セメント加熱時に発生するCO₂の定量分析
（TG-MS）

石灰石(CaCO₃)を主な原料とするセメントは製造時に大量のCO₂が排出されるため、セメント業界では脱炭素に向けたCO₂の回収や再利用の取り組みがなされています。CO₂の排出量を把握する方法の一つとして、TG-MS（熱重量-質量分析）法があり、標準物質を用いて検量線を作成することでCO₂の定量分析を行うことができます。
本資料では、擬似空気（He/O₂=４/1(v/v)）雰囲気下で市販のセメントを加熱した際に発生するCO₂を定量した事例を紹介します。

分析試料

• 市販粉末セメント

分析装置

• TG-DTA：Rigaku製Thermo plus EVO2
• GC-MS：Agilent製8890GC/ 5977B Inert Plus

分析法と結果

擬似空気雰囲気下で試料を30℃付近から1,000℃まで昇温加熱（20℃/min）した際に発生するCO₂をTG-MS法により定量しました。標準物質を用いて検量線（図1）を作成した後に試料から発生するCO₂に特徴的なイオン(m/z 44)でSIMイオンサーモグラムを描き（図2）、513～825℃の温度範囲で発生したCO₂量を求めました。結果を表1に示します。その結果、今回測定した試料では30wt%のCO₂が発生することが分かりました。

まとめ

TG-MS法では任意の温度範囲で試料から発生するCO₂を定量することができます。また、測定雰囲気も不活性ガス（He）と擬似空気から選ぶことができるため、使用環境を模した分析が可能です。

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