JPS6236178B2 - - Google Patents
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- JPS6236178B2 JPS6236178B2 JP56183417A JP18341781A JPS6236178B2 JP S6236178 B2 JPS6236178 B2 JP S6236178B2 JP 56183417 A JP56183417 A JP 56183417A JP 18341781 A JP18341781 A JP 18341781A JP S6236178 B2 JPS6236178 B2 JP S6236178B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/96—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation using ion-exchange
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N30/96—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation using ion-exchange
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、イオンクロマトグラフにおけるバツ
クグランド除去装置に関する。
クグランド除去装置に関する。
（従来の技術）
イオンクロマトグラフイは、1975年H.Smallら
によつて発表された主として無機イオンを分析す
る手法たる高速液体クロマトグラフイの呼称
（Anal.Chem.47、1801（1975））であり、既に実
用化されて、環境試料や生体試料の分析若しくは
各種プロセスの管理分析等に広く利用されてい
る。第１図は、このようなイオンクロマトグラフ
イを装置化したイオンクロマトグラフの基本構成
を示す説明図である。この図において、イオンク
ロマトグラフは、溶離液となるNaOHを貯溜する
溶離液槽１と、槽１の溶離液を試料注入弁３へ圧
送するポンプ２と、所定量のサンプル液を採取す
ると共に、採取されたサンプル液を溶離液で分離
カラム４へ搬送する試料注入弁３と、陽イオン交
換樹脂に陰イオン交換樹脂を静電的に結合させて
全体として陰イオン型となるように調整した樹脂
が充填されて成り、注入された流体に含まれる各
イオン種を分離溶出する分離カラム４と、強酸性
陽イオン交換樹脂が充填されて成り、溶離液のイ
オンを捕獲するバツクグランド除去カラム５（以
下、BSCという）と、BSC５から流出される流体
をセル内に導入し、電導度を測定する電導度計６
とを有する。
によつて発表された主として無機イオンを分析す
る手法たる高速液体クロマトグラフイの呼称
（Anal.Chem.47、1801（1975））であり、既に実
用化されて、環境試料や生体試料の分析若しくは
各種プロセスの管理分析等に広く利用されてい
る。第１図は、このようなイオンクロマトグラフ
イを装置化したイオンクロマトグラフの基本構成
を示す説明図である。この図において、イオンク
ロマトグラフは、溶離液となるNaOHを貯溜する
溶離液槽１と、槽１の溶離液を試料注入弁３へ圧
送するポンプ２と、所定量のサンプル液を採取す
ると共に、採取されたサンプル液を溶離液で分離
カラム４へ搬送する試料注入弁３と、陽イオン交
換樹脂に陰イオン交換樹脂を静電的に結合させて
全体として陰イオン型となるように調整した樹脂
が充填されて成り、注入された流体に含まれる各
イオン種を分離溶出する分離カラム４と、強酸性
陽イオン交換樹脂が充填されて成り、溶離液のイ
オンを捕獲するバツクグランド除去カラム５（以
下、BSCという）と、BSC５から流出される流体
をセル内に導入し、電導度を測定する電導度計６
とを有する。
上記構成をなすイオンクロマトグラフにおける
課題は、BSCにある。
課題は、BSCにある。
その一つに、通常の分析条件にて、８〜10時間
に、BSCの再生操作を必要とする点にある。BSC
は溶離液のイオンを捕獲し、溶離液のイオンによ
る電導度計のバツクグランドを低くし、測定イオ
ンの検出感度を向上させるために設けたものであ
るが、BSCは時間の経過につれてその機能を低下
する。それは、カラム内で(1)式に基く反応がなさ
れ、イオン交換樹脂がＨ型からNa型に移行して
ゆくためである。
に、BSCの再生操作を必要とする点にある。BSC
は溶離液のイオンを捕獲し、溶離液のイオンによ
る電導度計のバツクグランドを低くし、測定イオ
ンの検出感度を向上させるために設けたものであ
るが、BSCは時間の経過につれてその機能を低下
する。それは、カラム内で(1)式に基く反応がなさ
れ、イオン交換樹脂がＨ型からNa型に移行して
ゆくためである。
NaOH（溶離液）＋強Resin−H+（BSC）→
Resin−Na＋H2O (1)
全てのイオン交換樹脂がNa型になると、もは
や(1)式に基く反応が進まなくなり、電導度計にお
けるベースラインが上昇すると共に、各陰イオン
に対する増幅機能を失うことになる。このため、
従来のイオンクロマトグラフは、定められた時間
間隔で、BSCに1N〜3N HClを流してその機能を
再生する操作を行うようになつている。勿論、濃
度の高い溶離液を高流量で流す必要のある分析条
件では、上記再生操作間隔は短く、１〜２時間毎
になることもある。
や(1)式に基く反応が進まなくなり、電導度計にお
けるベースラインが上昇すると共に、各陰イオン
に対する増幅機能を失うことになる。このため、
従来のイオンクロマトグラフは、定められた時間
間隔で、BSCに1N〜3N HClを流してその機能を
再生する操作を行うようになつている。勿論、濃
度の高い溶離液を高流量で流す必要のある分析条
件では、上記再生操作間隔は短く、１〜２時間毎
になることもある。
他の一つは、BSCに分離カラムから溶出された
流体を通過させると、ピーク形状が崩れる点にあ
る。これは、BSCが３〜６mm（内径）×10〜50cm
の管理の中にイオン交換樹脂を充填した構成であ
ることに起因している。
流体を通過させると、ピーク形状が崩れる点にあ
る。これは、BSCが３〜６mm（内径）×10〜50cm
の管理の中にイオン交換樹脂を充填した構成であ
ることに起因している。
最近、上記問題点を解決せんとして開発された
バツクグランド除去装置が発表された（Anal.
Chem.1981、53、1488―1492）。それによると、
バツクグランド除去装置の主要部は、第２図に示
すように、２個のチーズユニオン５１及び５２
と、センタチユーブ５３と、８本のポリエチレン
製イオン交換膜チユーブ５４（長さ約1.8m、内
径300μｍ、外径380μｍ）と、溶離液流入口チユ
ーブ５５と、溶離液流出口チユーブ５６と、再生
液入口チユーブ５７と、再生液流出口チユーブ５
８とを有し、分離カラムで分離された目的成分を
含む溶離液（0.003M NaHCO3／0.0024M
Na2CO3）を、溶離液流入口チユーブ５５→イオン
交換膜チユーブ５４の中空部→溶離液流出口チユ
ーブ５６の方向で約64ml／ｈで流すと共に、再生
液（0.02N H2SO4）を、再生流入口チユーブ５７
→イオン交換膜チユーブ５４の外側→再生液流出
口チユーブ５８の方向で約64ml／ｈで流すように
なつている。
バツクグランド除去装置が発表された（Anal.
Chem.1981、53、1488―1492）。それによると、
バツクグランド除去装置の主要部は、第２図に示
すように、２個のチーズユニオン５１及び５２
と、センタチユーブ５３と、８本のポリエチレン
製イオン交換膜チユーブ５４（長さ約1.8m、内
径300μｍ、外径380μｍ）と、溶離液流入口チユ
ーブ５５と、溶離液流出口チユーブ５６と、再生
液入口チユーブ５７と、再生液流出口チユーブ５
８とを有し、分離カラムで分離された目的成分を
含む溶離液（0.003M NaHCO3／0.0024M
Na2CO3）を、溶離液流入口チユーブ５５→イオン
交換膜チユーブ５４の中空部→溶離液流出口チユ
ーブ５６の方向で約64ml／ｈで流すと共に、再生
液（0.02N H2SO4）を、再生流入口チユーブ５７
→イオン交換膜チユーブ５４の外側→再生液流出
口チユーブ５８の方向で約64ml／ｈで流すように
なつている。
第３図は、上記バツクグランド除去装置を用い
たイオンクロマトグラフイーにおけるクロマトグ
ラムである。サンプルとして、3.3ppmF-、
4ppmCl-、20ppmNO2 -、54ppmPO4 3-、
10ppmBr-、34ppmNO3 -及び54ppmSO4 2-から成
る標準液が用いられている。
たイオンクロマトグラフイーにおけるクロマトグ
ラムである。サンプルとして、3.3ppmF-、
4ppmCl-、20ppmNO2 -、54ppmPO4 3-、
10ppmBr-、34ppmNO3 -及び54ppmSO4 2-から成
る標準液が用いられている。
上記のように、新規なバツクグランド除去装置
はイオン交換膜チユーブ５４の外側に再生液を流
すことによつて、クロマトグラムのバツクグラン
ド除去できるので、BSCを用いた従来装置に比べ
て、保守工数が軽減される。
はイオン交換膜チユーブ５４の外側に再生液を流
すことによつて、クロマトグラムのバツクグラン
ド除去できるので、BSCを用いた従来装置に比べ
て、保守工数が軽減される。
しかし、上記バツクグランド除去装置は、第３
図に示すように、ピーク幅の広がりがかなりあ
り、７成分のイオンの分離に20分も要している。
又、上記装置は、第４図及び第５図に示すよう
に、同一濃度におけるピーク高さが、BSCを用い
た従来装置より低く、感度が悪くなつている。即
ち、第４図は、Cl-濃度・ピーク高さ特性図、第
５図は、Br-濃度・ピーク高さ特性図であり、各
図において、グラフａは上記バツクグランド除去
装置による特性、グラフｂ及びｃは、従来の９φ
×110mmBSC及び2.8φ×300mmBSCによる特性を
示す。
図に示すように、ピーク幅の広がりがかなりあ
り、７成分のイオンの分離に20分も要している。
又、上記装置は、第４図及び第５図に示すよう
に、同一濃度におけるピーク高さが、BSCを用い
た従来装置より低く、感度が悪くなつている。即
ち、第４図は、Cl-濃度・ピーク高さ特性図、第
５図は、Br-濃度・ピーク高さ特性図であり、各
図において、グラフａは上記バツクグランド除去
装置による特性、グラフｂ及びｃは、従来の９φ
×110mmBSC及び2.8φ×300mmBSCによる特性を
示す。
このように、上記バツクグランド除去装置が、
BSCより特性的に劣るのは、イオン交換膜チユー
ブ５４の構成及び再生液によるものと思われる。
即ち、ピーク幅の広がりは、各イオン交換膜チユ
ーブにおける溶離液の流速が均一でないことに起
因しており、ベースラインの不安定さは、再生液
のH2SO4が、イオン交換作用だけでなく、H2SO4
自身の漏れ（拡散透過）がかなり大きいことによ
るものと思われる。
BSCより特性的に劣るのは、イオン交換膜チユー
ブ５４の構成及び再生液によるものと思われる。
即ち、ピーク幅の広がりは、各イオン交換膜チユ
ーブにおける溶離液の流速が均一でないことに起
因しており、ベースラインの不安定さは、再生液
のH2SO4が、イオン交換作用だけでなく、H2SO4
自身の漏れ（拡散透過）がかなり大きいことによ
るものと思われる。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、安定したベースラインでピーク
形状もくずれないクロマトグラムを保守工数をか
けることなく与えるようなバツクグランド除去装
置を提供することにある。
り、その目的は、安定したベースラインでピーク
形状もくずれないクロマトグラムを保守工数をか
けることなく与えるようなバツクグランド除去装
置を提供することにある。
（問題点を解決する具体的な手段）
上述のような問題点を解決する本発明の特徴
は、バツクグランド除去装置において、１本の陽
イオン交換膜チユーブでなる第１チユーブと該チ
ユーブを互いの中心軸が一致するようにして内在
させているイオン交換組成物でない液密閉構造の
チユーブでなる第２チユーブとの間に適度の間隔
を設けて形成され前記陽イオン交換膜の壁を共有
するようにして内室と外室が構成されこれら各室
と外部とを連通する各導出入口が設けられた二重
管と、該二重管の温度を所定温度に制御する手段
と、前記分離カラムで分離溶出された成分を含む
溶離液を前記内室に所定流量で流す手段と、解離
度が高く且つH+イオンの対陰イオンが大きい強
酸のスキヤベンジヤ液を前記二重管の他方の室に
所定流量で流す手段とを設けたことにある。
は、バツクグランド除去装置において、１本の陽
イオン交換膜チユーブでなる第１チユーブと該チ
ユーブを互いの中心軸が一致するようにして内在
させているイオン交換組成物でない液密閉構造の
チユーブでなる第２チユーブとの間に適度の間隔
を設けて形成され前記陽イオン交換膜の壁を共有
するようにして内室と外室が構成されこれら各室
と外部とを連通する各導出入口が設けられた二重
管と、該二重管の温度を所定温度に制御する手段
と、前記分離カラムで分離溶出された成分を含む
溶離液を前記内室に所定流量で流す手段と、解離
度が高く且つH+イオンの対陰イオンが大きい強
酸のスキヤベンジヤ液を前記二重管の他方の室に
所定流量で流す手段とを設けたことにある。
（実施例）
以下、図面を参照し、本発明について詳しく説
明する。
明する。
第６図イ及びロ（イのＡ―Ａ断面図）は、本発
明の一実施例によるバツクグランド除去装置の構
成説明図である。
明の一実施例によるバツクグランド除去装置の構
成説明図である。
装置７は、例えば内径0.4mm、外径約0.55mm、
長さ約5mの陽イオン交換膜チユーブ７１、例え
ば、Nafionチユーブ（商品名、Du.Pont社）及び
そのチユーブ７１を内在する内径約1.0mmの可撓
性チユーブ７２、例えば、テフロンチユーブ（商
品名、Du Pont社）を用い、各チユーブ間に適度
の間隔を設けて二重管を形成し、その二重管の両
端を蓋７３及び７４で閉塞して独立した溶離液室
７５及びスキヤベンジヤ液室７６を形成すると共
に、各室と外部とを連通する穴７５ａ，７５ｂ，
７６ａ及び７６ｂを設けた構成となつている。
長さ約5mの陽イオン交換膜チユーブ７１、例え
ば、Nafionチユーブ（商品名、Du.Pont社）及び
そのチユーブ７１を内在する内径約1.0mmの可撓
性チユーブ７２、例えば、テフロンチユーブ（商
品名、Du Pont社）を用い、各チユーブ間に適度
の間隔を設けて二重管を形成し、その二重管の両
端を蓋７３及び７４で閉塞して独立した溶離液室
７５及びスキヤベンジヤ液室７６を形成すると共
に、各室と外部とを連通する穴７５ａ，７５ｂ，
７６ａ及び７６ｂを設けた構成となつている。
このようなバツクグランド除去装置７は、通
常、第１図に示したような分離カラム４、電導度
計６と共に恒温槽内に設置され所定の温度の下
に、分離カラム４から溶出される流体を、穴７５
ａ→室７５→穴７５ｂの方向で流し、スキヤベン
ジヤ液を、穴７６ｂ→室７６→穴７６ａの方向で
流すようになつている。
常、第１図に示したような分離カラム４、電導度
計６と共に恒温槽内に設置され所定の温度の下
に、分離カラム４から溶出される流体を、穴７５
ａ→室７５→穴７５ｂの方向で流し、スキヤベン
ジヤ液を、穴７６ｂ→室７６→穴７６ａの方向で
流すようになつている。
次に、上記バツクグランド除去装置の動作につ
いて説明する。
いて説明する。
いま、0.004M Na2CO3／0.004M NaCO3溶離液
を、約2.0ml／minの流量で、サンプル導入装置
３→分離カラム４→バツクグランド除去装置７の
溶離液室７５→電導度計６のセル→排出系の方向
で流すと共に、ドデシルベンゼンスルホン酸（以
下DBSと言う）のスキヤベンジヤ液を、約2.0
ml／minの流量で、バツクグランド除去装置７の
スキヤベンジヤ液室７６→排出系の方向で流す。
を、約2.0ml／minの流量で、サンプル導入装置
３→分離カラム４→バツクグランド除去装置７の
溶離液室７５→電導度計６のセル→排出系の方向
で流すと共に、ドデシルベンゼンスルホン酸（以
下DBSと言う）のスキヤベンジヤ液を、約2.0
ml／minの流量で、バツクグランド除去装置７の
スキヤベンジヤ液室７６→排出系の方向で流す。
上記状態において、第１図に示したようなサン
プル導入装置３から、Cl-100mg／（ppm）、
NO3 -100mg／（ppm）及びSO4 2-100mg／
（ppm）の各イオン種を含むサンプル液100μ
を溶離液の中に注入する。
プル導入装置３から、Cl-100mg／（ppm）、
NO3 -100mg／（ppm）及びSO4 2-100mg／
（ppm）の各イオン種を含むサンプル液100μ
を溶離液の中に注入する。
第７図は、分離カラム４の出口における上記サ
ンプルによるクロマトグラムである。即ち、
0.004M Na2CO3／0.004M NaHCO3の電導度約
1550μｓ／cmがベースラインとなり、陽イオン
（測定陰イオンがNaであればNa+、ＫであればK+
など）、Cl-、NO3 -、SO4 2-の順に現われる。実際
には、各陰イオン種は、溶離液中のNa+と会合
し、Cl-はNaCl、NO3 -はNaNO3、SO4 2-は
Na2SO4の各塩となり、これらが0.004M
Na2CO3／0.004M NaHCO3中に含まれた形をなし
て溶出されるので、例えば、Cl-のピークで電導
度変化は約25μ／cmである。
ンプルによるクロマトグラムである。即ち、
0.004M Na2CO3／0.004M NaHCO3の電導度約
1550μｓ／cmがベースラインとなり、陽イオン
（測定陰イオンがNaであればNa+、ＫであればK+
など）、Cl-、NO3 -、SO4 2-の順に現われる。実際
には、各陰イオン種は、溶離液中のNa+と会合
し、Cl-はNaCl、NO3 -はNaNO3、SO4 2-は
Na2SO4の各塩となり、これらが0.004M
Na2CO3／0.004M NaHCO3中に含まれた形をなし
て溶出されるので、例えば、Cl-のピークで電導
度変化は約25μ／cmである。
このように分離溶出された各イオン種が、バツ
クグランド除去装置７の中で、以下の動作を行
い、第８図に示すクロマトグラムを得る。
クグランド除去装置７の中で、以下の動作を行
い、第８図に示すクロマトグラムを得る。
スキヤベンジヤ液DBSは、第６図イに示すよう
に、H+とDBS-になつてスキヤベンジヤ液室７６
を通過中、陽イオン交換組成物であるチユーブ７
１の壁において、陽イオン交換基をH+に置換す
る動作が継続してなされ、チユーブ７１は、いわ
ゆるＨ型陽イオン交換組成物になつている。この
チユーブ７１の壁に、分離カラム４で分離溶出さ
れた各イオン種を含む溶離液が接触し、(2)式の反
応がなされ、溶離液中のNa+は、チユーブ７１の
H+と入れ替り、溶離液は、H2CO3となる。
に、H+とDBS-になつてスキヤベンジヤ液室７６
を通過中、陽イオン交換組成物であるチユーブ７
１の壁において、陽イオン交換基をH+に置換す
る動作が継続してなされ、チユーブ７１は、いわ
ゆるＨ型陽イオン交換組成物になつている。この
チユーブ７１の壁に、分離カラム４で分離溶出さ
れた各イオン種を含む溶離液が接触し、(2)式の反
応がなされ、溶離液中のNa+は、チユーブ７１の
H+と入れ替り、溶離液は、H2CO3となる。
この反応によつて溶離液の電導度は、約1550μ
ｓ／cmから10〜15μｓ／cmになり、クロマトグラ
ムのバツクグランドが極めて小さくなる。
ｓ／cmから10〜15μｓ／cmになり、クロマトグラ
ムのバツクグランドが極めて小さくなる。
一方、チユーブ７１の壁に入つたNa+は、スキ
ヤペンジヤ液中のNa+濃度がほとんど零なので、
壁中を拡散によつてスキヤベンジヤ液の方へ移動
し、スキヤベンジヤ液との接触面に達する。そし
て、スキヤベンジヤ液が比較的高濃度なDBS溶液
なので、(3)式の反応がなされ、チユーブ７１の壁
内のNa+はスキヤベンジヤ液中のH+と置換される
（この反応は、イオン交換樹脂を用いた純水製造
装置におけるイオン交換樹脂の再生時にみられる
反応と同一である。
ヤペンジヤ液中のNa+濃度がほとんど零なので、
壁中を拡散によつてスキヤベンジヤ液の方へ移動
し、スキヤベンジヤ液との接触面に達する。そし
て、スキヤベンジヤ液が比較的高濃度なDBS溶液
なので、(3)式の反応がなされ、チユーブ７１の壁
内のNa+はスキヤベンジヤ液中のH+と置換される
（この反応は、イオン交換樹脂を用いた純水製造
装置におけるイオン交換樹脂の再生時にみられる
反応と同一である。
Resin−Na+＋DBS→Resin−H+＋DBS−Na (3)
同様に、上記溶離液中の＋以外の陽イオンも、
チユーブ７１の壁の中を拡散によつて移動し、ス
キヤベンジヤ液との接液面に達する。移動してき
た陽イオンは、連続した流れとなつているスキヤ
ベンジヤ液によつて持ち去られ、室外に排出され
るので、室内に蓄積することがない。このため、
チユーブ７１の壁における拡散速度は低下しな
い。即ち、陽イオン交換組成物から成るチユーブ
７１は、常に、スキヤベンジヤ液によつて再生さ
れることになる（Ｈ型になつている）。
チユーブ７１の壁の中を拡散によつて移動し、ス
キヤベンジヤ液との接液面に達する。移動してき
た陽イオンは、連続した流れとなつているスキヤ
ベンジヤ液によつて持ち去られ、室外に排出され
るので、室内に蓄積することがない。このため、
チユーブ７１の壁における拡散速度は低下しな
い。即ち、陽イオン交換組成物から成るチユーブ
７１は、常に、スキヤベンジヤ液によつて再生さ
れることになる（Ｈ型になつている）。
また、分離カラム４で分離溶出される陰イオン
種は、前述のように、NaCl、NaNO3、Na2SO4の
形となつて溶離液室７５に入り、(4)式、(5)式及び
(6)式の反応をする。
種は、前述のように、NaCl、NaNO3、Na2SO4の
形となつて溶離液室７５に入り、(4)式、(5)式及び
(6)式の反応をする。
NaCl＋Resin−H+→HCl＋Resin−Na+ (4)
NaNO3＋Resin−H+→HNO3＋Resin−Na+ (5)
NaSO4＋Resin−2H+→H2SO4＋Resin−2Na+ (6)
このように、溶離液が(2)式の反応によつて
H2CO3に変ると共に、各イオン種も(4)式〜(6)式の
反応をなしてNa塩の形から酸の形に変るため、
バツクグランド除去装置７を通過した流体のクロ
マトグラムは、第８図のように、ベースラインが
非常に低く安定し、かつ、陽イオンのピーク形状
が消失し、陰イオン種のピーク形状が大きいもの
となる（一般に、溶液の電導度は塩型よりも酸型
の方が高い）。即ち、バツクグランド除去装置に
おいて、陰イオン種の電導度の増幅作用がなされ
る。したがつて、上記バツクグランド除去装置
は、BSCや第２図の公知のバツクグランド除去装
置よりも、感度的に優れた特性を有するものとな
る。
H2CO3に変ると共に、各イオン種も(4)式〜(6)式の
反応をなしてNa塩の形から酸の形に変るため、
バツクグランド除去装置７を通過した流体のクロ
マトグラムは、第８図のように、ベースラインが
非常に低く安定し、かつ、陽イオンのピーク形状
が消失し、陰イオン種のピーク形状が大きいもの
となる（一般に、溶液の電導度は塩型よりも酸型
の方が高い）。即ち、バツクグランド除去装置に
おいて、陰イオン種の電導度の増幅作用がなされ
る。したがつて、上記バツクグランド除去装置
は、BSCや第２図の公知のバツクグランド除去装
置よりも、感度的に優れた特性を有するものとな
る。
ところで、上記動作は、恒温槽の設定温度を約
40℃にして行われているが、設定温度を40℃にし
た根拠は次の通りである。
40℃にして行われているが、設定温度を40℃にし
た根拠は次の通りである。
第６図に示した前述のバツクグランド除去装置
７において、装置の温度が高くなると、チユーブ
７１を介してスキヤベンジヤ液室７６から溶離液
室７５に漏れる酸の量が多くなつて、バツクグラ
ンドが高くなり、検出信号のＳ／Ｎ比が悪化す
る。例えば、50℃におけるバツクグランドは、40
℃におけるものの約1.5倍になる。又、温度が高
くなると、Na2CO3やNaHCO3からCO2が発生し
やすくなり、発生したCO2（気泡）は電導度計６
の測定を不安定にする。
７において、装置の温度が高くなると、チユーブ
７１を介してスキヤベンジヤ液室７６から溶離液
室７５に漏れる酸の量が多くなつて、バツクグラ
ンドが高くなり、検出信号のＳ／Ｎ比が悪化す
る。例えば、50℃におけるバツクグランドは、40
℃におけるものの約1.5倍になる。又、温度が高
くなると、Na2CO3やNaHCO3からCO2が発生し
やすくなり、発生したCO2（気泡）は電導度計６
の測定を不安定にする。
一方、装置７の温度が低くなると、チユーブ７
１の反応効率（イオン透過効率）が低下し、クロ
マトグラムにおけるピーク高さが十分に得ること
ができず、Ｓ／Ｎ比が悪化する。例えば温度が20
℃以下になると、反応効率が極端に悪くなる。
１の反応効率（イオン透過効率）が低下し、クロ
マトグラムにおけるピーク高さが十分に得ること
ができず、Ｓ／Ｎ比が悪化する。例えば温度が20
℃以下になると、反応効率が極端に悪くなる。
又、通常、イオンクロマトグラフの周囲温度
（実験室、研究室等の温度）は、５〜35℃内にあ
るので、恒温槽を40℃に制御することは容易であ
る。
（実験室、研究室等の温度）は、５〜35℃内にあ
るので、恒温槽を40℃に制御することは容易であ
る。
更に、40℃は、分離カラム４や電導度計６にと
つて、動作上好ましい温度である。
つて、動作上好ましい温度である。
上記に鑑みて、恒温槽の設定温度は40℃となつ
ている。
ている。
次に、バツクグランド除去装置７の流路の長さ
（以下、単に流路長と言う）5mについて説明す
る。
（以下、単に流路長と言う）5mについて説明す
る。
本発明者らは、上記温度と同じように、流路長
も、バツクグランド除去装置の作用効果に大きく
関与することを、実験によつて知見した。
も、バツクグランド除去装置の作用効果に大きく
関与することを、実験によつて知見した。
流路長に関する実験は、分離カラム４を具備し
ない第１図の装置において、BSC５を本発明によ
るバツクグランド除去装置を設置して行われた。
ない第１図の装置において、BSC５を本発明によ
るバツクグランド除去装置を設置して行われた。
第９図は、バツクグランド除去特性図で、恒温
槽温度40℃、スキヤベンジヤ液（0.05M DBS）
流量２ml／minにおいて、溶離液流量をパラメー
タとして求めたものである。グラフａ，ｂ及びｃ
は、夫々、１ml／min、２ml／min、及び３ml／
minの溶離液を流して得たものである。第９図か
ら、流路長が4m乃至6mであれば、溶離液流量に
関係なく、バツクグランドが十分に除去され、ベ
ースラインが安定していることが分る。
槽温度40℃、スキヤベンジヤ液（0.05M DBS）
流量２ml／minにおいて、溶離液流量をパラメー
タとして求めたものである。グラフａ，ｂ及びｃ
は、夫々、１ml／min、２ml／min、及び３ml／
minの溶離液を流して得たものである。第９図か
ら、流路長が4m乃至6mであれば、溶離液流量に
関係なく、バツクグランドが十分に除去され、ベ
ースラインが安定していることが分る。
第１０図及び第１１図は、試料注入弁３から、
10ppmのCl-イオン100μを注入した時のクロ
マトグラムにおけるピーク面積−流路長特性図及
びピーク高さ−流路長特性図である。各図は、恒
温槽40℃、溶離液（0.004M Na2CO3／0.004M
NaHCO3）及びスキヤベンジヤ液の各流量２ml／
minにおいて、スキヤベンジヤ液の濃度をパラメ
ータにして求めたものである。グラフｄ及びｅに
おけるスキヤベンジヤ液は、0.05M DBS及び
0.2M DBSである。各グラフから明らかなよう
に、ピーク面積−流路長特性及びピーク高さ−流
路長特性は、いずれも、流路長4m乃至6mで飽和
状態になつている。
10ppmのCl-イオン100μを注入した時のクロ
マトグラムにおけるピーク面積−流路長特性図及
びピーク高さ−流路長特性図である。各図は、恒
温槽40℃、溶離液（0.004M Na2CO3／0.004M
NaHCO3）及びスキヤベンジヤ液の各流量２ml／
minにおいて、スキヤベンジヤ液の濃度をパラメ
ータにして求めたものである。グラフｄ及びｅに
おけるスキヤベンジヤ液は、0.05M DBS及び
0.2M DBSである。各グラフから明らかなよう
に、ピーク面積−流路長特性及びピーク高さ−流
路長特性は、いずれも、流路長4m乃至6mで飽和
状態になつている。
以上の結果から、上記構成のバツクグランド除
去装置にあつては、温度を40℃、溶離液流量１〜
３ml／min、スキヤベンジヤ液流量約２ml／min
で使用する場合、その流路長が4m乃至6mであれ
ば、最も安定した特性を得ることが分る。
去装置にあつては、温度を40℃、溶離液流量１〜
３ml／min、スキヤベンジヤ液流量約２ml／min
で使用する場合、その流路長が4m乃至6mであれ
ば、最も安定した特性を得ることが分る。
又、スキヤベンジヤ液として、DBSと同様な性
状、即ち、解離度の高い強酸で（H+イオン供与
体としての酸となり得る）、かつ、H+イオンの対
陰イオンが大きい（濃度勾配があつても、チユー
ブ７１を通り抜け難い）という特徴を有する溶
液、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸（アル
キル基として、ドデシル基など）高級アルコール
硫酸などやＮ―メチルタウリン酸を含む溶液を用
いても、上記したと同様な結果を得るものと考え
られる。
状、即ち、解離度の高い強酸で（H+イオン供与
体としての酸となり得る）、かつ、H+イオンの対
陰イオンが大きい（濃度勾配があつても、チユー
ブ７１を通り抜け難い）という特徴を有する溶
液、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸（アル
キル基として、ドデシル基など）高級アルコール
硫酸などやＮ―メチルタウリン酸を含む溶液を用
いても、上記したと同様な結果を得るものと考え
られる。
更に、イオンクロマトグラフにおいて、分離カ
ラムの種類によつて溶離液が選択されるけれど
も、バツクグランド除去装置は、NaOH、フタル
酸水素カリウム、フタル酸等を溶離液とした場合
であつても、上記したと同様な結課を得るものと
考えられる。
ラムの種類によつて溶離液が選択されるけれど
も、バツクグランド除去装置は、NaOH、フタル
酸水素カリウム、フタル酸等を溶離液とした場合
であつても、上記したと同様な結課を得るものと
考えられる。
以上詳しく説明したように、本発明によるバツ
クグランド除去装置は、陽イオン交換膜チユーブ
の中を陽イオンを通過させ、溶離液中のNa+とス
キヤベンジヤ液中のH+を入れ替えて、H+の供給
とNa+の除去作用を同時に行うので、スキヤベン
ジヤ液を流していれば、BSCのように、分析を中
断して再生操作を行う必要はない。
クグランド除去装置は、陽イオン交換膜チユーブ
の中を陽イオンを通過させ、溶離液中のNa+とス
キヤベンジヤ液中のH+を入れ替えて、H+の供給
とNa+の除去作用を同時に行うので、スキヤベン
ジヤ液を流していれば、BSCのように、分析を中
断して再生操作を行う必要はない。
又、バツクグランド除去装置の流路の長さが
4m乃至6mあれば、バツクグランドの除去を十分
に行うことができると共に、クロマトグラムにお
けるピーク面積やピーク高さを安定な状態で検出
することができる。
4m乃至6mあれば、バツクグランドの除去を十分
に行うことができると共に、クロマトグラムにお
けるピーク面積やピーク高さを安定な状態で検出
することができる。
第１図は、従来のイオンクロマトグラフの基本
構成説明図、第２図は、公知のバツクグランド除
去装置の主要部の構成説明図、第３図は、公知の
バツクグランド除去装置を有するイオンクロマト
グラフにおけるクロマトグラム、第４図及び第５
図は、公知のバツクグランド除去装置におけるピ
ーク高さ・濃度特性図、第６図は、本発明の一実
施例によるバツクグランド除去装置の主要部の構
成説明図、第７図乃至第９図は、本発明によるバ
ツクグランド除去装置による除去効果の説明図、
第１０図及び第１１図は、本発明によるバツクグ
ランド除去装置におけるクロマトグラムのピーク
面積・流路長特性図及びピーク高さ・流路長特性
図である。 ７…バツクグランド除去装置、７１…陽イオン
交換膜チユーブ、７２…テフロンチユーブ、７５
…溶離液室、７６…スキヤベンジヤ室。
構成説明図、第２図は、公知のバツクグランド除
去装置の主要部の構成説明図、第３図は、公知の
バツクグランド除去装置を有するイオンクロマト
グラフにおけるクロマトグラム、第４図及び第５
図は、公知のバツクグランド除去装置におけるピ
ーク高さ・濃度特性図、第６図は、本発明の一実
施例によるバツクグランド除去装置の主要部の構
成説明図、第７図乃至第９図は、本発明によるバ
ツクグランド除去装置による除去効果の説明図、
第１０図及び第１１図は、本発明によるバツクグ
ランド除去装置におけるクロマトグラムのピーク
面積・流路長特性図及びピーク高さ・流路長特性
図である。 ７…バツクグランド除去装置、７１…陽イオン
交換膜チユーブ、７２…テフロンチユーブ、７５
…溶離液室、７６…スキヤベンジヤ室。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ イオンクロマトグラフにおける分離カラムの
後段に接続して装着されるバツクグランド除去装
置において、１本の陽イオン交換膜チユーブでな
る第１チユーブと該チユーブを互いの中心軸が一
致するようにして内在させているイオン交換組成
物でない液密閉構造のチユーブでなる第２チユー
ブとの間に適度の間隔を設けることにより前記陽
イオン交換膜の壁を共有するようにして内室と外
室が構成されこれら各室と外部とを連通する各導
出入口が設けられた長さ4m乃至6mの二重管と、
該二重管の温度を所定温度に制御する手段と、前
記分離カラムで分離溶出された成分を含む溶離液
を前記内室に所定流量で流す手段と、解離度が高
く且つH+イオンの対陰イオンが大きい強酸のス
キヤベンジヤ液を前記二重管の他方の室に所定流
量で流す手段とを具備することを特徴とするバツ
クグランド除去装置。 ２ 前記温度制御手段の設定温度は、40℃である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項のバツク
グランド除去装置。 ３ 前記溶離液は、0.004Mの炭酸ナトリウムと
0.004Mの炭酸水素ナトリウムの混合液であり、
スキヤベンジヤ液は、0.05Mのドデシルベンゼン
スルホン酸であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項のバツクグランド除去装置。 ４ 前記溶離液及びスキヤベンジヤ液夫々の流量
は、２ml／minであることを特徴とする特許請求
の範囲第３項のバツクグランド除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18341781A JPS5885157A (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | バツクグランド除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18341781A JPS5885157A (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | バツクグランド除去装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5885157A JPS5885157A (ja) | 1983-05-21 |
| JPS6236178B2 true JPS6236178B2 (ja) | 1987-08-05 |
Family
ID=16135408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18341781A Granted JPS5885157A (ja) | 1981-11-16 | 1981-11-16 | バツクグランド除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5885157A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5471783A (en) * | 1977-11-18 | 1979-06-08 | Daiwa Riken Kougiyou Yuugen | Filtration apparatus for oil containing waste water |
| JPS5623100A (en) * | 1979-08-02 | 1981-03-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Production for bimorph vibrator |
| AU536357B2 (en) * | 1980-01-16 | 1984-05-03 | Dionex Corporation | Chromatographic analysis |
-
1981
- 1981-11-16 JP JP18341781A patent/JPS5885157A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5885157A (ja) | 1983-05-21 |
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