JPH1194745A - メチレンブルー吸着量測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メチレンブルーの吸着量を自動的に測定する
ことを可能にするメチレンブルー吸着量測定装置を提供
する。 【解決手段】 メチレンブルーの標準溶液を蓄える貯蔵
装置１と、測定指示を受け取ると、試料が加えられてい
る試料容器１０１に、所定量の標準溶液を貯蔵装置１か
ら加える供給装置２と、測定指示を受け取ると、試料容
器１０１中の液体を撹拌して混合する撹拌装置３と、測
定指示を受け取ると、撹拌装置３が生成した液体から所
定量を採取し、採取した液体を試料溶液とする採取装置
４と、測定指示を受け取ると、採取装置４の試料溶液を
受け取り、この試料溶液の吸光状態を検出し、検出結果
を出力する計測装置６と、供給装置２、撹拌装置３、採
取装置４、計測装置６の順に測定を指示して、メチレン
ブルーが試料に吸着する状態を測定するための測定制御
をする制御装置９とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、試料に吸着する
メチレンブルーの量を測定するメチレンブルー吸着量測
定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】試料に吸着するメチレンブルーの量とし
て、例えば、石炭灰に対するメチレンブルーの吸着量が
測定される。このような吸着量の測定は、石炭灰を再利
用するための指針となる。

【０００３】石炭灰は、火力発電所などで発生する副産
物である。この石炭灰は、セメント製造時の粘土原料や
コンクリート用の混和材として、再利用されている。例
えば、混和材としてコンクリートに石炭灰を混ぜ合わる
とき、界面活性剤としてＡＥ（Air-entraining agent）
剤を添加する。ＡＥ剤の添加により、コンクリートの施
工硬度の改善などをする。

【０００４】ＡＥ剤は、石炭灰に含まれる未燃炭素成分
により吸着される。このときの吸着量が石炭灰で異なる
ので、ＡＥ剤の吸着量をコントロールする必要がある。
一方、石炭灰に対するメチレンブルーの吸着量は、ＡＥ
剤の吸着量と相関関係がある。このために、石炭灰の再
利用に際して、メチレンブルーの吸着量を測定すること
が重要になる。

【０００５】メチレンブルーの吸着量を測定するため
に、各種の方法がある。いずれの方法にも、濃度が決め
られているメチレンブルー標準溶液を用意する。そし
て、石炭灰が入っている試料容器にこの標準溶液を加え
る。この後、標準溶液を入れた試料容器内を撹拌する。
これにより、メチレンブルーが石炭灰に吸着される。こ
の後、遠心分離器などを用いて、試料容器内の溶液を分
離する。分離して取り出した試料溶液の吸光状態を、吸
光光度計を用いて測定する。

【０００６】このようにして得た測定結果から、石炭灰
に対するメチレンブルーの吸着量を知ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、先に述べた
測定方法には、試料溶液の生成や測定などの作業が必要
になる。これらの作業が人手により行われるので、測定
で得た結果が個人差の影響を受けるという課題がある。
このために、測定結果の信頼性が低下してしまう。

【０００８】この発明の目的は、このような課題を解決
し、メチレンブルーの吸着量を自動的に測定することを
可能にするメチレンブルー吸着量測定装置を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】その目的を達成するた
め、請求項１の発明は、メチレンブルーの濃度があらか
じめ決められている標準溶液を蓄える貯蔵部と、測定を
指示する測定指示を受け取ると、あらかじめ試料が加え
られている試料容器に、所定量の標準溶液を貯蔵部から
加える供給部と、測定指示を受け取ると、試料容器中の
試料と標準溶液とを撹拌して、両方を混合する撹拌部
と、測定指示を受け取ると、撹拌部が撹拌して生成した
液体から所定量を採取し、採取した液体を試料溶液とす
る採取部と、測定指示を受け取ると、採取部の試料溶液
を受け取り、この試料溶液の吸光状態を検出し、検出結
果を出力する計測部と、供給部、撹拌部、採取部、計測
部の順に測定を指示して、メチレンブルーが試料に吸着
する状態を測定するための測定制御をする制御部とを備
えるメチレンブルー吸着量測定装置である。

【００１０】請求項１の発明では、制御部が、測定制御
をするために、供給部、撹拌部、採取部、計測部の順に
測定を指示する。

【００１１】供給部は、制御部から測定指示を受け取る
と、試料容器に所定量の標準溶液を貯蔵部から加える。
撹拌部は、制御部から測定指示を受け取ると、試料容器
中の試料と標準溶液とを撹拌して、両方を混合する。

【００１２】採取部は、制御部から測定指示を受け取る
と、撹拌部が撹拌して生成した液体から所定量を採取す
る。そして、採取部は、採取した液体を試料溶液とす
る。計測部は、制御部から測定指示を受け取ると、採取
部の試料溶液を受け取り、この試料溶液の吸光状態を検
出する。この後、計測部は、検出結果を出力する。

【００１３】請求項２の発明は、メチレンブルーの濃度
があらかじめ決められている標準溶液と、純水とを蓄え
る貯蔵部と、校正を指示する校正指示を受け取ると、貯
蔵部から純水を取り出し、この後、貯蔵部から標準溶液
を取り出し、測定を指示する測定指示を受け取ると、あ
らかじめ試料が加えられている試料容器に、所定量の標
準溶液を貯蔵部から加える供給部と、測定指示を受け取
ると、試料容器中の試料と標準溶液とを撹拌して、両方
を混合する撹拌部と、測定指示を受け取ると、撹拌部が
撹拌して生成した液体から所定量を採取し、採取した液
体を試料溶液とする採取部と、校正指示を受け取ると、
供給部から純水と標準溶液とを受け取り、これらの純水
と標準溶液とを用いて、測定のための校正をし、測定指
示を受け取ると、採取部の試料溶液を受け取り、この試
料溶液の吸光状態を検出し、検出結果を出力する計測部
と、供給部と計測部とに校正を指示して、計測部の校正
をするための校正制御をし、供給部、撹拌部、採取部、
計測部の順に測定を指示して、メチレンブルーが試料に
吸着する状態を測定するための測定制御をする制御部と
を備えるメチレンブルー吸着量測定装置である。

【００１４】請求項２の発明では、制御部が、校正制御
をするために、供給部と計測部とに対して校正を指示す
る。供給部は、制御部から校正指示を受け取ると、貯蔵
部から純水を取り出し、この後、貯蔵部から標準溶液を
取り出す。計測部は、制御部から校正指示を受け取る
と、供給部から純水と標準溶液とを受け取り、この純水
と標準溶液とを用いて、校正をする。

【００１５】この後、制御部は、測定制御をするため
に、供給部、撹拌部、採取部、計測部の順に測定を指示
する。この後の動作は、請求項１の発明と同じである。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態によ
るメチレンブルー吸着量測定装置について、図面を用い
て説明する。このメチレンブルー吸着量測定装置を図１
に示す。図１のメチレンブルー吸着量測定装置は、貯蔵
部に該当する貯蔵装置１、供給部に該当する供給装置
２、撹拌部に該当する撹拌装置３、採取装置４、切替装
置５、計測部に該当する計測装置６、排出装置７、回転
装置８および制御部に該当する制御装置９を備える。こ
の実施の形態では、採取部が採取装置４と切替装置５と
に該当する。

【００１７】回転装置８は、制御装置９の制御により、
図２に示すように、矢印Ａの方向へ一定角度ごとに回転
する。回転装置８の上には、試料容器１０１を置くため
の設置点８１、８２、８３、８４、８５が設定されてい
る。そして、回転装置８の回転により、各設置点が隣の
設置点へ移動する。例えば、設置点８１の試料容器１０
１が設置点８２へ移動する。最初の設置点８１に試料容
器１０１がない場合、必要に応じて、新たな試料容器１
０１が置かれる。この試料容器１０１には、試料として
石炭灰があらかじめ入っている。

【００１８】貯蔵装置１は、貯蔵タンク１１、１２を備
える。貯蔵タンク１１は、純水を蓄えるものであり、貯
蔵タンク１２は、メチレンブルーの標準溶液を蓄えるも
のである。

【００１９】供給装置２は、定量シリンダ２１を備え
る。定量シリンダ２１は、制御装置９の制御により、貯
蔵タンク１２から一定量の標準溶液を取り出す。この
後、供給装置２は、パイプ２２を経由して、取り出した
標準溶液を試料容器１０１へ送る。このパイプ２２は、
撹拌装置３により上下に駆動される。この駆動により、
パイプ２２の先端が試料容器１０１の内側や外側へ移動
される。これにより、試料容器１０１が回転移動をされ
たとき、パイプ２２の先端が試料容器１０１と接触する
ことがない。

【００２０】撹拌装置３は、撹拌機３１と昇降機３２を
備える。

【００２１】撹拌装置３の昇降機３２は、制御装置９の
制御により、回転装置８上の試料容器１０１に対して、
撹拌機３１を上下に動かす。このとき、昇降機３２は、
供給装置２のパイプ２１を同じように上下に動かす。

【００２２】撹拌装置３の撹拌機３１は、本体３１Ａと
撹拌棒３１Ｂを備える。

【００２３】撹拌機３１の本体３１Ａが昇降機３２の駆
動で下に移動されたとき、撹拌棒３１Ｂの先端が試料容
器１０１の内側に位置される。この後、本体３１Ａは、
制御装置９の制御により、所定時間だけ撹拌棒３１Ｂを
回転する。また、本体３１Ａが上に移動されたとき、撹
拌棒３１Ｂの先端が試料容器１０１の外側に移動され
る。これにより、試料容器１０１が回転移動をされたと
き、撹拌棒３１Ｂの先端が試料容器１０１と接触するこ
とがない。

【００２４】採取装置４は、昇降機４１、ろ過器４２、
ポンプ４３およびオーバーフロート管４４を備える。

【００２５】採取装置４の昇降機４１は、制御装置９の
制御により、ろ過器４２、ポンプ４３、オーバーフロー
管４４の全体を上下に動かす。これにより、ろ過器４２
に接続されているパイプ４５の先端が試料容器１０１の
内側や外側へ移動されるので、試料容器１０１内の試料
溶液を採取するとともに、試料容器１０１が回転移動を
されたとき、パイプ４５の先端が試料容器１０１と接触
することがない。

【００２６】採取装置４のろ過器４２は、試料容器１０
１から流れ込む試料溶液をろ過して、試料溶液から混濁
物を取り除く。

【００２７】採取装置４のポンプ４３は、制御装置９の
制御により、ろ過器４２を経由して、試料容器１０１内
から試料溶液を吸い上げ、この溶液をオーバーフロート
管４４へ送る。

【００２８】採取装置４のオーバーフロー管４４は、ポ
ンプ４３からの試料溶液を切替装置５へ送る。このと
き、ポンプ４３からの試料溶液がオーバーフロー管４４
の底部に送られるので、オーバーフロー管４４に残留す
る試料溶液が外部に排出される。そして、オーバーフロ
ー管４４に供給される、新たな試料溶液だけが切替装置
５へ送られる。

【００２９】切替装置５は、弁５１、５２、５３を備え
る。弁５１、５２、５３は、制御装置９の制御で開閉
し、オーバーフロー管４４からの試料溶液、貯蔵タンク
１２からの標準溶液、貯蔵タンク１１からの純水の流れ
をコントロールする。

【００３０】計測装置６は、吸光光度計６１とプリンタ
６２を備える。

【００３１】計測装置６の吸光光度計６１は、弁５１を
経由してオーバーフロー管４４からの試料溶液を、密閉
されている容器である密閉容器６１Ａに受け取った後、
制御装置９の制御により、試料溶液の測定を開始する。
この測定では、吸光光度計６１が密閉容器６１Ａ内の試
料溶液の吸光度を調べる。そして、吸光光度計６１は、
測定結果をプリンタ６２へ送る。

【００３２】計測装置６のプリンタ６２は、吸光光度計
６１から測定結果を受け取ると、試料溶液の吸光度をプ
リントアウトする。

【００３３】排出装置７は、ポンプ７１と廃液タンク７
２を備える。

【００３４】排出装置７のポンプ７１は、制御装置９の
制御により、吸光光度計６１の密閉容器６１Ａ内の溶液
を吸い上げて、廃液タンク７２へ送る。

【００３５】制御装置９は、制御盤９１と操作盤９２を
備える。

【００３６】制御装置９の操作盤９２は、貯蔵装置１、
供給装置２、撹拌装置３、採取装置４、切替装置５、計
測装置６、排出装置７および回転装置８を駆動するため
のスイッチ類を備える。そして、操作盤９２は、制御盤
９１の制御により、これらの装置１〜８を駆動する。

【００３７】制御装置９の制御盤９１は、操作盤９２を
経由して、装置１〜８を制御する。この制御では、制御
盤９１が校正処理と測定処理をする。つまり、制御盤９
１は、図３に示すように、使用者からの指示、つまり入
力信号を受け取ると（ステップＳ１）、校正処理をする
（ステップＳ２）。なお、ステップＳ１で、入力信号が
ない場合、制御盤９１は、入力信号を待つ状態で待機し
ている。

【００３８】ステップＳ２の処理をする場合、制御盤９
１は、図４に示す手順で制御をする。つまり、制御盤９
１は、切替装置５の弁５３だけを開状態にして、貯蔵タ
ンク１１の純水を計測装置６の密閉容器６１Ａへ供給す
る（ステップＳ１１）。純水の供給が終了すると、制御
盤９１は、密閉容器６１Ａに光源６１Ｂからの光を当て
て、ゼロ点の校正をする（ステップＳ１２）。ゼロ点校
正が終了すると、制御盤９１は、排出装置７のポンプ７
１を駆動して、密閉容器６１Ａの純水を廃液タンク７２
へ排出する（ステップＳ１３）。

【００３９】純水の排出が終了すると、制御盤９１は、
切替装置５の弁５２だけを開状態にして、貯蔵タンク１
２のメチレンブルーの標準溶液を計測装置６の密閉容器
６１Ａへ送る（ステップＳ１４）。標準溶液の供給が終
了すると、制御盤９１は、密閉容器６１Ａに光源６１Ｂ
からの光を当てて、測定値の構成であるスパン校正をす
る（ステップＳ１５）。

【００４０】スパン校正を終了すると、制御盤９１は、
排出装置７のポンプ７１を駆動して、密閉容器６１Ａの
メチレンブルー標準液を廃液タンク７２へ排出する（ス
テップＳ１６）。この後、制御盤９１は、切替装置５の
弁５３だけを開状態にして、貯蔵タンク１１からの純水
を計測装置６の密閉容器６１Ａへ供給する（ステップＳ
１７）。純水の供給が終了すると、制御盤９１は、排出
装置７のポンプ７１を駆動して、密閉容器６１Ａの純水
を廃液タンク７２へ排出する（ステップＳ１８）。これ
により、計測装置６は、密閉容器６１Ａを純水で洗浄
し、測定に備える。

【００４１】このようにして、制御盤９１は、校正処理
をする。この処理を終了すると、制御盤９１は、測定処
理をする（ステップＳ３）。

【００４２】ステップＳ３の測定処理をする場合、制御
盤９１は、図５に示す処理をする。つまり、制御盤９１
は、供給装置２を制御して、貯蔵タンク１１の標準溶液
を、設置点８１に置かれている試料容器１０１へ供給す
る（ステップＳ２１）。

【００４３】標準溶液の供給が終了すると、制御盤９１
は、回転装置８を制御して、試料容器１０１の回転移動
をする（ステップＳ２２）。これにより、設置点８１の
試料容器１０１が設置点８２へ移動する。

【００４４】制御盤９１は、設置点８２の試料容器１０
１、つまり、標準溶液が加えられた試料容器１０１に対
して、撹拌装置３の昇降機３２を制御して、撹拌機３１
を下へ降ろし、撹拌機３１を制御して、撹拌棒３１Ｂを
回転する（ステップＳ２３）。

【００４５】撹拌が終了して静止時間が経過すると、制
御盤９１は、回転装置８を制御して、試料容器１０１の
回転移動をする（ステップＳ２４）。これにより、設置
点８２の試料容器１０１が設置点８３へ移動する。な
お、静止時間は、試料容器１０１内の撹拌された石炭灰
が沈降して分離するための時間である。

【００４６】制御盤９１は、採取装置４を制御して、設
定点８３の試料容器１０１から試料溶液を採取する（ス
テップＳ２５）。つまり、制御盤９１は、昇降機４１を
制御して、パイプ４５を試料容器１０１内に降ろす。こ
の後、ポンプ４３を制御して、試料容器１０１内の試料
溶液をオーバーフロー管４４へ送る。これにより、オー
バーフロー管４４内は、試料容器１０１の試料溶液と置
き換えられる。

【００４７】この後、制御盤９１は、切替装置５と排出
装置７とを制御して、採取装置４が採取した試料溶液を
計測装置６へ送る（ステップＳ２６）。つまり、制御盤
９１は、切替装置５の弁５１を開状態にすると共に、排
出装置７のポンプ７１を駆動する。これにより、オーバ
ーフロー管４４内の試料溶液が吸光光度計６１の密閉容
器６１Ａへ流れ込む。

【００４８】計測装置６に対する試料溶液の供給が終了
すると、制御盤９１は、計測装置６を制御して、試料溶
液の吸光状態を調べ（ステップＳ２７）、吸光状態から
算出した、メチレンブルーの吸着量をプリンタ６２から
出力する（ステップＳ２８）。この後、制御盤９１は、
回転装置８を制御して、試料容器１０１の回転移動をす
る（ステップＳ２９）。これにより、設置点８３の試料
容器１０１が設置点８４へ移動する。なお、設置点８４
の試料容器１０１の測定が終了しているので、この試料
容器１０１は、回転装置８から取り出される。

【００４９】このようにして、制御装置９は、１つの試
料容器１０１に対する測定を終了するとともに、操作盤
９２は、再びステップＳ２１からステップＳ２９の処理
を繰り返す。しかも、回転装置８が回転するので、例え
ば、ステップＳ２７の処理を行っているときに、ステッ
プＳ２１、ステップＳ２３、ステップＳ２５の処理が平
行して行われる。

【００５０】以上がメチレンブルー吸着量測定装置の構
成である。次に、この装置の動作について説明する。

【００５１】使用者がメチレンブルーの吸着量を測定す
るために、測定を示す指示を制御盤９１へ入力する。制
御盤９１は、この入力信号を受け取ると、校正処理を開
始する。この校正処理により、計測装置６のゼロ点校正
とスパン校正が行われ、計測装置６は、正確な測定が行
える状態にされる。

【００５２】校正処理が終了すると、制御盤９１は、使
用者が回転装置８に置いた、石炭灰が入っている試料容
器１０１に対する測定処理を開始する。この測定処理に
より、吸光光度計６１が、試料容器１０１内の石炭灰に
対する、メチレンブルーの吸着量を測定し、プリンタ６
２が測定結果を出力する。

【００５３】このようにして、この実施の形態により、
計測装置６の校正と、石炭灰に対する、メチレンブルー
の吸着量の測定を自動で行うことができる。

【００５４】また、測定が自動で行われるので、個人差
に基づく測定誤差が除かれて、正確な測定結果を得るこ
とができる。

【００５５】さらに、回転装置８による試料容器１０１
の回転により、標準溶液の供給、試料容器１０１内の撹
拌を同時に行うので、多数の試料を短時間で測定するこ
とを可能にする。

【００５６】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１の発明
により、各部が制御部の指示によって測定作業をするの
で、試料に対するメチレンブルーの吸着状態を、自動的
に測定することができる。また、測定が自動的に行われ
るので、個人差による測定誤差を除いて、信頼性の高い
測定結果を提供することができる。

【００５７】請求項２の発明により、制御部の指示によ
って、供給部と計測部とが校正作業をするので、正確な
測定を自動的に可能にし、かつ、各部が制御部の指示に
よって測定作業をするので、試料に対するメチレンブル
ーの吸着状態を自動的に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示す構成図である。

【図２】回転装置による貯蔵容器の移動を示す図であ
る。

【図３】制御装置の制御盤の処理を示すフローチャート
である。

【図４】制御装置の制御盤の処理を示すフローチャート
である。

【図５】制御装置の処理を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 貯蔵装置 １１、１２ 貯蔵タンク ２ 供給装置 ２１ 定量シリンダ ２２ パイプ ３ 撹拌装置 ３１ 撹拌機 ３２ 昇降機 ４ 採取装置 ４１ 昇降機 ４２ ろ過器 ４３ ポンプ ４４ オーバーフロー管 ５ 切替装置 ５１、５２、５３ 弁 ６ 計測装置 ６１ 吸光光度計 ６２ プリンタ ７ 排出装置 ７２ ポンプ ７３ 廃液タンク ８ 回転装置 ９ 制御装置 ９１ 制御盤 ９２ 操作盤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳原 哲 香川県高松市春日町1494−７ (72)発明者 谷澤 祐一 香川県高松市香西本町１−143 (72)発明者 豊永 弘典 香川県丸亀市垂水町899−30

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メチレンブルーの濃度があらかじめ決め
   られている標準溶液を蓄える貯蔵部と、 測定を指示する測定指示を受け取ると、あらかじめ試料
   が加えられている試料容器に、所定量の標準溶液を貯蔵
   部から加える供給部と、 測定指示を受け取ると、試料容器中の試料と標準溶液と
   を撹拌して、両方を混合する撹拌部と、 測定指示を受け取ると、撹拌部が撹拌して生成した液体
   から所定量を採取し、採取した液体を試料溶液とする採
   取部と、 測定指示を受け取ると、採取部の試料溶液を受け取り、
   この試料溶液の吸光状態を検出し、検出結果を出力する
   計測部と、 供給部、撹拌部、採取部、計測部の順に測定を指示し
   て、メチレンブルーが試料に吸着する状態を測定するた
   めの測定制御をする制御部とを備えるメチレンブルー吸
   着量測定装置。
2. 【請求項２】 メチレンブルーの濃度があらかじめ決め
   られている標準溶液と、純水とを蓄える貯蔵部と、 校正を指示する校正指示を受け取ると、貯蔵部から純水
   を取り出し、この後、貯蔵部から標準溶液を取り出し、
   測定を指示する測定指示を受け取ると、あらかじめ試料
   が加えられている試料容器に、所定量の標準溶液を貯蔵
   部から加える供給部と、 測定指示を受け取ると、試料容器中の試料と標準溶液と
   を撹拌して、両方を混合する撹拌部と、 測定指示を受け取ると、撹拌部が撹拌して生成した液体
   から所定量を採取し、採取した液体を試料溶液とする採
   取部と、 校正指示を受け取ると、供給部から純水と標準溶液とを
   受け取り、これらの純水と標準溶液とを用いて、測定の
   ための校正をし、測定指示を受け取ると、採取部の試料
   溶液を受け取り、この試料溶液の吸光状態を検出し、検
   出結果を出力する計測部と、 供給部と計測部とに校正を指示して、計測部の校正をす
   るための校正制御をし、供給部、撹拌部、採取部、計測
   部の順に測定を指示して、メチレンブルーが試料に吸着
   する状態を測定するための測定制御をする制御部とを備
   えるメチレンブルー吸着量測定装置。