加熱脱離チューブの選び方

Ⅳ章-8 NIOSH 2549 (Carbotrap349)

概要

この方法は、揮発性有機化合物（VOCs）の混合物を含む環境を特徴づけるために用いられてきました。National Institute for Occupational Safety and Health（NIOSH）の手法は、職場空気質モニタリング、産業衛生（OSH）、屋内／建物内空気評価において特に普及しています。

この方法では、既知の分析対象化合物に対して、チューブ構成にある程度の柔軟性を持たせることが可能です。ただし、標準構成としては三種類のカーボン系吸着剤を用いたものが示されています。主サンプリングチューブのほかに、60/80メッシュのCarbopack BおよびCarboxen 1000からなるフォーカストラップもこの方法では言及されています。

NIOSH 2549　チューブ構成

・Carbopack Y（40/60 メッシュ、90 mg）, Carbograph 1（40/60 メッシュ、115 mg）,
　Carboxen 1003（40/60 メッシュ、150 mg）
・吸着剤層の間は 3 mm のガラスウールで仕切られたステンレス製チューブ
・Carbograph 1 は Carbopack B と同等

C３〜C16 の揮発性有機化合物に対応

・サンプリング流量は 10～50 mL/min とし、最小 1 L、最大 6 L の空気試料を採取します。
・高湿度環境でサンプリングを行った場合は、脱離前に高純度ヘリウムを 50～100 mL/min で最大 3 L までドライパージしてください。
・ドライパージは室温で実施します。

適用温度

・最高使用温度　　　　　：400 ℃
・コンディショニング温度：350 ℃
・加熱脱離温度　　　　　：300～325 ℃

利点

・3種類の炭素系吸着剤を標準構成として組み合わせることで、C₃～C₁₆ の揮発範囲をシームレスにカバー。
・バックグラウンドが非常に低く、微量成分の分析に適している。
・分析目的に応じてチューブ構成を柔軟に変更可能。

欠点

・SVOC（準揮発性有機化合物）領域の大部分をカバーできない。

テクニカルガイド

NIOSH 2549 チューブは、1〜6 L の空気を対象としたアクティブサンプリング用の三層吸着チューブです。
標準構成は Supelco 社の命名では「Carbotrap 349」と呼ばれています。
一般的な代替構成として、Tenax GR／Carbograph 1／Carbosieve S-III の組み合わせが広く利用されています。　
　→ この構成により、SVOC領域まで揮発範囲が拡張されるという利点があります。

他のチューブとの比較

EPA TO-17 Tube Style 3 と比較すると、NIOSH 2549 チューブはわずかに疎水性が高いものの、両者の構成や性能は非常に近く、ほとんど差はありません。

参考文献

NIOSH Manual of Analytical Methods (NMAM) 2549: Volatile Organic Compounds (Screening), 4th rev. (1996), Cincinnati, OH
UK Health and Safety Executive MDHS 72 (Volatile Organic Compounds in Air), "Laboratory Method Using Pumped Solid Sorbent Tubes, Thermal Desorption and Gas Chromatography," Methods for the Determination of Hazardous Substances (MDHS), Sheffield, UK.
McCaffrey CA, MacLachlan J, Brookes BI [1994]. Adsorbent tube evaluation for the preconcentration of volatile organic compounds in air for analysis by gas chromatography-mass spectrometry. Analyst 119:897-902.
Bianchi AP, Varney MS [1992]. Sampling and analysis of volatile organic compounds in estuarine air by gas chromatography and mass spectrometry. J. Chromatogr. 643:11-23.
DANI Instruments Spa. Application Note PT_407: Method NIOSH 2549: Thermal Desorber Analysis for Occupational Safety and Health.