JPS6224129A - 濃縮分析法及びその装置 - Google Patents

濃縮分析法及びその装置

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JPS6224129A
JPS6224129A JP60162126A JP16212685A JPS6224129A JP S6224129 A JPS6224129 A JP S6224129A JP 60162126 A JP60162126 A JP 60162126A JP 16212685 A JP16212685 A JP 16212685A JP S6224129 A JPS6224129 A JP S6224129A
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Chiaki Maekoya
前小屋 千秋
Etsuko Kimura
木村 悦子
Hitoshi Iwasaki
仁 岩崎
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、濃縮分析法及びその装置に係り、特に分析
の自動化及び高感度化に好適な濃縮分′折法及びその装
置に関する。
〔従来の技術〕
吸光光度法による試料液中の微量成分の分析法において
、試料液中の分析成分の濃度が低い場合イオン交換樹脂
に分析成分を濃縮し、そのイオン交換樹脂の吸光度の変
化から試料液の分析成分の濃度を求めるというイオン交
換体比色法がある(化学増刊78、トレースアナリシス
、P95.1978、化学同位)。この方法はイオン交
換樹脂で分析成分を濃縮した後で溶出させて溶出液中の
分析成分を定量するという一般的な手法に比較して、樹
脂から分析成分を溶出させないので濃縮率を低下させな
いという利点がある。
たとえば、このイオン交換体比色法を微量成分分析に応
用したものとしては、Analytical Che−
mistory(56(1984)P、2342−23
45) 、に、Yoshimura M。
Motomura及びT、TarutantによるMt
crodetermina−tton  of  5i
licic  Ac1d  in  Water  b
y  Get−phaseColorimetry w
ith Molybdenem Blueと題する文献
において超純水中のケイ酸の定量について論じられてい
る。この方法は試料液Loom j!に塩酸、モリブデ
ン酸アンモニウム溶液、シュウ酸溶液および1−アミノ
−2−ナフトール−4−スルホン酸溶液を順次添加して
ケイモリブデン酸く青色)を生成させ、この溶液に5e
phadex (G−25)ゲル0.2gを添加してケ
イモリブデン酸を5ephadexゲルに吸着させた後
、このゲルを濾別して吸着剤の吸光度を測定して試料液
中のケイ酸の濃度を求めるものである。この方法により
、μgelないしはそれ以下のケイ酸の濃度を求めるこ
とができる。
イオン交換体比色法による微量分析は、上記のとおり一
定量の試料液と一定量のイオン交換樹脂と混合して分析
目的成分をイオン交換樹脂(吸着剤)に吸着した後、こ
のイオン交換樹脂を吸収セルに移して吸光度を測定する
もので、いわゆるバッチ法が一般的である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、この方法はイオン交換樹脂の吸光度を測定す
るもので、吸収セルへの樹脂の充填操作が煩雑であるこ
と及び充填方法の違いにより樹脂自身のみかけの吸光度
が変化するため、誤差を生ずる欠点がある。そこで、イ
オン交換体比色法において、樹脂の吸収セルへの充填が
容易で樹脂自身のみかけの吸光度の変化が少ない分析装
置の開発が望まれる。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで、この発明は、上記欠点を解決するため、イオン
交換体比色法において、イオン交換樹脂をあらかじめ流
通形の吸収セルに充填し、この吸収セルに一定量の試料
水を流し、吸収セル中で試料水中の目的成分を濃縮し、
次いでそのままの状態、即ち同一容器内で樹脂の吸光度
を測定して目的成分の濃度を求める簡略化した ゛濃縮
分析法及びその方法に使用する濃縮分析装置を提供する
ものである。
この発明では、例えば分光光度計の流通形の吸収セルの
中にあらかじめ目的成分を吸着する吸着剤を充填して吸
収セルのみかけの吸光度を測定し、次に前もって吸着剤
に吸着され、かつ吸着した目的成分が一定の波長の光を
吸収するように調節した試料液の一定量を上記吸収セル
に流してみかけの吸光度を測定し、濃縮前と濃縮後のみ
かけの吸光度の差から試料液中の分析目的成分の濃度を
求めることができる。さらに前記目的成分が吸着してい
る吸着剤に溶離液を流して吸着剤に吸着している目的成
分を溶出して吸着剤を再生することにより別の試料液を
分析することができる。これらの試料液や溶離液の吸収
セルへの送液はポンプを使用することにより濃縮操作が
自動化できるとともに、吸光度の測定も容易になる。濃
縮分析装置の検出部としては吸光光度計の他、光音響測
定装置、反射スペクトル測定装置が用いられる。吸収セ
ルに充填する吸着剤としてはイオン交換樹脂、キレート
樹脂、デキストランの橋かけ重合体及びポリアクリルア
ミドのようなゲル濾過剤(商品名セファデックスゲル)
、化学修飾したガラスビーズ、多孔質ポリマーなど液体
クロマトブラフの充填剤として使用されているものが使
用できるが、分析成分の分析波長の吸収又は反射ができ
るだけ小さい吸着剤を選択する必要がある。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
実施例 1 第1図において、1は光源、2は吸収セル、3は測光部
、4は送液ポンプ、51よ流路切換バルブ、aは試料液
、bは溶離液、Cは排出液である。イオン交換樹脂が充
填されている吸収セル2に溶離液すを流路切換バルブ5
を介して送液ポンプ4で流してイオン交換樹脂中の不純
物を洗い流した後、光源1及び測定部3により吸収セル
2の吸光度を測定する。次に分析目的成分が樹脂に吸着
されやすく、一定波長に吸収されやすい化学種に変換し
た試料液aの一定量を前記吸収セルに流した後、分析目
的成分をイオン交換樹脂に吸着したときの吸光度を測定
する。
分析成分の濃縮前と濃縮後の吸光度の差から分析成分の
濃度を求めることができる。実際には分析成分の濃縮後
の透過光の強度(I)と濃縮前の吸光度(1゜)の対数
の差(吸光度) log I/I。
から目的成分の濃度を求めることができる。この実施例
によれば、分析成分の濃縮と吸光度測定用吸収セルが同
じものが使用できるので、分析の簡略化が可能である。
実施例 2 第2図において、6は試料セル、7はマイクロホン、8
は断続器、9はロックインアンプである。試料セル6の
内部にマイクロホン7を接続し、試料セル6に吸着剤を
入れて、実施例1と同様に試料セル6に溶離液すを流し
て吸着剤中の不純物を流した後、分析成分が吸着剤に吸
着されやすく、一定の波長の光を吸収されやすいように
調整された試料液aの一定量を流す。
次に光源1から一定の波長の光を断続器8によって断続
的に試料セルに照射する。そのときの断続器8と同期さ
れた光音響強度をマイクロホン7 (例えば圧電素子)
で検出してロックインアンプ9で増巾することにより分
析目的成分の濃度を求める。この実施例によれば、分析
成分の濃縮と光音響強度の測定用試料セルが同じものを
使用できかつ、高感度で測定できるので分析の簡略化が
可能である。
実施例 3 第1図における光源1からの光が、吸収セル2に照射し
た光が直接測光部3に入らないように、吸収セル2を中
心にして光源1と測光部3の角度を約906にすること
により反射スペクトルの強さを測定することができる。
この実施例によれば、吸着剤による光の吸収の影響を少
なくできるとともに、分析の簡略化が可能である。
実施例 4 この実施例では本発明の効果を示す実験例を第3図によ
り説明する。液体クロマトグラフ用吸光光度計(応用分
光型UVILOG−7型)の吸収セルに液体クロマトグ
ラフ用充填剤(日立3011−N)を2〜3μ!充填し
た。この吸収セルに試料液を流した時の通水液量と吸光
度の関係を第3図に示す。試料液は純水50 reβに
塩酸(旧)1fflNとモリブデン酸アンモニウム(1
0χ)2mA!を“ 加えてふり混ぜ5分間放置後、シ
ュウ酸(10χ)1.5mAを添加して1分間ふり混ぜ
てからアスコルビン酸(10χ)2mj!を添加して調
整した。このことに純水中に不純物として含まれている
ケイ酸イオンが発色する。吸着前の試料液の吸光度が0
.004であったものが通水液量の増加とともに吸光度
も増加して、本発明が濃縮分析計として有効であること
が分かる。
実施例 5 この発明の別の実施例を図4に示す。第4図において、
1は光源、3は側光部、4は送液ポンプ、10は分離カ
ラム、11は試料注入口、aは試料水、Cは排出液、b
は溶離液である。第4図は容離液すを送液ポンプ4で試
料注入口11及び分離カラム10を介して排出液Cとな
る液体クロマトグラフである。このとき分離カラム10
の下端に光源1と受光部3が1806に位置し、光源1
からの光が分離カラム10の内径より狭いスポットで照
射して透過光を受光部3で受光する。
試料注入口11から試料水aを添加すると、試料水aが
容離液すで送られて分離カラム10で各成分は分離され
て移動するが、光源lからの光が照射されている分離カ
ラム10の位置を分析成分が通過したときの透過光の強
さの変化を測定することが可能である。通常の液体クロ
マトグラフでは分離カラムと検出器は細管で接続されて
いるが、この発明ではこの細管を使用しなくてもよいの
で、分析成分の細管での拡散を無視できる。従って鋭い
ピークが得られるので、分析、  感度を向上させるこ
とができる。
実施例 に の実施例では、実施例4で使用した吸収セル2の一例を
図5の断面図により説明する。第5図において、12は
セルボディー、13はパツキン、14はガラス板、15
はフィルタ、16は配管接続用ネジ、17はガラス板固
定用ネジ、18は吸着剤である。
セルボディー12の両端にパツキン13a及び13bで
はさんだガラス板14を置き、これをガラス板固定用ネ
ジ18で締めつけて固定する。次にフィルタ15bを配
管接続用ネジ16bで固定し、配管固定用ネジ16aの
方向から懸濁状にした吸着剤の一定量を流し込んだ後、
フィルタ15aを配管接続用ネジ16aで固定する。こ
の状態でセル内に容離液すを流して吸着剤をコンデショ
ニングした後、着色物を含む試料液aを流すと、着色物
は吸着剤に吸着され、試料液aは排出液Cとなる。この
吸収セルのガラス板の一方向から光を連続的に照射する
と吸着物の量に対応して透過光は減少するので、透過光
Iと入射光■。の割合の対数(log Io/I)から
着色物の量を求める。このセルを効果的に使用するため
には、着色物が吸着剤の一方向だけに偏在して吸着しな
いように、吸着剤をセルの内容積いっばいに入れないで
空間を残しておくこと、着色物が偏在して吸着しても、
その影響を少なくするために、入射光がセルの内面いっ
ばいに通過するようにする必要がある。また、セル全体
を内径1〜5鶴の小型にして吸着剤全体に光を照射する
ことにより、着色物の全部が分析に寄与するので濃′縮
率をそこなうことがなくなる。
以上述べたように、この実施例によれば、セル内での着
色物の偏在を防ぐことができるので分析精度が向上し、
着色物全体が分析に使われるので、分析感度を向上させ
ることができる。
〔発明の目的〕
本発明によれば、試料セルのなかで分析目的成分を濃縮
し、その試料セル中の目的成分を直接測定できるので分
析操作の簡略化を図ることができ、また、分析の自動化
を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第4図は目的成分の検出法として吸光度及び
反射光を測定したときの構成図、第2図は目的成分の検
出法として光音響信号を測定したときの構成図、第3図
は通水液量と吸光度の関係、第5図は吸収セルの断面図
をそれぞれ示す。 1・・・光源、2・・・吸収セル、3・・・測光部、4
・・・送液ポンプ、5・・・流路切換バルブ、6・・・
試料セル、7・・・マイクロホン、8・・・断続器、9
・・・ロックインアンプ、a・・・試料水、b・・・溶
離液、C・・・排出液、10・・・分離カラム、11・
・・試料注入口、12・・・セルボディー、13a、 
13b・・・パツキン、14・・・ガラス板、15a、
 15b−フィルタ、16a、16b −配管接続用ネ
ジ、17・・・ガラス板固定用ネジ、1日・・・吸着剤 代理人 弁理士 平 木 祐 輔 通水液3!(ml)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)試料液中の分析目的成分を濃縮して検出する濃縮
    分析装置において、試料液及び溶離液の供給手段、分析
    目的成分の濃縮手段を設け、分析目的成分の濃縮部と検
    出部とを同一の容器で構成したことを特徴とする濃縮分
    析装置。
  2. (2)濃縮分析計の検出部は吸光光度計であり、濃縮部
    及び検出部は流通形の吸収セルに吸着剤が充填されたも
    のであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    濃縮分析装置。
  3. (3)濃縮分析計の検出部は光音響測定装置であり、濃
    縮部及び検出部は流通形の光音響セルに吸着剤が充填さ
    れたものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の濃縮分析装置
  4. (4)濃縮分析計の検出部は吸着剤からの反射スペクト
    ル測定装置であることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の濃縮分析装置。
  5. (5)吸着剤が、イオン交換樹脂、キレート樹脂、デキ
    ストランの橋かけ重合体及びポリアクリルアミドゲルの
    ようなゲル濾過剤、化学修飾したガラスビーズあるいは
    多孔質ポリマーであることを特徴とする特許請求の範囲
    第2項乃至第4項記載の濃縮分析装置。
  6. (6)試料液中の分析成分を濃縮して分析する方法にお
    いて、試料液中の目的成分を着色した溶液を、濃縮部と
    検出部とを構成する同一の容器に通水して着色物を濃縮
    し、その量に対応する信号を検出することを特徴とする
    濃縮分析法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5563929A (en) * 1994-02-18 1996-10-08 The Electric Power Research Institute On-line monitor for particulate analyte in a moving liquid

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