CN118103702A - 还原部件、分析装置以及分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供不使用成为环境污染的原因的镉且解决了柱的堵塞的问题的、试样中的氮的连续分析装置以及分析方法。通过包括将试样导入管路的试样导入工序、将在所述管路内移送的试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子还原成铵离子的还原工序、分析在所述还原工序中生成的试样中的铵离子的分析工序的分析方法来解决。在所述还原工序中，通过在至少内壁面由锌构成的空心管中移送试样，还原试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子。
Description
技术领域
本发明涉及还原部件、分析装置以及分析方法。
背景技术
以往，在海水和半咸水的总氮的测定中，使用铜-镉还原法。但是，在铜-镉还原法中，存在分析之后的废水中混杂镉的问题、以及需要将铜-镉柱作为特别管理废弃物废弃的问题等从环境污染的观点出发的问题。
作为解决所涉及问题的测定方法，公开了海水中的溶解态氮的测定方法，用填充铜涂覆的锌粒子的柱将溶解在海水中的硝酸离子以及亚硝酸离子还原成铵离子，并对该铵离子与原来溶解在海水中的铵离子进行定量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2009-115758号
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1中公开的传统技术，由于不使用镉，所以解决了环境负荷的问题。但是，由于该传统技术在硝酸离子以及亚硝酸离子的还原中使用了填充铜涂覆的锌粒子的柱，所以存在因试样中的悬浮物质等引起柱堵塞的问题。
作为防止这种堵塞的对策，能够考虑的是过滤试样以及在柱之前设置防护柱等。但是，在这些方法中，如专利文献1所述，在作为溶解态无机氮(DIN)对海水试样中的氮直接进行分析的方法中，由于去除了悬浮物质，因此存在无法准确测定试样中的也包含了悬浮物质的硝酸态离子、亚硝酸离子以及铵离子的总量的问题。
本发明的目的在于提供不使用成为环境污染的原因的镉且解决了柱的堵塞的问题的、试样中的氮的连续分析装置以及分析方法。
用于解决课题的手段
本发明人为解决上述课题进行了深入研究，结果发现，通过使用迄今为止没有的新型还原部件能够实现上述课题，从而完成了本发明。
即，本发明的一方案包括以下的构成。
〔1〕还原部件，所述还原部件是至少内壁面为由锌构成的空心管，在该管中移送试样。
〔2〕分析装置，所述分析装置包括：导入部，其将试样导入管路；还原部，其将在所述管路内移送的试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子还原成铵离子；分析部，其分析在所述还原部中生成的试样中的铵离子，其中，所述还原部包括〔1〕所述的还原部件。
〔3〕分析方法，所述分析方法包括：试样导入工序，其将试样导入管路；还原工序，其将在所述管路内移送的试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子还原成铵离子；分析工序，其分析在所述还原工序中生成的试样中的铵离子，其中，所述还原工序通过在至少内壁面由锌构成的空心管中移送试样，还原试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子。
发明效果
根据本发明的一实施方式，能够提供不使用成为环境污染的原因的镉且解决了柱的堵塞的问题的、试样中的氮的连续分析装置以及分析方法。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的分析装置的概要构成的图。
图2是表示本发明的一实施方式所涉及的分析装置的概要构成的图。
图3是表示本发明的一实施方式所涉及的分析装置的概要构成的图。
图4是示意性表示本发明的一实施方式所涉及的分析装置的透气部的图。
图5是表示通过使用水杨酸的吲哚酚蓝分光光度法中基线的图。
图6是表示通过使用水杨酸的吲哚酚蓝分光光度法中基线的图。
图7是表示在实施例中进行流动分析的结果的图。
图8是示意性表示还原部件的例子的图。
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。此外，本说明书中所记载的学术文献及专利文献整体作为参考文献并入本说明书中。还有，在本说明书中只要没有特别记载，表示数值范围的“A～B”意指“A以上(包括A且大于A)B以下(包括B且小于B)”。
[1]还原部件
本发明的一实施方式所涉及的还原部件，所述还原部件为至少内壁面为由锌构成的空心管，在该管中移送试样。本发明的一实施方式所涉及的还原部件，通过所涉及的构成，在该管内移送试样的同时，能够将该移送的试样中可包含的硝酸离子以及亚硝酸离子还原成铵离子。根据这样的还原部件，不存在以往使用的、填充铜涂覆的锌粒子的柱中的堵塞的问题，另外，由于能够在包含悬浮物质的状态下移送试样，还原该试样中所含的硝酸离子以及亚硝酸离子，因此能够对试样中包含的硝酸离子、亚硝酸离子以及铵离子的总量进行准确的分析。
在此，在本说明书中，“将试样中可包含的硝酸离子以及亚硝酸离子还原成铵离子”、以及“将试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子还原成铵离子”是指，在试样中包含硝酸离子以及亚硝酸离子中的至少任意一种的情况下，将其所包含的硝酸离子以及亚硝酸离子中的至少任意一种还原成铵离子。
本发明的一实施方式所涉及的还原部件的管的内径并不限于这些内容，优选为0.5mm～1.5mm，较优选为0.6mm～1.4mm，更优选为0.7mm～1.3mm，特别优选为0.8mm～1.2mm，最优选为0.9mm～1.1mm。如果所述内径为0.5mm以上，则能够以适当的速度在该管内移送试样。还有，如果所述内径为1.5mm以下，则在该管内移送的试样与该管的管壁接触的频率增加，因此能够充分还原试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子，故优选。
本发明的一实施方式所涉及的还原部件的管的管壁的厚度并不限于这些内容，优选为0.1mm～1.5mm，较优选为0.2mm～1.0mm，更优选为0.3mm～0.7mm，最优选为0.4mm～0.6mm。如果所述厚度为0.1mm以上，则作为还原部件的强度充分，故优选。还有，如果所述厚度为1.5mm以下，则能够加工成所期望的形状，故优选。
本发明的一实施方式所涉及的还原部件的管的长度并不限于这些内容，优选为100mm～1000mm，较优选为200mm～900mm，更优选为300mm～800mm，最优选为400mm～700mm。如果所述长度为100mm以上，则在该管内移送的试样与该管的管壁接触的频率增加，因此能够充分还原试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子，故优选。还有，如果所述长度为1000mm以下，则试样的移送不会花费过多的时间，因此能够缩短分析所需的时间。
本发明的一实施方式所涉及的还原部件的管的截面形状通常为圆形，但也可以为椭圆形或多边形。
本发明的一实施方式所涉及的还原部件的管的形状没有特别限定，可以为直线状，也可以为曲线状。其中，所述形状较优选为曲线状，更优选为一边描绘圆等图形，一边在与该图形面垂直的方向上移动的形状。所述图形没有特别限定，例如为圆、椭圆、8字形等，作为管的形状，能够列举出例如螺旋形、8字螺旋形等。图8中示意性示出还原部件的例子。图8(a)为螺旋形的还原部件，(b)为8字螺旋形的还原部件。根据所述形状，由于在管内移送的试样一边在管内旋转一边被移送，因此在试样均匀混合的同时，与该管的管壁接触的频率增加。因此能够充分还原试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子，故优选。螺旋形、8字螺旋形等螺旋的圈数也没有特别限定，例如为1圈～20圈，较优选为2圈～10圈，更优选为4圈～7圈。如果所述圈数为1圈以上，则在试样较均匀地混合的同时，与该管的管壁接触的频率增加，故优选。还有，如果所述圈数为20圈以下，则能够实现装置的小型化，故优选。
所述管的形状例如为螺旋形时，其螺旋形的外直径(称为“线圈径”)没有特别限定，例如为10mm～70mm，较优选为15mm～60mm，更优选为20mm～50mm，最优选为25mm～40mm。如果所述线圈径为10mm以上，则能够稳定地输送液体，故优选。还有，如果所述线圈径为70mm以下，则能够更适当地混合液体，故优选。
所述管的形状例如为螺旋形时，其线圈节距没有特别限定，例如为0.7mm～40mm，较优选为0.8mm～30mm，更优选为0.9mm～25mm。如果所述线圈节距为0.7mm以上，则能够形成卷绕优选管径的管的还原部件，故优选。还有，如果所述线圈径为40mm以下，则还原部件的尺寸为不占用空间的尺寸，故优选。还有，所述管的形状例如为螺旋形时，优选管间不留空隙地填充管并卷起。在这种情况下，其线圈节距也没有特别限定，例如为0.7mm～5.0mm，较优选为1.0mm～4.5mm，更优选为1.2mm～4.0mm。
所述管的形状例如为8字螺旋形时，其8字的最大长度与螺旋形时的线圈径同样，其节距与螺旋形时的线圈节距同样。
本发明的一实施方式所涉及的还原部件的管只要是至少内壁面由锌构成的管即可。根据该构成，锌作为还原剂发挥功能，能够使硝酸离子以及亚硝酸离子还原成铵离子。还有，通过使用锌，让不使用镉成为可能，解决了环境负荷的问题。所述还原部件的管，从使用的金属的安全性、制造的容易性以及作为还原剂能够长时间使用的观点出发，较优选该管整体由锌构成。
在本发明的一实施方式中，形成所述管或管的内壁面的锌，较优选至少该管内侧涂覆有铜。通过在所述管的内侧涂覆铜，能够提高硝酸离子以及亚硝酸离子向铵离子的还原率。铜涂覆的厚度没有特别限定，例如为0.5μm～300μm，较优选为10μm～200μm。如果铜涂覆的厚度为0.5μm以上，则能够长期提高硝酸离子以及亚硝酸离子向铵离子的还原率，故优选。还有，如果铜涂覆的厚度为300μm以下，则该管的内径不会过小，故优选。用铜涂覆形成所述管的锌的方法没有特别限定，能够列举出，例如，在包含乙二胺四乙酸(EDTA)等螯合剂的硫酸铜水溶液中浸渍至少内壁面由锌构成的所述空心管的方法。该方法中所述螯合剂相对于所述硫酸铜水溶液的总重量的含有量优选为1重量％～10重量％。还有，硫酸铜相对于所述硫酸铜水溶液的总重量的含有量优选为0.5重量％～5重量％。浸渍所述管的所述硫酸铜水溶液的pH优选为6～8，浸渍时间优选为12小时～24小时。或者，也可以通过在所述至少内壁面由锌构成的空心管的管内流动所述硫酸铜水溶液的方法，或在管内滞留所述硫酸铜水溶液的方法，用铜涂覆形成所述管或管的内壁面的锌。
[2]分析装置
本发明的一实施方式所涉及的分析装置包括：导入部，其将试样导入管路；还原部，其将在所述管路内移送的试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子还原成铵离子；分析部，其分析在所述还原部中生成的试样中的铵离子，其中，所述还原部包括如上所述的本发明的一实施方式所涉及的还原部件。
根据所述分析装置，不使用成为环境污染的原因的镉且解决了柱的堵塞的问题的、试样(例如海水-半咸水区的试样)中的氮等(硝酸、亚硝酸以及氨的总量)的连续分析成为可能。
在本发明的一实施方式中，所述分析装置可以为流动分析装置。根据流动分析装置，能够向管路内连续地导入试样，在管路内进行还原，向管路内导入试剂并使其发生反应，在分析部中连续地测量分析数据。
[2.1]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。
本发明的实施方式1所涉及的流动分析装置包括：试样导入部1，其将试样导入管路7；气泡隔断部4，其对导入所述管路7的试样进行气泡隔断，在所述管路7内制作多个由气泡划分的段；试剂导入部5，其向在所述管路7内移送的试样的流动之中添加试剂；还原部2，其将在所述管路7内移送的试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子还原成铵离子；试剂导入部5，其经由还原部2向包含在所述管路7内移送的铵离子的试样的流动之中添加试剂；透气部6；试剂导入部5，其经由透气部6向包含在所述管路7内移送的铵离子的试样的流动之中添加试剂；分析部3，其分析试样中的铵离子。
试样导入部1是用于对试样进行采样并导入管路7的装置。在本发明的一实施方式中，试样导入部1具备：将试样导入管路7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7内。所述试样是包含成为分析对象的物质或元素的液体。
气泡隔断部4是用于对被导入所述管路7的试样进行气泡隔断，在所述管路7内制作多个由气泡划分的段的装置。在本发明的一实施方式中，气泡隔断部4具备：将气体导入管路7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，能够在通过被气泡分割的隔断液内的涡流适当地进行试剂等的混合的同时，在还原部2中，增加在管内移送的试样与还原部2的管壁接触的频率，因此能够将试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子充分地还原成铵离子。还有，隔断液被气泡分割，独立地在管路7内流动，从而能够防止试样彼此之间互相的扩散。像这样，向试样被气泡隔断的管路内的连续流动之中导入试剂，进行反应操作之后，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)。作为气泡隔断的气体，能够使用氩气以及氦气等惰性气体，氮气等各种气体。这些气体可以单独使用，也可以混合2种以上使用。其中，所述气体较优选为氮气、及/或氩气以及氦气等惰性气体。如果所述气体为氮气、及/或氩气以及氦气等惰性气体，则由于气体中不含氧，因此能够防止由氧引起的还原部2的管壁的氧化。因此，能够维持硝酸离子以及亚硝酸离子向铵离子的高还原率，故优选。
试剂导入部5是用于向在所述管路7内被移送的试样的流动之中添加试剂的装置。试剂导入部5具备：将试剂导入管路7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。作为在气泡隔断部4的下游且还原部2的上游所具备的试剂导入部5中添加的试剂，能够列举出，例如，EDTA、柠檬酸、反式-1,2-环己二胺四乙酸-水合物(CyDTA)等螯合剂。在还原部2的上游，通过添加所述螯合剂，在后段的还原部2中，锌离子或铜离子从还原部件溶出到试样中时，该螯合剂与溶出的这些离子形成稳定的络合物，能够降低游离的锌离子或铜离子的浓度。因此，能够降低锌离子-锌间或铜离子-铜间的电位，有效地进行硝酸离子以及亚硝酸离子向铵离子的还原。在图1的例子中，在气泡隔断部4的下游且还原部2的上游具备试剂导入部5，但也可以在试样导入部1的下游且气泡隔断部4的上游具备该试剂导入部5。
还原部2是用于将在所述管路7内移送的试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子还原成铵离子的装置。还原部2包括如上所述的，本发明的一实施方式所涉及的还原部件，在该管中移送试样。所述管路7与还原部2的还原部件的所述管的两端连接，在所述管路7内移送的试样直接连续地在还原部件的所述管内被移送，通过所述管的试样接着连续地在管路7中被移送。换而言之，还原部2的还原部件的管成为管路7。所述管路7与还原部2的还原部件的所述管的两端的连接部分，以在管内移送的试样以及气体被密闭在管路内的方式进行连接。所述管路7的内径与还原部2的还原部件的所述管的内径，只要能够连续地移送试样，可以相同也可以不同。
在还原部2的下游且透气部6的上游具备经由还原部2向包含在所述管路7内移送的铵离子的试样的流动之中添加试剂的试剂导入部5。试剂导入部5具备：将试剂导入管路7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。作为在还原部2的下游且透气部6的上游具备的试剂导入部5中添加的试剂，例如，作为使pH为碱性的试剂，能够列举出氢氧化钠等碱。通过在还原部2的下游且透气部6的上游添加碱，能够使试样中的铵离子气化成氨气。还有，也可以向所述氢氧化钠等碱中添加加有硼酸等的缓冲液。作为所述碱，并不限于氢氧化钠，可以适当地选择使pH为碱性的试剂。对于用于制备缓冲液的试剂，并不限于硼酸，也可以适当地选择并添加其它缓冲液。
透气部6是使成为气体状的氨透过而进行分离的装置。图4是示意性示出透气部6的图。如图4所示，如果包含气体状的氨的试样(图4中，记载为“试样+试剂”)被移送到透气部6，则只有试样中的氨气透过透气部6的聚四氟乙烯(PTFE)多孔过滤器12，试样中剩余部分作为废液被排出。透过PTFE多孔过滤器12的氨气被受流试剂吸收而再次变成铵离子。吸收了该铵离子的受流试剂在与透气部6的下游连接的管路7内移送，供于分析。此外，在图4中，为了表明氨气透过PTFE多孔过滤器12，在透过PTFE多孔过滤器12之后也描述了NH3，但随后被受流试剂吸收变成NH4+。所述受流试剂，只要是能够吸收气体状的氨而转换为铵离子的试剂，没有特别限定，例如，可以使用硫酸等酸。作为所述酸，并不限于硫酸，可以适当地选择吸收气体状的氨的试剂。还有，也可以与硫酸等酸一起含有用于铵离子的检测的试剂。作为所涉及的试剂，能够列举出例如，在铵的检测中使用的试剂等。所涉及的试剂没有特别限定，能够列举出例如，在吲哚酚蓝分光光度法中使用的硝普Na等试剂。所述受流试剂也可以用气泡隔断而供给。作为该气泡隔断中使用的气体，可以使用氩气以及氦气等惰性气体、氮气、氧气以及空气等各种气体。还有，在图4的例子中，使用了PTFE多孔过滤器，但只要是选择性透过气体状的氨的过滤器，并不限于这些内容。
通过透气部6使成为气体状的氨选择性透过并分离，从而能够准确地分析在还原部2中被还原的试样中的铵离子的量，换而言之，能够准确地分析被还原成氨离子的硝酸离子的氮(硝酸态氮)的量、被还原成氨离子的亚硝酸离子的氮(亚硝酸态氮)的量、原来试样中所包含的铵离子的氮(氨态氮)的量的总计。
此外，通过具备透气部6，如下述实施例所示，在根据使用水杨酸的吲哚酚蓝分光光度法的铵离子的定量中，能够使测定图表的基线稳定化。使用水杨酸的吲哚酚蓝分光光度法与使用苯酚的吲哚酚蓝分光光度法相比，在不使用对人体有害的化学物质苯酚这一点上、苯酚不会向环境中排出这一点上优选。但是，本发明人利用不具备透气部6的装置，根据使用水杨酸的吲哚酚蓝分光光度法进行了分析，发现了如图5所示基线不稳定。特别地，在含有微量的硝酸态氮、亚硝酸态氮以及氨态氮的试样中，要求基线稳定。因此，本发明人利用具备透气部6的装置，根据使用水杨酸的吲哚酚蓝分光光度法进行了分析，如图6所示，基线显著稳定。由此，即使对于含有微量的氮的试样，也能够进行更准确的测定。在此，通过使用具备透气部6的装置，作为基线显著稳定的理由，能够考虑的是，试样中存在的金属元素以及还原部2的还原部件溶出的金属元素等抑制物质使基线不稳定，通过使用具备透气部6的装置，使得这样的抑制物质被除去。
在透气部6的下游且分析部3的上游具备经由透气部6向包含在所述管路7内移送的铵离子的试样的流动之中添加试剂的试剂导入部5。试剂导入部5具备：将试剂导入管路7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。作为在透气部6的下游且分析部3的上游具备的试剂导入部5中添加的试剂，能够列举出，例如，水杨酸、苯酚等、用于根据吲哚酚蓝分光光度法对通过硝酸离子以及亚硝酸离子的还原生成的铵离子进行定量的试剂。在使用水杨酸的吲哚酚蓝分光光度法中，作为试剂，例如，添加水杨酸和次氯酸、例如次氯酸钠(NaClO)。在这种情况下，水杨酸和NaClO优选从另外2个不同的试样导入部添加。添加水杨酸和NaClO等的顺序，可以先添加任何一种，但较优选在添加水杨酸之后再添加NaClO。在使用苯酚的吲哚酚蓝分光光度法中，除了用苯酚替代水杨酸以外，与使用水杨酸的吲哚酚蓝分光光度法同样。作为试剂，例如，添加苯酚和NaClO。在这种情况下，苯酚和NaClO优选从另外2个不同的试样导入部添加。添加苯酚和NaClO的顺序，可以先添加任何一种，但较优选在添加苯酚之后再添加NaClO。
分析部3是对试样中的铵离子进行分析的装置。在本发明的一实施方式中，作为分析方法采用吲哚酚蓝分光光度法时，分析部3是例如吸光光度计。作为所述吸光光度计，较优选流动池式的吸光光度计。但是，分析部3并不限于这些内容，能够根据使用的分析方法适当地选择。例如，也可以制备在还原部2中还原的蒸馏液，用离子色谱仪测定制备的或连续流动分析装置的流动之中的试样。或者，可以通过离子电极法、滴定法、伏安法以及离子色谱法进行测定。分析可以是定量分析，也可以是定性分析。
在图1的例子中，流动分析装置在三个位置具备试剂导入部5，但除了上述试剂导入部5也可以根据需要具备另外的试剂导入部5。还有，只要能够混合试剂并导入，也可以减少试剂导入部。作为向所涉及的试剂导入部5导入的试剂，并不限于这些内容，能够列举出，例如，硝酸、盐酸、硫酸、高氯酸、磷酸、过氧化氢以及氢氟酸等酸，过氧化钠、碳酸钙以及碳酸钠等碱等。通过添加这些试剂，能够调节试样的pH。还有，作为分析中使用的试剂，并不限于上述试剂，可以根据分析方法适当地选择。
在图1的例子中，流动分析装置具备透气部6。但是，所述流动分析装置并非一定需要具备透气部6，也可以是不具备透气部6的构成。
虽然在图1的例子中不具备，但本发明的一实施方式所涉及的流动分析装置还可以具备用于将向试剂导入部5添加的试剂与在管路7内流动的试样混合的混合线圈。混合线圈是形成为线圈状的管路7，在试样通过混合线圈时，试剂与在管路7内流动的试样混合。混合线圈的形状没有特别限定，可以是与如图8所示的还原部件的形状相同的形状。具备所述混合线圈的位置可以是在各试剂导入部5之后，或者多个试剂导入部5之后。
虽然在图1的例子中不具备，但本发明的一实施方式所涉及的流动分析装置还可以具备对在所述管路7中移送的试样进行加热处理的加热槽。所述加热槽可以是具有加热器的恒温槽。但是，所述加热槽的构成并不限于这些内容，也可以是超声波分解装置、微波以及高压蒸汽分解装置等。还有，在所述加热槽内，所述管路7形成线圈或螺旋。在本发明的一实施方式中，在试剂导入部5的下游或所述混合线圈的下游具备所述加热槽。通过加热添加有试剂的试样或与试剂混合的试样，能够促进试样与试剂的反应。
虽然在图1的例子中不具备，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7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。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。还有，流动分析装置具备贮槽、除泡器、减压阀等时，还可以在其下游侧具备重新将气体导向管路7的气泡隔断部4。流动分析装置中也可以具备多个贮槽、除泡器、减压阀等。还有，流动分析装置中可以具备多个气泡隔断部4。
还有，本发明的一实施方式所涉及的流动分析装置可以具备从加热槽的下游侧赋予对抗试样的流动的压力的加压装置。所述加压装置例如具备压缩机和阀门。通过具备所涉及的加压装置，通过加热槽中气泡的膨胀的抑制、以及、加热和加压的协同效应，能够促进加热槽中的反应。所述加热槽所赋予的压力没有特别限定，例如为0.14MPa以下。
还有，在本发明的一实施方式所涉及的流动分析装置中，作为试样导入部1，可以使用自动采样器。还有，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及/或搅拌。
或者，本发明一实施方式所涉及的流动分析装置还可以在管路7的中途进而具备稀释装置。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。
根据本发明的一实施方式所涉及的流动分析装置，能够定量试样中包含的溶解态氮(硝酸态氮、亚硝酸态氮、氨态氮)的总量。此外，本发明的一实施方式所涉及的流动分析装置也可以是将预处理试样并使试样中的总氮变成硝酸离子的预处理部引入试样导入部1的装置、或者、引入试样导入部1的上游的装置。试样中的总氮，例如，可以通过过氧化二硫酸钾的氧化分解变成硝酸离子。通过具备所涉及的预处理部，能够在预处理部中将试样中的总氮分解成硝酸离子，随后将硝酸离子还原为铵离子，并进行定量，因此连续地测定试样的总氮成为可能。特别地，在海水和半咸水等试样中，由于共存的溴化物离子以及盐的影响，迄今为止一直使用铜-镉还原法等，但根据本发明的一实施方式所涉及的流动分析装置，能够进行不使用成为环境污染的原因的镉且解决了柱的堵塞的问题的、试样(例如海水-半咸水区的试样)中的氮等(硝酸、亚硝酸、总氮)的连续分析。并且，通过将所涉及的预处理部引入本发明的一实施方式所涉及的流动分析装置，从预处理到分析为止能够连贯地进行。作为所涉及的预处理部，优选全自动进行预处理的装置，例如，可以适宜地使用全自动进行试剂添加、混合、加热、定容的全自动预处理装置。但是，该预处理也可以是作为预处理部不引入流动分析装置而另外进行，将预处理的试样从试样导入部1导入的方案。
此外，本发明的一实施方式所涉及的流动分析装置可以是将预处理固体等液体以外的试样并制备液体试样的装置引入试样导入部1的装置、或者、引入试样导入部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。
[2.2]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。
本发明的实施方式2所涉及的流动分析装置包括：载体导入部8，其将载体导入管路7；试样导入部1，其将试样导入管路7；试剂导入部5，其向在所述管路7内移送的试样的流动之中添加试剂；还原部2，其将在所述管路7内移送的试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子还原成铵离子；试剂导入部5，其经由还原部2向包含在所述管路7内移送的铵离子的试样的流动之中添加试剂；透气部6；试剂导入部5，其经由透气部6向包含在所述管路7内移送的铵离子的试样的流动之中添加试剂；分析部3，其分析试样中的铵离子。
实施方式2所涉及的流动分析装置在用于将试样导入管路7的试样导入部1的上游具备载体导入部8，除了不设置气泡隔断部以外与图1所示的流动分析装置为相同构成。
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，利用载体导入部8将载体导入管路7，在载体于管路7内的流动之中，利用试样导入部1导入试样。
所述载体只要是不会对预处理及试样的分析造成不良影响的液体，则没有特别限定，能够列举出，例如水、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它构成，由于是在实施方式1中说明了的内容，因此省略说明。
[3]分析方法
以下，对本发明的一实施方式所涉及的分析方法进行说明。此外，为了便于说明，对于[1]的还原部件以及[2]的分析装置中已经记载的事项不进行重复说明。
本发明的一实施方式所涉及的分析方法包括：试样导入工序，其将试样导入管路；还原工序，其将在所述管路内移送的试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子还原成铵离子；分析工序，其分析在所述还原工序中生成的试样中的铵离子，其中所述还原工序通过在至少内壁面由锌构成的空心管中移送试样，还原试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子。
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7。
所述还原工序是将在所述管路内移送的试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子还原成铵离子的工序。在该工序中，通过在至少内壁面由锌构成的空心管、即所述还原部件之中移送试样，还原试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子。
所述分析工序是对在所述还原工序中生成的试样中的铵离子进行分析的工序。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。还有，分析可以是定量分析，也可以是定性分析。分析方法也没有特别限定，可以是任何分析，能够列举出，例如，使用水杨酸的吲哚酚蓝分光光度法、使用苯酚的吲哚酚蓝分光光度法、离子色谱仪、离子电极法、滴定法、伏安法等。
〔总结〕
本发明一实施方式包括以下的构成。
[1]还原部件，所述还原部件是至少内壁面为由锌构成的空心管，在该管中移送试样。
[2]分析装置，所述分析装置包括：导入部，其将试样导入管路；还原部，其将在所述管路内移送的试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子还原成铵离子；分析部，其分析在所述还原部中生成的试样中的铵离子，其中，所述还原部包括[1]所述的还原部件。
[3]根据[2]所述的分析装置，其中，所述至少内壁面由锌构成的空心管为螺旋形或8字螺旋形。
[4]根据[2]或[3]所述的分析装置，其中，所述空心管的至少内侧涂覆有铜。
[5]根据[2]至[4]的任一项所述的分析装置，其为流动分析装置。
[6]根据[2]至[5]的任一项所述的分析装置，其具备对被导入所述管路的试样进行气泡隔断，在管路内制作多个由气泡划分的段的气泡隔断部。
[7]根据[6]所述的分析装置，其中，所述气泡为氮气、氩气或氦气。
[8]根据[2]至[7]的任一项所述的分析装置，其具备试剂导入部，所述试剂导入部导入用于通过使用水杨酸的吲哚酚蓝分光光度法定量在所述还原部生成的铵离子的试剂。
[9]根据[2]至[8]的任一项所述的分析装置，其具备用于使在所述还原部生成的铵离子气化并分离的透气部。
[10]根据[2]至[9]的任一项所述的分析装置，其还具备使总氮成为硝酸离子的预处理部。
[11]分析方法，所述分析方法包括：试样导入工序，其将试样导入管路；还原工序，其将在所述管路内移送的试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子还原成铵离子；分析工序，其分析在所述还原工序中生成的试样中的铵离子，其中，所述还原工序通过在至少内壁面由锌构成的空心管中移送试样，还原试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子。
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。
[试剂]
实施例中使用的试剂如下所示。
(1)EDTA试剂
向约600mL的纯水中加入EDTA-2Na(乙二胺四乙酸二钠)7.5g使其溶解，加入80g/L的氢氧化钠水溶液使pH为11。向所得到的溶液中加入纯水使其为1000mL。
(2)硼酸试剂
将硼酸30g和氢氧化钠30g溶解在纯水中使其为1000mL。
(3)硝普Na试剂
向约800mL的纯水中加入五氰基亚硝基铁(III)酸钠二水合物0.1g使其溶解。向所得到的水溶液中加入硫酸1.0mL，再加入纯水使其为1000mL。
(4)水杨酸试剂
在约300mL的纯水中溶解水杨酸钠50g、硼酸30g、氢氧化钠30g以及四水合酒石酸钾钠10g之后，再加入纯水使其为500mL。
(5)NaClO
有效氯约10％的市售品稀释50倍后使用。
[装置]
使用图3所示的流动分析装置(CFA)该流动分析装置是包括以下的装置：试样导入部，其将试样导入管路7；气泡隔断部，其对向所述管路7导入的试样进行利用氮的气泡隔断；试剂导入部，其向在所述管路7内移送的试样的流动之中添加EDTA试剂；混合线圈11，其在通过氮气的气泡隔断的各段内将试样与添加的EDTA试剂混合；还原部2，其将在所述管路7内移送的试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子还原成铵离子；试剂导入部，其经由还原部2向包含在所述管路7内移送的铵离子的试样的流动之中添加所述硼酸试剂(向氢氧化钠中加入硼酸的缓冲液)；混合线圈11，其在通过氮气的气泡隔断的各段内将试样与所述硼酸试剂混合；透气部6，其使通过所述硼酸试剂的添加产生的气体状的氨透过，并使透过的气体状的氨被空气隔断的所述硝普Na试剂(包含硫酸和硝普Na的溶液)吸收；试剂导入部，其向吸收了氨气的所述硝普Na试剂的流动之中添加水杨酸试剂；混合线圈11，其在空气隔断的各段内将试样与水杨酸试剂混合；试剂导入部，其进一步向在管路7内移送的试剂中添加NaClO；混合线圈11，其在空气隔断的各段内将试样与NaClO混合；加热槽9，其使试样中的铵离子、水杨酸以及NaClO反应；分析部，其分析试样中的铵离子。分析部使用流动池式的吸光光度计(BLTEC株式会社制，SCIC3000)。流动池10的池长为50mm，在波长660nm下进行测定。
所述加热槽9在加热槽内配置混合线圈，使加热槽9内的温度为45℃。
还有，作为还原部2的还原部件，使用内侧用铜涂覆的空心的锌管。作为该空心的锌管，使用将长度300mm、内径1mm、外径1.5mm的管卷绕成螺旋状的线圈。铜涂覆的厚度为10μm～20μm。还有，线圈径(外直径)为30mm。
[实施例1：标准液的测定]
将氨态氮(铵离子)、硝酸态氮(硝酸离子)以及亚硝酸态氮(亚硝酸离子)按照氨态氮、氨态氮、亚硝酸态氮、硝酸态氮、氨态氮的顺序向流动分析装置中连续地导入，使各自的氮的浓度为0.25mg/L，进行流动分析。测定结果如图7所示。
如图7所示，在导入亚硝酸态氮以及硝酸态氮时，也可以得到与导入氨态氮时同样的峰。由该结果可知，硝酸态氮(硝酸离子)以及亚硝酸态氮(亚硝酸离子)的任意一种，其100％被还原成铵离子，并可被准确地测定。
[实施例2：标准液的测定]
除了将隔断的氮气变更为氩气以外，与实施例1同样进行测定。与实施例1同样，在导入亚硝酸态氮以及硝酸态氮时，也可以得到与导入氨态氮时同样的峰(结果的图示省略)。
[实施例3：标准液的测定]
除了将隔断的氮气变更为氦气以外，与实施例1同样进行测定。与实施例1同样，在导入亚硝酸态氮以及硝酸态氮时，也可以得到与导入氨态氮时同样的峰(结果的图示省略)。
[实施例4：使用不具备透气部6的装置的测定]
除了不具备透气部6、从添加水杨酸试剂的试剂导入部向在还原部2被还原的试样中添加试剂以外，与实施例1同样进行测定。图5是表示得到的测定图表的基线的图。另一方面，实施例1的测定图表的基线如图6所示。如图5所示，通过不具备透气部6的装置，根据使用水杨酸的吲哚酚蓝分光光度法进行了分析，基线不稳定。与此相对，在使用具备透气部6的装置，根据使用水杨酸的吲哚酚蓝分光光度法进行分析的实施例1中，如图6所示基线稳定。
[实施例5：添加回收实验]
向3重量％的氯化钠水溶液中使氨态氮、亚硝酸态氮以及硝酸态氮分别为0.1mg/L进行添加，并进行添加回收实验。
均可以得到大致100％的回收率。由该结果可知，含有氯化钠的试样中的氨态氮、亚硝酸态氮以及硝酸态氮的分析是可能的。
[实施例6：添加回收实验]
向鸟取县沿岸的海水中使氨态氮、亚硝酸态氮以及硝酸态氮分别为0.1mg/L进行添加，并进行添加回收。由于海水中含有氮成分，因此将不添加氨态氮、亚硝酸态氮以及硝酸态氮的海水的值作为空白减去并算出结果。
均可以得到大致100％的回收率。由该结果可知，海水中的氨态氮、亚硝酸态氮以及硝酸态氮的分析是可能的。
[实施例7：连续测定中的还原率]
向海水中添加硝酸态氮标准液，将硝酸态氮的浓度调整为5mg/L。将这样制备的试样连续60次从试样导入部导入到管路中进行测定。
然后，将硝酸态氮(硝酸离子)以及亚硝酸态氮(亚硝酸离子)向流动分析装置中连续地导入，使各自的氮的浓度为0.25mg/L，进行流动分析。根据所得到的结果，计算出硝酸离子以及亚硝酸离子的还原率。即使在进行60次测定之后，硝酸离子以及亚硝酸离子的还原率也大致为100％。
产业上的利用可能性
根据本发明，能够提供不使用成为环境污染的原因的镉且解决了柱的堵塞的问题的、试样(例如海水-半咸水区的试样)中的氮等(硝酸、亚硝酸、总氮)的连续分析装置以及分析方法。
根据这样的构成，能够降低对环境的负荷。这由此，能够有助于实现可持续开发目标(SDGs)的目标14和15。
符号说明
1试样导入部
2还原部
3分析部
4气泡隔断部
5试剂导入部
6透气部
7管路
8载体导入部
9加热槽
10流动池
11混合线圈
12PTFE多孔过滤器
Claims (11)
1.还原部件，所述还原部件是至少内壁面为由锌构成的空心管，在该管中移送试样。
2.分析装置，所述分析装置包括：
试样导入部，其将试样导入管路；
还原部，其将在所述管路内移送的试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子还原成铵离子；
分析部，其分析在所述还原部中生成的试样中的铵离子，其中，
所述还原部包括权利要求1所述的还原部件。
3.根据权利要求2所述的分析装置，所述至少内壁面由锌构成的空心管为螺旋形或8字螺旋形。
4.根据权利要求2或3所述的分析装置，所述空心管的至少内侧涂覆有铜。
5.根据权利要求2至4的任一项所述的分析装置，其是流动分析装置。
6.根据权利要求2至5的任一项所述的分析装置，其具备对被导入所述管路的试样进行气泡隔断，在管路内制作多个由气泡划分的段的气泡隔断部。
7.根据权利要求6所述的分析装置，所述气泡为氮气、氩气或氦气。
8.根据权利要求2至7的任一项所述的分析装置，具备试剂导入部，所述试剂导入部导入用于通过使用水杨酸的吲哚酚蓝分光光度法定量在所述还原部生成的铵离子的试剂。
9.根据权利要求2至8的任一项所述的分析装置，其具备用于使在所述还原部生成的铵离子气化并分离的透气部。
10.根据权利要求2至9的任一项所述的分析装置，其还具备使总氮成为硝酸离子的预处理部。
11.分析方法，所述分析方法包括：
试样导入工序，其将试样导入管路；
还原工序，其将在所述管路内移送的试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子还原成铵离子；
分析工序，其分析在所述还原工序中生成的试样中的铵离子，其中，
所述还原工序通过在至少内壁面由锌构成的空心管中移送试样，还原试样中的硝酸离子以及亚硝酸离子。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001194357A (ja) * | 2000-01-07 | 2001-07-19 | Meidensha Corp | 全窒素濃度測定方法及びその装置 |
| JP2003290630A (ja) * | 2002-04-03 | 2003-10-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 窒素酸化物の処理装置及び窒素酸化物の処理方法 |
| JP2005164289A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-23 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 亜硝酸イオンと硝酸イオンの測定方法とその装置 |
| JP2009115758A (ja) * | 2007-11-09 | 2009-05-28 | Osaka Prefecture Univ | 海水中の溶存態無機窒素の測定方法 |
| CN101655501A (zh) * | 2009-09-30 | 2010-02-24 | 河北科技大学 | 海水中总氮及总磷的在线自动监测系统及监测方法 |
| CN202126251U (zh) * | 2011-01-31 | 2012-01-25 | 荆州市荆大灵杰汽车配件有限公司 | 镀锌管锌层厚度测定仪 |
| JP6018745B2 (ja) * | 2011-01-14 | 2016-11-02 | 株式会社アマダホールディングス | 板材の折曲げ加工方法及び残留応力増減装置 |
| CN207366522U (zh) * | 2017-08-01 | 2018-05-15 | 云南开放大学 | 一种催化剂性能评价装置 |
| JP2019100804A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | Ｊｆｅアドバンテック株式会社 | 濃度測定方法、濃度管理方法、濃度測定装置、及び濃度管理装置 |
| US20190299115A1 (en) * | 2017-08-05 | 2019-10-03 | Frank A. LOPA | Solvent-free methods and systems for extraction of phytochemicals from plants including plants of the cannabaceae |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6018745B2 (ja) * | 1976-04-08 | 1985-05-11 | 三櫻工業株式会社 | 金属細管内面の溶融メツキ方法 |
| JPS60190568A (ja) * | 1984-03-12 | 1985-09-28 | Hitachi Cable Ltd | 金属管材の内面処理方法 |
| JP4756601B2 (ja) | 2006-09-05 | 2011-08-24 | 株式会社豊田中央研究所 | 電極触媒及び酵素電極 |
| JP2008164589A (ja) | 2006-12-06 | 2008-07-17 | Canon Inc | 処理装置、溶液の攪拌方法及び移送方法 |
| KR101495517B1 (ko) * | 2013-07-01 | 2015-02-26 | 한국지질자원연구원 | 흑연화 처리장치의 탄소환원반응시에 사용되는 가열장치 |
-
2022
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-
2023
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Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001194357A (ja) * | 2000-01-07 | 2001-07-19 | Meidensha Corp | 全窒素濃度測定方法及びその装置 |
| JP2003290630A (ja) * | 2002-04-03 | 2003-10-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 窒素酸化物の処理装置及び窒素酸化物の処理方法 |
| JP2005164289A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-23 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 亜硝酸イオンと硝酸イオンの測定方法とその装置 |
| JP2009115758A (ja) * | 2007-11-09 | 2009-05-28 | Osaka Prefecture Univ | 海水中の溶存態無機窒素の測定方法 |
| CN101655501A (zh) * | 2009-09-30 | 2010-02-24 | 河北科技大学 | 海水中总氮及总磷的在线自动监测系统及监测方法 |
| JP6018745B2 (ja) * | 2011-01-14 | 2016-11-02 | 株式会社アマダホールディングス | 板材の折曲げ加工方法及び残留応力増減装置 |
| CN202126251U (zh) * | 2011-01-31 | 2012-01-25 | 荆州市荆大灵杰汽车配件有限公司 | 镀锌管锌层厚度测定仪 |
| CN207366522U (zh) * | 2017-08-01 | 2018-05-15 | 云南开放大学 | 一种催化剂性能评价装置 |
| US20190299115A1 (en) * | 2017-08-05 | 2019-10-03 | Frank A. LOPA | Solvent-free methods and systems for extraction of phytochemicals from plants including plants of the cannabaceae |
| JP2019100804A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | Ｊｆｅアドバンテック株式会社 | 濃度測定方法、濃度管理方法、濃度測定装置、及び濃度管理装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张新华等: "给水管中产生亚硝酸盐的研究", 《建筑技术通讯(给水排水)》, no. 05, 31 December 1984 (1984-12-31), pages 25 - 27 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7407480B1 (ja) | 2024-01-04 |
| JPWO2023188091A1 (zh) | 2023-10-05 |
| KR20240042092A (ko) | 2024-04-01 |
| WO2023188091A1 (ja) | 2023-10-05 |
| JP2024020645A (ja) | 2024-02-14 |
| JP7520430B2 (ja) | 2024-07-23 |
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