(Vmet)為0.03cm3/g以上，因此可高效且可脫離地收集全氟及多氟烷基化合物，可提高該化合物定量分析的精密度。
依據第4發明所關連之個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，如第1至3發明之任一者，其中前述活性碳之上述(i)式規定的前述微孔容積之和(Vmic)與前述中孔容積之和(Vmet)的容積差(Vs)為0.35以上，因此可高效且可脫離地收集全氟及多氟烷基化合物，可提高該化合物定量分析的精密度。
依據第5發明所關連的個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，如第1至4發明之任一者，其中前述活性碳的表面氧化物量為0.10meq/g以上，因此不僅具備了由活性碳的細孔所產生的吸附性能，還具備化學吸附能力，可更加提升中性全氟及多氟烷基化合物的吸附性能，並且可提高該化合物的定量分析精密度。
依據第6發明所關連的個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，如第1至5發明之任一者，其中前述活性碳為纖維狀活性碳，因此可確保過濾器部的通氣性，同時提高全氟及多氟烷基化合物的接觸效率，可提高吸附性能。
依據第7發明所關連的個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，如第1至5發明之任一者，其中前述活性碳為粒狀活性碳，因此可適當地決定使用形態等，操作方便，甚至取得容易，經濟性高。
依據第8發明所關連的個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，如第1至7發明之任一者，其中前述活性碳過濾器部係被收載於碟型匣盒，前述匣盒係被備置成可著裝拆卸，因此可將該匣盒由採樣器拆下並立刻進行分析，而且容易更換，可連續使用，操作方便。
依據第9發明所關連的個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，如第1至8發明之任一者，其中由胺基甲酸酯發泡體所形成的胺基甲酸酯發泡體過濾器部係被配置於前述活性碳過濾器部的前段而成，因此可將以各種形態存在於大氣中的全氟及多氟烷基化合物依照形態選擇性地進行收集，可高效且總括地收集。
本發明之個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，是用來測定工作環境中的工作者等的個人的全氟及多氟烷基化合物暴露量。以攜帶的方式使用的個人用採樣器，通常是在本體部上具有過濾器部的一側連接了吸取空氣用的幫浦，透過過濾器部由另一側的吸氣開口部來吸取工作環境中的試樣大氣，以收集該試樣中的測定對象物。本發明之採樣器也是採用同樣的構造。
從裝設了個人用採樣器的工作者經過一定時間之後回收過濾器部，並分析藉由該過濾器部所收集到的測定對象物量，可測定該工作環境中的個人暴露量。
本發明之採樣器的收集對象為存在於大氣中的全氟及多氟烷基化合物。存在於大氣中的全氟及多氟烷基化合物大概可分類成三種。
第一種是附著於在大氣中懸浮的微小粒子(例如花粉或土壤粒子般的粉塵等)表面的粒子吸附性全氟及多氟烷基化合物，其大多數是離子性化合物。
第二種是N-乙基全氟辛烷磺酸醯胺乙醇(之後表記為「N-EtFOSE」)或N-甲基全氟辛烷磺酸醯胺乙醇(之後表記為「N-MeFOSE」)等的半揮發性全氟烷基化合物。半揮發性有機化合物根據世界衛生組織(WHO)的定義，是指沸點260~380℃的化合物。已知因為半揮發性全氟烷基化合物分解，會產生PFOS或PFOA。N-EtFOSE是由以下的化學式(iv)所表示的物質，N-MeFOSE是由化學式(v)所表示的物質。
【數4】 C 8 F 17 -SO 2 -N(C 2 H 5 )-C 2 H 4 -OH …(iv)
【數5】 C 8 F 17 -SO 2 -N(CH 3 )-C 2 H 4 -OH …(v)
然後，第三種是由前述化學式(iii)所表示，以氟調聚醇(之後表記為「FTOHS」)為代表，在大氣中以氣體的形式存在的揮發性全氟及多氟烷基化合物。揮發性有機化合物，根據世界衛生組織(WHO)的定義，是指沸點50~160℃的化合物。
本發明的測定對象物全氟及多氟烷基化合物，如前述般，是以三種形態存在於大氣中。本發明之採樣器，是以在活性碳過濾器部收集揮發性全氟及多氟烷基化合物為主要目的，進一步在活性碳過濾器部的前段配置胺基甲酸酯發泡體過濾器部，還可收集半揮發性全氟烷基化合物。
本發明之採樣器包含了具備以吸引的方式導入試樣大氣的吸氣開口部與以活性碳作為吸附劑的活性碳過濾器部的針筒型或碟型匣盒，以及透過該匣盒吸引試樣大氣的幫浦。此外，作為測定對象物的全氟及多氟烷基化合物之中，依照該化合物的形態，還可在匣盒的吸氣部側裝設具備由胺基甲酸酯發泡體所形成的胺基甲酸酯發泡體過濾器部的匣盒。
首先，配置於上游側的胺基甲酸酯發泡體過濾器部的胺基甲酸酯發泡體(PUF)可收集半揮發性全氟烷基化合物。此外，亦可在胺基甲酸酯發泡體過濾器部的上游側裝設周知的微粒子收集用的採樣器。微粒子收集用的採樣器，可適當地選擇慣性衝擊器或利用濾紙的過濾裝置等。
然後，活性碳過濾器部主要是以收集揮發性全氟及多氟烷基化合物為目標。活性碳過濾器部中的活性碳的吸附性能，如由後述實施例所推導般，可藉由將比表面積定在900m2/g以上發揮出來。藉由形成一定以上活性碳的細孔，可確保該化合物的吸附性能。
活性碳也可藉由細孔的孔徑來規定。像活性碳這樣的吸附材的情況，微孔、中孔、大孔之任一種細孔皆存在。藉由使其中任一範圍的細孔更發達，活性碳的吸附對象、性能會發生變化。在本發明中，會希望活性碳所具有的性能是可高效且可脫離地吸附全氟及多氟烷基化合物的分子。
藉由在配置於比活性碳過濾器部還前段的胺基甲酸酯發泡體過濾器部收集半揮發性全氟烷基化合物，可防止活性碳的微孔被塞住，可期待減少吸附性能的劣化。另外，藉由在胺基甲酸酯發泡體過濾器部或在胺基甲酸酯發泡體過濾器部的前段進一步裝設微粒子收集用的過濾器，可在活性碳過濾器部的前段將微粒子除去，因此可期待活性碳的性能劣化進一步受到抑制。此外，個人暴露測量用的採樣器是假設不太會長時間使用，因此即使不裝設胺基甲酸酯發泡體過濾器部等，也能充分取樣測定對象物。
以這種方式，可總括地收集粒子(所吸附的全氟及多氟烷基化合物)、半揮發性全氟烷基化合物、揮發性全氟及多氟烷基化合物，因此可總括且高精密度地測定工作環境的大氣中的全氟及多氟烷基化合物的個人暴露量。尤其是可測定以往難以測定的揮發性全氟及多氟烷基化合物的個人暴露量。
此外，本發明之採樣器是使用作為個人暴露測量用，因此是以可攜帶的方式構成，因此所可採用的吸氣動力源，從採樣器使用者(工作者)的操作方便性佳的觀點看來，希望是小型的幫浦。由於小型幫浦的吸引力不大，因此必須降低對幫浦的負荷。由此看來，希望過濾器部的壓力損失小，在風速0.5m/sec條件下的壓力損失設定在未達6kPa即可。
而且，吸附全氟及多氟烷基化合物的活性碳，是由纖維狀活性碳或粒狀活性碳所形成。纖維狀活性碳是適當地使纖維碳化並且活化所得到的活性碳，已知有例如酚樹脂系、丙烯酸樹脂系、纖維素系、煤炭瀝青系等。纖維長或截面直徑等是適當的。在纖維截面直徑過大的情況，表面積會變少，接觸效率降低，因此從提升吸附能力的觀點看來，纖維截面直徑以定在30μm以下為佳。
纖維狀活性碳可成形為氈狀作為活性碳過濾器部。藉由成形為氈狀，可提升通氣性。使用纖維狀活性碳的活性碳過濾器部的表面積大，因此會有吸附速度高的傾向。由此看來，可提升通氣性同時提高吸附性能。
粒狀活性碳的原料，已知有木材(廢木材、疏伐材、鋸屑)、咖啡豆的濾渣、粗糠、椰子殼、樹皮、水果的果仁等的原料。這些來自天然的原料，容易藉由碳化、活化來讓細孔發達。另外，由於是廢棄物的二次利用，因此可廉價地採購。其他還有輪胎、石油瀝青、胺基甲酸酯樹脂、酚樹脂等的合成樹脂的燒結物，甚至煤炭等也可作為原料來使用。若活性碳的粒徑小，則製成過濾器體時密度會變高，全氟及多氟烷基化合物的吸附量會提升。另一方面，若粒徑變大，則製成過濾器體時的密度變小，通氣性會提升。由此看來，粒狀活性碳的平均粒徑若定在200μm以上的範圍，則可確保通氣性。
此外，本發明是個人暴露量的採樣器，因此所搭載的活性碳不太可能會吸附全氟及多氟烷基化合物到吸附性能的極限。因此，平均粒徑的上限沒有被特別規定。然而，若過度提高通氣性，則會有發生對象物質洩漏的顧慮，因此以物性來擔保吸附性能，並且藉由任意調整過濾器部的厚度，可降低洩漏發生的可能性。
活性碳過濾器部被收納在如圖1及圖2所示般的碟型匣盒10中，可著裝拆卸地裝設於採樣器即可。藉由將活性碳過濾器部20收納於該匣盒，可將該匣盒由採樣器拆下並立刻進行分析。碟型匣盒10中，試樣大氣會由吸氣開口部11擴散至本體部12並通過，因此認為吸附效率會提升。活性碳過濾器部20，如圖2所示般，若形成為例如氈狀過濾器部21，則操作方便性佳。另外，由於著裝拆卸容易，因此容易更換，可連續使用且操作方便性佳。
活性碳原料可因應必要在200℃~600℃的溫度區域加熱碳化來形成微細孔。接下來，讓活性碳原料在600℃~1200℃的溫度區域暴露於水蒸氣、二氧化碳而作活化處理。結果可製成各種細孔發達的活性碳。此外在活化時，其他方法還有氯化鋅活化等。另外還進行逐次洗淨。
此處，如前述般，還加上了規定活性碳本身的物性的指標。此規定可藉由前述活化條件來控制。該活性碳的比表面積定在900m2/g以上。在本說明書中，各試作例的比表面積是利用BET法(Brunauer、Emmett及Teller法)來測定。在比表面積低於900m2/g的情況，細孔容積會變小，單一的活性碳所能夠吸附的物質種類會受到限定。由此可推導出，在本發明所關連的全氟及多氟烷基化合物 吸附用活性碳之中，前述比表面積的範圍值是適當的。
而且可知，形成於活性碳的細孔分佈對於全氟及多氟烷基化合物的吸附也有貢獻。在本說明書中，微孔是指細孔直徑在1nm以下的細孔，如藉由後述實施例所推導般，微孔的細孔容積(Vmic)的合計若定在0.35cm3/g以上，則全氟及多氟烷基化合物的吸附性能會提升。此外，在本說明書中，各試作例之1nm以下的微孔容積，是利用MP法(Micropore法)來測定。認為藉由形成一定以上的微孔，該化合物會容易被收集在細孔中。
另外，在本說明書中，中孔是指細孔直徑在2~60nm的範圍的細孔，如藉由後述實施例所推導般，中孔的細孔容積(Vmet)的合計若定在0.03cm3/g以上，則全氟及多氟烷基化合物的吸附性能會提升。此外，在本說明書中，各試作例之2~60nm的範圍的中孔容積，是利用DH法(Dollimore-Heal法)來測定。由於利用DH法來進行測定，因此測定對象是定為2.43~59.72nm的細孔。認為藉由形成一定以上的中孔，該化合物會變得容易進入微孔。
而且還認為，微孔的細孔容積與中孔的細孔容積之差對於有效率地吸附全氟及多氟烷基化合物也有貢獻。如藉由後述實施例所推導般，藉由將微孔容積之和(Vmic)與中孔容積之和(Vmet)的容積差(Vs)定為0.35以上，可高效率且可脫離地吸附全氟及多氟烷基化合物。認為藉由採用使中孔不過度發達且使微孔良好發達的活性碳，可提升全氟及多氟烷基化合物的吸附性能，而且在後來的萃取操作時，該化合物可順利地脫離，而能夠良好地進行定量測定。
另外，以這樣的方式製成的活性碳之中，也有酸性官能基存在於活性碳的表面。藉由活性碳的表面氧化而增加的酸性官能基，主要是羧基、酚性羥基等的親水性基。活性碳表面的酸性官能基會對收集能力造成影響。關於這些酸性官能基的量，可由表面氧化物量來掌握。認為若活性碳表面氧化物量增加，則活性碳表面的親水性會提高，全氟及多氟烷基化合物之中尤其親水性的氟短鏈聚合物化合物類的收集性能會提升。
增加活性碳表面氧化物的手段可列舉以下的手段。其中一個是再度經過加熱步驟來促進表面殘基的氧化以增加酸性官能基的手段。亦即在空氣或氧氣環境中的氧化。或者，同時在空氣環境下還導入溫度25～40℃、濕度60～90%的空氣。於是，在150～900℃下經過1～10小時的加熱，而完成了本發明的吸附活性碳。認為藉由伴隨濕潤的空氣來進行加熱，存在於活性碳表面的烷基等的烴基會被氧化，或水的羥基會被導入表面，酸性官能基會增加。
其他還有藉由氧化劑使活性碳表面氧化來增加表面氧化物的手段。氧化劑可列舉次氯酸、過氧化氫等。將活性碳浸漬於含有這些氧化劑的液體，然後乾燥，可得到表面氧化物量增加的活性碳。
該活性碳表面的酸性官能基量，如後述各試作例般，能夠以表面氧化物量來測定。具體而言，可將表面氧化物量定在0.10meq/g以上。在低於0.10meq/g的情況下，活性碳的疏水性會變高，收集對象的全氟及多氟烷基化合物之中，尤其氟短鏈聚合物化合物類的收集性能會有降低的傾向。藉由將表面氧化物量定在0.10meq/g以上，可提高活性碳表面的親水性，可高效率地吸附全氟及多氟烷基化合物。 [實施例]
[吸附性能及通氣性能的檢討] 本發明人等為了製作個人暴露測量用採樣器，而製作出設置於採樣器的試作例1～19的過濾器部，並且進行吸附測試及通氣測試。
[使用活性碳] 本發明人等在製作試作例的過濾器部時，使用了下述原料。 ･纖維狀活性碳 FUTAMURA化學股份有限公司製：纖維狀活性碳「FE3010」(平均纖維徑：15μm) FUTAMURA化學股份有限公司製：纖維狀活性碳「FE3012」(平均纖維徑：15μm) FUTAMURA化學股份有限公司製：纖維狀活性碳「FE3015」(平均纖維徑：15μm) FUTAMURA化學股份有限公司製：纖維狀活性碳「FE3018」(平均纖維徑：15μm) ･粒狀活性碳 FUTAMURA化學股份有限公司製：粒狀活性碳「CW240SZ」(平均粒徑：620μm) FUTAMURA化學股份有限公司製：粒狀活性碳「CW480SZ」(平均粒徑：260μm) FUTAMURA化學股份有限公司製：粒狀活性碳「CW8150SZ」(平均粒徑：200μm) FUTAMURA化學股份有限公司製：粒狀活性碳「SZ100M」(平均粒徑：100μm)
[活性碳的調製] ＜活性碳C1＞ 將與FUTAMURA化學製纖維狀活性碳「FE3010」相同原料的酚樹脂纖維在600℃下碳化而成的纖維狀碳化物10g浸漬於濃度4.0%的過氧化氫溶液500ml，靜置70小時後取出，將乾燥後的纖維狀碳化物定為活性碳C1。
＜活性碳C2＞ 將FUTAMURA化學製纖維狀活性碳「FE3010」10g浸漬於濃度4.0%的過氧化氫溶液500ml，靜置150小時後取出，將乾燥後的纖維狀活性碳定為活性碳C2。
＜活性碳C3＞ 將FUTAMURA化學製纖維狀活性碳「FE3012」10g浸漬於濃度4.0%的過氧化氫溶液500ml，靜置150小時後取出，將乾燥後的纖維狀活性碳定為活性碳C3。
＜活性碳C4＞ 將FUTAMURA化學製纖維狀活性碳「FE3015」定為活性碳C4。
＜活性碳C5＞ 將FUTAMURA化學製纖維狀活性碳「FE3015」10g浸漬於過氧化氫濃度1.5%溶液500ml，靜置70小時後取出，將乾燥後的纖維狀活性碳定為活性碳C5。
＜活性碳C6＞ 將FUTAMURA化學製纖維狀活性碳「FE3015」10g浸漬於濃度4.0%的過氧化氫溶液500ml，靜置70小時後取出，將乾燥後的纖維狀活性碳定為活性碳C6。
＜活性碳C7＞ 將FUTAMURA化學製纖維狀活性碳「FE3015」10g浸漬於過氧化氫濃度14.0%溶液500ml，靜置350小時後取出，將乾燥後的纖維狀活性碳定為活性碳C7。
＜活性碳C8＞ 將FUTAMURA化學製纖維狀活性碳「FE3015」10g浸漬於濃度18.9%的過氧化氫溶液500ml，靜置480小時後取出，將乾燥後的纖維狀活性碳定為活性碳C8。
＜活性碳C9＞ 將FUTAMURA化學製纖維狀活性碳「FE3018」10g浸漬於濃度4.0%的過氧化氫溶液500ml，靜置50小時後取出，將乾燥後的纖維狀活性碳定為活性碳C9。
＜活性碳C10＞ 將FUTAMURA化學粒狀活性碳「CW240SZ」10g浸漬於濃度4.0%的過氧化氫溶液500ml，靜置70小時後取出，將乾燥後的粒狀活性碳定為活性碳C10。
＜活性碳C11＞ 將FUTAMURA化學粒狀活性碳「CW480SZ」10g浸漬於濃度4.0%的過氧化氫溶液500ml，靜置70小時後取出，將乾燥後的粒狀活性碳定為活性碳C11。
＜活性碳C12＞ 將FUTAMURA化學粒狀活性碳「CW8150SZ」10g浸漬於濃度4.0%的過氧化氫溶液500ml，靜置70小時後取出，將乾燥後的粒狀活性碳定為活性碳C12。
＜活性碳C13＞ 將FUTAMURA化學粒狀活性碳「SZ100M」10g浸漬於濃度4.0%的過氧化氫溶液500ml，靜置70小時後取出，將乾燥後的粒狀活性碳定為活性碳C13。
[活性碳的物性的測定] 比表面積(m2 /g)是使用MicrotracBEL股份有限公司製的自動比表面積/細孔分佈測定裝置「BELSORP-miniII」，測定77K的氮氣吸附等溫線，藉由BET法求得(BET比表面積)。
表面氧化物量(meq/g)，是適用Boehm的方法，讓各例的吸附活性碳在0.05N氫氧化鈉水溶液中振盪，然後過濾，將該濾液以0.05N鹽酸中和滴定時的氫氧化鈉量。
平均細孔直徑(nm)是將細孔的形狀假設為圓筒形，使用由前述測定所得到的細孔容積(ml/g)及比表面積(m2 /g)之值，由數學式(vi)求得。
[微孔容積] 細孔容積是使用自動比表面積/細孔分佈測定裝置(「BELSORP-miniII」，MicrotracBEL股份有限公司製)，藉由氮氣吸附法來作測定。活性碳C1～C13之微孔容積之和(Vmic )(cm3 /g)，亦即細孔直徑在1nm以下的範圍的細孔容積，是由氮氣吸附等溫線的t-plot，藉由MP法來解析細孔直徑在1nm以下的範圍的dV/dD之值而求得。
[中孔容積] 細孔直徑在2～60nm的範圍的dV/dD之值，是由氮氣吸附等溫線藉由DH法來解析。此外，解析軟體中的細孔直徑2～60nm的直徑範圍為2.43～59.72nm。由此解析結果可求得活性碳C1～C13之中孔容積之和(Vmic )(cm3 /g)，亦即細孔直徑在2～60nm的範圍的細孔容積。
[容積差] 活性碳C1～C13的容積差(Vs )是由微孔容積之和(Vmic )(cm3 /g)扣掉中孔容積之和(Vmet )(cm3 /g)之值，由上述(i)式來計算。
活性碳C1～C13的物性如表1～3。表1～3由上開始依序為BET比表面積(m2 /g)、表面氧化物量(meq/g)、平均細孔直徑(nm)、微孔容積(Vmic )(cm3 /g)、中孔容積(Vmet )(cm3 /g)、容積差(Vs )(cm3 /g)。
[過濾器部的製作] 為了評估吸附性能，使用試作例1～10來進行吸附測試。另外，為了評估通氣性能，使用試作例11～19進行通氣測試。
＜試作例1＞ 製作出以活性碳C1為主原料的纖維狀碳化物氈(厚度2.0mm、直徑25mm、重量110mg)，定為試作例1的過濾器部。該過濾器部設置於內直徑25mm的聚丙烯製碟型匣盒內。
＜試作例2＞ 製作出以活性碳C2為主原料的纖維狀活性碳氈(厚度2.0mm、直徑25mm、重量110mg)，定為試作例2的過濾器部。該過濾器部設置於內直徑25mm的聚丙烯製碟型匣盒內。
＜試作例3＞ 製作出以活性碳C3為主原料的纖維狀活性碳氈(厚度2.0mm、直徑25mm、重量100mg)，定為試作例3的過濾器部。該過濾器部設置於內直徑25mm的聚丙烯製碟型匣盒內。
＜試作例4＞ 製作出以活性碳C4為主原料的纖維狀活性碳氈(厚度2.0mm、直徑25mm、重量90mg)，定為試作例4的過濾器部。該過濾器部設置於內直徑25mm的聚丙烯製碟型匣盒內。
＜試作例5＞ 製作出以活性碳C5為主原料的纖維狀活性碳氈(厚度2.0mm、直徑25mm、重量90mg)，定為試作例5的過濾器部。該過濾器部設置於內直徑25mm的聚丙烯製碟型匣盒。
＜試作例6＞ 製作出以活性碳C6為主原料的纖維狀活性碳氈(厚度2.0mm、直徑25mm、重量90mg)，定為試作例6的過濾器部。該過濾器部設置於內直徑25mm的聚丙烯製碟型匣盒。
＜試作例7＞ 製作出以活性碳C7為主原料的纖維狀活性碳氈(厚度2.0mm、直徑25mm、重量90mg)，定為試作例7的過濾器部。該過濾器部設置於內直徑25mm的聚丙烯製碟型匣盒。
＜試作例8＞ 製作出以活性碳C8為主原料的纖維狀活性碳氈(厚度2.0mm、直徑25mm、重量90mg)，定為試作例8的過濾器部。該過濾器部設置於內直徑25mm的聚丙烯製碟型匣盒。
＜試作例9＞ 製作出以活性碳C9為主原料的纖維狀活性碳氈(厚度2.0mm、直徑25mm、重量70mg)，定為試作例9的過濾器部。該過濾器部設置於內直徑25mm的聚丙烯製碟型匣盒。
＜試作例10＞ 將150mg活性碳C11填充至12ml針筒，成為2mm厚的填充層的過濾器部，定為試作例10的過濾器部。在該填充層的前後配置10μm以上的粒子無法通過的燒結聚乙烯薄片(Dikma公司製，以下相同)，將活性碳固定。
＜試作例11＞ 將32mg活性碳C1填充至6ml針筒，成為2mm厚的填充層的過濾器部，定為試作例11的過濾器部。在該過濾器部(填充層)的前後配置平均氣孔徑10μm的燒結聚乙烯薄片，將活性碳固定。
＜試作例12＞ 將30mg活性碳C2填充至6ml針筒，成為2mm厚的填充層的過濾器部，定為試作例12的過濾器部。在該過濾器部(填充層)的前後配置平均氣孔徑10μm的燒結聚乙烯薄片，將活性碳固定。
＜試作例13＞ 將28mg活性碳C3填充至6ml針筒，成為2mm厚的填充層的過濾器部，定為試作例13的過濾器部。在該過濾器部(填充層)的前後配置平均氣孔徑10μm的燒結聚乙烯薄片，將活性碳固定。
＜試作例14＞ 將24mg活性碳C6填充至6ml針筒，成為2mm厚的填充層的過濾器部，定為試作例14的過濾器部。在該過濾器部(填充層)的前後配置平均氣孔徑10μm的燒結聚乙烯薄片，將活性碳固定。
＜試作例15＞ 將20mg活性碳C9填充至6ml針筒，成為2mm厚的填充層的過濾器部，定為試作例15的過濾器部。在該過濾器部(填充層)的前後配置平均氣孔徑10μm的燒結聚乙烯薄片，將活性碳固定。
＜試作例16＞ 將150mg活性碳C10填充至6ml針筒，成為2mm厚的填充層的過濾器部，定為試作例16的過濾器部。此外，在填充時，是以活性碳面呈水平的方式進行疏填充。在該過濾器部(填充層)的前後配置平均氣孔徑10μm的燒結聚乙烯薄片，將活性碳固定。
＜試作例17＞ 將180mg活性碳C11填充至6ml針筒型匣盒，成為2mm厚的填充層的過濾器部，定為試作例17的過濾器部。此外，在填充時，是以活性碳面呈水平的方式進行疏填充。在該過濾器部(填充層)的前後配置平均氣孔徑10μm的燒結聚乙烯薄片，將活性碳固定。
＜試作例18＞ 將200mg活性碳C12填充至6ml針筒型匣盒，成為2mm厚的填充層的過濾器部，定為試作例18的過濾器部。此外，在填充時，是以活性碳面呈水平的方式進行疏填充。在該過濾器部(填充層)的前後配置平均氣孔徑10μm的燒結聚乙烯薄片，將活性碳固定。
＜試作例19＞ 將230mg活性碳C13填充至6ml針筒型匣盒，成為2mm厚的填充層的過濾器部，定為試作例19的過濾器部。此外，在填充時，是以活性碳面呈水平的方式進行疏填充。在該過濾器部(填充層)的前後配置平均氣孔徑10μm的燒結聚乙烯薄片，將活性碳固定。
[吸附性能的測定] 使用試作例1～試作例10來進行全氟及多氟烷基化合物的收集效率的測定。全氟及多氟烷基化合物這次是使用氟調聚醇(之後表記為「FTOHs」)、氟碘化合物及氟溴化合物來進行評估。FTOHs是由上述化學式(iii)所表示的物質，物質名稱會依照碳數而不同。例如在C8 F17 CH2 CH2 OH的情況，命名為8:2 FTOH (IUPAC名：3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-十七氟-1-癸醇)。N-EtFOSA是由以下的化學式(vii)所表示的物質。
在設置有試作例1～試作例10的過濾器部的匣盒的前段直接連結填充了聚胺基甲酸酯發泡體(PUF)(柴田科學股份有限公司製，直徑20mm、長度50mm)的20ml的針筒(AS ONE股份有限公司製，直徑20mm)。另外，在各個匣盒的後段透過聚丙烯管來連接取樣幫浦(柴田科學股份有限公司製，「MP-Σ500N II」)，並使用聚氯乙烯膠帶以使其不會洩漏。
將各標準物質以甲醇稀釋成100ppb的溶液100μl添加至聚胺基甲酸酯發泡體(PUF)，以2.0L/min的速度將25℃的空氣通氣8小時。通氣後，使用以二氯甲烷與醋酸乙酯為主成分的混合溶劑15ml，以1滴/秒的速度通過各個匣盒，並採取萃取液。
對該萃取液，使用GC-MS/MS(「GCMS-TQ8050」，島津製作所股份有限公司製)，以MRM模式進行定量測定，確認收集性能。
表4～8揭示了試作例1～試作例10對各個標準物質的回收率(%)，包括氟調聚醇(FTOH)，還有氟碘化合物及氟溴化合物。對象物質為4:2 FTOH (IUPAC名：3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟-1-己醇)、 6:2 FTOH (IUPAC名：3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟-1-辛醇)、 8:2 FTOH、10:2 FTOH (IUPAC名：3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,12-二十一氟-1-十二烷醇)、6:2 FTI (IUPAC名：1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-十三氟-8-碘辛烷)、8:2 FTI (IUPAC名：1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8-十七氟-12-碘十二烷)、10:2 FTI (IUPAC名：1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10-二十一氟-12-碘十二烷)、PFDeI (IUPAC名：1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10-二十一氟-10-碘十二烷)、PFDoI (IUPAC名：1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12-二十五氟-12-碘十二烷)、PFBuDiI (IUPAC名：1,1,2,2,3,3,4,4-八氟-1,4-二碘丁烷)、PFHxDiI (IUPAC名：IUPAC名：1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-十二氟-1,6-二碘己烷)、PFoDiI (IUPAC名：1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8-十六氟-1,8-二碘辛烷)、C8 H3 BrF6 (IUPAC名：1-溴-3,5-雙(三氟甲基)苯)。
碘氟化合物(FTI)是由以下的化學式(viii)所表示的物質，PFDeI及PFDoI是由化學式(ix)所表示的物質，PFBuDiI、PFHxDiI及PFoDiI是由化學式(x)所表示的物質、溴氟化合物(C8 H3 BrF6 )是由化學式(xi)所表示的物質。
關於各標準物質的回收率的評估，是將回收率在70%以上的情況定為「◎」，未達70%且在50%以上的情況定為「○」，未達50%且在40%以上的情況定為「△」，未達40%的情況定為「×」。總合評估是在各標準物質的回收率的評估之中，將「○」為7個(半數)以下，「△」或「×」一個都沒有的情況定為「A」，「×」一個都沒有的情況定為「B」，只要有一個「×」即定為「C」。
此外，表中「ND」代表在偵測極限以下。
另外，為了確認添加至PUF中的各標準物質是否並未揮發而殘留，也針對在PUF中的殘存率(%)進行了測量。PUF中的殘存率如果在10%以下，則可確認揮發的標準物質充分接觸到各試作例。
此外，在表9～11中，半揮發性的對象物質是使用乙基全氟辛烷磺醯胺(IUPAC名：N-乙基-1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十七氟辛烷-1-磺醯胺)(之後表記為「N-EtFOSA」)、N-甲基全氟辛烷磺醯胺(IUPAC名：1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十七氟-N-甲基-1-辛烷磺醯胺)(之後表記為「N-MeFOSA」)、N-甲基全氟辛烷磺醯胺乙醇(IUPAC名：1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十七氟-N-(2-羥乙基)-N-甲基-1-辛烷磺醯胺)(之後表記為「N-MeFOSE」)及N-乙基全氟辛烷磺醯胺乙醇(IUPAC名：N-乙基-1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十七氟-N-(2-羥乙基)-1-辛烷磺醯胺)(之後表記為「N-EtFOSE」)，並測量了裝設在試作例1～10的前段的胺基甲酸酯發泡體過濾器部的回收率(%)。
N-EtFOSA是由前述化學式(vii)所表示的物質，N-MeFOSA是由以下的化學式(xii)所表示的物質。
[結果與考察] 關於試作例3～10，任一標準物質的回收率皆有良好的結果。在試作例1及試作例2的情況，結果是在偵測極限以下或非常低的回收率，可知無法吸附，並不具備足夠的收集性能。推測試作例1及試作例2並不具有收集所必要的比表面積，因此並未充分發揮收集性能。
關於試作例3～10，所有標準物質的回收率皆顯示良好的收集結果，而具有優異的收集性能。結果顯示若比表面積定在900m2 /g以上，則可達成對象物質的吸附。
另外結果還顯示，若將活性碳原料相同的試作例4與增加表面氧化物量的試作例5～8加以比較，則試作例5～8的情況，對象物質的吸附性能較為良好。可理解藉由提升活性碳的表面氧化物量，具有親水性基的FTOH的親和性會提升，FTOH的吸附性能會提升。
結果顯示，胺基甲酸酯發泡體過濾器部對於半揮發性的對象物質有安定而良好的回收率。而且，若從所有的氟調聚醇類都在偵測極限以下看來，結果顯示可選擇性地收集半揮發性全氟烷基化合物。
[通氣性能的測定] 接下來，本發明人等使用試作例11～19的過濾器部來進行通氣測試。此外，將填充層設定為2mm厚，是因為若填充層在2mm以下，則難以均勻填充至匣盒內，可能會出現無法充分與對象物質接觸之處，會有氣體從近路通過的顧慮。
藉由測量試作例11～試作例19的匣盒前後的壓力差，測定壓力損失，以進行通氣性能的評估。在各試作例的匣盒前後連接壓差計的測定用聚丙烯管，並使用聚氯乙烯膠帶以使其不洩漏。藉由取樣幫浦(柴田科學股份有限公司製，「SIP-32L型」)使25℃的空氣通過，並將風量定為1.0、2.0、3.0、4.0及5.0L/min五階段的風量，測量各試作例的匣盒前後的壓力差。
表12及表13揭示了試作例11～試作例19的匣盒，以及僅填充兩枚燒結聚乙烯薄片且不具備活性碳過濾器部而被定為「BLANK」的匣盒，匣盒前後的壓差(kPa)。此外，在表中，各試作例是被填充至6ml針筒，因此五階段的風量分別被換算成了表中右方欄位的風速。壓力損失大致與風速成比例，因此以各試作例的匣盒在0.5m/sec風速下的壓力損失為基準來進行評估。然後，表14及表15揭示了各試作例的壓力損失與「BLANK」的壓力損失之差，並計算出各試作例的活性碳過濾器部的壓力損失。將活性碳過濾器部的壓力損失未達5kPa的情況評為「○」，5kPa以上未達6kPa的情況評為「△」，6kPa以上的情況評為「×」。
[結果與考察] 在試作例19之中，作為吸附劑的活性碳的粒徑過小，壓力損失變大，若將吸引幫浦的風量定在4.0L/min(風速0.5m/sec)以上，則負荷變得過大，而無法安全運作，因此為「－(無法測量)」。試作例18的匣盒，壓力損失會到達一般小型幫浦性能上無法順利運作的程度，因此在吸附劑採用粒狀活性碳的情況，會希望將平均粒徑定在200μm以上。
在使用了纖維狀活性碳或平均粒徑大於200μm的粒子狀活性碳的試作例11～16之中，即使考慮到流路縮短等的問題而使用充足厚度的過濾器層，也幾乎沒有壓力損失，可說是在以小型幫浦作為吸引動力源的情況，也能充分測定對象物質。
[實際環境下全氟及多氟烷基化合物的收集實驗] 使用上述試作例5的活性碳過濾器部，進行實際環境下的全氟及多氟烷基化合物的收集實驗。在設置有試作例5的過濾器部的匣盒的前段直接連結填充有聚胺基甲酸酯發泡體(PUF)(柴田科學股份有限公司製，直徑20mm、長度50mm)的20ml針筒(AS ONE股份有限公司製，直徑20mm)。另外，在各個匣盒的後段透過聚丙烯管連接取樣幫浦(柴田科學股份有限公司製，「MP-Σ500N II」)，並使用聚氯乙烯膠帶以使其不洩漏。
將上述構造的採樣器設置於本發明人住家(2020年1月)的客廳及寢室。有鑑於實際的使用狀況，應該接近人呼吸區域的高度，分別設置在離地板約140cm的高度。此外，在本實驗中，為了提升測定靈敏度，以通氣量10.0ml/min通氣11小時。此外，本發明人住家客廳的氣溫是在12.9～23.0℃(平均22℃)、寢室的氣溫是在12.9～23.0℃(平均22℃)的條件下。
在試作例5的活性碳過濾器部，是以氟調聚醇類(FTOHs)的4:2 FTOH、6:2 FTOH、8:2 FTOH、10:2 FTOH，氟碘化合物的6:2 FTI、8:2 FTI、10:2 FTI、PFDeI、PFDoI、PFBuDi、PFHxDiI、PFoDiI，氟溴化合物的C8 H3 BrF6 作為全氟及多氟烷基化合物來進行測量。FTI是由前述化學式(viii)所表示的物質。此外還使用了4:2 FTOH、6:2 FTOH、8:2 FTOH、10:2 FTOH作為替代試驗品，也進行了回收率(%)的測定。
在由聚胺基甲酸酯發泡體(PUF)形成的胺基甲酸酯發泡體過濾器部，使用全氟辛酸類的N-MeFOSA、N-EtFOSA、全氟辛烷磺酸類的N-MeFOSE、N-EtFOSE來進行回收率(%)的測定。此外還使用了N-MeFOSA、N-EtFOSA、N-MeFOSE、N-EtFOSE作為替代試驗品，也進行了回收率(%)的測定。
對於通氣後的過濾器部，使用以二氯甲烷與醋酸乙酯為主成分的混合溶劑15ml，以1滴/秒的速度通過各個匣盒及胺基甲酸酯發泡體過濾器部，並採取萃取液。對該萃取液，使用GC-MS/MS(「GCMS-TQ8050」，島津製作所股份有限公司製)，以MRM模式進行定量測定。
表16揭示了活性碳過濾器部、表17揭示了胺基甲酸酯發泡體過濾器部中的全氟及多氟烷基化合物相對於試樣大氣的濃度(pg/m3 )。全氟及多氟烷基化合物的濃度，是將所收集到的全氟及多氟烷基化合物(對象物質)的收集量(pg)除以對採樣器通氣的累計流量(m3 )所求得之值，由下述數學式(xiii)求得。此外，表中的「BLANK」，是在進行實驗之前，對活性碳過濾器部、胺基甲酸酯發泡體過濾器部進行同樣的測定所偵測到的數值，「LOQ」代表測定裝置對各物質可定量測定的下限值。「-」代表在定量下限值以下，「ND」代表在偵測極限以下。
[實際環境下全氟及多氟烷基化合物收集實驗的結果與考察] 在表16所示的活性碳過濾器部的實驗結果之中，在開發者住家的客廳及寢室這兩個場所偵測到氟調聚醇(FTOHs)之中的6:2 FTOH、8:2 FTOH、10:2 FTOH這三種。已知該FTOHs被使用於地毯或衣物、室內裝飾品，在設置了各種家具的客廳或寢室之中偵測到該FTOHs可認為是合理的結果。另外，在客廳與寢室中偵測到的對象物質雖然是同種類，然而觀察到濃度有明確的差異，而且替代試驗品的回收率也很良好，因此可說是顯示出作為全氟及多氟烷基化合物的測定所使用的採樣器的顯著性。此外還顯示，即使在以10.0ml/min通氣11小時的條件下也能達成高水準的分析。
在表17所示的胺基甲酸酯發泡體過濾器部的實驗結果之中，客廳及寢室皆得到並未偵測到對象物質的結果，然而替代試驗品的回收率良好，因此作為半揮發性全氟及多氟烷基化合物的採樣器的精密度良好，認為在測定對象的客廳及寢室中，半揮發性全氟及多氟烷基化合物幾乎不存在。
如以上所述般，藉由使用具有可脫離地吸附全氟及多氟烷基化合物的物性的活性碳，可得到可效率良好地收集大氣中的該化合物的過濾器的活性碳過濾器部。另外，藉由將該活性碳製成吸附劑，形成具有一定通氣性的過濾器，可製成可攜帶且可進行高精密度的測定的個人暴露測量用的全氟及多氟烷基化合物採樣器。
另外，藉由在活性碳過濾器部的前段配置胺基甲酸酯發泡體過濾器部，可在胺基甲酸酯發泡體過濾器部收集半揮發性全氟烷基化合物，在活性碳過濾器部收集揮發性全氟及多氟烷基化合物，進行所謂的分別收集。而且還可謀求減少當作吸附劑的活性碳的吸附性能劣化。此外，藉由在胺基甲酸酯發泡體過濾器部的前段配置收集粒子的慣性衝擊器等，還可對各種形態的全氟及多氟烷基化合物取樣，可總括地進行全氟及多氟烷基化合物的收集、測定。
[產業上的可利用性]
本發明之個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，由攜帶性高，可對個人裝設，可高效且可脫離地收集工作環境中的全氟及多氟烷基化合物，因此可使以現今採樣器無法測定的該化合物個人暴露量成為可測定。由此可知，能夠有效果、有效率地定量評估工作者等對規範對象的環境殘留性有機污染物質的暴露量，可顯著防止工作者的健康障礙。
10:碟型匣盒
11:吸氣開口部
12:本體部
20:活性碳過濾器部
21:氈狀過濾器部
[圖1]為表示被設置於本發明之個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器中的碟型匣盒的概要圖。 [圖2]為圖1的碟型匣盒的一部分截面圖。

Claims (9)

  1. 一種個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，其係具備以可脫離地吸附全氟及多氟烷基化合物之以活性碳為主要吸附劑的活性碳過濾器部之用來測量個人暴露量的可攜式全氟及多氟烷基化合物採樣器，其特徵為：前述活性碳的BET比表面積為900m2/g以上，前述活性碳過濾器部在風速0.5m/sec條件下的壓力損失未達6kPa。
  2. 如請求項1之個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，其中前述活性碳之1nm以下的微孔容積之和(Vmic)為0.35cm3/g以上。
  3. 如請求項1或2之個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，其中前述活性碳之2~60nm以下的中孔容積之和(Vmet)為0.03cm3/g以上。
  4. 一種個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，其係具備以可拆卸地吸附全氟及多氟烷基化合物之以活性碳為主要吸附劑的活性碳過濾器部之用來測量個人暴露量的可攜式全氟及多氟烷基化合物採樣器，其特徵為：前述活性碳的BET比表面積為900m2/g以上，前述活性碳過濾器部在風速0.5m/sec條件下的壓力損失未達6kPa，前述活性碳之下述(i)式規定的前述活性碳之1nm以下 的微孔容積之和(Vmic)與前述活性碳之2~60nm以下的中孔容積之和(Vmet)的容積差(Vs)為0.35以上， V s =V mic -V met …(i)。
  5. 如請求項1或4之個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，其中前述活性碳的表面氧化物量為0.10meq/g以上。
  6. 如請求項1或4之個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，其中前述活性碳為纖維狀活性碳。
  7. 如請求項1或4之個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，其中前述活性碳為粒狀活性碳。
  8. 如請求項1或4之個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，其中前述活性碳過濾器部係被收載於碟型匣盒，前述匣盒係被備置成可著裝拆卸。
  9. 如請求項1或4之個人暴露測量用全氟及多氟烷基化合物採樣器，其中由胺基甲酸酯發泡體所形成的胺基甲酸酯發泡體過濾器部係被配置於前述活性碳過濾器部的前段而成。
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