Application News No. G281 LAAN-A-GC063 環境分野，エネルギー分野で注目されている，水中のアン モニア，メチルアミン，トリメチルアミンの高感度分析 High Sensitivity Analysis of Ammonia, Methylamine, and Trimethylamine in Environmental and Energy Field ガスクロマトグラフィー Gas Chromatography アンモニアやアミン類などの窒素化合物は悪臭成分として 知られており，近年は消臭剤や芳香剤の市場拡大にともない， これらの窒素化合物などが原因となる生活環境中の悪臭にも 関心が高まっています。一方で，アンモニアは単位体積あた りのエネルギー密度の高さと貯蓄・輪送の簡便さから，新た なエネルギーキャリアとしても注目されています。窒素化合 物の高感度検出器として熱イオン化検出器（FTD）が知られ ていますが，FTD はアンモニアには応答しないため，通常の 方法ではアンモニアを検出することができません。一般的に GC によるアンモニア分析には TCD が用いられますが，約 100 ppm 以上の濃度でないと測定は難しく，感度はそれほ ど高くありませんでした。 バリア放電イオン化検出器（BID）は，ヘリウムとネオン を除くほとんどの化合物を TCD や FID などの汎用検出器と 比較して高感度に検出することが可能です。本アプリケー ションニュースでは，GC-BID を用いて，ppm オーダーの水 中アンモニア，メチルアミンの分析，および水中のトリメチ ルアミンを分析した例をご紹介します。 R. Kubota ■アンモニアおよびメチルアミンの分析 Analysis of Ammonia and Methylamine アンモニアおよびメチルアミンを水で希釈して，4.8 ppm， 24 ppm，120 ppm に調製し，この溶液を GC-BID で測定し ました。 4.8 ppm と 24 ppm のクロマトグラムを Fig. 1 に，直線性 を Fig. 2 に，分析条件を Table 1 に示しました。4.8 ppm の S/N 比から検出下限値（S/N=3）を算出したところ，アンモ ニアで 1.2 ppm，メチルアミンで 2.5 ppm となりました。 吸着性がある成分の低濃度域では直線牲が得られない場合 が あ り ま す。 本 分 析 で は 4.8 ppm，24 ppm，120 ppm の 範囲において良好な直線性が得られました。なお，アンモニ アやアミン類の注入部への吸着を防ぐため，ガラスインサー トに充填するウールには RESTEK 社製の塩基不活性ウール （RESTEK P/N: 20999）を用いました。 Fig. 1　4.8 ppm，24ppm 標準溶液のクロマトグラム Chromatogram of 4.8 ppm, 24 ppm Standard Solution 検出下限 アンモニア （1.2 ppm） メチルアミン（2.5 ppm） アンモニア メチルアミン 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 min 24 ppm 4.8 ppm

分析計測事業部 グローバルアプリケーション開発センター ※本資料は発行時の情報に基づいて作成されており、予告なく改訂することがあります。 改訂版は下記の会員制 Web Solutions Navigator で閲覧できます。 https://solutions.shimadzu.co.jp/solnavi/solnavi.htm 会員制情報サービス「Shim-Solutions Club」にご登録ください。 https://solutions.shimadzu.co.jp/ 会員制Webの閲覧だけでなく、いろいろな情報サービスが受けられます。 0120-131691 （075）813-1691 島津コールセンター Application News No. 3100-06401-510-IK 2014.7 初版発行：2014年7月 G281 Table 1　アンモニアとメチルアミンの分析条件 Analytical Conditions for Ammonia and Methylamine ■トリメチルアミンの分析 Analysis of Trimethylamine 上記の分析条件ではトリメチルアミンと水のピークが分離でき ないため，カラムを変更して分析しました。（なお，本分析条件 ではアンモニアとメチルアミンの分離ができません。） ト リ メ チ ル ア ミ ン を 水 で 希 釈 し て，4.8 ppm，24 ppm， 120 ppm に調製しました。 Table 2　トリメチルアミンの分析条件 Analytical Conditions for Trimethylamine Fig. 3　4.8 ppm，24 ppm 標準溶液のクロマトグラム Chromatogram of 4.8 ppm, 24 ppm Standard Solution Fig. 4 トリメチルアミンの直線性（4.8, 24, 120 ppm） Linearity of Trimethylamine Fig. 2　アンモニアおよびメチルアミンの直線性（4.8, 24, 120 ppm） Linearity of Ammonia and Methylamine 面積 (μV×s) 面積 (μV×s) 濃度 (v/v ppm) R^2 = 0.9999814 アンモニア 0.0 25.0 50.0 75.0 100.0 R^2 = 0.9989209 濃度 (v/v ppm) メチルアミン 0.0 25.0 50.0 75.0 100.0 検出下限 トリメチルアミン（0.06 ppm） トリメチルアミン 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 min 24 ppm 4.8 ppm R^2 = 0.9999998 面積 (μV×s) 濃度 (v/v ppm) トリメチルアミン 0.0 25.0 50.0 75.0 100.0 この溶液を GC-BID で測定しました。4.8 ppm と 24 ppm の クロマトグラムをFig. 3に，直線性をFig. 4に，分析条件を Table 2 に示しました。 4.8 ppm の S/N から検出下限値（S/N=3）を算出したところ， 0.06 ppm となりました。4.8 ppm，24 ppm，120 ppm の範囲 において，良好な直線性が得られました。 Model : Tracera (GC-2010 Plus + BID-2010 Plus) Inj. Mode : Split 1:5 Inj. Temp. : 220 °C Carrier Gas : He 50 cm/sec. (Constant Linear Velocity Mode) Column : PoraPLOT Amines (25 m × 0.53 mm I.D., df=20 μm) Column Temp. : 80 °C (2 min) - 10 °C/min - 130 °C - 20 °C/min - 200 °C (1.5 min) Det. Temp. : 220 °C Discharge Gas : 50 mL/min (He) Glass Insert : Split insert Restek Base Deacts FS wool Inj. Volume : 1.0 μL Model : Tracera (GC-2010 Plus + BID-2010 Plus) Inj. Mode : Split 1:5 Inj. Temp. : 220 °C Carrier Gas : He 40 cm/sec. (Constant Linear Velocity Mode) Column : RESTEK Stabilwax-DB (30 m × 0.53 mm I.D., df = 1.0 μm) Column Temp. : 35 °C (3 min) - 30 °C/min - 180 °C (3.0 min) Det. Temp. : 220 °C Discharge Gas : 50 mL/min (He) Glass Insert : Split insert Restek Base Deacts FS wool Inj. Volume : 1.0 μL