JPH03242549A - 金属成分分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、イオン交換分離性を用いて、特に、超純水
中の微量な金属成分を効率良く分析できる金属成分の分
析装置に関するものである。

「従来の技術」 従来の液体成分分析装置として、例えば特願昭６３−１
８０５２１号公報に示される技術が知られている。

この液体成分分析装置について第３図を参照して説明す
ると、まず、図中符号１は自動流路切換弁である。

この自動流路切換弁１の出口には試料ｌ夜供給路３０が
接続され、この試料ｌ夜供給路３０には、］二流か与下
流に向かって順次、加圧ポンプ２、反応謂３、オーバー
フロー容訝４、三方自動切換弁５、加圧ポンプ６、圧力
スイッチ６Ａが取り付けられている。そしてこの試料液
供給路３０は最終的に第１四方切換弁７に接続されてい
る。

この第１四方切換弁７には、第１ａ縮カラム８への流入
路８ａと第２濃縮カラム９への流入路９ａと処理ｉ（ｌ
供給路３１か接続されている。処理液供給路３１には、
圧力スイノチ１７Ａと加圧ポンプ１７と溶離液貯留部１
８かそれぞれ設けられている。

前記第１１農縮カラム８からの流出路８ｂと第２１農縮
カラム９からの流出路９ｂは第２四方切換弁１０に接続
されている。この第２四方切換弁１０には、さらに分離
カラム１１と吸光光度計１２とからなる分析手段３２に
つなかるライン３３と排水路３４につなかるライン３５
か接続されている。

ライン３５には流量計１９か取り付けられている。

また試料液供給路３０の反応器３の上流側には、試料液
中の金属をイオン化する試薬を供給する反応液ｄｉ：給
路３７か接続されている。そしてこの反応液供給路３７
には加圧ポンプ１６と反応酸味留部１５か設けＳれてい
る。

さらに分析手段３２の分離カラム１１と吸光光度計１２
との間には、金属イオンを発色させる試薬を供給ための
発色液供給路３８か接続されている。この発色液供給路
３８には、加圧ポンプ２０と発色液貯留部２１が設けら
れている。

つぎにこの金属成分分析装置の動作を説明する。

前記自動流路切換弁１には、６つの試料１ｆｆｌ流入路
ＩＡ〜ＩＦが接続されている。そしてこれら試料を夜席
入路ＩＡ−ＩＦの一つが試料液供給路３０に選択的に接
続される。

試料液供給路３０に流入した試料ｌ夜は加圧ポンプ２に
よって反応器３に送られる。その間に試料液には反応液
供給路３７から反応液が添加される。

この反応液か添加された試料液は反応器３中で所定を黒
度で混合される。

この反応器３を通過した試料液はオーバーフロー容器４
に一旦貯留されるとともに、一定の貯留量を越えた試料
液は符号り、で示すラインを通じて排水路３４に′ｆＪ
ｌ：出される。オーバーフロー容器４を通過した試料液
は三方切換弁５に達する。三方自動切換弁５は、試料液
供給路３０を流れる試料液の一部を、符号Ｌ３て示すラ
インを通じてυ［水路３４に導くものである。すなわち
前記自動流路切換弁１か切り換えられて別の試料液か供
給された場合に、まず、ラインＬ、側に流路を切り換え
て、自動流路切換弁１と三方切換弁５との間に残留して
いた先の試料液を完全に洗い流す。そしてこの後、流路
を切り換えて試料ｌ戊を試料液供給路３０に沿って流す
。

三方切換弁５を通過した試料液は加圧ポンプ６により再
び加圧される。加圧ポンプ６で加圧された試料液は、第
１四方切換弁７によって第１？ａ縮カラム８あるいは第
２濃縮カラム９に供給される。

この第１四方切換弁７と第２四方切換弁１０は、試料液
供給路３０から供給される試料液を濃縮カラム８あるい
は９を通過せしめたあとライン３５を経て排水路３４に
導く金属イオンｌ農縮工程の流路と、処理液供給路３１
から供給される溶離ｉｌｌを濃縮カラＡ　９あるいは８
を通過せしめたあと分析手段３２に導く金属イオン溶離
工程の流路とを、濃縮カラム８，９に対して交互に形成
するものである。この四方切換弁７．ＩＯの切り換えは
、流量計１９を通過する試料液の流量４ｉｆｆが設定の
値になったときに制御部Ｃから発信される信号によって
行なわれる。

試料液か濃縮カラム８あるいは９を通過すると試料液中
の金属イオンがカラム８あるいは９に吸着される。この
カラム８あるいは９に吸着された金属イオンは、処理液
供給路３１から供給される溶離液によりカラム８あるい
は９から溶離されて分析手段３２に運ばれる。

分析手段３２に運ばれた金属イオンは、分離カラム１１
で分離された後、時系列的に成分毎に溶出し、発色液供
給路３８からの発色液により発色され、吸光光度計１２
で濃度測定される。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、上記のように構成された金属成分分析装置で
は、濃縮カラム８・９の濃縮効率、つまり試料液中に含
有される金属イオンか濃縮カラム８・９に捕捉される効
率か異なり、これにより吸光光度計１２において検出誤
差が発生し、正確な分析がてきないという問題があった
。

そして、このような問題を解決するために、上記金属成
分分析装置では、（−）試料液人流路ＩＡ〜ｌＦの一つ
から既知ｌ農度の金属を含有する標準液を注入する、（
ニ）前記標準を夜を試料液供給路３０を通して各濃縮カ
ラム８・９に対してそれぞれ供給する、（三）各濃縮カ
ラム８・９に捕捉された前記標準液中の金属イオンをｔ
＠離させて分析手段３２において吸光度をそれぞれ測定
するといった工程を順次繰た後、分析手段３２において
測定された吸光度を基に、以降の検出値を各１農縮カラ
ム８・９毎に校正させるようにしている。

しかしなから、上記のように構成された金属成分分析装
置では、上記（−）・（ニ）で示すように金属イオン濃
度か既知である標準液か、濃縮カラム８・９に（共給さ
れるまでに必要な工程が多く、よってその供給時間も多
く掛かり、作業能率か低下するという問題かあった。

この発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって
、分析手段の検出値を校正するための標準液を〆農相カ
ラムに効率良く供給することができ、金属成分の判定開
始までの準備時間を短縮化して、作業能率の向上を図っ
た金属成分分析装置の提供を目的とする。

１課題を解決するための手段」 上記目的を達成するために、本発明では、金属イオンを
含有する試料液を供給する試料液供給手段と、前記試料
液中の金属イオンを吸着する濃縮手段と、この濃縮手段
に吸着された金属イオンを溶出させる溶離液等の処理液
を供給する処理液供給手段と、前記濃縮手段から溶出さ
れた金属イオンを分析する分析手段と、前記濃縮手段の
直前に設けられて、前記濃縮手段に対して前記試料液供
給手段からの試料液と前記処理液供給手段からの処理液
とを、選択的に供給する切換弁とを具備し、前記処理ｌ
夜供給手段に、前記濃縮手段に対して溶離液を供給する
溶離液供給手段と、前記濃縮手段に対して既知濃度の金
属イオンか含有される標準液を供給する標準液供給手段
とを設けるようにしている。

「作用」 この発明によれば、濃縮手段の直前に、該濃縮手段に対
して溶離ｉ（ｔ、あるいは既知濃度の金属イオンが含有
される標準液を選択的にｌｊ給する処理液供給手段が設
けられていることから、判定開始までの間に、標準液を
供給して該標準液中の金属イオンを濃縮手段に捕捉させ
、この後に、該標準ｒ夜に替えて溶離液を供給して、前
記濃縮手段に捕捉された金属イオンを溶離させて分析手
段に供給させることができる。そして、この分析手段に
おいて、前記標準液に含有される既知濃度の金属イオン
の濃度を測定して、前記濃縮手段の濃縮効率を求め、更
にこのｌＲ縮縮小率ら、実際の測定時における分析手段
の測定値を校ｉトさせることができる。つまり、この発
明では、７０縮手段の直前に設けられた処理液供給手段
により、分析手段の検出値を校正するための校正用の標
準液を濃縮カラムに効率良く供給することかできる。

「実施例」 以下、第１図及び第２図を参訳して本発明の金属成分分
析装置を詳細に説明する。

なお、本実施例に示す金属成分分析装置は、従来例に示
す金属成分分析装置と基本構成が同一てあり、よって構
成を共通とする部分に同一符号を付し説明を簡略化する
。

第１図において符号１００で示すものは濃縮カラム８・
９の直前に設けられた処理液供給手段である。

この処理液供給手段１００は、濃縮カラム８・９に対し
て該濃縮カラム８・９に吸着された金属イオンを溶出さ
せる溶離液を供給する溶離液供給手段４０と、既知濃度
の金属イオンが含有される標準１夜を供給する標準液供
給手段４１とからなるものであって、前記溶離液供給手
段４０と標準液供給手段４１との間には、前記溶離液供
給手段４０からの溶離液、前記標準液供給手段４１から
の標ｌｉ　ｉｉを選択的に処理’ｔＲ供給路４２に案内
する第３四方切換弁４２か設けられている。

具体的には、前記溶離液供給手段４０は、溶離、夜か貯
留される溶離肢貯留部４３と、この溶離夜貯留部４３と
第３の四方切換弁４２とを接続する溶離液供給路４４と
、この溶離を戊貯留部４３内の溶離液を輸送する加圧ポ
ンプ４５と、前記溶離？夜供給路４４の途中に設けられ
て、該溶離液供給路４４内の圧力が一定値以上になった
ことを検知する圧力センサ４６とから構成されるもので
ある。

また、前記標準液供給手段４０は、既知濃度の金属イオ
ンか含有される標準液が貯留される標準液貯留部４７と
、この標準液貯留部４７と第３の四方切換弁４２とを接
続する標準ｌ夜供給路４８と、この標準液貯留部４７内
の標準液を輸送する加圧ポンプ４９とから構成されるも
のである。

なお、前記標準液供給路４８には特に圧力センサか設け
られていないが、加圧ポンプ４９の吐出圧力か一定値以
上とならないように該圧力センサを設けるようにしても
良い。また、前記第３四方切換弁４２には、排水路３４
に通しるラインＬ４か接続されており、このラインｒ、
４によって処理を夜供給路３１に導かれない溶離液、標
準ｌ夜を排出するようにしている。

次に、上記にように構成された金属成分分析装置による
第１濃縮カラム８、第２濃縮カラム９の濃縮効率測定工
程について説明する。なお、この工程は、通常の金属成
分分析工程を行う前に行うものである。

まず、第１濃度カラム８の濃縮効率測定工程について（
−）〜（三）を参照して説明する。

（−）第３四方切換弁４２を点線で示す位置に、第１四
方切換弁７を点線で示す位置に、第２四方切換弁１０を
実線で示す位置にそれぞれ切り換え、標準１夜貯留部４
７に貯留されている標準液を、標ｒＸ、液供給路４８、
処理液供給路３１．流入路８ａを経て濃縮カラム８に供
給し、この濃縮カラム８において、標準液中の金属イオ
ンを捕捉させる。

なお、濃縮カラム８において金属イオンか捕捉された後
の標準液（ドレン）は、ライン３５、排水路３４を通し
て排出される。また、前記濃縮カラム８への標準？皮の
供給は、その供給量を一定にするために一定時間行うも
のとする。

（ニ）第３四方切換弁４２を実線で示す位置に、第１四
方切換弁７を点線で示す位置に、第２四方切換弁１０を
点線で示す位置にそれぞれ切り換え、溶離液貯留部４３
に貯留されている溶離液を、溶離液供給路４４、処理液
供給路３１、流入路８ａヲ経て濃縮カラム８に供給する
。そして、この濃縮カラム８においては、該濃縮カラム
８にｆ；ｌｉ　Ｉ’Ｅｌされていた金属イオンが溶離さ
れ、更に溶離された金属イオンは溶離液とともに、流出
路８ｂ、ライン３３に案内される。

（三）　ライン３３に案内された金属イオンを分析手段
３２において測定し、前記標準液貯留部４７に貯留され
ている標準液の金属イオン濃度とどれ程のＩｎ度差かあ
るか（つまり、第１濃縮カラム８の濃縮効率）を演算に
より求め、更に、このように求めた第１濃縮カラｌ、　
Ｂの濃縮効率に基づき、実際の測定侍における分析手段
３２の、’ｆｌｌｌ定ｆｆＥを演算により校正させるよ
うにしている。

（四）前記（−）〜（三）の処理を第２濃縮カラｌ、　
９について同様に行って、第２濃縮カラム９の濃縮効率
を演算により求め、更に、このように測定した第２濃縮
カラト９の濃縮効率に基づき、実際の測定時における分
析手段３２の副定値を演算により校正させるようにして
いる。

以上詳細に説明したように本実施例に示す金属成分分析
装置によれば、濃縮カラム８・９の直前に、分析手段３
２の検出値を校正するための標準？皮を供給する処理液
供給手段１００を設けたので、■　濃縮カラム８・９の
濃縮効率を能率良く測定でき、実際の金属成分の分析開
始までの準備時間を短縮化して、作業能率の向上を図る
ことが可能となる、 ■　標準液が試料１皮供給路３０等の他の経路を通るこ
とかなく、試料液供給路３０等の経路か標準液に汚染さ
れること（例えば、標準液の濃度が高い場合など）か防
止される。また、同様に標準酸が試料液供給路３０に残
留していた試料液に汚染（例えば、濃度の高い試料液か
除去されず残留していた場合など）されることもない、 ■　四方切換弁７・１０により順次切り換えることによ
り、複数のメ農度カラム８・９の濃縮効率を求めること
かでき、四方切換弁７・１０の増設により更に多くの濃
縮カラムの濃縮効率を測定できるという効果が得られる
。

次に、本発明の第２実施例について第２図を参ｐぺして
説明する。

第２□□□に示す金属成分分析装置が第１図に示す金属
！成分分析装置と構成を兄にする点は、符号１０１で示
す処理Ｚ夜供給手段の構成である。

この処理ｉ（ｌ供給手段１０１は、処理液供給路３１と
溶離岐供給路４４、標準液供給路４８との間に六方切竹
弁５０が設けられたものであって、この六方切換弁５０
には更に排水路３４に通じるルートＬ、と、サンプリン
グルート５１とが設けられている。なお、このサンプリ
ングルート５１は、内部の容量が一定に設定され、一定
量の標準液をサンプリングする際に用いられるものであ
る。

以」二のように構成された処理液供給手段１０１の作用
について説明すると、通常の分析時には、前記六方切替
弁５０は図に示す実線位置にセットしておき、濃縮カラ
ム８・９内の金属イオンを溶離させる溶離液を供給させ
ることのみ行うようにする。

また、測定の開始前には、 （−）前記六方切替弁５０を図に示す実線位置にセ、ト
シた状態において、加圧ポンプ４９を駆動してサンプリ
ングルート５１内に一定量の標／＄液を貯留させるよう
にする。なお、このサンプリングルート５１の容量以上
に供給された標ｉｆｉＭはラインＬ４を通じて外部の系
に排出される。

（ニ）　この後、前記六方切替弁５０を点線で示す位置
に切り換え、加圧ポンプ４５により供給された溶離ｌ＆
により、前記（−）においてサンプリングルート５１内
に貯留された標Ｑ’ｔ＆を処理液供給路３■に押し出す
。

なお、このとき、メインルートの第１四方切換弁７は、
標準液、溶離液を第１を層線カラム８に導く場合に図に
点線で示す位置に、また、標準１夜、溶離液を第２を層
線カラム９に導く場合に図に実線で示す位置に設定する
。この動作は第１実施例に示す金属成分分析装置と同じ
である。

以上説明したような、第２実施例に示す金属成分分析装
置によれば、第１実施例に示す金属成分分析装置と同様
の効果が得られるとともに、処理液供給手段１０１に設
けられたサンプリングルート５１により一定量の標準液
が定量されて、各濃縮カラム８・９の濃縮効率を正確に
求めることができるという効果が得られる。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明の金属成分分析装置によ
れば、濃縮手段の直前に設けられた処理液供給手段によ
り、分析手段の検出値を校正するための校正用の標準液
を濃縮カラムに効率良く供給することができ、実際の金
属成分の分析開始までの準備時間を短縮化して、作業能
率の向上を図ることが可能となるという効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す概略図、第２図は本
発明の第２実施例を示す概略図、第３図は従来の金属成
分分析装置の構成を示す概略図である。 ■・・・・・自動流路切換弁（試料岐供給手段）、７・
・・第１四方切換弁、 ８・・・・・・第１ａ縮カラム（４縮手段）、９・・・ 　０ ２ ２ ０ １ ０ １００・ ・第２濃縮カラム（濃縮手段）、 ・・第２四方切換弁、 ・・・・分析手段、 ・・・・・第３四方切換弁、 ・・・・溶離ｉ（ｌ供給手段、 ・・・・標準？夜供給手段、 ・・・・・六方切換弁、 １０１・・・・・・処理液供給手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 金属イオンを含有する試料液を供給する試料液供給手段
   と、前記試料液中の金属イオンを吸着する濃縮手段と、
   この濃縮手段に吸着された金属イオンを溶出させる溶離
   液等の処理液を供給する処理液供給手段と、前記濃縮手
   段から溶出された金属イオンを分析する分析手段と、前
   記濃縮手段の直前に設けられて、前記濃縮手段に対して
   前記試料液供給手段からの試料液と前記処理液供給手段
   からの処理液とを、選択的に供給する切換弁とを具備し
   、 前記処理液供給手段には、前記濃縮手段に対して溶離液
   を供給する溶離液供給手段と、前記濃縮手段に対して既
   知濃度の金属イオンが含有される標準液を供給する標準
   液供給手段とが設けられていることを特徴とする金属成
   分分析装置。