JP2001074724A - 分子拡散を用いた反応法およびその装置 - Google Patents
分子拡散を用いた反応法およびその装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 検出対象の溶液と試薬との反応をｐＨ値(Ａ)
で行い、この反応により生じた反応物質の検出を別のｐ
Ｈ値(Ｂ)で行う反応系では、反応後にｐＨ調整の操作が
不可欠であるため、リアルタイムの測定が困難である。 【解決手段】 前記反応系に対し、Ｙ字をなすマイクロ
流路を用いて溶液と試薬とを合流させ、合流後に分子拡
散によって両液を次第に混合するようにしたので、ｐＨ
調整を行うことなく、上記の反応および反応後の検出が
可能となる。
で行い、この反応により生じた反応物質の検出を別のｐ
Ｈ値(Ｂ)で行う反応系では、反応後にｐＨ調整の操作が
不可欠であるため、リアルタイムの測定が困難である。 【解決手段】 前記反応系に対し、Ｙ字をなすマイクロ
流路を用いて溶液と試薬とを合流させ、合流後に分子拡
散によって両液を次第に混合するようにしたので、ｐＨ
調整を行うことなく、上記の反応および反応後の検出が
可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試薬と反応させる
反応法に関し、特に反応後のｐＨ調整を省くことのでき
る反応法に関する。
反応法に関し、特に反応後のｐＨ調整を省くことのでき
る反応法に関する。
【０００２】
【従来の技術】大気中に含まれる特定ガスの濃度を測定
するためには、 特定ガスをガス吸収溶液に吸収させる気液吸収部、 ガス吸収溶液に吸収された特定ガスを、後記の検出部
で検出可能な物質に変化させる化学反応部、 その反応物質の濃度を大気中の特定ガス濃度として測
定する検出部、が必要となる。
するためには、 特定ガスをガス吸収溶液に吸収させる気液吸収部、 ガス吸収溶液に吸収された特定ガスを、後記の検出部
で検出可能な物質に変化させる化学反応部、 その反応物質の濃度を大気中の特定ガス濃度として測
定する検出部、が必要となる。
【０００３】本出願人は、このような化学分析システム
を、μＴＡＳ(Micro/MiniaturizedTotal Analysis Syst
em)の技術を適用して小型化、マイクロ化する研究を行
っている。その一環として、上記の気液吸収部の構成を
マイクロ化した「ガス検出センサ」なるものを先に提案
しており、ここに引用してその構成を簡単に述べる。
を、μＴＡＳ(Micro/MiniaturizedTotal Analysis Syst
em)の技術を適用して小型化、マイクロ化する研究を行
っている。その一環として、上記の気液吸収部の構成を
マイクロ化した「ガス検出センサ」なるものを先に提案
しており、ここに引用してその構成を簡単に述べる。
【０００４】図１に示すように、このガス検出センサ１
は樹脂性のベース部１０の上面に、液体は通さないが気
体は自由に透過させる性質を持つ多孔質ガラス板２０が
貼り付けられている。ベース１０部のサイズは例えば縦
横それぞれ３６mmで高さは１mmである。そのベース部１
０の上面には、ほぼ６角形状をなし、深さ１５０μｍで
底面が平坦な凹部の形状をなすガス吸収室１１が形成さ
れる。そのガス吸収室１１に幅および高さが１５０μｍ
の短冊状の島１２を１５０μｍの間隔で複数個配列して
いる。
は樹脂性のベース部１０の上面に、液体は通さないが気
体は自由に透過させる性質を持つ多孔質ガラス板２０が
貼り付けられている。ベース１０部のサイズは例えば縦
横それぞれ３６mmで高さは１mmである。そのベース部１
０の上面には、ほぼ６角形状をなし、深さ１５０μｍで
底面が平坦な凹部の形状をなすガス吸収室１１が形成さ
れる。そのガス吸収室１１に幅および高さが１５０μｍ
の短冊状の島１２を１５０μｍの間隔で複数個配列して
いる。
【０００５】島１２の延在方向にあるガス吸収室１１の
頂点１１ａ、１１ｂから当該ベース１０の端面に至る通
路１１ｃ、１１ｄが形成されている。図示されるよう
に、ガス吸収室１１は一方側にずれた位置にあり、長い
方の通路１１ｄにおいては途中で直交方向に分岐した通
路１１ｅが形成されている。これらの通路径はいずれも
１００μｍである。これらの通路１１ｃ、１１ｄ、１１
ｅのベース端面部がそれぞれガス吸収溶液注入口１３、
溶液取出口１４、試薬注入口１５となる。
頂点１１ａ、１１ｂから当該ベース１０の端面に至る通
路１１ｃ、１１ｄが形成されている。図示されるよう
に、ガス吸収室１１は一方側にずれた位置にあり、長い
方の通路１１ｄにおいては途中で直交方向に分岐した通
路１１ｅが形成されている。これらの通路径はいずれも
１００μｍである。これらの通路１１ｃ、１１ｄ、１１
ｅのベース端面部がそれぞれガス吸収溶液注入口１３、
溶液取出口１４、試薬注入口１５となる。
【０００６】溶液注入口１３から供給されたガス吸収溶
液は、ガス吸収室１１を通過する間に多孔質ガラス板２
０通じて大気中のガスが吸収され、そのガス吸収溶液中
のガスは、試薬注入口１５よりの試薬と反応して検出可
能な物質に化学変化する。
液は、ガス吸収室１１を通過する間に多孔質ガラス板２
０通じて大気中のガスが吸収され、そのガス吸収溶液中
のガスは、試薬注入口１５よりの試薬と反応して検出可
能な物質に化学変化する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで大気中のＮＯ
2濃度を検出するには試薬として 2,3-Diaminonaphthale
ne が用いられる。(株) 同仁化学の試薬データによれ
ば、次の化学式に示すように、ガス吸収溶液に吸収され
たＮＯ2の亜硝酸イオン(ＮＯ2 -)と反応してナフタレン
トリアゾールの蛍光性付加体を形成することが記されて
いる。
2濃度を検出するには試薬として 2,3-Diaminonaphthale
ne が用いられる。(株) 同仁化学の試薬データによれ
ば、次の化学式に示すように、ガス吸収溶液に吸収され
たＮＯ2の亜硝酸イオン(ＮＯ2 -)と反応してナフタレン
トリアゾールの蛍光性付加体を形成することが記されて
いる。
【０００８】
【化１】化学式
【０００９】又、前記試薬データによると、2,3-Diamin
onaphthalene とＮＯ2 -の反応条件について詳細に検討
されており、反応はｐＨ＝２以下で最も速く、室温で５
分と短時間であり、生成した付加体は、ｐＨ＝１０以上
で最も効率よく蛍光を発する。検出限界は旧来の Gries
s 法では数μＭであるが 2,3-Diaminonaphthalene では
数十ｎＭと５０〜１００倍高感度である。
onaphthalene とＮＯ2 -の反応条件について詳細に検討
されており、反応はｐＨ＝２以下で最も速く、室温で５
分と短時間であり、生成した付加体は、ｐＨ＝１０以上
で最も効率よく蛍光を発する。検出限界は旧来の Gries
s 法では数μＭであるが 2,3-Diaminonaphthalene では
数十ｎＭと５０〜１００倍高感度である。
【００１０】つまり、上記試薬による化学反応は、酸性
下でないと反応しないため、ガス吸収溶液に試薬を混合
した時にｐＨ３以下となるようにその試薬を調整する必
要があり、しかも、この反応で生じた付加体はアルカリ
性もしくは中性溶液下でないと蛍光を発しないため、前
記反応の終了後にｐＨ６以上になるようにアルカリ溶液
(ＮａＯＨ)を滴下する操作が必要となる。これらの一連
の作業を図２に示す。
下でないと反応しないため、ガス吸収溶液に試薬を混合
した時にｐＨ３以下となるようにその試薬を調整する必
要があり、しかも、この反応で生じた付加体はアルカリ
性もしくは中性溶液下でないと蛍光を発しないため、前
記反応の終了後にｐＨ６以上になるようにアルカリ溶液
(ＮａＯＨ)を滴下する操作が必要となる。これらの一連
の作業を図２に示す。
【００１１】このようにＮＯ2測定のように、試薬との
反応後の測定時にｐＨ調整の作業が必要となるものにあ
っては、Ｙ字流路にさらにもう一流路加える必要があ
り、さらに強アルカリの添加は材質上好ましくない。
反応後の測定時にｐＨ調整の作業が必要となるものにあ
っては、Ｙ字流路にさらにもう一流路加える必要があ
り、さらに強アルカリの添加は材質上好ましくない。
【００１２】従って本発明は上述した課題を解決するこ
とを目的とする。
とを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の分子拡散を用い
た反応法は、検出対象の溶液と試薬との反応に適したｐ
Ｈ値(Ａ)があり、前記反応により生じた反応物質の測定
時に別のｐＨ値(Ｂ)が要求される一連の反応を行なうた
めの反応法において、検出対象の溶液と試薬を混合した
ときに最終的にｐＨがＢとなるように前記２液のｐＨを
それぞれ調節しておき、前記２液を所定内径を有するＹ
字流路を用いて合流させ、合流した２液が直線状の流路
を流れる間に分子拡散によって２液が次第に混合し、そ
の混合過程で生じる適したｐＨ値下で２液を反応させる
ことを特徴とする。
た反応法は、検出対象の溶液と試薬との反応に適したｐ
Ｈ値(Ａ)があり、前記反応により生じた反応物質の測定
時に別のｐＨ値(Ｂ)が要求される一連の反応を行なうた
めの反応法において、検出対象の溶液と試薬を混合した
ときに最終的にｐＨがＢとなるように前記２液のｐＨを
それぞれ調節しておき、前記２液を所定内径を有するＹ
字流路を用いて合流させ、合流した２液が直線状の流路
を流れる間に分子拡散によって２液が次第に混合し、そ
の混合過程で生じる適したｐＨ値下で２液を反応させる
ことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】アルカリ性の溶液(ｐＨ＝１０.
５)と酸性の試薬(ｐＨ＝１)を所定内径を有するＹ字流
路を用いて合流させるとき、そのＹ字流路におけるＶ字
形状をなす入力流路間の角度を０〜１８０°(好ましく
は以下の実施例にあるように９０°前後)以下にしてお
けば、２液の界面が形成され、流路を流れる過程で分子
拡散によって次第に２液が混合していくものと思われ
る。
５)と酸性の試薬(ｐＨ＝１)を所定内径を有するＹ字流
路を用いて合流させるとき、そのＹ字流路におけるＶ字
形状をなす入力流路間の角度を０〜１８０°(好ましく
は以下の実施例にあるように９０°前後)以下にしてお
けば、２液の界面が形成され、流路を流れる過程で分子
拡散によって次第に２液が混合していくものと思われ
る。
【００１５】従って試薬はｐＨ値が１から次第に上昇し
てゆく。そのｐＨ値がこの試薬の反応に適したｐＨ値Ａ
に近づけば、試薬は溶液と反応するようになる。ここで
試薬および溶液の流量をうまく設定しておくことによ
り、ｐＨＡの前後で試薬と溶液とを１００％反応させる
ことができる。この後も前記分子拡散により２液は互い
に混合し、最終的にｐＨ値が、前記反応で生じた生成物
の検出に適したＢとなる。上記のｐＨ値の１０.５およ
び１は、２液が完全に混合したときにｐＨ値がＢとなる
ように選定したものである。
てゆく。そのｐＨ値がこの試薬の反応に適したｐＨ値Ａ
に近づけば、試薬は溶液と反応するようになる。ここで
試薬および溶液の流量をうまく設定しておくことによ
り、ｐＨＡの前後で試薬と溶液とを１００％反応させる
ことができる。この後も前記分子拡散により２液は互い
に混合し、最終的にｐＨ値が、前記反応で生じた生成物
の検出に適したＢとなる。上記のｐＨ値の１０.５およ
び１は、２液が完全に混合したときにｐＨ値がＢとなる
ように選定したものである。
【００１６】以下、このＹ字流路の有効性を以下の実施
例において検証する。
例において検証する。
【００１７】(実施例１)図３において、反応装置２１
は、２枚の透明樹脂板２１ａ(一部破断して描く)、２１
ｂが貼り合わされたものである。それぞれの樹脂板に溝
Ｑを形成することで図示したようなＹ字形状の流路をな
し、幅２００μｍ、深さ２０μｍのマイクロ流路２１ｃ
を形成している。２２はガス検出センサ１にポンプＰ１
を通じてガス吸収溶液を供給するためのタンクである。
は、２枚の透明樹脂板２１ａ(一部破断して描く)、２１
ｂが貼り合わされたものである。それぞれの樹脂板に溝
Ｑを形成することで図示したようなＹ字形状の流路をな
し、幅２００μｍ、深さ２０μｍのマイクロ流路２１ｃ
を形成している。２２はガス検出センサ１にポンプＰ１
を通じてガス吸収溶液を供給するためのタンクである。
【００１８】２２は、０〜５０×１０-6亜硝酸イオンを
含む３％ triehtanolamine 溶液(ｐＨ＝１０.５)を蓄え
るタンクであり、ポンプＰ１を通じてＹ字流路２１ｃの
一方の頂部に供給される。２３は、蛍光試薬(2,3-Diami
nonaphthalene)の塩酸溶液(ｐＨ＝１.０)を蓄えるタン
クであり、ポンプＰ２を通じてＹ字流路２１ｃの他方の
頂部に供給される。そのＹ字流路におけるＶ字形状をな
す入力流路間の角度は９０度前後とした。
含む３％ triehtanolamine 溶液(ｐＨ＝１０.５)を蓄え
るタンクであり、ポンプＰ１を通じてＹ字流路２１ｃの
一方の頂部に供給される。２３は、蛍光試薬(2,3-Diami
nonaphthalene)の塩酸溶液(ｐＨ＝１.０)を蓄えるタン
クであり、ポンプＰ２を通じてＹ字流路２１ｃの他方の
頂部に供給される。そのＹ字流路におけるＶ字形状をな
す入力流路間の角度は９０度前後とした。
【００１９】２４は、マイクロ流路２１ｃにおける直線
状流路の下流部に対して励起光を照射する紫外発光ＬＤ
である。２５は、励起光の照射により発する蛍光を検出
するための光電子増倍管である。２６は前記紫外光ＬＤ
を点灯制御すると共に、光電子増倍管２５で検出された
蛍光強度を検出する検出器である。２７はこの反応装置
２２を通過した測定済み溶液を受けとめるためのタンク
である。
状流路の下流部に対して励起光を照射する紫外発光ＬＤ
である。２５は、励起光の照射により発する蛍光を検出
するための光電子増倍管である。２６は前記紫外光ＬＤ
を点灯制御すると共に、光電子増倍管２５で検出された
蛍光強度を検出する検出器である。２７はこの反応装置
２２を通過した測定済み溶液を受けとめるためのタンク
である。
【００２０】ポンプＰ１、Ｐ２による流量を０.１μl/m
in〜０.４ml/minとした。この流量に従って両タンクか
らの溶液を混合したときの最終ｐＨ値が７となるよう
に、各溶液のｐＨ値を前記のごとく定めた。前記励起光
の波長は３７０nmとし、光電子増倍管２５で波長４２５
nmの蛍光を測定したときの亜硝酸イオン濃度に対する蛍
光強度のデータを図４に示す。
in〜０.４ml/minとした。この流量に従って両タンクか
らの溶液を混合したときの最終ｐＨ値が７となるよう
に、各溶液のｐＨ値を前記のごとく定めた。前記励起光
の波長は３７０nmとし、光電子増倍管２５で波長４２５
nmの蛍光を測定したときの亜硝酸イオン濃度に対する蛍
光強度のデータを図４に示す。
【００２１】(実施例２)上記マイクロ流路２１ｃにおけ
る溝Ｑの断面形状を幅１００μm、深さ１００μmとし、
その他の条件を実施例１の場合と同じにして行ったとき
の亜硝酸イオン濃度に対する蛍光強度のデータを図５に
示す。
る溝Ｑの断面形状を幅１００μm、深さ１００μmとし、
その他の条件を実施例１の場合と同じにして行ったとき
の亜硝酸イオン濃度に対する蛍光強度のデータを図５に
示す。
【００２２】(実施例３)上記マイクロ流路２１ｃの内径
を５００μmとし、その他の条件を実施例１の場合と同
じにして行ったときの亜硝酸イオン濃度に対する蛍光強
度のデータを図６に示す。
を５００μmとし、その他の条件を実施例１の場合と同
じにして行ったときの亜硝酸イオン濃度に対する蛍光強
度のデータを図６に示す。
【００２３】(実施例４)上記マイクロ流路２１ｃの内径
を７５μmとし、その他の条件を実施例１の場合と同じ
にして行ったときの亜硝酸イオン濃度に対する蛍光強度
のデータを図７に示す。
を７５μmとし、その他の条件を実施例１の場合と同じ
にして行ったときの亜硝酸イオン濃度に対する蛍光強度
のデータを図７に示す。
【００２４】これらの図４〜図６から分かるように、亜
硝酸イオン濃度と蛍光強度とは共に正の相関関係が確認
され、蛍光強度の測定値からタンク２２内の塩酸溶液に
含まれる亜硝酸イオン濃度を知ることができる。
硝酸イオン濃度と蛍光強度とは共に正の相関関係が確認
され、蛍光強度の測定値からタンク２２内の塩酸溶液に
含まれる亜硝酸イオン濃度を知ることができる。
【００２５】ここで参考のために、図２に示す従来の手
法に倣って、ビーカー内で混合したときにｐＨ２となる
ように調整した2,3-Diaminonaphthaleneの塩酸溶液４ｍ
ｌと、０〜１.０×１０-6亜硝酸イオンを含む３％ trie
htanolamine溶液４ｍｌとを混合し、１０分間反応させ
てからＮａＯＨを添加してｐＨ７に調整して蛍光測定し
た。このときのデータを図８に示す。この場合も亜硝酸
イオン濃度と蛍光強度とは当然ながら正の相関関係があ
った。
法に倣って、ビーカー内で混合したときにｐＨ２となる
ように調整した2,3-Diaminonaphthaleneの塩酸溶液４ｍ
ｌと、０〜１.０×１０-6亜硝酸イオンを含む３％ trie
htanolamine溶液４ｍｌとを混合し、１０分間反応させ
てからＮａＯＨを添加してｐＨ７に調整して蛍光測定し
た。このときのデータを図８に示す。この場合も亜硝酸
イオン濃度と蛍光強度とは当然ながら正の相関関係があ
った。
【００２６】以上の実施例からわかったように、本発明
のマイクロ流路を持つ反応装置によれば、試薬との反応
が行われ、かつ、反応後のアルカリ添加を行うことな
く、前記反応で生じた生成物を検出できることが判明し
た。
のマイクロ流路を持つ反応装置によれば、試薬との反応
が行われ、かつ、反応後のアルカリ添加を行うことな
く、前記反応で生じた生成物を検出できることが判明し
た。
【００２７】ついでに、図２のバッチ処理でアルカリ添
加を行わなかったときのデータを図９に示す。 ・図中のＡ：混合したときにｐＨ２となるように調整し
た2,3-Diaminonaphthaleneの塩酸溶液４ｍｌと、０〜
１.０×１０-6亜硝酸イオンを含む３％ triehtanolamin
e溶液４ｍｌとを混合し、１０分間反応させてからＮａ
ＯＨを添加せずに蛍光測定したときのデータ。 ・図中のＢ：混合したときにｐＨ３となるように調整し
た2,3-Diaminonaphthalenetの塩酸溶液４ｍｌと、０〜
１.０×１０-6亜硝酸イオンを含む３％ triehtanolamin
e溶液４ｍｌとを混合し、１０分間反応させてからＮａ
ＯＨを添加せずに蛍光測定したときのデータ。 ・図中のＣ：混合したときにｐＨ６となるように調整し
た2,3-Diaminonaphthaleneの塩酸溶液４ｍｌと、０〜
１.０×１０-6亜硝酸イオンを含む３％ triehtanolamin
e溶液４ｍｌとを混合し、１０分間反応させてからＮａ
ＯＨを添加せずに蛍光測定したときのデータ。このよう
にバッチ法において従来技術ではアルカリ添加なしの場
合はいずれも蛍光測定はできなかった。
加を行わなかったときのデータを図９に示す。 ・図中のＡ：混合したときにｐＨ２となるように調整し
た2,3-Diaminonaphthaleneの塩酸溶液４ｍｌと、０〜
１.０×１０-6亜硝酸イオンを含む３％ triehtanolamin
e溶液４ｍｌとを混合し、１０分間反応させてからＮａ
ＯＨを添加せずに蛍光測定したときのデータ。 ・図中のＢ：混合したときにｐＨ３となるように調整し
た2,3-Diaminonaphthalenetの塩酸溶液４ｍｌと、０〜
１.０×１０-6亜硝酸イオンを含む３％ triehtanolamin
e溶液４ｍｌとを混合し、１０分間反応させてからＮａ
ＯＨを添加せずに蛍光測定したときのデータ。 ・図中のＣ：混合したときにｐＨ６となるように調整し
た2,3-Diaminonaphthaleneの塩酸溶液４ｍｌと、０〜
１.０×１０-6亜硝酸イオンを含む３％ triehtanolamin
e溶液４ｍｌとを混合し、１０分間反応させてからＮａ
ＯＨを添加せずに蛍光測定したときのデータ。このよう
にバッチ法において従来技術ではアルカリ添加なしの場
合はいずれも蛍光測定はできなかった。
【００２８】次に本発明のマイクロ流路を持つ反応装置
を用いたガス計測装置の１実施形態を実施例４として図
９に示す。 (実施例５)１は上述したガス検出センサであり、ポンプ
Ｐ３を通じてタンク３１からガス吸収溶液が供給され
る。本ガス検出装置でＮＯ2濃度を検出する場合には、
上記実施例の場合と同様に３％ triehtanolamine 溶液
(ｐＨ＝１０.５)を用いるがこの溶液には亜硝酸イオン
は添加しない。尚、本実施形態では、Ｙ字流路２１ｃの
溝Ｑとして幅２００μｍ、深さ２００μｍの形状とした
が管状であってもよい。
を用いたガス計測装置の１実施形態を実施例４として図
９に示す。 (実施例５)１は上述したガス検出センサであり、ポンプ
Ｐ３を通じてタンク３１からガス吸収溶液が供給され
る。本ガス検出装置でＮＯ2濃度を検出する場合には、
上記実施例の場合と同様に３％ triehtanolamine 溶液
(ｐＨ＝１０.５)を用いるがこの溶液には亜硝酸イオン
は添加しない。尚、本実施形態では、Ｙ字流路２１ｃの
溝Ｑとして幅２００μｍ、深さ２００μｍの形状とした
が管状であってもよい。
【００２９】ガス検出センサ１にタンク３１より３％ t
riehtanolamine 溶液を供給する。供給流量は実施例１
の場合と同じである。３％ triehtanolamine 溶液がガ
ス検出センサ１を通過する間に、大気中のＮＯ2ガスが
吸収され亜硝酸イオンの形で溶け込む。その亜硝酸イオ
ンを含む３％ triehtanolamine 溶液が反応装置２１の
Ｙ字流路２１ｃの一方に供給され、他方にはタンク２３
からも2,3-Diaminonaphthalenetの塩酸溶液が供給され
る。この反応装置２１における作用は実施例で述べたも
のと同じであるため、検出器２６で測定された蛍光強度
から大気中のＮＯ2濃度を知ることができる。
riehtanolamine 溶液を供給する。供給流量は実施例１
の場合と同じである。３％ triehtanolamine 溶液がガ
ス検出センサ１を通過する間に、大気中のＮＯ2ガスが
吸収され亜硝酸イオンの形で溶け込む。その亜硝酸イオ
ンを含む３％ triehtanolamine 溶液が反応装置２１の
Ｙ字流路２１ｃの一方に供給され、他方にはタンク２３
からも2,3-Diaminonaphthalenetの塩酸溶液が供給され
る。この反応装置２１における作用は実施例で述べたも
のと同じであるため、検出器２６で測定された蛍光強度
から大気中のＮＯ2濃度を知ることができる。
【００３０】図１０で示したガス検出装置では構成を分
かりやすくするために、ガス検出センサ１と反応装置２
１とを個別のものとしたが、実際の製作にあたってはポ
ンプ等も含めて一つのチップに組み込んでμＴＡＳ化を
図る。
かりやすくするために、ガス検出センサ１と反応装置２
１とを個別のものとしたが、実際の製作にあたってはポ
ンプ等も含めて一つのチップに組み込んでμＴＡＳ化を
図る。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、検出対象の溶液と
試薬との反応をｐＨ値(Ａ)で行い、この反応により生じ
た反応物質の検出を別のｐＨ値(Ｂ)で行う反応系では、
従来、反応後にｐＨ調整の操作が必要であったが、本発
明では、Ｙ字をなすマイクロ流路を用いて溶液と試薬と
を合流させ、合流後に分子拡散によって両液を次第に混
合するようにしたので、ｐＨ調整を行うことなく、上記
の反応および反応後の検出が可能となり、リアルタイム
の測定および装置のマイクロＴＡＳ化が可能となる。
試薬との反応をｐＨ値(Ａ)で行い、この反応により生じ
た反応物質の検出を別のｐＨ値(Ｂ)で行う反応系では、
従来、反応後にｐＨ調整の操作が必要であったが、本発
明では、Ｙ字をなすマイクロ流路を用いて溶液と試薬と
を合流させ、合流後に分子拡散によって両液を次第に混
合するようにしたので、ｐＨ調整を行うことなく、上記
の反応および反応後の検出が可能となり、リアルタイム
の測定および装置のマイクロＴＡＳ化が可能となる。
【図１】 気体センサの分解斜視図
【図２】 従来の測定手順を示した図
【図３】 本発明の分子拡散を用いた反応装置の実施形
態を示した図
態を示した図
【図４】 図３の反応装置で測定した亜硝酸イオン濃度
に対する蛍光強度との関係を示したグラフ図
に対する蛍光強度との関係を示したグラフ図
【図５】 図３の反応装置で測定した亜硝酸イオン濃度
に対する蛍光強度との関係を示したグラフ図
に対する蛍光強度との関係を示したグラフ図
【図６】 図３の反応装置で測定した亜硝酸イオン濃度
に対する蛍光強度との関係を示したグラフ図
に対する蛍光強度との関係を示したグラフ図
【図７】 図３の反応装置で測定した亜硝酸イオン濃度
に対する蛍光強度との関係を示したグラフ図
に対する蛍光強度との関係を示したグラフ図
【図８】 図２の手順に従って測定した亜硝酸イオン濃
度に対する蛍光強度との関係を示したグラフ図
度に対する蛍光強度との関係を示したグラフ図
【図９】 図２に示した手順においてｐＨ調整を省いた
時の亜硝酸イオン濃度に対する蛍光強度との関係を示し
たグラフ図
時の亜硝酸イオン濃度に対する蛍光強度との関係を示し
たグラフ図
【図１０】 本発明の分子拡散を用いた反応装置に図１
の気体センサを組み合わせたガス濃度検出装置を示した
図
の気体センサを組み合わせたガス濃度検出装置を示した
図
１ ガス検出センサ ２１ 反応装置 ２１ｃ マイクロ流路 ２２,２３,２７,３１ タンク ２４ 紫外発光ＬＤ ２５ 光電子増倍管 ２６ 検出器 Ｐ ポンプ Ｑ 溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小竹 玉緒 徳島県徳島市北常三島町３−12 リベロ 201 Ｆターム(参考） 2G042 AA01 BB07 BB08 CA01 CB01 DA09 FA11 FA20 GA05 HA03 HA06 HA07 2G054 AA01 CA06 CB01 CE02 CE10 EA03 FA12 FA32 FA50 FB08 GA02 2G058 AA03 BA08 DA01 DA07 GA02
Claims (7)
- 【請求項１】 検出対象の溶液と試薬とをｐＨ値(Ａ)で
反応させてからこの反応により生じた反応物質の検出を
別のｐＨ値(Ｂ)で行う必要のある場合の反応法におい
て、 検出対象の溶液と試薬を混合したときに最終的にｐＨが
Ｂとなるように前記２液のｐＨをそれぞれ調節してお
き、前記２液を所定内径を有するＹ字流路を用いて合流
させ、合流した２液が直線状の流路を流れる間に分子拡
散によって２液が次第に混合し、その混合過程で生じる
適したｐＨ値下で２液を反応させることを特徴とする分
子拡散を用いた反応法。 - 【請求項２】 検出対象の溶液と試薬とをｐＨ値(Ａ)で
反応させてからこの反応により生じた反応物質の検出を
別のｐＨ値(Ｂ)で行う必要のある場合の反応装置におい
て、 所定の内径もしくはこれと同等の断面積を有する流路を
Ｙ字状に形成し、このＹ字流路で２液を合流させること
で上記の反応および反応物質の測定を可能にしたことを
特徴とする分子拡散を用いた反応装置。 - 【請求項３】 上記Ｙ字流路におけるＶ部のなす角度が
０°〜１8０°である請求項２記載の反応装置。 - 【請求項４】 上記所定の内径(ｒ)は１０μｍ＜ｒ＜〜
５ｍである請求項２もしくは３に記載の反応装置。 - 【請求項５】 上記２液をＹ字流路に対し０.０１μl/m
in〜１l/minの流量で供給する請求項２〜４のいずれか
に記載の反応装置。 - 【請求項６】 上記検出対象の溶液に、０．０１％ 〜
１０％ ｄtriehtanolamine 溶液を用い、上記試薬に、
蛍光試薬(2,3-Diaminonaphthalene)の酸溶液を用い、両
液を混合したときの最終的なｐＨが６〜１０となるよう
に前記両液のｐＨを調整しておき、前記試薬との反応に
より発生する蛍光の強度から前記 triehtanolamine 溶
液に含まれていた亜硝酸イオンの濃度を判定する請求項
２〜５のいずれかに記載の反応装置。 - 【請求項７】 気体のみ透過させる多孔質材下に形成し
た溝にガス吸収溶液を通じることで大気中のガスを前記
溶液に吸収させる気体検出センサと、 所定の内径もしくはこれと同等の断面積を有する流路を
Ｙ字状に形成し、このＹ字流路で２液を合流させること
で上記の反応および反応物質の測定を可能にした分子拡
散を用いた反応装置とを組み合わせてなることを特徴と
するガス濃度検出装置。
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|---|---|---|---|
| JP25150499A JP4033589B2 (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 分子拡散を用いた反応法およびその装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001074724A true JP2001074724A (ja) | 2001-03-23 |
| JP4033589B2 JP4033589B2 (ja) | 2008-01-16 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25150499A Expired - Lifetime JP4033589B2 (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 分子拡散を用いた反応法およびその装置 |
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| JP (1) | JP4033589B2 (ja) |
Cited By (6)
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| WO2020067024A1 (ja) | 2018-09-25 | 2020-04-02 | 京セラ株式会社 | 検体処理デバイスへの検体導入方法 |
| WO2020090582A1 (ja) | 2018-10-29 | 2020-05-07 | 京セラ株式会社 | 計測装置 |
-
1999
- 1999-09-06 JP JP25150499A patent/JP4033589B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US11921027B2 (en) | 2018-09-25 | 2024-03-05 | Kyocera Corporation | Method for introducing liquid samples into sample processing device |
| WO2020090582A1 (ja) | 2018-10-29 | 2020-05-07 | 京セラ株式会社 | 計測装置 |
| US11802826B2 (en) | 2018-10-29 | 2023-10-31 | Kyocera Corporation | Measurement apparatus |
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| JP4033589B2 (ja) | 2008-01-16 |
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