JPH1123582A

JPH1123582A - 流れ分析計及び流れ分析計用の前処理装置

Info

Publication number: JPH1123582A
Application number: JP18910597A
Authority: JP
Inventors: Makoto Satoda; 誠里田
Original assignee: DKK Corp
Current assignee: DKK TOA Corp
Priority date: 1997-06-30
Filing date: 1997-06-30
Publication date: 1999-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】ポンプや試料注入器を必要としない流れ分析
計とそのための前処理装置を提供する。【解決手段】検出部出口に対して水頭圧を有する試料
液タンクＳＴ１内の試料液Ｓ１が上端部から供給される
試料液流路ＳＬ１と、検出部出口に対して水頭圧を有す
る試薬タンクＲＴ１内の試薬Ｒ１が上端部から供給され
る試薬流路ＲＬ１と、前記試料液流路ＳＬ１に取り付け
られた流量制御器Ｔ１と、前記試薬流路に取り付けられ
た開閉バルブＶ１及び流量制御器Ｔ２とを備え、前記試
薬流路ＲＬ１の下端部は、前記試料液流路ＳＬ１に取り
付けられた流量制御器Ｔ１よりも下流側において、試料
液流路ＳＬ１に連結したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流れ分析を行う際
に、試料液や試薬を送液するためのポンプを必要としな
い流れ分析計、及びこれに用いる前処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、フローインジェクション分析
のように、試薬又は試料液の流れに試料液又は試薬を導
入し、反応操作を行った後、下流に設けた検出部で目的
成分を検出する流れ分析の手法が知られている。

【０００３】例えば、最も基本的なシステムとして図５
に示すものがある。図５において、１は試薬流路、２は
試料液流路、３，４は試薬流路１、試料液流路２にそれ
ぞれ介装されたポンプである。５は試料注入器で試料液
流路２の試料液の一定量を試薬流路１の試薬に導入でき
るようになっている。また、６は試料注入器５の下流に
設けられた合流流路で、検出器７が介装されている。な
お、８は試料注入器５で試薬に導入された試料液の残り
を排出するための排出路である。

【０００４】上記従来技術の動作を説明すると、まず試
薬を試薬ポンプ３を動作させることにより試薬流路１か
ら合流流路６へと連続的に流す。また、ポンプ４を動作
させることにより、試料液を試料液流路２から排出路８
へと連続的に流す。このとき、検出器７では試料液を含
まないゼロベースの信号が検出される。

【０００５】次に、試料注入器５で、試料液の一定量を
試薬の流れの中に導入する。すると、導入された試料液
は合流流路６中で近傍の試薬と反応する。そして、検出
器７を試薬と反応した試料液が通過するとき、検出器７
では試料液の性状に応じた信号が検出されるので、この
値から試料液中の特定成分の濃度等の情報が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では試薬と試料液を送液するためのポンプを必要
とするため、長期間使用するためにはポンプの保守が必
要であると共に、装置全体が大がかりになるという問題
があった。また、上記従来技術のようなフローインジェ
クション分析では、通常は試薬又は試料液のみを検出器
に送り、間欠的に一定量の試料液又は試薬を導入するも
のであるが、このためには試料注入器を備える必要があ
る。このことも装置を大がかりにする要因となってい
た。そこで本発明は、ポンプや試料注入器を必要としな
い流れ分析計及びそのための前処理装置を提供しようと
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決成するため、検出部出口よりも高い位置に試料液や
試薬のタンクを設け、この水頭圧を利用してそれぞれの
液を送ることを検討した。しかし、単に水頭圧を利用し
ただけでは試薬等は直ちに検出部へと流出してしまい、
継続的に分析を行うことができなくなる。そこで、本発
明者は開閉バルブや流量制御器を適宜配置することによ
り継続的な分析を可能とすべく検討を行った。

【０００８】すなわち、請求項１の前処理装置は、検出
部に連続的に試料液を供給すると共に検出部に供給する
前の試料液に試薬を添加する前処理装置において、検出
部出口に対して水頭圧を有する試料液タンク内の試料液
が上端部から供給される試料液流路と、検出部出口に対
して水頭圧を有する試薬タンク内の試薬が上端部から供
給される一以上の試薬流路と、前記試料液流路に取り付
けられた流量制御器と、前記一以上の試薬流路毎に取り
付けられた開閉バルブ及び流量制御器とを備え、前記一
以上の試薬流路の下端部は、前記試料液流路に取り付け
られた流量制御器よりも下流側において、それぞれ試料
液流路に連結したことを特徴とするものである。

【０００９】本前処理装置では、流量制御された試料液
の流れに、流量制御された試薬の流れを合流させ、試料
液と試薬とを反応させた後に検出部へと供給することが
できる。この場合、試薬は開閉バルブにより必要なタイ
ミングでのみ合流させることができるので試薬の消費量
を節約することが可能である。

【００１０】また、請求項２記載の前処理装置は、検出
部に連続的に試薬を供給すると共に検出部に供給する前
の試薬に試料液を添加することにより、試料液の分析を
行う流れ分析計において、検出部出口に対して水頭圧を
有する試薬タンク内の試薬が上端部から供給される試薬
流路と、検出部出口に対して水頭圧を有する試料液タン
ク内の試料液が上端部から供給される試料液流路と、前
記試薬流路に取り付けられた流量制御器と、前記試料液
流路に取り付けられた開閉バルブ及び流量制御器とを備
え、前記試料液流路の下端部は、前記試薬流路に取り付
けられた流量制御器よりも下流側において、試薬流路に
連結したことを特徴とするものである。

【００１１】本前処理装置では、流量制御された試薬の
流れに、流量制御された試料液の流れを合流させ、試料
液と試薬とを反応させた後に検出部へと供給することが
できる。この場合、試料液は開閉バルブにより必要なタ
イミングでのみ合流させることができるので試料液の消
費量を節約することが可能である。

【００１２】また、請求項３記載の前処理装置は、検出
部に連続的にキャリア液を供給すると共に検出部に供給
する前のキャリア液に試料液及び試薬を添加することに
より、試料液の分析を行う流れ分析計において、検出部
出口に対して水頭圧を有するキャリアタンク内のキャリ
ア液が上端部から供給されるキャリア流路と、検出部出
口に対して水頭圧を有する試料液タンク内の試料液が上
端部から供給される試料液流路と、検出部出口に対して
水頭圧を有する試薬タンク内の試薬が上端部から供給さ
れる一以上の試薬流路と、前記キャリア流路に取り付け
られた流量制御器と、前記試料液流路に取り付けられた
開閉バルブ及び流量制御器と、前記一以上の試薬流路毎
に取り付けられた開閉バルブ及び流量制御器とを備え、
前記試料液流路及び前記一以上の試薬流路の下端部は、
前記キャリア液流路に取り付けられた流量制御器よりも
下流側において、それぞれキャリア液流路に連結したこ
とを特徴とするものである。

【００１３】本前処理装置では、流量制御された試薬の
流れに、流量制御された試料液及び試薬の流れを合流さ
せ、試料液と試薬とを反応させた後に検出部へと供給す
ることができる。この場合、試料液及び試薬は開閉バル
ブにより必要なタイミングでのみ合流させることができ
るので、試料液及び試薬の双方の消費量を節約すること
が可能である。

【００１４】また、請求項４から請求項６記載の流れ分
析計は、それぞれ請求項１から請求項３記載の前処理装
置の下流側に検出部を連結したことを特徴とするもので
ある。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下図に沿って本発明の実施の形
態を説明する。図１は、請求項１及び請求項４に記載し
た発明の実施形態を示すものである。本実施形態に係る
前処理装置は、試料液流路ＳＬ１と、試薬流路ＲＬ１
と、流量制御器Ｔ１と、開閉バルブＶ１及び流量制御器
Ｔ２とから基本的に構成されている。また、これに検出
器Ｄ１と排出路Ｗ１とからなる検出部を加えて、本実施
形態に係る流れ分析計が構成されている。

【００１６】試料液流路ＳＬ１にはその上端部から試料
液タンクＳＴ１内の試料液Ｓ１が供給されるようになっ
ており、流量制御器Ｔ１が取り付けられている。また、
試薬流路ＲＬ１にはその上端部から試薬タンクＲＴ１内
の試薬Ｒ１が供給されるようになっており、開閉バルブ
Ｖ１及び流量制御器Ｔ２とが取り付けられている。

【００１７】試薬流路ＲＬ１の下端部は、流量制御器Ｔ
１より下流側のｊ１において試料液流路ＳＬ１に連結し
ている。試料液流路ＳＬ１の下端は、このｊ１よりさら
に下流側のｄ１にまで至り、ここで検出器Ｄ１と検出器
Ｄ１からの排出路Ｗ１からなる検出部に連結する。

【００１８】試料液タンクＳＴ１内の試料液Ｓ１は、検
出部の出口ｂ１に対して、その液面ａ１とｂ１との高低
差ｈ１に対応する水頭圧を有している。また、試薬タン
クＲＴ１内の試薬Ｒ１も、検出部の出口ｂ１に対して、
その液面ａ２とｂ１との高低差ｈ２に対応する水頭圧を
有している。なお、高低差ｈ１等を充分にとれば、液面
ａ１等の多少の変動は無視できるものとなる。

【００１９】流量制御器Ｔ１、Ｔ２は、タンクＳＴ１、
ＲＴ１からｂ１に向けて流出する試料液等の流量を送液
抵抗を高くすることにより制限するもので、その構成に
特に限定はないが、弾力性のあるチューブをピンチコッ
ク、クランプその他の加圧器具で押圧して流路を狭くし
たものが好適に使用できる。この場合、チューブの材質
としては、例えばポリテトラフルオロエチレンや、パー
フルオロアルコキシアルカン、シリコンゴム等が使用で
きる。

【００２０】これらの材質のチューブを使用する範囲
は、試料液流路ＳＬ１等の全体としても、流量制御器の
部分のみとしてもいずれでもよい。なお、前者の場合は
ピンチコック等を取り付けた箇所が流量制御器となる。
また、後者の場合は、試料液流路ＳＬ１等自体にはステ
ンレス配管等の使用条件や目的にあった材質を選択する
ことができる。

【００２１】上記弾力性を有するチューブは、一般に疎
水性のものが多く内部に濡れが起こりにくい。このた
め、内径が０．５ｍｍ以下程度の場合、チューブ内に液
体が存在しない初期状態では、水頭圧程度の圧力で送液
を開始することが困難となる。このため、内径１〜２ｍ
ｍ程度のチューブが好適に使用できる。しかしながら、
流量制御器で押圧されている部分では内径が細くなるた
め送液を開始しにくい。この場合、上記構成の流量制御
器によれば、ピンチコック等を緩めるという簡易な方法
により流路をチューブ自体の内径にまで広げられるの
で、容易に初期通水が可能となる。

【００２２】上記構成の他に、例えばニードルバルブ等
が、価格が高いという欠点があるものの、初期通水が簡
便にできる流量制御器として採用可能である。また、キ
ャピラリーを流量制御器として採用することも可能であ
るが、この場合初期通水のために吸引装置等の設備が必
要となる。

【００２３】検出器Ｄ１は、フローセルタイプとするこ
とができる種々の検出器の使用が可能であり、例えば比
色計や導電率検出器、ｐＨ電極、イオン電極、温度セン
サ、屈折率計等が使用可能である。なお、検出器内に気
泡が滞留して測定に支障を来すことを防止するため、検
出器の下流側を上流側よりも高位置とすることが望まし
い。

【００２４】試薬Ｒ１は、試料液Ｓ１と混合したときに
検出器Ｄ１で試料液Ｓ１の性状に対応した信号を得られ
るようにするためのもので、検出器Ｄ１の種類に応じて
発色試薬、ＰＨ調整剤等種々の試薬が適宜用いられる。

【００２５】本実施形態例に係る流れ分析計により試料
液Ｓ１の分析を行う場合は、まず、準備としてバルブＶ
１を開くと共に流量制御器Ｔ１、Ｔ２を緩めて試料液流
路ＳＬ１の上端部から排出管Ｗ１の出口ｂ１まで至る流
路、及び試薬流路ＲＬ１の上端部から連結部ｊ１まで至
る流路内に通水する。ついで、流量制御器Ｔ１、Ｔ２に
より流量を制限し適切な流量で試料液Ｓ１と試薬Ｒ１の
それぞれが流れ落ちるようにしてからバルブＶ１を閉じ
る。

【００２６】上記準備が整った後、まず、バルブＶ１を
閉じたままで試料液Ｓ１のみが流れるようにし、このと
き検出器Ｄ１で得られる信号α１を求める。次にバルブ
Ｖ１を所定時間開放する。すると、試料液Ｓ１と試薬Ｒ
１とがｊ１からｄ１に至る過程で混合され、発色等の反
応が行われる。このとき、ｊ１からｄ１に至る流路にコ
イル等を介装して、必要な反応時間を確保することもで
きる。また、この流路に混合器を介装して混合効率を上
げることも可能である。混合器としては、流路内にビー
ズ、板状部材等の流れを撹乱する部材を入れたもの等が
使用できる。

【００２７】以上のようにして前処理をされた試料液Ｓ
１と試薬Ｒ１の混合液は、検出器Ｄ１に導入されて試料
液Ｓ１の性状に対応した信号α２が得られる。そして、
信号α２とα１の値の差又は信号α２の値から、試料液
Ｓ１の性状についての情報が得られる。

【００２８】本実施形態例によれば、ポンプのような駆
動部を有しないため故障等が少なく保守作業が容易とな
るとともに、安価に分析計全体を構成することができ
る。さらに、バルブＶ１を必要なときにのみ開くことに
より試薬Ｒ１の消費量を抑えることができるので、試薬
補給の間隔を長くすることができ、保守作業の負担を軽
減できる。また、高価な試薬を必要とする分析の場合に
も、ランニングコストを低く抑えることができる。

【００２９】次に、図２は、請求項２及び請求項５に記
載した発明の実施形態を示すものである。本実施形態に
係る前処理装置は、試薬流路ＲＬ２と、試料液流路ＳＬ
２と、流量制御器Ｔ３と、開閉バルブＶ２及び流量制御
器Ｔ４とから基本的に構成されている。また、これに検
出器Ｄ２と排出路Ｗ２とからなる検出部を加えて、本実
施形態に係る流れ分析計が構成されている。

【００３０】試薬流路ＲＬ２にはその上端部から試薬タ
ンクＲＴ２内の試薬Ｒ２が供給されるようになってお
り、流量制御器Ｔ３が取り付けられている。また、試料
液流路ＳＬ２にはその上端部から試料液タンクＳＴ２内
の試料液Ｓ２が供給されるようになっており、開閉バル
ブＶ２及び流量制御器Ｔ４とが取り付けられている。

【００３１】試料液流路ＳＬ２の下端部は、流量制御器
Ｔ３より下流側のｊ２において試薬流路ＲＬ２に連結し
ている。試薬流路ＲＬ２の下端は、このｊ２よりさらに
下流側のｄ２にまで至り、ここで検出器Ｄ２と検出器Ｄ
２からの排出路Ｗ２からなる検出部に連結する。

【００３２】試薬タンクＲＴ２内の試薬Ｒ２は、検出部
の出口ｂ２に対して、その液面ａ３とｂ１との高低差ｈ
３に対応する水頭圧を有している。試料液タンクＳＴ２
内の試料液Ｓ２は、検出部の出口ｂ２に対して、その液
面ａ４とｂ２との高低差ｈ４に対応する水頭圧を有して
いる。また、流量制御器Ｔ３、Ｔ４、及び検出器Ｄ２
は、上記Ｔ１、Ｔ２、及びＤ１と同様のものが採用でき
る。

【００３３】本実施形態例に係る流れ分析計により試料
液Ｓ２の分析を行う場合は、まず、準備としてバルブＶ
２を開くと共に流量制御器Ｔ３、Ｔ４を緩めて試薬流路
ＲＬ２の上端部から排出管Ｗ２の出口ｂ２まで至る流
路、及び試料液流路ＳＬ２の上端部から連結部ｊ２まで
至る流路内に通水する。ついで、流量制御器Ｔ３、Ｔ４
により流量を制限し適切な流量で試料液Ｓ２と試薬Ｒ２
のそれぞれが流れ落ちるようにしてからバルブＶ２を閉
じる。

【００３４】上記準備が整った後、まず、バルブＶ２を
閉じたままで試薬Ｒ２のみが流れるようにし、このとき
検出器Ｄ２で得られる信号α３を求める。次にバルブＶ
２を所定時間開放する。すると、試料液Ｓ２と試薬Ｒ２
とがｊ２からｄ２に至る過程で混合され、発色等の反応
が行われる。このとき、ｊ２からｄ２に至る流路にコイ
ル等を介装して、必要な反応時間を確保することもでき
る。また、この流路に混合器を介装して混合効率を上げ
ることも可能である。

【００３５】以上のようにして前処理をされた試料液Ｓ
２と試薬Ｒ２の混合液は、検出器Ｄ２に導入されて試料
液Ｓ２の性状に対応した信号α４が得られる。そして、
信号α４とα２の値の差又は信号α４の値から、試料液
Ｓ２の性状についての情報が得られる。

【００３６】本実施形態例によれば、ポンプのような駆
動部を有しないため故障等が少なく保守作業が容易とな
るとともに、安価に分析計全体を構成することができ
る。さらに、バルブＶ２を必要なときにのみ開くことに
より試料液Ｓ２の消費量を抑えることができるので、高
価な試料液を分析する場合に適している。

【００３７】次に、図３は、請求項３及び請求項６に記
載した発明の実施形態を示すものである。本実施形態に
係る前処理装置は、キャリア流路ＢＬ１と、試料液流路
ＳＬ３と、試薬流路ＲＬ３と、流量制御器Ｔ５と、開閉
バルブＶ３及び流量制御器Ｔ６と、開閉バルブＶ４及び
流量制御器Ｔ７とから基本的に構成されている。また、
これに検出器Ｄ３と排出路Ｗ３とからなる検出部を加え
て、本実施形態に係る流れ分析計が構成されている。

【００３８】キャリア流路ＢＬ１にはその上端部からキ
ャリアタンクＢＴ１内のキャリア液Ｂ１が供給されるよ
うになっており、流量制御器Ｔ５が取り付けられてい
る。試料液流路ＳＬ３にはその上端部から試料液タンク
ＳＴ３内の試料液Ｓ３が供給されるようになっており、
開閉バルブＶ３及び流量制御器Ｔ６とが取り付けられて
いる。また、試薬流路ＲＬ３にはその上端部から試薬タ
ンクＲＴ３内の試薬Ｒ３が供給されるようになってお
り、開閉バルブＶ４及び流量制御器Ｔ７とが取り付けら
れている。

【００３９】試料液流路ＳＬ３の下端部及び試薬流路Ｒ
Ｌ３の下端部は、流量制御器Ｔ５より下流側のｊ３、ｊ
４においてそれぞれキャリア流路ＢＬ１に連結してい
る。キャリア流路ＢＬ３の下端は、このｊ３、ｊ４より
さらに下流側のｄ３にまで至り、ここで検出器Ｄ３と検
出器Ｄ３からの排出路Ｗ３からなる検出部に連結する。

【００４０】キャリアタンクＢＴ１内の試薬Ｂ１は、検
出部の出口ｂ３に対して、その液面ａ５とｂ３との高低
差ｈ６に対応する水頭圧を有している。試料液タンクＳ
Ｔ３内の試料液Ｓ３は、検出部の出口ｂ３に対して、そ
の液面ａ６とｂ３との高低差ｈ７に対応する水頭圧を有
している。試薬タンクＲＴ３内の試薬Ｒ３は、検出部の
出口ｂ３に対して、その液面ａ７とｂ３との高低差ｈ３
に対応する水頭圧を有している。また、流量制御器Ｔ
５、Ｔ６、Ｔ７、及び検出器Ｄ３は、上記Ｔ１等、及び
Ｄ１と同様のものが採用できる。

【００４１】本実施形態例に係る流れ分析計により試料
液Ｓ３の分析を行う場合は、まず、準備としてバルブＶ
３及びＶ４を開くと共に流量制御器Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７を
緩めてキャリア流路ＢＬ１の上端部から排出管Ｗ３の出
口ｂ３まで至る流路、試料液流路ＳＬ３の上端部から連
結部ｊ３まで至る流路内、及び試薬流路ＲＬ３の上端部
から連結部ｊ４まで至る流路内にに通水する。ついで、
流量制御器Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７により流量を制限し適切な
流量でキャリア液Ｂ１、試料液Ｓ３、及び試薬Ｒ３のそ
れぞれが流れ落ちるようにしてからバルブＶ３、Ｖ４を
閉じる。

【００４２】上記準備が整った後、まず、バルブＶ３、
Ｖ４を閉じたままでキャリア液Ｂ１のみが流れるように
し、次いでバルブＶ３を所定時間開放して、キャリア液
Ｂ１と試薬Ｒ３との混合液が検出器Ｄ３を通過するとき
の信号α５を求める。

【００４３】次にバルブＶ３も所定時間開放する。する
と、試料液Ｓ３と試薬Ｒ３とがｊ４からｄ３に至る過程
で、キャリア液Ｂ１中で混合され、発色等の反応が行わ
れる。このとき、ｊ４からｄ３に至る流路にコイル等を
介装して、必要な反応時間を確保することもできる。ま
た、この流路に混合器を介装して混合効率を上げること
も可能である。

【００４４】以上のようにして前処理をされたキャリア
液Ｂ１と試料液Ｓ３と試薬Ｒ３との混合液は、検出器Ｄ
３に導入されて試料液Ｓ３の性状に対応した信号α６が
得られる。そして、信号α６とα５の値の差又は信号α
６の値から、試料液Ｓ３の性状についての情報が得られ
る。

【００４５】本実施形態例によれば、ポンプのような駆
動部を有しないため故障等が少なく保守作業が容易とな
るとともに、安価に分析計全体を構成することができ
る。さらに、バルブＶ３、Ｖ４を必要なときにのみ開く
ことにより試料液Ｓ３及び試薬Ｒ３の消費量を抑えるこ
とができる。

【００４６】

【実施例】以下、請求項１及び請求項４に記載した発明
をボイラー用等の超純水や純水、あるいは水道水中のシ
リカを測定する場合を例にとり更に詳細に説明する。図
４に示すように、実施例に係るシリカ計の前処理装置
は、試料液流路ＳＬ４と、試薬流路ＲＬ４、ＲＬ５、Ｒ
Ｌ６と、流量制御器Ｔ８、Ｔ９、Ｔ１０、Ｔ１１と、開
閉バルブＶ７、Ｖ８、Ｖ９とから基本的に構成されてい
る。また、これに検出器Ｄ４と排出路Ｗ４とからなる検
出部を加えて、本実施例に係る流れ分析式のシリカ計が
構成されている。

【００４７】試料液流路ＳＬ４にはその上端部から試料
液タンクＳＴ４内の試料液Ｓ４（後述のＳ４ａ又はＳ４
ｂ）が供給されるようになっており、流量制御器Ｔ８が
取り付けられている。

【００４８】試料液タンクＳＴ４は、試料液採取槽ＳＴ
４ａの内部にオーバーフロー槽ＳＴ４ｂを設けたもの
で、試料液Ｓ４は、オーバーフロー槽ＳＴ４ｂの下部に
取り付けられた採取管Ｐ１から導入され、同じく下部に
取り付けられた試料液流路ＳＬ４へと流出していくよう
になっている。このとき、余分な試料液Ｓ４は、オーバ
ーフロー槽ＳＴ４ｂの外側に流出し、試料液採取槽ＳＴ
４ａの下部に取り付けられた排出管Ｗ５から排出される
ようになっている。なお、オーバーフロー槽ＳＴ４ｂの
内側下部には試料液Ｓ４を直接排出するための排出管Ｗ
６が設けられており、開閉弁Ｖ１０が取り付けられてい
る。排出管Ｗ５とＷ６とは合流して排出管Ｗ７に連結し
ている。

【００４９】採取管Ｐ１には、ヒータＨが取り付けられ
ており試料液Ｓ４を約４０度に温度調整している。ま
た、Ｐ１はそれぞれ開閉弁Ｖ５、Ｖ６が介装された採取
管Ｐ２、Ｐ３が合流して連結したものであり、開閉弁Ｖ
５、Ｖ６の操作により、それぞれの採取路からの試料水
Ｓ４ａ、Ｓ４ｂを選択して試料液タンクＳＴ４に導入で
きるようになっている。本実施例の場合、採取管Ｐ２か
ら導入される試料液Ｓ４ａは濃度既知のシリカを含む標
準液、採取管Ｐ３から導入される試料液Ｓ４ｂは測定の
対象となるサンプルである。なお、開閉弁を介装した採
取管をさらに一つ以上Ｐ１に連結して、数種のサンプル
を切り替えて導入できるようにしても良い。

【００５０】試薬流路ＲＬ４、ＲＬ５、ＲＬ６にはそれ
ぞれその上端部から試薬タンクＲＴ４、ＲＴ５、ＲＴ６
内の試薬Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６が供給されるようになってお
り、開閉バルブＶ７、Ｖ８、Ｖ９及び流量制御器Ｔ９、
Ｔ１０、Ｔ１１とがそれぞれ取り付けられている。

【００５１】ここで、試薬Ｒ４は発色液としてのモリブ
デン酸アンモニウム溶液に硫酸を加えた酸性モリブデン
酸アンモニウム溶液である。また、Ｒ５は分解安定化液
としての酒石酸溶液、Ｒ６は還元液としてのＬ−アスコ
ルビン酸溶液である。それぞれの試薬タンクは、蓋によ
り閉じられているが、内部を大気圧に保つために上端が
外部に露出した細管が試薬中に挿入されている。

【００５２】試薬流路ＲＬ４、ＲＬ５、ＲＬ６の下端部
は、流量制御器Ｔ８より下流側において上流側から下流
側にかけて、ｊ５、ｊ６、ｊ７の位置で試料液流路ＳＬ
４に連結している。試料液流路ＳＬ４の下端は、このｊ
５、ｊ６、ｊ７よりさらに下流側のｄ４にまで至り、こ
こで検出器Ｄ４と検出器Ｄ４からの排出路Ｗ４からなる
検出部に連結する。ｊ５とｊ６との間、ｊ６とｊ７との
間、ｊ７とｄ４との間には、それぞれ反応時間を確保す
るためのコイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３が介装されている。

【００５３】試料液タンクＳＴ４内の試料液Ｓ４、及び
試薬タンクＲＴ４、ＲＴ５、ＲＴ６内の試薬Ｒ４、Ｒ
５、Ｒ６は、検出部の出口ｂ４に対して、約５０ｃｍ上
方にあり、その高低差に対応する水頭圧を有している。

【００５４】試料液流路ＳＬ４、試薬流路ＲＬ４、ＲＬ
５、ＲＬ６は内径が１．５ｍｍのパーフルオロアルコキ
シアルカン製のチューブであり、これにピンチコックを
取り付けたものが流量制御器Ｔ８、Ｔ９、Ｔ１０、Ｔ１
１である。ピンチコックを閉じたときに流量制御器内を
通過する試料液又は試薬の流速は０．５ｍＬ／分程度で
ある。

【００５５】検出器Ｄ４は、フローセルタイプの比色計
であり、８１５ｎｍ付近における吸光度を測定できるよ
うになっている。排出路Ｗ４から排出された混合液は、
受け器Ｗ８ａに落ちて排出路Ｗ８でシリカ計の外部に排
出するようになっている。

【００５６】本実施形態例に係る流れ分析計により試料
液Ｓ４の分析を行う場合は、まず、準備としてバルブＶ
５、Ｖ７、Ｖ８、Ｖ９を開くと共に流量制御器Ｔ８、Ｔ
９、Ｔ１０、Ｔ１１を緩めて試料液流路ＳＬ４の上端部
から排出管Ｗ４の出口ｂ４まで至る流路、及び試薬流路
ＲＬ４、ＲＬ５、ＲＬ６の上端部から連結部ｊ５、ｊ
６、ｊ７まで至る流路内に通水する。ついで、流量制御
器Ｔ８、Ｔ９、Ｔ１０、Ｔ１１により流量を制限し、適
切な流量で試料液Ｓ４と試薬Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６のそれぞ
れが流れ落ちるようにしてからバルブＶ７、Ｖ８、Ｖ９
を閉じる。

【００５７】上記準備が整った後、まず、バルブＶ７、
Ｖ８、Ｖ９を閉じたままで試料液Ｓ４ａのみが流れるよ
うにし、このとき検出器Ｄ４で得られる信号α７を求め
る。次にバルブＶ７を所定時間開放する。すると、試料
液Ｓ４ａと試薬Ｒ４とがコイルＣ１において混合されド
デカモリブドけい酸が生成する。次いでこのドデカモリ
ブドけい酸がｊ６に到達する時点で、バルブＶ８を所定
時間開放する。すると、上記ドデカモリブドけい酸と試
薬Ｒ５とがコイルＣ２において混合され妨害物質である
ドデカモリブドりん酸が分解される。さらに、上記ドデ
カモリブドけい酸がｊ７に到達する時点で、バルブＶ９
を所定時間開放する。すると、上記ドデカモリブドけい
酸と試薬Ｒ６とがコイルＣ３において混合されドデカモ
リブドけい酸が還元されてモリブデン青が生成する。

【００５８】以上の前処理により生成したモリブデン青
は、検出器Ｄ４に導入されて試料液Ｓ４ａ中のシリカ濃
度に対応した信号α８が得られる。そして、信号α８と
α７の値の差から、校正値ｘが得られる。

【００５９】校正値が得られた後、バルブ５を閉じバル
ブ６を開放することにより試料液タンクＳＴ４内の試料
液Ｓ４ａを試料液Ｓ４ｂに置換する。このとき、適宜バ
ルブ１０を開放すると、Ｓ４ａからＳ４ｂへの置換が速
やかに行われる。本実施形態例では、オーバーフロー槽
ＳＴ４ｂ内の容量が約５０ｍＬであり、試料液Ｓ４ｂを
約１００〜２００ｍＬ／分程度で試料液タンクＳＴ４内
に供給し、同時にバルブ１０を開放して５０ｍＬ／分程
度で排出を行うと、約１〜２分でほぼ全量試料液Ｓ４ｂ
に置換される。

【００６０】そして、試料液Ｓ４ｂのみが流れるように
なったら、このとき検出器Ｄ４で得られる信号α９を求
める。また、α８を求めたときと同様に、試薬Ｒ４、Ｒ
５、Ｒ６を順次試料液Ｓ４ｂに混合し、生成したモリブ
デン青を検出器Ｄ４に導入して試料液Ｓ４ｂ中のシリカ
濃度に対応した信号α１０が求める。そして、信号α１
０とα９の値の差から、測定値ｙが得られる。ｘとｙの
値の比較から試料液Ｓ４ｂ中のシリカ濃度が求められ
る。

【００６１】本実施形態例によれば、ポンプのような駆
動部を有しないため故障等が少なく保守作業が容易とな
るとともに、安価にシリカ計を構成することができる。
さらに、バルブを必要なときにのみ開くことにより試薬
の消費量を抑えることができるので、試薬補給の間隔を
長くすることができ、保守作業の負担を軽減できる共
に、ランニングコストを低く抑えることができる。

【００６２】なお、本実施例では、Ｒ４はモリブデン酸
アンモニウム溶液に硫酸を加えた酸性モリブデン酸アン
モニウム溶液としたが、発色剤として、モリブデン酸ア
ンモニウム溶液やモリブデン酸アンモニウム溶液に塩酸
を加えた酸性モリブデン酸アンモニウム溶液を用いても
良いのはもちろんである。同様に、Ｒ５の分解安定化液
として酒石酸溶液に代えてしゅう酸溶液を、Ｒ６の還元
液としてＬ−アスコルビン酸溶液に代えて４−アミノ−
３−ヒドロキシ−１−ナフタレンスルホン酸溶液を使用
しても差し支えない。

【００６３】

【発明の効果】本発明の前処理装置及び流れ分析計によ
れば、試薬等を送液するためのポンプを必要としないた
め、故障等が少なく保守作業が容易となるとともに、簡
易な構成で安価に分析計を構成することができる。ま
た、試料注入器を備える必要がないことからも装置を簡
易に構成することができる。

【００６４】また、請求項１から請求項６記載の構成を
適宜採用することにより、試薬、試料液、あるいは試薬
と試料液双方の消費量を節減することができる。特に、
試薬の消費量を節減した場合には、保守頻度の低減を図
ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る流れ分析計及び前処理装置の一実
施形態例を示す構成図である。

【図２】本発明に係る流れ分析計及び前処理装置の他の
実施形態例を示す構成図である。

【図３】本発明に係る流れ分析計及び前処理装置の他の
実施形態例を示す構成図である。

【図４】本発明に係る流れ分析計及び前処理装置の実施
例を示す構成図である。

【図５】従来の流れ分析計を示す構成図である。

【符号の説明】

Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４試料液ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３，ＳＬ４試料液流路ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３，ＳＴ４試料液タンクＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６試薬ＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３，ＲＬ４，ＲＬ５，ＲＬ６
試薬流路ＲＴ１，ＲＴ２，ＲＴ３，ＲＴ４，ＲＴ５，ＲＴ６
試薬タンクＢ１キャリア液ＢＬ１キャリア流路ＢＴ１キャリアタンクＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８，Ｔ
９，Ｔ１０，Ｔ１１流量制御器Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ７，Ｖ８，Ｖ
９，Ｖ１０開閉バルブＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４検出器Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５，Ｗ６，Ｗ７排出路Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３コイルＰ１，Ｐ２，Ｐ３採取管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検出部に連続的に試料液を供給すると共
に検出部に供給する前の試料液に試薬を添加する前処理
装置において、検出部出口に対して水頭圧を有する試料
液タンク内の試料液が上端部から供給される試料液流路
と、検出部出口に対して水頭圧を有する試薬タンク内の
試薬が上端部から供給される一以上の試薬流路と、前記
試料液流路に取り付けられた流量制御器と、前記一以上
の試薬流路毎に取り付けられた開閉バルブ及び流量制御
器とを備え、前記一以上の試薬流路の下端部は、前記試
料液流路に取り付けられた流量制御器よりも下流側にお
いて、それぞれ試料液流路に連結したことを特徴とする
流れ分析計用の前処理装置。
【請求項２】検出部に連続的に試薬を供給すると共に
検出部に供給する前の試薬に試料液を添加することによ
り、試料液の分析を行う流れ分析計において、検出部出
口に対して水頭圧を有する試薬タンク内の試薬が上端部
から供給される試薬流路と、検出部出口に対して水頭圧
を有する試料液タンク内の試料液が上端部から供給され
る試料液流路と、前記試薬流路に取り付けられた流量制
御器と、前記試料液流路に取り付けられた開閉バルブ及
び流量制御器とを備え、前記試料液流路の下端部は、前
記試薬流路に取り付けられた流量制御器よりも下流側に
おいて、試薬流路に連結したことを特徴とする流れ分析
計用の前処理装置。
【請求項３】検出部に連続的にキャリア液を供給する
と共に検出部に供給する前のキャリア液に試料液及び試
薬を添加することにより、試料液の分析を行う流れ分析
計において、検出部出口に対して水頭圧を有するキャリ
アタンク内のキャリア液が上端部から供給されるキャリ
ア流路と、検出部出口に対して水頭圧を有する試料液タ
ンク内の試料液が上端部から供給される試料液流路と、
検出部出口に対して水頭圧を有する試薬タンク内の試薬
が上端部から供給される一以上の試薬流路と、前記キャ
リア流路に取り付けられた流量制御器と、前記試料液流
路に取り付けられた開閉バルブ及び流量制御器と、前記
一以上の試薬流路毎に取り付けられた開閉バルブ及び流
量制御器とを備え、前記試料液流路及び前記一以上の試
薬流路の下端部は、前記キャリア液流路に取り付けられ
た流量制御器よりも下流側において、それぞれキャリア
液流路に連結したことを特徴とする流れ分析計用の前処
理装置。
【請求項４】試薬流路の下端部が試料液流路に連結し
た位置よりも下流側において、検出部を請求項１記載の
前処理装置に連結したことを特徴とする流れ分析計。
【請求項５】試料液流路の下端部が試薬流路に連結し
た位置よりも下流側において、検出部を請求項２記載の
前処理装置に連結したことを特徴とする流れ分析計。
【請求項６】試料液流路及び一以上の試薬流路の下端
部がそれぞれキャリア流路に連結したいずれの位置より
も下流側において、検出部を請求項３記載の前処理装置
に連結したことを特徴とする流れ分析計。