報 告 書 - 社団法人 日本海事検定協会

標準物質等のスペクトルのデータベースの提供
報
告
書
平成 24 年 3 月 31 日
一般社団法人日本海事検定協会
(理化学分析センター)
目
次
1. 研究の背景
2. 研究の目的
3. 研究の経過
4. 研究内容
<スペクトルデータベース目次>
5. 各種スペクトルの解析のための基礎知識と応用例
付録1
炭化水素の IR スペクトルの捉え方
付録2
グリコール化合物の赤外線吸収スペクトル
付録3
油脂の赤外線吸収スペクトル【赤外線吸収スペクトルと分子構造】
付録4
繊維の熱分解ガスクロマトグラフィー
付録5
芳香族化合物の UV スペクトル
1
1. 研究の背景
標準物質等のスペクトルは分析化学においては極めて重要な化学情報であり,特に物質特定
や異物鑑定等の調査においては必要不可欠である。しかし,私たちの周囲に存在する物質の種
類は極めて多く,それらを対象としたスペクトルを入手することは容易ではない。
一方,公開されたスペクトルデータベースは,質的あるいは収集数が決して充分とは言えず,
研究者はそれぞれのスペクトルを有償で,あるいは標準物質を購入して測定しなくてはならな
いのが実情である。それは時間的にも経済的にも大きな負担となっていることは明らかであり,
また,多くの公開情報が純物質に限ったスペクトルが多く,サンプルを処理して純物質を単離
してからでないと活用することが出来ない。スペクトル等の公開については,現状,研究文献
の中に散見されるものの,体系的に整理され,共通に利用できるデータベースは整備されてい
ない。
そこで,純物質に限らず複合物質を含めて私たちの身の回りにある物質のスペクトル等を公
開し,広く化学情報を提供することで分析化学の発展に資するものとしたい。
本スペクトルデータベースには以下の内容を掲載した。
分析方法(測定機器)
2011 年度
1.
赤外線吸収スペクトル分析
394
2.
熱重量-示差熱分析
91
3.
紫外線吸収スペクトル分析
34
4.
ガスクロマトグラフ分析
36
5.
X 線回折
9
小計(延べ)
564 物質
さらに,類似物質のスペクトルの違いやスペクトルの見方などについて「付録」として詳細
な解析を行った。2011 年度の付録では5テーマについて公開する。
2. 研究の目的
スペクトルの活用については,必ずしも物質を特定するためのニーズばかりではなく,簡易
的に特定物質の存在をチェックするような使い方も少なくない。そうしたニーズに応えるには,
より多くのスペクトル情報が公開されることが望ましい。
さらに広範な利用形態に対応した機能を実現するため,化学物質のデータベースの仕様作成
及び運用に関する研究を進め,学校法人,高校・大学の学生,あるいは分析化学に携わっている
方々の活用を願うものである。
3. 研究の経過
2011 年度 化学情報 DB の構成設計,収集データ種目の決定とデータ収集
2012 年度 収集データ種目の検討と化学情報 DB のデータ収集
2013 年度 化学情報 DB のデータ収集および DB 高度化に向けて基本設計
2014 年度 化学情報 DB のデータ収集および DB 高度化に向けて開発実施
2
4. 研究内容
本研究では,各種スペクトル及び様々なスペクトルの解析報告書(付録)を公開する。
各種分析機器による測定結果(スペクトル)の分類目次及び測定数(検体数)を以下に示す。
延べ 572 検体のサンプルについてスペクトルを得た。
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
1.
2.
赤外線吸収スペクトル分析
分類
検体数
炭化水素
84
アルコール
34
エーテル
15
ケトン,アルデヒド
29
酸
16
エステル
26
フェノール類
5
アミン
14
ポリマー
100
無機物
26
界面活性剤
8
グリース
2
色素
6
食用油
29
その他
18
合計
394
紫外線吸収スペクトル分析
分類
検体数
日用品・食品等
22
化学物質
12
合計
34
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
1.
2.
3.
1.
熱重量-示差熱分析
分類
化学薬品(有機物)
化学薬品(無機物)
石油関係
石炭関係
タンパク質
高分子 (プラスチック,ゴム,繊維)
固形燃料
炭水化物・その他
合計
ガスクロマトグラフ分析
分類
石油製品
木材
いちご
合計
X 線回折
分類
日用品
合計
-
※ 次頁の分析名をクリックすると,スペクトルが参照できます。
3
検体数
9
7
13
8
4
16
7
27
91
検体数
21
9
6
36
検体数
9
9
スペクトルデータベース目次
赤外線吸収スペクトル分析(FT-IR)
H
熱重量-示差熱分析(TG-DTA)
H
紫外線吸収スペクトル分析(UV-VIS)
H
ガスクロマトグラフ分析(GC)
H
H
X線回折分析(XRD)
4
H
赤外線吸収スペクトル分析
炭化水素
1. 軽油
2. A 重油
3. C重油(グレード 380)
4. ジェット燃料
5. Light Cycle Gas Oil (LCGO)
6. ハイオクガソリン
7. レギュラー+ハイオクガソリン
8. 潤滑油
9. アスファルト
10. アントラセン
11. 1-ウンデセン
12. 1-エイコサン
13. 4-エチル-m-キシレン
14. 3-エチルトルエン
15. エチルベンゼン
16. 1-オクタデセン
17. オクタン
18. ガソリン(レギュラー)
19. m -キシレン
20. o-キシレン
21. p -キシレン
22. クロロホルム
23. 原油
24. 1,2-ジエチルベンゼン
25. 1,3-ジエチルベンゼン
26. p-ジエチルベンゼン
27. ジエチルベンゼン
28. ジクロロペンタジエン
29. ジベンジル
30. 2,6-ジメチル-4-ヘプタノン
31. p-シメン
32. 重油
33. 潤滑油(ベースオイル)
34. スチレン
35. デカン
36. 1-デセン
37. 1-テトラデセン
38. 1,2,3,4-テトラメチルベンゼン
39. 1,2,3,5-テトラメチルベンゼン
40. 1,2,4,5-テトラメチルベンゼン
41. 灯油
42. 1-ドコセン
43. ドデカン
44. n-ドデシルベンゼン
45. 1-ドデセン
46. 1,3,5-トリエチルベンゼン
47. 1-トリデセン
48. 2,4,4-トリメチル-1-ペンテン
49. 2,4,4-トリメチル-2-ペンテン
50. 1,2,4-トリメチルベンゼン
51. トルエン
52. ナフサ
53. ナフタレン
54. ノナン
55. 1-ノネン
56. パラフィンワックス
57. バンカーC 重油(グレード 180)
58. ビフェニル
59. フェナントレン
60. iso-ブチルベンゼン
61. n-ブチルベンゼン
62. 2-n-プロピルトルエン
63. 3-n-プロピルトルエン
64. 4-n-プロピルトルエン
65. iso-プロピルベンゼン(クメン)
66. n-プロピルベンゼン
H
67.
68.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
1-ヘキサデセン
へキサン
1-へキセン
1-ヘプタデセン
ヘプタン
ヘミメリテン
ベンゼン
1,3-ペンタジエン
1-ペンタデセン
ペンタメチルベンゼン
1-ペンテン
2-ペンテン
ポリスチレン
メシチレン
2-メチル-1-ブテン
2-メチル-1-ペンテン
メチルシクロペンタジエン ダイマリモネン
アルコール類
1. tert-アミルエチルエーテル
2. アリルアルコール
3. 1-エイコサノール
4. エタノール
5. オクタノール
6. オレイルアルコール
7. カテコール
8. グリセリン
9. ジエチレングリコール
10. シクロヘキサノール
11. 1-デカノール
12. 1-テトラデカノール
13. ドデカノール
14. トリエチレングリコール
15. 1-トリデカノール
16. トリメチレングリコール
17. 2-フェニルエタノール
18. 2-ブタノール
19. フルフリルアルコール
20. 1-プロパノール
21. プロピレングリコール
22. 1-ヘキサデカノール
23. 1-ヘキサノール
24. ヘプタデカノール
25. ヘプタノール
26. ベンジルアルコール
27. 2-ペンタノール
28. ポリエチレングリコール
29. マンニトール(糖アルコール)
30. メタノール
31. 3-メチル-1-ブタノール
32. 3-メチル-2-ブテン-1 オール
33. 2-メチル-2-プロパノール
34. 1-メトキシ-2-プロパノール
エーテル
1. tert-アミルメチルエーテル
2. イソプロピルセロソルブ
3. エチルn-プロピルエーテル
4. 2-エトキシエタノール(エチルセロソルブ)
5. グラニュー糖
6. ジエチルエーテル
7. 1,3-ジオキサン
8. 1,4-ジオキサン
9. ジフェニルエーテル
10. ジプロピレングリコールモノメチルエーテル
5
11.
12.
13.
14.
15.
目次へ戻る
ジメトキシメタン(メチラール)
ブチルエーテル
ブチルセロソルブ
メチル tert-ブチルエーテル(MTBE)
メチルセロソルブアセテート
ケトン,アルデヒド
1. アセチルアセトン
2. アセトアルデヒド
3. アセトフェノン
4. アセトン
5. イソブチルアルデヒド
6. イソホロン
7. 2-オクタノン
8. p-キシロキノン
9. クロトンアルデヒド
10. ジアセチル(ブタン-2.3-ジオン)
11. ヒドロキシアセトン
12. ピナコリン
13. ブチルアルデヒド
14. γ-ブチロラクトン
15. 2-フリルメチルケトン
16. プロピオフェノン
17. 1-ヘキサナール
18. 2-ヘキサノン
19. 3-ヘキサノン
20. 3-ヘプタノン
21. ヘプチルアルデヒド
22. ホルムアルデヒド
23. ホロン
24. 3-メチル-3-ブテン-2-オン
25. 4-メチル-3-ペンテン-2-オン
26. メチルイソブチルケトン
27. メチルイソプロピルケトン
28. メチルエチルケトン(MEK)
29. メチルビニルケトン
有機酸
1. アジピン酸
2. L-アスコルビン酸
3. オレイン酸
4. カプロン酸
5. 吉草酸
6. ぎ酸
7. くえん酸
8. くえん酸一水和物
9. 酢酸
10. ステアリン酸
11. 乳酸
12. ノナデシル酸
13. パルミチン酸
14. プロピオン酸
15. ヘプタン酸
16. ラウリン酸
エステル
1. L(+)-アスパラギン酸ナトリウム一水和物
2. L-グルタミン酸ナトリウム
3. Peanut oil
4. Soybean oil(大豆油)
5. オクタン酸エチル
6. オルトギ酸トリエチル
7. オレイン酸メチル
8. 酢酸 n-プロピル
9. 酢酸エチル
10. ステアリン酸メチル
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
ナタネ油+大豆油
パルミチン酸メチル
ひまし油
フタル酸ジエチルヘキシル
プロピオン酸 n-ブチル
プロピオン酸イソブチル
ポリアクリル酸 2-エチルへキシル
ポリアクリル酸n-ブチル
ポリアクリル酸イソブチル
ポリアクリル酸エチル
ポリアクリル酸メチル
ミリスチン酸メチル
こはく酸二ナトリウム
酢酸カルシウム一水和物
酒石酸カルシウム四水和物
ステアリン酸カルシウム
フェノール類
1.
2.
3.
4.
5.
2.6-dimethoxyphenol
2,4-dimethylphenol
2.6-di-t-butylphenol
3.3.5.5-tetra-t-butyl-4.4-diphenoquinone
フェノール
アミン類
1. アクリルアミド
2. アクリル酸 2-(ジメチルアミノ)エチル
3. アセトアミド
4. エチレンジアミン
5. ジエタノールアミン
6. ステアリン酸ヒドラジド
7. トリエタノールアミン
8. トリオクチルメチルアンモニウムクロライド
9. 尿素(炭酸ジアミド)
10. 1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン
11. ブチルアミン
12. プロピルアミン
13. ベンズアミド
14. モノエタノールアミン
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
ポリマー
69.
70.
1. Acrylonitrile butadiene styrene resin
71.
2. アルギン酸ナトリウム
3. Butylmetacryate isobutylmethacrylate polymer 72.
73.
4. アセチルセルロース
74.
5. Cellulose acetate butyrate
75.
6. Cellulose propionate
76.
7. Cellulose triacetate
77.
8. Ethyl cellulose
78.
9. Ethylene acrylic acid copolymer
79.
10. Ethylene ethyl acrylic copolymer.sp
80.
11. Ethylene methacrylic acid copolymer
81.
12. Ethylene propylene copolymer
82.
13. Ethylene vinyl acetate copolymer 14w%
83.
14. Ethylene vinyl acetate copolymer 18w%
84.
15. Ethylene vinyl acetate copolymer 25w%
16. Ethylene vinyl acetate copolymer 28w%
85.
17. Ethylene vinyl acetate copolymer 33w%
18. Ethylene vinyl acetate copolymer 40w%
86.
19. Ethylene vinyl alcohol copolymer
87.
20. ヒドロキシエチルセルロース
88.
21. Hydroxypropyl cellulose
89.
22. Hydroxypropyl methyl cellulose
23. Methyl cellulose
90.
24. Methyl vinyl ether maleic acid copolymer
91.
25. Methyl vinyl ether maleic anhydride
copolymer
92.
26. N-vinylpyrrolidone vinil acetate copolymer
27. Nylon11
93.
28. Nylon12
Nylon6
Nylon6(3)t
Nylon6/12
Nylon6/6
Nylon6/9
Phenoxy resin
Poly(1-butene),isotactic
Poly(2,4,6-tribromostyrene)
Poly(2,6-dimethyl-p-phenylene oxide)
Poly(2-hydroxyethyl methacrylate)
Poly(4,4-dipropoxy-2,2-diphenyl propane
fumarate)
Poly(4-methyl 1-pentene)
Poly(acrylic acid)
Poly(butylene terephthalate)
Poly(diallyl phthalate)
Poly(ethyl methacrylate)
Poly(ethylene oxide)
Poly(ethylene terephthalate)
Poly(isobutyl methacrylate)
Poly(methyl methacrylate)
Poly(n-butyl methacrylate)
Poly(phenylene sulfide)
Poly(p-phenylene ether_ sulphone)
ポリテトラフルオロエチレン
Poly(vinil stearate)
ポリ酢酸ビニル
Poly(vinyl alcohol), 98%hydrolyzed
Poly(vinyl alcohol), 99.7%hydrolyzed
Poly(vinyl butyral)
ポリ塩化ビニル
Poly(vinyl chloride),carboxylated
Poly(vinyl formal)
Poly(vinylidene fluoride)
Polyacetal
Polyacrylamide
Polyacrylamide,carboxyl modified high
carboxyl content
Polyacrylamide,carboxyl modified low
Polyamide resin
1,2-polybutadiene
Polycaprolactone
Polycarbonate
Polychloropren
Polyethylene, chlorinated 25wt%
Polyethylene, chlorinated 36wt%
Polyethylene, chlorinated 42wt%
Polyethylene, chlorosulfonated 43wt%
Polyethylene, highdensity
Polyethylene, low density
Polyethylene, oxidized
Polyisoprene, chlorinated
Polypropylene,isotatic
Polystyrene
Polysulfone
Polyvinylpyrrolidon
Sodium polyacrylate
Styrene acrylonitrile copolymer, 25%
acrylonitrile
Styrene acrylonitrile copolymer, 32%
acrylonitrile
Styrene allyl alcohol copolymer, 5.4-6.0%
hydroxyl
Styrene butadiene, aba block copolymer
Styrene butyl methacrylate copolymer
Styrene ethylene-butylene, aba block
copolymer
Styrene isoprene, aba block copolymer
Styrene maleic anhydride, partial methyl
ester
Vinyl chloride vinyl acetate
copolymer(vinilchloride 88%, vinil acetate
12%)
Vinyl chloride vinyl acetate
6
94.
95.
96.
97.
copolymer(vinilchloride 90%, vinil acetate
10%)
Vinyl chloride vinyl acetate hydroxylpropyl
acrylate vinil chloride 80%,vinil acetate 5%
Vinyl chloride vinyl acetate maleic acid
terpolymer vinil chloride 86%,vinil acetate
13%
Vinyl chloride vinyl acetate maleic acid
terpolymer vinyl chloride81%,vinyl
acetate16.5%
Vinyl chloride vinyl acetate vinyl alcohol
terpolymer
98. Vinylidene chloride 5% vinyl chloride
copolymer
99. Vinylidene chloride acrylonitrile 20%
copolymer
100. Zein,purified
無機物
1. 塩化アンモニウム
2. 塩化カルシウム
3. 過塩素酸マグネシウム
4. ガラス
5. ガラスファイバー
6. クロロ酢酸
7. ケイ酸マグネシウム(フロリジル)
8. 酸化亜鉛
9. 酸化アルミニウム
10. 酸化ケイ素
11. 酸化マグネシウム
12. 酒石酸カリウム
13. 酒石酸水素カリウム
14. 硝酸マグネシウム・六水和物
15. シリカゲル
16. 水酸化ナトリウム
17. 石英ウール
18. 炭酸カルシウム
19. 炭酸水素ナトリウム
20. 炭酸ナトリウム
21. 土砂
22. 二硫化炭素
23. 硫酸亜鉛・七水和物
24. 硫酸カルシウム
25. 硫酸マグネシウム・七水和物
26. リン酸二水素カルシウム
界面活性剤
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
1-オクタンスルホン酸ナトリウム
石けん
ソルビタンモノオレエート(Span80)
直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム
ノニオン(NA-2)
ノニオン(NB-1)
ノニオン(NC-1)
ノニオン(ND-1)
グリース
1. グリース(Ca,Zn)
2. グリース(Mo,S)
色素
1.
2.
3.
4.
5.
6.
チモールブルー
チモールブルーナトリウム
ブロモクレゾールグリーン
ブロモフェノールブルー
メタクレゾールパープル
メチレンブルー三水和物
食用油
1. RBD ココナッツ油
2. RBD パームカーネルオイル
3. アーモンド油
4. アボカド油
5. 亜麻仁油
6. エキストラバージンセサミオイル
7. エゴマ油(シソ油)
8. オリーブ油
9. グレープシード油
10. コーン油
11. ゴマ油
12. コメ油
13. サフラワー(ベニバナ)油
14. サラダ油(ナタネ,キャノーラ)
15. 白ゴマ油
16. 大豆油
17. トリリノレイン
18. パーム原油
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
パーム油
廃食用油
バター(有塩)
発酵バター(無塩)
ヒマワリ油
ヘット(牛脂)
ホホバ(ジョジョバ)シード油
マーガリン
マカダミアナッツ油
綿実油(めんじつゆ)
ラード(豚脂)
その他
1.
2.
3.
ウコンドリンクA
ウコンドリンクA(100℃乾燥後)
ウコンドリンクB
7
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
ウコンドリンクB(100℃乾燥後)
乾燥わかめ
クエン酸ナトリウム
血液
Di-tert-butyl peroxide
ジメチルスルホキシド
酒石酸水素ナトリウム一水和物
シリコーンオイル
ステアリン酸ナトリウム
デオキシコール酸
ビタミン A パルミテート,油性
2-ピロリドン
ヨードチンキ
ラウリン酸ナトリウム
リン酸水素カリウム
熱重量-示差熱分析
H
化学薬品(有機物)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
EG(エチレングリコール)
アルカリ石けん
グリセリン
樟脳(カンファー)
石けん
ソルビトール
中性洗剤
フェノール
油脂(ナタネ油)
H
26.
27.
石炭系
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
鉛筆の芯
カーボンブラック
黒鉛(グラファイト)
残炭カーボン(内部)
石炭
石油コークス
備長炭
無煙炭
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
硫黄
塩化ナトリウム
シリカゲル(吸湿前)
シリカゲル(吸湿後)
炭酸カルシウム
炭酸水素ナトリウム
炭酸ナトリウム
石油系
1. A重油
2. C重油
3. LSA 重油
4. アスファルテン
5. アスファルト
6. 軽油
7. 減圧軽油
8. 潤滑油(使用油)
9. 潤滑油(新油)
10. 灯油
11. パーム原油
12. ワックス
13. マイクロクリスタリーワックス
インスタントコーヒー(顆粒)
貝殻
たんぱく質
1.
2.
3.
4.
きな粉
粉ミルク
ゴマ
豆腐
プラスチック・ゴム・繊維など
炭水化物,その他
化学薬品(無機物)
目次へ戻る
1.印刷紙
2.ウコン
3.グラニュー糖
4.小麦粉(デンプン)
5.コルク栓
6.雑草
7.砂糖(白糖)
8.ジャスミン
9.食パン
10. タバコ(フィルター)
11. タバコフィルター(活性炭側)
12. タバコフィルター(活性炭なし)
13. ダンボール
14. 茶
15. 茶(鉄観音)
16. ツバキ(枝)
17. ツバキ(葉)
18. ニトロセルロース
19. 尿素
20. ポテトチップ
21. 木材(鉛筆削りくず)
22. 薬包紙
23. ろ紙
24. ワサビ
25. インスタントコーヒー
1. アクリル
2. アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体
3. 麻
4. 絹
5. 黒ゴム(実験器具用ゴム栓)
6. 脂肪酸メチルエステル
7. シリコンゴム
8. セプタム各種
9. 天然ゴム(輪ゴム)
10. ナイロン
11. ポリエチレン(PE)
12. ポリエチレンテレフタレート(PET)
13. ポリスチレン(PS)
14. ポリプロピレン(PP)
15. 木綿
16. ラテックス
固形燃料
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
パームペレット(EFB)
RDF(ごみ固形化燃料)
RPF(廃紙・プラスチック固形化燃料)
ナタネペレット
バークペレット
木質ペレット(ブラック)
ホワイトペレット
H
紫外線吸収スペクトル分析
日用品・食品
1. しょう油 0.4vol%(水溶媒)
2. ソース 0.4vol%(水溶媒)
3. グレープフルーツジュース 6vol%(水溶媒)
4. インスタントコーヒー 40ppm(水溶媒)
5. 黒インク(メタノール溶媒)
6. 赤インク(メタノール溶媒)
7. 蛍光ペン 青(メタノール溶媒)
8. 蛍光ペン 青 50vol%(メタノール溶媒)
9. 蛍光ペン 黄(メタノール溶媒)
10. 蛍光ペン 黄 25vol%(メタノール溶媒)
11. 蛍光ペン オレンジ 50vol%(メタノール溶媒)
12. 蛍光ペン 緑 50vol%(メタノール溶媒)
13. 蛍光ペン ピンク 50vol%(メタノール溶媒)
14. パセリ(エーテル抽出物)
15. 黄パプリカ(エーテル抽出物)
16. クレソン(エーテル抽出物)
17. 赤パプリカ(エーテル抽出物)
18. 朱肉インク 3vol%(メタノール溶媒)
19. 朱色インク 12.5vol%(メタノール溶媒)
20. 赤色インク 6vol%(メタノール溶媒)
21. 藍色インク 12.5vol%(メタノール溶媒)
22. 潤滑油添加剤 6vol%(メタノール溶媒)
化学物質
1. N,N-ジメチルホルムアミド 100ppm (メタノール溶媒)
2. N,N-ジメチルホルムアミド 1000ppm (メタノール溶媒)
3. メタクリル酸メチル 10ppm (エタノール溶媒)
4. メタクリル酸メチル 100ppm (エタノール溶媒)
5. メタクリル酸メチル 300ppm (エタノール溶媒)
6. フェノール 43ppm (エタノール溶媒)
7. ベンゼン 10ppm(エタノール溶媒)
8. ベンゼン 90ppm(エタノール溶媒)
9. ベンゼン 90ppm(エタノール溶媒)
10. メチルエチルケトン 100ppm(エタノール溶媒)
11. メチルエチルケトン 10ppm(エタノール溶媒)
12. スチレン 2ppm(エタノール溶媒)
8
ガスクロマトグラフ分析
H
H
石油製品
木材
1. ライトナフサ
2. ヘビーナフサ
3. レギュラーガソリン
4. ハイオクガソリン
5. GTL
6. ジェット燃 料
7. 灯 油
8. 軽 油
9. A重 油
10. ライトサイクルガスオイル
11. 潤 滑 油
12. 流 動 パラフィン
13. ワックス
14. 180cSt C重 油
15. 380cSt C重 油
16. 380cSt 高 硫 黄 重 油
17. 低 硫 黄 重 油
18. 低 硫 黄 ワキシー重 油
19. アスファルト
20. UZK 原 油
21. KF 原 油
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
いちご
1.
2.
3.
4.
5.
6.
H
X線回折分析
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
トドマツ
黒松
ベイマツ
ベニマツ
カーリーメープル
ソフトメープル
バーズアイメープル
ハードメープル
PC メープル
片栗粉
強力粉
ベーキングパウダー
炭 酸 カルシウム
アルミニウムの錆 び
鉄 さび(赤 さび)
鉄 さび(赤 さびと黒 さびの混 合 物 )
ブリキ錆 び
トタン錆 び
9
いちご
いちご
いちご
いちご
いちご
いちご
A
B
C
D
E
F
目次へ戻る
5. 各種スペクトルの解析のための基礎知識及び応用例
スペクトルの解析のための基礎知識,あるいはスペクトルの見方について,付録として以下
の5つのテーマで資料を作成した。
(1) 炭化水素の赤外線吸収スペクトルの捉え方
有機物の基本である炭化水素の赤外線吸収スペクトルの見方及び炭化水素で構成され
た石油製品の赤外線吸収スペクトルの特徴を示す。
(2) グリコール化合物の赤外線吸収スペクトル
セロソルブ及びジエチレングリコール化合物の赤外線吸収スペクトルの特徴を示す。
(3) 油脂の赤外線吸収スペクトル(赤外線吸収スペクトルと分子構造)
動植物油の赤外線吸収スペクトルの特徴及び脂肪酸組成との相関を調査する。
(4) 繊維の熱分解ガスクロマトグラフィー
各種繊維の熱分解ガスクロマトグラムの紹介及び2種類の繊維が混在するときの熱分
解ガスクロマトグラムの変化を調査する。
(5) 芳香族の UV スペクトル
芳香族化合物の UV スペクトルの特徴及びそれらの僅かな違いを示す。
10
付録1
炭化水素の IR スペクトルの捉え方
石油製品の赤外線吸収スペクトルは,官能基の多寡によって製品毎に特有の吸収帯が出現す
る。
石油製品は炭化水素の混合物であり,製品によってパラフィンやオレフィン,アロマ等の成
分組成が異なっているため、赤外線吸収スペクトルからどんな成分が多く含まれているかを捉
えることが可能である。石油製品の代表的な特徴を以下に示す。
z
通常のパラフィンワックスは直鎖の飽和炭化水素であるため,主要な官能基はメチレン基である。
z
分解ガソリンは不飽和化合物が多いため,オレフィンの特徴が現れる。
z
3000cm -1 以上に吸収帯が出現していれば,アロマか不飽和炭化水素を含んだ製品である。
z
低硫黄ワキシー重油のスペクトルはワックスの特徴(720 cm -1 付 近 に2本の吸収帯)が出現する。
z
切削油等の沸点が比較的低い潤滑油には n-パラフィンが含まれており,赤外線吸収スペクトルに
反映される。
本研究では,石油製品の構成成分で
114.2
112
1037
110
891
108
7 24
ある炭化水素の僅かな構造の違いや構
1378
106
104
102
成割合の違いが赤外線吸収スペクトル
100
1466
98
メチル基由来
96
%T
2874
2860
94
にどのように反映されるのかを知るた
ヘキサン
C-C-C-C-C-C
92
90
88
め,単純な炭化水素のスペクトルを解
86
84
29 2 5
82
析した。
2 95 9
80
79.0
4000.0
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
1600
1400
1200
1000
800
650.0
113.0
112
110
739
3401
1379
108
3079
ヘキサン(パラフィン)
106
1642
104
1458
102
ヘキサンはメチル基とメチレン基で構
100
98
%T
96
成されているのに対し,1-ヘキセンは官
オレフィン
由来
2874
9 92
1-へキセン
C=C-C-C-C-C
94
2 96 0
92
能基の種類が多いため複雑である。
29 2 8
90
オレフィン
由来
88
86
84
83.0
4000.0
1-ヘキセン(オレフィン)
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
1600
1400
1200
90 8
1000
800
650.0
800
650.0
111.7
ヘキサンに比べて,オレフィン固有の
26 9 0
27 9 3
2599
2660
105
1257
1014
1 03 9
100
9 03
861
95
-1
-1
3000 cm ,900 cm が出現している。こ
のオレフィンバンドは多価不飽和脂肪
90
85
メチレン基のみ
80
75
1 44 9
%T
70
65
酸の桐油などにも出現する。
60
2851
55
シクロヘキサン
50
シクロヘキサン(シクロ/環状)
最もシンプルな構造のメチレン基だけ
45
2923
40
35.0
4000.0
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
1600
1400
1200
1000
114.3
110
で構成されるため,スペクトルもシンプ
2661
2598
1262
105
1 09 1
1 3 75
964
909 843
871
100
95
ルである。
CH 3
90
%T
メチル基由来
1 44 8
85
2948
80
メチルシクロヘキサン(シクロ/分岐)
2 8 53
75
70
シクロヘキサンと比べるとメチル基が
メチルシクロヘキサン
65
60
2920
50.0
4000.0
40
.0
21
0
1
どこに出現するかが良く分かる。
55
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
1600
1400
1200
1000
800
650.0
5
9
2887
2 32 4
0
9
ベンゼン(芳香族)
1 3 93
1959
1175
8 50
774
1527
1815
5
8
3090
3 07 1
0
8
3 03 5
1035
5
7
0
7
メチル基とメチレン基とが消失し,芳香
5
6
1478
0
6
5
5
0
5
T
%
5
4
族環に由来した 3090~3035 cm -1 に吸収
芳香族環由来
0
4
ベンゼン
5
3
0
3
5
2
帯が出現している。
0
2
5
1
6 66
0
1
0
.
0
5
6
0
0
8
0
0
0
1
0
0
2
1
0
0
4
1
0
0
6
1
0
01
81m
c
0
0
0
2
0
0
4
2
0
0
8
2
0
0
2
3
0
0
6
3
0
.
0
0
6 0
. 4
4
11
付録2
グリコール化合物の赤外線吸収スペクトル
グリコールエーテル等のグリコール誘導体の赤外線吸収スペクトルには以下の特徴が見られ
る。
•
1110cm -1 付近にエーテル(-C-O-C-)由来の大きな吸収帯が2本出現する。ただし,
グリコール部の炭素数が増えるにつれ,2本の吸収帯が明確に分かれなくなる。
•
末端の置換基の炭化水素部に分岐があると,スペクトルが大きく変わる。
•
グリコール化合物は 1110 cm -1 付近の吸収は共通しているが,同族体であっても赤外
線吸収スペクトルのプロフィールの違いが明確であるため,炭素鎖の僅かな違いを識
別することが可能と考えられる。
エチレングリコール化合物とジエチレングリコール化合物は,エーテル由来の 1110 cm -1 付近及び 1065 cm -1
付近に大きな吸収帯を持つ。グリコール部(EG,DEG,DPG 等)の違いによって2本の吸収帯に違いがみら
れ,EG 系では明確な二股になっているが,DEG 系では股が浅く,顕著な二股ではない。さらに,DPG 系に
なると,1110 cm -1 付近の2本の吸収帯が1本になっている。
100.0
100.0
100.0
95
95
95
90
1227
90
90
830
1445
85
3405
3440
1352
1374
2976
1255
85
932
1470
85
1453
1366
80
886
75
938
1373
989
3351
75
1007
75
70
2871
%T
1330
888
80
2869
859
2972
2879
80
2953
%T
%T
65
70
70
60
65
65
60
55
60
45
40
35.0
4000.0
エチレングリコール
モノエチルエーテル
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
55
1115
1061
50
1600
1400
1200
1000
800
45.0
650.0 4000.0
1047
55
50
ジエチレングリコール
モノエチルエーテル
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
50
1066
45
1103
1600
1400
1200
1000
800
ジプロピレングリコール
モノメチルエーテル
40.0
4000.0
650.0
3600
3200
2800
2400
100.0
100.0
95
95
90
90
1447
85
1470
840
1375
1349
80
1366
1243
2976
3429
3412
85
933
885
889
75
80
2955
2868
70
2872
%T
75
%T
70
65
60
55
65
50
60
55
50.0
4000.0
エチレングリコール
モノイソブチルエーテル
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
1600
45
1065
1119
1400
1200
図1
40
1000
800
35.0
650.0 4000.0
ジエチレングリコール
モノイソブチルエーテル
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
1600
1064
1105
1400
1200
1000
800
650.0
グリコール化合物の特性吸収帯 1110 cm -1 付近
12
2000
1800
cm-1
1085
1600
1400
1200
1000
800
650.0
1 00 .0
95
7 37
90
1 23 4
977
3411
85
1458
1 3 58
890
80
2 93 5
75
2867
%T
70
65
エチレングリコール
モノブチルエーテル
60
10 6 9
55
1119
50
45 .0
4 0 00 .0
3600
32 0 0
2 80 0
2 4 00
20 0 0
1 00 .0
1 80 0
cm - 1
1 60 0
1 4 00
12 0 0
10 0 0
800
6 5 0.0
800
6 5 0.0
95
90
3412
85
1470
1366
889
80
2955
2872
%T
メチル
75
メチル
70
65
エチレングリコール
モノイソブチルエーテル
60
55
1065
1119
50 .0
400 00 .0
1 00 .
3600
32 0 0
2 80 0
2 4 00
20 0 0
1 80 0
cm - 1
1 60 0
1 4 00
12 0 0
10 0 0
95
90
1473
3429
85
741
2940
28 7 5
836
80
%T
セロソルブの側
鎖部分が同じ炭素
数であってもその
構造によって大き
くスペクトルプロ
フィールが変化し
ている。
n-ブ チ ル 基 と iブチル基は殆ど同
等のスペクトル
で,メチル基由来
の 2955 cm -1 の吸
収帯が僅かに大き
くなっている。
1 38 9
1234
889
1022
75
2974
95 0
メチル
70
メチル
1 3 63
65
エチレングリコール
モ ノ t-ブ チ ル エ ー テ ル
60
1195
1 0 66
55
50 .0
4 00 0 .0
3 6 00
3 2 00
2 8 00
図2
24 0 0
20 0 0
18 0 0
cm - 1
1 60 0
1 40 0
1 2 00
1 00 0
80 0
6 5 0 .0
側鎖(置換基)の違いによるスペクトルの差異
【課題】
(1) 単純なグリコール化合物だけでなく,モノエーテルアセテート等の関連物質との違いを
明らかにする。
(2) エチレングリコールが環状になった 1,4-ジオキサン(2量体),3量体,4量体等のスペ
クトルを得る。
13
表2
グリコール化合物の赤外線吸収スペクトル
セロソルブ(エチレングリコールモノエーテル)
ジエチレングリコールエーテル
100.0
100.0
95
95
90
1 23 3
90
13 6 8
85
9 62
2 82 8
3 40 3
2 88 1
1 19 3
1243
2976
3429
840
1375
1349
80
83 1
75
933
885
8 90
70
%T
1447
85
1 45 4
80
75
1 01 7
2868
65
70
%T
60
65
55
60
50
45
40
35
30.0
4000.0
エチレングリコール
モノメチルエーテル
55
1 12 0
50
1 0 61
45
40
3600
3200
2800
2400
2000
100.0
1800
cm-1
1600
1400
1200
1000
800
650.0
35.0
100.
0
4000.
0
95
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
1064
1105
1600
1400
1200
1000
800
650.0
800
650.0
95
12 27
90
ジエチレングリコール
モノエチルエーテル
83 0
1 44 5
85
3 40 5
1 3 52
13 74
29 76
90
9 32
3440
1255
80
1470
85
8 86
1366
2 8 69
75
2953
888
80
70
%T
65
75
2871
%T
60
70
55
50
45
40
35.0
4000.0
100.0
エチレングリコール
モノエチルエーテル
3600
3200
2800
2400
2000
65
60
11 15
1 0 61
55
1800
cm-1
1600
1400
1200
1000
800
50
650.0
45.0
4000.0
95
ジエチレングリコール
モノイソブチルエーテル
3600
3200
2800
2400
2000
100.5
90
1 22 6
29 38
85
1800
cm-1
1066
1103
1600
1400
1200
1000
8 03
14 68
34 17
95
87 2
725
28 77
13 34
892
3440
80
1245
90
2 97 2
1351
75
934
13 6 9
1458
85
96 4
%T
889
70
80
65
60
55
50
45.0
4000.0
%T
エチレングリコール
モノイソプロピルエーテル
3600
3200
2800
2400
2000
100.0
1800
cm-1
75
2928
11 28
2859
70
65
1 05 9
1600
1400
1200
1000
800
650.0
60
55
95
ジエチレングリコール
モノヘキシルエーテル
1066
1115
73 7
90
50.0
4000.0
1 23 4
85
3600
3200
2800
2400
2000
97 7
3 4 11
14 58
1600
1400
1200
1000
800
650.0
95
8 90
80
1800
cm-1
100.5
13 5 8
29 35
3063
814
90
75
85
2 86 7
%T
2874
2932
3354
1372
996
1154
790
80
70
1300
75
65
70
60
55
50
45.0
4000.
0
100.
0
エチレングリコール
モノブチルエーテル
1455
65
1 06 9
%T
1172
1587
893
915
1598
60
55
1 11 9
1078
1494
50
45
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
1600
1400
1200
1000
800
650.0
40
35
95
30
25
90
1040
690
ジエチレングリコール
ジエチルエーテル
1241
750
20
3 4 12
85
14 70
15.0
4000.0
13 66
8 89
80
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
1600
1400
1200
1000
800
650.0
800
650.0
29 55
2 8 72
%T
75
70
65
60
55
50.0
4000.0
エチレングリコール
モノイソブチルエーテル
10 65
1 11 9
100.0
3600
3200
2800
2400
2000
100.0
1800
cm-1
1600
1400
1200
1000
800
650.0
95
90
95
85
90
1 47 3
3 42 9
85
1453
74 1
2 94 0
2 87 5
859
2972
2879
80
8 36
1330
938
1373
989
3351
75
80
%T
13 89
1 23 4
1007
8 89
%T
10 22
75
2 97 4
9 50
70
65
70
60
1 36 3
65
60
55
50.0
4000.0
100.5
エチレングリコール
モノ t-ブチルエーテル
3600
95
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
55
50
1 19 5
1 06 6
1400
1200
1000
800
650.0
800
650.0
40.0
4000.0
3 46 9
85
1 44 4
29 76
1 29 6
1 37 4
1 24 4
1 34 9
94 4
8 46
75
2 86 6
70
65
%T
60
55
50
45
40
35
30
25
20.0
4000.0
エチレングリコール
モノフェニルエーテル
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
1047
1085
45
1600
90
80
ジプロピレングリコール
モノメチルエーテル
11 07
1600
1400
1200
1000
14
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
1600
1400
1200
1000
付録3
油脂の赤外線吸収スペクトル
【赤外線吸収スペクトルと分子構造】
油脂の赤外線吸収スペクトルには,以下の3か所に
特徴的な吸収帯が出現する。
脂肪酸由来
-1
z
エステル基由来(-COO-R)…… 1740 cm
z
エーテル基由来(C-O-C)
z
アルキル基由来(-CCC…)…… 2900 cm-1 付近
…… 1150 cm-1 付近
赤外線吸収スペクトルの解析から得られた事項は以
下の通りである。
z
この部分の構造の違いがス
ペ ク ト ル の 違 いと な る 。
多価不飽和脂肪酸の構造を多く含む亜麻仁油,エゴ
マ油などはオレフィン由来の 3010cm-1 の吸収が大
図1
きくなる。
z
油脂の分子構造
ア ル キ ル 基 由 来 の 2900cm-1 と エ ス テ ル 基 由 来 の
1740cm-1 の吸収比率が試料によって異なっている。これは脂肪酸組成の違いによるものであ
るが,今年度の研究では脂肪酸組成を測定していないため次年度以降の課題である。
z
脂 肪 酸 の ア ル キ ル 基 の 長 さ , 飽 和 ・ 不 飽 和 の 有 無 に よ っ て 2900 cm -1 付 近 の 吸 収 の 大 き さ
(1740cm-1 付近の吸収との比率)に影響が出る。
z
赤外線吸収スペクトルから油脂の種類を特定することは困難であるが,脂肪酸構造中に不飽
和を多く持つものは識別ができる。
101.3
100
98
96
94
92
90
3007
1377
-C=C-
オレフィン
88
1463
86
1236
722
1119
1096
84
-CH 2 -
メチレン
82
80
%T
78
76
-CCCC…
炭素骨格
-C-O-C
エーテル
2853
74
1160
72
70
68
66
64
62
60
58.0
4000.0
-COO-C-
エステル
2923
-CH 3 メチル
-CH 2 -メチレン
3600
3200
1744
2800
図2
2400
2000
1800
cm-1
1600
1400
1200
油脂の代表的なスペクトル(ナタネ油)
15
1000
800
650.0
表1
固形油脂
※ 脂肪酸組成は油脂化学便覧から抜粋し,グラフ化した。
試料
脂肪酸組成※
赤外線吸収スペクトル
06 4 2 0 8
.0 0 0 0 9
71 1 1 1
0
1
60
1377
6 4 2 0 8
9 9 9 9 8
50
牛脂
40
1465
1116
30
20
4 2 0 8 6
7 7 7 6 6
1162
10
2852
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
0
1
0
1
2
3
4
0
1
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
T
%
炭化水素由来の
2900cm-1 付近の吸収
と エステ ル由来の
1744cm-1 の吸収はほ
ぼ同じ高さである。
720
6 4 2 0 8 6
8 8 8 8 7 7
牛脂
所見
1744
0
.
0
5
6
0
0
8
0
0
0
1
0
0
2
1
0
0
4
1
0
0
6
1
0
01
81m
c
0
0
0
2
0
0
4
2
0
0
8
2
0
0
2
3
0
0
6
3
0
.
0
0
4 5 0
6 . 4
2
6
4:
5:
6:
7:
8:
9:
10 :
12 :
14 :
16 :
16 :
16 :
16 :
17 :
17 :
18 :
18 :
18 :
18 :
18 :
19 :
19 :
20 :
20 :
20 :
20 :
22 :
22 :
22 :
22 :
24 :
24 :
2922
105.4
867
3477
100
3005
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
965
1417
1377
95
90
1238
720
1465
1116
1098
85
ラード
%T
80
75
1162
2852
牛脂とほぼ同じプ
ロフィールで,脂肪
酸組成も類似してい
る。
65
4:
5:
6:
7:
8:
9:
10 :
12 :
14 :
16 :
16 :
16 :
16 :
17 :
17 :
18 :
18 :
18 :
18 :
18 :
19 :
19 :
20 :
20 :
20 :
20 :
22 :
22 :
22 :
22 :
24 :
24 :
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
0
1
0
1
2
3
4
0
1
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
70
豚脂
1743
2921
60.0
4000.0
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
1600
1400
1200
1000
800
650.0
100.8
2293
98
96
60
1377
3007
94
1236
92
1646
90
1098
1117
1464
50
721
88
40
86
マーガリン
マーガリン
水
84
%T
30
82
1161
3386
80
20
2853
78
76
74
10
水
0
2922
70
68
67.0
4000.0
4:
5:
6:
7:
8:
9:
10 :
12 :
14 :
16 :
16 :
16 :
16 :
17 :
17 :
18 :
18 :
18 :
18 :
18 :
19 :
19 :
20 :
20 :
20 :
20 :
22 :
22 :
22 :
22 :
24 :
24 :
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
0
1
0
1
2
3
4
0
1
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
72
1743
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
1600
1400
1200
1000
800
水分の吸収を有し
ているが,その他の
部分は牛脂及びラー
ドとプロフィールは
ほぼ同等である。
マーガリンの原料
である植物油は3~
4種類がブレンドさ
れているとのこと。
650.0
104.9
104
102
2171
964
1417
100
1377
98
1237
発酵バター
96
720
1465
1103
94
92
1644
90
原料クリームを
乳酸発酵させて
から分離したも
の
%T
(データなし)
88
2853
86
1162
水
84
82
水分の吸収が大き
いが,その他の部分
はプロフィールがマ
ーガリンや牛脂等と
同等である。
80
78
水
3362
2922
1743
76
74
73.0
4000.0
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
1600
1400
1200
1000
800
650.0
103.8
102
2300
100
720
1650
98
1377
1465
35
1104
96
30
94
バター
1171
92
25
3410
90
88
20
水
%T
86
15
84
2852
82
10
1742
80
78
5
水
76
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
0
1
0
1
2
3
4
0
1
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
0
2920
74
72.0
4000.0
4:
5:
6:
7:
8:
9:
10 :
12 :
14 :
16 :
16 :
16 :
16 :
17 :
17 :
18 :
18 :
18 :
18 :
18 :
19 :
19 :
20 :
20 :
20 :
20 :
22 :
22 :
22 :
22 :
24 :
24 :
バター
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
1600
1400
1200
1000
800
650.0
16
炭化水素とエステ
ルの比率が上記の試
料と異なっている。
脂肪酸組成からし
て,飽和炭化水素の
含有率が高いことが
影響している。
表2-1 液状油脂
試料
赤外線吸収スペクトル
脂肪酸組成
101.3
100
70
98
96
94
3007
60
1377
92
なたね油1
90
50
88
1463
86
1236
722
1119
1096
84
40
82
ナタネ油
80
%T
30
78
76
2853
20
74
1160
72
10
70
66
0
2923
64
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
62
4
5
6
7
8
9
10
12
14
16
16
16
16
17
17
18
18
18
18
18
19
19
20
20
20
20
22
22
22
22
24
24
1744
60
58.0
4000.0
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
0
1
0
1
2
3
4
0
1
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
68
1600
1400
1200
1000
800
650.0
101.2
100
96
3006
94
1377
92
90
88
ベニバナ油
1463
86
1237
1095
1119
84
722
82
(サフラワ
80
%T
78
76
2853
74
ー油)
1160
72
70
68
66
2923
64
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
62
4
5
6
7
8
9
10
12
14
16
16
16
16
17
17
18
18
18
18
18
19
19
20
20
20
20
22
22
22
22
24
24
1744
60
58.0
4000.0
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
サフラワー油
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
0
1
0
1
2
3
4
0
1
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
98
1600
1400
1200
1000
800
650.0
101.1
98
60
96
94
3009
1377
92
50
90
88
1464
86
40
1236
722
1098
84
82
綿実油
30
80
%T
綿実油
78
76
20
2853
74
1160
72
10
70
66
0
2923
64
60
58.0
4000.0
4
5
6
7
8
9
10
12
14
16
16
16
16
17
17
18
18
18
18
18
19
19
20
20
20
20
22
22
22
22
24
24
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
62
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
0
1
0
1
2
3
4
0
1
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
68
1744
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
1600
1400
1200
1000
800
650.0
30
.0
11
0
1
8
9
6
9
50
4
9
3008
2
9
40
1377
米ぬか油
0
9
8
8
6
8
1464
1237
722
30
4
8
1119
1097
2
8
T
%
0
8
20
8
7
6
7
コメ油
4
7
2853
2
7
10
1160
0
7
6
6
4
6
4
5
6
7
8
9
10
12
14
16
16
16
16
17
17
18
18
18
18
18
19
19
20
20
20
20
22
22
22
22
24
24
2
6
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
0
1
0
1
2
3
4
0
1
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
8
6
0
2923
1744
0
.
0
5
6
0
0
8
0
0
0
1
0
0
2
1
0
0
4
1
0
0
6
1
0
01
81m
c
0
0
0
2
0
0
4
2
0
0
8
2
0
0
2
3
0
0
6
3
0
.
0
0
0 0
. 4
0
6
9 4
. 0
5 1
0
1
2 0 8 6 4
0 0 9 9 9
1 1
60
3009
50
1377
2 0
9 9
8 6 4
8 8 8
1464
40
1238
722
1098
30
2 0
8 8
20
8 6 4 2 0
7 7 7 7 7
2854
1161
10
8 6 4
6 6 6
0
2924
17
0
.
0
5
6
0
0
8
0
0
0
1
0
0
2
1
0
0
4
1
0
0
6
1
0
01
81m
c
0
0
0
2
0
0
4
2
0
0
8
2
0
0
2
3
0
0
6
3
0
.
0
0
4 0
. 4
1
6
4
5
6
7
8
9
10
12
14
16
16
16
16
17
17
18
18
18
18
18
19
19
20
20
20
20
22
22
22
22
24
24
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
1744
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
0
1
0
1
2
3
4
0
1
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
T
%
大豆油
大豆油
723
0 8
9 8
6
8
2855
T
%
4 2
8 8
0 8
8 7
6 4
7 7
2926
2 0
7 7
8 6
6 6
3008
1361
8 6
9 9
1436
1245
4 2 0 8
9 9 9 8
T
%
6 4 2 0 8
8 8 8 8 7
2924
6 4 2 0 8
7 7 7 7 6
1742
0
.
0
5
6
0
0
8
0
0
0
1
0
0
2
1
0
0
4
1
0
0
6
1
0
01
81m
c
0
0
0
2
0
0
4
2
0
0
8
2
0
0
2
3
0
0
6
3
0
.
0
0
6 4 4 0
6 6 . 4
2
6
4
.
6
0
1
4 2 0 8 6 4 2 0
0 0 0 9 9 9 9 9
1 1 1
722
(データなし)
1161
2924
T
%
8 6 4 2 0 8 6 4 2 0 8
8 8 8 8 8 7 7 7 7 7 6
1744
6 4
6 6
0
.
0
5
6
0
0
8
0
0
0
1
0
0
2
1
0
0
4
1
0
0
6
1
0
01
81m
c
0
0
0
2
0
0
4
2
0
0
8
2
0
0
2
3
0
0
6
3
0
.
0
0
5 0
. 4
1
6
6 0
. 0
1 1
0
1
80
8
9
842
6
9
1016
4
9
2
9
8
8
60
0
9
1244
6
8
1435
4
8
40
2
8
0
8
1195
T
%
30
1170
8
7
6
7
20
4
7
2
7
10
0
7
2924
6
6
0
8
6
4
6
0
.
0
5
6
0
0
8
0
0
0
1
0
0
2
1
0
0
4
1
0
0
6
1
0
01
81m
c
0
0
0
2
0
0
4
2
0
0
8
2
0
0
2
3
0
0
6
3
0
.
0
0
20 0
6. 4
1
6
18
50
722
1459
0
.
0
5
6
0
0
8
1016
848
4 2 0
0 0 0
1 1 1
60
914
100
650.0
800
1000
1200
0
0
0
1
8
.
6
0
1
1160
75
0
0
2
1
0
0
4
1
0
0
6
1
0
01
81m
c
0
0
0
2
0
0
4
2
0
0
8
2
0
0
2
3
0
0
6
3
0
.
0
0
2 0
. 4
3
6
722
1460
1741
30
85
40
722
20
80
2854
0
2923
65
1744
コーン油
95
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
0
1
0
1
2
3
4
0
1
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
4 2
9 9
4:
5:
6:
7:
8:
9:
10 :
12 :
14 :
16 :
16 :
16 :
16 :
17 :
17 :
18 :
18 :
18 :
18 :
18 :
19 :
19 :
20 :
20 :
20 :
20 :
22 :
22 :
22 :
22 :
24 :
24 :
8 6
9 9
0
1743
ひまわり油
70
1361
3009
50
1377
3009
1238
1464
20
1161
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
0
1
0
1
2
3
4
0
1
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
120
2 0
0 0
1 1
4:
5:
6:
7:
8:
9:
10 :
12 :
14 :
16 :
16 :
16 :
16 :
17 :
17 :
18 :
18 :
18 :
18 :
18 :
19 :
19 :
20 :
20 :
20 :
20 :
22 :
22 :
22 :
22 :
24 :
24 :
4
0
1
1377
3009
1236
1464
90
1400
1600
1800
cm-1
2000
2400
2800
3200
3600
60.0
4000.0
985
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
0
1
0
1
2
3
4
0
1
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
4
.
6
0
1
%T
コーン油
2854
ードオイル
2854
ひまわり油
1098
グレープシ
1170
2854
(データなし)
1195
廃食油
40
イン
80
1238
1459
60
1099
トリリノレ
トリリノレイン
100
1377
3009
脂肪酸組成
赤外線吸収スペクトル
試料
4:
5:
6:
7:
8:
9:
10 :
12 :
14 :
16 :
16 :
16 :
16 :
17 :
17 :
18 :
18 :
18 :
18 :
18 :
19 :
19 :
20 :
20 :
20 :
20 :
22 :
22 :
22 :
22 :
24 :
24 :
表2-2 液状油脂
104.7
1120
1098
70
10
表2-3 液状油脂
試料
赤外線吸収スペクトル
脂肪酸組成
100.8
70
100
1655
60
98
1375
721
96
1461
1237
94
3010
40
92
エゴマ油
エゴマ油
50
1099
1160
30
90
%T
88
20
86
2854
10
0
4:
5:
6:
7:
8:
9:
10 :
12 :
14 :
16 :
16 :
16 :
16 :
17 :
17 :
18 :
18 :
18 :
18 :
18 :
19 :
19 :
20 :
20 :
20 :
20 :
22 :
22 :
22 :
22 :
24 :
24 :
82
1743
80
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
0
1
0
1
2
3
4
0
1
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
84
2924
78.0
4000.0
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
1600
1400
1200
1000
800
650.0
106.9
106
50
104
1376
102
721
1462
1238
40
1099
100
亜麻仁油
3010
98
96
亜麻仁油
30
1160
94
%T
20
92
90
2854
10
88
84
0
1743
82
4:
5:
6:
7:
8:
9:
10 :
12 :
14 :
16 :
16 :
16 :
16 :
17 :
17 :
18 :
18 :
18 :
18 :
18 :
19 :
19 :
20 :
20 :
20 :
20 :
22 :
22 :
22 :
22 :
24 :
24 :
2925
80
79.0
4000.0
3600
3200
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
0
1
0
1
2
3
4
0
1
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
86
2800
2400
2000
1800
cm-1
1600
1400
1200
1000
800
650.0
9
.
6
0
1
4
0
1
2
0
1
1655
0
0
1
913
1418
8
9
3008
6
9
1377
4
9
1464
0
9
1238
722
1119
1098
8 6
8 8
(データなし)
4
8
T
%
バージンセ
2
9
エキストラ
2
8
0
8
8 6
7 7
サミオイル
2853
1160
4
7
2
7
0
7
8
6
2923
0
.
0
5
6
0
0
8
0
0
0
1
0
0
2
1
0
0
4
1
0
0
6
1
0
01
81m
c
0
0
0
2
0
0
4
2
0
0
8
2
0
0
2
3
0
0
6
3
0
.
0
0
6 1 0
6 . 4
4
6
1744
100.9
98
70
876
96
3005
94
1418
92
60 マカデミアナッツオイル
1033
1377
90
50
88
1236
86
722
1464
1096
1118
84
40
82
ナッツオイ
30
80
%T
78
76
ル
20
74
2853
1161
72
10
70
68
0
66
4:
5:
6:
7:
8:
9:
10 :
12 :
14 :
16 :
16 :
16 :
16 :
17 :
17 :
18 :
18 :
18 :
18 :
18 :
19 :
19 :
20 :
20 :
20 :
20 :
22 :
22 :
22 :
22 :
24 :
24 :
64
2922
62
60.0
4000.0
1744
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
0
1
0
1
2
3
4
0
1
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
マカダミア
1600
1400
1200
1000
800
650.0
6
.
6
0
1
4 2
0 0
1 1
0 8 6 4
0 9 9 9
1
70
60
1377
アーモンドオイル
50
2 0 8
9 9 8
1464
1238
722
1096
40
30
0 8 6 4
8 7 7 7
20
2854
1161
0
2923
0
.
0
5
6
0
0
8
0
0
0
1
0
0
2
1
0
0
4
1
0
0
6
1
0
01
81m
c
0
0
0
2
0
0
4
2
0
0
8
2
0
0
2
3
0
0
6
3
0
.
0
0
4 6 0
6 . 4
2
6
19
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
0
1
0
1
2
3
4
0
1
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
2 0 8 6
7 7 6 6
10
1744
4:
5:
6:
7:
8:
9:
10 :
12 :
14 :
16 :
16 :
16 :
16 :
17 :
17 :
18 :
18 :
18 :
18 :
18 :
19 :
19 :
20 :
20 :
20 :
20 :
22 :
22 :
22 :
22 :
24 :
24 :
T
%
6 4 2
8 8 8
アーモンド
油
3007
50
2
0
1
0
0
1
88
78
20
76
72
66
0
6
9
4
9
40
1377
2
9
0
9
8
8
6
8
4
8
T
%
2
8
0
8
8
7
10
6
7
1162
2853
4
7
2
7
0
0
7
8
6
1744
5
.
6
0
1
パーム核油
1417
1378
50
40
718
30
1238
20
0
1742
1160
10
2921
0
.
0
5
6
0
0
8
0
0
0
1
0
0
2
1
0
0
4
1
0
0
6
1
0
01
81m
c
0
0
0
2
0
0
4
2
0
0
8
2
0
0
2
3
0
0
6
3
0
.
0
0
4 2 0 8 6 4 2 0 8 6 4 2 0 8 6 4 2 0 8 6 4 25 0
0 0 0 9 9 9 9 9 8 8 8 8 8 7 7 7 7 7 6 6 6 6. 4
1 1 1
0
6
T
%
8 5
. 0
6 1
0
1
0
0
1
5
9
0
9
5
8
(データなし)
0
8
T
%
2853
5
7
0
7
5
6
0
6
0
.
0
5
6
0
0
8
0
0
0
1
0
0
2
1
0
0
4
1
0
0
6
1
0
01
81m
c
0
0
0
2
0
0
4
2
0
0
8
2
0
0
2
3
0
0
6
3
0
.
0
0
4 0
. 4
7
5
5
.
6
0
1
3004
1352
1465
1170
4 2 0 8 6 4 2 0 8 6 4 2 0
0 0 0 9 9 9 9 9 8 8 8 8 8
1 1 1
T
%
2853
2922
0
.
0
5
6
0
0
8
0
0
0
1
0
0
2
1
0
0
4
1
0
0
6
1
0
01
81m
c
0
0
0
2
0
0
4
2
0
0
8
2
0
0
2
3
0
0
6
3
0
.
0
0
8 6 4 2 0 8 6 4 20 0
7 7 7 7 7 6 6 6 6. 4
1
6
20
0
.
0
5
6
0
0
8
0
0
0
1
0
0
2
1
0
0
4
1
0
0
6
1
0
01
81m
c
0
0
0
2
0
0
4
2
0
0
8
2
0
0
2
3
0
0
6
3
0
.
0
0
6 2 0
6 . 4
4
6
2922
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
0
1
0
1
2
3
4
0
1
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
90
68
アボカドオイル
96
パーム油
8
9
718
1377
50
722
1236
650.
800
1000
1200
1400
1600
1800
cm-1
2000
2400
4:
5:
6:
7:
8:
9:
10 :
12 :
14 :
16 :
16 :
16 :
16 :
17 :
17 :
18 :
18 :
18 :
18 :
18 :
19 :
19 :
20 :
20 :
20 :
20 :
22 :
22 :
22 :
22 :
24 :
24 :
98
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
0
1
0
1
2
3
4
0
1
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
1744
62
4:
5:
6:
7:
8:
9:
10 :
12 :
14 :
16 :
16 :
16 :
16 :
17 :
17 :
18 :
18 :
18 :
18 :
18 :
19 :
19 :
20 :
20 :
20 :
20 :
22 :
22 :
22 :
22 :
24 :
24 :
4
0
1
(データなし)
シードオイ
1739
ル
721
ジョジョバ
80
100
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
0
1
0
1
2
3
4
0
1
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
4
.
6
0
1
オイル
2852
ネルオイル
1111
ココナッツ
1112
パームカー
1467
1237
RDB
1467
RDB
20
原油
1119
1096
84
10
1161
2853
74
30
1465
1116
パーム
2923
64
2800
3200
3600
4000.
60.0
30
80
イル
40
82
%T
1463
86
アボカドオ
60
1377
92
70
1418
3006
94
脂肪酸組成
赤外線吸収スペクトル
試料
4:
5:
6:
7:
8:
9:
10 :
12 :
14 :
16 :
16 :
16 :
16 :
17 :
17 :
18 :
18 :
18 :
18 :
18 :
19 :
19 :
20 :
20 :
20 :
20 :
22 :
22 :
22 :
22 :
24 :
24 :
表2-4 液状油脂
102
70
721
1417
2922
1743
1157
表2-5 液状油脂
試料
赤外線吸収スペクトル
脂肪酸組成
100.9
100
98
1377
96
722
1238
3008
1098
1464
94
92
1160
90
88
白ゴマ油
%T
86
(データなし)
84
82
2853
80
1744
78
76
74
2923
72
71.0
4000.0
3600
3200
2800
2400
2000
1800
cm-1
1600
1400
1200
1000
800
650.0
100.8
100
1377
96
722
1238
3008
1464
1098
94
92
1160
90
88
86
%T
84
82
2853
80
1744
78
76
74
72
71.0
4000.0
4:
5:
6:
7:
8:
9:
10 :
12 :
14 :
16 :
16 :
16 :
16 :
17 :
17 :
18 :
18 :
18 :
18 :
18 :
19 :
19 :
20 :
20 :
20 :
20 :
22 :
22 :
22 :
22 :
24 :
24 :
ゴマ油
2923
3600
3200
2800
ゴマ油
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
0
1
0
1
2
3
4
0
1
0
1
2
3
0
1
2
3
0
1
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
98
2400
2000
1800
cm-1
1600
1400
1200
1000
800
21
650.0
付録4
繊維の熱分解ガスクロマトグラフィー
1. 研究目的
繊維を特定するための代表的な手法として赤外線吸収スペクトル分析があるが,2種類以上の繊維が
混ざっている場合は赤外線吸収スペクトル分析では識別が困難なことがある。また,赤外線吸収スペク
トル分析だけで物質特定をすることは早計であり,別手法で根拠を捉えておく必要がある。
そこで,熱分解ガスクロマトグラフィーを利用して,繊維が熱分解した時のクロマトグラムのプロフ
ィール(形状)を標準物質と比較し
た。また,2種類以上の繊維の混合
物のクロマトグラムは公表されてお
らず,単体でのクロマトグラムが単
純に重なったものか不明である。
本付録では,2種類の繊維が混在
する時の熱分解ガスクロマトグラム
を測定した。
表1
分析条件
キュリーポイントインジェクター条件
熱分解温度・時間
590℃,5秒
パイロホイル
F590(鉄/コバルト/ニッケル合金)
試料量
5mg(混繊維は 1:1 で混合)
GC-MS 分析条件
カラム
DB-5MS(30m×0.25mmφ,膜厚 1.0μm)
40℃・5 分→15℃/分 昇温→350℃,10 分
2. 分析条件
分析条件を表1に示す。測定はガ
カラム温度
注入口温度:350℃
インターフェイス温度 :200℃
スクロマトグラフ質量分析計で実施
しているが,本付録では高価な機器
キャリアガス
ヘリウム
であるガスクロマトグラフ質量分析
流量
3.2 mL/分
計がなくても比較ができるようにク
モード
スプリット(25:1)
ロマトグラムに着目した。本クロマ
トータルフロー
85 mL/min
トグラムは広く使用されている
線速度
65 cm/sec
GC-FID(水素イオン化検出器)で得
られたクロマトグラムと比較が可能
である。
3. 研究結果及び考察
分析結果を表3~表5に示す。分
析結果から明らかとなった事項は以
下のとおりである。
(1) 綿の混繊では綿の熱分解ピーク
表2
分析サンプル(繊維の組み合せ)
試料
綿
ポリエステル
アクリル
ナイロン
ウール
綿
ポリエステル
○
アクリル
○
○
ナイロン
○
○
○
ウール
○
○
○
○
が出難く,混繊であるかを識別することが困難である。すなわち,綿との識別である場合,熱分解
GC で確認することは今回適用した条件では難しい。熱分解温度を変えるなどの検討が必要である。
(2) ポリエステルは綿を除く繊維との混繊ではほぼそれぞれの繊維のクロマトグラムが重なるように出
現する。したがって,混繊であるかを識別することが可能である。なお,ポリエステル/アクリル及
びポリエステル/ナイロンの混繊では単体では検出されなかった新たなピークが出現する。
(3) アクリルもポリエステルと同様に綿以外では単体が重なったプロフィールである。
22
4. 所見
2種類の繊維を含む試料を熱分解ガスクロマトグラフィーで分析すると,化学繊維では単体における
クロマトグラムどうしが重なった(混ざった)クロマトグラムが得られた。したがって,化学繊維どう
しの熱分解ガスクロマトグラムから何種類の繊維が含まれているのか,あるいはどのような繊維が含ま
れているのかを明らかにすることが可能である。
しかし,綿を含む繊維では,綿由来のピークが現れ難く,綿が含まれていることが判断できない。し
たがって,綿を含む繊維では識別は困難である。
5. 課題
(1) 熱分解温度などの条件を変えることによって,どのような違いが現れるかを確認し,より好ましい繊
維を定性するための分析条件を見出す。
(2) 本研究で対象サンプルとなったものは繊維であるが,高分子で,かつ,赤外線吸収スペクトル分析以
外に分析することが難しいもの(セルロース,プラスチック,ゴム,タンパク質など)の熱分解ガ
スクロマトグラムを充実させる。
23
表3
綿とその他繊維
…… 綿の混繊(1:1)の熱分解クロマトグラムには綿由来のピークが現れ難い。したがって,綿との混繊であることは熱分解ガスクロマトグラムのプロフィールだけでは判別し難い。
綿とナイロン
綿とウール
アバンダンス
綿とポリエステル
アバンダンス
綿とアクリル
アバンダンス
TIC: 01.D
アバンダンス
TIC: 01.D
TIC: 01.D
TIC: 01.D
1500000
1500000
1500000
1500000
1400000
1400000
1400000
1400000
綿
1300000
綿
1300000
綿
1300000
1200000
1200000
1200000
1100000
1100000
1100000
1100000
1000000
1000000
1000000
1000000
900000
900000
900000
900000
800000
800000
800000
800000
700000
700000
700000
700000
600000
600000
600000
600000
500000
500000
500000
500000
400000
400000
400000
400000
300000
300000
300000
300000
200000
200000
200000
200000
100000
100000
100000
0
0.00
2.00
4.00
6.00
0
0.00
8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
Time-->
Time-->
アバンダンス
アバンダンス
2.00
4.00
6.00
0
0.00
8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
4.00
6.00
0
0.00
8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
2.00
4.00
6.00
アバンダンス
アバンダンス
4000000
ナイロン
8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
Time-->
TIC: 06.D
TIC: 02.D
3e+07
4e+07
3.5e+07
100000
2.00
Time-->
TIC: 05.D
綿
1300000
1200000
ウール
3500000
TIC: 04.D
4.5e+07
ポリエステル
アクリル
4e+07
2.5e+07
3.5e+07
3e+07
3000000
2e+07
2.5e+07
3e+07
2500000
2.5e+07
2e+07
2000000
1.5e+07
1500000
1.5e+07
2e+07
1e+07
1000000
5000000
500000
1e+07
1.5e+07
1e+07
0
0.00
2.00
4.00
6.00
Time-->
アバンダンス
アバンダンス
綿/ナイロン
1.4e+07
5000000
0
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
Time-->
TIC: 09.D
5000000
TIC: 10.D
0
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
0
0.00
Time-->
Time-->
アバンダンス
アバンダンス
綿/ウール
TIC: 07.D
2.5e+07
3e+07
2e+07
2.5e+07
綿/ポリエステル
9000000
2.00
4.00
6.00
8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
TIC: 08.D
綿/アクリル
8000000
7000000
1.2e+07
6000000
1e+07
1.5e+07
8000000
6000000
2e+07
5000000
1.5e+07
4000000
1e+07
3000000
1e+07
4000000
2000000
5000000
5000000
2000000
0
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
0
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
Time-->
Time-->
綿とナイロンの混繊の熱分解クロマト
グラムはほぼナイロンと同等であり,綿
に特有のピークは殆ど検出されていな
い。
Time-->
綿とウールの混繊の熱分解クロマトグ
ラムはウールとプロフィールが類似し
ており,綿に特有のピークは極めて僅か
である。
24
1000000
0
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
綿とポリエステルの混繊の熱分解クロ
マトグラムはポリエステルとプロフィ
ールが極めて類似しており,綿特有のピ
ークはほとんど検出されていない。
0
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
Time-->
綿とアクリルの混繊の熱分解クロマト
グラムはアクリルとほぼ同等であるが,
僅かに綿に特有のピークが表れている。
表4
ポリエステルとその他繊維
ポリエステルとアクリル
アバンダンス
3e+07
ポリエステル
TIC: 04.D
ポリエステルとナイロン
アバンダンス
ポリエステルTIC: 04.D
3e+07
ポリエステルとウール
アバンダンス
2.5e+07
2.5e+07
2.5e+07
2e+07
2e+07
2e+07
1.5e+07
1.5e+07
1.5e+07
1e+07
1e+07
1e+07
5000000
5000000
5000000
0
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
Time-->
0
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
Time-->
アバンダンス
アバンダンス
ナイロン
TIC: 06.D
4.5e+07
0
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
Time-->
アバンダンス
アクリル
ポリエステルTIC: 04.D
3e+07
ウール
TIC: 05.D
TIC: 02.D
4e+07
4000000
4e+07
3.5e+07
3.5e+07
3500000
3e+07
3000000
3e+07
2.5e+07
2500000
2e+07
2000000
1.5e+07
1500000
1e+07
1000000
5000000
500000
2.5e+07
2e+07
1.5e+07
1e+07
5000000
0
0.00
2.00
4.00
6.00
0
0.00
8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
Time-->
2.00
4.00
6.00
アバンダンス
ポリエステル/ TIC: 11.D
アクリル
Time-->
アバンダンス
5.5e+07
ポリエステル/
TIC: 12.D
ナイロン
TIC: 13.D
2.4e+07
2.2e+07
4.5e+07
新規ピーク
3e+07
3e+07
2e+07
1e+07
5000000
Time-->
1.8e+07
1.6e+07
新規ピーク
1.4e+07
2.5e+07
1.5e+07
0
0.00
2e+07
4e+07
3.5e+07
2.5e+07
1.2e+07
2e+07
1e+07
1.5e+07
8000000
1e+07
6000000
5000000
4000000
0
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
2.00
4.00
6.00
8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
ポリエステルとアクリルの混繊の熱分解ガス
クロマトグラムは両試料のクロマトグラムが
混ざった形で出てきているが,単体では検出
されないピークが比較的強度が高く検出され
ている。
ポリエステル/
ウール
2.6e+07
5e+07
3.5e+07
0
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
Time-->
アバンダンス
2000000
0
0.00
Time-->
ポリエステルとナイロンの混繊の熱分解ガス
クロマトグラムは両試料のクロマトグラムが
混ざった形で出てきているが,単体では検出
されないピークが比較的強度が高く検出され
ている。
25
2.00
4.00
6.00
8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
ポリエステルとウールの混繊の熱分解ガスク
ロマトグラムは両試料のクロマトグラムが混
ざった形で出てきている。
Time-->
ポリエステルと化学
繊維の混繊の熱分解ガ
スクロマトグラムは,両
試料のクロマトグラム
が混ざった形で見出さ
れたが,単体では見られ
なかった新しい物質ピ
ークが見出された。ただ
し,ポリエステルと綿の
混繊では新規ピークは
見られなかった。
表5
その他繊維の組合せ
アクリルとウール
アバンダンス
アクリルとナイロン
ナイロンとウール
アバンダンス
アバンダンス
TIC: 06.D
TIC: 06.D
アクリル
4.5e+07
4e+07
4e+07
3.5e+07
3.5e+07
3e+07
3e+07
TIC: 05.D
アクリル
4.5e+07
ナイロン
4e+07
3.5e+07
3e+07
2.5e+07
2.5e+07
2.5e+07
2e+07
2e+07
2e+07
1.5e+07
1.5e+07
1.5e+07
1e+07
1e+07
1e+07
5000000
0
0.00
5000000
5000000
2.00
4.00
6.00
0
0.00
8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
2.00
4.00
6.00
ウール
6.00
8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
TIC: 02.D
ナイロン
4e+07
ウール
4000000
3.5e+07
3500000
3e+07
3000000
3000000
2500000
2.5e+07
2000000
2e+07
1500000
1.5e+07
1000000
1e+07
500000
5000000
2500000
2000000
1500000
0
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
0
0.00
Time-->
Time-->
アバンダンス
アバンダンス
TIC: 15.D
4e+07
アクリル/ウール
1000000
500000
2.00
4.00
6.00
TIC: 14.D
7e+07
6e+07
アクリル/
ナイロン
2.5e+07
2e+07
1.5e+07
1e+07
5000000
2.00
4.00
6.00
TIC: 16.D
7e+07
5.5e+07
5e+07
5e+07
4.5e+07
4.5e+07
4e+07
4e+07
3.5e+07
3.5e+07
3e+07
3e+07
2.5e+07
2.5e+07
2e+07
2e+07
1.5e+07
1.5e+07
1e+07
1e+07
5000000
5000000
0
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
ナイロン/ウール
6.5e+07
6e+07
5.5e+07
3e+07
0
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
Time-->
アバンダンス
6.5e+07
3.5e+07
Time-->
4.00
TIC: 05.D
3500000
0
0.00
2.00
Time-->
アバンダンス
TIC: 02.D
4000000
0
0.00
8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
アバンダンス
Time-->
アバンダンス
Time-->
Time-->
0
0.00
2.00 4.00
6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00
Time-->
アクリルとウールの混繊の熱分解ガスクロマ アクリルとナイロンの混繊の熱分解ガスクロ
トグラムはアクリルのクロマトグラムと類似 マトグラムは両試料が混ざった形となってい
しており,ウール由来のピークは僅かである。 る。
26
ナイロンとウールの混繊の熱分解ガスクロマ
トグラムはナイロンのクロマトグラムと類似
しており,ウール由来のピークは殆どない。
2種類以上の繊維のう
ち,一方が綿である場合
は,綿由来のピークは極め
て小さく,検出しにくい。
同様にウールも若干その
蛍光があり,化学繊維に比
べて2種類以上の繊維の
熱分解 GC 上には現れ難
い。
付録5
芳香族化合物の UV スペクトル
測定条件
• 試料溶媒: シクロヘキサン(蛍光分析用)
• リファレンスセル: なし
• ブランク: 水
• 濃度単位: ppm(μg/mL)
芳香族化合物の紫外線吸収スペクトル(UV スペクト
ル)には 260 nm 付近に特徴的な山型のピークが出現する
が,置換基の違いによりその形状は異なるものとなる。
分子構造の異なる芳香族化合物について UV スペクト
ルを測定し,スペクトルの僅かな違いを見出した。芳香族化合物の UV スペクトルを図1~図7に示
す。測定結果から明らかとなった事項は以下の通りである。
• ベンゼンの1つの水素がメチル基あるいはエチル基あるいはブチル基に置換されても,UV スペ
クトルの波長シフトは殆ど見られない。すなわち,トルエン,エチルベンゼン,n-プロピルベン
ゼン及び n-ブチルベンゼンの吸収ピークの見かけの波長(プロフィール)は近似している。
• ベンゼンの1つの水素がメチル基に置換された化合物であるトルエンは,ベンゼン特有の山型ピ
ークがブロードになり,かつ,長波長側へシフトしている。さらに,メチル基の数が増えるにつ
れ,さらに吸収ピークは長波長側へシフトする。
• キシレンの異性体を比較すると,メチル基の置換位によってスペクトルは異なる。オルト,メタ,
パラの順で長波長側にシフトしている。
• 置換基の分岐の有無によって僅かにスペクトルに変化が見られた。置換基に分岐があると直鎖の
ものよりも吸収ピークが短波長側に僅かにシフトする。
【課題】
(1) 追加情報として,芳香族化合物の 200 nm 付近のスペクトルの違いを明らかにする。(高速
液体クロマトグラフィーの検出条件に有用な化学情報となる。)
(2) アセトン,メチルエチルケトン等のケトン化合物に見られる n 電子遷移に基づく溶媒の違
abs
いによる吸収波長のシフトを観察する。
0.5
ベンゼン
103.8ppm
トルエン
113.1ppm
エチルベンゼン
102.0ppm
n-プロピルベンゼン
112.96ppm
n-ブチルベンゼン
106.78ppm
エチルベンゼン
0.4
n-プロピルベンゼン
0.3
n-ブチルベンゼン
0.2
0.1
230
240
250
260
270
280
290
300
nm
図1
直鎖炭化水素置換基
ベンゼンにメチル基が一つ置換したトルエンはベンゼンと大きくスペクトルが異なっている。
さらに,エチル基,プロピル基,ブチル基と置換基の直鎖炭化水素の鎖長が長くなってもほぼ同等のスペ
クトルであった。
27
abs
0.6
ベンゼン
103.8ppm
トルエン
113.1ppm
p-キシレン
106.39ppm
ペンタメチルベンゼン
103.86ppm
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
230
250
270
290
310
nm
図2
置換基の数の違い
abs
ベンゼン環にメチル基が数多く置換されるほど,山型ピークが長波長側へシフトしている。
0.6
o-キシレン
100.8ppm
m-キシレン
111.27ppm
p-キシレン
106.39ppm
トルエン
113.1ppm
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
230
240
250
260
270
280
290
300
nm
図3
トルエンとキシレン(配位の違い)
トルエンよりもキシレンは長波長側へシフトしている。
キシレンはメチル基の配位位置によってスペクトルが異なっており,特にパラ位にメチル基が置換した p-キシレンはプロフ
ィールが大きく異なる。
キシレンに着目すると,オルト,メタ,パラの順に長波長側へ吸収ピークがシフトしている。
28
0.3
abs
iso-プロピルベンゼン
(クメン)106.82ppm
n-プロピルベンゼン
112.96ppm
0.2
0.1
230
240
250
260
270
280
nm
図4
直鎖型と分岐型
置換基が分岐型(iso-)の方が 260 nm 付近のピークトップが僅かに短波長側にシフトしている。
0.3
abs
n-ブチルベンゼン
106.78ppm
iso-ブチルベンゼン
109.79ppm
0.2
0.1
230
240
250
260
270
280
nm
図5
直鎖型と分岐型
置換基が分岐型(iso-)の方が 260 nm 付近のピークトップが僅かに短波長側にシフトしている。
29
0.5
0.5
0.5
ベンゼン
103.8ppm
0.4
n-ブチルベンゼン
106.78ppm
0.4
0.3
0.2
0.2
0.1
0.1
0.1
abs
abs
0.3
0.2
abs
0.3
-
-
-
230
240
250
260
270
280
290
300
nm
0.5
ペンタメチルベンゼン
103.86ppm
0.4
230
240
250
260
270
280
290
300
nm
230
240
250
260
270
280
290
300
nm
0.5
トルエン
113.1ppm
0.4
0.3
0.2
0.2
0.1
0.1
abs
0.3
abs
iso-ブチルベンゼン
109.79ppm
0.4
-
-
230
240
250
260
270
280
290
300
nm
230
240
250
260
270
280
290
300
nm
0.5
0.5
エチルベンゼン
102.0ppm
o-キシレン
100.8ppm
0.3
0.3
0.2
0.2
0.1
0.1
abs
0.4
abs
0.4
図6
(拡大)
-
230
240
250
260
270
280
290
230
300
nm
0.5
240
250
260
270
280
290
300
nm
芳香族に特有の 250~280 nm に見られ
る山型ピークを拡大した。
0.5
n-プロピルベンゼン
112.96ppm
0.4
0.2
0.1
0.1
abs
0.3
0.2
abs
m-キシレン
111.27ppm
0.4
0.3
-
-
230
240
250
260
270
280
290
300
nm
230
240
250
260
270
0.6
0.5
iso-プロピルベンゼン
(クメン)106.82ppm
0.4
0.3
280
290
300
nm
p-キシレン
106.39ppm
0.5
0.4
0.3
0.2
0.2
0.1
abs
abs
0.1
-
230
240
250
260
270
280
290
300
nm
芳香族の UV スペクトル
230
240
250
260
30
270
280
290
300
nm
3
3
ベンゼン
103.8ppm
2
2
190
abs
-
210
230
250
270
290
nm
3
ペンタメチルベンゼン
103.86ppm
2
1
abs
1
abs
1
3
n-ブチルベンゼン
106.78ppm
190
210
230
250
270
290
nm
190
210
230
250
270
290
nm
3
トルエン
113.1ppm
2
abs
1
abs
1
iso-ブチルベンゼン
109.79ppm
2
-
190
210
230
250
270
290
nm
190
210
230
250
270
290
nm
3
3
エチルベンゼン
102.0ppm
2
1
1
abs
2
o-キシレン
100.8ppm
-
abs
図7
-
190
210
230
250
270
190
290
nm
3
210
230
250
270
290
nm
3
n-プロピルベンゼン
112.96ppm
2
1
m-キシレン
111.27ppm
2
abs
abs
1
-
190
210
230
250
270
290
nm
190
210
230
250
3
3
iso-プロピルベンゼン
(クメン)106.82ppm
2
270
290
nm
p-キシレン
106.39ppm
2
1
abs
abs
1
-
-
190
210
230
250
270
290
nm
190
210
230
250
31
270
290
nm
芳香族の UV スペクトル
(全体)
次年度は 200 nm 付近の吸収が振り切れ
ない濃度で測定する。