JPH04230850A - クロマトグラフによる試料イオンの定量的決定方法及びクロマトグラフ・カラム - Google Patents
クロマトグラフによる試料イオンの定量的決定方法及びクロマトグラフ・カラムInfo
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- JPH04230850A JPH04230850A JP3125421A JP12542191A JPH04230850A JP H04230850 A JPH04230850 A JP H04230850A JP 3125421 A JP3125421 A JP 3125421A JP 12542191 A JP12542191 A JP 12542191A JP H04230850 A JPH04230850 A JP H04230850A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はクロマトグラフによるイ
オンの決定(determination)、詳細には
逆相カラムにおける陰イオンの決定に関するものである
。
オンの決定(determination)、詳細には
逆相カラムにおける陰イオンの決定に関するものである
。
【0002】
【従来技術とその問題点】クロマトグラフィーが登場し
て以来、有機および無機イオン、特に陰イオンの定量分
析について絶え間ない改良が行われてきた。カラムまた
は分離の効率が余り良くないこと、コストが高いこと、
およびイオン交換カラムの不安定性のために、逆相カラ
ムと呼ばれるものが研究されている。加えて、被測定イ
オンを、例えば紫外スペクトル領域で間接的な識別等の
間接的な検出方法によって決定している。しかしながら
、逆相カラムを用いて得たクロマトグラムおよび間接的
な識別方法は、個別のイオン検出および定量的決定を困
難にしたり、不可能にさえする付加的ピーク(システム
・ピークと呼ばれている)あるいは不十分に生成したピ
ークを有することがしばしばある。
て以来、有機および無機イオン、特に陰イオンの定量分
析について絶え間ない改良が行われてきた。カラムまた
は分離の効率が余り良くないこと、コストが高いこと、
およびイオン交換カラムの不安定性のために、逆相カラ
ムと呼ばれるものが研究されている。加えて、被測定イ
オンを、例えば紫外スペクトル領域で間接的な識別等の
間接的な検出方法によって決定している。しかしながら
、逆相カラムを用いて得たクロマトグラムおよび間接的
な識別方法は、個別のイオン検出および定量的決定を困
難にしたり、不可能にさえする付加的ピーク(システム
・ピークと呼ばれている)あるいは不十分に生成したピ
ークを有することがしばしばある。
【0003】1987年5月の「Analyst」第1
12巻、665〜671頁に記載される論文には(Fr
ank G.P.Mullins著)、間接的なUV
検出方法による無機陰イオンを決定するためのクロマト
グラフによる方法が述べられている。使用されるカラム
には、ヘキサデシルトリメチル臭化アンモニウムが動的
に充填されている。クロマトグラムはシステム・ピーク
を示さないが、すべての無機陰イオンが(例えば、標準
DINまたは標準EPAによって決められるもの)決定
できるわけではない。例えば、フッ化物イオンおよび硫
酸塩イオンを検出することは不可能である。1987年
の「LC−GC」第4巻No.10、1026頁ffに
おいて、B.E.Andrewは陰イオンのイオン・ク
ロマトグラフィーに対して第4級アンモニウム化合物の
使用について述べている。テトラアルキル水酸化アンモ
ニウムがアンモニウム化合物として使用され、直鎖のア
ルキル基は1〜5個の炭素原子を含むことができる。こ
こに記載されるイオンクロマトグラフによる決定におい
て、クロマトグラムにシステムピークが生じ、一回のク
ロマトグラフの操作では陰イオンを分析することは不可
能である。また、アルキル鎖の鎖長の変動がプロセスの
機能に関して何の利点もないことも指摘されている。
12巻、665〜671頁に記載される論文には(Fr
ank G.P.Mullins著)、間接的なUV
検出方法による無機陰イオンを決定するためのクロマト
グラフによる方法が述べられている。使用されるカラム
には、ヘキサデシルトリメチル臭化アンモニウムが動的
に充填されている。クロマトグラムはシステム・ピーク
を示さないが、すべての無機陰イオンが(例えば、標準
DINまたは標準EPAによって決められるもの)決定
できるわけではない。例えば、フッ化物イオンおよび硫
酸塩イオンを検出することは不可能である。1987年
の「LC−GC」第4巻No.10、1026頁ffに
おいて、B.E.Andrewは陰イオンのイオン・ク
ロマトグラフィーに対して第4級アンモニウム化合物の
使用について述べている。テトラアルキル水酸化アンモ
ニウムがアンモニウム化合物として使用され、直鎖のア
ルキル基は1〜5個の炭素原子を含むことができる。こ
こに記載されるイオンクロマトグラフによる決定におい
て、クロマトグラムにシステムピークが生じ、一回のク
ロマトグラフの操作では陰イオンを分析することは不可
能である。また、アルキル鎖の鎖長の変動がプロセスの
機能に関して何の利点もないことも指摘されている。
【0004】
【発明の目的】本発明の目的は上述の問題点を解消し、
クロマトグラムにおけるシステム・ピークによる妨害あ
るいはピークの変形なしに高度の選択性を備えてイオン
の定量的決定を行うことができるイオンクロマトグラフ
・カラムおよびイオンクロマトグラフ方法を提供するこ
とにある。特に、本発明は、一回のクロマトグラフ操作
で複数のイオンが同時に定量できる可能な陰イオン、好
ましくは無機陰イオンのクロマトグラフによる試料イオ
ンの定量的決定及びカラムを提供するものである。
クロマトグラムにおけるシステム・ピークによる妨害あ
るいはピークの変形なしに高度の選択性を備えてイオン
の定量的決定を行うことができるイオンクロマトグラフ
・カラムおよびイオンクロマトグラフ方法を提供するこ
とにある。特に、本発明は、一回のクロマトグラフ操作
で複数のイオンが同時に定量できる可能な陰イオン、好
ましくは無機陰イオンのクロマトグラフによる試料イオ
ンの定量的決定及びカラムを提供するものである。
【0005】
【発明の概要】本発明では、モディファイヤと対イオン
を含む移動相に試料イオンを導入し、モディファイヤと
対イオンおよび試料イオンを有する移動相がカラムを通
過し、適切な検出方法、好ましくは間接的な検出方法で
続いて分離させ、個別の試料イオンを溶離剤中の対イオ
ンの濃度低下によって定量的に決定する。移動相は、水
と有機溶媒の混合物で、5以上のpH値を有し、モディ
ファイヤとしては下記の化学式で示される第4級水酸化
アンモニウムを用いるイオンクロマトグラフ方法を提供
する。
を含む移動相に試料イオンを導入し、モディファイヤと
対イオンおよび試料イオンを有する移動相がカラムを通
過し、適切な検出方法、好ましくは間接的な検出方法で
続いて分離させ、個別の試料イオンを溶離剤中の対イオ
ンの濃度低下によって定量的に決定する。移動相は、水
と有機溶媒の混合物で、5以上のpH値を有し、モディ
ファイヤとしては下記の化学式で示される第4級水酸化
アンモニウムを用いるイオンクロマトグラフ方法を提供
する。
【化1】ここにおいて、少なくとも一つのR基は、少な
くとも8個から20個までまたはそれ以上の炭素原子、
特に12〜18個の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖
のアルキル基である。残りの基は同じでも異っていても
よく、1〜20個の炭素原子、特に1〜10個の炭素原
子を有する。試料中の定量化されるイオンの濃度は、5
00ppmを超えないことが好ましい。
くとも8個から20個までまたはそれ以上の炭素原子、
特に12〜18個の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖
のアルキル基である。残りの基は同じでも異っていても
よく、1〜20個の炭素原子、特に1〜10個の炭素原
子を有する。試料中の定量化されるイオンの濃度は、5
00ppmを超えないことが好ましい。
【0006】
【発明の実施例】周知の方法と比較すると、本発明によ
り安価で安定なカラムを用いることにより、そして全コ
ストを低減することにより、測定すべきすべてのイオン
、特に陰イオンを、一回のクロマトグラフ操作において
分離することができ、そしてピークの乱れまたはピーク
の変形を生じることなく高度の選択性を持って定量する
ことができるという利点を有する。一回の操作、すなわ
ち1回のクロマトグラフ操作において、フッ化物、塩化
物、臭化物、亜硝酸塩、硝酸塩、リン酸塩および硫酸塩
のイオンの存在および量を確定することができる。本発
明によれば、標準カラムおよび標準HPLC装置を用い
ることができるので、簡単な操作で短時間にクロマトグ
ラフによる決定が可能である。モディファイヤが水酸化
物の形態で使用されるという事実のため、対イオンは別
として、試料イオンの検出を妨害する可能性がある不純
物イオンはもう存在しない。
り安価で安定なカラムを用いることにより、そして全コ
ストを低減することにより、測定すべきすべてのイオン
、特に陰イオンを、一回のクロマトグラフ操作において
分離することができ、そしてピークの乱れまたはピーク
の変形を生じることなく高度の選択性を持って定量する
ことができるという利点を有する。一回の操作、すなわ
ち1回のクロマトグラフ操作において、フッ化物、塩化
物、臭化物、亜硝酸塩、硝酸塩、リン酸塩および硫酸塩
のイオンの存在および量を確定することができる。本発
明によれば、標準カラムおよび標準HPLC装置を用い
ることができるので、簡単な操作で短時間にクロマトグ
ラフによる決定が可能である。モディファイヤが水酸化
物の形態で使用されるという事実のため、対イオンは別
として、試料イオンの検出を妨害する可能性がある不純
物イオンはもう存在しない。
【0007】本発明は、既知の逆相カラム、通常8個か
ら20個以下の炭素原子を有する炭素鎖を有するカラム
、特に市販の炭素C8 ,C12,C18の(C8 ,
C12,C18−chains)を有する逆相カラムを
使用して実施することができる。この中でも特にC18
鎖を有する逆相カラムを本発明に用いることができる。 逆相カラムの炭素原子の数は、モディファイヤの炭素原
子の数と一致する必要はなく、すなわちカラムの充てん
材料のアルキル基がモディファイヤのアルキル基と同じ
である必要はない。本発明によれば、他の標準逆相カラ
ムを使用することも可能である。これらは、C18鎖を
有するポリアクリルアミドをベースにしたカラム、すな
わち、炭素をベースにしたカラムであってもよく、これ
らのカラムの作用は主として従来の逆相カラムに相当す
るものである。 シリカをベースにしたカラムの使用が好適である。例え
ば、5μmの直径を有する球状材料を用いることができ
るが、不規則な形状の材料も使用することができる。
ら20個以下の炭素原子を有する炭素鎖を有するカラム
、特に市販の炭素C8 ,C12,C18の(C8 ,
C12,C18−chains)を有する逆相カラムを
使用して実施することができる。この中でも特にC18
鎖を有する逆相カラムを本発明に用いることができる。 逆相カラムの炭素原子の数は、モディファイヤの炭素原
子の数と一致する必要はなく、すなわちカラムの充てん
材料のアルキル基がモディファイヤのアルキル基と同じ
である必要はない。本発明によれば、他の標準逆相カラ
ムを使用することも可能である。これらは、C18鎖を
有するポリアクリルアミドをベースにしたカラム、すな
わち、炭素をベースにしたカラムであってもよく、これ
らのカラムの作用は主として従来の逆相カラムに相当す
るものである。 シリカをベースにしたカラムの使用が好適である。例え
ば、5μmの直径を有する球状材料を用いることができ
るが、不規則な形状の材料も使用することができる。
【0008】本発明では、使用するカラムの長さは、2
cm以上であり、通常は20cm以下であるが、10〜
15cmの範囲のものが好ましい。2cm以下の長さの
ものは、カラムの長さが短かすぎて定量すべきイオンの
完全な分離ができないことより不利である。好ましいカ
ラムの長さは、例えば12.5cmである。
cm以上であり、通常は20cm以下であるが、10〜
15cmの範囲のものが好ましい。2cm以下の長さの
ものは、カラムの長さが短かすぎて定量すべきイオンの
完全な分離ができないことより不利である。好ましいカ
ラムの長さは、例えば12.5cmである。
【0009】カラムを通過する移動相の流量はあまり重
要ではない。カラムの直径が4mmの場合、流量は、例
えば0.2〜5ml/分で、1〜3ml/分の範囲が好
ましい。濃縮を行わないときの本発明による検出制限は
比較的低いppb(10億分の1)範囲にあるので、本
発明は高い要求も応ずることができる。本発明では、移
動相を循環させることが好ましい。よって、カラムは平
衡状態となり、安定状態が作られ、溶媒の使用量が減少
する。
要ではない。カラムの直径が4mmの場合、流量は、例
えば0.2〜5ml/分で、1〜3ml/分の範囲が好
ましい。濃縮を行わないときの本発明による検出制限は
比較的低いppb(10億分の1)範囲にあるので、本
発明は高い要求も応ずることができる。本発明では、移
動相を循環させることが好ましい。よって、カラムは平
衡状態となり、安定状態が作られ、溶媒の使用量が減少
する。
【0010】本発明の好ましい実施例では、R1 、R
2 、R3 基は同一または異なる1〜10個の炭素原
子を有し、R4 基は4〜20個、好ましくは12〜1
8個の炭素原子を有する第4級水酸化アンモニウムを用
いる。好ましくは、R1 、R2 、R3 基が、同じ
で、1〜5個の炭素原子を有し、R4 基は直鎖状であ
って14〜18個、好ましくは16個の炭素原子を有す
る。第4級水酸化アンモニウムを用いて実施する方法は
、一回のクロマトグラフ操作で特に陰イオンの良好な定
理的決定ができるクロマトグラムを得ることができる。 本実施例では、第4級水酸化アンモニウムとして、トリ
メチルヘキサデシル水酸化アンモニウムを用いることが
特に好ましい。
2 、R3 基は同一または異なる1〜10個の炭素原
子を有し、R4 基は4〜20個、好ましくは12〜1
8個の炭素原子を有する第4級水酸化アンモニウムを用
いる。好ましくは、R1 、R2 、R3 基が、同じ
で、1〜5個の炭素原子を有し、R4 基は直鎖状であ
って14〜18個、好ましくは16個の炭素原子を有す
る。第4級水酸化アンモニウムを用いて実施する方法は
、一回のクロマトグラフ操作で特に陰イオンの良好な定
理的決定ができるクロマトグラムを得ることができる。 本実施例では、第4級水酸化アンモニウムとして、トリ
メチルヘキサデシル水酸化アンモニウムを用いることが
特に好ましい。
【0011】移動相に含まれるモディファイヤの量は、
広範囲にわたって変化させることができ、方法の好適な
機能にのみ依存する。モディファイヤは約0.05〜1
.5mmolの濃度で移動相に含ませることが好ましい
。
広範囲にわたって変化させることができ、方法の好適な
機能にのみ依存する。モディファイヤは約0.05〜1
.5mmolの濃度で移動相に含ませることが好ましい
。
【0012】試料イオンの検出に間接的な検出方法を使
用することが可能で、試料イオンは溶出物(eluat
e)中の対イオンの減少によって定量的に決定すること
ができる。導電性、間接的なけい光および電気化学的測
定も可能で、前者の二つの方法では、導電性の増加また
は対イオンのけい光の減少が測定されるが、後者の方法
では酸化可能または還元可能な試料イオンが測定される
。本発明は、例えば、スペクトルの紫外領域における吸
収を示す直接的なUV方法の助けを借りて陰イオンを定
量的決定をおこなうも可能である。陰イオンは硝酸塩イ
オンおよび亜硝酸塩イオンが好ましい。もし間接的な検
出方法が、スペクトルの紫外領域における試料イオンの
間接的な決定方法で構成されるならば、特に有益である
。
用することが可能で、試料イオンは溶出物(eluat
e)中の対イオンの減少によって定量的に決定すること
ができる。導電性、間接的なけい光および電気化学的測
定も可能で、前者の二つの方法では、導電性の増加また
は対イオンのけい光の減少が測定されるが、後者の方法
では酸化可能または還元可能な試料イオンが測定される
。本発明は、例えば、スペクトルの紫外領域における吸
収を示す直接的なUV方法の助けを借りて陰イオンを定
量的決定をおこなうも可能である。陰イオンは硝酸塩イ
オンおよび亜硝酸塩イオンが好ましい。もし間接的な検
出方法が、スペクトルの紫外領域における試料イオンの
間接的な決定方法で構成されるならば、特に有益である
。
【0013】間接的な検出の目的のためには、検出可能
な物理化学的特性を有するすべての対イオンを使用する
ことが可能で、溶離剤におけるこれらの濃度減少によっ
て試料イオンを定量的決定することができる。対イオン
は、有機酸またはスルホン酸の陰イオンであることが好
ましい。このような陰イオンは、例えば、ベンゼンスル
ホン酸、サリチル酸そして特にフタル酸の陰イオンであ
る。スペクトルの紫外領域におけるその吸収により、フ
タル酸塩(フタル酸(phthalate)イオン)は
、UVスペクトル領域における試料イオンの間接的な定
量と組合せて本発明を実施するのに特に好適である。 移動相中の対イオンの濃度は、広い範囲にわたって変化
させることができる。この濃度の増加がかなり大きいと
感度が低下し、個別イオンの分離が不十分となる。もし
この濃度が極端に低いと、カラム容量(capacit
y)が低くなる。移動相中の対イオンの好ましい濃度範
囲は、約6×10−3から1×10−4モルの間で、特
に約6×10−3から4×10−4モルの範囲である。
な物理化学的特性を有するすべての対イオンを使用する
ことが可能で、溶離剤におけるこれらの濃度減少によっ
て試料イオンを定量的決定することができる。対イオン
は、有機酸またはスルホン酸の陰イオンであることが好
ましい。このような陰イオンは、例えば、ベンゼンスル
ホン酸、サリチル酸そして特にフタル酸の陰イオンであ
る。スペクトルの紫外領域におけるその吸収により、フ
タル酸塩(フタル酸(phthalate)イオン)は
、UVスペクトル領域における試料イオンの間接的な定
量と組合せて本発明を実施するのに特に好適である。 移動相中の対イオンの濃度は、広い範囲にわたって変化
させることができる。この濃度の増加がかなり大きいと
感度が低下し、個別イオンの分離が不十分となる。もし
この濃度が極端に低いと、カラム容量(capacit
y)が低くなる。移動相中の対イオンの好ましい濃度範
囲は、約6×10−3から1×10−4モルの間で、特
に約6×10−3から4×10−4モルの範囲である。
【0014】モディファイヤと対イオンを含む移動相は
、水と有機溶媒との混合物よりなる。アセトニトリル、
メタノール、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキ
シド等の種々の有機溶媒を使用することができる。 比較的極性の低い有機溶媒の使用が可能であり、第1に
挙げた極性有機溶媒、詳細にはアセトニトリルが好まし
い。約65〜95容量%(特に約80容量%)の水と約
5〜35容量%(特に約20容量%)の有機溶媒との混
合物よりなる移動相を使用したときに特に良好な結果が
得られる。
、水と有機溶媒との混合物よりなる。アセトニトリル、
メタノール、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキ
シド等の種々の有機溶媒を使用することができる。 比較的極性の低い有機溶媒の使用が可能であり、第1に
挙げた極性有機溶媒、詳細にはアセトニトリルが好まし
い。約65〜95容量%(特に約80容量%)の水と約
5〜35容量%(特に約20容量%)の有機溶媒との混
合物よりなる移動相を使用したときに特に良好な結果が
得られる。
【0015】本発明による方法においては、移動相は5
以上のpH値を有する。6から12の範囲のpH値、特
に約7から9のpH値が好ましい。pH値がアルカリ性
領域にあるならば塩基、特に水酸化ナトリウム溶液の助
けを借りて調節することができる。pH値を選択するこ
とによって、あらゆる状境下で、一回のクロマトグラフ
操作で被測定の、すべてのイオンを同時に検出ができる
ように制御することが可能である。
以上のpH値を有する。6から12の範囲のpH値、特
に約7から9のpH値が好ましい。pH値がアルカリ性
領域にあるならば塩基、特に水酸化ナトリウム溶液の助
けを借りて調節することができる。pH値を選択するこ
とによって、あらゆる状境下で、一回のクロマトグラフ
操作で被測定の、すべてのイオンを同時に検出ができる
ように制御することが可能である。
【0016】本発明は、高温、周囲温度または周囲温度
よりも低い温度において実施することができる。温度は
約0から80℃の範囲、特に約20から50℃の範囲が
好ましい。カラムをサーモスタット制御領域(オーブン
)に置くことによって、例えば、周囲温度よりも高い温
度においてサーモスタット制御を行うことができる。 選択された温度が操作過程中、好ましくは最大±1℃の
変動で、実質的に一定に保持されるならば有益である。 クロマトグラムが異なる温度において異なる現れ方(a
ppearance)をする場合には温度を一定に保持
することが必要である。よって、カラムによって陰イオ
ンが溶出される時間間隔が温度とともに変化し、あるい
はピーク順序が逆になることも可能となる。この現象は
、固定相と移動相との間の相平衡の温度依存性のためで
あると考えることができる。温度は最大±0.5℃、特
に±0.2℃の変動をもって一定に保持されることが好
ましい。もし例えば個別イオンがカラムより溶出する時
間の再現性に関する精度が1%よりも良好であれば、設
定温度は最大±0.5℃の温度変動をもって一定に保持
される。もし数回のクロマトグラフ操作が連続的に実施
されるならば、操作プロセスが実施される温度は個々の
分析中だけではなく、分析の間においても、一定に保持
されるので再現性のある、比較可能な結果が得られる。 温度が一定に保持される本実施例では、自動操作、特に
コンピュータの助けを借りて評価されるコンピュータ制
御操作に利用するのに適している。
よりも低い温度において実施することができる。温度は
約0から80℃の範囲、特に約20から50℃の範囲が
好ましい。カラムをサーモスタット制御領域(オーブン
)に置くことによって、例えば、周囲温度よりも高い温
度においてサーモスタット制御を行うことができる。 選択された温度が操作過程中、好ましくは最大±1℃の
変動で、実質的に一定に保持されるならば有益である。 クロマトグラムが異なる温度において異なる現れ方(a
ppearance)をする場合には温度を一定に保持
することが必要である。よって、カラムによって陰イオ
ンが溶出される時間間隔が温度とともに変化し、あるい
はピーク順序が逆になることも可能となる。この現象は
、固定相と移動相との間の相平衡の温度依存性のためで
あると考えることができる。温度は最大±0.5℃、特
に±0.2℃の変動をもって一定に保持されることが好
ましい。もし例えば個別イオンがカラムより溶出する時
間の再現性に関する精度が1%よりも良好であれば、設
定温度は最大±0.5℃の温度変動をもって一定に保持
される。もし数回のクロマトグラフ操作が連続的に実施
されるならば、操作プロセスが実施される温度は個々の
分析中だけではなく、分析の間においても、一定に保持
されるので再現性のある、比較可能な結果が得られる。 温度が一定に保持される本実施例では、自動操作、特に
コンピュータの助けを借りて評価されるコンピュータ制
御操作に利用するのに適している。
【0017】移動相がカラムを通過するときの液圧(h
ydraulic pressure)は充てん材料
に依存し、広い制限内で変化する可能性がある。もし球
状の充てん材料がカラム材料として使用されるならば、
粒径が例えぱ5μmのときに50〜200バールの液圧
が好ましい。もしそれよりも小さい粒子、例えば粒径3
μmの粒子が使用される場合には、もっと高い圧力を適
用することが適当であり、この圧力は粒径が小さくなる
につれて次第に高くなる。
ydraulic pressure)は充てん材料
に依存し、広い制限内で変化する可能性がある。もし球
状の充てん材料がカラム材料として使用されるならば、
粒径が例えぱ5μmのときに50〜200バールの液圧
が好ましい。もしそれよりも小さい粒子、例えば粒径3
μmの粒子が使用される場合には、もっと高い圧力を適
用することが適当であり、この圧力は粒径が小さくなる
につれて次第に高くなる。
【0018】本発明は、またイオンのクロマトグラフに
よる定量分析に次の化学式を有する第4級水酸化アンモ
ニウムを用いることにも関する。
よる定量分析に次の化学式を有する第4級水酸化アンモ
ニウムを用いることにも関する。
【化1】こでは、少なくとも1つの置換基Rは、少なく
とも8から20個の炭素原子、特に12から18個の炭
素原子を有する直鎖または分岐鎖のアルキル基で、残り
の基は同一かあるいは異なるものでもよく、例えば、1
から20個の炭素原子、特に1から10個の炭素原子を
有するものであってもよい。R1 、R2 、R3 基
が同じで、1から5個の炭素原子を有し、R4 基が直
鎖形態で、4から18個の炭素原子、特に16個の炭素
原子を有する第4級水酸化アンモニウムの使用は有益で
ある。 そしてこれらの第4級水酸化アンモニウムの中でもトリ
メチルヘキサデシル水酸化アンモニウムの使用が好まし
い。
とも8から20個の炭素原子、特に12から18個の炭
素原子を有する直鎖または分岐鎖のアルキル基で、残り
の基は同一かあるいは異なるものでもよく、例えば、1
から20個の炭素原子、特に1から10個の炭素原子を
有するものであってもよい。R1 、R2 、R3 基
が同じで、1から5個の炭素原子を有し、R4 基が直
鎖形態で、4から18個の炭素原子、特に16個の炭素
原子を有する第4級水酸化アンモニウムの使用は有益で
ある。 そしてこれらの第4級水酸化アンモニウムの中でもトリ
メチルヘキサデシル水酸化アンモニウムの使用が好まし
い。
【0019】本発明の利用は中でも、廃水または飲料水
等の水、ビール、ワイン、ジュースまたは野菜等の食品
、および血液や尿等のバイオテクノロジー及び生理学的
物質あるいはメッキ浴等の電気産業で用いられる液体に
含まれているイオン、特に陰イオンの定量的決定に関す
る。特に、本発明は、一回のクロマトグラフ操作で無機
イオンの決定をおこなうために第4級水酸化アンモニウ
ムを使用することに関し、少なくともフッ化物、塩化物
、臭化物、亜硝酸塩、硝酸塩、リン酸塩および硫酸塩が
同時に定量化されることが好ましい。
等の水、ビール、ワイン、ジュースまたは野菜等の食品
、および血液や尿等のバイオテクノロジー及び生理学的
物質あるいはメッキ浴等の電気産業で用いられる液体に
含まれているイオン、特に陰イオンの定量的決定に関す
る。特に、本発明は、一回のクロマトグラフ操作で無機
イオンの決定をおこなうために第4級水酸化アンモニウ
ムを使用することに関し、少なくともフッ化物、塩化物
、臭化物、亜硝酸塩、硝酸塩、リン酸塩および硫酸塩が
同時に定量化されることが好ましい。
【0020】最後に、本発明はクロマトグラフ・カラム
、特にカラムが逆相材料を含み、モディファイヤ、詳し
くはモディファイヤおよび対イオンによって調節される
本発明の方法を実施するのに適したクロマトグラフ・カ
ラムに関し、モディファイヤは次の化学式を有する第4
級水酸化アンモニウムである。
、特にカラムが逆相材料を含み、モディファイヤ、詳し
くはモディファイヤおよび対イオンによって調節される
本発明の方法を実施するのに適したクロマトグラフ・カ
ラムに関し、モディファイヤは次の化学式を有する第4
級水酸化アンモニウムである。
【化1】ここで、少なくとも1つの置換基Rは、少なく
とも8から20個までの炭素原子、特に12から18個
の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖のアルキル基で、
残りの基は同一または異ってもよく、1から20個の炭
素原子、特に1から10個の炭素原子を有する。クロマ
トグラフ・カラムの逆相材料は、R1、R2 、R3
基が同一で、1から4個の炭素原子を有し、R4 基が
直鎖形態で14から18個の範囲の炭素原子、特に16
個の炭素原子を有するモディファイヤによって調節され
ることが好ましい。調節を目的として使用される第4級
水酸化アンモニウムとして、トリメチルヘキサデシル水
酸化アンモニウムが好ましい。本発明に係るカラムは、
被測定か、すべてのイオン、特に陰イオンを一回の操作
で高度の選択性を持って極めて良好に分離することがで
きる。 このカラムは低コストで得ることができ、カラムの選択
性を多数の定量的決定、例えば1000回以上注入後で
さえも維持することができる。
とも8から20個までの炭素原子、特に12から18個
の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖のアルキル基で、
残りの基は同一または異ってもよく、1から20個の炭
素原子、特に1から10個の炭素原子を有する。クロマ
トグラフ・カラムの逆相材料は、R1、R2 、R3
基が同一で、1から4個の炭素原子を有し、R4 基が
直鎖形態で14から18個の範囲の炭素原子、特に16
個の炭素原子を有するモディファイヤによって調節され
ることが好ましい。調節を目的として使用される第4級
水酸化アンモニウムとして、トリメチルヘキサデシル水
酸化アンモニウムが好ましい。本発明に係るカラムは、
被測定か、すべてのイオン、特に陰イオンを一回の操作
で高度の選択性を持って極めて良好に分離することがで
きる。 このカラムは低コストで得ることができ、カラムの選択
性を多数の定量的決定、例えば1000回以上注入後で
さえも維持することができる。
【0021】次に具体的な例を図面と共に説明する。こ
れらの実施例および図面では、個別の特徴は単独に、あ
るいは任意の組合せの形態で実現することができる。
れらの実施例および図面では、個別の特徴は単独に、あ
るいは任意の組合せの形態で実現することができる。
【0022】第1図は本発明の一実施例を示す動作説明
図である。ポンプによって、移動相をクロマトグラフ・
カラムを通過し、移動相に含まれる対イオンはUV検出
器によって検出する。また、試料イオンを移動相中に導
入するサンプル注入も設けられる。本発明は、通常、以
下のように実施される。モディファイヤ及び0.05〜
1.5モルあるいは6×10−3〜1×10−4モルの
濃縮状態の対イオンを含み、5以上のpH値を有する、
水と有機溶媒の混合物よりなる移動相を調製する。この
移動相は、液圧ポンプを使用し、約5〜200バールの
圧力においてポンプによってクロマトグラフ・カラムを
通過させ、カラムは適当なサーモスタット装置を使用し
て最大±1℃の変動で20〜80℃の範囲の温度に維持
する。約2〜4時間後に、固定相と移動相の間に平衡が
確立される。次に被測定試料イオンを試料注入によって
クロマトグラフ・カラムへ供給し、続いて移動相の連続
的な流れにともなってカラムによって溶出させる。個別
イオンは、溶離剤中の対イオンの濃度低下によって定量
的な決定をおこなう。
図である。ポンプによって、移動相をクロマトグラフ・
カラムを通過し、移動相に含まれる対イオンはUV検出
器によって検出する。また、試料イオンを移動相中に導
入するサンプル注入も設けられる。本発明は、通常、以
下のように実施される。モディファイヤ及び0.05〜
1.5モルあるいは6×10−3〜1×10−4モルの
濃縮状態の対イオンを含み、5以上のpH値を有する、
水と有機溶媒の混合物よりなる移動相を調製する。この
移動相は、液圧ポンプを使用し、約5〜200バールの
圧力においてポンプによってクロマトグラフ・カラムを
通過させ、カラムは適当なサーモスタット装置を使用し
て最大±1℃の変動で20〜80℃の範囲の温度に維持
する。約2〜4時間後に、固定相と移動相の間に平衡が
確立される。次に被測定試料イオンを試料注入によって
クロマトグラフ・カラムへ供給し、続いて移動相の連続
的な流れにともなってカラムによって溶出させる。個別
イオンは、溶離剤中の対イオンの濃度低下によって定量
的な決定をおこなう。
【0023】実施例1
長さ200mmで直径4.6mmのクロマトグラフ・カ
ラムに5μmの球状粒子の「Hypersil OD
S」を充てんする。このカラムには、0.8モルのヘキ
サデシルトリメチルアンモニウム・イオンと2モルのフ
タル酸を含み、水酸化ナトリウムでpHを7.2に調整
した73%の水と27%のアセトニトリルよりなる移動
相が用いられる。移動相の流量は2ml/分である。フ
タル酸塩対イオンを、254nmで検出する。固定相と
移動相との間の平衡が確立した後、硝酸塩イオンを含む
試料溶液を移動相に導入し、カラムによる硝酸塩イオン
の溶離を観測する。
ラムに5μmの球状粒子の「Hypersil OD
S」を充てんする。このカラムには、0.8モルのヘキ
サデシルトリメチルアンモニウム・イオンと2モルのフ
タル酸を含み、水酸化ナトリウムでpHを7.2に調整
した73%の水と27%のアセトニトリルよりなる移動
相が用いられる。移動相の流量は2ml/分である。フ
タル酸塩対イオンを、254nmで検出する。固定相と
移動相との間の平衡が確立した後、硝酸塩イオンを含む
試料溶液を移動相に導入し、カラムによる硝酸塩イオン
の溶離を観測する。
【0024】図2aは、ヘキサデシルトリメチル水酸化
アンモニウムをモディファイヤとして用いて得たクロマ
トグラムを示す。試料溶液の注入の約2分後に、対称的
なピークが現われ、このピークより硝酸塩イオンの含有
量を定量することができる。
アンモニウムをモディファイヤとして用いて得たクロマ
トグラムを示す。試料溶液の注入の約2分後に、対称的
なピークが現われ、このピークより硝酸塩イオンの含有
量を定量することができる。
【0025】図2bは、ヘキサデシルトリメチル臭化ア
ンモニウムをモディファイヤとして用いて得たクロマト
グラムを示す。約3分後、本発明の方法を実施するとき
には現れない妨害システム・ピークが現れる。
ンモニウムをモディファイヤとして用いて得たクロマト
グラムを示す。約3分後、本発明の方法を実施するとき
には現れない妨害システム・ピークが現れる。
【0026】実施例2
実施例1に記載したカラムにヘキサデシルトリメチル水
酸化アンモニウムをモディファイヤとして含んだ移動相
を用いる。他の条件は実施例1と同じである。平衡が確
立した後、17個の陰イオンを含む試料溶液を移動相に
導入する。図3に示すクロマトグラムは、15分以内に
得ることができる。このようにして、一回のクロマトグ
ラフ操作で17個の陰イオンのすべてを互いに分離させ
、定量的な決定をおこなうことができる。
酸化アンモニウムをモディファイヤとして含んだ移動相
を用いる。他の条件は実施例1と同じである。平衡が確
立した後、17個の陰イオンを含む試料溶液を移動相に
導入する。図3に示すクロマトグラムは、15分以内に
得ることができる。このようにして、一回のクロマトグ
ラフ操作で17個の陰イオンのすべてを互いに分離させ
、定量的な決定をおこなうことができる。
【0027】実施例3
長さ100mmで、直径4.6mmのカラムにHype
rsil ODSを充てんさせる。そして、このカラ
ムを82%の水と18%のアセトニトリルよりなる移動
相で約3時間調節して平衡にさせる。移動相は0.8モ
ルのヘキサデシルトリメチル水酸化アンモニウムと2モ
ルのフタル酸を含み、水酸化ナトリウムによってpH値
が8.4に設定する。移動相の流量は2ml/分である
。 フタル酸塩対イオンは、波長266nmにおいて検出す
る。クロマトグラフ・カラムを3つの異なる温度、すな
わち19℃、30℃、40℃に調節し、これら温度は±
0.5℃またはそれ以下の精度で一定に維持する条件下
で3つの異なるテストをおこなう。平衡後、8個の異な
る陰イオンを含む50μlの試料溶液を注入する。これ
ら陰イオンは移動相を通過し、カラムによって溶出し、
間接的なUV方法の助けをかりて決定する。
rsil ODSを充てんさせる。そして、このカラ
ムを82%の水と18%のアセトニトリルよりなる移動
相で約3時間調節して平衡にさせる。移動相は0.8モ
ルのヘキサデシルトリメチル水酸化アンモニウムと2モ
ルのフタル酸を含み、水酸化ナトリウムによってpH値
が8.4に設定する。移動相の流量は2ml/分である
。 フタル酸塩対イオンは、波長266nmにおいて検出す
る。クロマトグラフ・カラムを3つの異なる温度、すな
わち19℃、30℃、40℃に調節し、これら温度は±
0.5℃またはそれ以下の精度で一定に維持する条件下
で3つの異なるテストをおこなう。平衡後、8個の異な
る陰イオンを含む50μlの試料溶液を注入する。これ
ら陰イオンは移動相を通過し、カラムによって溶出し、
間接的なUV方法の助けをかりて決定する。
【0028】図4は、3つの異なる温度におけるクロマ
トグラフによる決定の結果を示すものである。19℃で
は、全て陰イオンが完全に分離し、よって、陰イオンの
個別の定量的決定が可能である。30℃では、臭化物イ
オンとリン酸塩イオンが相互に完全に分離しないが、他
の6個のイオンは定量化することができる。40℃にお
いては、硝酸塩イオンとリン酸塩イオンは相互に完全に
分離しないが、他の6個の陰イオンは定量化することが
できる。
トグラフによる決定の結果を示すものである。19℃で
は、全て陰イオンが完全に分離し、よって、陰イオンの
個別の定量的決定が可能である。30℃では、臭化物イ
オンとリン酸塩イオンが相互に完全に分離しないが、他
の6個のイオンは定量化することができる。40℃にお
いては、硝酸塩イオンとリン酸塩イオンは相互に完全に
分離しないが、他の6個の陰イオンは定量化することが
できる。
【0029】図4によって、適切な条件、特に温度設定
の選択によって、一回のクロマトグラフ・ステップで全
てのイオンを同時に決定することを達成することが可能
である。
の選択によって、一回のクロマトグラフ・ステップで全
てのイオンを同時に決定することを達成することが可能
である。
【0030】実施例4
長さ125mmで直径4.0mmのクロマトグラフ・カ
ラムに、Lichrospher 100RP−18
を充てんし、0.8モルのヘキサデシルトリメチル水酸
化アンモニウムと2モルのフタル酸を含み、水酸化ナト
リウム溶液でpH値を8.6に調節した82%の水と1
8%のアセトニトリルよりなる移動相によって調節する
。 流量は2.0ml/分である。調節は約2〜4時間にわ
たって行ない、38℃、40℃、46℃における3つの
異なる経過で実施する。温度は適当なサーモスタット(
オーブン)によって±1℃の精度で一定に維持する。 平衡後、8個の異なる陰イオンを有する50μ1の試料
溶液を移動相に導入する。対イオンを波長266nmで
検出する。
ラムに、Lichrospher 100RP−18
を充てんし、0.8モルのヘキサデシルトリメチル水酸
化アンモニウムと2モルのフタル酸を含み、水酸化ナト
リウム溶液でpH値を8.6に調節した82%の水と1
8%のアセトニトリルよりなる移動相によって調節する
。 流量は2.0ml/分である。調節は約2〜4時間にわ
たって行ない、38℃、40℃、46℃における3つの
異なる経過で実施する。温度は適当なサーモスタット(
オーブン)によって±1℃の精度で一定に維持する。 平衡後、8個の異なる陰イオンを有する50μ1の試料
溶液を移動相に導入する。対イオンを波長266nmで
検出する。
【0031】図5は上述の3つの異なる温度における決
定結果を示す。全ての3つの温度においても個別の陰イ
オンが完全に分離し、個々のイオンの定量的決定が可能
となる。
定結果を示す。全ての3つの温度においても個別の陰イ
オンが完全に分離し、個々のイオンの定量的決定が可能
となる。
【0032】実施例5
【0033】実施例2のHypersil ODSを
充てんしたカラムを実施例2と同様にして調節する。次
に11個の異なる陰イオンを含む試料溶液を移動相に導
入する。個々のイオンをカラムによって溶離し、間接的
なUV方法および場合によっては熱伝導度方法を用いて
検出する。これらの2つの決定結果を、図6に示す。図
6では熱伝導方法conduotivity met
hod)および間接的なUV方法を用いて、試料溶液に
含まれる陰イオンを単一のクロマトグラフ操作で可能で
あることを示す。
充てんしたカラムを実施例2と同様にして調節する。次
に11個の異なる陰イオンを含む試料溶液を移動相に導
入する。個々のイオンをカラムによって溶離し、間接的
なUV方法および場合によっては熱伝導度方法を用いて
検出する。これらの2つの決定結果を、図6に示す。図
6では熱伝導方法conduotivity met
hod)および間接的なUV方法を用いて、試料溶液に
含まれる陰イオンを単一のクロマトグラフ操作で可能で
あることを示す。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本願発明では一回
のクロマトグラフの操作で分析対象である試料溶液に含
まれる陰イオンを完全に分離し、定量的な測定を可能と
する。本願発明に述べた第4級水酸化アンモニウム類を
モディファイヤとして用い、移動相のpHを調節するこ
とにより、システム・ピークによる妨害やピークの変化
もなく、選択性の大きいイオンクロマトグラフ方法を得
る。
のクロマトグラフの操作で分析対象である試料溶液に含
まれる陰イオンを完全に分離し、定量的な測定を可能と
する。本願発明に述べた第4級水酸化アンモニウム類を
モディファイヤとして用い、移動相のpHを調節するこ
とにより、システム・ピークによる妨害やピークの変化
もなく、選択性の大きいイオンクロマトグラフ方法を得
る。
【図1】本発明の一実施例を示す動作説明図。
【図2a】本発明の一実施例で得たクロマトグラム。
【図2b】従来の方法で得たクロマトグラム。
【図3】本発明の他の実施例で得たクロマトグラム。
【図4】従来の方法で得た温度依存特性を示すクロマト
グラム。
グラム。
【図5】本発明の他の実施例で得た温度依存特性を示す
クロマトグラム。
クロマトグラム。
【図6】2つの異なる検出器を用いた本発明の他の実施
例で得たクロマトグラム。
例で得たクロマトグラム。
Claims (4)
- 【請求項1】次の(イ)から(ニ)より成るクロマトグ
ラフによる試料イオンの定量的決定方法。(イ)第4級
水酸化アンモニウムを含むモディファイヤと対イオンを
有する移動相に試料イオンを注入し、(ロ)前記モディ
ファイヤと前記対イオンと前記試料イオンと共に前記移
動相をカラムに通過させ、(ハ)分離された溶出試料イ
オンを検出手段によって識別し、(ニ)溶離剤中の対イ
オン濃度の減少より、個別の前記試料イオンの定量的に
決定を行う。 - 【請求項2】請求項第1項記載のクロマトグラフによる
試料イオンの定量的決定方法において、前記第4級水酸
化アンモニウムは以下の化学式で表されることを特徴と
するクロマトグラフによる試料イオンの定量的決定方法
。 【化1】 ここで、R1 ,R2 ,R3 基は同じあるいは異な
るもので、1個から201 個までの炭素原子を有する
アルキル鎖で、少なくとも前記1つの置換基は直鎖また
は分岐アルキル基で少なくとも8個から20個までの炭
素原子を有する。 - 【請求項3】請求項第1項または第2項記載のクロマト
グラフによる試料イオンの定量的決定方法において、前
記カラムは逆相カラムで、前記試料イオンを含む移動相
を通過させる(ロ)前に、前記カラムを前記モディファ
イヤと前記対イオンで平衡状態にさせることを特徴とす
るクロマトグラフによる試料イオンの定量的決定方法。 - 【請求項4】モディファイヤと対イオンで調節された逆
相材料を含むクロマトグラフ・カラムにおいて、前記モ
ディファイヤは以下の化学式で表わされる第4級水酸化
アンモニウムであることを特徴とするクロマトグラフ・
カラム。 【化1】ここで、R1 ,R2 ,R3 基は同じある
いは異なるもので、1個から20個までの炭素原子を有
するアルキル鎖で、少なくとも前記1つの置換基は連鎖
または分岐アルキル基で少なくとも8個から20個まで
の炭素原子を有する。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE90108022.6 | 1990-04-27 | ||
| EP90108022A EP0453604B1 (en) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Process for the chromatographic determination of ions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04230850A true JPH04230850A (ja) | 1992-08-19 |
Family
ID=8203918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3125421A Pending JPH04230850A (ja) | 1990-04-27 | 1991-04-26 | クロマトグラフによる試料イオンの定量的決定方法及びクロマトグラフ・カラム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5167827A (ja) |
| EP (1) | EP0453604B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04230850A (ja) |
| DE (1) | DE69013888T2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3351572B2 (ja) * | 1992-10-05 | 2002-11-25 | 井上 聰一 | イオンクロマトグラフィーによる分析体の分離・分析方法、イオンクロマトグラフィー用両荷電具備固定相及び多機能液体クロマトグラフィーによる分析体の分離・分析方法 |
| US5385654A (en) * | 1993-07-07 | 1995-01-31 | Thermo Separation Products Inc. | Controlled temperature anion separation by capillary electrophoresis |
| WO2014118797A1 (en) * | 2013-01-29 | 2014-08-07 | Neuland Health Sciences Private Limited | Purification of organic compounds using surrogate stationary phases on reversed phase columns |
| KR102578578B1 (ko) | 2016-02-03 | 2023-09-14 | 삼성전자주식회사 | 암모니아수 내의 불순물 검출방법 |
| CN115684412B (zh) * | 2022-11-01 | 2025-02-11 | 科笛生物医药(无锡)有限公司 | 乳膏制剂中4种阴离子的定量分析方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3315002A (en) * | 1962-09-24 | 1967-04-18 | Dow Chemical Co | Method of separation of lower alkyl mono-and dialcohols, acetone and methylethylketone, and ethylamine and butyl amine with novel ion exchange resin derivatives |
| US4042327A (en) * | 1976-01-15 | 1977-08-16 | Waters Associates, Inc. | Ion-pairing chromatography |
| US4265634A (en) * | 1980-03-10 | 1981-05-05 | Dionex Corporation | Chromatographic separation and quantitative analysis of ionic species |
| US4927539A (en) * | 1983-05-02 | 1990-05-22 | The Dow Chemical Company | High performance anion-exchange chromatographic packing composition consisting of low porosity synthetic resin gel particle substrate coated with liquid water-soluble aminated resin |
| US4455233A (en) * | 1983-08-12 | 1984-06-19 | Dionex Corporation | Method and apparatus for ion analysis and detection using reverse mode suppression |
| US4925567A (en) * | 1989-03-02 | 1990-05-15 | Basf Corporation | Baseline stabiilty in gradient ion chromatography by using a nonionic modifier |
-
1990
- 1990-04-27 DE DE69013888T patent/DE69013888T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-27 EP EP90108022A patent/EP0453604B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-02-08 US US07/653,018 patent/US5167827A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-04-26 JP JP3125421A patent/JPH04230850A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0453604A1 (en) | 1991-10-30 |
| DE69013888T2 (de) | 1995-03-09 |
| US5167827A (en) | 1992-12-01 |
| EP0453604B1 (en) | 1994-11-02 |
| DE69013888D1 (de) | 1994-12-08 |
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