JP2001281187A - Concentration measuring method for polycarboxylic acids and instrument therefor - Google Patents

Concentration measuring method for polycarboxylic acids and instrument therefor

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JP2001281187A
JP2001281187A JP2000093852A JP2000093852A JP2001281187A JP 2001281187 A JP2001281187 A JP 2001281187A JP 2000093852 A JP2000093852 A JP 2000093852A JP 2000093852 A JP2000093852 A JP 2000093852A JP 2001281187 A JP2001281187 A JP 2001281187A
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polycarboxylic acids
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洋 井上
Atsushi Udagawa
淳 宇田川
Hirohito Higo
裕仁 肥後
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a concentration measuring method for polycarboxylic acids and an instrument therefore, capable of quantitatively determining simply and rapidly the concentration of polycarboxylic acids in a sample with high sensitivity by means of highly accurate and highly sensitive detection of an increase in its electrical conductivity. SOLUTION: The sample containing polycarboxylic acids is oxidated. A difference between the electrical conductivity of the sample before the oxidation and that after the oxidation is detected by using a differential conductivity meter, which has at least two conductance cells each having an electrode and disposed in a position where the sample is placed before the oxidation and a position where the sample is placed after the oxidation, respectively, and outputs a difference between signals themselves from the two conductance cells as a difference in electrical conductivity of the sample between the positions of the two conductance cells. Thus, the increase in the electrical conductivity caused by the oxidation/decomposition of the polycarboxylic acids is measured and the concentration of the polycarboxylic acids in the sample is quantitatively determined the increase in the electrical conductivity.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリカルボン酸類
の濃度測定方法および装置に関し、とくに、ポリカルボ
ン酸類を含む試料を酸化させ、ポリカルボン酸類の酸化
分解によって生じた電気伝導度増加量を精度と安定性を
兼備した新規な電気伝導度計で測定し、この電気伝導度
増加量から試料中のポリカルボン酸類の濃度を定量でき
るようにした、高感度、簡便かつ迅速にポリカルボン酸
類を検出する方法および装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for measuring the concentration of polycarboxylic acids, and more particularly, to oxidizing a sample containing polycarboxylic acids and measuring the amount of increase in electric conductivity caused by oxidative decomposition of the polycarboxylic acids. Highly sensitive, simple and fast detection of polycarboxylic acids by measuring with a new electrical conductivity meter that has both stability and stability, and enabling the concentration of polycarboxylic acids in the sample to be quantified from the increase in electrical conductivity And a method and apparatus for performing the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリカルボン酸類は、多くの水性系にお
いて、幅広く用いられている。例えば、スケール防止
剤、スラッジ分散剤、防食剤としての機能を利用して、
冷却水やボイラー水に添加されている他、逆浸透膜装置
用、砂糖精製用、紙製造用、地熱プロセス用、油井用の
水処理添加剤として使用されている。また、凝集剤とし
て用・排水処理システムで用いられているほか、洗剤添
加剤、抗皮膜形成剤としても用いられている。これらの
用途分野において、ポリカルボン酸類は上記の機能(ス
ケール防止、スラッジ等の分散、防食、凝集等)を発揮
させるために系内に添加されているが、多くの場合、そ
の機能を十分に発揮させるためには、ポリカルボン酸類
濃度に下限値もしくは最適値が存在するため、系中のポ
リカルボン酸類の濃度を適切に管理する必要がある。し
かし、大多数の用途においては、系中のポリカルボン酸
類の濃度がかなり低濃度であるため、簡便な検出方法が
なく、従来は煩雑な手動分析法である比色法や比濁法に
より検出を行ってきた。この方法は自動化が困難なた
め、検出に多くの時間とコストがかかり、適切な濃度管
理に支障をきたしている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Polycarboxylic acids are widely used in many aqueous systems. For example, using the function as a scale inhibitor, sludge dispersant, anticorrosive,
Besides being added to cooling water and boiler water, it is used as a water treatment additive for reverse osmosis membrane devices, sugar refining, paper manufacturing, geothermal processes, and oil wells. In addition to being used as a flocculant in wastewater treatment systems, it is also used as a detergent additive and an anti-film-forming agent. In these fields of application, polycarboxylic acids are added to the system in order to exhibit the above functions (prevention of scale, dispersion of sludge, corrosion prevention, aggregation, etc.). In order to exert the effect, it is necessary to appropriately control the concentration of the polycarboxylic acids in the system since there is a lower limit or an optimum value for the concentration of the polycarboxylic acids. However, in most applications, since the concentration of polycarboxylic acids in the system is quite low, there is no simple detection method, and detection is conventionally performed by colorimetry or turbidimetry, which is a complicated manual analysis method. I went. Since this method is difficult to automate, detection requires a lot of time and cost, and hinders appropriate concentration management.

【0003】そこで、これらの問題点を解決する方法と
して、蛍光分析法を用い、ポリカルボン酸類を比較的簡
便に検出する方法が提案されている(特開平4−233
918号公報)。しかし、この方法は、分析感度に劣る
ため、系内の微量のポリカルボン酸類を検出するために
は感度が不足するといった問題や、蛍光分析法が選択性
に劣るため、系内他成分によりポリカルボン酸類の検出
が妨害されるといった問題点を有していた。また、通常
のポリカルボン酸類は蛍光を発しないため、蛍光分析法
を用いるためには蛍光プローブをポリカルボン酸類に導
入する必要があり、ポリカルボン酸類の製造コストが増
大してしまうといった問題や、蛍光プローブ導入によ
り、ポリカルボン酸類の本来の機能が低下したり消失し
てしまうといった問題点を有していた。
Therefore, as a method for solving these problems, there has been proposed a method for relatively easily detecting polycarboxylic acids using fluorescence analysis (Japanese Patent Laid-Open No. 4-233).
No. 918). However, this method is inferior in analytical sensitivity, so that the sensitivity is insufficient to detect trace amounts of polycarboxylic acids in the system, and the selectivity of the fluorescent analysis method is low. There was a problem that detection of carboxylic acids was hindered. Further, since ordinary polycarboxylic acids do not emit fluorescence, it is necessary to introduce a fluorescent probe into the polycarboxylic acids in order to use the fluorescence analysis method, and the problem that the production cost of the polycarboxylic acids increases, The introduction of the fluorescent probe has a problem that the original function of the polycarboxylic acids is reduced or lost.

【0004】また、別の方法として、免疫検定法を用
い、ポリカルボン酸類を比較的簡便に検出する方法が提
案されている(特開平9−218199号公報)。しか
し、この方法は、感度的には問題が無いものの測定に要
するコストが高く、連続流れ分析法(FIA:Flow
Injection Analysis)に代表され
る全自動連続測定への適用が困難である等の欠点を有し
ていた。
[0004] As another method, a method for relatively easily detecting polycarboxylic acids using an immunoassay has been proposed (JP-A-9-218199). However, although this method has no problem in sensitivity, the cost required for measurement is high, and a continuous flow analysis method (FIA: Flow) is required.
However, it has drawbacks such as difficulty in application to fully automatic continuous measurement typified by Injection Analysis.

【0005】また、先に本出願人は、化学発光反応を利
用してポリカルボン酸類を検出する方法を提案している
(特願平11−82687号、特願平11−16901
6号)。この方法は、吸光度法や蛍光法に比較して高感
度であり、定量範囲が広く、応答速度が速い(発光反応
に要する時間が短い)ため、特に流通系における高感度
検出法として幅広く利用可能であるが、検出用試薬(化
学発光物質)として高価なルテニウム錯体を用いなけれ
ばならないことや、検出用試薬の前処理装置として高価
で定期的な保守・点検作業を必要とする電解酸化装置が
必要となるなどの問題点を有していた。
The present applicant has previously proposed a method for detecting polycarboxylic acids by utilizing a chemiluminescence reaction (Japanese Patent Application Nos. 11-82687 and 11-16901).
No. 6). This method is more sensitive than the absorbance method and the fluorescence method, has a wide quantitative range, and has a fast response time (the time required for the luminescence reaction is short), so it can be widely used especially as a highly sensitive detection method in distribution systems. However, expensive ruthenium complexes must be used as detection reagents (chemiluminescent substances), and electrolytic oxidation equipment that requires expensive periodic maintenance and inspection work as pretreatment equipment for detection reagents There were problems such as necessity.

【0006】一方、水溶液中の有機物量を測定する方法
として、水溶液中の有機物を酸化分解し、その結果生じ
る炭酸ガスの発生量や電気伝導度増加量を測定すること
で、有機物量を定量する方法が提案されている(特許第
2706290号公報)。この方法は、簡便且つ安価に
水溶液中の有機物量を定量できるため注目に値する方法
であるが、発生炭酸ガス量を検出対象とした場合、検出
感度が低いためにμg/Lレベルの有機物量を定量する
ことは不可能であった。一方、電気伝導度増加量を検出
対象とした場合、検出感度的には問題がなくなるもの
の、従来の電気伝導度計は安定性に劣るため、ドリフト
等の問題から長期間連続して高感度測定を行うことはで
きなかった。また、水溶液中に多量の電解質成分が共存
する系においては、電気伝導度のバックグラウンドが非
常に大きくなるため、従来の電気伝導度計では、酸化分
解によって生じる微量の電気伝導度増加量を測定するこ
とは困難であった。さらに、この方法において、検出感
度を高めるためには、水溶液中の有機物を完全に酸化分
解させる必要があり、有機物を含む水溶液を酸化装置に
何回も循環させる方式を採用している。その結果、測定
はバッチ方式とならざるを得ず、連続的な測定を行うこ
とはできなかった。
On the other hand, as a method of measuring the amount of organic matter in an aqueous solution, the amount of organic matter is quantified by oxidizing and decomposing organic matter in an aqueous solution and measuring the amount of generated carbon dioxide gas and the amount of increase in electric conductivity. A method has been proposed (Japanese Patent No. 2706290). This method is noteworthy because the amount of organic substances in an aqueous solution can be easily and inexpensively quantified. However, when the amount of generated carbon dioxide is targeted for detection, the detection sensitivity is low, so that the amount of organic substances at the μg / L level is low. Quantification was not possible. On the other hand, if the amount of increase in electrical conductivity is targeted for detection, there is no problem in terms of detection sensitivity, but conventional conductivity meters are inferior in stability. Could not do. Also, in a system in which a large amount of electrolyte components coexist in an aqueous solution, the background of the electrical conductivity becomes very large, and therefore, a conventional electrical conductivity meter measures a small increase in electrical conductivity caused by oxidative decomposition. It was difficult to do. Furthermore, in this method, in order to enhance the detection sensitivity, it is necessary to completely oxidize and decompose the organic substance in the aqueous solution, and a method of circulating the aqueous solution containing the organic substance many times through the oxidizing apparatus is adopted. As a result, the measurement had to be performed in a batch system, and continuous measurement could not be performed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
のような従来技術の欠点に鑑み、より高精度、高感度で
微少な電気伝導度増加量まで検出可能とし、該電気伝導
度増加量の検出を介して試料中のポリカルボン酸類の濃
度を、高感度、簡便かつ迅速に定量できるようにした、
しかも、容易に連続測定も行うことができる、ポリカル
ボン酸類の濃度測定方法および装置を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, it is an object of the present invention to make it possible to detect a minute increase in electric conductivity with higher accuracy and sensitivity and to increase the electric conductivity. Through the detection of the amount, the concentration of polycarboxylic acids in the sample can be quantified with high sensitivity, simply and quickly,
Moreover, an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for measuring the concentration of polycarboxylic acids, which can easily perform continuous measurement.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係るポリカルボン酸類の濃度測定方法は、
ポリカルボン酸類を含む試料を酸化し、試料の酸化前の
電気伝導度と酸化後の電気伝導度との差分を、少なくと
も2個の電極を有する電気伝導度測定セルを前記酸化前
の位置と酸化後の位置とに配置し、両電気伝導度測定セ
ルからの検出信号自身の差分を両電気伝導度測定セルの
位置間の試料の電気伝導度の差分として出力する差伝導
度計を用いて検出することにより、ポリカルボン酸類の
酸化分解によって生じた電気伝導度増加量を測定し、該
電気伝導度増加量から試料中のポリカルボン酸濃度を定
量することを特徴とする方法からなる。
In order to solve the above problems, a method for measuring the concentration of polycarboxylic acids according to the present invention comprises:
A sample containing polycarboxylic acids is oxidized, and the difference between the conductivity before oxidation of the sample and the conductivity after oxidation is determined by oxidizing the conductivity measurement cell having at least two electrodes with the position before oxidation. And a differential conductivity meter that outputs the difference between the detection signals from the two conductivity measurement cells as the difference in the electrical conductivity of the sample between the two conductivity measurement cells. The method comprises measuring the amount of increase in electric conductivity caused by oxidative decomposition of polycarboxylic acids, and quantifying the concentration of polycarboxylic acid in the sample from the amount of increase in electric conductivity.

【0009】この方法においては、試料の酸化剤として
光触媒を担体上に固定化した固体酸化剤を用い、この酸
化剤と前記試料を接触させた状態で光を照射して前記試
料を酸化することが好ましい。光触媒としては、例えば
酸化チタンを使用できる。
In this method, a solid oxidizing agent having a photocatalyst immobilized on a carrier is used as an oxidizing agent for a sample, and the sample is oxidized by irradiating light with the oxidizing agent in contact with the sample. Is preferred. As the photocatalyst, for example, titanium oxide can be used.

【0010】また、前記電気伝導度増加量の測定におい
ては、前記試料の電気伝導度のみを直接的に測定するこ
ともできるが、前記試料の電気伝導度に応じた標準液を
キャリア液として用い、キャリア液中に試料を注入して
連続的に試料を酸化し、かつ、連続的に前記電気伝導度
増加量を測定することもできる。
In the measurement of the increase in electric conductivity, only the electric conductivity of the sample can be directly measured. However, a standard solution corresponding to the electric conductivity of the sample is used as a carrier liquid. It is also possible to continuously oxidize the sample by injecting the sample into the carrier liquid, and to continuously measure the increase in the electric conductivity.

【0011】本発明に係るポリカルボン酸類の濃度測定
装置は、ポリカルボン酸類を含む試料が流される試料測
定流路と、該試料測定流路中に配された試料の酸化手段
と、該試料の酸化手段の上流側および下流側に配され
た、少なくとも2個の電極を有する電気伝導度測定セル
を備え、両電気伝導度測定セルからの検出信号自身の差
分を両電気伝導度測定セルの位置間の試料の電気伝導度
の差分として出力する差伝導度計とを有し、該差伝導度
計の出力から、ポリカルボン酸類の酸化分解によって生
じた電気伝導度増加量を測定し、該電気伝導度増加量か
ら試料中のポリカルボン酸濃度を定量するようにしたこ
とを特徴とするものからなる。
An apparatus for measuring the concentration of polycarboxylic acids according to the present invention comprises a sample measurement flow channel through which a sample containing polycarboxylic acids flows, oxidizing means for the sample disposed in the sample measurement flow channel, An electrical conductivity measuring cell having at least two electrodes disposed upstream and downstream of the oxidizing means, and a difference between detection signals themselves from the electrical conductivity measuring cells is determined by a position of the electrical conductivity measuring cells. A differential conductivity meter that outputs the difference in electrical conductivity of the sample between the two, and from the output of the differential conductivity meter, measures the increase in electrical conductivity caused by oxidative decomposition of polycarboxylic acids, It is characterized in that the polycarboxylic acid concentration in the sample is determined from the amount of increase in conductivity.

【0012】上記のようなポリカルボン酸類の濃度測定
方法および装置においては、酸化前後の試料の電気伝導
度増加量から試料中のポリカルボン酸類の濃度が定量さ
れ、この電気伝導度増加量の測定に、2つの電気伝導度
測定セルからの検出信号自身の差分を出力する差伝導度
計が用いられる。この差伝導度計においては、基本的
に、試料の電気伝導度の絶対値ではなく、電気伝導度の
変化分(差分)が検出されるので、試料のバックグラウ
ンドの電気伝導度の大きさやバックグラウンドの変動に
かかわらず、酸化前後の試料の電気伝導度増加量のみが
精度良く検出され、微少な電気伝導度増加量であって
も、極めて高感度な測定が可能になる。また、試料を直
接的に測定できるので、測定のための大がかりな付帯設
備は不要であり、かつ、容易に連続測定が可能になり、
しかも、ほぼリアルタイムの迅速な測定が可能になる。
さらに、試料の酸化に、酸化チタンなどの光触媒活性を
利用したものを用いれば、安定した酸化作用、ひいて
は、安定した電気伝導度増加量の測定が可能になる。こ
のように高精度、高感度で測定された電気伝導度増加量
から、試料中のポリカルボン酸類の濃度が、簡便かつ迅
速に、精度良く定量されることになる。
In the method and apparatus for measuring the concentration of polycarboxylic acids as described above, the concentration of polycarboxylic acids in the sample is quantified from the increase in electric conductivity of the sample before and after oxidation, and the measurement of the increase in electric conductivity is performed. A difference conductivity meter that outputs a difference between detection signals from the two conductivity measurement cells is used. In this differential conductivity meter, basically, not the absolute value of the electrical conductivity of the sample but the change (difference) in the electrical conductivity is detected. Irrespective of the fluctuation of the ground, only the increase in the electrical conductivity of the sample before and after the oxidation is accurately detected, and even with a small increase in the electrical conductivity, an extremely sensitive measurement can be performed. In addition, since the sample can be measured directly, large-scale auxiliary equipment for measurement is not required, and continuous measurement can be easily performed.
In addition, rapid measurement in almost real time becomes possible.
Further, if a sample utilizing photocatalytic activity such as titanium oxide is used for oxidizing a sample, a stable oxidizing action and, consequently, a stable measurement of an increase in electric conductivity can be performed. As described above, the concentration of the polycarboxylic acid in the sample can be simply, quickly, and accurately determined from the increase in electric conductivity measured with high accuracy and high sensitivity.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下に、本発明について、望まし
い実施の形態とともに、詳細に説明する。本発明は、試
料中のポリカルボン酸類の濃度を測定するものである。
本発明で検出対象となるポリカルボン酸類としては特に
限定されないが、例としては次のようなものが挙げられ
る。すなわち、本発明で検出対象となるポリカルボン酸
類は、カルボン酸および不飽和二重結合を有する重合性
単量体からなる単独重合体もしくは共重合体およびそれ
らの塩である。これら重合性単量体の例としては、アク
リル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、クロトン酸、マレ
イン酸、イタコン酸、メサコン酸、フマル酸、シトラコ
ン酸、1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸およびそ
れらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニ
ウム塩や、マレイン酸無水物、1,2,3,6−テトラ
ヒドロフタル酸無水物、3,6−エポキシ−1,2,
3,6−テトラヒドロフタル酸無水物、5−ノルボルネ
ン−2,3−ジカルボン無水物、ビシクロ[2.2.
2]−5−オクテン−2,3−ジカルボン酸無水物、3
−メチル−1,2,6−テトラヒドロフタル酸無水物、
2−メチル−1,3,6−テトラヒドロフタル酸無水物
等が挙げられる。これらの重合性単量体のうち、特に好
ましいのは、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸無
水物である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail together with preferred embodiments. The present invention measures the concentration of polycarboxylic acids in a sample.
The polycarboxylic acids to be detected in the present invention are not particularly limited, and examples thereof include the following. That is, the polycarboxylic acids to be detected in the present invention are a homopolymer or a copolymer comprising a carboxylic acid and a polymerizable monomer having an unsaturated double bond, and salts thereof. Examples of these polymerizable monomers include acrylic acid, methacrylic acid, vinyl acetic acid, crotonic acid, maleic acid, itaconic acid, mesaconic acid, fumaric acid, citraconic acid, 1,2,3,6-tetrahydrophthalic acid and These alkali metal salts, alkaline earth metal salts, ammonium salts, maleic anhydride, 1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, 3,6-epoxy-1,2,2
3,6-tetrahydrophthalic anhydride, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride, bicyclo [2.2.
2] -5-octene-2,3-dicarboxylic anhydride, 3
-Methyl-1,2,6-tetrahydrophthalic anhydride,
2-methyl-1,3,6-tetrahydrophthalic anhydride and the like. Among these polymerizable monomers, particularly preferred are acrylic acid, methacrylic acid and maleic anhydride.

【0014】また、本発明で検出対象となるポリカルボ
ン酸類は、重合体が水溶性である限り、カルボン酸は含
まないが不飽和二重結合を有する重合性単量体を80重
量%未満の量で含んでいてもよい。これらの重合性単量
体の例としては、アクリル酸またはメタクリル酸のC1
〜C4アルキルエステル(具体例としては、メチルアク
リレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチル
メタクリレート、イソブチルメタクリレート等)、アク
リル酸またはメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステ
ル(具体例としては、ヒドロキシエチルアクリレート、
ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシエチルメ
タクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート
等)、その他のアクリル酸またはメタクリル酸のエステ
ル(具体例としては、アクリル酸2−スルホエチル、ア
クリル酸3−スルホプロピル、アクリル酸2−スルファ
ートエチル、2−N,N−ジメチルアミノエチルアクリ
レート、メタクリル酸2−スルホエチル、メタクリル酸
3−スルホプロピル、メタクリル酸2−スルファートエ
チル、メタクリル酸ホスホエチル、エチレングリコール
ジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレ
ート等)、無置換および置換(メタ)アクリルアミド
(具体例としては、アクリルアミド、メタクリルアミ
ド、N−t−ブチルアクリルアミド、N−メチルアクリ
ルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、3−N,
N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、アクリル
アミドグリコール酸等)、(メタ)アクリロニトリル
(具体例としては、アクリロニトリル、メタクリロニト
リル)、スルホン酸含有単量体(具体例としては、アリ
ルスルホン酸、ビニルスルホン酸、p−スチレンスルホ
ン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホ
ン酸等)、ホスホン酸含有単量体(具体例としては、ア
リルホスホン酸、ビニルホスホン酸等)、その他の単量
体(具体例としては、アリルアルコール、2−ビニルピ
リジン、4−ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン、
N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N
−ビニルイミダゾール、N−ビニルイミダゾリン、2−
ビニルイミダゾール、2−ビニルイミダゾリン、N−ア
クリロイルモルホリン、アクロレイン、ジアリルフタレ
ート、酢酸ビニル、スチレン、メタクロイルスルホネー
ト、1−アリルオキシ−2−ヒドロキシプロピルスルホ
ネート等)や上記単量体のアルカリ金属塩、アルカリ土
類金属塩、アンモニウム塩等が挙げられる。
The polycarboxylic acids to be detected in the present invention contain less than 80% by weight of a polymerizable monomer containing no carboxylic acid but having an unsaturated double bond as long as the polymer is water-soluble. May be included in quantity. Examples of these polymerizable monomers include C1 of acrylic acid or methacrylic acid.
To C4 alkyl ester (specific examples include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate,
Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, etc.), hydroxyalkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid (specific examples include hydroxyethyl acrylate,
Hydroxypropyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate and the like, and other esters of acrylic acid or methacrylic acid (as specific examples, 2-sulfoethyl acrylate, 3-sulfopropyl acrylate, 2-sulfatoethyl acrylate, 2-N, N-dimethylaminoethyl acrylate, 2-sulfoethyl methacrylate, 3-sulfopropyl methacrylate, 2-sulfatoethyl methacrylate, phosphoethyl methacrylate, ethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, etc.), none Substituted and substituted (meth) acrylamides (specific examples include acrylamide, methacrylamide, Nt-butylacrylamide, N-methylacrylamide, N, N-dimethyl) Acrylamide, 3-N,
N-dimethylaminopropylacrylamide, acrylamidoglycolic acid, etc.), (meth) acrylonitrile (specific examples are acrylonitrile, methacrylonitrile), sulfonic acid-containing monomers (specific examples are allylsulfonic acid, vinylsulfonic acid, p-styrenesulfonic acid, 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, etc.), phosphonic acid-containing monomers (specific examples include allylphosphonic acid, vinylphosphonic acid, etc.), and other monomers (specific examples) Is allyl alcohol, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, N-vinylpyrrolidone,
N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N
-Vinylimidazole, N-vinylimidazoline, 2-
Vinylimidazole, 2-vinylimidazoline, N-acryloylmorpholine, acrolein, diallyl phthalate, vinyl acetate, styrene, methacryloyl sulfonate, 1-allyloxy-2-hydroxypropyl sulfonate, etc.) and alkali metal salts of the above monomers, alkaline earth Metal salts, ammonium salts and the like.

【0015】本発明で検出対象となるポリカルボン酸類
の分子量は、特に制限されるものではないが、本発明で
は500〜20000000の範囲のポリマーが検出可
能である。
The molecular weight of the polycarboxylic acids to be detected in the present invention is not particularly limited, but polymers in the range of 500 to 200,000,000 can be detected in the present invention.

【0016】本発明で用いられるリン化合物類を含む試
料の酸化方法としては、特に制限はなく、公知の酸化方
法を単独または組み合わせて用いることができる。酸化
方法の具体例としては、酸化剤としてオゾン、ペルオキ
ソ二硫酸カリウム等の過硫酸塩、過酸化水素、次亜塩素
酸ナトリウム等のハロゲン酸化物などを用い、これらを
単独もしくは併用して酸化を行う方法、過硫酸塩や過酸
化水素やオゾンの共存下、光を照射して酸化を行う方
法、フェントン反応による酸化、電極反応により酸化を
行う方法、二酸化チタンに代表される光触媒の共存下、
光を照射して酸化を行う方法等が挙げられる。これらの
方法の中で、その酸化能力の高さと特別な酸化処理装置
が不要であること、酸化後の廃液処理が不要であること
などから、本発明において好ましく用いられる方法は、
光触媒の共存下、光を照射して酸化を行う方法である。
特に好ましい方法としては、光触媒を担体上に固定化し
た固体酸化剤の共存下、光を照射して酸化を行う方法で
ある。
The method for oxidizing a sample containing a phosphorus compound used in the present invention is not particularly limited, and known oxidation methods can be used alone or in combination. Specific examples of the oxidation method include ozone as an oxidizing agent, persulfates such as potassium peroxodisulfate, hydrogen peroxide, halogen oxides such as sodium hypochlorite, and the like. In the coexistence of persulfate, hydrogen peroxide and ozone, the method of oxidizing by irradiating light, the oxidation by Fenton reaction, the method of oxidizing by electrode reaction, the coexistence of photocatalyst represented by titanium dioxide,
A method of oxidizing by irradiating light may be used. Among these methods, the method preferably used in the present invention, because of its high oxidizing ability and the fact that a special oxidation treatment device is not required, and the waste liquid treatment after oxidation is not required,
In this method, light is irradiated to oxidize in the presence of a photocatalyst.
A particularly preferable method is a method in which oxidation is performed by irradiating light in the presence of a solid oxidizing agent in which a photocatalyst is immobilized on a carrier.

【0017】本発明で用いられる光触媒担持体として
は、たとえば、本出願人が先に特願平11−14395
8号で提案した光触媒担持体を用いることができる。こ
こで言う光触媒とは、光触媒粒子にそのバンドギャップ
以上のエネルギーを有する光を照射すると、光励起によ
り伝導帯に電子を、価電子帯に正孔を生じるものであ
り、この価電子帯に生じた正孔の強い酸化力を利用して
試料中のリン化合物類の酸化分解を行うものである。こ
の光子によって励起された正孔による酸化反応を有効に
利用するためには、反応が光触媒粒子の表面でのみ進行
し、かつ、光が照射された部位のみ進行することから、
触媒が大きな表面積を有することと分解対象物質との接
触が十分に達成されることが必要である。また、その酸
化メカニズムから、反応を迅速に進行させるためには、
光照射によって生じた光触媒内の電子を速やかに光触媒
から奪う電子受容体(酸化剤)が系内に存在することが
必要である。
As the photocatalyst carrier used in the present invention, for example, the present applicant has previously filed Japanese Patent Application No. 11-14395.
The photocatalyst carrier proposed in No. 8 can be used. The photocatalyst referred to here is one that, when a photocatalyst particle is irradiated with light having energy equal to or greater than its band gap, an electron is generated in a conduction band and a hole is generated in a valence band by photoexcitation. The oxidative decomposition of phosphorus compounds in a sample is performed by utilizing the strong oxidizing power of holes. In order to effectively utilize the oxidation reaction due to the holes excited by the photons, the reaction proceeds only on the surface of the photocatalyst particles, and since the reaction proceeds only at the site irradiated with light,
It is necessary that the catalyst has a large surface area and that the contact with the substance to be decomposed is sufficiently achieved. Also, from the oxidation mechanism, to make the reaction proceed quickly,
It is necessary that an electron acceptor (oxidizing agent) that quickly removes electrons in the photocatalyst generated by light irradiation from the photocatalyst exists in the system.

【0018】本発明では、上記の本出願人が先に特願平
11−143958号で提案した光触媒担持体を用いる
ことが好ましく、この光触媒担持体は、担体(A)と光
触媒粒子(B)との単なる混合物とは異なり、担体
(A)の表面部分に粒子(B)が熱融着により担持さ
れ、粒子(B)の一部が露出している状態を保持した担
持体である。また、担体(A)の表面部分に粒子(B)
が多重に積み重なっているため、光触媒担持体表面の劣
化により粒子(B)の一部に剥離や脱落が生じたとして
も、その下の粒子(B)が次々に表面に現れて露出して
くるようになっている。従って、このような光触媒担持
体を用いることにより、長期間にわたり光触媒活性を維
持し続けることが可能になり、本発明における試料の酸
化において、長期間安定した酸化作用を持続させること
ができる。
In the present invention, it is preferable to use the photocatalyst carrier previously proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 11-143958, and the photocatalyst carrier comprises a carrier (A) and a photocatalyst particle (B). Unlike the mere mixture of the carrier (A) and the carrier (A), the particles (B) are supported on the surface of the carrier (A) by thermal fusion, and the particles (B) are partially exposed. Further, particles (B) are formed on the surface of the carrier (A).
Are multiply stacked, even if a part of the particles (B) is peeled or dropped due to deterioration of the surface of the photocatalyst carrier, the particles (B) thereunder appear one after another and are exposed. It has become. Therefore, by using such a photocatalyst carrier, it is possible to maintain the photocatalytic activity for a long period of time, and in the oxidation of the sample in the present invention, a stable oxidizing action can be maintained for a long period of time.

【0019】このような光触媒担持体の形状は任意であ
るが、製造工程の簡便さから実質的に球形や円盤状の形
状が好ましい。実質的に球形の光触媒担持体は取扱性の
上で好ましく、円盤状のものは光触媒粒子(B)が露出
した表面積が大きい点で好ましい。また、この光触媒担
持体の大きさは特に限定されず適宜設定できるが、例え
ば、実質的球形の場合、その粒径は0.1mm〜30m
m、好ましくは0.5mm〜10mm、より好ましくは
1mm〜5mmである。
The shape of such a photocatalyst carrier is arbitrary, but a substantially spherical or disk-like shape is preferred in view of the simplicity of the manufacturing process. A substantially spherical photocatalyst carrier is preferable in terms of handleability, and a disk-shaped one is preferable in that the photocatalyst particles (B) have a large exposed surface area. The size of the photocatalyst carrier is not particularly limited and can be set as appropriate. For example, in the case of a substantially spherical shape, the particle size is 0.1 mm to 30 m.
m, preferably 0.5 mm to 10 mm, more preferably 1 mm to 5 mm.

【0020】本発明において用いられる光触媒担持体の
担体(A)の例としては、ポリエチレンやポリプロピレ
ン等のオレフィン単独重合体類、オレフィン同士の共重
合体類、オレフィン類と他の重合性単量体との共重合体
類、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレ
ン、ポリメチルメタクリレート等のポリ(メタ)アクリ
レート類、ポリアミド類、ポリエチレンテレフタレート
やポリエチレンナフタレート等のポリエステル類を挙げ
ることができる。これらの中で、担体(A)の材料とし
て用いた時に多重に積み重ねた状態で強固に粒子(B)
を容易に担持し得る点で特に好ましい熱可塑性重合体
は、オレフィン単独重合体類、オレフィン同士の共重合
体類、オレフィン類と他の重合性単量体との共重合体類
である。
Examples of the carrier (A) of the photocatalyst carrier used in the present invention include olefin homopolymers such as polyethylene and polypropylene, copolymers of olefins, olefins and other polymerizable monomers. And poly (meth) acrylates such as polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, and polymethyl methacrylate; polyamides; and polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate. Among these, when used as a material for the carrier (A), the particles (B) are firmly
Particularly preferred thermoplastic polymers in that they can easily carry are olefin homopolymers, copolymers of olefins, and copolymers of olefins and other polymerizable monomers.

【0021】本発明において用いられる光触媒担持体を
構成する粒子(B)の例としては、例えば、二酸化チタ
ン、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化
ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化タングステン、酸化
錫、硫化カドミウム、テルル化カドミウム、セレン化カ
ドミウム、硫化モリブデン、珪素等の光触媒作用を有す
る物質の粒子を挙げることができ、これらの中から少な
くとも一種類の粒子を選択して用いることができる。特
に優れた光触媒性能を発現する二酸化チタンが好まし
い。二酸化チタンにはアナターゼ型とルチル型の結晶構
造があり、アナターゼ型二酸化チタンの方が光触媒活性
が高いので、これを用いるのが通常である。
Examples of the particles (B) constituting the photocatalyst carrier used in the present invention include, for example, titanium dioxide, strontium titanate, zinc oxide, iron oxide, zirconium oxide, niobium oxide, tungsten oxide, tin oxide, Examples include particles of a substance having a photocatalytic action such as cadmium sulfide, cadmium telluride, cadmium selenide, molybdenum sulfide, and silicon, and at least one kind of particles can be selected from these. Particularly preferred is titanium dioxide which exhibits excellent photocatalytic performance. Titanium dioxide has anatase-type and rutile-type crystal structures, and since anatase-type titanium dioxide has higher photocatalytic activity, it is usually used.

【0022】また、粒子(B)は、更にその表面に白
金、ロジウム、ルテニウム、ニッケル等の金属や該金属
の酸化物又は水酸化物などを担持したものを用いてもよ
く、この場合はその担持量が極めて少量でも光触媒効率
の向上を図ることが可能である。また、粒子(B)は、
その表面に蓄光作用を有する物質を担持せしめたもので
もよい。かかる蓄光物質としては、例えば、アルカリ土
類金属の硫化物、硫酸塩、珪酸塩等を主材料として、こ
れに鉛、マンガン、ビスマス等を活性剤として加えた物
質を好適に用いることができる。具体例としては、Ba
SO4/Pb、CaSiO3/Pb、CaS/Bi等を挙
げることができ、これらは単独でも二種以上を組み合わ
せて用いてもよい。蓄光物質は、一般に蛍光物質、夜光
物質等と称され、可視光線、紫外線、放射線等のエネル
ギーを一旦化学的エネルギーに変換して蓄え、該エネル
ギーを随時光エネルギーとして放射することが可能な物
質なので、これを粒子(B)に担持せしめることによ
り、光の利用効率を向上させることも可能である。
Further, the particle (B) may further use a particle having a metal such as platinum, rhodium, ruthenium, nickel or the like or an oxide or hydroxide of the metal supported on the surface. It is possible to improve the photocatalytic efficiency even with a very small amount of support. The particles (B)
A material having a substance having a luminous action on its surface may be used. As such a phosphorescent substance, for example, a substance in which sulfide, sulfate, silicate, or the like of an alkaline earth metal is used as a main material, and to which lead, manganese, bismuth, or the like is added as an activator, can be suitably used. As a specific example, Ba
Examples thereof include SO 4 / Pb, CaSiO 3 / Pb, and CaS / Bi. These may be used alone or in combination of two or more. Luminescent substances are generally called fluorescent substances, luminous substances, etc., and are substances that can temporarily convert energy such as visible light, ultraviolet rays, and radiation into chemical energy and store it, and radiate the energy as light energy at any time. By supporting the particles on the particles (B), it is also possible to improve the light use efficiency.

【0023】担体(A)に担持せしめる粒子(B)の量
は、光触媒粒子の種類や熱可塑性重合体の種類等により
大きく異なってくるので特定できないが、担体(A)+
粒子(B)の合計重量に対して、好ましくは0.1〜8
0重量%、より好ましくは1%〜50重量%である。
0.1重量%より少ないと粒子(B)が担体(A)の表
面全体を覆うことが難しくなり易く、また、80重量%
より多くすることは、必要以上に光触媒担持体内部に埋
没する光触媒粒子を増加させるだけで余り意味がない。
The amount of the particles (B) to be carried on the carrier (A) cannot be specified because it greatly varies depending on the type of the photocatalyst particles, the type of the thermoplastic polymer, and the like.
Preferably 0.1 to 8 based on the total weight of the particles (B).
0% by weight, more preferably 1% to 50% by weight.
If the amount is less than 0.1% by weight, it becomes difficult for the particles (B) to cover the entire surface of the carrier (A),
It is meaningless to increase the number only by increasing the number of photocatalyst particles buried inside the photocatalyst carrier more than necessary.

【0024】上記光触媒担持体の比重は、特に限定され
ないが、試料が水溶液の場合、好ましくは0.7〜1.
3の範囲、より好ましくは0.9〜1.1の範囲であ
る。この比重が0.7未満の場合、該光触媒担持体は攪
拌をもってしても常に水面に浮かび反応効率が悪く、
1.3を超えると攪拌をもってしても常に水底に没する
ことになり光を効率良く照射せしめることが困難とな
る。ただし、光触媒担持体をカラムに充填して固定床と
し、試料の酸化装置として用いる際には、比重がこの範
囲を超えていても差し支えない。上記比重の範囲が重要
となるのは、光担持触媒を水中に分散させ攪拌して用い
る流動床方式の場合である。本発明においては、酸化装
置として、固定床、流動床いずれも好適に用いることが
できる。
The specific gravity of the photocatalyst carrier is not particularly limited, but is preferably 0.7 to 1.
3, more preferably 0.9 to 1.1. When the specific gravity is less than 0.7, the photocatalyst carrier always floats on the water surface even with stirring, and the reaction efficiency is poor,
If it exceeds 1.3, it will always sink into the water bottom even with stirring, and it will be difficult to efficiently irradiate light. However, when the photocatalyst carrier is packed in a column to form a fixed bed and is used as an apparatus for oxidizing a sample, the specific gravity may exceed this range. The range of the above specific gravity is important in the case of a fluidized bed system in which the light-supported catalyst is dispersed in water and stirred. In the present invention, either a fixed bed or a fluidized bed can be suitably used as the oxidizing device.

【0025】また、光触媒の酸化反応を迅速に進行させ
るためには、光照射によって生じた光触媒内の電子を速
やかに光触媒から奪う電子受容体(酸化剤)が系内に存
在することが必要である。そのような電子受容体の例と
しては、酸素、オゾン、過酸化水素等が挙げられ、本発
明においても好適に用いられる。
Further, in order for the oxidation reaction of the photocatalyst to proceed rapidly, it is necessary that an electron acceptor (oxidizing agent) in the system which rapidly removes electrons in the photocatalyst generated by light irradiation from the photocatalyst exists. is there. Examples of such an electron acceptor include oxygen, ozone, hydrogen peroxide and the like, and are suitably used in the present invention.

【0026】光触媒を酸化剤として用いる際に必要とな
る光の波長は、光触媒を励起・活性化させるのに必要な
波長帯を含むものであれば特に制限はなく、通常、紫外
域の波長(380〜400nm以下)を含んでいればよ
い。したがって、光源としては、太陽光、蛍光灯、ブラ
ックライト、冷陰極管、水銀灯、キセノンランプなどを
用いることができる。
The wavelength of light required when using a photocatalyst as an oxidizing agent is not particularly limited as long as it includes a wavelength band necessary for exciting and activating the photocatalyst. 380 to 400 nm or less). Therefore, sunlight, a fluorescent lamp, a black light, a cold cathode tube, a mercury lamp, a xenon lamp, or the like can be used as the light source.

【0027】次に、本発明で電気伝導度増加量の検出装
置として用いられる差伝導度計について説明する。本発
明においては、ポリカルボン酸類を含む試料が上述の如
き酸化手段を用いて酸化され、その試料の酸化前の電気
伝導度と酸化後の電気伝導度との差分、つまり、ポリカ
ルボン酸類の酸化分解によって生じた電気伝導度増加量
が差伝導度計によって測定される。この差伝導度計は、
少なくとも2個の電極を有する電気伝導度測定セルを試
料酸化前の位置と酸化後の位置とに配置し、両電気伝導
度測定セルからの検出信号自身の差分を両電気伝導度測
定セルの位置間の試料の電気伝導度の差分として出力す
るものである。したがって、従来の電気伝導度計を単に
2個用いて、各測定位置における試料の電気伝導度の絶
対値を測定し、それらの差から電気伝導度増加量を求め
る方法とは、根本的に異なるものである。この差伝導度
計を用いて検出した、ポリカルボン酸類の酸化分解によ
って生じた電気伝導度増加量から、試料中のポリカルボ
ン酸濃度が定量される。
Next, a difference conductivity meter used as a device for detecting an increase in electric conductivity in the present invention will be described. In the present invention, a sample containing polycarboxylic acids is oxidized using the oxidizing means as described above, and the difference between the electrical conductivity of the sample before oxidation and the electrical conductivity after oxidation, that is, the oxidation of the polycarboxylic acids, The amount of increase in electrical conductivity caused by the decomposition is measured by a differential conductivity meter. This differential conductivity meter is
An electric conductivity measuring cell having at least two electrodes is arranged at a position before oxidation of a sample and at a position after oxidation of a sample, and a difference between detection signals themselves from both electric conductivity measuring cells is determined by a position of each electric conductivity measuring cell. It is output as the difference in the electrical conductivity of the sample between the two. Therefore, this method is fundamentally different from the method of measuring the absolute value of the electrical conductivity of the sample at each measurement position by simply using two conventional electrical conductivity meters and obtaining the increase in electrical conductivity from the difference between the two. Things. The concentration of the polycarboxylic acid in the sample is quantified from the increase in the electric conductivity caused by the oxidative decomposition of the polycarboxylic acids, which is detected using the differential conductivity meter.

【0028】図1は、本発明に係るポリカルボン酸類の
濃度測定装置に用いる差伝導度計の一例を示している。
図1に示す差伝導度計1においては、交流オシレーター
2からの交流電流が各電気伝導度測定セル3、4に供給
されるが、一方の電気伝導度測定セル3には、倍率設定
器5付きの位相反転増幅器6で所定倍率に増幅され、か
つ、位相の反転された交流電流が供給され、他方の電気
伝導度測定セル4には、増幅器7により一定の倍率で増
幅された交流電流が位相を反転されることなく供給され
る。各電気伝導度測定セル3、4の出力側は接続されて
おり、上記一方の供給交流電流の位相が反転されている
ので、両電気伝導度測定セル3、4からの検出信号自身
の差をとる減算処理が行われることになる。この減算処
理された信号が感度(測定レンジ)切替器8付き増幅器
9で増幅され、所定の一つの出力信号10として出力さ
れる。したがって、この出力信号10は、両電気伝導度
測定セル3、4の検出電気伝導度間の差分あるいは変化
分を表すことになる。
FIG. 1 shows an example of a differential conductivity meter used in the apparatus for measuring the concentration of polycarboxylic acids according to the present invention.
In the differential conductivity meter 1 shown in FIG. 1, an alternating current from an AC oscillator 2 is supplied to each of the electric conductivity measuring cells 3 and 4, and one of the electric conductivity measuring cells 3 has a magnification setting device 5. The alternating current that has been amplified to a predetermined magnification by the phase inverting amplifier 6 and is inverted in phase is supplied, and the alternating current amplified by the amplifier 7 at a constant magnification is supplied to the other electric conductivity measurement cell 4. Supplied without phase inversion. The output side of each of the conductivity measurement cells 3 and 4 is connected, and the phase of the one supplied alternating current is inverted, so that the difference between the detection signals themselves from the two conductivity measurement cells 3 and 4 is calculated. A subtraction process is performed. The signal subjected to the subtraction processing is amplified by an amplifier 9 with a sensitivity (measurement range) switch 8 and output as a predetermined one output signal 10. Therefore, the output signal 10 indicates a difference or a change between the detected electric conductivities of the electric conductivity measuring cells 3 and 4.

【0029】このように、個々の電気伝導度測定装置に
より出力された検出値の絶対値から差分や変化分を演算
するのではなく、一つの差伝導度計1内において、各電
気伝導度測定セル3、4からの検出信号自身について減
算処理しているので、両電気伝導度測定セル3、4の検
出電気伝導度間の差分あるいは変化分のみを精度良く抽
出することができる。また、この測定の際の測定レンジ
は、電気伝導度の絶対値に対してではなく、検出しよう
とする電気伝導度の差分あるいは変化分に対して調整す
ればよいので、たとえ、電気伝導度の絶対値に対し差分
や変化分が微少である場合にあっても、電気伝導度の絶
対値に関係なく、最適な測定レンジに調整でき、極めて
高精度かつ高感度の測定が可能になる。
As described above, instead of calculating the difference or the change from the absolute value of the detection value output from each electric conductivity measuring device, each electric conductivity measurement is performed in one difference conductivity meter 1. Since the detection signals from the cells 3 and 4 are subtracted, only the difference or the difference between the detected electric conductivities of the electric conductivity measuring cells 3 and 4 can be accurately extracted. In addition, the measurement range at the time of this measurement may be adjusted not for the absolute value of the electric conductivity, but for the difference or change in the electric conductivity to be detected. Even when the difference or the change is small relative to the absolute value, the measurement can be adjusted to the optimum measurement range regardless of the absolute value of the electric conductivity, and extremely high-precision and high-sensitivity measurement becomes possible.

【0030】また、倍率設定器5を設けて一方の電気伝
導度測定セル3側の供給電流のレベルを適宜切り換える
ことができるようになっているので、濃縮系あるいは希
釈系のいずれに対しても最適な感度調整が可能になる。
しかも、出力側にも感度(測定レンジ)切替器8を設け
てあるので、最終的に出力される信号のレベルも最適な
レベルに調整でき、電気伝導度測定の差分や変化分を最
適な感度で測定できる。その結果、信頼性の極めて高い
電気伝導度測定の差分や変化分のデータが、高精度かつ
高感度で得られることになる。
Further, the magnification setting device 5 is provided so that the level of the current supplied to one of the conductivity measuring cells 3 can be appropriately switched, so that it can be applied to either the concentration system or the dilution system. Optimal sensitivity adjustment becomes possible.
In addition, since the sensitivity (measurement range) switch 8 is also provided on the output side, the level of the finally output signal can be adjusted to the optimum level, and the difference or change in the electric conductivity measurement can be adjusted to the optimum sensitivity. Can be measured. As a result, data of the difference or change of the electric conductivity measurement with extremely high reliability can be obtained with high accuracy and high sensitivity.

【0031】このような差伝導度計は、たとえば図2に
示すようにも構成できる。図2に示す差伝導度計11
は、被測定物質(試料)に接する少なくとも2個の電極
(本実施態様では3電極構成にて図示してある。)を有
する電気伝導度測定セルを少なくとも2個(本実施態様
では2セル構成にて図示してある。)有している。各電
気伝導度測定セル12、13(図2には、セル1、セル
2と表示してある。)は、本実施態様では、各電気伝導
度測定セル12、13からの検出信号自身が減算処理さ
れるように電気的に接続されている。
Such a differential conductivity meter can be configured, for example, as shown in FIG. The differential conductivity meter 11 shown in FIG.
Means that at least two cells (in this embodiment, a two-cell configuration) having at least two electrodes (shown in a three-electrode configuration in this embodiment) in contact with a substance to be measured (sample). ). In the present embodiment, each of the electric conductivity measurement cells 12 and 13 (shown as cell 1 and cell 2 in FIG. 2) subtracts the detection signal itself from each electric conductivity measurement cell 12 and 13. It is electrically connected to be processed.

【0032】各電気伝導度測定セル12、13は電気的
に並列に接続されており、各電気伝導度測定セル12、
13の電流供給用電極12a、13aには、電源として
の交流オシレーター14から同相の交流電流が供給され
ている。各電気伝導度測定セル12、13の電気伝導度
検出用電極12b、13bは、互いに電気的に接続さ
れ、両検出用電極12b、13bからの検出信号自身の
値が次のように減算されるようになっている。電気伝導
度測定セル13の電流供給用電極13aの前に、供給さ
れる交流電流の値を所定の倍率で増幅あるいは減幅可能
な位相反転器15が設けられており、電気伝導度測定セ
ル13で検出対象となる被測定物質の電気伝導度のレベ
ルを、電気伝導度測定セル12のそれに比べ異ならしめ
ることができることもできるとともに、その検出信号の
位相を反転できるようになっている。このようにしてお
けば、各電気伝導度測定セル12、13からの検出信号
自身が、実質的に減算されることになる。
The electric conductivity measuring cells 12 and 13 are electrically connected in parallel, and the electric conductivity measuring cells 12 and 13 are electrically connected in parallel.
The 13 current supply electrodes 12a and 13a are supplied with an in-phase AC current from an AC oscillator 14 as a power supply. The electric conductivity detection electrodes 12b and 13b of the electric conductivity measurement cells 12 and 13 are electrically connected to each other, and the values of the detection signals from the two detection electrodes 12b and 13b are subtracted as follows. It has become. In front of the current supply electrode 13a of the electric conductivity measuring cell 13, a phase inverter 15 capable of amplifying or reducing the value of the supplied alternating current at a predetermined magnification is provided. In this case, the level of the electric conductivity of the substance to be detected can be made different from that of the electric conductivity measuring cell 12, and the phase of the detection signal can be inverted. By doing so, the detection signal itself from each of the electric conductivity measurement cells 12 and 13 is substantially subtracted.

【0033】上記電気的に演算処理が施された信号、つ
まり、電気伝導度検出用電極12b、13bの接続点か
ら得られる信号は、一つの増幅器16により出力信号と
して適切なレベルに増幅されるようになっている。この
とき、測定レンジ切替器17で、測定対象に応じて最適
な測定レンジを選択できるようになっている。
The signal which has been subjected to the electrical arithmetic processing, that is, the signal obtained from the connection point of the electric conductivity detecting electrodes 12b and 13b, is amplified by one amplifier 16 to an appropriate level as an output signal. It has become. At this time, the measurement range switch 17 can select the optimum measurement range according to the measurement target.

【0034】増幅器16からの信号は、本実施態様で
は、測定環境に対する温度補償が温度補償器18で行わ
れた後、同期整流器19で交流オシレーター14の出力
側との同期がとられ、さらに、その信号が、各種の制御
や出力の表示に最適なレベルの信号となるよう、レンジ
調整器20付きの増幅器21で増幅され、実際の出力2
2として取り出されるようになっている。
In this embodiment, the signal from the amplifier 16 is synchronized with the output side of the AC oscillator 14 by the synchronous rectifier 19 after the temperature compensation for the measurement environment is performed by the temperature compensator 18. The signal is amplified by an amplifier 21 with a range adjuster 20 so that the signal becomes an optimal level signal for various controls and output display.
2 is taken out.

【0035】上記のような差伝導度計においては、所定
容量の時間遅延カラムを用いることにより、試料(被測
定物質)の電気伝導度の時間的な変化分を精度良く測定
することが可能になる。たとえば図3に示すように、流
水管52内を流れる水の流れ方向に対し、異なる位置間
における電気伝導度測定の変化を測定しようとする場
合、差伝導度計51を、上流側の位置53においてたと
えばベンチュリー管54を介してサンプル水として採水
できるように配設する。このサンプル水の電気伝導度を
まず一方の電気伝導度測定セル55で検出した後、その
サンプル水を時間遅延カラム56を通して他方の電気伝
導度測定セル57に送り、そこで再びサンプル水の電気
伝導度を測定し、測定後のサンプル水を流水管52の下
流側の位置58に戻す。時間遅延カラム56は、たとえ
ば細管をスパイラル状に巻いて、流入端から流出端まで
の通水時間を調節できるようにしたものであり、本実施
態様では、実質的に流水管52における上流側の位置5
3から下流側の位置58までの通水時間に対応させてあ
る。
In the above-described differential conductivity meter, by using a time delay column having a predetermined capacity, it is possible to accurately measure a temporal change in the electrical conductivity of a sample (substance to be measured). Become. For example, as shown in FIG. 3, when it is desired to measure a change in the electrical conductivity measurement between different positions in the flow direction of the water flowing in the flowing water pipe 52, the difference conductivity meter 51 is moved to the upstream position 53. For example, the sample water is provided via a venturi tube 54 so that water can be collected as sample water. After the electric conductivity of the sample water is first detected by one electric conductivity measuring cell 55, the sample water is sent to the other electric conductivity measuring cell 57 through the time delay column 56, where the electric conductivity of the sample water is again measured. Is measured, and the sample water after the measurement is returned to the position 58 on the downstream side of the water pipe 52. The time delay column 56 is formed, for example, by winding a thin tube in a spiral shape so that the water flow time from the inflow end to the outflow end can be adjusted. In this embodiment, substantially the upstream side of the flowing water pipe 52 is provided. Position 5
It corresponds to the water passage time from 3 to the downstream position 58.

【0036】このような時間遅延カラム56を設けて、
同一のサンプル水に対する電気伝導度の検出タイミング
を時間的にずらすことにより、その間で電気伝導度がど
のように変化するかが観測できる。そしてこの観測に本
発明に係る差伝導度計51を用いることにより、電気伝
導度の変化分が信頼性高く高精度かつ高感度で検出され
ることになる。したがって、この時間遅延カラム56内
を試料の酸化手段に構成することにより、本発明におけ
る、所望の試料の酸化を、所望の時間で行うことが可能
になる。
By providing such a time delay column 56,
By shifting the detection timing of the electric conductivity with respect to the same sample water in time, it is possible to observe how the electric conductivity changes during that time. By using the difference conductivity meter 51 according to the present invention for this observation, a change in the electric conductivity is detected with high reliability and high accuracy and high sensitivity. Therefore, by configuring the inside of the time delay column 56 as a means for oxidizing a sample, it becomes possible to oxidize a desired sample in a desired time in the present invention.

【0037】本発明においては、各電気伝導度測定セル
自身の構造はとくに限定されず、被測定物質(試料)に
接する少なくとも2個の電極を有する電気伝導度測定セ
ルであればよい。各電気伝導度測定セルにおける少なく
とも2個の電極は、電気伝導度検出用電極と、電流供給
用電極とからなり、3電極構成の場合には、一つを接地
電極とすることもできる。電流供給用電極には交流電流
が供給されることが好ましいが、直流電流を供給する構
成も可能である。
In the present invention, the structure of each electric conductivity measuring cell itself is not particularly limited, and any electric conductivity measuring cell having at least two electrodes in contact with a substance to be measured (sample) may be used. At least two electrodes in each electric conductivity measuring cell include an electric conductivity detecting electrode and a current supply electrode, and in the case of a three-electrode configuration, one of them can be a ground electrode. It is preferable that an alternating current is supplied to the current supply electrode, but a configuration in which a direct current is supplied is also possible.

【0038】図4は、本発明に適用可能な2極構成の電
気伝導度測定セルの概略構成を示している。図4に示す
電気伝導度測定セル61は、測定管62中に流れてく
る、あるいは測定管62中に貯留されている被測定物質
としての被測定流体63に対し、電源電極64と電気伝
導度検出用電極65とが離間配置されている。電源電極
64には、たとえば電源(図示略)からアンプ66を介
して交流定電圧が印加され、電気伝導度検出用電極65
からの検出電流が、前述の加算や減算処理に供される。
FIG. 4 shows a schematic configuration of a two-electrode conductivity measuring cell applicable to the present invention. The electric conductivity measurement cell 61 shown in FIG. 4 is provided with a power supply electrode 64 and an electric conductivity for a fluid 63 to be measured as a substance to be measured flowing into the measurement tube 62 or stored in the measurement tube 62. The detection electrodes 65 are spaced apart from each other. An AC constant voltage is applied to the power supply electrode 64 from, for example, a power supply (not shown) via an amplifier 66, and the electric conductivity detection electrode 65 is applied.
Are supplied to the above-described addition and subtraction processing.

【0039】上記のような2極構成の電気伝導度測定セ
ル61では、測定管62は、少なくとも上記電気伝導度
測定部位においては絶縁体(たとえば、塩化ビニル管)
から構成されているが、通常、その延設部位のいずれか
の位置で、実質的に接地状態となっていることが多く、
その接地状態に起因して、周囲環境からのノイズを拾っ
てしまうことがある。
In the electric conductivity measuring cell 61 having the above-described two-pole structure, the measuring tube 62 is made of an insulator (for example, a vinyl chloride tube) at least at the electric conductivity measuring portion.
However, usually, at any position of the extension portion, it is often in a substantially grounded state,
Due to the grounding condition, noise from the surrounding environment may be picked up.

【0040】このようなノイズの影響を除去するために
は、たとえば図5や図6に示すような3極構成の電気伝
導度測定セルを用いることが好ましい。図5に示す電気
伝導度測定セル71においては、絶縁された測定管72
中に流されてくる、あるいは測定管72中に貯留されて
いる被測定物質としての被測定流体73に対し、その被
測定流体73に接する3個の電極74、75、76が設
けられている。3個の電極は、電気伝導度を検出するた
めの電気伝導度検出用電極74と、該電気伝導度検出用
電極74の両側にそれぞれ間隔をもって配置された2個
の交流電流供給用電極75、76とからなる。2個の交
流電流供給用電極75、76にはアンプ77を介して、
同相の交流電流が、同電位の定電圧にて供給されてい
る。電気伝導度検出用電極74からの検出電流が、前述
の減算処理に供される。
In order to remove the influence of such noise, it is preferable to use a three-electrode conductivity measuring cell as shown in FIGS. 5 and 6, for example. In the electric conductivity measuring cell 71 shown in FIG.
Three electrodes 74, 75, 76 that are in contact with the fluid 73 to be measured are provided for the fluid 73 to be measured as a substance to be measured flowing therein or stored in the measurement tube 72. . The three electrodes include an electric conductivity detection electrode 74 for detecting electric conductivity, and two alternating current supply electrodes 75 arranged on both sides of the electric conductivity detection electrode 74 at intervals. 76. The two AC current supply electrodes 75 and 76 are connected via an amplifier 77 to
In-phase alternating current is supplied at a constant voltage of the same potential. The detection current from the electric conductivity detection electrode 74 is subjected to the aforementioned subtraction processing.

【0041】図5に示した電気伝導度測定セル71にお
いては、電気伝導度検出用電極74は、その両側に配置
され、同相の交流電流が供給される2個の交流電流供給
用電極75、76によって、測定管72の延設部位のい
ずれかの部位に存在するであろう接地点に対し、電気的
にシールドされることになる。すなわち、2個の交流電
流供給用電極75、76には、定電圧交流電流が同相で
供給され、電気伝導度検出用電極74と交流電流供給用
電極75、76間の電位差は常に所定の一定値に保たれ
るから、電気伝導度検出用電極74と外部接地点との間
には実質的に電気的な抵抗が存在しない状態となる。し
たがって、図4に示したセル構成における、電気伝導度
検出用電極と外部接地点との間の抵抗値やその抵抗値の
変動に起因する電気伝導度検出用電極からの出力電流へ
の影響は、実質的に全く無くなる。換言すれば、電気伝
導度検出用電極74から外部接地点への漏洩電流は全く
存在しないことになる。その結果、電気伝導度検出用電
極74からの出力電流は、常時外乱の無い状態で取り出
され、外乱によるばらつきや変動が防止されて、常時高
精度の電気伝導度の測定が安定して行われる。
In the electric conductivity measuring cell 71 shown in FIG. 5, the electric conductivity detecting electrodes 74 are arranged on both sides thereof, and two alternating current supplying electrodes 75 to which an in-phase alternating current is supplied, 76 provides an electrical shield for a ground point that may be present anywhere on the extension of measurement tube 72. That is, a constant voltage AC current is supplied to the two AC current supply electrodes 75 and 76 in the same phase, and the potential difference between the electric conductivity detection electrode 74 and the AC current supply electrodes 75 and 76 is always a predetermined constant. Since this value is maintained, there is substantially no electric resistance between the electric conductivity detecting electrode 74 and the external grounding point. Therefore, in the cell configuration shown in FIG. 4, the resistance value between the electric conductivity detection electrode and the external ground point and the influence on the output current from the electric conductivity detection electrode due to the change in the resistance value are not affected. , Virtually completely gone. In other words, there is no leakage current from the electric conductivity detecting electrode 74 to the external ground point. As a result, the output current from the electric conductivity detection electrode 74 is always taken out without any disturbance, and variations and fluctuations due to the disturbance are prevented, so that high-precision electric conductivity measurement is always performed stably. .

【0042】図6に示す電気伝導度測定セル81におい
ては、絶縁された測定管82中に流されてくる、あるい
は測定管82中に貯留されている被測定物質としての被
測定流体83に対し、その被測定流体83に接する3個
の電極84、85、86が設けられている。3個の電極
は、電気伝導度を検出するための電気伝導度検出用電極
84と、該電気伝導度検出用電極の片側に間隔をもって
配置された交流電流供給用電極85と、電気伝導度検出
用電極84の反対側に間隔をもって配置された接地電極
86とからなる。交流電流供給用電極85には、アンプ
87を介して、所定の交流電流が定電圧にて供給されて
いる。電気伝導度検出用電極84からの検出電流が、前
述の減算処理に供される。
In the electric conductivity measuring cell 81 shown in FIG. 6, a fluid 83 to be measured as a substance to be measured flowing into an insulated measuring tube 82 or stored in the measuring tube 82 is used. , Three electrodes 84, 85, 86 in contact with the fluid 83 to be measured. The three electrodes include an electric conductivity detection electrode 84 for detecting electric conductivity, an alternating current supply electrode 85 arranged on one side of the electric conductivity detection electrode at an interval, and an electric conductivity detection electrode. And a ground electrode 86 arranged at an interval on the opposite side of the use electrode 84. A predetermined AC current is supplied at a constant voltage to the AC current supply electrode 85 via an amplifier 87. The detection current from the electric conductivity detection electrode 84 is subjected to the aforementioned subtraction processing.

【0043】図6に示した電気伝導度測定セル81にお
いては、交流電流供給用電極85のみに交流電流が定電
圧にて供給され、接地電極86は接地により強制的に電
位0とされ、これら電極85、86が電気伝導度検出用
電極84の両側に配置されている。したがって、電極8
5、86間は、電気伝導度検出用電極84によって、電
気回路的には、いわゆる抵抗分割された形態となってい
る。この電極85、86間の回路においては、電極85
には所定の定電圧交流電流が供給され、電極86は接地
により強制的にその電位が常時0とされ、この状態は常
に安定している。つまり、測定管82のいずれかの延設
部位が接地された状態にあったとしても、その接地点と
電気伝導度検出用電極84との間の抵抗等が入り込む余
地はなく、それによって電気伝導度検出用電極84から
取り出される電流がシフトしたり変動したりすることは
なくなる。したがって、電気伝導度検出用電極84から
の出力電流は、常時外乱の無い状態で取り出され、外乱
によるばらつきや変動が防止されて、常時高精度の電気
伝導度の測定が安定して行われることになる。
In the electric conductivity measuring cell 81 shown in FIG. 6, an alternating current is supplied at a constant voltage only to the alternating current supplying electrode 85, and the ground electrode 86 is forcibly set to the potential 0 by grounding. Electrodes 85 and 86 are arranged on both sides of the electric conductivity detection electrode 84. Therefore, the electrode 8
The electrical circuit between the terminals 5 and 86 is so-called resistance-divided by an electrical conductivity detecting electrode 84 in terms of an electric circuit. In the circuit between the electrodes 85 and 86, the electrode 85
Is supplied with a predetermined constant-voltage alternating current, and the potential of the electrode 86 is forcibly set to 0 at all times by grounding, and this state is always stable. That is, even if one of the extending portions of the measuring tube 82 is grounded, there is no room for the resistance or the like between the grounding point and the electric conductivity detecting electrode 84 to enter. The current extracted from the degree detection electrode 84 does not shift or fluctuate. Therefore, the output current from the electric conductivity detecting electrode 84 is always taken out in a state without disturbance, and the variation and fluctuation due to the disturbance are prevented, and the measurement of electric conductivity with high accuracy is always performed stably. become.

【0044】本発明において、電気伝導度測定セルの機
械的な構成はとくに限定されず、たとえば図7に示すよ
うな構造とすることができる。図7に示す電気伝導度測
定セル91においては、たとえば図8に示すような、導
電金属からなる電極本体92の表面に、酸化チタン層9
3により電極面が形成された電気伝導度測定用電極94
が用いられることが好ましい。酸化チタン層93は、導
電金属からなる電極本体92の表面に、スパッタリン
グ、メッキ等の表面処理により形成されるか、あるい
は、電極本体92をチタン金属から構成し、その表面を
酸化することにより形成されている。酸化は、電気分解
や空気酸化により行われる。
In the present invention, the mechanical structure of the electric conductivity measuring cell is not particularly limited, and may be, for example, a structure as shown in FIG. In the electric conductivity measuring cell 91 shown in FIG. 7, for example, as shown in FIG.
Electrode for measuring electric conductivity 94 having an electrode surface formed by 3
Is preferably used. The titanium oxide layer 93 is formed on the surface of the electrode body 92 made of a conductive metal by surface treatment such as sputtering or plating, or formed by oxidizing the surface of the electrode body 92 made of titanium metal. Have been. The oxidation is performed by electrolysis or air oxidation.

【0045】電気伝導度測定用電極94は、図4〜6に
示した2個あるいは3個の各電極に相当する電極として
用いられ、図7に示すように、絶縁体からなる電極ホル
ダ95に、電極面を露出させた状態で埋設されている。
図7に示す電気伝導度測定セル91では、3個の電極9
4は一列に配置され、両側の電極94a、電極94bが
電源へと接続される交流電流供給用電極、中央の電極9
4cが電気伝導度検出用のセンサーとして機能する電気
伝導度検出用電極を構成している。
The electric conductivity measuring electrodes 94 are used as electrodes corresponding to the two or three electrodes shown in FIGS. 4 to 6, and as shown in FIG. Buried with the electrode surface exposed.
In the electric conductivity measuring cell 91 shown in FIG.
4 are arranged in a row, electrodes 94a on both sides and an electrode 94b are electrodes for alternating current supply connected to a power source, and a central electrode 9
4c constitutes an electric conductivity detection electrode that functions as an electric conductivity detection sensor.

【0046】電極ホルダ95は、基体96の所定位置に
固定される。基体96には、被測定流体(たとえば、水
溶液)を流入させる流入口97および流出させる流出口
98と、電気伝導度測定用の流通孔99および流通孔1
00が設けられている。電極ホルダ95には、流通孔1
01と流通孔102が設けられており、流通孔101は
基体の流通孔99と、流通孔102は基体の流通孔10
0とそれぞれ連通するように配置されている。流入口9
7から流入された被測定流体は、基体96の内部通路1
03、流通孔99、電極ホルダ95の流通孔101を通
して、各電極94の電極面側に形成される被測定物質貯
留空間104に流入される。被測定物質貯留空間104
は、被測定流体の電気伝導度測定用流路を形成する。被
測定物質貯留空間104からの流体は、電極ホルダ95
の流通孔102、基体96の流通孔100、内部通路1
05を通して、流出口98から流出される。
The electrode holder 95 is fixed at a predetermined position on the base 96. The base 96 has an inflow port 97 through which a fluid to be measured (for example, an aqueous solution) flows in and an outflow port 98 through which the fluid to be measured, a flow hole 99 and a flow hole 1 for measuring electric conductivity.
00 is provided. The electrode holder 95 has a flow hole 1
01 and a flow hole 102 are provided. The flow hole 101 is a flow hole 99 of the base, and the flow hole 102 is a flow hole 10 of the base.
0 are arranged so as to communicate with each other. Inlet 9
7 flows into the internal passage 1 of the base 96.
03, the flow holes 99, and the flow holes 101 of the electrode holder 95, flow into the measured substance storage space 104 formed on the electrode surface side of each electrode 94. Measured substance storage space 104
Forms a flow path for measuring the electrical conductivity of the fluid to be measured. The fluid from the substance storage space 104 is stored in the electrode holder 95.
Through hole 102, through hole 100 in base 96, internal passage 1
Through the outlet 05, it flows out of the outlet 98.

【0047】基体96には、各電極94a、94b、9
4cに対応した位置に貫通孔106a、106b、10
6cが穿設されており、貫通孔106a、106b、1
06cを通して必要な電気配線が引き出されるようにな
っている。
The base 96 has electrodes 94a, 94b, 9
4c at positions corresponding to the through holes 106a, 106b, 10
6c are drilled and the through holes 106a, 106b, 1
Necessary electric wiring is drawn out through 06c.

【0048】被測定物質貯留空間104は、本実施態様
では、シート状のパッキン107と、電極ホルダ95に
パッキン107を介して間隔をあけて対向配置された透
光体としての透明ガラス板108によって画成されてい
る。このガラス板108の被測定物質貯留空間104側
表面においても、透光性を損なわない程度に酸化チタン
コートが施されていることが好ましい。この被測定物質
貯留空間104内を流れる流体の電気伝導度が測定され
る。
In the present embodiment, the substance-to-be-measured storage space 104 is formed by a sheet-like packing 107 and a transparent glass plate 108 as a light-transmitting member that is disposed opposite to the electrode holder 95 with the packing 107 interposed therebetween. It is defined. It is preferable that the surface of the glass plate 108 on the side of the substance storage space 104 is also coated with titanium oxide so as not to impair the translucency. The electric conductivity of the fluid flowing in the measured substance storage space 104 is measured.

【0049】電極ホルダ95、パッキン107およびガ
ラス板108は、ボルト109を介してカバー体110
により、基体96の一面側に固定される。カバー体11
0には、透光用の窓111が開設されている。この窓1
11を通して、外部に配置された光照射手段112から
の光が照射される。照射された光は、窓111からガラ
ス板108を通して、各電極94a、94b、94cの
電極面を形成している酸化チタン層93に照射される。
照射される光は、酸化チタン層93に光触媒活性を発揮
させる波長を有する光が選択される。たとえば、特定の
波長(たとえば、300〜400nmの波長)の紫外線
を使用でき、光照射手段112としては、たとえば紫外
線を発光するブラックライトを使用することができる。
The electrode holder 95, the packing 107 and the glass plate 108 are connected to the cover 110 via bolts 109.
Thereby, it is fixed to one surface side of the base 96. Cover body 11
At 0, a window 111 for light transmission is opened. This window 1
Through 11, light from a light irradiation means 112 arranged outside is irradiated. The irradiated light is irradiated from the window 111 through the glass plate 108 to the titanium oxide layer 93 forming the electrode surfaces of the electrodes 94a, 94b, and 94c.
Light having a wavelength that causes the titanium oxide layer 93 to exhibit photocatalytic activity is selected as the irradiation light. For example, ultraviolet light of a specific wavelength (for example, a wavelength of 300 to 400 nm) can be used, and as the light irradiation means 112, for example, a black light that emits ultraviolet light can be used.

【0050】このような電気伝導度測定セル91に構成
すれば、光照射手段112による光照射により、各電極
94a、94b、94cの表面に設けられた酸化チタン
層93が光触媒活性を発揮し、被測定物質貯留空間10
4を流される被測定流体中に有機物が含まれている場合
にも、該有機物が光触媒活性により分解されるので、電
気伝導度測定の際電極面でイオン交換が行われても、非
導電性の有機物が電極面に付着したり吸着されたりする
ことは防止される。したがって、電極面の定期的なクリ
ーニングは不要になり、クリーニングなしでも、常時安
定して電気伝導度を精度良く測定することができる。ま
た、その精度の良い測定の再現性も確保される。
With such an electric conductivity measuring cell 91, the titanium oxide layer 93 provided on the surface of each of the electrodes 94a, 94b, 94c exhibits photocatalytic activity by light irradiation by the light irradiation means 112, Measured substance storage space 10
Even when the fluid to be measured flowing through 4 contains an organic substance, the organic substance is decomposed by the photocatalytic activity. Is prevented from adhering or being adsorbed on the electrode surface. Therefore, periodic cleaning of the electrode surface is not required, and the electrical conductivity can always be stably measured with high accuracy even without cleaning. In addition, high-precision measurement reproducibility is ensured.

【0051】また、ガラス板108の被測定物質貯留空
間104側表面に酸化チタンコートを施しておけば、こ
の面側でも有機物の付着や吸着が阻止され、被測定物質
貯留空間104内への有機物の蓄積等も防止されて、良
好な測定精度が維持される。
If a surface of the glass plate 108 on the side of the substance-to-be-measured storage space 104 is coated with titanium oxide, the adhesion and adsorption of organic substances are also prevented on this surface side, and the organic matter in the substance-to-be-measured storage space 104 is prevented. Is also prevented, and good measurement accuracy is maintained.

【0052】以上、本発明に係るリン化合物類の濃度測
定装置に用いる差伝導度計について詳細に説明してきた
が、本発明においては、上記のような差伝導度計が、ポ
リカルボン酸類の濃度測定装置に組み込まれている。こ
の差伝導度計は、前述の如く、例えば、表面が酸化チタ
ンの被膜で覆われている電極を用いて光照射下で使用す
る電極構成とでき、かつ、特別の差分測定回路を持つ装
置構成としてあるので、特に高電気伝導度で水溶性有機
物を含むような系で極めて微少の電気伝導度の変化を安
定に検出できるようになる。この電気伝導度の変化(電
気伝導度増加量)からポリカルボン酸類の濃度を求める
のが、本発明に係るポリカルボン酸類の濃度測定方法お
よび装置である。
Although the differential conductivity meter used in the phosphorus compound concentration measuring apparatus according to the present invention has been described in detail above, in the present invention, the above-described differential conductivity meter is used to measure the concentration of polycarboxylic acids. It is built into the measuring device. As described above, this differential conductivity meter can be configured to be used under light irradiation using an electrode whose surface is covered with a titanium oxide film, for example, and has a special differential measurement circuit. Therefore, a very small change in electric conductivity can be stably detected, particularly in a system having high electric conductivity and containing a water-soluble organic substance. The method and apparatus for measuring the concentration of polycarboxylic acids according to the present invention determine the concentration of polycarboxylic acids from the change in electric conductivity (increase in electric conductivity).

【0053】従来有機物を含むブライン中では電極の汚
れが大きく安定な測定はほぼ不可能であったが、前述の
如く、電極表面が酸化チタンの被膜で覆われていてかつ
酸化チタンを活性化する350nm程度の光で照射され
る構成とすることにより、電極表面は非常に親水性(超
親水界面が形成される)が高く、しかも光触媒活性によ
り有機物等の酸化分解特性を有するので、電極表面には
有機物などの付着が起こらない。また、イオンの水和構
造も界面で破壊されないため、従来の電極材料に比較し
て極めて安定である。とくに、3電極を用いた交流定電
圧ドライブと交流電流増幅、並びに2つの電気伝導度セ
ルを構成し、それらの差分測定回路を用いて、電極材料
の特徴を活かした、ほぼ究極に近い超高感度、高安定な
差伝導度計に構成することができる。
Conventionally, in a brine containing an organic substance, the electrode is largely soiled and stable measurement is almost impossible. However, as described above, the electrode surface is covered with a titanium oxide film and the titanium oxide is activated. By irradiating with light of about 350 nm, the electrode surface is very hydrophilic (a super-hydrophilic interface is formed) and has an oxidative decomposition property of an organic substance or the like due to photocatalytic activity. Does not adhere organic matter. In addition, since the hydration structure of the ions is not destroyed at the interface, it is extremely stable as compared with conventional electrode materials. In particular, an AC constant voltage drive and AC current amplification using three electrodes, and two electric conductivity cells are configured, and the difference measurement circuit between them is used to take advantage of the characteristics of the electrode material to achieve an ultra-high voltage near the ultimate. A highly sensitive and highly stable differential conductivity meter can be configured.

【0054】本発明においては、試料が酸化手段により
酸化され、酸化前後の電気伝導度の増加が上記のような
差伝導度計を用いて高精度、高感度で測定され、測定さ
れた電気伝導度増加量からポリカルボン酸類の濃度が定
量される。この試料中のポリカルボン酸類の酸化分解に
よって生じた電気伝導度増加量の測定方法としては、特
に制限はなく、試料を連続的に酸化手段に導入し、連続
的に試料の酸化前後の電気伝導度増加量を測定する方法
や、キャリア液中に試料を注入し、これを酸化手段に導
入して電気伝導度増加量を測定する方法などを用いるこ
とができる。特に好ましい方法としては、試料の電気伝
導度に合わせた標準液をキャリア液として用い、キャリ
ア液中に試料を注入して連続的に酸化分解と前記電気伝
導度増加量を測定する方法が挙げられる。この方法で
は、上記本発明で用いられる検出装置である差伝導度計
の測定感度を更に高めることができ、高感度測定に有利
となるため、本発明において好適に用いられる。
In the present invention, the sample is oxidized by the oxidizing means, and the increase in electric conductivity before and after the oxidation is measured with high accuracy and high sensitivity using the above-described differential conductivity meter. From the degree of increase, the concentration of the polycarboxylic acids is determined. There is no particular limitation on the method of measuring the increase in electrical conductivity caused by the oxidative decomposition of polycarboxylic acids in the sample, and the sample is continuously introduced into the oxidizing means, and the electrical conductivity before and after oxidation of the sample is continuously measured. A method of measuring the amount of increase in electric conductivity, a method of injecting a sample into a carrier liquid, introducing the sample into an oxidizing means, and measuring the amount of increase in electric conductivity can be used. As a particularly preferred method, there is a method in which a standard solution adjusted to the electric conductivity of a sample is used as a carrier liquid, and the sample is injected into the carrier liquid to continuously measure oxidative decomposition and the increase in electric conductivity. . According to this method, the measurement sensitivity of the difference conductivity meter, which is the detection device used in the present invention, can be further increased, which is advantageous for high-sensitivity measurement.

【0055】上記のような差伝導度計を用いた本発明に
係るポリカルボン酸類の濃度測定装置の一例を図9に示
す。図9に示すポリカルボン酸類の濃度測定装置200
は、試料の電気伝導度に応じた標準液をキャリア液とし
て用いるシステムとして構成されている。ボトル201
中にキャリア液としての標準液202を貯留し、デガッ
サー203を介して、ポンプ204によりキャリア液を
サンプルインジェクションバルブ205に供給する。サ
ンプルインジェクションバルブ205は、供給されてき
たキャリア液をそのまま定量、あるいは、別の系206
から供給されてくる試料をキャリア液で希釈して定量
し、デガッサー207を介して、試料測定流路208に
供給する。この試料測定流路208に、前述したような
差伝導度計209が配置されている。差伝導度計209
は、2個の電気伝導度測定セル210、211(チャン
ネルCH1とch2)を備え、両電気伝導度測定セル2
10、211間に、所定容量の時間遅延カラム212が
介装されている。この時間遅延カラム212が、例えば
前述したような、光触媒担持体を充填、固定化した酸化
手段に構成されており、所定の時間、試料測定流路20
8中に流される試料流体を酸化するようになっている。
差伝導度計209の増幅器213からは、前述したよう
な、両電気伝導度測定セル210、211からの検出信
号自身の差の信号、つまり、両電気伝導度測定セル21
0、211の位置間の電気伝導度の差信号が、この間に
おける電気伝導度増加量に対応する信号として高精度で
出力される。
FIG. 9 shows an example of the apparatus for measuring the concentration of polycarboxylic acids according to the present invention using the above-described differential conductivity meter. A polycarboxylic acid concentration measuring apparatus 200 shown in FIG.
Is configured as a system that uses a standard solution according to the electrical conductivity of a sample as a carrier solution. Bottle 201
A standard liquid 202 as a carrier liquid is stored therein, and the carrier liquid is supplied to a sample injection valve 205 by a pump 204 via a degasser 203. The sample injection valve 205 quantifies the supplied carrier liquid as it is, or
The sample supplied from is diluted with the carrier liquid and quantified, and supplied to the sample measurement channel 208 via the degasser 207. The differential conductivity meter 209 as described above is arranged in the sample measurement channel 208. Difference conductivity meter 209
Has two electric conductivity measuring cells 210 and 211 (channels CH1 and ch2),
A time delay column 212 having a predetermined capacity is interposed between 10 and 211. The time delay column 212 is constituted by an oxidizing means filled and fixed with a photocatalyst carrier, for example, as described above.
The sample fluid flowing through the sample 8 is oxidized.
From the amplifier 213 of the difference conductivity meter 209, as described above, a signal of the difference between the detection signals from the two conductivity measurement cells 210 and 211, that is, the two conductivity measurement cells 21
The electrical conductivity difference signal between the positions 0 and 211 is output with high accuracy as a signal corresponding to the electrical conductivity increase during this time.

【0056】ここでデガッサー203、207は特に差
伝導度計209の安定化のために装備されている。つま
り、ミクロの気泡が通過することによる電気伝導度の揺
らぎを防ぐために使われている。時間遅延カラム212
は、電気伝導度の時間変化を検出するためのカラムで一
定体積と長さを備えて一定流量で送液されていれば、一
定時間間隔の伝導度をch1とch2の電気伝導度の差
として検出できる。
Here, the degassers 203 and 207 are provided particularly for stabilizing the differential conductivity meter 209. In other words, it is used to prevent fluctuation of electric conductivity due to passage of micro bubbles. Time delay column 212
Is a column for detecting a change in electric conductivity with time, if the liquid is sent at a constant flow rate with a constant volume and length, the conductivity at constant time intervals is defined as the difference between the electric conductivity of ch1 and ch2. Can be detected.

【0057】試料測定流路208中にキャリア液として
の標準液のみが流されている場合には、測定対象試料の
無い、ベースとしての電気伝導度の変化分の測定が可能
であり、試料を注入してキャリア液とともに試料測定流
路208に供給する場合には、その注入試料による電気
伝導度増加量の測定が可能である。
When only the standard solution as the carrier liquid is flowing through the sample measurement channel 208, the change in the electric conductivity as the base without the sample to be measured can be measured. In the case where the sample is injected and supplied to the sample measurement channel 208 together with the carrier liquid, the amount of increase in electric conductivity by the injected sample can be measured.

【0058】前述したように、差伝導度計209によ
り、電気伝導度測定セル210、211の位置間の電気
伝導度の差が高精度で測定される。この試料中のポリカ
ルボン酸類の酸化分解に基づく電気伝導度増加の特性
は、例えば図10および図11に示すようになる。注入
試料により、試料測定流路208中のポリカルボン酸類
の濃度が連続的に変化した場合には、その時間微分をと
ると、ポリカルボン酸類濃度の変化は図10に示すよう
に電気伝導度変化分としてひとつのピークとなって検出
される。一方、ポリカルボン酸類濃度の一過的変化が起
こった場合には、ポリカルボン酸類濃度の変化は、電気
伝導度変化分として、図11に示すようなオーバーシュ
ート波形として検出される。従来型の電気伝導度計を用
いた場合には、試料のベースの電気伝導度が極めて大き
い場合、このような微少なポリカルボン酸類濃度に対応
する電気伝導度の変化を検出することは不可能である。
本発明では、上記のような差伝導度計209を用いるこ
とにより、ポリカルボン酸類の酸化分解による微少な電
気伝導度増加量が高精度、高感度で迅速に測定され、そ
れによってポリカルボン酸類の濃度が極めて高精度、高
感度で定量される。
As described above, the difference in electrical conductivity between the positions of the electrical conductivity measuring cells 210 and 211 is measured with high accuracy by the differential conductivity meter 209. The characteristics of the increase in electric conductivity based on the oxidative decomposition of the polycarboxylic acids in this sample are as shown in FIGS. 10 and 11, for example. If the concentration of the polycarboxylic acid in the sample measurement flow path 208 changes continuously due to the injected sample, the time derivative of the polycarboxylic acid concentration changes as shown in FIG. One minute is detected as one peak. On the other hand, when a transient change occurs in the concentration of the polycarboxylic acid, the change in the concentration of the polycarboxylic acid is detected as an electric conductivity change as an overshoot waveform as shown in FIG. When using a conventional conductivity meter, if the conductivity of the base of the sample is extremely large, it is impossible to detect such a change in conductivity corresponding to such a small concentration of polycarboxylic acids. It is.
In the present invention, by using the differential conductivity meter 209 as described above, a minute increase in electrical conductivity due to oxidative decomposition of the polycarboxylic acids is quickly measured with high accuracy, high sensitivity, and thereby, the The concentration is determined with extremely high precision and sensitivity.

【0059】次に、本発明のより具体的な実施の形態に
ついて説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。なお、試料としては、水系等の対象系からサン
プリングしたものをそのまま試料として用いる場合や、
かかる対象系からサンプリングした試料を水等の溶媒で
一定の希釈率で希釈した溶液を試料として用いる場合な
ど、様々な場合がある。
Next, more specific embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these embodiments. In addition, as a sample, a sample obtained from a target system such as an aqueous system is used as it is as a sample,
There are various cases, such as a case where a sample sampled from such a target system is diluted with a solvent such as water at a certain dilution ratio, and a solution is used as the sample.

【0060】本発明の方法によりポリカルボン酸類を検
出する際の測定条件としては、特に制限はなく、測定温
度、pH、試料中のイオン濃度、試料中のポリカルボン
酸類濃度、試料の供給速度、光触媒担持体を使用した酸
化手段を用いる場合の光照射強度、光照射時間、共存酸
化剤の種類や濃度等は任意に設定することができる。た
だし、ポリカルボン酸類の検出感度は、測定温度、p
H、試料の供給速度、光照射強度、光照射時間、共存酸
化剤の種類や濃度の影響を受けるため、一定の測定条件
で測定を行うことが好ましい。好ましい測定条件として
は、以下の条件が挙げられる。 温度:10〜70℃ pH:3〜9 光照射強度:1〜100W 光照射時間:20〜200秒 共存酸化剤の種類:酸素、過酸化水素、オゾン 共存酸化剤の濃度:0.01〜100ミリモル/L
The measurement conditions for detecting polycarboxylic acids by the method of the present invention are not particularly limited, and include measurement temperature, pH, ion concentration in the sample, polycarboxylic acid concentration in the sample, supply rate of the sample, In the case of using an oxidizing means using a photocatalyst carrier, the light irradiation intensity, the light irradiation time, the type and concentration of the coexisting oxidizing agent, and the like can be arbitrarily set. However, the detection sensitivity of polycarboxylic acids depends on the measurement temperature, p
H, the supply speed of the sample, the light irradiation intensity, the light irradiation time, and the type and concentration of the coexisting oxidizing agent are affected, so that it is preferable to perform the measurement under certain measurement conditions. Preferred measurement conditions include the following conditions. Temperature: 10 to 70 ° C pH: 3 to 9 Light irradiation intensity: 1 to 100 W Light irradiation time: 20 to 200 seconds Type of coexisting oxidant: oxygen, hydrogen peroxide, ozone Concentration of coexisting oxidant: 0.01 to 100 Mmol / L

【0061】次に、本発明の測定方法を実施する装置の
システムについて説明する。装置は、前述の如く、基本
的にキャリア溶液を送液するポンプ、ポリカルボン酸類
を含む試料溶液をキャリア溶液中に注入するインジェク
ター(インジェクションバルブ)、ポリカルボン酸類を
酸化する酸化反応器(酸化手段)、酸化前後の電気伝導
度を測定する差伝導度計を有し、加えて、差伝導度計で
測定されたデータを記録するデータプロセッサー等で構
成される。ただし、場合によっては、ポリカルボン酸類
を含む試料溶液そのものを連続的に供給し、キャリア溶
液を用いないこともあるため、そのような系ではインジ
ェクターは不要となる。
Next, a system of an apparatus for implementing the measuring method of the present invention will be described. As described above, the apparatus basically includes a pump for sending a carrier solution, an injector (injection valve) for injecting a sample solution containing polycarboxylic acids into the carrier solution, and an oxidation reactor (oxidizing means) for oxidizing the polycarboxylic acids. ), A differential conductivity meter for measuring electrical conductivity before and after oxidation, and a data processor for recording data measured by the differential conductivity meter. However, in some cases, the sample solution itself containing the polycarboxylic acid is continuously supplied and the carrier solution is not used, so that such a system does not require an injector.

【0062】上記データプロセッサーは、予め求められ
た、電気伝導度増加量対ポリカルボン酸類濃度の検量線
を内包し、ポリカルボン酸類濃度計算等の演算処理を行
うことができるのが好ましく、更に必要に応じて、ポリ
カルボン酸類含有溶液を供給するポンプ等のポンプ類に
制御信号を出力できることが好ましい。
The data processor preferably includes a calibration curve of the amount of increase in electric conductivity versus the concentration of the polycarboxylic acid, which is obtained in advance, and can perform arithmetic processing such as calculation of the concentration of the polycarboxylic acid. It is preferable that the control signal can be output to pumps such as a pump for supplying a solution containing a polycarboxylic acid in accordance with the above.

【0063】なお、上記システムに加えて、差伝導度計
の電極表面での気泡生成を抑制するためのデガッサー
や、試料とキャリア液とを均一に混合するためのインラ
インミキサーや混合コイル等の混合器などを必要に応じ
て設置してもよい。
Note that, in addition to the above system, a degasser for suppressing the formation of bubbles on the electrode surface of the differential conductivity meter, and a mixing device such as an in-line mixer or a mixing coil for uniformly mixing the sample and the carrier liquid. A vessel or the like may be installed as needed.

【0064】更に具体的に、本発明に係る測定方法およ
び装置を図12を用いて説明する。図12は、本発明の
測定方法を実施する装置の一例である。キャリア液に
は、インジェクター301から一定量のポリカルボン酸
類を含む試料が注入される。この試料を含むキャリア液
は、ポンプ302により酸化装置304(酸化反応器)
の直前に設置された差伝導度計306の一方の電気伝導
度測定セル303の位置に供給される。ここで酸化前の
電気伝導度を測定された試料を含むキャリア液は、酸化
装置304で連続的に酸化されて、差伝導度計306の
他方の電気伝導度測定セル305の位置に供給される。
差伝導度計306では酸化前の電気伝導度から酸化後の
電気伝導度への増加量(変化分)が測定され、データプ
ロセッサー307に記録されるとともに、その電気伝導
度増加量から、ポリカルボン酸類濃度が定量される。
More specifically, a measuring method and apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is an example of an apparatus for performing the measurement method of the present invention. A sample containing a certain amount of polycarboxylic acids is injected from the injector 301 into the carrier liquid. The carrier liquid containing this sample is oxidized by a pump 302 into an oxidizer 304 (oxidation reactor).
Is supplied to the position of one of the conductivity measuring cells 303 of the difference conductivity meter 306 installed immediately before. Here, the carrier liquid containing the sample whose electric conductivity before oxidation is measured is continuously oxidized by the oxidizing device 304 and supplied to the position of the other electric conductivity measuring cell 305 of the differential conductivity meter 306. .
The difference conductivity meter 306 measures the amount of increase (change) from the electric conductivity before oxidation to the electric conductivity after oxidation, is recorded in the data processor 307, and based on the amount of increase in electric conductivity, the polycarbonate is measured. The acid concentration is determined.

【0065】本発明の方法、装置を用いれば、ポリカル
ボン酸類が高感度でかつ幅広い定量範囲で簡便に検出す
ることが可能である。更に、本発明の方法は、応答速度
が速いため、特に連続流れ分析法(FIA:Flow
Injection Analysis)に代表される
全自動連続測定系における高感度検出法としての応用展
開が可能である。
By using the method and apparatus of the present invention, polycarboxylic acids can be easily detected with high sensitivity and in a wide quantitative range. Further, the method of the present invention has a high response speed, and particularly, a continuous flow analysis method (FIA: Flow).
Application development as a highly sensitive detection method in a fully automatic continuous measurement system represented by Injection Analysis is possible.

【0066】従って、本発明の方法は、冷却水処理シス
テムやボイラー水処理システムおよび用・排水処理シス
テムに代表される各種水処理システムに応用することが
できる。また、水処理システム以外にもポリカルボン酸
類が添加されている系であれば、本発明の方法を応用す
ることができる。そのような用途の具体例としては、紙
・パルプ製造プロセス薬品としての歩留まり・濾水性向
上剤として用いられているポリカルボン酸の定量分析
や、塗料、エマルジョン、ラテックス中に増粘剤・安定
剤として用いられているポリカルボン酸の定量分析、繊
維壁材の作業性向上剤、農薬展着剤、化粧品用、飼料の
バインダー、樹脂加工バインダー、洗剤用ビルダー、種
子吹付け表土安定剤等の用途で用いられているポリカル
ボン酸の定量分析が挙げられる。
Accordingly, the method of the present invention can be applied to various water treatment systems represented by a cooling water treatment system, a boiler water treatment system, and a wastewater treatment system. In addition to the water treatment system, the method of the present invention can be applied to any system to which a polycarboxylic acid is added. Specific examples of such applications include quantitative analysis of polycarboxylic acids used as retention and drainage improvers as paper and pulp manufacturing process chemicals, and thickeners and stabilizers in paints, emulsions, and latexes Analysis of polycarboxylic acid used as a material, improver of workability of fiber wall material, pesticide spreader, cosmetics, feed binder, resin processing binder, detergent builder, seed spray topsoil stabilizer, etc. Quantitative analysis of the polycarboxylic acid used in the above.

【0067】[0067]

【実施例】以下に実施例により本発明を更に詳しく説明
するが、実施例は本発明のいくつかの実施態様を説明す
るものであり、本発明を何ら限定するものではない。な
お、Lはリットルを表わす。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which, however, illustrate some embodiments of the present invention and do not limit the present invention in any way. L represents liter.

【0068】参考例1 実施例で用いた光触媒担持体の製造例を以下に示す。直
鎖状低密度ポリエチレンペレット(東ソー(株)製、商
品名「ニポロンL−M65」、比重0.92)からなる
直径1mmのポリマー粒状体をアンダーウォーターカッ
ト法により調製した。このポリマー粒状体300gと、
光触媒活性を持つ二酸化チタン粉末(日本アエロジル
(株)製、商品名「P−25」、結晶形:アナターゼ)
18.4gを1リットルのナス型フラスコに入れ、回転
攪拌できるエバポレーターの攪拌装置に設置し、均一に
混ざる様に予備攪拌した。その後、、該フラスコを回転
せしめながら、オイルバスにて185℃まで加熱し、光
触媒粒子をポリマー粒状体表面に熱融着せしめた。投入
した殆ど全ての二酸化チタン粒子がポリマー粒状体に担
持された為、該光触媒担持体の光触媒粒子含有量は約6
重量%であった。
Reference Example 1 A production example of the photocatalyst carrier used in the examples is shown below. A 1 mm-diameter polymer granule composed of linear low-density polyethylene pellets (trade name “Nipolon L-M65”, manufactured by Tosoh Corporation, specific gravity 0.92) was prepared by an underwater cut method. 300 g of the polymer granules,
Titanium dioxide powder having photocatalytic activity (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., trade name "P-25", crystal form: anatase)
18.4 g was placed in a 1-liter eggplant-shaped flask and set in a stirring device of an evaporator capable of rotating and stirring, and preliminarily stirred so as to be uniformly mixed. Thereafter, the flask was heated to 185 ° C. in an oil bath while rotating, and the photocatalyst particles were thermally fused to the surface of the polymer particles. Since almost all of the charged titanium dioxide particles were supported on the polymer particles, the content of the photocatalyst particles in the photocatalyst carrier was about 6%.
% By weight.

【0069】実施例1 図12に示した装置を用いて、ポリカルボン酸類の検出
を行った。なお、図12中の酸化反応器304(酸化手
段)としては、参考例1で製造した光触媒担持体を内径
2mm、長さ40cmのテフロンチューブに充填し、ブ
ラックライト(40W)の周囲にらせん状に設置したも
のを用いた。
Example 1 Polycarboxylic acids were detected using the apparatus shown in FIG. As the oxidation reactor 304 (oxidizing means) in FIG. 12, the photocatalyst carrier produced in Reference Example 1 was filled in a Teflon tube having an inner diameter of 2 mm and a length of 40 cm, and was spirally wound around a black light (40 W). What was installed in was used.

【0070】試料としては、アクリル酸単独重合体(分
子量4500)を用い、純水で希釈して表1に示す濃度
に調製し、インジェクター3から200μLずつキャリ
ア溶液中に注入した。また、キャリア液としては純水に
過酸化水素を10ミリモル/Lとなるように添加したも
のを用い、1.0ml/min.で送液した。結果を表
1に示す。
As a sample, an acrylic acid homopolymer (molecular weight: 4500) was diluted with pure water to a concentration shown in Table 1, and injected into the carrier solution from the injector 3 by 200 μL. Further, as the carrier liquid, a solution prepared by adding hydrogen peroxide to pure water at a concentration of 10 mmol / L was used, and 1.0 ml / min. Was sent. Table 1 shows the results.

【0071】[0071]

【表1】 [Table 1]

【0072】実施例2 試料として、アクリル酸単独重合体(分子量4500)
を用い、工業用水を5倍に濃縮した濃縮水(電気伝導度
400μS/cm)で希釈したことと、キャリア液とし
て、純水に硫酸を加えて電気伝導度を400μS/cm
に調製し、更に過酸化水素を10ミリモル/Lとなるよ
うに添加したものを用いたことを除いて、実施例1と同
様の操作でアクリル酸単独重合体の検出を行った。結果
を表2に示す。
Example 2 As a sample, an acrylic acid homopolymer (molecular weight: 4500)
Was diluted with concentrated water (electric conductivity of 400 μS / cm) obtained by concentrating industrial water five-fold, and sulfuric acid was added to pure water as a carrier liquid to obtain an electric conductivity of 400 μS / cm.
And an acrylic acid homopolymer was detected in the same manner as in Example 1 except that hydrogen peroxide was added so as to be 10 mmol / L. Table 2 shows the results.

【0073】[0073]

【表2】 [Table 2]

【0074】上記実施例より明らかなように、本発明の
方法を用いれば、ポリカルボン酸類が極めて高感度で測
定できる。さらに、実施例2より、イオン濃度の高いサ
ンプル中に存在するポリカルボン酸であっても、本発明
の方法を用いれば、高感度で測定することができる。
As is clear from the above examples, polycarboxylic acids can be measured with extremely high sensitivity by using the method of the present invention. Furthermore, from Example 2, even a polycarboxylic acid present in a sample having a high ion concentration can be measured with high sensitivity by using the method of the present invention.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ポリカルボン酸類が極めて高感度かつ再現性
良く測定できるため、ポリカルボン酸類が添加されてい
る幅広い用途範囲において本発明の応用が可能である。
また、本発明の方法は、最近注目されている連続流れ分
析法による全自動連続測定系への応用展開が可能であ
る。
As is clear from the above description, according to the present invention, since polycarboxylic acids can be measured with extremely high sensitivity and reproducibility, the present invention can be used in a wide range of applications to which polycarboxylic acids are added. Application is possible.
In addition, the method of the present invention can be applied to a fully automatic continuous measurement system using a continuous flow analysis method that has recently attracted attention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るポリカルボン酸類の濃度測定装置
に使用される差伝導度計の構成例を示す概略回路図であ
る。
FIG. 1 is a schematic circuit diagram showing a configuration example of a differential conductivity meter used in a polycarboxylic acid concentration measuring device according to the present invention.

【図2】本発明に係るポリカルボン酸類の濃度測定装置
に使用される差伝導度計の別の構成例を示す概略回路図
である。
FIG. 2 is a schematic circuit diagram showing another configuration example of the differential conductivity meter used in the concentration measuring device for polycarboxylic acids according to the present invention.

【図3】時間遅延カラムを有する、本発明に係るポリカ
ルボン酸類の濃度測定装置に使用される差伝導度計の使
用例を示す概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example of use of a differential conductivity meter having a time delay column and used in the apparatus for measuring the concentration of polycarboxylic acids according to the present invention.

【図4】本発明における差伝導度計に使用可能な電気伝
導度測定セルの一例を示す概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an example of an electric conductivity measurement cell that can be used in a differential conductivity meter according to the present invention.

【図5】本発明における差伝導度計に使用可能な電気伝
導度測定セルの別の例を示す概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing another example of an electric conductivity measurement cell that can be used for a differential conductivity meter according to the present invention.

【図6】本発明における差伝導度計に使用可能な電気伝
導度測定セルのさらに別の例を示す概略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing still another example of an electric conductivity measurement cell that can be used for a differential conductivity meter according to the present invention.

【図7】本発明における差伝導度計に使用可能な電気伝
導度測定セルの機械的な構成例を示す分解斜視図であ
る。
FIG. 7 is an exploded perspective view showing an example of a mechanical configuration of an electric conductivity measurement cell that can be used in a differential conductivity meter according to the present invention.

【図8】本発明における差伝導度計に使用可能な電気伝
導度測定セルの電極の構成例を示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a configuration example of an electrode of an electric conductivity measurement cell that can be used in a differential conductivity meter according to the present invention.

【図9】本発明に係るポリカルボン酸類の濃度測定装置
の一例を示す概略構成図である。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an example of a polycarboxylic acid concentration measuring device according to the present invention.

【図10】図9の装置における電気伝導度変化の特性図
である。
FIG. 10 is a characteristic diagram of a change in electric conductivity in the device of FIG. 9;

【図11】図9の装置における別の電気伝導度変化の特
性図である。
FIG. 11 is a characteristic diagram of another change in electric conductivity in the apparatus of FIG. 9;

【図12】本発明を実施するための装置の一例を示すブ
ロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing an example of an apparatus for implementing the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、11 差伝導度計 2、14 交流オシレーター 3、4、12、13 電気伝導度測定セル 5 倍率設定器 6、15 位相反転増幅器 7、9、16、21 増幅器 8、17 測定レンジ切替器 10、22 出力 12a、13a 電流供給用電極 12b、13b 電気伝導度検出用電極 18 温度補償器 19 同期整流器 20 レンジ調整器 51 差伝導度計 52 流水管 53 上流側の位置 54 ベンチュリー管 55、57 電気伝導度測定セル 56 時間遅延カラム 58 下流側の位置 61、71、81 電気伝導度測定セル 62、72、82 測定管 63、73、83 被測定流体 64 電源電極 65、74、84 電気伝導度検出用電極 66、77、87 アンプ 75、76、85 交流電流供給用電極 86 接地電極 91 電気伝導度測定セル 92 電極本体 93 酸化チタン層 94 電気伝導度測定用電極 94a、94b 交流電流供給用電極 94c 電気伝導度検出用電極 95 電極ホルダ 96 基体 97 流入口 98 流出口 99、100、101、102 流通孔 103、105 内部通路 104 被測定物質貯留空間 106a、106b、106c 貫通孔 107 パッキン 108 透光体としての透明ガラス板 109 ボルト 110 カバー体 111 透光用の窓 112 光照射手段 200 ポリカルボン酸類の濃度測定装置 201 ボトル 202 標準液 203、207 デガッサー 204 ポンプ 205 インジェクションバルブ 206 試料を注入する系 208 試料測定流路 209 差伝導度計 210、211 電気伝導度測定セル 212 時間遅延カラム(酸化手段) 213 増幅器 301 インジェクター 302 ポンプ 303、305 電気伝導度測定セル 304 酸化反応器(酸化手段) 306 差伝導度計 307 データプロセッサー 1,11 Differential conductivity meter 2,14 AC oscillator 3,4,12,13 Electric conductivity measurement cell 5 Magnification setting device 6,15 Phase inversion amplifier 7,9,16,21 Amplifier 8,17 Measurement range switch 10 , 22 Output 12a, 13a Current supply electrode 12b, 13b Electric conductivity detection electrode 18 Temperature compensator 19 Synchronous rectifier 20 Range adjuster 51 Differential conductivity meter 52 Flowing water pipe 53 Upstream position 54 Venturi tube 55, 57 Electricity Conductivity measuring cell 56 Time delay column 58 Downstream position 61, 71, 81 Electrical conductivity measuring cell 62, 72, 82 Measurement tube 63, 73, 83 Fluid to be measured 64 Power supply electrode 65, 74, 84 Electrical conductivity detection Electrodes for 66, 77, 87 Amplifiers 75, 76, 85 Electrodes for AC current supply 86 Ground electrode 91 Electric conductivity measuring cell 92 Electricity Main body 93 Titanium oxide layer 94 Electrode for measuring electric conductivity 94a, 94b Electrode for supplying alternating current 94c Electrode for detecting electric conductivity 95 Electrode holder 96 Substrate 97 Inflow 98 Outflow 99, 100, 101, 102 Flow holes 103, 105 Internal passage 104 Substance storage space 106a, 106b, 106c Through hole 107 Packing 108 Transparent glass plate as light transmitting body 109 Bolt 110 Cover body 111 Light transmitting window 112 Light irradiating means 200 Polycarboxylic acid concentration measuring device 201 Bottle 202 Standard solution 203, 207 Degasser 204 Pump 205 Injection valve 206 Sample injection system 208 Sample measurement flow path 209 Differential conductivity meter 210, 211 Electrical conductivity measurement cell 212 Time delay column (oxidizing means) 213 Amplifier 301 Njekuta 302 pumps 303 and 305 electric conductivity measuring cell 304 oxidation reactor (oxidation means) 306 Sa conductivity meter 307 data processor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 肥後 裕仁 東京都江東区新砂1丁目2番8号 オルガ ノ株式会社内 Fターム(参考) 2G060 AA06 AC10 AE17 AE21 AF08 FA15 HC06  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hirohito Higo 1-28 Shinsuna, Koto-ku, Tokyo Organo Corporation F-term (reference) 2G060 AA06 AC10 AE17 AE21 AF08 FA15 HC06

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリカルボン酸類を含む試料を酸化し、
試料の酸化前の電気伝導度と酸化後の電気伝導度との差
分を、少なくとも2個の電極を有する電気伝導度測定セ
ルを前記酸化前の位置と酸化後の位置とに配置し、両電
気伝導度測定セルからの検出信号自身の差分を両電気伝
導度測定セルの位置間の試料の電気伝導度の差分として
出力する差伝導度計を用いて検出することにより、ポリ
カルボン酸類の酸化分解によって生じた電気伝導度増加
量を測定し、該電気伝導度増加量から試料中のポリカル
ボン酸濃度を定量することを特徴とする、ポリカルボン
酸類の濃度測定方法。
1. A method comprising oxidizing a sample containing polycarboxylic acids,
The difference between the electrical conductivity of the sample before oxidation and the electrical conductivity after oxidation is determined by arranging an electrical conductivity measuring cell having at least two electrodes at the position before oxidation and the position after oxidation. Oxidative degradation of polycarboxylic acids by detecting the difference in the detection signal itself from the conductivity measurement cell using a difference conductivity meter that outputs the difference in the conductivity of the sample between the positions of the two conductivity measurement cells A method for measuring the concentration of polycarboxylic acids, comprising: measuring an increase in electric conductivity caused by the above method, and quantifying the concentration of polycarboxylic acid in the sample from the increase in electric conductivity.
【請求項2】 前記試料の酸化剤として光触媒を担体上
に固定化した固体酸化剤を用い、この酸化剤と前記試料
を接触させた状態で光を照射して前記試料を酸化するこ
とを特徴とする、請求項1に記載のポリカルボン酸類の
濃度測定方法。
2. The method according to claim 1, wherein a solid oxidant having a photocatalyst immobilized on a carrier is used as the oxidant of the sample, and the sample is oxidized by irradiating light with the oxidant in contact with the sample. The method for measuring the concentration of polycarboxylic acids according to claim 1.
【請求項3】 前記電気伝導度増加量の測定において、
前記試料の電気伝導度に応じた標準液をキャリア液とし
て用い、キャリア液中に試料を注入して連続的に試料を
酸化し、かつ、連続的に前記電気伝導度増加量を測定す
ることを特徴とする、請求項1または2に記載のポリカ
ルボン酸類の濃度測定方法。
3. The method of measuring an increase in electric conductivity, comprising:
Using a standard solution according to the electrical conductivity of the sample as a carrier liquid, continuously oxidizing the sample by injecting the sample into the carrier liquid, and continuously measuring the increase in electrical conductivity. The method for measuring the concentration of a polycarboxylic acid according to claim 1, wherein the method is characterized in that:
【請求項4】 ポリカルボン酸類を含む試料が流される
試料測定流路と、該試料測定流路中に配された試料の酸
化手段と、該試料の酸化手段の上流側および下流側に配
された、少なくとも2個の電極を有する電気伝導度測定
セルを備え、両電気伝導度測定セルからの検出信号自身
の差分を両電気伝導度測定セルの位置間の試料の電気伝
導度の差分として出力する差伝導度計とを有し、該差伝
導度計の出力から、ポリカルボン酸類の酸化分解によっ
て生じた電気伝導度増加量を測定し、該電気伝導度増加
量から試料中のポリカルボン酸濃度を定量するようにし
たことを特徴とする、ポリカルボン酸類の濃度測定装
置。
4. A sample measurement flow path through which a sample containing polycarboxylic acids flows, oxidizing means for the sample disposed in the sample measurement flow path, and upstream and downstream sides of the sample oxidizing means. In addition, an electric conductivity measurement cell having at least two electrodes is provided, and a difference between detection signals themselves from both electric conductivity measurement cells is output as a difference in electric conductivity of the sample between the positions of both electric conductivity measurement cells. Measuring the amount of increase in electric conductivity caused by oxidative decomposition of polycarboxylic acids from the output of the difference conductometer, and calculating the amount of polycarboxylic acid in the sample from the increase in electric conductivity. A concentration measuring device for polycarboxylic acids, wherein the concentration is determined.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008139312A (en) * 2006-12-01 2008-06-19 Millipore Corp Conductivity measurement device, its manufacture and use
CN100434912C (en) * 2006-06-03 2008-11-19 东北电力大学 Quick automatic evaluation device for scale inhibitor performance based on conductance detecting

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