JPH0219425B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0219425B2
JPH0219425B2 JP15155580A JP15155580A JPH0219425B2 JP H0219425 B2 JPH0219425 B2 JP H0219425B2 JP 15155580 A JP15155580 A JP 15155580A JP 15155580 A JP15155580 A JP 15155580A JP H0219425 B2 JPH0219425 B2 JP H0219425B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
eluent
liquid
eluate
separation column
removal device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP15155580A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5774661A (en
Inventor
Takeshi Ban
Takeshi Murayama
Setsuo Muramoto
Yuzuru Hanaoka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP15155580A priority Critical patent/JPS5774661A/ja
Priority to US06/309,905 priority patent/US4403039A/en
Priority to FR8119751A priority patent/FR2492983B1/fr
Priority to DE3142999A priority patent/DE3142999C2/de
Priority to GB8132654A priority patent/GB2086574B/en
Priority to DE3153213A priority patent/DE3153213C2/de
Publication of JPS5774661A publication Critical patent/JPS5774661A/ja
Publication of JPH0219425B2 publication Critical patent/JPH0219425B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/90Plate chromatography, e.g. thin layer or paper chromatography
    • G01N30/95Detectors specially adapted therefor; Signal analysis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/96Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation using ion-exchange
    • G01N2030/965Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation using ion-exchange suppressor columns

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、サンプル液に含まれる陽イオンを高
速液体クロマトグラフイーの一種であるイオンク
ロマトグラフイーによつて分析する方法及び装置
に関する。
<従来の技術> イオンクロマトグラフイーとは、1975年H,
Smallらによつて発表された、主として、無機イ
オンの高速液クロマトグラフイーの呼称である
(Anal.Chem.,47.1801(1975))。
イオンクロマトグラフイーは、既に実用化され
ており、環境試料・生体試料の分析、各種プロセ
スの管理分析や元素分析などの各種微量分析に広
く利用されつつある。
第1図は、従来の陽イオン分析用のイオンクロ
マトグラフの流路系の構成説明図である。
第1図において、イオンクロマトグラフは、溶
離液となるHClを貯留する溶離液槽1と、槽1の
溶離液を試料注入弁3へ圧送するポンプ2と、所
定量のサンプル液を採取すると共に、採取された
サンプル液を溶離液で分離カラム4へ搬送する試
料注入弁3と、陽イオン交換樹脂が充填されてな
り注入されたサンプル液に含まれる各陽イオン種
を分離溶出する分離カラム4と、強塩基性陰イオ
ン交換樹脂が充填されてなり溶離液やサンプル液
に含まれる陰イオンを捕獲するバツクグランド除
去カラム5(Background Stripping Column、
以下、「BSC」という」、BSC5から流出される
流体が導入され電導度を測定する電導度計6とを
有する。
<発明が解決しようとする問題点> 上記構成をなすイオンクロマトグラフにおける
課題は、BSCにある。
その一つに、通常の分析条件にて、8〜10時間
毎に、BSCの再生操作を必要とする点にある。
BSCは溶離液中の陰イオンを捕獲し、溶離液中
の陰イオンによる電導度のバツクグランドを低く
し、測定イオンの検出感度を向上させるために設
けたものであるが、BSCは時間の経過に連れて
その機能を低下する。それは、カラム内で下式(1)
に基く反応が行われ、イオン交換樹脂がOH形か
らCl型に移行していくためである。
HCl(溶離液)+強Resin−OH-(BSC) →Resin−Cl+H2O ……(1) 全てのイオン交換樹脂がCl型になると、もはや
(1)式に基く反応が進まなくなり、電導度計におけ
るベースラインが上昇すると共に、各陽イオンに
対する増幅機能を失うことになる。このため、従
来のイオンクロマトグラフは、定められた時間間
隔で、BSCに1N〜3NのNaOHを流してその
機能を再生させるようになつていた。勿論、濃度
の高い溶離液を高流量で流す必要のある分析条件
では、上記再生操作の間隔は更に短く1〜2時間
毎になることもある。
上記構成をなすイオンクロマトグラフにおける
課題の他の一つは、BSCに分離カラムから溶出
された流体を通過させると、ピーク形状が崩れる
点にある。これは、BSCが3〜6mm(内径)×25
〜50cm(長さ)の管路の中にイオン交換樹脂を充
填した構成であることに起因している。
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、分析を中断するような再生操
作を必要とせず、しかも、分離カラムで分離され
た陽イオンのピーク形状を崩すことなく高感度に
サンプル液中の陽イオンを分析する方法及び装置
を提供することにある。
<問題点を解決するための手段> 本発明は、サンプル液に含まれる陽イオンを分
析する方法及びその装置において、所定量のサン
プル液を溶離液で搬送して強酸性陽イオン交換樹
脂が充填された分離カラムに注入し、前記サンプ
ル液中の陽イオンを分離した後、該分離カラムの
溶出液を陰イオン交換組成物を用いた拡散式陰イ
オン除去装置の溶離液室に導いて流すと共に該拡
散式陰イオン除去装置のスキヤベンジヤ液室に前
記溶離液室の溶離液の流れ方向と逆方向にスキヤ
ベンジヤ液を流して前記溶出液及び溶離液に含ま
れる陰イオンを除去し、その後、前記溶出液の電
導度を測定することによつて前記課題を解決した
ものである。
<作用> 本発明は、次のように作用する。即ち、 分離カラムから溶出された流体を陰イオン交換
組成物で形成される流路を有する拡散式陰イオン
除去装置を通過させて、電導度計に測定セルに導
入する。このようにすることによつて、再生操作
を必要とせず、分離カラムから溶出される流体に
含まれる溶離液中の陰イオンを除去できる。しか
も、分離カラムで分離された陽イオンのピーク形
状を崩すことがない。従つて、サンプル液中の陽
イオンを正確かつ高感度に分散できるようにな
る。
<実施例> 以下、図面を参照し、本発明について詳しく説
明する。第2図は本発明の一実施例による分析装
置の構成説明図である。
第2図の分析装置は、酸性溶離液、例えば
0.002NのHClを貯留してなる溶離液槽1と、槽
1の溶離液をサンプル導入装置3へ圧送するポン
プ2と、マイクロシリンジ等によつて流路に所定
量注入されるサンプル液を、ポンプ2からの溶離
液によつて分離カラム4に搬送するサンプル導入
装置3と、イオン交換容量の低い強酸性陽イオン
交換樹脂を充填した分離カラム4と、陰イオン交
換組成物で形成される壁を共有する溶離液室及び
スキヤベンジヤー液室からなる拡散式陰イオン除
去装置7と、スキヤベンジヤー液(例えば、
0.1NのNaOHまたはKOH)を貯留してなるスキ
ヤベンジヤー液槽8と、槽8のスキヤベンジヤー
液を陰イオン除去装置7のスキヤベンジヤー液室
へ圧送するポンプ9と、陰イオン除去装置7の溶
離液室から流出される流体をセル内に導入し、電
導度に対応した信号で記録計などに出力する電導
度計6と、電導度計6で測定済みの液体を貯溜す
る槽10と、陰イオン除去装置7から流出される
スキヤベンジヤ液を貯溜する槽11とを有してい
る。
次に、陰イオン除去装置7の構成について、第
3図を参照して詳しく説明する。第3図は陰イオ
ン除去装置の構成説明図で、イ図は装置の軸方向
での断面図、ロはイ図のA−A断面図である。装
置7は、陰イオン交換組成物(例えばパーフルオ
ロカーボンスルホン酸型陰イオン交換組成物)か
らなるチユーブ71及びそのチユーブ71を内在
するステンレス鋼からなるチユーブ72を用い、
各チユーブ間に適度の間隔を設けて二重管を形成
する。ここで、二重管は通常互いの中心軸が一致
するように配置されている。また、この二重管の
両端を蓋73,74で閉塞して独立した溶離液室
75及びスキヤベンジヤ液室76を形成し、各室
と外部とを連通する穴75a,75b,76a,
及び76bを設けた構成となつている。そして、
溶離液室75には、分離カラム4から溶出される
流体が穴75a→溶離液室75→穴75bの方向
で流れ、スキヤベンジヤ液室76には、ポンプ9
で圧送されるスキヤベンジヤ液(例えば、0.1N
のNaOHやKOHなどの解離度が高いうえH+イオ
ンの対イオンが大きいアルカリ溶液が用いられ
る)が、穴76b→スキヤベンジヤ液室76→穴
76aの方向で流れる。また、この溶離液の流れ
方向とスキヤベンジヤ液の流れ方向とは逆になつ
ている。
次に、上記構成をなす分析装置の動作について
説明する。第2図において、ポンプ2によつて、
0.002NのHCl溶離液が、約2.0ml/min、の流量
で、サンプル導入装置3→分離カラム4→陰イオ
ン除去装置7の溶離液室75→電導度計6のセル
→槽10へ流れている。また、ポンプ9によつ
て、0.1NのNaOHからなるスキヤベンジヤ液が、
約1.0ml/min、の流量で、陰イオン除去装置7
のスキヤベンジヤ液室(第3図のスキヤベンジヤ
液室76)を通り槽11へ流れている。
いま、サンプル導入装置3によりNa+100mg/
(ppm)及びK+100mg/(ppm)の各イオン
種を含むサンプル液100μの溶離液の流れの中
に注入し、分離カラム4に搬送する。分離カラム
4で各イオン種は分離される。分離カラム4の出
口における流体のクロマトグラムは第4図のよう
になつている。即ち、0.002NのHClの電導度約
420μS/cmがベースラインとなり、陰イオン(測
定陽イオンの対イオンがClであればCl-、Brであ
ればBr-など)、Na+、K+の順に現れる。実際に
は、各陽イオン種は、溶離液中のCl-と会合し、
Na+はNaCl、K+はKClの形になつており、これ
らが0.002NのHCl中に含まれた形をなして溶出
されるので、例えば、Na+のピークで電導度変化
は約25μS/cmである。
上記のように分離溶出された各イオン種が、陰
イオン除去装置7の中でなす動作について、第3
図を参照して説明する。
スキヤベンジヤ液であるNaOHは、Na+
OH-になつてスキヤベンジヤ液室76を通過中、
陰イオン交換組成物であるチユーブ71の壁にお
いて、陰イオン交換基をOH-に置換する動作が
継続してなされ、チユーブ71は、いわゆるOH
型陰イオン交換組成物になつている。このチユー
ブ71の壁に、第2図の分離カラム4で分離溶出
された各イオン種を含む溶離液HClが接触し、下
記(2)式の反応がなされ、溶離液中のCl-は、第3
図のチユーブ71のOH-と入れ代わり溶離液は
水になる。
HCl+Resin−OH-→ H2O+Resin−Cl- ……(2) この反応によつて、溶離液の電導度は、約
420μS/cm(0.002NのHClの電導度)から10〜
15μS/cm(純水に近い水の電導度)になり、ク
ロマトグラムのバツクグランドが極めて小さくな
る。
一方、チユーブ71の壁に入つたCl-は、スキ
ヤベンジヤー液中のCl-濃度が殆ど零なので、チ
ユーブ71の壁の中を拡散によつてスキヤベンジ
ヤ液の方へ移動し、スキヤベンジヤー液との接触
面に達する。そして、スキヤベンジヤー液が比較
的高濃度なNaOH溶液なので、下記(3)式の反応
がなされ、チユーブ71の壁内のCl-はスキヤベ
ンジヤ液中のOH-と置換される(この反応は、
イオン交換樹脂を用いた純水製造装置におけるイ
オン交換樹脂の再生時にみられる反応と同一であ
る)。
Resin−Cl-+NaOH→ Resin−OH-+NaCl ……(3) 同様に、上記溶離液中のCl-以外の陰イオンも、
チユーブ71の壁の中を拡散によつて移動し、ス
キヤベンジヤ液との接液面に達する。移動してき
た陰イオンは、連続した流れとなつているスキヤ
ベンジヤ液によつて持ち去られ、室外に排出され
るので、室内に蓄積することがない。このため、
チユーブ71の壁における拡散速度は低下しな
い。即ち、陰イオン交換組成物からなるチユーブ
71は、常に、スキヤベンジヤー液によつて再生
されることになる(OH型になつている)。
また、分離カラム4で分離溶出される陽イオン
種は、前述のように、NaCl,KClの形となつて
溶離液室75に入り、(4)式及び(5)式の反応をす
る。
NaCl+Resin−OH-→ NaOH+Resin−Cl- ……(4) KCl+Resin−OH-→ KOH+Resin−Cl- ……(5) このように、溶離液HClが(2)式の反応によつて
H2Oに変わると共に、各イオン種も(4)式及び(5)
式の反応をなして塩の型から水酸化物の型に変わ
るため、、陰イオン除去装置7を通過した流体の
クロマトグラムは、第5図のように、ベースライ
ンが非常に低く安定し且つ陰イオンのピーク形状
が消失し、陽イオン種のピーク形状は大きいもの
となる(一般に、溶液の電導度は塩型よりも水酸
化物型の方が高い)。即ち、陰イオン除去装置に
おいて、陽イオン種の電導度の増幅作用がなされ
る。
次に、サンプル液にBe2+,Zn2+,Cu2+,Cd2+
などが含まれている場合について説明する。従来
のBSCを用いた方式において、これら各イオン
種の濃度を測定することができなかつた。一方、
第2図の装置においても、HClを全てH2Oに変換
させようとすると、上記各イオン種は溶解度の小
さい水酸化物となつて沈澱し、測定が不可能にな
る場合がある。このような場合、スキヤベンジヤ
ー液の濃度、又は、陰イオン除去装置の溶離液室
の流路長(チユーブ71の長さ)を適度に定める
ことによつて上記問題を解決することができる。
従つて、第2図の装置はBe2+,Zn2+,Cu2+
Cd2+等の各イオン種を測定対象とすることがで
きる。
尚、上記実施例において、強酸性陽イオン交換
樹脂が充填された分離カラムによる構成が示され
ているが、本発明はこれに限定するものではな
く、弱酸性陽イオン交換樹脂が充填された分離カ
ラムを用いた装置であつても良い。また、本発明
は、陰イオン除去装置の構成を実施例のものに限
定する必要はない。要は、陰イオン交換組成物の
壁を共有する2室、即ち、溶離液室及びスキヤベ
ンジヤ液室を具備すれば良く、例えば、箱形の容
器を陰イオン交換膜で二分して2室を形成し、一
方を溶離液室、他方をスキヤベンジヤ液室とすれ
ば良い。更に、スキヤベンジヤ液をポンプで圧送
する必要もない。スキヤベンジヤー液槽を陰イオ
ン除去装置よりも高位置に設置し、の落差を利用
して流すようにしても良い。
<発明の効果> 以上詳しく説明したように、本発明の分析装置
によれば、陰イオン交換組成物の中を陰イオンを
通過させ、溶離液中のCl-とスキヤベンジヤー液
中のOH-を入れ代えて、OH-の供給とCl-の除去
作用をなしているので、スキヤベンジヤ液を流し
てさえいれば、前記従来例(BSCを用いた装置)
のように分析を中断して再生操作を行なう必要は
ない。
また、陰イオン除去装置を通過させることによ
つて、クロマトグラムはベースラインが低く且つ
陽イオンのピークが高いものとなるので、電導度
計における検出感度が著しく向上する。
更に、陰イオン除去装置は、その溶離液室内に
充填物を具備する必要がないので、通過する流体
のクロマトグラムのピーク形状を崩す恐れがな
い。
更にまた、陰イオン除去装置の溶離液室の流路
長を適度に定めるか、又は、スキヤベンジヤ液の
濃度を適度にすることによつて、より多くのイオ
ン種を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の陽イオン分析用イオンクロマ
トグラフの流路系構成説明図、第2図は本発明の
一実施例による分析装置の構成説明図、第3図は
陰イオン交換組成物を用いた拡散式陰イオン除去
装置の構成説明図、第4図は分離カラムの出口に
おけるクロマトグラム図、第5図は拡散式陰イオ
ン除去装置の出口におけるクロマトグラムであ
る。 1……溶離液槽、2及び9……ポンプ、3……
サンプル導入装置、4……分離カラム、6……電
導度計、7……拡散式陰イオン除去装置、71…
…陰イオン交換組成物からなるチユーブ、72…
…ステンレス鋼からなるチユーブ、75……溶離
液室、76……スキヤベンジヤー液室、8……ス
キヤベンジヤ液貯留槽、10及び11……槽。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 所定量のサンプル液を溶離液で搬送して強酸
    性陽イオン交換樹脂が充填された分離カラムに注
    入し、前記サンプル液中の陽イオンを分離した
    後、該分離カラムの溶出液を陰イオン交換組成物
    を用いた拡散式陰イオン除去装置の溶離液室に導
    いて流すと共に該拡散式陰イオン除去装置のスキ
    ヤベンジヤ液室に前記溶離液室の溶離液の流れ方
    向と逆方向にスキヤベンジヤ液を流して前記溶出
    液及び溶離液に含まれる陰イオンを除去し、その
    後、前記溶出液の電導度を測定することにより、
    前記サンプル液中の陽イオンをクロマトグラフイ
    ツクに分析する方法。 2 前記スキヤベンジヤ液は0.1Nの水酸化ナト
    リウム溶液でなる特許請求範囲第1項記載の陽イ
    オン分析方法。 3 溶離液を貯留してなる溶離液貯留部と、サン
    プル液を所定量採取するサンプル導入装置と、該
    サンプル導入装置へ前記溶離液を圧送する手段
    と、イオン交換容量の低い強酸性陽イオン交換樹
    脂が充填され前記サンプル液が溶離液によつて搬
    入されると該サンプル液中の陽イオンをクロマト
    グラフイツクに分離する分離カラムと、該分離カ
    ラムからの溶出液が前記溶離液によつて搬入され
    該溶出液及び前記溶離液の中に含まれる陰イオン
    を除去する拡散式陰イオン除去装置と、スキヤベ
    ンジヤ液を貯留してなるスキヤベンジヤ液貯留槽
    と、該スキヤベンジヤ液を前記拡散式陰イオン除
    去装置へ圧送する手段と、該拡散式陰イオン除去
    装置からの溶出液が前記溶離液によつて搬入され
    該溶出液の電導度を測定する電導度計とを具備
    し、前記サンプル液に含まれる陽イオンを分析す
    る陽イオン分析装置において、陰イオン交換組成
    物からなる第1チユーブと該チユーブを互いの中
    心軸が一致するように内在するステンレス鋼から
    なる第2チユーブとの間に一定の間隔を設けて略
    同心円状の二重管を形成すると共に、該二重管の
    両端を蓋で閉塞して独立した内室と外室を形成
    し、且つ、これら各室と外部とを連通する各導出
    入口を設けて前記拡散式陰イオン除去装置を構成
    してなる陽イオン分析装置。
JP15155580A 1980-10-29 1980-10-29 Method and apparatus for analysis of cation in sample solution Granted JPS5774661A (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15155580A JPS5774661A (en) 1980-10-29 1980-10-29 Method and apparatus for analysis of cation in sample solution
US06/309,905 US4403039A (en) 1980-10-29 1981-10-09 Method and apparatus for analysis of ionic species
FR8119751A FR2492983B1 (fr) 1980-10-29 1981-10-21 Procede et appareil pour le dosage d'especes ioniques
DE3142999A DE3142999C2 (de) 1980-10-29 1981-10-29 Verfahren und Vorrichtung zur quantitativen chromatographischen Bestimmung von Ionen bestimmter Polarität in einer Probenlösung
GB8132654A GB2086574B (en) 1980-10-29 1981-10-29 Method and apparatus for analysis of ionic species
DE3153213A DE3153213C2 (ja) 1980-10-29 1981-10-29

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15155580A JPS5774661A (en) 1980-10-29 1980-10-29 Method and apparatus for analysis of cation in sample solution

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5774661A JPS5774661A (en) 1982-05-10
JPH0219425B2 true JPH0219425B2 (ja) 1990-05-01

Family

ID=15521075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15155580A Granted JPS5774661A (en) 1980-10-29 1980-10-29 Method and apparatus for analysis of cation in sample solution

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5774661A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE556319T1 (de) * 2008-02-21 2012-05-15 Shimadzu Corp Suppressor mit nutzung eines mikroionenaustauschröhrchens und ionenchromatograph mit nutzung davon

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5774661A (en) 1982-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4403039A (en) Method and apparatus for analysis of ionic species
US3897213A (en) Automated quantitative analysis of ionic species
US3925019A (en) Chromatographic analysis of ionic species
JP5801126B2 (ja) キャピラリー式イオンクロマトグラフィー
US4584276A (en) Method for analysis of anions
US4849110A (en) Method and apparatus for liquid chromatography
US4672042A (en) Method of and apparatus for chromatographic analysis
US20050100477A1 (en) Apparatus and method for removing gas prior to sample detection and/or analysis
US3915642A (en) Quantitative analysis of single ion species
JPH0219425B2 (ja)
JPH0225146B2 (ja)
JPS6137579B2 (ja)
JPS6136621B2 (ja)
JPS59133459A (ja) イオンクロマトグラフ
JPS581383B2 (ja) 水中アンモニウムイオンの自動測定法
JPS6356500B2 (ja)
MILLER JR Process ion chromatography and related techniques
JPS6236178B2 (ja)
JPH0465980B2 (ja)
JPS58103663A (ja) イオンクロマトグラフィ−におけるバックグランド除去装置
JP3339101B2 (ja) 燐酸中の硝酸イオンの分離分析方法及びその装置
JPH0445072B2 (ja)
JPH0515225B2 (ja)
JPS6353509B2 (ja)
JPS5885158A (ja) イオンクロマトグラフイーにおけるバツクグランド除去装置