JP2001091506A - 全有機炭素計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、酸化反応槽と計量器間の液の移動を
省けるようにすることを目的とする。 【解決手段】本発明では、所定量の試料を試料ボトル５
からシリンダ２ａ内へ導入した後、ロータリーバルブ１
を酸化剤導入流路ｂに切換え、ペルオキソ硫酸塩をシリ
ンダ２ａ内へ採取し、シリンダ２内の試料に添加する。
ぺルオキソ硫酸塩をシリンダ２ａ内へ採取すれば、ロー
タリーバルブ１を検出流路ｃに切換るとともに、シリン
ダ２ａ内へキャリアガスを流入させ、試料等を攪拌する
と同時に紫外線ランプ３から発生する紫外線をマイクロ
シリンジ２内の試料に当て、酸化反応を起こさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機汚濁の指標と
して河川、湖沼、海域工場廃水などの水質の監視用およ
び排水処理設備の評価、管理用に用いられるほか、冷却
水、ボイラ水、純水などの有機性不純物の管理に用いら
れる全有機炭素計(以下ＴＯＣ計という)に関する。

【０００２】

【従来の技術】今年、公害調査等のため、上下水道水、
各種プラント用水、河川等の水中に含まれる有機炭素、
土などに含まれる有機炭素の計測が重要な項目の一つと
なっており、かかる有機炭素の計測には例えばＴＯＣ計
が用いられている。

【０００３】ＴＯＣ計は、主に、試料をサンプリングす
るサンプリング装置、有機体炭素(ＴＯＣ)を二酸化炭素
に変換する変換部、変換された二酸化炭素を測定する非
分散形赤外線式ガス分析計とから構成され、変換部は、
試料を酸素含むキャリアガスと共に高温に保持された酸
化触媒充填管に注入し、ＴＯＣを二酸化炭素に変換する
燃焼酸化式によるものと、試料を酸化剤(ぺルオキソ硫
酸塩)と反応させてＴＯＣを二酸化炭素に変換する湿式
酸化式によるものとがある。

【０００４】ここで、湿式酸化式によるものにおいて、
酸化処理は、試料サンプリングのための計量器とはべつ
に酸化反応槽を設け、試料や酸化剤であるペルオキソ硫
酸塩を計量器で計量し、酸化反応槽に注入し、紫外線ラ
ンプを当てて酸化反応を起こし、二酸化炭素を発生させ
る機構になっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の機構の
場合、測定を行うのに次のような手順が必要になる。 (1)計量器で試料を採水し、酸化反応槽に注入する。 (2)計量器で酸化剤であるぺルオキソ硫酸塩を採水し、
酸化反応槽に注入する。 (3)反応槽内で攪拌しながら、紫外線を当て酸化反応を
起こす。 (4)測定終了後、反応槽内の液を計量器を使って排出す
る。 従って、従来の方法では以上のように計量器と反応槽の
間で液の移動が必要なので、測定に時間がかかる。そこ
で、本発明は、上記課題を解決して、計量器そのものに
酸化反応槽の機能を付加し、酸化反応槽と計量器間の液
の移動を省けるようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、試料導入流路、酸化剤導入流路、検出流路
を各々切換接続する切換手段と、該切換手段に接続さ
れ、各流路との間で液の吸引・吐出を行うサンプリング
手段と、該サンプリング手段の周囲に配設された紫外線
照射手段とからなる。

【０００７】ここで、サンプリング手段は、例えばシリ
ンダとプランジャーとからなり、シリンダとしては、ガ
ラス、ポリアクリル樹脂などからなる中空円筒体の容器
を用いることができ、シリンダには少なくとも試料吸引
口とプランジャー挿入口が備えられている。プランジャ
ーは、シリンダと同様の材質により構成され、シリンダ
のプランジャー挿入口に挿入される。プランジャーは、
例えばＯリングによりシリンダと密にされ、液漏れを防
止される。

【０００８】切換手段は、少なくとも試料導入流路、酸
化剤導入流路、検出流路、サンプリング手段を接続する
ポートを備えていれば、特に構成は限定されず、四方、
六方ロータリーバルブなどを用いることができる。な
お、試料導入流路には試料容器が、酸化剤導入流路には
酸化剤容器が、検出流路には検出器が各々配設されてい
る。ここで、酸化剤としては、例えばペルオキソ硫酸塩
を用いることができるが、これに限定されず、ＴＯＣを
二酸化炭素に酸化できるものならば何でもよい。また、
検出器は、二酸化炭素を検出できるものならば、特に限
定されず、例えば非分散型赤外線ガス分析計、ガスクロ
マトグラフ、固体電解質センサなどを用いることができ
る。

【０００９】紫外線照射手段は、サンプリング手段に紫
外線を照射してサンプリング手段内で酸化反応を起こす
ためのもので、例えば、重水素ランプ、キセノンランプ
などを用いることができるが、これらに限定されない。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１は本発明のＴＯＣ計の概略図を示
す。図１中１は４つの接続ポートおよび１つの共通ポー
トを備え、共通ポートのマイクロシリンジ２と各流路と
の接続を切り換えるロータリーバルブである。ロータリ
ーバルブ１の接続ポートには、試料ボトル５から試料を
吸引するための試料導入流路ａ、ペルオキソ硫酸塩ボト
ル６から酸化剤であるペルオキソ硫酸塩を吸引するため
の酸化剤導入流路ｂ、酸化後の試料を検出器(図示せず)
へ供給するための検出流路ｃ、ガス等を排出するための
ドレイン流路ｄが各々接続されている。なお、検出器と
しては、例えば非分散形赤外線ガス分析計が設けられて
いる。

【００１１】マイクロシリンジ２は、シリンダ２ａとプ
ランジャー２ｂによって構成され、プランジャー２ｂの
上下動によって試料等の注入、注出が行われる。また、
シリンダ２ａには、パージ口２ｃが設けられており、キ
ャリアガス源４から試料等を攪拌するためのキャリアガ
スを導入する。キャリアガスとしては、無機体炭素(Ｉ
Ｃ)除去処理のためにも、二酸化炭素を含まない空気ま
たは窒素が用いられる。さらに、マイクロシリンジ２の
周囲には紫外線ランプ３が配設されており、マイクロシ
リンジ２内を照射して酸化反応を起こす。紫外線ランプ
３としては、例えば、重水素ランプを用いることができ
る。

【００１２】なお、ロータリーバルブ１の流路切換動作
及びマイクロシリンジ２のプランジャー２ｂの上下動は
モータ等によって構成される駆動手段(図示せず)によっ
て行われ、駆動手段の動作は図示しない制御手段によっ
て制御される。

【００１３】以上の構成において、試料の分析は次のよ
うに行う。まず、ロータリーバルブ１を試料導入流路ａ
に切換え、マイクロシリンジ２と試料導入流路ａとを接
続する。マイクロシリンジ２のプランジャー２ｂを下方
へ動作させ、所定量の試料を試料ボトル５からシリンダ
２ａ内へ導入する。次にロータリーバルブ１を酸化剤導
入流路ｂに切換え、マイクロシリンジ２と酸化剤導入流
路ｂとを接続する。マイクロシリンジ２のプランジャー
２ｂを下方へ動作させ、ペルオキソ硫酸塩をペルオキソ
硫酸塩ボトル６からシリンダ２ａ内へ採取し、シリンダ
２内の試料に添加する。

【００１４】ペルオキソ硫酸塩をシリンダ２ａ内へ採取
すれば、ロータリーバルブ１を検出流路ｃに切換るとと
もに、プランジャー２ｂをパージ口２ｃより下方に下げ
ておいて、パージ口２ｃよりシリンダ２ａ内へキャリア
ガスを流入させ、試料等を攪拌する。それと同時に紫外
線ランプ３から発生する紫外線をマイクロシリンジ２内
の試料に当て、酸化反応を起こす。酸化反応が起きると
ＴＯＣが二酸化炭素に変換され、遊離された二酸化炭素
が検出流路ｃに入り、図示しない検出器で検出される。

【００１５】測定終了後、ロータリーバルブ１をドレイ
ン流路ｄに切換え、マイクロシリンジ２とドレイン流路
ｄとを接続する。マイクロシリンジ２のプランジャー２
ｂを上方へ動作させて、試料を排出する。

【００１６】以上の説明では、サンプリング手段として
マイクロシリンジ２を用いたが、本発明はこれに限定さ
れず、送液ポンプを用いてビーカーなどの容器に採取し
ても良い。また、ロータリーバルブ２も八方バルブなど
を用いても良い。

【発明の効果】本発明によれば、試料のサンプリングと
酸化反応を同じ位置で行えるので、液の移動動作がなく
なり、測定にかかる時間が短くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＴＯＣ計の概略図

【符号の説明】

１:ロータリーバルブ ２:マイクロシリンジ ３:紫外線ランプ ４:キャリアガス源 ５:試料ボトル ６:ペルオキソ硫酸塩ボトル ａ:試料導入流路 ｂ:酸化剤導入流路 ｃ:検出流路 ｄ:ドレイン流路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】試料導入流路、酸化剤導入流路、検出流路
   を各々切換接続する切換手段と、該切換手段に接続さ
   れ、各流路との間で液の吸引・吐出を行うサンプリング
   手段と、該サンプリング手段の周囲に配設された紫外線
   照射手段とからなる全有機炭素計。