JPH0119080Y2 - - Google Patents
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- JPH0119080Y2 JPH0119080Y2 JP5036283U JP5036283U JPH0119080Y2 JP H0119080 Y2 JPH0119080 Y2 JP H0119080Y2 JP 5036283 U JP5036283 U JP 5036283U JP 5036283 U JP5036283 U JP 5036283U JP H0119080 Y2 JPH0119080 Y2 JP H0119080Y2
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- Japan
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- ion exchanger
- light
- cell
- quartz plate
- ion
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- Expired
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は光音響分布分析法を応用したイオン交
換体比色法用のセルに関するものである。
換体比色法用のセルに関するものである。
いわゆるイオン交換体比色法とは、イオン交換
体を直接、分析試薬ないしは呈色媒体とみなし
て、その固相の吸光度を直接測定する吸光光度分
析法である。つまり、あらかじめ、イオン交換体
に発色試薬を吸着させておき、一定量の試料溶液
を加えて目的元素をイオン交換体に吸着させ、イ
オン交換体自身を発色させて、その吸光度を測定
する方法である。一般に行なわれているイオン交
換分析とは、目的元素をイオン交換法によつて分
離もしくは濃縮し、後に何らかの方法によつて検
出する方法のことであり、イオン交換体比色法は
固相の吸光度を直接測定するという点で、イオン
交換分析とは異なる。
体を直接、分析試薬ないしは呈色媒体とみなし
て、その固相の吸光度を直接測定する吸光光度分
析法である。つまり、あらかじめ、イオン交換体
に発色試薬を吸着させておき、一定量の試料溶液
を加えて目的元素をイオン交換体に吸着させ、イ
オン交換体自身を発色させて、その吸光度を測定
する方法である。一般に行なわれているイオン交
換分析とは、目的元素をイオン交換法によつて分
離もしくは濃縮し、後に何らかの方法によつて検
出する方法のことであり、イオン交換体比色法は
固相の吸光度を直接測定するという点で、イオン
交換分析とは異なる。
イオン交換体比色法は、通常の比色法に比べ
て、発色と濃縮が、同時に行なわれるので数十倍
も高感度となる。従つて環境水試料等の微量分析
にも応用が期待される。
て、発色と濃縮が、同時に行なわれるので数十倍
も高感度となる。従つて環境水試料等の微量分析
にも応用が期待される。
ただし、この方法は、固相の吸光度を測定する
という点で、固相表面の不均一さによる散乱光が
大きく影響する。従つて、使用するイオン交換体
の粒型は同一でしかも、セル中に均一に充てんさ
れなければならない。また、入射した光は粒子表
面で散乱され進路が変わる場合が多いので、実際
の光路長や散乱を一定にするために測定器回りの
物理的条件は、常に一定になるようにしなければ
ならない。
という点で、固相表面の不均一さによる散乱光が
大きく影響する。従つて、使用するイオン交換体
の粒型は同一でしかも、セル中に均一に充てんさ
れなければならない。また、入射した光は粒子表
面で散乱され進路が変わる場合が多いので、実際
の光路長や散乱を一定にするために測定器回りの
物理的条件は、常に一定になるようにしなければ
ならない。
本考案の目的は、このような従来のイオン交換
体比色法の欠点を解決した、イオン交換体比色法
用の光音響信号検出セルを提供することにある。
体比色法の欠点を解決した、イオン交換体比色法
用の光音響信号検出セルを提供することにある。
本考案によれば、イオン交換体充てんセルと、
当該セル中に充てんしたイオン交換体層上部に一
端が接触し、他端に圧電素子を設置した石英板と
から構成されることを特徴とするイオン交換体比
色用光音響信号検出セルが得られる。
当該セル中に充てんしたイオン交換体層上部に一
端が接触し、他端に圧電素子を設置した石英板と
から構成されることを特徴とするイオン交換体比
色用光音響信号検出セルが得られる。
以下本考案について詳細に説明する。
光音響分光法（以下PASと略す）は光と物質
との相互作用の結果発生する熱に伴う圧力変化を
高感度マイクロホンもしくは、圧電素子で測定す
る方法である。従来の分光法が光と物質の相互作
用の結果の光の吸収もしくは発光を直接測定する
のに対し、PASは物質に吸収された光が熱を放
出して緩和される過程で、発生する音波を測定す
る分光法であり、発光法とは相補う関係にある。
近年PASが、活発に利用されるようになつたの
は、高感度マイクロホンの開発をはじめとするエ
レクトロニクス発展もさることながら、炭酸ガス
レーザー、ヘリウムネオンレーザーの開発に依る
ところが大きい。
との相互作用の結果発生する熱に伴う圧力変化を
高感度マイクロホンもしくは、圧電素子で測定す
る方法である。従来の分光法が光と物質の相互作
用の結果の光の吸収もしくは発光を直接測定する
のに対し、PASは物質に吸収された光が熱を放
出して緩和される過程で、発生する音波を測定す
る分光法であり、発光法とは相補う関係にある。
近年PASが、活発に利用されるようになつたの
は、高感度マイクロホンの開発をはじめとするエ
レクトロニクス発展もさることながら、炭酸ガス
レーザー、ヘリウムネオンレーザーの開発に依る
ところが大きい。
光音響信号は、試料の熱的性質と光学的性質の
両方に依存している。光吸収の結果生じた試料内
部の温度分布は、光の透過深さμB（cm）に関係し
μBは試料の吸光係数をβ（cm-1）とするとμB＝
１／βで表わされる。光の吸収の結果生じる温度
変化は、試料の熱拡散長μS（cm）に依存する。す
なわち、 μs（αs／πf）1/2 −(1) で表わされる。ここでαsは試料の熱拡散率、ｆ
は光源の変調周波数である。μsは試料内部におけ
る熱分布の深さを表わし、光音響信号の強さを決
める。試料の厚さをｌ（cm）としてμβ＞ｌつまり
試料が、光学的に透明な場合、光音響信号はβに
比例し、その時光音響信号は、変調周波数ｆの−
２／３乗に比例することが、理論的に示されている。
両方に依存している。光吸収の結果生じた試料内
部の温度分布は、光の透過深さμB（cm）に関係し
μBは試料の吸光係数をβ（cm-1）とするとμB＝
１／βで表わされる。光の吸収の結果生じる温度
変化は、試料の熱拡散長μS（cm）に依存する。す
なわち、 μs（αs／πf）1/2 −(1) で表わされる。ここでαsは試料の熱拡散率、ｆ
は光源の変調周波数である。μsは試料内部におけ
る熱分布の深さを表わし、光音響信号の強さを決
める。試料の厚さをｌ（cm）としてμβ＞ｌつまり
試料が、光学的に透明な場合、光音響信号はβに
比例し、その時光音響信号は、変調周波数ｆの−
２／３乗に比例することが、理論的に示されている。
μs／μβの場合光音響信号は飽和したと言い、こ
の時、光音響信号はf-1に比例するがβには比例
しない。しかし(1)式からわかるように、ｆを増加
させることによりμsを減少させることが出来るの
で、μs＜μβ，μs＜ｌを実現することが出来る。
その時光音響信号はβに比例し、光学的に不透明
な試料（μβ＜ｌ）も光音響的には透明（μs＜μβ）
にすることが出来る。従つて、PASでは、試料
の厚みに関係なく測定が可能となり、また光の反
射、散乱の影響が少く、バツクグランドが大巾に
改善される。
の時、光音響信号はf-1に比例するがβには比例
しない。しかし(1)式からわかるように、ｆを増加
させることによりμsを減少させることが出来るの
で、μs＜μβ，μs＜ｌを実現することが出来る。
その時光音響信号はβに比例し、光学的に不透明
な試料（μβ＜ｌ）も光音響的には透明（μs＜μβ）
にすることが出来る。従つて、PASでは、試料
の厚みに関係なく測定が可能となり、また光の反
射、散乱の影響が少く、バツクグランドが大巾に
改善される。
このように、PASはその性質から従来の透過
光を測定する吸光光度法や反射スペクトル測定の
難しい粉末状物質、塊状物質、生体試料、不透明
試料なども容易に測定出来る。イオン交換体比色
法にPASを応用すれば、イオン交換体からの光
の反射、散乱にほとんど影響されることなく、光
の吸収強度を測定出来、しかも、イオン交換体間
隙の溶媒が、そのままカツプリング剤として、石
英板に光音響信号を伝える働きをするので、十分
な感度が得られる。
光を測定する吸光光度法や反射スペクトル測定の
難しい粉末状物質、塊状物質、生体試料、不透明
試料なども容易に測定出来る。イオン交換体比色
法にPASを応用すれば、イオン交換体からの光
の反射、散乱にほとんど影響されることなく、光
の吸収強度を測定出来、しかも、イオン交換体間
隙の溶媒が、そのままカツプリング剤として、石
英板に光音響信号を伝える働きをするので、十分
な感度が得られる。
以下図面に従つて本考案を説明する。図は本考
案の一実施例を示す分解斜視図である。
案の一実施例を示す分解斜視図である。
セルはセル本体１と石英板２とからなる。セル
本体は、通常の吸光光度測定に用いられるセルと
同程度の大きさでよい。石英板２は逆Ｌ字型と
し、セル内径とほぼ等しい外径を持つように構成
する。石英板２の先端には圧電素子３を設ける。
石英板２を逆Ｌ字型に構成することにより、入射
光の散乱光は圧電素子３に届きにくくなり、さら
にＳ／Ｎ比を改善出来る。さらに石英板２の側面
には溝４を設ける。この溝により、イオン交換体
５上部の水は外部に排出され、石英板２の底面６
が直接イオン交換体５上層に接触するようにな
る。
本体は、通常の吸光光度測定に用いられるセルと
同程度の大きさでよい。石英板２は逆Ｌ字型と
し、セル内径とほぼ等しい外径を持つように構成
する。石英板２の先端には圧電素子３を設ける。
石英板２を逆Ｌ字型に構成することにより、入射
光の散乱光は圧電素子３に届きにくくなり、さら
にＳ／Ｎ比を改善出来る。さらに石英板２の側面
には溝４を設ける。この溝により、イオン交換体
５上部の水は外部に排出され、石英板２の底面６
が直接イオン交換体５上層に接触するようにな
る。
光源で変調された入射光７は入射窓８から入射
し、イオン交換体５により吸収され光音響信号を
発生させる。光音響信号は石英板２中を伝播し、
圧電素子３に倒達して、電気信号に変換される。
この電気信号を前置増幅器９により増幅し、ロツ
クインアンプ１０により光源１１からの参照信号
１２を差し引き、記録計１３に計録する。
し、イオン交換体５により吸収され光音響信号を
発生させる。光音響信号は石英板２中を伝播し、
圧電素子３に倒達して、電気信号に変換される。
この電気信号を前置増幅器９により増幅し、ロツ
クインアンプ１０により光源１１からの参照信号
１２を差し引き、記録計１３に計録する。
本考案を適用すれば、反射光、散乱光の影響の
大きい粒子状のイオン交換体分析法の高感度性を
損なうことなく、微量目的成分の定量が可能とな
る。現在イオン交換体分析法は、Cr（），Fe
（）Co（）Ni（）Cd（）他10種以上の元素
の定量に応用されており、PASと組み合わせる
ことにより、より安定した高感度の測定が行なえ
るようになるため、本考案は極めて実用性が大き
い。
大きい粒子状のイオン交換体分析法の高感度性を
損なうことなく、微量目的成分の定量が可能とな
る。現在イオン交換体分析法は、Cr（），Fe
（）Co（）Ni（）Cd（）他10種以上の元素
の定量に応用されており、PASと組み合わせる
ことにより、より安定した高感度の測定が行なえ
るようになるため、本考案は極めて実用性が大き
い。
図は本考案の一実施例を示す分解斜示図であ
る。 図において、１……セル本体、２……石英板、
３……圧電素子、４……溝、５……イオン交換
体、６……石英板底面、７……入射光、８……入
射窓、９……前置増幅器、１０……ロツクイン増
幅器、１１……光源、１２……参照信号、１３…
…記録計、１４……分光器、１５……光チヨツパ
ーをそれぞれ示す。
る。 図において、１……セル本体、２……石英板、
３……圧電素子、４……溝、５……イオン交換
体、６……石英板底面、７……入射光、８……入
射窓、９……前置増幅器、１０……ロツクイン増
幅器、１１……光源、１２……参照信号、１３…
…記録計、１４……分光器、１５……光チヨツパ
ーをそれぞれ示す。
Claims (1)
- イオン交換体充てんセルと、当該セル中に充て
んしたイオン交換体層上部に一端が接触し、他端
に圧電素子を設置した石英板とから構成されるこ
とを特徴とするイオン交換体比色用光音響信号検
出セル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5036283U JPS59155539U (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | イオン交換体光音響分光分析用セル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5036283U JPS59155539U (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | イオン交換体光音響分光分析用セル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59155539U JPS59155539U (ja) | 1984-10-18 |
| JPH0119080Y2 true JPH0119080Y2 (ja) | 1989-06-02 |
Family
ID=30180826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5036283U Granted JPS59155539U (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | イオン交換体光音響分光分析用セル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59155539U (ja) |
-
1983
- 1983-04-05 JP JP5036283U patent/JPS59155539U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59155539U (ja) | 1984-10-18 |
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