JPS62273452A - 液体クロマトグラフイによる水の測定装置及び方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明〕 〔産業上の利用分野°〕・・ 本発明は分析化学の分野に関し、そして液体クロマトグ
ラフィシステムを用いる水の測定方法及び装置に関する
。

さらに詳細には、本発明はサンプルの他の成分から水金
有効に分離する液体クロマトグラフィ技術並に分離され
次水を有効に測定する電気化学的検出技術の組合せに関
する。

〔従来の技術〕

アクアメ）　ＩＪ−即ち水の測定は、分析化学の重要な
部門である。多くの分析システムが、固体、液体及び気
体の水を測定するために開発されてきた。これらのシス
テムの多くは、「アクアメトリーＣＡｑｓａｍａｔｒｖ
）Ｊパー）１．ＩＩ及び■、Ｊ、ミツチェルＣＭｉ　ｔ
　ｃｈｌｌ　ｌ　）Ｊ　ｒ　、及びり、Ｍ、スミス（Ｓ
ｒｎｉ　ｔ　ｈ　）　：　　ワイリー・インターサイエ
ンスＣＷｉｌεシー１％ｔａｒｓｃｉａｎｅａ）：　　
１９７７、ｌ５ＢＮ−０−４７１−０２２６４−（Ｊ（
／′Ｐ−ト１）；１９８４、ｌ５ＢＮ−０−４７１−０
２２６５−９（パートＩｌ）；そして１９８０、ｌ５Ｅ
Ｎ−０−４７１−０２２６６−７Ｃパート■）の３巻に
記載されている。

水の多くの測定は、カール・フィシャー（ＫαｒｌＦｉ
ｓｃｈａデ）滴定により容易になされる。しかし、酸化
剤、不飽和化合物及びチオ化合物を含む妨害は、周知で
ある。

「アクアメトリー」パート■、同上参照。熱伝導率検出
ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）は、早く例えば１〜２分
で溶離する水のピークを生じしかも良好な感度例えば１
　ｐｐｍを有する恐らく二番目に最も工〈用いられてい
る方法である。「アクアメトリー」パーＮ、同上参照。

しかしＧＣでは、サンプルの他の成分は水アクも溶離す
るのに非常に長い時間を要し、そしてカラム上で分解す
ら生じ分析全妨害する。

従って、ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーの抗菌剤であ
るジブロモニトリロプロピオンアミド（ＤＢＮＰＡ）の
市販されている処方中の水を測定する必要がある。ＤＢ
ＮＰＡは酸化剤でありそして沃化物と反応して沃素を生
じ、それによりカール・フィシキー法を妨害する。ＤＢ
ＮＰＡ　は熱的に不安定でありそしてＧＣ中のカラムで
分解する。分解の生成物（ＨＥデ　を含むと思われる）
は腐蝕しそして最後にＧＣ検出器のフィラメントヲ切断
する。

高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）は、ブラシウス
ＣＢｌａｓｉｓｓ）ら「タランタ（ＴａＬａｎｔａ）Ｊ
　２７　：　１２７．１９８Ｕｆ／Ｃより考えられてい
る。ブラシウスらは、屈折率検出器を有する環状ポリエ
ーテルカラムを用いてＨＰＬＣにより水を測定したが、
水及び他の妨害成分は、保持なしに溶離した。

フェールマンＣＦｇｈｒｍａｎ）ら「Ｚ、フユール、ア
ナル。

ヘムＣＦ’４ｒ　ＡｓｃＬＩＣＡｇｍ）Ｊ　２６９　（
２）：　１１６．１９７４は、屈折率検出器を用いてサ
イズ排除クロマトグラフィにより水を測定した。フェー
ルマンらは溶離液としてトルエンを用い（より普通に用
いられているテトラヒドロフランよりむしろ）、それは
他の低分子量妨害成分からの水の分！＠全明らかに改善
した。しかしＤＥＮＰＡ！Ｂ方はトルエンと混和せずそ
して水それ自体はトルエン中で制限された石屑性を有す
る。

ビョルクキストＣＢｊｏｒｋｑｕイｓｔ）ら［Ｊ、クロ
ムＣＣｈデ０慣）Ｊ１７８：２７１．１９７９は、フェ
ニルイソシアナートと水とを反応させて約％時間の全反
応時間でＮ、Ｍ　ジフェニル尿素（ＮＮ’　ＤＰＵ）　
全形成させ次に逆相ＨＰ　Ｌ　ＣによジＮＮ’　ＤＰＵ
　ｆ分析した。しかしより簡単且早い手順が要求されて
いる。

米国特許第３．９３５．０９７号明細書においてルーフ
（Ｒｏｏｆ）らは、屈折率、紫外線吸収又は示差密度検
出器を有する陰イオン交換カラムを用いて約１２分間で
弗素化法の流中の水ｋ　ｆｆ１ｌｌ定したが、比較的低
いカラム能率即ち約３０枚の有効理論プレート及び望ん
だのよりも低い感度を示した。

電気化学的手段（例えば電気伝導率測定、比誘導率測定
〔ダイエロ、メトリー〕又は電極における酸化／還元反
応）による前の分離なしの水の測定は、「アクアメトリ
ー」パー、トｎ、同上と題する本に詳しく論じられてい
る。しかし、このような直接的な測定は、水濃度におけ
る変化に無関係にサンプル組成の変化にエリ非常に不正
確である。

〔発明の概要〕

従って、酸化剤、不飽和化合物、チオ化合物及び熱的に
不安定な化合物を含むサンプルに限定されずに一般に適
用されつる、水の測定用の液体クロマトグラフィシステ
ムを提供するのが本発明の目的である。しかし、システ
ムは比較的早くしかも正確であり、そして電気化学検出
器を用いる。

本発明は、特に非水性溶離液を含む溶離液貯槽：サンプ
ル注入手段と液体で連絡している該貯槽；クロマトグラ
フィ分離手段と液体で連絡している該注入手段；也気伝
４率検出器と液体で連絡しでいる該分離手段よりなる液
体クロマトグラフィによる水の測定装置に関する。

本発明は、又 水成分及び他の成分を含む予定された容量のサンプルを
非水性溶離液の流れている流れに加え： 他の成分から水成分を分離するのに有効な分離媒体を通
してサンプルを溶離して、分離された水成分が分離媒体
からの流れ出る溶離液流中の分離媒体から現われ；そし
て分離媒体から流れ出る溶離液流中の分離された水成分
を有効に電気化学的に検出する 段階よりなる液体クロマトグラフィにより水を測定する
方法に関する。

検出器は比誘′ＦＬ率（ダイエロメ）Ｕ−）；電気伝導
率又は電極における酸化／還元を測定する原理に基く任
意の検出器であろう。

任意には本発明は流れが検出器に達する前に電解質を溶
離液流へ加える他の段階を含み、電解質は検出器を通過
する前に少くとも部分的に溶解される。

溶離液へ加えられる電解質は酸例えばＨ，ＳＯ２、ＨＣ
ｌ及びパラトルエンスルホン酸から選択される。

任意には本発明は検出器の電極間に固定化電解質を置く
他の段階をさらに含み、該電解質は該溶離液と接触する
。

固定化電解質は例えばゲル化電解質、液体イオン交換物
質及び固体イオン交換物質よりなる。

第１図は、本発明の代表的な装置の概略図である。

第２〜８図は、本発明を用いた水の測定を示すクロマト
グラムでありそして実施例１〜１０に関する。

第１図に関して、本発明全実施するのに好１しく用いら
れる液体クロマトグラフィシステムが示され、それは溶
離液２（導管３にエリポンプ４へ運ばれ次に導管５に、
Ｃジサンプル注入パルプ７へ送られる）を含む溶離液貯
槽１エクなる。圧力ゲージ６は、導管５の溶離液圧力の
モニタリングを行う。サンプルは注射器８を用いてサン
プル注入ノ（ルプ７へ加えられる。導管９は溶離液をカ
ラム１０へ送る。

カラム１０からの流出物は導管１１を経て流通検出器セ
ル１２次に廃物へ送られる。レコーダー１４は、検出器
電子回路１３によりセル１２０分離され念水のピークの
検出を目に見えるようにする。

任意に、試薬貯槽１６に含１れた非水性溶媒に溶解され
た電解質ニジなる試薬１５全、導管１７によりポンプ１
８へ送り次に導管１９により混合１字管２０へ送る。

イオン交換樹脂は水に周知のアフイニテイを有する。例
えばザ・ダウ・ケばカル・カンパニーにより出版された
「ダウエックス・イオン・エキスチェンジＣＤｏｗａｚ
ｔ　Ｉｏ％Ｅｘｃｈａｎｇｅ　）Ｊ　Ｌ　９６４、特に
３３ページ並にルー乙同上参照。好ましい分離媒体はス
ルホン化スチレン・ジビニルベンゼン共重合体／酸型イ
オン交換樹脂のクロマトグラフィカラム例えばアミネツ
クスＣＡｍ１ｘａｚ）（商標）５０ＷＸ４．２０〜３０
＜クロンの大きさ、カタログ番号１４７−−４２０３、
バイオ−ラッド・ラボラトリーズＣＢｉｏ−Ｒａｄ　Ｌ
ａｂｏｒａｔｏｒイＣ８）〔郵便番号４０３１、カリホ
ルニア州、リッチモンド、９４８０４）により市販され
ているもの及びジ・アンスペック・カンパニーＣＴｈｅ
　Ａ％ｓｐａＣＣｏｍｐａｎｙ）（ミシガン州、アンア
ーバー、４８１０７、郵便番号７７３Ｌｌ）から入手し
うるケミナートＣＣｈｇｍｉ−ｎａｒｔ）　（商標）モ
デルＬ９−９−ＭＡ−１３カラム、カタログ番号Ｈ７２
２４である。

又好ましいのは他のイオン交換媒体例えば第四級化スチ
レン・ジビニルベンゼン共重合体塩基型イオン交換樹脂
例えばバイオ・ラッド・ラボラトリーズ、同上、ＡＧＣ
商標）１×２．２υＯ〜４００メツシユの太ささ、カタ
ログ番号７４５−１２５１である。又本発明で有利なの
は、シリカに基にしたイオン交換カラム例えばそれぞれ
カタログ番号Ｈ６３０３及びＨ６３１１として同上のジ
・アンスペック・カンパニーから入手しうるワットマン
ＣＷｈ　ａ　ｔ　ｍａ　ｎ　）コーポレーションのバー
チシルＣＰａｒｔｉｓｉｌ）（商標）ＳＡＸ陰イオン交
換カラム又はバーチシルＳＣＸ陽イオン交換カラムであ
る。

サイズ排除カラムはＨＰＬＣにおいて水を分離する周知
の能力を有する。例えば７エールマンら、同上参照。有
効な孔径を有するサイズ排除カラム例えばそれぞれカタ
ログ番号Ｈ１４７４及びＨ４５４８としてジ・アンスペ
ック・カンパニーから入手しうるシリカに基くブラウン
リー・アクアボアＣＢｒｏｗｎｌａｅ　Ａｑｘａｐｏｒ
ｇ）　（商標）ＯＨ−１００カラム又はＴＳＫＳラスフ
ェロＣ８ｐｈａｒｓｏｇａｌ）Ｃ商標）２０００ＳＷカ
ラムが、本発明で有用と思われる。

多孔性重合体分離媒体例えばウォーターズ・アンシエー
ツＣＷａｔａｒｓ　Ａｓ５ｏｃイａｔｇｓ）のμｍスチ
ロゲル（Ｓｔｙｒｏ−ｇｅｌ）（商標）を用いるサイズ
排除カラムも又本発明にとり有用であると考えられる。

しかし、特定の溶離液に応じて変化して膨潤するスルホ
ン化又は第四級化スチレンジビニルベンゼン酸−又は塩
基−型イオン交換樹脂にオケルヨうに、多くの多孔性重
合体サイズ排除媒体は、クロマトグラフィカラムにパッ
クされる前に溶離液により平衡化されるべきである。

本発明にとり有効であると思われる分離媒体は、パック
された型のクロマトグラフィカラム及び毛細管型クロマ
トグラフイ力ラムエクなる。

シリカを基にした正常相カラム例えばデュポンのゾルパ
ックス（ｌｌｏｒｂａｚ）　　（商標）ＳＩＬカラムは
、本発明で有用でアリそしてサイズ排除カラムとして働
くものと思われる。

シリカを基にした逆相カラム例えばワットマン・バーチ
シル０ＤＳ−１及び０ＤＳ−３カラムは、本発明に有用
であジそして又サイズ排除カラムとして働くものと考え
られる。

本発明の分離媒体の重要な特徴は、非水性溶離液を用い
てサンプルの他の成分から注入されたサンプルの水金ク
ロマトグラフィ的に有効に分離することにある。特に、
もし水の電気化学的測定がサンプルの他の成分にエリか
なり妨害されないならば、本発明を用いる必要は殆んど
ない。しか１サンプルの他の成分の一つ以上が妨害する
ならば、サンプルの水からそれらを分離しそして溶離液
のマトリックス中の検出器へこの水を提供することは、
検出及び分析との重大な妨害を排除するのに有効な手段
である。それ故、用いられる特定のクロマトグラフィカ
ラ４瓜それがそれ以外に操作しうるシステムで上述の有
効な分離機能を行う限り、厳密を要しない。

好ましい溶離液は、メタノール又はア七トニトリルより
なる。本発明で有効であると思われる溶離液は、エタノ
ール、フロパノール、エチＶングリコール、ベンゼン、
トルエン、四塩化炭素、クロロホルム、シクロヘキサン
、ヘプタン、テトラヒドロフラン及びトルエンＬｖなる
。用いられる特定の溶離液は、それがクロマトグラフィ
媒体と有効に反応してサンプルの他の成分から水を分離
する限り、そして用いられる検出器が機能して外に操作
しうるシステムの溶離液中の分離された水を有効に検出
する限り、厳密を要しない。

理想的には、溶離液中の水の濃度は、零である。しかし
、若干の水は許される。好１しくは、溶離液中の水の濃
度は、サンプル中の水の８度の１００倍以下であり、さ
らに好１しくは溶離液中の水の濃度は、サンプル中の水
の濃度の１０倍以下である。最も好１しくは、溶離液中
の水の濃度はサンプル中の水の濃度より低い。

最適には、溶離液はサンプルの他の成分と反応してかな
り妨害する量の水を生成してはならない。例えば、ケト
ン及びアルデヒドはメタノールと反応してケタール及び
アセタールを形成し、副生物として水が生成する。若干
の有機酸はメタノールと反応してエステルを形成しそし
て副生物として水が生成する。これらの妨害は、水音測
定するカール・フイシキー法について周知であり、そし
てカール・フイシキー試薬中のメタノールを他の非反応
性溶媒により置換することにニジ除去される。本発明に
おいて、同じことが例えばメタノールを基にした溶離液
の代りにナセトニトリルを基にした溶離液を用いること
により行われる。

サンプルは、好捷しくは溶離液と混和すべぎである。従
って、多くのサンプルにとってメタノール又はテセトニ
トリルに基く溶離液が、他の溶媒及び成分と均一な溶液
全形成するこれらの溶媒の優れた能力により、好ましい
。しかし、サンプルが溶離液に溶解することは、必須で
はない。

例えば、粘土を基にした農業処方中の水を測定するのに
用いらｌそれは該処方とＨＰＬＣグレードのメタノール
と先ず振盪して処方中の水を抽出し次に抽出物ｒ濾過し
て粘土を除いた後メタノール抽出物を注入することによ
り行われる。例えば水を抽出する液体とガスとを接触さ
せ次に液体を注入することにより、ガス中の水を測定す
ることもできると思われる。

本発明の非常に好ましい検出器は、電気伝導率検出器例
工ｔｄウェスキャン（Ｗｇｓｃａｓ）モデルＩＣＭ〔ウ
ェスキャン・インストルメント・インク、カリホルニア
州すンタクジラ、スコツト・ブルーバード、３υ１８．
９５０　５０）である。

分離媒体からの流出物中の注入されたサンプルの分離さ
れた水の有効な電気化学的検出のテストは、周仰のＳｌ
Ｎ比にエフ、信号は水に対する検出器のレスポンスに関
しそして雑音はクロマトグラムの基線で見られるレスポ
ンスにおける変化に関する。ＳｌＮ比は有効な検出では
２より太ぎくなくてはならない。ＨＰＬＣシステムの電
子回路に能動又は受動フィルターを用いることによジ、
当業者に周卸の如く、改善されうる。ＳｌＮ比は、又多
量のサンプルを注入することにエフ又は外に操業しうる
システムにおける一層有効なカラムを用いることにより
改善（ｊｖ大きくする）されつる。しかし、これらの技
術のすべては、その有用な効果が制限され、従って本発
明の検出限界も制限される。一方、比較的高い濃度例え
ば２０％の水を含むサンプルは、シスーテムの改変を必
要として過大な注入を防ぎ例えばより少い量の注入を用
いることになる。

電気伝導率検出器を用いる水の検出の感度は、電解質が
溶離液に存在するとぎかなり増大される。伝導率検出器
は電解質に対応し、溶離液のマトリックス及び分離され
た水との間のレスポンスの差は、電解質が溶離液に存在
するとき、エフ大きくなる。これは、水濃度の直接的で
はなくむしろ間接的な測定の例である。非常に好ましい
電解質は、酸であり例えばそれらに限定されないが、Ｈ
，Ｓｏ、、ＨＣｌ又はパラトルエンスルホン酸である。

しかし、水酸化物イオンを含むサンプルは、例えば酸と
反応して水金形成しよう。又溶離液に存在する電解質と
して好ましいのは、塩例えばそれらに限定されないがＮ
ａＣＬ、ＫＣＬ又はＬｉＢｒである。好ましい伝導率検
出器を用いる水の検出の感度は、酸よりも塩では良くな
いが、塩の使用は、水酸化物イオンからの妨害を排除し
、そして妨害が顕著なときのこのような妨害を避ける一
つの手段である。

伝導率検出器を用いるとき本発明で有用と思われる電解
質は、塩基例えば水酸化ナトリウム又は水酸化テトラブ
チルアンモニウムである。用いられる特定の電解質は、
酸、塩基又は塩、有機物又は無機物又はその混合物であ
るかどうかは厳密を要しない。有利には、用いられる電
解質はサンプル成分と顕著な妨害反応を生じることなく
、そして顕著に溶離液全劣化しない。最も好ましい酸及
び塩基の電解質は強酸及び塩基即ち１エリ小さいｐｋａ
ｌ値の酸及び１エリ小さいｐｋｂｌ値の塩基であると思
われる。しかし、２．１２の公表されたｐｋα１値を有
するＨ３Ｐ０４）工極めて有用でめり、よジ好１しくな
いが４．７３の公表されたｐｋａｌ値の酢酸ですら有用
である。溶離液へ加えられる電解質の濃度は、成るシス
テムについて上述の最適のＳｌＮ比についてテストする
ことにエフ最適にされる。しかし、もしサンプルが１種
以上のＭＥ電解質含むならば、カラムのイオンの形を保
つために、イオン交換カラムを用いるとき溶離液中の電
解質濃度を比較的高く保つのが望ましい。

任意に用いられる電解質がどこで溶離液に加えられるか
は、溶喉液が検出器へ送られる前に添加段階が生ずる限
り、そして電解質が溶離液に少くとも部分的に溶解され
る限り、厳密金製しない。例えば、それがクロマトグラ
フィ媒体から現れる後で浴ｇＩ液が検出器へ流れる前に
、電解質を溶離液へ加えることもできる。

カラム後の試薬添加は、ＨＰＬＣの技術では周矧である
。

カラム後の電解質の添加の使用について本発明で考えら
れる一つの利点は、妨害の排除の可能性である。例えば
、サンプルが水酸化物イオンを含みそして溶＠液が酸を
含むとぎ、酸は水酸化物イオンと注入時に反応して水を
生じ、それは次に妨害の可能性を生ずる。一方、もしク
ロマトグラフィ媒体が水酸化物イオンから水金分離しそ
して酸を溶離液に加え次にクロマトグラフィ媒体に加え
られるならば、２個の水のピークは検出器にエリ認めら
れよう。１個の水のピークは、水の標準保持時間でサン
プル中に元来ある水から生じよう。酸と水酸化物との反
応により生成される水からの他の水のピークは、異った
非標準保持時間であり、そして妨害しないだろう。

カラム後の電解質添加にエリ担体として用いられるすべ
ての溶媒は、理想的には水の濃度が零である。しかし、
若干の水は許容される。好１しくは、カラム後添加の電
解質の溶媒中の水の濃度は、サンプル中の水の濃度の１
００倍以下そしてより好１しくはサンプル中の水の濃度
の１０倍以下である。最も好１しくに、カラム後添加の
［解質の溶媒中の水の濃度は、サンプル中の水の濃度よ
り低い。

本発明において有用と思われる他の検出器の例は、比誘
電率を測定するもの及び電極で酸化／還元反応金そう入
するものよりなる。

検出器が酸化／還元検出器であるとさ、溶＠液が検出器
に達する前に電解質を溶離液へ加えるのが好）しいと思
われる。それはこのような検出器が、当業者に周知のよ
うに、一般に支持用電解質全必要とするからである。し
かし、このような検出器は必ずしも支持用電解質を要し
ない。検出器が本発明においてダイエロメトリー検出器
であるとき溶離液が検出器に達する前に電解質を溶離液
に加えるのが好ましいと思われる。それは溶媒の比誘１
！率が当業者に周知の如く添加された電解質を含むとき
顕著に変化するからである。

又、電解質は、溶離液が検出器に達する前の任意の点で
又はサンプル注入手段とクロマトグラフィ分離手段との
間で溶離液に加えられる。本発明の非常に好ましい態様
は、第１図の溶離液貯槽１中で電解質と溶離液とを混合
することである。

電解質は、担体溶媒と混合されて溶離液へ圧入される必
要はなく、又膜を通して溶離液へ拡散しうる。換言すれ
ば、溶離液が検出器に達する前に電解質が溶離液に入る
方法は、本発明にと９厳密を要しない。

固定化電解質が検出器内で有効に用いられるとぎ、それ
は検出器の！極の間に詮かれなければならず、そして電
解質は流出物と接触すべきである。このようにして用い
られるとぎ、サンプルの他の成分から分離されそして検
出器に入る水は、固定化電解質と反応して、水に対する
検出器の間接的又は直接的レスポンス全増大する。電極
の間に固定化電解質ｆ！ｒ：置くという上述の言及は、
それらの間で直接的且正確にということを意味するもの
ではない。従って電極から等間隔の雉れた点でしかも電
極により測定された窒間内又はそれに隣接した点で固定
化電解質を有効に配置することが好ましい。固定化１ａ
解質は、１種以上の電極と接触しうる。

〔実施例〕

下記の実施例は、本発明の種々の様相をさらに説明する
。

実施例１゜ 第１図と同様なＨＰＬＣシステム（ただレカラム後の試
薬添加システム１５〜２０は用いない）を組立て、ＬＤ
ＣコンスタメトリックＣＣｏｔｓｓｔａｍｇｔｒｉｃ）
　　（商標）■ポンプ、レオダイン（Ｒｈｅｏｄｙｔｓ
ｇ）　（商標）７１２０サンプル注入パルプ、ケミナー
ト（Ｃｈｇｍイｎｇｒｔ）　ＬＣ−９−ＭＡ−１３カラ
ムにパックされたＮα＋イオン型のバイオ・ランド・ア
ミネツクスＣＡｍｉｎｇｚ）　５　Ｑ　ＷＸ　４イオン
交換樹脂９×５４ＴＩｍのカラム、ＭＣＣ−７５流通セ
ル及びサージェント（Ｓａｙｇｇ？＆ｔ　）（商標）Ｓ
ＲＧトドリップチャートレコーダーと結合したクロマト
ロニツクスＣＣｈｒｏｔｎｔｘｔｒｏｘｉｚ）（商標）
ＣＭＡ−１伝導率メーターを含む。溶離液は、１を当５
０．１４ｆのＮａＣＬｆ含むＨＰＬＣグレードのメタノ
ールニジなる。ポンプ金セットして毎分２ｄの溶離液金
運ぶ。注入バルブは、予定されたループサイズに固定さ
れて約１０μｔのサンプルを運ぶ。検出器は、１０ｍＶ
出力についてｌｃ！ｎ当り７．５ミクロモーの感度にセ
ットされる。レコーダーは、ＬＯｍＶのフルスケールレ
スポンスでセットされる。

メタノール中の知られた量の水の標準を３回次々に注入
し、第２図に示されるクロマトグラムを得る。

第２図において、２個の下降（「ピーク」）は、各注入
についてクロマトグラムに見られる。約０．８分の一つ
は、空の量の混乱として説明される。約２．１分の一つ
は、水「ピーク」として説明さ汰そしてその大きさは、
一般に注入された標準中の水の麓に比例する。溶離液中
のＮａＣＬの量全２倍にすると、水の「ピーク」の高さ
は２倍となり、そして又ＩＣＩｎ当り約２５０ミクロモ
ーから１工当り約５００ミクロモーへ溶離液のバックグ
ラウンド伝導率を２倍にする。予想され友ように、基線
の雑音はバックグラウンド伝４率の増大とともに増大し
、そしてそれぞれの溶離液について観察された検出の限
界は、約０．１％の水（標準中）（５００μｔの注入）
である。ＮａＣＬの代りに溶離液中にＬｉＢｒｋ用いる
と、同様なシステムの性能を生する。レコーダーの極性
を逆にすると、平均ニジ上の「ピーク」を生じ、これは
本発明のこの態様における標準的操作手順となる。

実施例２゜ 実施例１のシステムが再び作られた力ζ実施例１で用い
たカラムは、ワットマン・ノぐ−デシル１Ｏ−ＯＤＳ−
３−ｈラム、又はデュポン・ゾルパックスＳＩＬカラム
又はワットマン・バーチシルＳＣＸカラムにより置換し
、そして溶離液の流速は毎分１ＩＬｌ！に変える。第３
図は、各カラムについてメタノール中１０％の水を含む
標準の注入により生じたクロマトグラムを示す。

第３図の各カラムの使用により、その高さが一般に注入
され次水の量に比例する保持された水のピークを生じｔ
うこの実施例は、本発明で有用な広い範囲のカラムのタ
イプを示す。

実施例３゜ 実施例１のシステムか再び作られるが、ただしカラムは
９Ｘ２１閣へ短くなりそして溶離液中のＮａＣＬはパラ
トルエンスルホン酸ＣＰＴＥＡ）、ＨＣｌ又はＨ２ＳＯ
，により置換されへそして溶離液の流速は毎分１．５ｍ
Ｊへ変えた。

第４図に示されるように、Ｈ＋イオン型アミネックスＣ
Ａｍ１ｓｓｚ）（商標）５０）Ｓ’Ｘ４の９Ｘ２１ｍ＋
＋のカラムを用いるメタノールの溶離液中のＨＣ４Ｈ２
Ｓｏ、又はＰＴＳＡの使用は、改良され几検出感度を生
じる。第２図の溶離液を含むＮａＣＬを用いると、メタ
ノール中１％のＨ，Ｏの５０μを注入は、高さ１ｃｔｒ
１当り０．１１ミクロモーの水のピークを生ずる。上述
の酸のすべての使用（又１０肖り約２５０ミクロモーの
溶離液バックグラウンド伝導Ｉｆ生ずるのに充分な濃度
の使用）は、高さ１ｃｍ当ジ約１８ミクロモーの水のピ
ーク（第４図参照）、約１６０倍の感度の増大を生ずる
。この実施例は、伝導率検出器を用いるとぎ、溶離液へ
の酸の添加対Ｂ離液への塩の添加にエリ観察される感度
の改善を示す。

実施例４゜ 実施例３のシステムが作られるが、ただし溶離液は８０
０ｄのＩＩ　Ｐ　Ｌ　Ｃグレードメタノールと混合され
＊０．０５．ｗＪの９６％Ｈ２ＳＯ４であり、注入パル
プは約１μｔのサンプル全注入するように変えられ、検
出器の感度は１０　ｍＶ出力当ｖ１備当り６０ミクロモ
ーへ変えられ、そしてレヨーダー感度は８ｍＶのフルス
ケールレスポンスへ変えられる。水／グリコールに基く
処方中の２０％のジブロモニトリロビンオンアミド（Ｄ
ＢＮＰＡ）の注入が行われるとぎ、第５図に示すクロマ
トグラムが得られる。

メタノール中の水の公知の標準の注入に関する水のピー
クの大きさに基いて（図示せず）、第５図のＤＢＮＰＡ
サンプル中の水のｉａＷは、２０．１％と測定される（
サンプル１０〇−当り２０．１ｆのＨ，Ｏ）。サンプル
が１０倍で注入されるとき、データの統計的評価は、０
．２２％の水の濃度の標準偏差を示す。この実施例は、
カール・フイシャー法並に水の測定用のガスクロマトグ
ラフィ法を妨害するサンプルについて、本発明の有用性
を示す。

実施例５゜ 実施例４のシステムが再び用いられるが、ただしサンプ
ルの注入量は約５０μｔに変更され、検出器の感度は、
１０　ｍＶの出力当、ｊｌＪ１ｃｍ当り７．５ミクロモ
ーへ変更されそシテレコーダーのスパンは１０　ｍＶへ
変更される。テロンＣＴｓｌｏｔｓｇ）　　（商標）■
土壊燻蒸剤（ジクロロプロペンの混合異性体、ザ・ダウ
・ケミカル・カンパニーの製品）の注入をするとぎ、第
６図に示されるクロマトグラムが得られる。

メタノール中の水の公知の標準の注入に関する水のピー
クの大きさに基いて（図示せず）、第６図のテロン■サ
ンプル中の水の濃度は１００万部当り６７部（６７ｐｐ
ｍ）（サンプル１を当ｔ）６７１１ｑの水）と測定され
る。同一のサンプルのＧＣ分析は、水の量ｆ７１ｐｐｍ
　　と測定する。

ＧＣ分析において、水は約２分で浴離し次に次の４５分
でジクロロプロペンのピークが溶離する。従って、ＨＰ
ＬＣ法は全体に早い。痕跡量の水は、カール・フィゾヤ
ー法ではテロン■土壊燻蒸剤において測定されない。そ
れは沃素がジクロロプロペンの二重結合に付加するから
である。

一般に、水は本発明のこの態様においてクロマトグラム
中の最後のピークとして溶離し、サンプルの他の成分か
ら充分に分割される。しかし、ジメチルスルホキシド（
ＤＭＳ　Ｑ　）は、水の直前で溶離しそして妨害する。

それにもかかわらず、本発明はＤＭＳＯ’ｆ：測定する
のに用いられ恐らく水に加えて他の成分も測定される。

水が対応するのと同様に対応しそして水から有効に分離
される化合物は、本発明における内部標準として用いら
れつるものとして考えられる。

実施例６゜ 実施例５のシステムが再び用いられるが、ただし溶離液
は８０υゴのアセトニトリル中の９６％硫酸０．０５ｄ
へ変更しく毎分１ａｕの流速）、カラムはバイオ・ラッ
ドのＡＧ（商標）ＩＸ２、ｓｏ、−”イオン型（２００
〜４００メツシユ）イオン交換樹脂をパックした９Ｘ７
ｍのものに変更され、注入容量は約１００μｔへ変更さ
れ、検出器の感度は１０　ｍＶ出力当！７１ｃ１ｎ当り
１５ミクロモーへ変更されそしてレコーダーの極性は逆
転される。アセトニトリル中の０．５％の水金注入する
とき、第７図に示されるクロマトグラムが生ずる。

第７図の水のピークは、正であるが負ではない。さらに
、第７図における基線の伝導率は、第６図における。Ｃ
りも約３６倍低く、−１第６又は７図のシステムにより
注入された同一量の水のレスポンス（半分の高さの水の
ピークの巾の偲×ｍｌ当りのミクロモーの単位で）は、
大体同じである。

それ故、本発明のこの態様による一層有効なりロマトグ
ラフイ力ラムの使用は、第６図の態様エリも潜在的に太
さな検出感度を生ずるものと予想される。考えられるこ
のよりなカラムの一つは、比較的低分子量の成分例えば
水の分離に特にデザインされた選択された排除特性のサ
イズ排除カラムである。考えられるこのようなカラムの
他は、部分的にスルホン化又は部分的にアミン化された
スチレン・ジビニルベンゼン共重合体ビーズをパックし
たイオン交換カラムである。

実施例７゜ 実施例５のシステムが再び用いられるが、ただしカラム
の長さは１８■へ変更され、注入容量は約１００μｔへ
変更され、レコーダーの感度は２ｍＶフルスケールへ変
更すれそして伝導率検出器は、範囲１並Ｋ　１０　ｍＶ
出力にセットされたウェスキャン・モデルＩＣＭへ変更
される。溶離液中の水の濃度は、約１００　ｐｐｍであ
る。３０　ｐｐｍの水を含む四塩化炭素を注入すると、
第８図のクロマトグラムが得られる。

本実施例は、本発明の非常に好ましい態様の高感度を示
す。

実施例８゜ 実施例４のシステムが再び用いられるが、クラトス・ポ
スト・−）２ラム・リエージエント・アデイション・デ
バイスＣＫｒａｔｏｓ　　Ｐｏ５ｔ　　Ｃｏ１ｘｒｎｓ
　　Ｒａａｇｍｓｔ　　ＡｄｄイｔｉｏｘＤａｖｔｃ、
ｇ）モデルＰＣＲ−１’ｚ加え（第１図の１５〜２０に
ニジ一般に示される）、溶離液は毎分約１．５１の流速
のＨ，ＳＯ５添加のＨＰＬＣグレードメタノールである
。カラム後の試薬は、８００ゴのＨＰＬＣグレードメタ
ノールに溶解した９　６　％　Ｈ，；０，０．１　ｒＬ
ｔである。カラム後の試薬の流速は、毎分約１．５１で
ある。水／グリコールを基にした処方中のＤＢＮＰＡｆ
注入するとぎ（実施例４と同一のサンプル）、一般に第
５図に似たクロマトグラムが得られると思われ、ただし
ピークの高さは第５図のそれの約半分であると思われる
。

実施例９゜ 実施例１のシステムが再び用いられるが、ただし溶離液
は１６当、Ｑｏ、１４ｆの水酸化ナトリウムを含むＨＰ
ＬＣグレードのメタノールエリなる。水を含むサンプル
を注入するとぎ、水のレスポンスは、注入された水の量
に一般に比例する結果となると思われる。

実施例１０゜ 実施例４のシステムが再び用いられるが、ただし検出器
から出る溶離液の流れは廃物へ向かわず、その代り溶離
液貯槽へ戻されて、ＤＢＮＰＡ生産プラントの実験室で
長時間再使用される。溶離液貯槽はシールされて、実験
室の空気から溶離液への水の吸収全防止する。ＨＰＬＣ
システム金用いて、生産コントロールの目的でＤＢＮＰ
Ａ処万中の水を測定し、そして溶離液中のサンプル（水
を含む）の形成にもかかわらず、ＨＰＬＣシステムを保
守なしに１ケ月以上機能させる。再循環する溶離液を用
いる成るシステムでは、溶離液乾燥手段が、例えば検出
器と溶離液貯槽との間に乾燥剤を光填したカラムを置く
ことにより、溶離液中の水の形成をコントロールするた
めに用いられる。乾燥カラムは、又溶離液ポンプと注入
パルプとの間に用いられうも。

本実施例は、再循環した溶離液を用いる操業の経済性並
に化学生産プラントで日常用いられるシステムの長期間
の堅ろうさ全示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の代表的な装置の概略図であり、そして
第２〜８図は本発明音用いる水の測定を示すクロマトグ
ラムであり、第２図は溶離液中のＮａＣＬによる水のＨ
ＰＬＣ測定、第３図は溶離液中のＮａ　ＣＬによる微粉
子逆相、正常相及びイオン交換カラムを用いる水のＨＰ
ＬＣ測定、第４図は溶離液中の種々の酸による水のＨＰ
ＬＣ測定、第５図はＤＢＮＰＡ　の処方中の水のＨＰＬ
Ｃ測定、第６図はテロンー■土壊燻蒸剤中の水のＨＰＬ
Ｃ測定、第７図はアセトニ）　ＩＪルを含む溶離液を用
いる水のＨＰＬＣ測定、第８図は四塩化炭素中の水のＨ
ＰＬＣの測定の各結果を示す。 １　・溶離液貯槽　　　　２　溶離液 ３　導管　　　　　　　・ｌ・・ポンプ５・・導管　　
　　　　　６・・・圧力ゲージ７−サンプル注入バルブ
　　　８・・・注射器９・・導管　　　　　　１０・・
・カラム１１・・導管　　　　　　１２・・・セル１３
・検出器電子回路　　　１４・・・レコーダー１５・・
・試薬　　　　　　１６・・・試薬貯槽１７・・導管　
　　　　　１８・・・ポンプ１９・導管　　　　　　２
０・Ｔ字管 特許出願人　　ザ　ダウ°ケミカル　カンパニー代　理
　人　弁理士　　斉　藤　武　産量　　　　　弁理士　
　　川　　瀬　　良　　治図面の浄］（内容に変更なし
） ＦｉＣ３−、１ ↓ ・良家 Ｆｉｑ、２ Ｊ　％ｆｔ　”’ｊ　’　　２〜Ｉ−／　Ｑ　’＋　　
７７　／　−ｗ　／　ｌ　’７”、／４７　＊　１Ｊｔ
２．　ＣＩ！＠；：＊　　゛　ｔｏｚｖ”５フ　７．９
　、”　ｚ　−／　ｃ　−、−レフ−７−：　　ｔｏ　
Ａ−ヅス／　ｒ　Ｏ／、　、Ｅ−’７４’　釉喝ｉ−生
０２　　　　０２　　　　　　’Ｊ　　ど少 Ｆｉｇ、３ 涌七釦　シｌ　′　／　ｎ−＝　Ｊ／／ｉｊ−う　〆ｙ
　／　−−−／　１　デ’ｑ　１９．　／４　＞　＞　
ツノａ−ｃ／カラム　°　ハＯ−今シｌＶ　ｔｏ−００
ター３．”／”ｒしバ′・・ｌクスーシＬＶヌｌｉ　　
Ｉ＼Ｏ−ケシＩＶＩＯ−タＣＸシ主　外　　　、ＯＰ、
ｔ、レーア０ ｉＥ　ｉ　°１０　／％−Ｖ　’Ａ　９７．５−７”　
’−乙ケ°　°　　令 Ｆ　ｉ　ｇ−４ すｉ＠Ｌ※ネし一’　　／、　　’ｌ；＾１ノ１つ鏝　
へ　〆り／−／し好り−ノテ′う　σ、／７う／＼”７
ｆｔｗｌンヌＩ１．−７１＝　’、−１５’ｉ　Ｃｐ　
Ｔ　ｊ”　Ａノ、Ｔｌ５ｆ？／Ｓし２ｏｖ　Ｊ９　’　
６　０２ｔｗＪＬ’１３７７％ｉｇ−５ ’ａ　筆ｔ　火°　／　、５　ｘＪ／今５　／り７−ｒ
ｗ　、ＰＯ２）ｍ−ｅ　４ｑ　ｏ、ａ（”Ｊｑ９６７１
０Ｈ＝＝　Ｓ　Ｏｑ しつ−アー　゛　　鑵〜Ｖヌｌ−ａざ１公１１・ｒ粘 ｘ　Ｏ６ 令 ＦｉＣｒ、　　６ しＳＳ巻・ゴ（冒、り酬イ／今鴫　／〕／−１ｗｆＯ乙
へ４ヂ）ａ、ｏ夕ん＜ｑ　　ｑ６汐７−１ｉＪＯｑ哨５
シ　　、゛　フＸλｌ酬７−１．ア、−半・、７り７り
□ｖｖχ＝。 Ｈ１″イア２１ｇ７２０ヘノｏ７ レコー７°°−ｔｔ）ＡＶ＋ＶスｔＩｅ＞、　　４＞＞
ｉ響【Ｉ：ｉｇ−ｙ Ｆ　ｉ　Ｃｆ・　８ ら１ｎジわ（冒・９Ｍえ／介　１　／シ／−ルｒり。へ
）苧Ｏａ、ｔｆ鳴！４　　’７　ｉ　１　Ｈｘ　−１’
　６　Ｑｆ＋カ　　ム　　　゛　　？Ｘ　　／　門へヴ
−？−パ亨＝、７７　　Ｆρｗ　ｒ　４．　ｌ−ｔ　’
　イア＞　”ｉ′。 λ６．３　Ｑ　、Ｌａ− 手続補正書 昭和６２年４月２８日 持許庁長官黒田明雄殴 １事件の表示 昭和６２年特許願第６８１５０号 ２発明の名称 液体クロマトグラフィによる水の測定装置及び方法３？
ＩＯ正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　ザ　ダウ　ケミカル　カンパニー４代理人 氏名　弁理士　（７１７５）　　斉　藤　武　彦５、　
Ｍ正の対象 願書に添付の手書き明細書及び図百の浄書６？１１正の
内容

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）水成分及び他の成分を含む予定された容量のサン
   プルを非水性溶離液の流れている流れに加え；他の成分
   から水成分を分離するのに有効な分離媒体を通してサン
   プルを溶離して、分離された水成分が分離媒体からの流
   れ出る溶離液流中の分離媒体から現われ；そして分離媒
   体からの流れ出る溶離液流中の分離した水成分を有効に
   電気化学的に検出する段階よりなる液体クロマトグラフ
   ィにより水を測定する方法。
2. （２）検出器が誘電測定（ｄｉｅｌｏｍｅｔｒｙ）検出
   器、電気伝導率検出器及び酸化／還元検出器から選択さ
   れる特許請求の範囲第（１）項記載の方法。
3. （３）該検出段階前に電解質を溶離液流に加える段階を
   含み、該電解質が該検出段階のＳＮ比を増大するのに有
   効である特許請求の範囲第（１）又は（２）項記載の方
   法。
4. （４）電解質が酸である特許請求の範囲第（３）項記載
   の方法。
5. （５）該酸がＨ＿２ＳＯ＿４、ＨＣｌ及びパラトルエン
   スルホン酸から選ばれる特許請求の範囲第（４）項記載
   の方法。
6. （６）検出段階が電極よりなる検出器よりなる検出器に
   より達成され、そして検出器の電極の間に固定化電解質
   を置く段階を含み、該電解質は該流出物と接触する特許
   請求の範囲第（１）項記載の方法。
7. （７）溶離液が百万部当り５，０００部より少い水を含
   む特許請求の範囲第（１）項記載の方法。
8. （８）溶離液が百万部当り１００部より少い水を含む特
   許請求の範囲第（７）項記載の方法。
9. （９）非水性溶離液を含みしかもサンプル注入手段と液
   体で連絡している溶離液貯槽； クロマトグラフィ分離手段と液体で連絡している該注入
   手段；並に 電気伝導率検出器又は誘電測定検出器である非反応性電
   気化学的検出器と液体で連絡している該分離手段よりな
   る液体クロマトグラフィによる水の測定装置。