JPH0225146B2 - - Google Patents
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- JPH0225146B2 JPH0225146B2 JP7916484A JP7916484A JPH0225146B2 JP H0225146 B2 JPH0225146 B2 JP H0225146B2 JP 7916484 A JP7916484 A JP 7916484A JP 7916484 A JP7916484 A JP 7916484A JP H0225146 B2 JPH0225146 B2 JP H0225146B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はサンプル液に含まれる陰イオンをイオ
ンクロマトグラフイによつて分析する方法及び装
置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for analyzing anions contained in a sample liquid by ion chromatography.
イオンクロマトグラフイとは、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の呼称である。
(Anal.Chem.47,1801(1975)。 What is ion chromatography?
Published by Small et al. It is primarily a name for high-performance liquid chromatography of inorganic ions.
(Anal. Chem. 47, 1801 (1975).
イオンクロマトグラフイは、すでに実用化され
ており、環境条試料、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。 Ion chromatography has already been put into practical use and is being widely used for various trace analyzes such as analysis of environmental samples and biological samples, control analysis of various processes, and elemental analysis.
第1図は、従来の陰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。 FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of a flow path system of a conventional ion chromatograph for anion analysis.
第1図において、イオンクロマトグラフは、溶
離液となるNaOH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、陽イオン交換樹脂に陰イオ
ン交換樹脂を静電的に結合させて全体として陰イ
オン型となるように調整た樹脂が充填されて成
り、注入された流体に含まれる各イオン種を分離
溶出する分離カラム4と、強酸性陽イオン交換樹
脂が充填されて成り、溶離液のイオンを捕獲する
バツクグランド除去カラム5(以下、BSCとい
う)と、BSCから流出される流体をセル内に導
入し、電導度を測定する電導度計6とを有する。 In FIG. 1, the ion chromatograph consists of an eluent tank 1 that stores NaOH as an eluent, and a pump 2 that pumps the eluent in tank 1 to a sample injection valve 3.
, a sample injection valve 3 for collecting a predetermined amount of sample liquid and transporting the collected sample liquid to a separation column 4 using an eluent; and an anion exchange resin electrostatically bonded to a cation exchange resin. It consists of a separation column 4 filled with a resin adjusted to be anionic as a whole and separates and elutes each ion species contained in the injected fluid, and a strong acidic cation exchange resin filled with a column 4 that separates and elutes each ion species contained in the injected fluid. It has a background removal column 5 (hereinafter referred to as BSC) that captures ions in the liquid, and a conductivity meter 6 that introduces the fluid flowing out from the BSC into the cell and measures the conductivity.
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。 The problem with the ion chromatograph having the above configuration lies in the BSC.
その一つに、通常の分析条件にて、8〜10時間
に、BSCの再生操作を必要とする点にある。
BSCは溶離液のイオンを捕獲し、溶離液のイオ
ンによる電導度計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は時間の経過につれてその機
能を低下する。それは、カラム内で(1)式に基く反
応がなされ、イオン交換樹脂がH型からNa型に
移行してゆくためである。 One of them is that the BSC needs to be regenerated every 8 to 10 hours under normal analysis conditions.
The BSC was established to capture ions in the eluent, lower the background of the conductivity meter due to the ions in the eluent, and improve the detection sensitivity of the measured ions. decrease. This is because a reaction based on formula (1) takes place within the column, and the ion exchange resin shifts from H type to Na type.
NaOH(溶離液)+強Resin−H+(BSC)→
Resin−Na+H2O (1)
全てのイオン交換樹脂がNa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、各陰イオン
に対する増幅機能を失なうことになる。このた
め、従来のイオンクロマトグラスは、定めれた時
間間隔で、BSCに1N〜3N HClを流してその機
能を再生する操作を行うようになつている。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、上記再生操作間隔は短く、1〜2
時間毎になることもある。 NaOH (eluent) + strong Resin-H + (BSC) → Resin-Na + H 2 O (1) When all the ion exchange resin becomes Na type, the reaction based on equation (1) no longer progresses, and the As the baseline increases, the amplification function for each anion will be lost. For this reason, conventional ion chromato glasses are operated by flowing 1N to 3N HCl through the BSC at predetermined time intervals to regenerate its function. Of course, under analysis conditions that require high-concentration eluent to flow at a high flow rate, the above regeneration operation interval is short, 1 to 2
Sometimes it's hourly.
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が内径3〜6mm、長さ25〜
50cm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。 Another problem is that when the fluid eluted from the separation column is passed through the BSC, the peak shape collapses. This means that the BSC has an inner diameter of 3~6mm and a length of 25~
This is due to the fact that the 50cm pipe is filled with ion exchange resin.
本発明は、かゝる点に鑑みてなれたものであ
り、その目的は、分析を中断して再生操作をする
ことなく、ピーク形状を正確に保持したままで、
ベースライン(バツクグランド)を下げるため、
分離カラムの後に、陽イオン交換組成物で構成さ
れる流路を有する拡散式陽イオン除去手段を具備
して、サンプル液に含まれる陰イオン分析をする
方法及び装置を提供するにある。 The present invention was developed in view of the above, and its purpose is to accurately maintain peak shapes without interrupting analysis and performing regeneration operations.
To lower the baseline (background),
The object of the present invention is to provide a method and apparatus for analyzing anions contained in a sample liquid, which is equipped with a diffusion type cation removal means having a flow path made of a cation exchange composition after a separation column.
本発明は、分離カラムから溶出する流体に含ま
れる溶離液の陽イオンを除去するにあたり、分離
カラムから溶出する液体を、陽イオン交換組成物
で構成される流路に導入し、該陽イオン交換組成
物を介してスキヤベンジヤ液と接触させた後、電
導度計でクロマトグラム信号を検出するようにな
つている。 In the present invention, in order to remove cations of an eluent contained in a fluid eluted from a separation column, the liquid eluted from the separation column is introduced into a flow path composed of a cation exchange composition, and the cation exchange composition is removed. After the composition is brought into contact with the scavenge liquid, a chromatogram signal is detected using a conductivity meter.
以下、図面を参照し、本発明について詳しく説
明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.
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。 FIG. 2 is an explanatory diagram of the configuration of an analyzer according to an embodiment of the present invention.
第2図の分析装置は、アルカリ性溶離液、例え
ば、0.004MNa2CO3/0.004MNaHCO3を貯留し
て成る溶離槽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、陰イオン交換基を
有する合成樹脂微細粒子を、イオン交換基を有し
ない合樹脂粒子の表面に、該イオン交換基を有し
い合成樹脂粒子と同一組成、又は、類似の組成の
樹脂を用いて保持固定化して成るイオン交換体を
充填した分離カラム4と、パーフルオロカーボン
スルホン酸型陽イオン交換組成物、例えば、
Nafion(Du Pont社の商品名)で構成される壁を
共有する溶離液室及びスキヤベンジヤ液室から成
る拡散式陽イオン除去装置7と、スキヤベンジヤ
液、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸(以
下、DBSという)を貯溜して成るスキヤベンジ
ヤ液槽8と、槽8のスキヤベンジヤ液を陽イオン
除去装置7のスキヤベンジヤ液室へ圧送するポン
プ9と、陽イオン除去装置7の溶離液室から流出
される流体をセル内に導入し、電導度に対応して
信号を記録計等に出力する電導度計6と、分離カ
ラム4,陽イオン除去装置、電導度計6等を収納
する恒温槽12と、電導度計6から流出される測
定済みの流体を貯溜する槽10と、陽イオン除去
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。 The analyzer shown in FIG. 2 consists of an elution tank 1 that stores an alkaline eluent, for example, 0.004 MNa 2 CO 3 /0.004 MNaHCO 3 , a pump 2 that pumps the eluent in the tank 1 to a sample introduction device 3, and a micro A predetermined amount of sample liquid is injected into the channel using a syringe, etc.
A sample introduction device 3 transports the sample to the separation column 4 using the eluent from the pump 2, and the synthetic resin fine particles having anion exchange groups are transferred to the surface of the synthetic resin particles having no ion exchange groups. A separation column 4 filled with an ion exchanger formed by holding and immobilizing a resin having the same composition or a similar composition to the synthetic resin particles, and a perfluorocarbon sulfonic acid type cation exchange composition, for example,
A diffusion type cation removal device 7 consisting of an eluent chamber and a scavenging liquid chamber that share a wall made of Nafion (trade name of Du Pont), and a scavenging liquid such as dodecylbenzenesulfonic acid (hereinafter referred to as DBS). A scavenging liquid tank 8 which stores the liquid, a pump 9 which pumps the scavenging liquid in the tank 8 to the scavenging liquid chamber of the cation removal device 7, and a fluid flowing out from the eluent chamber of the cation removal device 7 into the cell. A conductivity meter 6 that outputs a signal to a recorder etc. in accordance with the conductivity, a constant temperature bath 12 that houses the separation column 4, a cation removal device, a conductivity meter 6, etc., and a conductivity meter 6. It has a tank 10 for storing the measured fluid flowing out from the cation removal device 7, and a tank 11 for storing the scavenge liquid flowing out from the cation removal device 7.
次に、陽イオン除去装置7の構成について、第
3図乃至第6図を参照して詳しく説明する。 Next, the configuration of the cation removal device 7 will be explained in detail with reference to FIGS. 3 to 6.
第3図は陽イオン除去装置の基本構成説明明図
で、イ図は、装置の軸方向での断面図、ロ図は、
イ図のA−A断面図である。 Figure 3 is a diagram explaining the basic configuration of the cation removal device, Figure A is a cross-sectional view of the device in the axial direction, Figure B is
FIG.
第3図において、装置7は、陽イオン交換組成
物から成るチユーブ71及びそのチユーブ71を
内在するチユーブ72を用い、各チユーブ間に適
度の間隔を設けて二重管を構成し、その二重管の
両端を蓋73及び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を構成すると
共に、各室と外部とを連通する穴75a,75
b,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→室→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が穴75b→室→
76aの方向、即ち、溶離液と逆方向で流れる。 In FIG. 3, the device 7 uses a tube 71 made of a cation exchange composition and a tube 72 containing the tube 71, and configures a double tube with an appropriate distance between each tube. Both ends of the tube are closed with lids 73 and 74 to constitute an independent eluent chamber 75 and a scavenge chamber 76, and holes 75a and 75 are provided to communicate each chamber with the outside.
b, 76a and 76b. In the eluent chamber 75, the fluid eluted from the separation column 4 flows in the direction of the hole 75a→chamber→75b, and in the scavenge liquid chamber 76, the fluid eluted from the separation column 4 flows in the direction of the hole 75a→chamber→75b.
The scavenging fluid pumped through the hole 75b→chamber→
76a, ie, in the opposite direction to the eluent.
このような陽イオン除去装置は、具体的には、
第4図乃至第6図(第5図のB−B断面図)に示
すように、2個のチーズユニオン(丁字状継手)
21及び22と、内径約0.4mm,外径約0.55mm,
長さ5mmのパーフルオロカーボンスルホン酸型陽
イオン交換膜チユーブ23,例えば、加熱延伸可
能で望ましい径ものをつくりやすいNafionチユ
ーブ(DuPont社の商品名)と、内径約1.0mmの可
撓性チユーブ24,例えば、テフロンチユーブ
(Du pont社の商品名)とを、熱伝導度の良い部
材、例えば、アルミニウム製のケース(縦横それ
ぞれ75mm,高さ27mm)39に、後述するチユーブ
31Y,35,46及び47を突出させて収納
し、エポキシ樹脂等の注剤型50で固定化する構
成となつている。 Specifically, such a cation removal device:
As shown in Figures 4 to 6 (BB sectional view in Figure 5), two cheese unions (T-shaped joints)
21 and 22, inner diameter approximately 0.4mm, outer diameter approximately 0.55mm,
A perfluorocarbon sulfonic acid type cation exchange membrane tube 23 with a length of 5 mm, for example, a Nafion tube (trade name of DuPont) that can be heated and stretched and is easy to make into a desired diameter, and a flexible tube 24 with an inner diameter of about 1.0 mm. For example, a Teflon tube (trade name of Du Pont) is placed in a case 39 made of a material with good thermal conductivity, such as aluminum (75 mm in length and width, 27 mm in height), and tubes 31Y, 35, 46, and 47, which will be described later. is housed in a protruding manner and is fixed with a dosing mold 50 made of epoxy resin or the like.
上記チーズユニオン21及び22における接続
口25,26,32及び33は、フロントフエラ
ル27,バツクフエラル8,袋ナツト29等から
成るスウエツジロツク(スウエツジロツク社の商
品名)によつて接続されるステンレス製チユーブ
30,31,34及び35を有し、チユーブ30
と34をチユーブ24で連結して構成する第1流
通路36(スキヤベンジヤ液室)に、チユーブ2
3を挿通すると共に、接続口42及び43を接着
剤48及び49で封着して、二重管構造を構成す
るようになつている。又、チユーブ23の両端4
0及び41は、着剤44及び45で固着するステ
ンレス製チユーブ46及び47を有する。 The connection ports 25, 26, 32, and 33 in the cheese unions 21 and 22 are connected to a stainless steel tube 30 by a SWETSUJIROCK (trade name of SWETSUJIROKU Co., Ltd.) consisting of a front ferrule 27, a back ferrule 8, a cap nut 29, etc. , 31, 34 and 35, and tube 30
and 34 are connected to each other by the tube 24, and the tube 2
3 is inserted through the pipe, and the connection ports 42 and 43 are sealed with adhesives 48 and 49 to form a double pipe structure. Also, both ends 4 of the tube 23
0 and 41 have stainless steel tubes 46 and 47 secured with adhesives 44 and 45.
上記のように、陽イオン除去装置の二重管構造
部がNafionチユーブを内在する構成であること
による分析上の効果について後述するが、構造の
点においても有利な面がある。即ち、Nafionチ
ユーブは、テフロンチユーブと同様に可撓性に富
むので、長い二重管構造部を、小さいケース39
に収納し、陽イオン除去装置7自体を小形、かつ
コンパクトにすることができる。このため、陽イ
オン除去装置7を収納する恒温槽12も小さくす
ることができる。又、上記二重管構造部が1本の
Nafionチユーブ、1本のテフロンチユーブ等か
ら成るので、それらの端末処理は簡単にかつ無駄
容積をほとんど持たせることなく行うことができ
る。 As mentioned above, the analytical effects of the double-tube structure of the cation removal device including the Nafion tube will be described later, but there are also advantages in terms of structure. In other words, the Nafion tube is highly flexible like the Teflon tube, so a long double tube structure can be used in a small case 39.
The cation removal device 7 itself can be made small and compact. Therefore, the constant temperature bath 12 that houses the cation removal device 7 can also be made smaller. In addition, the double pipe structure part is one
Since it consists of a Nafion tube, one Teflon tube, etc., these terminals can be processed easily and with almost no wasted volume.
次に、上記構成の分析装置の動作について説明
する。 Next, the operation of the analyzer having the above configuration will be explained.
ポンプ2によつて、0.004MNa2CO3/
0.004MNaOHCO3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→陽イオ
ン除去装置7の溶離液室75→電導計6のセル→
槽10で流れている。また、ポンプ9によつて、
DBSのスキヤベンジヤ液が、約2ml/minの流量
で陽イオン除去装置7のスキヤベンジヤ液室76
→槽11へ流れている。 By pump 2, 0.004MNa 2 CO 3 /
The 0.004M NaOHCO 3 eluent was introduced at a flow rate of approximately 2.0 ml/min into the sample introduction device 3 → separation column 4 → eluent chamber 75 of the cation removal device 7 → cell of the conductivity meter 6 →
It is flowing in tank 10. Also, by the pump 9,
DBS's scavenger liquid is applied to the scavenger liquid chamber 76 of the cation removal device 7 at a flow rate of approximately 2 ml/min.
→Flows to tank 11.
いま、サンプル導入装置3にて、Cl-100mg/
(ppm)、NO3 -10mg/(ppm)及びSO2 4 -100
mg/(ppm)の各イオン種を含む(ppm)の各
イオン種を含むサンプル液100μを溶離液の流
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。分離カ卵ム
4の出口における液体のクロマトグラムは、第7
図のようになつている。即ち、0.004MNa2CO3/
0.004MNaHCO3の電導度約1550μS/cmがベース
ラインとなり、陽イオン(測定陰イオンの対イオ
ンがNaであればNa+、KであればK+など)、
Cl-,NNO3 -,SO2 4 -の順に現われる。実際には、
各陰イオン種は、溶離液中のNa-と会合し、Cl-
はNaCl、NO3 -はNaNO3、SO2- 4はNa2SO4の各
塩となり、これらが0.004MNaO3/
0.004MNaHCO3C中に含まれた形をなして溶出
されるので、例えば、Cl-のピークで電導度変化
は約25μS/cmである。 Now, in the sample introduction device 3, Cl - 100mg/
(ppm), NO 3 - 10mg/(ppm) and SO 2 4 - 100
100 μ of a sample solution containing mg/(ppm) of each ion species is injected into the eluent stream and conveyed to the separation column 4. Each ion species is separated in the separation column 4. The chromatogram of the liquid at the outlet of the separation membrane 4 is the seventh one.
It looks like the picture. That is, 0.004MNa 2 CO 3 /
The conductivity of 0.004M NaHCO 3 is approximately 1550 μS/cm as the baseline, and cations (Na + if the counter ion of the measured anion is Na, K + if K, etc.),
They appear in the order of Cl - , NNO 3 - and SO 2 4 - . in fact,
Each anionic species associates with Na - in the eluent and Cl -
is NaCl, NO 3 - is NaNO 3 and SO 2- 4 is Na 2 SO 4 , and these are 0.004MNaO 3 /
Since it is eluted in the form contained in 0.004M NaHCO 3 C, for example, the change in conductivity at the Cl - peak is about 25 μS/cm.
上記のように分離溶出された各イオン種が、陽
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。 The third section describes the actions performed by each ion species separated and eluted as described above in the cation removal device 7.
This will be explained with reference to the figures.
スキヤベンジヤ液DBSは、H+とDBS-になつ
てスキヤベンジヤ液室76を通過中、陽イオン交
換組成物であるチユーブ71の壁において、陽イ
オン交換基をH+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H型陽イオン交換
組成物になつている。このチユーブ71の壁に、
分離カラム4で分離溶出された各イオン種を含む
溶離液が接続し、(2)式の反応がなされ、溶離液中
のNa+は、チユーブ71のH+と入れ替り、溶離
液は、H2CO3となる。 While the scavenge liquid DBS changes into H + and DBS - and passes through the scavenge liquid chamber 76, an operation of replacing the cation exchange group with H + is continuously performed on the wall of the tube 71, which is a cation exchange composition. , tube 71 is a so-called H type cation exchange composition. On the wall of this tube 71,
The eluent containing each ion species separated and eluted in the separation column 4 is connected, and the reaction of equation (2) is carried out, Na + in the eluent is replaced with H + in the tube 71, and the eluent is H 2 It becomes CO3 .
NaHCO3
+Resin−H+→H2CO3+Resin−Na+ (2)
Na2O3
この反応によつて溶離液の電離液の電導度は、
約1550μS/cmから20〜30μS/cm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。NaHCO 3 +Resin−H + →H 2 CO 3 +Resin−Na + (2) Na 2 O 3By this reaction, the conductivity of the ionizing solution of the eluent is
It becomes from about 1550 μS/cm to 20 to 30 μS/cm, and the background of the chromatogram becomes extremely small.
一方、チユーブ71の壁に入つたNa+は、スキ
ヤベンジヤ液中のNa+濃度がほとんど零なので、
壁中を拡散によつてスキヤベンジヤ液の方へ移動
し、スキヤベンジヤ液との接触面に達する。そし
て、スキヤベンジヤ液が比較的高濃度なDBS溶
液なので、(3)式の反応がなされ、チユーボ71の
壁内のNa+はスキヤベンジヤ液中のH+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)。 On the other hand, the Na + that entered the wall of the tube 71 is because the Na + concentration in the scavenge liquid is almost zero.
It moves by diffusion through the wall towards the scavenging liquid and reaches the contact surface with the scavenging liquid. Since the scavenge liquid is a DBS solution with a relatively high concentration, the reaction of formula (3) takes place, and the Na + in the wall of the tube 71 is replaced with H + in the scavenge liquid (this reaction is caused by the ion exchange resin (This reaction is the same as that observed when regenerating ion exchange resin in a water purification system using
Resin−Na++DBS→Resin
−H++DBS−Na (3)
同様に、上記溶離液中のH+以外の陽イオンも、
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
た陽イオンは、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、陽イオン交換組成物から成るチユーブ
71は、常に、スキヤベンジヤ液によつて再生さ
れることになる。(H型になつている)。 Resin−Na + +DBS→Resin −H + +DBS−Na (3) Similarly, cations other than H + in the above eluent also
It moves through the wall of the tube 71 by diffusion and reaches the surface in contact with the scavenge liquid. The transferred cations are carried away by the continuous flow of scavenge fluid and discharged outside, so they do not accumulate inside the room. For this reason,
The diffusion rate on the walls of tube 71 is not reduced. That is, the tube 71 of cation exchange composition will always be regenerated by the scavenge fluid. (It has become H-shaped).
また、分離カラム4で分離溶出される陰イオン
種は、前述のように、NaCl,NaNO3,Na2SO4
の形となつて溶離液室75に入り、(4)式、(5)式及
び(6)式の反応をする。 In addition, the anion species separated and eluted in the separation column 4 are NaCl, NaNO 3 , Na 2 SO 4 as described above.
enters the eluent chamber 75 and undergoes the reactions of equations (4), (5), and (6).
NaCl+Resin→H+→HCl+Resin−Na+ (4)
NaNO3+Resin−H+→HNO3+Resin−Na+ (5)
Na2SO4+Resin−2H+→H2SO4
+Resin−2Na+ (6)
このように、溶離液が(2)式の反応によつて
H2CO3に変ると共に、各イオン種も(4)式〜(6)式
の反応をなしてNa塩の形から酸の形に変るため、
陽イオン除去装置7を通過した流体のクロマトグ
ラムは、第8図のように、ベースラインが非常に
低く安定し、かつ、陽イオンのピーク形状が消失
し、陰イオン種のピーク形状が大きいものとなる
(一般に、溶液の電導度は塩型よりも酸型の方が
高い)。即ち、陽イオン除去装置において、陰イ
オン種の電導度の増巾作用がなされる。NaCl+Resin→H + →HCl+Resin−Na + (4) NaNO 3 +Resin−H + →HNO 3 +Resin−Na + (5) Na 2 SO 4 +Resin−2H + →H 2 SO 4 +Resin−2Na + (6) Like this In this case, the eluent is reacted by the reaction of equation (2).
At the same time as it changes to H 2 CO 3 , each ionic species also undergoes the reactions of formulas (4) to (6) and changes from the Na salt form to the acid form.
As shown in Figure 8, the chromatogram of the fluid that has passed through the cation removal device 7 shows that the baseline is very low and stable, the peak shape of cations disappears, and the peak shape of anion species is large. (Generally, the conductivity of the solution is higher in the acid type than in the salt type). That is, in the cation removal device, the conductivity of the anion species is increased.
したがつて、本発明による分析装置は、スキヤ
ベンジヤ液を陽イオン除去装置7のスキヤベンジ
ヤ液室76に流し続ける限り、ベースラインが低
く、かつ、安定したクロマトグラムを得ることが
できる。 Therefore, the analyzer according to the present invention can obtain a stable chromatogram with a low baseline as long as the scavenging liquid continues to flow into the scavenging liquid chamber 76 of the cation removal device 7.
次に、実際の本発明による分析装置の特性につ
いて、実験結果に基づき説明する。 Next, the characteristics of the actual analyzer according to the present invention will be explained based on experimental results.
第9図イ乃至ニは、本発明による装置の分析時
間を示す図で、溶離液流量を変えて得たデータで
ある。尚、実験は、恒温槽温度…40℃,溶離液濃
度…0.004MNa2CO3/0.004MNaHCO3、スキヤ
ベンジヤ液濃度及び流量…0.05MDBS2ml/min,
サンプル注入量…100μで行われた。 FIGS. 9A to 9D are diagrams showing the analysis time of the apparatus according to the present invention, and are data obtained by changing the eluent flow rate. In addition, the experiment was conducted at a constant temperature bath temperature of 40℃, eluent concentration of 0.004MNa 2 CO 3 /0.004MNaHCO 3 , scavenge liquid concentration and flow rate of 0.05MDBS2ml/min,
Sample injection amount was 100μ.
イ図は、溶離液流量と各種陰オンの保持時間の
関係を示し、ロ図乃至ニは、この時得られたクロ
マトグラムで、ロ図乃至ニ図における溶離液流量
は、1.2ml/min,1.9ml/min,4ml/minであ
る。 Figure A shows the relationship between the eluent flow rate and the retention time of various anions, and Figures B to D are the chromatograms obtained at this time. 1.9ml/min, 4ml/min.
第9図イ乃至ニから明らかなように、溶離液流
量を4ml/minにしても、各種陰イオンの分離状
態は損われず、4分以内で分析を行うことが可能
であることが分る。したがつて、本発明よる分析
装置によれば、分析時間を短縮することができ
る。 As is clear from Figure 9 A to D, even if the eluent flow rate is set to 4 ml/min, the state of separation of various anions is not impaired, and analysis can be performed within 4 minutes. . Therefore, according to the analyzer according to the present invention, analysis time can be shortened.
第10図乃至第13図は、BSC5及び陽イオ
ン除去装置7の特性図で、各図は、同一の分離カ
ラム4の後に、BSC5,又、陽イオン除去装置
7を設置して他の分析条件は全く同じ状態で得た
ものである。 10 to 13 are characteristic diagrams of the BSC 5 and the cation removal device 7. Each figure shows the BSC 5 and the cation removal device 7 installed after the same separation column 4 under different analysis conditions. were obtained under exactly the same conditions.
第10図及び第12図は、BSC5を有する装
置(以下、従来の装置と言う)によるクロマトグ
ラム及びピークハイトの経時特性図であり、第1
1図及び第13図は、陽イオン除去装置7を有す
る装置(以下、本発明の装置と言う)によるクロ
マトグラム及びピークハイトの経時特性図であ
る。 Figures 10 and 12 are chromatograms and peak height characteristics over time obtained by an apparatus having BSC5 (hereinafter referred to as the conventional apparatus);
1 and 13 are chromatograms and peak height characteristics over time of an apparatus having the cation removal apparatus 7 (hereinafter referred to as the apparatus of the present invention).
第10図と第11図を比較してみるに、同一成
分、同一濃度の各イオンピークの形状が各装置に
おいて異なり、本発明の装置の方が、従来の装置
に比べて、各イオンとも高いピーク、即ち、高い
感度を示していることが分る。特に、NO2 -イオ
ンのピークの大きさに差異がみられる。 Comparing Figures 10 and 11, the shape of each ion peak for the same component and the same concentration is different in each device, and the device of the present invention has a higher peak shape for each ion than the conventional device. It can be seen that there is a peak, that is, high sensitivity. In particular, there is a difference in the size of the NO 2 - ion peak.
又、第12図及び第13図から明らかなよう
に、本発明の装置におけるピークハイトの経時特
性が安定しているが、従来の装置におけるピーク
ハイトは、時間と共に変化し、特に、NO2 -の特
性が悪い。このため、従来の装置は定量性に問題
があると言える。(Anal.Chem51,1571(1979)
に関連し報告がある)
上記のように、陽イオン除去装置7が、BSC
5よりも特性的に優ている点について、陽イオン
除去装置7が、1本のペルフルオロカーボンスル
ホン酸型陽イオン交換膜チユーブ(以下、
Nafioonと言う)を内管とする二重管を主要部と
し、かつ、DBSスキヤベンジヤ液を用いている
ことに起因していることは明らかである。 Furthermore, as is clear from FIGS. 12 and 13, the peak height characteristics over time in the device of the present invention are stable, but the peak height in the conventional device changes with time, especially when NO 2 - has poor characteristics. For this reason, it can be said that the conventional apparatus has a problem in quantitative performance. (Anal.Chem51, 1571 (1979)
) As mentioned above, the cation removal device 7
5, the cation removal device 7 has one perfluorocarbon sulfonic acid type cation exchange membrane tube (hereinafter referred to as
It is clear that this is due to the fact that the main part is a double pipe with an inner pipe of Nafioon) and the DBS scavenge liquid is used.
二重管構造部が1本の細いNafionを内管とす
る構成なので、この端末部やチユーブ内における
ピークの広がりがほとんどなく、第11図のクロ
マトグラムを得るものと考えられる(複数のチユ
ーブに分離カラムから溶出された流体を流すと、
複数のチユーブ内をそれぞれ全く同じ速度で流体
を流すことは困難なため、各チユーブの端末部、
チユーブ内でピークが広がる)。 Since the double-tube structure has a single thin Nafion tube as its inner tube, there is almost no peak broadening at the end or within the tube, and it is thought that the chromatogram shown in Figure 11 is obtained (when multiple tubes are used) When the fluid eluted from the separation column is passed,
Since it is difficult to flow fluid at the same speed through multiple tubes,
peak spreads within the tube).
又、二重管構造部の外管を細くし、スキヤベン
ジヤ液の流速を大にしているので、拡散層を薄く
し、イオン交換の効率を大にし、第11図のクロ
マトグラムを得るものと考えられる。 In addition, since the outer tube of the double tube structure is made thinner and the flow rate of the scavenge liquid is increased, the diffusion layer is made thinner, increasing the efficiency of ion exchange, and it is thought that the chromatogram shown in Figure 11 will be obtained. It will be done.
更に、Nafionは、本発明者らの実験によれば、
CO2透過性を有するので第11図のクロマトグラ
ムを得るものと考えられる(その作用効果につい
て後述する)。 Furthermore, according to the experiments of the present inventors, Nafion
Since it has CO 2 permeability, it is thought that the chromatogram shown in FIG. 11 is obtained (the effect will be described later).
実験は、第14図の構成において(各符号は、
第2図に付したものと同一意味で用いられてい
る)、電磁弁13を切換えて、槽1
(0.004MNaCO3/0.004MNaOH2貯溜)→ポンプ
2→BSC5→電導度計6→槽10から成る流路
(下、A流路と言う)、又は、槽1→ポンプ2→
BSC5→陽イオン除去装置7の溶離液室→電導
度計6→槽10から成る流路(以下B流路と言
う)を構成すると共に、槽14(純水貯溜)→ポ
ンプ9→陽イオン除去装置7のスキヤベンジヤ液
室→電導度計6′→槽11から成る流路(以下、
C流路と言う)を構成して行われ、各電導度計6
及び6′の指示値から、NafuonがCO2透過性を有
することが確認された。 The experiment was conducted in the configuration shown in Figure 14 (each symbol is
(used in the same meaning as in Figure 2), switch the solenoid valve 13 and
(0.004MNaCO 3 /0.004MNaOH 2 storage) → Pump 2 → BSC 5 → Conductivity meter 6 → Channel consisting of tank 10 (bottom, referred to as A channel), or Tank 1 → Pump 2 →
A flow path (hereinafter referred to as B flow path) consisting of BSC 5 → eluent chamber of cation removal device 7 → conductivity meter 6 → tank 10 is constructed, and tank 14 (pure water storage) → pump 9 → cation removal A flow path (hereinafter referred to as
C flow path), each conductivity meter 6
From the indicated values of 6 and 6', it was confirmed that Nafuon has CO 2 permeability.
実験値は、A流路を構成た時の電導度計6及び
6′夫々の指示値は、24.5μS/cm、5μS/cmであ
り、B流路を構成した時の電導度計6及び6′
夫々の指示値は、20.0μS/cm、221.5μS/cmであ
つた。 The experimental values are 24.5 μS/cm and 5 μS/cm for conductivity meters 6 and 6' when channel A is configured, and conductivity meters 6 and 6 when channel B is configured. ′
The respective indicated values were 20.0 μS/cm and 221.5 μS/cm.
上記の実験値から以下のことが言える。 The following can be said from the above experimental values.
BSC5において、Na2CO3/NaHCO3はH2CO3
に変換され、A流路及びB流路中にあつては、(7)
式の反応が行われている。 In BSC5, Na 2 CO 3 /NaHCO 3 is H 2 CO 3
and in the A flow path and B flow path, (7)
The reaction of formula is taking place.
CO2+H2O〓H2CO3〓H++HCO3 - (7)
そして、発生したCO2が、B流路を構成した
時、Nafionを透過し、C流路に入るため、電導
度計6及び6′の指示値が、ほぼ等しくなる。 CO 2 +H 2 O〓H 2 CO 3 〓H + +HCO 3 - (7) Then, when the generated CO 2 forms the B flow path, it passes through Nafion and enters the C flow path, so the conductivity meter The indicated values of 6 and 6' are almost equal.
上記のように、NafionがCO2透過性を有する
ことは、種々の点で有利である。例えば、陽イオ
ン除去装置7において、溶離液室からCO2を除去
すれば、(7)式の反応が進み、(式の左方向に進
む)、溶離液室におけるH2CO3濃度が減少し、
H+、HCO3 -も減少し、バツクグランドは更に低
くなる。バツクグランドが低くなると、水の負の
ピーク(Water Dip)が小さくなり、高感度測
定が容易になる。又、溶離液室からCO2を除去す
れば、高濃度の溶離液を使用しても、溶離液室に
おける気泡の発生を防ぐことができるので、安定
した測定をすることができる。 As mentioned above, the CO 2 permeability of Nafion is advantageous in various ways. For example, if CO 2 is removed from the eluent chamber in the cation removal device 7, the reaction in equation (7) proceeds (progresses to the left in the equation), and the H 2 CO 3 concentration in the eluent chamber decreases. ,
H + and HCO 3 - also decrease, and the background becomes even lower. When the background becomes lower, the negative peak of water (water dip) becomes smaller, making it easier to perform high-sensitivity measurements. Furthermore, by removing CO 2 from the eluent chamber, even if a highly concentrated eluent is used, the generation of bubbles in the eluent chamber can be prevented, allowing stable measurements.
次に、陽イオン除去装置7の二重管構造部の長
さについての実験結果について説明する。 Next, experimental results regarding the length of the double tube structure portion of the cation removal device 7 will be explained.
第15図は、陽イオン除去装置におけるバツク
グランド除去効果を示す図で、恒温槽温度40℃,
0.05MDBSスキヤベンジヤ液流量2ml/minにお
いて、溶離液の流量をパラメータにして求めたも
のであり、グラフa,b及びcにおける流量は、
1ml/min、2ml/min及び3ml/minである。
第15図から明らかなように、流路長が4m乃至
6mであれば、溶離液流量に関係なく、バツクグ
ランドが充分に除去され、ベースラインが安定し
ていることが分る。 Figure 15 is a diagram showing the background removal effect in the cation removal device.
It was determined using the eluent flow rate as a parameter at a 0.05MDBS scavenge liquid flow rate of 2 ml/min, and the flow rates in graphs a, b, and c are as follows:
They are 1 ml/min, 2 ml/min and 3 ml/min.
As is clear from FIG. 15, when the channel length is 4 m to 6 m, the background is sufficiently removed and the baseline is stable regardless of the eluent flow rate.
第16図及び第17図は、試料注入弁3から、
10ppmのCl-イオン100μを注入した時のクロマ
トグラムにおけるピーク面曹−流路長特性図及び
ピークハイト−流路長特性図である。各図は、恒
温槽40℃,溶離液(0.004MNa2CO3/
0.004MNaHCO3)及びスキヤベンジヤ液の各流
量2ml/minにおいて、スキヤベンジヤ液の濃度
をパラメータにして求めたものである。グラフd
及びeにおけるスキヤベンジヤ液は、0.05MDBS
及び0.2MDBSである。各グラフから明らかなよ
うに、ピーク面積−流路長特性及びピークハイト
−流路長特性は、いずれも、流路長4m乃至6m
で飽和状態になつている。 16 and 17 show that from the sample injection valve 3,
FIG. 2 is a peak surface density-channel length characteristic diagram and a peak height-channel length characteristic diagram in a chromatogram when 100 μm of 10 ppm Cl − ions are injected. FIG. Each figure shows a constant temperature bath at 40℃, eluent (0.004MNa 2 CO 3 /
0.004MNaHCO 3 ) and the scavenging liquid at a flow rate of 2 ml/min, using the concentration of the scavenging liquid as a parameter. graph d
The scavenge fluid in and e is 0.05MDBS
and 0.2MDBS. As is clear from each graph, both the peak area-channel length characteristic and the peak height-channel length characteristic are the same for the channel length of 4 m to 6 m.
It has become saturated.
以上の結果から、陽イオン除去装置にあつて
は、温度を40℃、溶離液流量1〜3ml/min、ス
キヤベンジヤ液流量約2ml/minで使用する場
合、の流路長が4m乃至6mあれば、最も安定し
た特性を得ることが分る。 From the above results, when using the cation removal device at a temperature of 40°C, an eluent flow rate of 1 to 3 ml/min, and a scavenge liquid flow rate of approximately 2 ml/min, the flow path length should be 4 m to 6 m. , it can be seen that the most stable characteristics are obtained.
又、上記実施例における恒温槽温度40℃は、上
記構成の分析装置において、最も望ましい温度
で、分離カラム、陽イオン除去装置の寿命や特性
を勘案して決定されたものである。 Further, the constant temperature bath temperature of 40° C. in the above embodiment is the most desirable temperature in the analyzer having the above configuration, and was determined by taking into consideration the lifespan and characteristics of the separation column and the cation removal device.
一般に、分離カラムは、温度が高いと、反応速
度が大きくなり、分離時間が短かくなつて、分離
特性上有利であるが、寿命の点で不利である。特
に、上記実施例のようなイオン交換体を充填した
分離カラムよりも、陽イオン交換樹脂粒子表面
に、陰イオン交換樹脂の微粒子を、静電的に付着
したイオン交換体を充填た分離カラムの方が、温
度よる寿命の影響が大きい。 Generally, when the temperature of a separation column is high, the reaction rate increases and the separation time becomes short, which is advantageous in terms of separation characteristics, but disadvantageous in terms of service life. In particular, a separation column packed with an ion exchanger with fine particles of anion exchange resin electrostatically attached to the surface of the cation exchange resin particles is better than a separation column packed with an ion exchanger as in the above example. However, the influence of temperature on the lifespan is greater.
又、陽イオン除去装置7において、温度が高く
なると、チユーブ71を介してスキヤベンジヤ液
室76から溶離液室75に漏れる酸の量が多くな
つて、バツクグランドが高くなり、検出信号の
S/N比が悪化する。例えば、50℃におけるバツ
クグランドは、40℃におけるものの約1.5倍にな
る。又、温度が高くなると、Na2CO3やNaHCO3
からCO2が発生しやすくなり、発生したCO2(気
泡)は電導度計6の測定を不安定にする。 Furthermore, in the cation removal device 7, when the temperature rises, the amount of acid leaking from the scavenge liquid chamber 76 to the eluent chamber 75 through the tube 71 increases, the background becomes high, and the S/N of the detection signal increases. The ratio worsens. For example, the background at 50°C is approximately 1.5 times that at 40°C. Also, as the temperature rises, Na 2 CO 3 and NaHCO 3
CO 2 is easily generated, and the generated CO 2 (bubbles) makes measurement by the conductivity meter 6 unstable.
逆に、陽イオン除去装置7の温度が低くなる
と、チユーブ71の反応効率(イオン透過効率)
が低下し、クロマトグラムにおけるピークハイト
が十分に得ることができず、S/N比が悪化す
る。例えば温度が20℃以下になると、反応効率が
極端に悪くなる。 Conversely, when the temperature of the cation removal device 7 decreases, the reaction efficiency (ion transmission efficiency) of the tube 71 decreases.
decreases, a sufficient peak height in the chromatogram cannot be obtained, and the S/N ratio deteriorates. For example, when the temperature is below 20°C, the reaction efficiency becomes extremely poor.
又、通常、イオンクロマトグラフの周囲温度
(実験室、研究室等の温度)は、5〜35℃内にあ
るので、恒温槽を40℃に制御することは容易であ
る。 Further, since the ambient temperature of an ion chromatograph (temperature in a laboratory, laboratory, etc.) is usually within a range of 5 to 35°C, it is easy to control the constant temperature bath to 40°C.
上記に鑑みて、恒温槽12の設定温度は40℃に
なつている。 In view of the above, the temperature setting of the constant temperature bath 12 is set to 40°C.
次に、上記実施例における分離カラムと従来の
分離カラムについて考察する。 Next, the separation column in the above embodiment and the conventional separation column will be considered.
周知のように、従来の陰陰イン分析用分離カラ
ムには、強塩基性陰イオン交換樹脂や弱塩基性陰
イオン交換樹脂が充填されており、一例を挙げれ
ば陽イオン交換樹脂粒子表面に、陰イオン交換樹
脂の微粒子を、静電的に付着したイオン交換体を
充填したものがある。 As is well known, conventional separation columns for anion and anion analysis are filled with strongly basic anion exchange resins and weakly basic anion exchange resins. There is one in which fine particles of ion exchange resin are filled with an ion exchanger to which they are electrostatically attached.
上記実施例における分離カラムは、新規なイオ
ン交換体、即ち、陰イオン交換基を有する合成樹
脂微細粒子を、イオン交換基を有しない合成樹脂
粒子の表面に、該イざオン交換器を有しない合成
樹脂粒子と同一組成、又は、類似の組成を用いて
保持固定化したものが充填されている。 The separation column in the above example uses a novel ion exchanger, that is, synthetic resin fine particles having anion exchange groups, on the surface of synthetic resin particles having no ion exchange groups, and does not have the ionic exchanger. It is filled with synthetic resin particles that are held and fixed using the same composition or similar composition.
このような、イオン交換体は、サンプル中の各
イオンを短時間で、完全に分離し、機械的、化学
的に安定で、サンプル中の共存成分による劣化、
汚染が少なく、又、汚染が生じても洗浄による再
生が容易である。 Such an ion exchanger can completely separate each ion in a sample in a short time, is mechanically and chemically stable, and does not deteriorate due to coexisting components in the sample.
There is little contamination, and even if contamination occurs, it is easy to regenerate by cleaning.
ところで、陽イオン除去装置において、スキヤ
ベンジヤ液中のH+イオンだけが、チユーブ71
を通過し、溶離液中のNa+イオンと交換する反応
が起こればよいのであるから、スキヤベンジヤ液
として、HCl、HCO3等を用いてもよいが、本発
明者らの実験よれば、DBSがより安定した特性
を得ることが確認された。 By the way, in the cation removal device, only H + ions in the scavenge liquid are removed from tube 71.
HCl, HCO 3 , etc. may be used as the scavenger liquid, as long as a reaction occurs in which the scavenging liquid passes through the DBS and exchanges with Na + ions in the eluent. It was confirmed that more stable characteristics were obtained.
第18図及び第19図は、その実験結果を示す
図で、第18図は、ピークハイト特性図、第19
図は、ベースライン特性図である。各図におい
て、グラフaは、DBSを、又、グラフbは、
HNO3をスキヤベンジヤ液とし、50ppmCl-イオ
ンのサンプル20μを、0.004MNa2CO3/
0.004MNaHCO3の溶離液の流れ(2ml/min)
に注入して得たものである。尚、恒温槽12の設
定温度は40℃である。 Figures 18 and 19 are diagrams showing the experimental results. Figure 18 is a peak height characteristic diagram, and Figure 19 is a diagram showing the experimental results.
The figure is a baseline characteristic diagram. In each figure, graph a represents DBS, and graph b represents
Using HNO 3 as the scavenger liquid, a 20μ sample of 50ppmCl - ions was mixed with 0.004MNa 2 CO 3 /
Eluent flow of 0.004MNaHCO3 (2ml/min)
It was obtained by injecting it into Incidentally, the set temperature of the constant temperature bath 12 is 40°C.
第18図及び第19図から明らかなように、ピ
ークハイトは、スキヤベンジヤ液の相違による差
はほとんどみられないが、ベースラインは、
DBSスキヤベンジヤの方が安定している。 As is clear from FIGS. 18 and 19, there is almost no difference in peak height due to the difference in scavenge liquid, but the baseline is
DBS skiavenge is more stable.
したがつて、ピークハイトとノイズの関係、即
ち、S/N比は、HNO3に比べてDBSを用いた
方がよくなり、Cl-イオン測定のppbレベルを容
易に実現することができる。 Therefore, the relationship between peak height and noise, that is, the S/N ratio, is better when using DBS than when using HNO 3 , and ppb levels for Cl - ion measurement can be easily achieved.
又、DBSのNa塩は、アルキルベンゼルスルホ
ン酸ソーダの一種で、陰イオン界面活性剤、合成
洗剤で、かつ、DBS自体も強力な界面活性作用
を有する。このため、チユーブ71のスキヤベン
ジヤ液側の“ぬれ”が非常によくなる。このた
め、陽イオン除去装置7における(7)式の反応によ
つて発生し、チユーブ71を透過して来るCO2ガ
スをチユーブ71面に付着させることなく、容易
に排出することができる。したがつて、電導度計
6の測定セル内に、上記CO2ガスが導入されず、
信号検出が安定したものとなる。尚、スキヤベン
ジヤ液として、上記DBSと同様な性質を有する
液体、即ち、解離度の高い強酸で、(H+イオン供
与体としての酸となり得る)、かつ、H+イオンの
対陰イオンが大きい(濃度勾配があつても、チユ
ーブ23を通り抜け難い)液体、例えば、スルホ
ン基を有するアニオン性界面活性剤の鹸化前の酸
であるアルキルベンゼンスルホン酸(アルキル基
として、ドデシル基)やN−メチルタウリン酸を
用いることができる。 In addition, the Na salt of DBS is a type of sodium alkylbenzelsulfonate, an anionic surfactant, and a synthetic detergent, and DBS itself has a strong surfactant effect. Therefore, the "wetting" of the scavenge liquid side of the tube 71 is very improved. Therefore, the CO 2 gas generated by the reaction of equation (7) in the cation removal device 7 and passing through the tube 71 can be easily discharged without being attached to the surface of the tube 71. Therefore, the above-mentioned CO 2 gas is not introduced into the measurement cell of the conductivity meter 6,
Signal detection becomes stable. The scavenge liquid should be a liquid that has the same properties as the above-mentioned DBS, that is, a strong acid with a high degree of dissociation (can act as an acid as an H + ion donor), and a large counter anion to the H + ion ( Liquids that are difficult to pass through the tube 23 even if there is a concentration gradient, such as alkylbenzenesulfonic acid (dodecyl group as an alkyl group) or N-methyltauric acid, which is an acid before saponification of an anionic surfactant having a sulfonic group. can be used.
以上、詳しく説明したように、本発明のイオン
クロマトグラフイーによれば、陽イオン交換組成
物の中を陽イオンを通過させ、溶離液中のNa+と
スキヤベンジヤ液中のH+を入れ替えて、H+の供
給とNa+の除去作用をなしていのるので、スキヤ
ベンジヤ液を流してさえいれば、BSCを用いた
イオンクロマトグラフイーのように、分析を中断
して再生操作を行う必要はない。 As explained in detail above, according to the ion chromatography of the present invention, cations are passed through the cation exchange composition, Na + in the eluent and H + in the scavenge liquid are replaced, Since it supplies H + and removes Na + , there is no need to interrupt the analysis and perform a regeneration operation, unlike in ion chromatography using BSC, as long as the scavenge liquid is flowing. .
又、4m乃至6mのパーフルオロカーボンスル
ホン酸型イオン交換樹膜チユーブを介して、溶離
液とDBSスキヤベンジヤ液とを接触させている
ので、ベースラインが低く、ピークの崩れがな
く、かつ、高いクロマトグラムを得ることができ
る。 In addition, the eluent and DBS scavenging solution are brought into contact through a 4m to 6m perfluorocarbon sulfonic acid type ion exchange resin tube, resulting in a low baseline, no peak collapse, and a high chromatogram. can be obtained.
第1図は、従来の陰イオン分析用イオンクロマ
トグラフの流路系の構成説明図、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、陽イオン交換組成物を用いた陽イオン除去
装置の基本構成説明図、第4図乃至第6図は、本
発明の一実施例による陽イオン除去装置の具体的
な構成説明図、第7図は、分離カラムの出口にお
けるクロマトグラム、第8図は、陽イオン除去装
置の出口におけるクロマトグラム、第9図イ乃至
ニは、本発明の一実施例による分析装置の分析時
間を示す図、第10図及び第12図は、BSCの
特性図、第11図及び第13図は、陽イオン除去
装置の特性図、第14図は、NafionのCO2透過
性の実験装置の構成説明図、第15図乃至第17
図は、陽イオン除去装置の流路長特性図、第18
図及び第19図は、陽イオン除去装置におけるス
キヤベンジヤ液特性図である。
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……拡散式陽イオン除去装置、71…
…陽イオン交換組成物から成るチユーブ、72…
…ステンレス鋼から成るチユーブ、75……溶離
液室、76……スキヤベンジヤ液室、8……スキ
ヤベンジヤ液貯溜槽、10及び11……槽。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of a flow path system of a conventional ion chromatograph for anion analysis, FIG. 2 is an explanatory diagram of the configuration of an analyzer according to an embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a basic configuration diagram of a cation removal device using a cation exchange composition, and FIGS. 4 to 6 are specific configuration diagrams of a cation removal device according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a chromatogram at the outlet of the separation column, FIG. 8 is a chromatogram at the outlet of the cation removal device, and FIG. 9 A to D are diagrams showing analysis time of the analyzer according to an embodiment of the present invention. , Figures 10 and 12 are characteristic diagrams of the BSC, Figures 11 and 13 are characteristic diagrams of the cation removal device, and Figure 14 is an explanatory diagram of the configuration of Nafion's CO 2 permeability experimental device. , Figures 15 to 17
The figure is a flow path length characteristic diagram of the cation removal device, No. 18.
19 and 19 are characteristic diagrams of the scavenge liquid in the cation removal device. 1... Eluent tank, 2 and 9... Pump, 3...
Sample introduction device, 4... Separation column, 6... Conductivity meter, 7... Diffusion type cation removal device, 71...
...tube consisting of a cation exchange composition, 72...
...Tube made of stainless steel, 75...Eluent chamber, 76...Scavenger liquid chamber, 8...Scavenge liquid storage tank, 10 and 11...tanks.
Claims (1)
オン交換樹脂が充填された分離カラムに注入し前
記サンプル液中の陰イオンを分離した後、該分離
カラムの溶出液を拡散式除去装置に導いて前記分
離カラムからの溶出液に含まれる陽イオンを除去
し、その後、導電度計に導いて前記溶出液の導電
度を測定することにより、前記サンプル液中の陰
イオンをクロマトグラフイツクに分析する方法に
おいて、パーフルオロカーボンスルホン酸型陽イ
オン交換組成物からなる第1チユーブと該第1チ
ユーブを互いの中心軸が一致するように内在した
イオン交換組成物でない液密閉構造の材料でなる
第2チユーブとの間に一定の間隔を設けて二重管
を形成し且つ該二重管によつて独立した内室と外
室を形成すると共にこれら各室に夫々外部と連通
する導入口と導出口とを設けて前記拡散式除去装
置を構成し、前記内室に内室用導入口を介して前
記分離カラムからの溶出液を導いて流し内室用導
出口より前記導電度計へ送出すると共に、前記外
室に前記外室用導入口を介してアルキルベンゼン
スルホン酸またはN−メチルタウリル酸でなるス
キヤベンジヤ液を前記内室内の流体の流れ方向と
逆方向に導いて流し外室用導出口から外部に送出
することにより、前記分離カラムで分離された前
記陰イオンの分離状態を損なうことなく前記第1
チユーブを介して前記内室内の流体から前記外室
内のスキヤベンジヤ液へ前記陽イオンを移動さ
せ、前記内室内の流体から前記陽イオンを移動さ
せて除去せしめることを特徴とする陰イオン分析
方法。 2 前記アルキルベンゼンスルホン酸はドデシル
ベンゼンスルホン酸でなる特許請求範囲第1項記
載の陰イオン分析方法。 3 溶離液を貯留してなる溶離液貯留部と、該溶
離液をサンプル導入装置へ圧送する手段と、サン
プル液を所定量採取するサンプル導入装置と、陰
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陰イオ
ンをクロマトグラフイツクに分離する分離カラム
と、スキヤベンジヤ液を貯留してなるスキヤベン
ジヤ液貯留部と、該スキヤベンジヤ液を拡散式除
去装置へ圧送する手段と、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の中
に含まれる前記陽イオンを除去する拡散式除去装
置と、該拡散式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導電度を測定する
導電度計とを具備し、前記サンプル液に含まれる
陰イオンを分析する陰イオン分析装置において、
パーフルオロカーボンスルホン酸型陽イオン交換
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しイオン交換組
成物でない液密閉構造の材料でなる第2チユーブ
との間に適度の間隔を設けて二重管を形成すると
共に該二重管によつ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除去装置を構成すると共に、
アルキルベンゼンスルホン酸またはN−メチルタ
ウリル酸でなる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部と、該スキヤベンジヤ液
を前記外室用導入口を介して前記外室へ一定流量
で圧送する手段と、前記二重管の温度を制御する
手段とを設け、前記内室に内室用導入口を介して
前記分離カラムからの溶出液を導いて流し内室用
導出口から前記導電度計へ送出すると共に、前記
外室に外室用導入口を介して前記内室内の流体の
流れ方向と逆方向に前記スキヤベンジヤ液を導い
て流し外室用導出口から外部へ送出するように構
成してなる陰イオン分析装置。 4 前記二重管の長さは4m乃至6mとなつてい
る特許請求範囲第3項記載の陰イオン分析装置。 5 前記温度制御手段の設定温度は約40℃である
特許請求範囲第3項記載の陰イオン分析装置。[Scope of Claims] 1. After transporting a predetermined amount of sample liquid using an eluent and injecting it into a separation column filled with an anion exchange resin to separate anions in the sample liquid, the eluate from the separation column is is introduced into a diffusion type removal device to remove cations contained in the eluate from the separation column, and then introduced into a conductivity meter to measure the conductivity of the eluate. In a method for chromatographically analyzing ions, a first tube made of a perfluorocarbon sulfonic acid type cation exchange composition and a liquid not containing an ion exchange composition contained therein are sealed so that their central axes coincide with each other. A double tube is formed by providing a certain interval between the tube and the second tube made of the structural material, and the double tube forms an independent inner chamber and an outer chamber, and each of these chambers is provided with an external wall. The diffusion type removal device is configured by providing an inlet port and an outlet port that communicate with each other, and the eluate from the separation column is introduced into the inner chamber through the inner chamber inlet port to flow through the inner chamber outlet port. At the same time, a scavenge liquid made of alkylbenzenesulfonic acid or N-methyltauric acid is introduced into the outer chamber through the outer chamber inlet in a direction opposite to the flow direction of the fluid in the inner chamber, and is allowed to flow outside. By sending the anions to the outside from the chamber outlet, the first
An anion analysis method characterized in that the cations are moved from the fluid in the inner chamber to the scavenge liquid in the outer chamber via a tube, and the cations are moved and removed from the fluid in the inner chamber. 2. The anion analysis method according to claim 1, wherein the alkylbenzenesulfonic acid is dodecylbenzenesulfonic acid. 3. An eluent storage section that stores an eluent, a means for pumping the eluent to a sample introduction device, a sample introduction device that collects a predetermined amount of the sample solution, and an anion exchange resin filled with the sample solution. A separation column that chromatographically separates anions in the sample liquid when carried in by an eluent, a scavenge liquid storage section that stores a scavenge liquid, and a scavenger liquid storage section that pumps the scavenge liquid to a diffusion type removal device. means for removing the cations contained in the eluate from which the eluate from the separation column is carried by the eluent; and a diffusion type removal device for removing the cations contained in the eluate; An anion analyzer for analyzing anions contained in the sample liquid, comprising a conductivity meter carried in by the eluent and measuring the conductivity of the eluate,
between a first tube made of a perfluorocarbon sulfonic acid type cation exchange composition and a second tube made of a material with a liquid-tight structure that is not an ion exchange composition, and the tubes are contained so that their central axes coincide with each other; The above-mentioned diffusion type removal is performed by forming double pipes with appropriate intervals, forming independent inner and outer chambers by the double pipes, and providing respective inlet/outlet ports communicating these chambers with the outside. Along with configuring the device,
a scavenge liquid storage section configured to store a scavenge liquid made of alkylbenzenesulfonic acid or N-methyltauric acid; means for pressure-feeding the scavenge liquid to the outer chamber through the outer chamber inlet at a constant flow rate; means for controlling the temperature of the heavy pipe, and introducing the eluate from the separation column into the inner chamber through the inner chamber inlet and sending it to the conductivity meter from the inner chamber outlet; Anion analysis comprising: guiding the scavenge liquid into the outer chamber through the outer chamber inlet in a direction opposite to the flow direction of the fluid in the inner chamber, and sending it out from the outer chamber outlet. Device. 4. The anion analyzer according to claim 3, wherein the double tube has a length of 4 m to 6 m. 5. The anion analyzer according to claim 3, wherein the set temperature of the temperature control means is about 40°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7916484A JPS59218952A (en) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | Method and device for analyzing anion contained in sample liquid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7916484A JPS59218952A (en) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | Method and device for analyzing anion contained in sample liquid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59218952A JPS59218952A (en) | 1984-12-10 |
| JPH0225146B2 true JPH0225146B2 (en) | 1990-05-31 |
Family
ID=13682315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7916484A Granted JPS59218952A (en) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | Method and device for analyzing anion contained in sample liquid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59218952A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58165054A (en) * | 1982-03-25 | 1983-09-30 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Anion analyzer |
| JP3169831B2 (en) * | 1995-11-30 | 2001-05-28 | 株式会社荏原製作所 | Water anion detector |
| US20160137530A1 (en) * | 2014-11-13 | 2016-05-19 | Dionex Corporation | Ion exchange based volatile component removal device for ion chromatography |
| US20210178334A1 (en) * | 2019-12-16 | 2021-06-17 | Dionex Corporation | Electrolytic eluent generators with stabilized operating voltages |
-
1984
- 1984-04-19 JP JP7916484A patent/JPS59218952A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59218952A (en) | 1984-12-10 |
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