CN115004001B - 流动分析装置及流动分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够稳定且连续地测定试样的流动分析装置及流动分析方法。本发明的流动分析装置及流动分析方法包括:用于将标志物导入管路(3)的标志物导入装置(2),以及对该标志物进行检测并将检测信号输出至分析装置(4)的标志物检测装置(5);所述分析装置(4)根据所述检测信号获取分析数据。
Description
技术领域
本发明涉及流动分析装置及流动分析方法。
背景技术
作为溶液中所含金属的分析装置,有原子吸收光度计(OES)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)及电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)等。为了能够使用这些分析装置进行分析,通常需要在试样中添加酸以及/或者碱,根据需要进行加热等预处理。该预处理主要是以在试样中共存的有机物、悬浮物、以及金属络合物等的分解为目的而进行的操作,但该操作非常费功夫。
作为使涉及的预处理自动化、提高试样的分析速度的方法,已知有将作为流动分析方法的一种的流动注射分析法(FIA)和电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)或电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)组合以测定金属离子的方法(非专利文献1)。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1:宫崎章/藤森荣治/田中敦/吉永淳著,“利用等离子体光谱法分析环境试样-ICP、DCP、MIP分析的基础和实例-”AGNE技术中心出版,2020年2月20日,p.64-74,p.198-240
发明内容
发明所要解决的课题
然而,如上述的现有技术由于试样的粘性及密度的原因,在时间经过的同时,分析数据的峰值时刻和分析数据的获取时刻之间有发生偏移的情况。因此,上述的现有技术在稳定且连续地测定试样方面尚有改善的余地。即,将分析装置和流动分析方法组合而成的现有技术是在管路内依次连续地导入多种试样并送液,在管路中实施预处理后再用分析装置进行分析的技术,因此,从试样的导入到分析装置,有无法以均匀的时间稳定地送液的情况。这种情况下,存在如下问题:对于各试样,即便以固定的间隔从分析装置获取分析数据,但在时间经过的同时,分析数据的峰值时刻和分析数据的获取时刻之间会发生偏移。
为了解决上述问题,本发明一实施方式的课题在于提供能够稳定且连续地测定试样的流动分析装置及流动分析方法。
用于解决课题的技术方案
本发明一实施方式所涉及的流动分析装置是包括用于将试样导入管路的采样装置、以及对沿着所述管路被移送的试样进行分析的分析装置的流动分析装置,其特征在于,还包括:用于将标志物导入管路的标志物导入装置,以及对该标志物进行检测并将检测信号输出至所述分析装置的标志物检测装置;所述分析装置根据所述检测信号获取分析数据。
此外,本发明一实施方式所涉及的流动分析方法是包括将试样导入管路的试样导入工序、以及对沿着所述管路被移送的试样进行分析的分析工序的流动分析方法,其特征在于,包括:在试样导入工序和下一次试样导入工序之间,将标志物导入管路的标志物导入工序,以及对该标志物进行检测并将检测信号输出至分析装置的标志物检测工序;所述分析工序根据所述检测信号获取分析数据。
发明效果
根据本发明一实施方式,通过解决分析数据的峰值时刻和分析数据的获取时刻之间发生偏移的问题,可以提供能稳定且连续地测定试样的流动分析装置及流动分析方法。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1所涉及的流动分析装置的概要构成的图。
图2是表示本发明实施方式2所涉及的流动分析装置的概要构成的图。
图3是表示本发明另一实施方式所涉及的流动分析装置的概要构成的图。
图4是表示本发明实施例中所使用的流动分析装置的概要构成的图。
图5是表示本发明实施例中将铑作为标志物导入管路中,利用标志物检测装置检测标志物的结果的图。图中(a)、(b)及(c)表示分别用时60秒、45秒及30秒将铑导入管路时利用标志物检测装置得到的峰值。
具体实施方式
以下针对本发明的实施方式进行详细说明。但是,本发明并不限于这些内容,在所描述的范围内能够进行各种变更,将不同实施方式分别揭示的技术方案适当地组合而获得的实施方式也包含于本发明的技术范围内。
(I)流动分析装置
〔实施方式1〕
参照附图,对本发明一实施方式进行说明。图1表示本发明实施方式1所涉及的流动分析装置的概要构成。
本发明实施方式1所涉及的流动分析装置包括:用于将试样导入管路3的采样装置1;用于将标志物导入管路3的标志物导入装置2;对被导入所述管路3的试样及标志物进行气泡隔断,在所述管路3内制作多个由气泡划分的片段的气泡隔断装置9;在沿着所述管路3被移送的试样的流动之中添加试剂的试剂添加装置8;对沿着所述管路3被移送的试样进行加热处理的加热装置6;对加热处理后的试样进行分析的分析装置4;以及检测所述标志物并将检测信号输出至分析装置4的标志物检测装置5;分析装置4根据所述检测信号获取分析数据。
采样装置1是用于采集试样并导入管路3的装置。在本发明一实施方式中,采样装置1具备:将试样导向管路3的采集管,以及对所述采集管赋予抽吸力的采样用泵。利用所述采样用泵,将试样以规定的流量导入管路3内。所述试样是包含成为分析对象的物质或元素的液体。
标志物导入装置2是用于将标志物导入管路3的装置。在本发明一实施方式中,标志物导入装置2具备:将标志物导向管路3的采集管,以及对所述采集管赋予抽吸力的泵。所述标志物包含能被标志物检测装置5检测的物质即可,可以是该物质本身,可以是包含该物质的溶液,也可以是包含该物质的分散液。
在此,所述标志物导入装置2和所述采样装置1使将所述标志物和一个以上的规定数量的试样交替地导入管路3成为可能。即,从所述标志物导入装置2向管路3导入标志物和从所述采样装置1向管路3导入一个以上的规定数量的试样能交替地切换。该切换可以手动进行,也可以自动进行。
当所述标志物和一个试样交替地导入管路3成为可能时,标志物每次都会在一个试样之前被导入管路3。然后,针对各个试样,由检测出标志物的标志物检测装置5将标志物的检测信号输出至分析装置4,分析装置4根据所述检测信号获取分析数据。因此,从试样的导入到分析装置,即便有无法以均匀的时间稳定地送液的情况,但分析数据的获取时刻也不会发生偏移,从而能够稳定且连续地测定试样。
此外,当所述标志物和两个以上的规定数量的试样交替地导入管路3成为可能时,在两个以上的规定数量的试样之前标志物1次被导入管路3。然后,标志物的检测信号由检测出标志物的标志物检测装置5输出至分析装置4,分析装置4根据所述检测信号依次获取所述规定数量的试样的分析数据。因此,从试样的导入到分析装置,即便有无法以均匀的时间稳定地送液的情况,也能将分析数据的获取时刻的偏移减少到一定范围,从而能够稳定且连续地测定试样。所述规定数量的上限可以根据试样的种类、预处理的方法等进行适当选择,例如可以是80、77、50、20、15或者10。
能被所述标志物检测装置5检测的标志物并无特别限定,优选为试样中不包含的物质。另外,标志物优选为不会被从导入管路3后、到标志物检测装置5之间所添加的试剂及热而分解的物质。例如,所述标志物可以是能被分光光度计检测的物质。作为涉及的物质也并无特别限定,例如可列举铑、镍、铜、铬、锰、碘、钴、硝酸根离子、磷酸根离子、以及硅酸根离子等。或者,所述物质可以是能被伏安仪检测的物质。作为涉及的物质也并无特别限定,例如可列举铜、镉、镍、汞、砷、以及硒等。或者,所述物质可以是能被离子电极仪检测的物质。作为涉及的物质也并无特别限定,例如可列举钙、钾、氟、以及氨等。或者,所述物质可以是能被离子色谱仪检测的物质。作为涉及的物质也并无特别限定,例如可列举无机酸及有机酸的离子、苯酚、肼、氨基酸、以及多糖类等。或者,所述物质可以是能被浊度计检测的物质。作为涉及的物质也并无特别限定,例如可列举不会因氢氟酸以外的酸而发生溶解的微粒物质即二氧化硅等。或者,所述物质可以是能被荧光光度计检测的物质。作为涉及的物质也并无特别限定,例如可列举苯、香豆素、以及萘等。其中,从检测的容易性方面考虑,特别优选的标志物为铑、钴、镍、以及铜等。
气泡隔断装置9是用于对被导入所述管路3的试样及标志物进行气泡隔断,在所述管路3内用于制作多个由气泡划分的片段的装置。在本发明一实施方式中,气泡隔断装置9具备:将气体导向管路3的气体导入管,以及对所述气体导入管赋予抽吸力的气体导入用泵。通过进行气泡隔断,可以利用气泡所分割的隔断液内的涡流,能够恰当地进行试剂等的混合。此外,隔断液被气泡分割,独立地在管路3内流动,从而能够防止试样彼此之间互相的扩散。气泡隔断的气体优选为空气,但也可以是氩气及氦气等惰性气体,还可以使用氮气及氧气等的各种气体。这些气体可以单独使用,也可以混合2种以上使用。像这样试样在被气泡隔断的管路内的连续流动之中导入试剂,进行反应操作后去除气泡,用设置于下游的检测器进行分析的方法被称为连续流动分析法(CFA)。
试剂添加装置8是用于在沿着所述管路3被移送的试样的流动之中添加试剂的装置。试剂添加装置8具备:将试剂导向管路3的试剂导入管,以及对所述试剂导入管赋予抽吸力的试剂导入用泵。所述试剂可以是在试样的预处理中添加的试剂。作为所述试剂并不限定于此,例如可列举硝酸、盐酸、硫酸、高氯酸、磷酸、过氧化氢、以及氢氟酸等的酸;过氧化钠、碳酸钙、以及碳酸钠等的碱等。
加热装置6对沿着所述管路3被移送的试样进行加热处理。加热装置6可以是具备加热器的恒温槽。但是,加热装置6的构成并不限定于此,也可以是超声波分解装置、微波、以及高压蒸汽分解装置等。另外,在加热装置6内,所述管路3形成为线圈或螺旋。在本发明一实施方式中,加热装置6配置于试剂添加装置8的下游。通过对添加有试剂的试样进行加热,可以促进试样与试剂的反应,进行预处理。加热装置6例如可以进行试样的加热分解、高温高压分解。在图1的示例中,流动分析装置具备由一个试剂添加装置8和一个加热装置6构成的预处理单元7,但也可以具备多个试剂添加装置8代替一个试剂添加装置8,以便添加多种试剂。另外,在图1的示例中,流动分析装置具备一个预处理单元7,但流动分析装置也可以具备多个预处理单元7,这种情况下,多个预处理单元7也可以分别具备不同数量的试剂添加装置8。通过具备多个预处理单元7,例如可以进行如下形态的预处理:在加热条件下进行酸解后,再次添加酸,在加热条件下进行酸解。具备多个试剂添加装置8时,由各试剂添加装置8添加的试剂可以相同,也可以不同。
此外,在图1的示例中,试剂添加装置8配置在气泡隔断装置9的下游,但试剂添加装置8的配置并不限定于此。试剂添加装置8也可以配置在气泡隔断装置9的上游。或者,由试剂添加装置8导入的试剂也可能是用于检测标志物的试剂(例如显色液等),这种情况下,试剂添加装置8还将配置于加热装置6的下游。或者,用于导入预处理所使用的试剂的一个或多个试剂添加装置8配置于加热装置6的上游,并且用于导入标志物检测用试剂的一个或多个试剂添加装置8也可以配置于加热装置6的下游。
分析装置4是对加热处理后的试样进行分析的装置。在本发明一实施方式中,分析装置4是电感耦合等离子体发射光谱仪。但是,分析装置4并不限定于此,也可以是任何分析装置,例如也可以是原子吸收光度计、电感耦合等离子体质谱仪、三重四级杆电感耦合等离子体质谱仪、离子电极仪、或者分光光度计。此外,分析装置4并不限定于测定金属元素的有无或者浓度的装置,测定对象也无特别限定。另外,分析可以是定量分析,也可以是定性分析。
标志物检测装置5与在加热装置6和分析装置4之间从管路3抽出沿管路3依次流动的所述试样及所述标志物的支管相结合。换言之,在试样的预处理结束后,且被导入分析装置4之前的阶段,管路3被分支为两个,一个(分支后也称为管路3)与分析装置4相结合,另一个(称为支管)与标志物检测装置5相结合。标志物检测装置5对经由所述支管从所述管路3抽出的液体连续地进行测定,如果检测出所述标志物,则将检测信号输出至分析装置4。然后,在本发明一实施方式中,分析装置4如果接收到所述检测信号,则开始分析数据的获取。在本发明一实施方式中,标志物检测装置5为分光光度计,在标志物中包含铑的情况下,当检测出铑时,将检测信号输出至分析装置4。但是,标志物检测装置5并不限定于分光光度计,例如也可以是伏安仪、离子电极仪、离子色谱仪、浊度计以及荧光光度计。在分析装置4及标志物检测装置5中,在相同时刻分别从管路3及所述支管导入依次流动的所述标志物及所述试样。或者,在分析装置4及标志物检测装置5中,导入依次流动的所述标志物及所述试样的时刻也可以不同,发生偏移。在所述时刻发生偏移的情况下,需要在先于分析装置4的时刻向标志物检测装置5中导入依次流动的所述标志物及所述试样。另外,在所述一实施方式中分析装置4如果接收到所述检测信号,则开始分析数据的获取,但也可以设定为在接收到所述检测信号后的规定时间之后开始分析数据的获取。
在本发明一实施方式中,分析装置4和标志物检测装置5如上所述并联配置。但是,如图3所示的实施方式所示,分析装置4和标志物检测装置5也可以串联配置。在图3所示的实施方式中,标志物检测装置5配置于加热装置6和分析装置4之间。在试样的预处理结束后,且被导入分析装置4之前的阶段,标志物检测装置5对从所述管路3导入的液体连续地进行测定,如果检测出所述标志物,则将检测信号输出至分析装置4。然后,分析装置4接收到所述检测信号后,开始分析数据的获取。这种情况下,为了使分析装置4能对所到达的试样进行测定,调节开始获取分析数据的时刻即可。例如,可以设定为在分析装置4接收到所述检测信号后的规定时间之后开始分析数据的获取。
根据所述实施方式1所涉及的流动分析装置,可以向管路3内连续地导入试样,进行气泡隔断,并导入试剂,利用加热装置促进反应,利用分析装置连续地测量分析数据。并且,该流动分析装置包括:用于将标志物导入管路的标志物导入装置,以及对该标志物进行检测并将检测信号输出至所述分析装置的标志物检测装置,所述分析装置根据所述检测信号获取分析数据,从而能够稳定且连续地测定试样。
在所述实施方式中,流动分析装置具备试剂添加装置8及加热装置6。但是,所述流动分析装置并不一定需要具备试剂添加装置8及加热装置6,可以是试剂添加装置8及加热装置6的任一个也不具备的构成。对于不需要进行预处理的试样、以及已实施预处理的试样等进行分析时,可以是试剂添加装置8及加热装置6的任一个也不具备的构成。或者,流动分析装置可以是仅具备加热装置6而不具备试剂添加装置8的构成,反之,也可以是仅具备试剂添加装置8而不具备加热装置6的构成。例如,在将事先已添加酸及碱等试剂的试样导入管路3时,以及预处理需要加热但不需要试剂等情况下,可以是仅具备加热装置6而不具备试剂添加装置8的构成。关于采用何种构成,可以根据试样的预处理方法进行适当的选择。
在试剂添加装置8及加热装置6的任一个也不具备的实施方式中,流动分析装置是包括用于将试样导入管路的采样装置1、以及对沿着所述管路被移送的试样进行分析的分析装置4的流动分析装置,还包括:用于将标志物导入管路的标志物导入装置2,以及对该标志物进行检测并将检测信号输出至所述分析装置的标志物检测装置5;所述分析装置4根据所述检测信号获取分析数据。
虽然图1的示例中没有配置,但本发明一实施方式所涉及的流动分析装置还可以在管路3的中途还具备贮槽(储液装置)。流动分析装置采用的是在密闭空间中流动试样进行分析的方法,因此,有压力升高的情况。即使在这种情况下,通过具备贮槽,可以释放压力,适当地分注各工序所需要的容量并采集。贮槽如果是在管路3的中途,则其配置并无特别限定,但优选配置在加热装置6的下游,更优选配置在加热装置6(如果具备多个加热装置6的情况,则为最下游的加热装置6)和分析装置4之间。关于释放流动分析装置内的压力的手段,除贮槽以外,例如还可以具备将空气(气体)和液体适量排出的除泡器、减压阀等。此外,流动分析装置具备贮槽、除泡器、减压阀等时,也可以在其下游侧配置重新将气体导向管路3的气泡隔断装置9。流动分析装置中也可以具备多个贮槽、除泡器、减压阀等。另外,流动分析装置中也可以具备多个气泡隔断装置9。
此外,本发明一实施方式所涉及的流动分析装置也可以具备加压装置,从加热装置6的下游侧赋予能对抗试样流动的压力。所述加压装置例如具备压缩机和阀门。通过具备涉及的加压装置,能抑制加热装置6中气泡的膨胀,并且通过加热和加压的协同效应,能促进加热装置6中的反应。所述加压装置所赋予的压力并无特别限定,例如为0.14MPa以下。
另外,在本发明一实施方式所涉及的流动分析装置中,作为采样装置1,可以使用自动采样器。并且,在采样之前,也可以具备超声波均质机或搅拌器,进行试样的粉碎以及/或者搅拌。
或者,本发明一实施方式所涉及的流动分析装置可以在管路3的中途还具备稀释装置。借此,当根据样品的浓度需要进行稀释时,可以在流动分析装置中自动进行期望的稀释。作为涉及的稀释装置,可以适当使用市售的自动稀释装置。
进而,本发明一实施方式所涉及的流动分析装置也可以是将对固体等的液体以外的试样进行预处理以制备液体试样的装置组装在采样装置1中的装置,或者组装在采样装置1的上游的装置。流动分析装置是采用流动分析方法对液体的试样进行分析的装置,对于固体等的液体以外的试样不能直接测定。因此,通过组装对固体等的液体以外的试样进行预处理以制备液体试样的装置,能连贯地实施从固体等的液体以外的试样的预处理到分析为止。作为涉及的装置,更优选为对固体等的液体以外的试样全自动地进行预处理的装置,例如可以使用全自动地实施试剂添加、混合、加热、定容的全自动酸解预处理装置。
〔实施方式2〕
图2表示本发明实施方式2所涉及的流动分析装置的概要构成。另外,为了方便说明,对于和在实施方式1中所说明的构件具有相同功能的构件,可以附上相同符号,不再重复该说明。
本发明的实施方式2所涉及的流动分析装置是使用流动注射分析法(FIA)的方法,即在未利用气泡进行隔断的试样于管路内的流动之中导入试剂,进行反应操作,然后利用设置于下游的检测器进行分析。
本发明实施方式2所涉及的流动分析装置包括:用于将载体导入管路3的载体导入装置10;用于将试样导入管路3的采样装置1;用于将标志物导入管路的标志物导入装置2;在沿着所述管路3被移送的试样的流动之中添加试剂的试剂添加装置8;对沿着所述管路3被移送的试样进行加热处理的加热装置6;对加热处理后的试样进行分析的分析装置4;以及检测所述标志物并将检测信号输出至分析装置4的标志物检测装置5;分析装置4根据所述检测信号获取分析数据。
实施方式2所涉及的流动分析装置除了用于将试样导入管路3的采样装置1、以及在用于将标志物导入管路的标志物导入装置2的上游具备载体导入装置10,未设置气泡隔断装置以外,是与图1所示的流动分析装置相同的构成。
实施方式2所涉及的流动分析装置是基于流动注射分析法(FIA)的分析装置,利用载体导入装置10将载体导入管路3,在载体于管路3内的流动之中,利用采样装置1、及标志物导入装置2导入试样及标志物。
所述载体如果是不会对预处理及试样的分析造成不良影响的液体,则无特别限定,例如可列举水、表面活性剂、酸性溶液、以及碱性溶液等。
关于实施方式2所涉及的流动分析装置的其他构成,由于是在实施方式1中说明了的内容,因此省略说明。
(Ⅱ)流动分析方法
以下,对本发明一实施方式所涉及的流动分析方法进行说明。另外,为了方便说明,对于(Ⅰ)流动分析装置中已记载的事项,不再重复说明。
本发明一实施方式所涉及的流动分析方法是包括将试样导入管路的试样导入工序、以及对沿着所述管路被移送的试样进行分析的分析工序的流动分析方法,其包括:在试样导入工序和下一次试样导入工序之间,将标志物导入管路的标志物导入工序,以及对该标志物进行检测并将检测信号输出至分析装置的标志物检测工序;所述分析工序根据所述检测信号获取分析数据。
所述试样导入工序是将试样导入管路的工序,例如通过采样装置分别采集多种试样,以规定的流量依次连续地导入管路3。
所述分析工序是对沿着所述管路被移送的试样进行分析的工序。在此,所述分析包括分析对象的有无的检测或者浓度的测定。另外,分析可以是定量分析,也可以是定性分析。分析方法也无特别限定,可以是任意的分析,例如可列举原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法、三重四级杆电感耦合等离子体质谱法、离子电极分析法、或者分光光度分析法。
此外,分析对象也无特别限定,例如可以是用于测定金属元素的浓度的方法。
本发明一实施方式所涉及的流动分析方法是包括所述试样导入工序和所述分析工序的流动分析方法,其包括在试样导入工序和下一次试样导入工序之间,将标志物导入管路的标志物导入工序。在此,所述标志物导入工序和所述试样导入工序优选以所述标志物和一个以上的规定数量的试样交替地被导入管路的方式实施。
此外,本发明一实施方式所涉及的流动分析方法包括对该标志物进行检测并将检测信号输出至分析装置的标志物检测工序,所述分析工序根据所述检测信号获取分析数据。
本发明一实施方式所涉及的流动分析方法既可以是使用连续流动分析法(CFA)的方法,也可以是使用流动注射分析法(FIA)的方法。当本发明一实施方式所涉及的流动分析方法为使用连续流动分析法(CFA)的方法时,流动分析方法包括对被导入所述管路的试样及标志物进行气泡隔断,在所述管路内制作多个由气泡划分的片段的气泡隔断工序。当本发明一实施方式所涉及的流动分析方法为使用流动注射分析法(FIA)的方法时,流动分析方法在所述试样导入工序以及所述标志物导入工序之前可以包括载体导入工序。
进而,本发明一实施方式所涉及的流动分析方法也可以包括对沿着所述管路被移送的试样进行加热处理的加热工序。这种情况下,分析工序是对加热处理后的试样进行的。关于加热工序中的加热温度以及加热时间,可以根据分析对象以及预处理方法等适当地选择,并无特别限定。加热温度例如为25℃~150℃,加热时间例如为5分钟~1小时。
进而,本发明一实施方式所涉及的流动分析方法也可以包括在沿着所述管路被移送的试样的流动之中添加试剂的试剂添加工序。
产业上的利用可能性
根据本发明,通过流动分析方法能够稳定且连续地实施以溶液中所包含的金属的分析为代表的各种分析。并且,在管路内能够实施分解处理,从而能够减少锌、铝、以及钠等的来自外部的污染物质。进而,即便存在试剂中所含的污染物质等,但由于该试剂一律被供应给试样,从结果方面扣除空白,使超低空白的测定成为可能。因此,在实施分析的所有技术领域,其在产业上的利用价值都极高。
符号说明
1 采样装置
2 标志物导入装置
3 管路
4 分析装置
5 标志物检测装置
6 加热装置
7 预处理单元
8 试剂添加装置
9 气泡隔断装置
10 载体导入装置
〔总结〕
本发明一实施方式包括以下的构成。
〔1〕流动分析装置,是包括用于将试样导入管路的采样装置、以及对沿着所述管路被移送的试样进行分析的分析装置的流动分析装置,其特征在于,还包括:用于将标志物导入管路的标志物导入装置,以及对该标志物进行检测并将检测信号输出至所述分析装置的标志物检测装置;所述分析装置根据所述检测信号获取分析数据。
〔2〕根据〔1〕所述的流动分析装置,其特征在于,所述标志物导入装置和所述采样装置使将所述标志物和一个以上的规定数量的试样交替地导入管路成为可能。
〔3〕根据〔1〕或〔2〕所述的流动分析装置,其特征在于,所述分析装置是原子吸收光度计、电感耦合等离子体发射光谱仪、电感耦合等离子体质谱仪、或者三重四级杆电感耦合等离子体质谱仪。
〔4〕根据〔1〕至〔3〕的任一项所述的流动分析装置,其特征在于,其是用于测定金属元素的浓度的装置。
〔5〕根据〔1〕至〔4〕的任一项所述的流动分析装置,其特征在于,还具备对被导入所述管路的试样及标志物进行气泡隔断,在所述管路内制作多个由气泡划分的片段的气泡隔断装置。
〔6〕根据〔1〕至〔5〕的任一项所述的流动分析装置,其特征在于,还具备对沿着所述管路被移送的试样进行加热处理的加热装置。
〔7〕根据〔1〕至〔6〕的任一项所述的流动分析装置,其特征在于,还具备在沿着所述管路被移送的试样的流动之中添加试剂的试剂添加装置。
〔8〕流动分析方法,是包括将试样导入管路的试样导入工序、以及对沿着所述管路被移送的试样进行分析的分析工序的流动分析方法,其特征在于,包括:在试样导入工序和下一次试样导入工序之间,将标志物导入管路的标志物导入工序,以及对该标志物进行检测并将检测信号输出至分析装置的标志物检测工序;所述分析工序根据所述检测信号获取分析数据。
〔9〕根据〔8〕所述的流动分析方法,其特征在于,所述标志物导入工序和所述试样导入工序将所述标志物和一个以上的规定数量的试样交替地导入管路。
〔10〕根据〔8〕或〔9〕所述的流动分析方法,其特征在于,所述分析工序依据原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法、或者三重四级杆电感耦合等离子体质谱法进行分析。
〔11〕根据〔8〕至〔10〕的任一项所述的流动分析方法,其特征在于,其是用于测定金属元素的浓度的方法。
〔12〕根据〔8〕至〔11〕的任一项所述的流动分析方法,其特征在于,还包括对被导入所述管路的试样及标志物进行气泡隔断,在所述管路内制作多个由气泡划分的片段的气泡隔断工序。
〔13〕根据〔8〕至〔12〕的任一项所述的流动分析方法,其特征在于,还包括对沿着所述管路被移送的试样进行加热处理的加热工序,对加热处理后的试样进行分析。
〔14〕根据〔8〕至〔13〕的任一项所述的流动分析方法,其特征在于,还包括在沿着所述管路被移送的试样的流动之中添加试剂的试剂添加工序。
实施例
通过以下所示的实施例对本发明进行更具体的说明,但本发明并不限于这些实施例,适当组合各实施例中揭示的技术方案所得到的实施例也包含在本发明的范围内。
〔实施例1〕
在使用铑作为标志物,依据连续流动分析法(CFA)进行的流动分析中,确认了标志物被正确地检测。
作为流动分析装置,使用了具备两个预处理单元的、图4所示的流动分析装置。该流动分析装置包括:用于将试样导入管路3的采样装置1;用于将标志物导入管路3的标志物导入装置2;对被导入所述管路3的试样及标志物进行气泡隔断的气泡隔断装置9;沿着所述管路3在管路内被移送的试样的流动之中添加试剂的试剂添加装置8、8’;沿着所述管路3对被移送的试样进行加热处理的加热装置6;对加热处理后的试样进行分析的分析装置4;以及检测所述标志物并将检测信号输出至分析装置4的标志物检测装置5;分析装置4根据所述检测信号获取分析数据。此外,该流动分析装置包括两个预处理单元,即:具备添加第一试剂的试剂添加装置8和进行高温高压分解的加热装置6的第一预处理单元,以及具备添加第二试剂的试剂添加装置8’和进行加热分解的加热装置6的第二预处理单元。在第一预处理单元的加热装置6和第二预处理单元的试剂添加装置8’之间,具备使液体适量排出的除泡器、以及在其下游重新将气体导入管路的气泡隔断装置9。并且,在第二预处理单元的加热装置6和标志物检测装置5之间,具备将空气排出的除泡器、以及在其下游重新将气体导入管路的气泡隔断装置9。
作为试样使用超纯水,作为所述气体使用空气,作为第一试剂使用1M硝酸,作为第二试剂使用30%过氧化氢水溶液。铑制成2%硝酸酸性溶液(铑的浓度:200mg/L)导入管路。此外,作为标志物检测装置使用分光光度计(BL TEC株式会社生产,SCIC4000)。
将所述铑的硝酸酸性溶液和试样交替导入管路。此时,用泵分别对铑的硝酸酸性溶液抽吸60秒、45秒及30秒,将其导入管路,确认了铑被标志物检测装置5正确地检测。结果如图5所示。图中(a)、(b)及(c)表示分别用时60秒、45秒及30秒将所述铑的硝酸酸性溶液导入管路时,利用标志物检测装置5测定的波长405nm的吸光度的经时变化。图中,纵轴为吸光度,横轴为时间(一刻度表示30秒)。如图5所示,得到了被导入管路中的铑的峰值,确认了铑被标志物检测装置5正确地检测。此外,还确认了在用泵抽吸铑并导入管路的时间即使为30秒时,铑的峰值也被准确地检测出。
〔实施例2〕
使用和实施例1相同的流动分析装置,测定了试样中的金属元素的浓度。作为试样,对井水(试样1~7)、饮用水(试样8)、以及排水(试样9)进行了测定。作为所述气体使用空气,作为第一试剂使用1M硝酸,作为第二试剂使用30%过氧化氢水溶液。铑制成硝酸铑(Ⅲ)的水溶液(铑的浓度:100mg/L)导入管路。此外,作为标志物检测装置使用分光光度计(BL TEC株式会社生产,SCIC4000),作为分析装置4使用电感耦合等离子体质谱仪(安捷伦科技株式会社生产,ICP-MS 7800)。校准曲线在0.1~200μg/L的浓度范围内制作。测定结果如表1所示。
表1中同时还示出了依据现有方法的JIS K 0102(2019)工业废水试验方法进行分析的测定结果。由现有方法而得到的测定结果的单位为mg/L,由本实施例而得到的测定结果的单位为μg/L。确认了由现有方法而得到的测定结果与由本实施例而得到的测定结果之间存在良好的相关关系。
【表1】
〔实施例3〕
使用和实施例2相同的试样进行添加回收试验,算出了添加回收率。添加回收率是对各试样25mL添加200μg/L的各金属元素的标准液6.25mL并定容至50mL,针对所得到的试样,根据各试样在实施例2中的测定结果算出了预期值,实测值相对于该预期值的比率。
预期值是添加回收结果的设定值(目标值),根据以下公式对各试样的各金属元素进行算出。
预期值(μg/L)=(实施例2的测定所得到的浓度/2)+25μg/L
实测值是根据和实施例2相同的方法对定容至所述50mL而得到的试样进行测定的测定结果,单位为μg/L。
表2及表3表示各试样的预期值、实测值以及添加回收率(单位:%)。如表2及表3所示,取得了良好的添加回收率。
【表2】
【表3】
Claims (12)
1.流动分析装置,其是包括:用于将试样导入管路的采样装置,以及
对沿着所述管路被移送的试样进行分析的分析装置的流动分析装置,其特征在于,
还包括:用于将标志物导入管路的标志物导入装置,以及
对该标志物进行检测并将检测信号输出至所述分析装置的标志物检测装置;
所述标志物导入装置和所述采样装置可以将所述标志物和一个以上的规定数量的试样交替地导入管路;
所述分析装置根据所述检测信号获取分析数据。
2.根据权利要求1所述的流动分析装置,其特征在于,所述分析装置是原子吸收光度计、电感耦合等离子体发射光谱仪、电感耦合等离子体质谱仪、或者三重四级杆电感耦合等离子体质谱仪。
3.根据权利要求1或2所述的流动分析装置,其特征在于,其是用于测定金属元素的浓度的装置。
4.根据权利要求1或2所述的流动分析装置,其特征在于,还具备对被导入所述管路的试样及标志物进行气泡隔断,在所述管路内制作多个由气泡划分的片段的气泡隔断装置。
5.根据权利要求1或2所述的流动分析装置,其特征在于,还具备对沿着所述管路被移送的试样进行加热处理的加热装置。
6.根据权利要求1或2所述的流动分析装置,其特征在于,还具备在沿着所述管路被移送的试样的流动之中添加试剂的试剂添加装置。
7.流动分析方法,其是包括:将试样导入管路的试样导入工序,以及
对沿着所述管路被移送的试样进行分析的分析工序的流动分析方法,其特征在于,
包括:在试样导入工序和下一次试样导入工序之间,将标志物导入管路的标志物导入工序,以及
对该标志物进行检测并将检测信号输出至分析装置的标志物检测工序;
所述标志物导入工序和所述试样导入工序将所述标志物和一个以上的规定数量的试样交替地导入管路;
所述分析工序根据所述检测信号获取分析数据。
8.根据权利要求7所述的流动分析方法,其特征在于,所述分析工序依据原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法、或者三重四级杆电感耦合等离子体质谱法进行分析。
9.根据权利要求7或8所述的流动分析方法,其特征在于,其是用于测定金属元素的浓度的方法。
10.根据权利要求7或8所述的流动分析方法,其特征在于,还包括对被导入所述管路的试样及标志物进行气泡隔断,在所述管路内制作多个由气泡划分的片段的气泡隔断工序。
11.根据权利要求7或8所述的流动分析方法,其特征在于,还包括对沿着所述管路被移送的试样进行加热处理的加热工序,对加热处理后的试样进行分析。
12.根据权利要求7或8所述的流动分析方法,其特征在于,还包括在沿着所述管路被移送的试样的流动之中添加试剂的试剂添加工序。
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