JP2002031601A - 地盤中に含まれる有害イオンの簡易検出方法および簡易検出装置 - Google Patents
地盤中に含まれる有害イオンの簡易検出方法および簡易検出装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 地盤中に含まれるクロム（ＩＩＩ）イオン等
の有害イオンを、測定現場において簡易に検出できるよ
うにする。 【解決手段】 試料が接触する検出フィルター５にルミ
ノールを化学修飾しておき、該ルミノールが、有害イオ
ンに接触したことにより発生する化学発光の強度を測定
することで有害イオンの検出をする。
の有害イオンを、測定現場において簡易に検出できるよ
うにする。 【解決手段】 試料が接触する検出フィルター５にルミ
ノールを化学修飾しておき、該ルミノールが、有害イオ
ンに接触したことにより発生する化学発光の強度を測定
することで有害イオンの検出をする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地盤（土壌）中に
含まれるクロム（ＩＩＩ）イオン等の有害イオンの簡易
検出方法および簡易検出装置の技術分野に属するもので
ある。
含まれるクロム（ＩＩＩ）イオン等の有害イオンの簡易
検出方法および簡易検出装置の技術分野に属するもので
ある。
【０００２】
【従来技術】近年、人為的行為により地盤（土壌）が有
害な化学種によって汚染されることがあちこちで顕在化
し、大きな社会問題にまで発展している。そしてこのよ
うな地盤の汚染は、大気や陸水と異なり、地盤材料とい
うものが視覚的に不透明であって物質の遮蔽力に富んで
いることに乗じた悪質な経済活動の結果であることに他
ならない。ところで、地盤中に存在する各種の有害化学
種は、地下水中に溶解または分散されているほか、優秀
な吸着剤でもある粘土鉱物からなる土粒子や岩等の表面
に直接吸着されていたり、土粒子等の間隙中に保持され
ているため、それを簡易な手法で直接検出することは困
難である。そこで従来は、採取した土壌試料を研究室や
実験室に持ちかえり、これを前処理して溶液試料を調製
した後、分析に供するという手法を採用していた。
害な化学種によって汚染されることがあちこちで顕在化
し、大きな社会問題にまで発展している。そしてこのよ
うな地盤の汚染は、大気や陸水と異なり、地盤材料とい
うものが視覚的に不透明であって物質の遮蔽力に富んで
いることに乗じた悪質な経済活動の結果であることに他
ならない。ところで、地盤中に存在する各種の有害化学
種は、地下水中に溶解または分散されているほか、優秀
な吸着剤でもある粘土鉱物からなる土粒子や岩等の表面
に直接吸着されていたり、土粒子等の間隙中に保持され
ているため、それを簡易な手法で直接検出することは困
難である。そこで従来は、採取した土壌試料を研究室や
実験室に持ちかえり、これを前処理して溶液試料を調製
した後、分析に供するという手法を採用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが前記従来の手
法では、常に面倒かつ煩雑な付帯作業を強いられること
になり、このために要する手間や時間、そして特殊な試
薬を使用することにより割高な費用が必要になり、この
分野での研究の進捗や迅速な調査の妨げになっていると
いう問題がある。さらにまた、分析化学的な立場からみ
たときに、分析目的物質について、原子あるいは分子を
発光的またはケイ光的に検出するしか方法がないものに
おいては、採取現場において簡易にその物質に対して励
起エネルギーを供給することが難しいこともあって、簡
易検出の手法に限界が有るなどの問題があり、ここらに
本発明の解決すべき課題がある。
法では、常に面倒かつ煩雑な付帯作業を強いられること
になり、このために要する手間や時間、そして特殊な試
薬を使用することにより割高な費用が必要になり、この
分野での研究の進捗や迅速な調査の妨げになっていると
いう問題がある。さらにまた、分析化学的な立場からみ
たときに、分析目的物質について、原子あるいは分子を
発光的またはケイ光的に検出するしか方法がないものに
おいては、採取現場において簡易にその物質に対して励
起エネルギーを供給することが難しいこともあって、簡
易検出の手法に限界が有るなどの問題があり、ここらに
本発明の解決すべき課題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作
されたものであって、方法の発明としては、地盤中に含
まれる有害イオンを簡易検出するにあたり、ルミノール
を化学修飾した透光材からなる検出フィルターに地盤を
直接接触させてルミノールを化学発光させ、該化学発光
させた光を導光体を介して測定素子へ導入して化学発光
の強度を測定することで地盤中に含まれる有害イオンを
検出するようにしたことを特徴とする地盤中に含まれる
有害イオンの簡易検出方法である。そしてこのようにす
ることにより、現場において格別な装置や特殊な試薬を
必要としないで簡単に有害イオンの検出ができることに
なる。このものにおいて、検出フィルターには、ルミノ
ールを化学発光させた光を選択的に透過させる色素が混
合されていることを特徴とすることができ、このように
した場合には、検出フィルターが地盤と接触することに
より化学発光したルミノールの光を選択的に透過するこ
とになって、検出精度の向上が計れる。さらにこれらの
ものにおいて、検出フィルターに接触させる地盤は、過
酸化水素のアルカリ溶液で予め湿潤させてあることを特
徴とすることができ、このようにしたときには、ルミノ
ール−過酸化水素系の化学発光反応場が形成されること
になって、化学発光の強度測定が容易となってさらなる
精度向上が図れることになる。また、装置の発明として
は、地盤中に含まれる有害イオンを簡易検出する装置で
あって、該検出装置は、透光材から形成され、ルミノー
ルが化学修飾された検出フィルターと、該検出フィルタ
ーに地盤を直接接触させることによりルミノールを化学
発光させた光を伝達する導光体と、該導光体を介して測
定素子へ導入して化学発光の強度を測定する発光強度測
定手段と、該測定した化学発光の強度から有害イオンを
検出するイオン検出手段と、該検出した結果を表示する
表示手段とを備えて構成したことを特徴とする地盤中に
含まれる有害イオンの簡易検出装置である。
情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作
されたものであって、方法の発明としては、地盤中に含
まれる有害イオンを簡易検出するにあたり、ルミノール
を化学修飾した透光材からなる検出フィルターに地盤を
直接接触させてルミノールを化学発光させ、該化学発光
させた光を導光体を介して測定素子へ導入して化学発光
の強度を測定することで地盤中に含まれる有害イオンを
検出するようにしたことを特徴とする地盤中に含まれる
有害イオンの簡易検出方法である。そしてこのようにす
ることにより、現場において格別な装置や特殊な試薬を
必要としないで簡単に有害イオンの検出ができることに
なる。このものにおいて、検出フィルターには、ルミノ
ールを化学発光させた光を選択的に透過させる色素が混
合されていることを特徴とすることができ、このように
した場合には、検出フィルターが地盤と接触することに
より化学発光したルミノールの光を選択的に透過するこ
とになって、検出精度の向上が計れる。さらにこれらの
ものにおいて、検出フィルターに接触させる地盤は、過
酸化水素のアルカリ溶液で予め湿潤させてあることを特
徴とすることができ、このようにしたときには、ルミノ
ール−過酸化水素系の化学発光反応場が形成されること
になって、化学発光の強度測定が容易となってさらなる
精度向上が図れることになる。また、装置の発明として
は、地盤中に含まれる有害イオンを簡易検出する装置で
あって、該検出装置は、透光材から形成され、ルミノー
ルが化学修飾された検出フィルターと、該検出フィルタ
ーに地盤を直接接触させることによりルミノールを化学
発光させた光を伝達する導光体と、該導光体を介して測
定素子へ導入して化学発光の強度を測定する発光強度測
定手段と、該測定した化学発光の強度から有害イオンを
検出するイオン検出手段と、該検出した結果を表示する
表示手段とを備えて構成したことを特徴とする地盤中に
含まれる有害イオンの簡易検出装置である。
【０００５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。１は有害イオンの簡易検出装置であって、
該簡易検出装置１は、装置本体２と、装置本体２から延
出する光ファイバーを用いて構成される導光体３、該導
光体３の先端に設けられる不透明のソケット４、該ソケ
ット４の筒状先端部に基端部が内嵌するようにして設け
られる検出フィルター５とを用いて構成されている。こ
こで導光体３は可撓性を有した不透明材によって被覆さ
れていて、外光の侵入がないように設定されている。
て説明する。１は有害イオンの簡易検出装置であって、
該簡易検出装置１は、装置本体２と、装置本体２から延
出する光ファイバーを用いて構成される導光体３、該導
光体３の先端に設けられる不透明のソケット４、該ソケ
ット４の筒状先端部に基端部が内嵌するようにして設け
られる検出フィルター５とを用いて構成されている。こ
こで導光体３は可撓性を有した不透明材によって被覆さ
れていて、外光の侵入がないように設定されている。
【０００６】前記検出フィルター５は、メタクリル酸メ
チル樹脂あるいはポリカルボネート樹脂等の適宜の透明
の樹脂材を用い、先端が開口された有底円筒状に形成
（寸法は、例えば直径１０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）されて
いる。そして、検出フィルター５は、筒底部をソケット
４の先端側筒部に着脱自在に差し込まれることになる
が、検出フィルター５の筒部５ａは、外部光を全光的に
吸収または反射して筒内部への光の侵入を阻止するよう
配慮されているが、その配慮の手法としては、例えば筒
表面を銀鏡処理する、筒部５ａにカーボンブラックやチ
ャコール等の不透光性の顔料を混合する等がある。因み
に、本実施の形態の検出フィルター５の筒部５ａは、内
筒面の先端側が大口径で底部側に至るほど小口径になっ
た截頭円錐筒形状になっていて、試料を底部５ｂまで押
し込みやすいように配慮されている。
チル樹脂あるいはポリカルボネート樹脂等の適宜の透明
の樹脂材を用い、先端が開口された有底円筒状に形成
（寸法は、例えば直径１０ｍｍ、長さ５０ｍｍ）されて
いる。そして、検出フィルター５は、筒底部をソケット
４の先端側筒部に着脱自在に差し込まれることになる
が、検出フィルター５の筒部５ａは、外部光を全光的に
吸収または反射して筒内部への光の侵入を阻止するよう
配慮されているが、その配慮の手法としては、例えば筒
表面を銀鏡処理する、筒部５ａにカーボンブラックやチ
ャコール等の不透光性の顔料を混合する等がある。因み
に、本実施の形態の検出フィルター５の筒部５ａは、内
筒面の先端側が大口径で底部側に至るほど小口径になっ
た截頭円錐筒形状になっていて、試料を底部５ｂまで押
し込みやすいように配慮されている。
【０００７】さらに検出フィルター５の底部５ｂは、ル
ミノールの化学発光スペクトルのうちの波長３５０〜６
００ｎｍ（ナノメートル）（極大発光波長４２５ｎｍ）
付近の内部光を選択的に透過させる色素（例えばシアニ
ン系の色素（シアニンブルー）やアントラキノン系の色
素（アントラキノンブルー））が混合されていると共
に、ルミノール（５−アミノ−２，３−ジヒドロ−１，
４−フタラジンジオン）が筒底内表面に直接化学修飾さ
れている。この化学修飾の手法は、例えば樹脂材に担持
させたカルボン酸基とルミノールのアミノ基とを反応さ
せてカルバミド基を形成することで実行される。尚、シ
アニンブルー、アントラキノンブルーの可視光領域の透
過スペクトルを図５および図６にそれぞれ示す。このよ
うに本実施の形態の検出フィルター５は、筒部５ａと底
部５ｂとの処理が異なることになる。そこでこれらを一
体に成形した後、ルミノールを化学修飾することでも形
成できるが、またそれぞれ別体で成形し、熱融着や超音
波融着、あるいは接着剤による接着等で一体にして形成
することができる。さらには、検出フィルター５に化学
修飾したルミノールは、化学発光することにより消費さ
れることから、１回の使用とすることが好ましい。これ
に対して筒部５ａは消費されるものがなく、このため、
底部５ｂを筒部５ａに着脱自在に螺着する等して交換可
能に構成しておけば、筒部５ａについては再使用が可能
となる。そして検出フィルター５に試料とする地盤を入
れて底部５ｂに接触させると、前記化学修飾したルミノ
ールが、例えばクロム（ＩＩＩ）イオン（Ｃｒ（ＩＩ
Ｉ））の様な有害イオンと接触して化学発光を発生し、
この発生した化学発光の光が底部５ｂを透過して導光体
３を介して装置本体２に導入される。この場合に、ルミ
ノールの化学発光を効率よく行わせるには、ルミノール
−過酸化水素系の化学発光を地盤中の有害イオンについ
て行わせるのが好適で、そのためには試料とする地盤に
予め過酸化水素のアルカリ溶液を噴霧する等して湿潤さ
せ、これを検出フィルター５に入れることになる。この
場合、地盤に検出フィルター５を押し込んでもよい。さ
らに有害イオンを検出するに際し、地盤中には多数の有
害イオンが混在していることが通例で、ある特定の有害
イオンを測定しようとしたときに、他の有害イオンが妨
害物質となって干渉することになり、そのためこれを抑
制する必要がある。このようなとき、例えば検出しよう
とする特定の有害イオンがクロム（ＩＩＩ）イオンであ
った場合、分析しようとする地盤を、マスキング剤の一
つであるエチレンジアミン四酢酸ナトリウムでキレーテ
ィングする等して他の干渉する有害イオンをマスキング
しておくことが好ましい。尤も、他の妨害する有害イオ
ンが僅かである場合や、これら共存する全ての有害イオ
ンを検出しようとするときにはこのようなマスキングを
する必要はない。
ミノールの化学発光スペクトルのうちの波長３５０〜６
００ｎｍ（ナノメートル）（極大発光波長４２５ｎｍ）
付近の内部光を選択的に透過させる色素（例えばシアニ
ン系の色素（シアニンブルー）やアントラキノン系の色
素（アントラキノンブルー））が混合されていると共
に、ルミノール（５−アミノ−２，３−ジヒドロ−１，
４−フタラジンジオン）が筒底内表面に直接化学修飾さ
れている。この化学修飾の手法は、例えば樹脂材に担持
させたカルボン酸基とルミノールのアミノ基とを反応さ
せてカルバミド基を形成することで実行される。尚、シ
アニンブルー、アントラキノンブルーの可視光領域の透
過スペクトルを図５および図６にそれぞれ示す。このよ
うに本実施の形態の検出フィルター５は、筒部５ａと底
部５ｂとの処理が異なることになる。そこでこれらを一
体に成形した後、ルミノールを化学修飾することでも形
成できるが、またそれぞれ別体で成形し、熱融着や超音
波融着、あるいは接着剤による接着等で一体にして形成
することができる。さらには、検出フィルター５に化学
修飾したルミノールは、化学発光することにより消費さ
れることから、１回の使用とすることが好ましい。これ
に対して筒部５ａは消費されるものがなく、このため、
底部５ｂを筒部５ａに着脱自在に螺着する等して交換可
能に構成しておけば、筒部５ａについては再使用が可能
となる。そして検出フィルター５に試料とする地盤を入
れて底部５ｂに接触させると、前記化学修飾したルミノ
ールが、例えばクロム（ＩＩＩ）イオン（Ｃｒ（ＩＩ
Ｉ））の様な有害イオンと接触して化学発光を発生し、
この発生した化学発光の光が底部５ｂを透過して導光体
３を介して装置本体２に導入される。この場合に、ルミ
ノールの化学発光を効率よく行わせるには、ルミノール
−過酸化水素系の化学発光を地盤中の有害イオンについ
て行わせるのが好適で、そのためには試料とする地盤に
予め過酸化水素のアルカリ溶液を噴霧する等して湿潤さ
せ、これを検出フィルター５に入れることになる。この
場合、地盤に検出フィルター５を押し込んでもよい。さ
らに有害イオンを検出するに際し、地盤中には多数の有
害イオンが混在していることが通例で、ある特定の有害
イオンを測定しようとしたときに、他の有害イオンが妨
害物質となって干渉することになり、そのためこれを抑
制する必要がある。このようなとき、例えば検出しよう
とする特定の有害イオンがクロム（ＩＩＩ）イオンであ
った場合、分析しようとする地盤を、マスキング剤の一
つであるエチレンジアミン四酢酸ナトリウムでキレーテ
ィングする等して他の干渉する有害イオンをマスキング
しておくことが好ましい。尤も、他の妨害する有害イオ
ンが僅かである場合や、これら共存する全ての有害イオ
ンを検出しようとするときにはこのようなマスキングを
する必要はない。
【０００８】一方、前記装置本体２では、前記導光体３
を介して導入した化学発光の強度測定をすることになる
が、これは例えば測定部（発光強度測定手段）２ａでの
測定素子としてフォトダイオード（ｐｈｏｔｏｄｉｏｄ
ｅ（ＰＤ））や光電子倍増管（ｐｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐ
ｌｉｅｒ ｔｕｂｅ（ＰＭＴ））を採用する等の通常知
られた検出手法を採用することができる。そしてこの装
置本体２には、ディスプレイによる表示部（表示手段）
６、演算部（ＣＰＵ、演算手段）７、記憶部８、外部へ
の入出力部９が設けられている。記憶部８には、有害イ
オンの一例であるクロム（ＩＩＩ）イオンの濃度とルミ
ノールの化学発光の強度との関係データ（図４に示す検
量線の表図データ）が予め登録されている。そして演算
部７では、前記測定された化学発光の強度について、前
記登録された関係データから有害イオンの濃度を演算
し、これを表示部６で表示するように設定されている。
因みに、装置本体２は、外部コンピューターとは入出力
部２ｂを介して接続することができ、これによって測定
したデータの出力、また記憶部８に登録するデータの書
換え等が任意にできるようになっている。９は切換えス
イッチ、１０はＯＮ−ＯＦＦスイッチであるが、切換え
スイッチ９は、データ入力、データ出力、測定の機能切
換えができるようになっている。
を介して導入した化学発光の強度測定をすることになる
が、これは例えば測定部（発光強度測定手段）２ａでの
測定素子としてフォトダイオード（ｐｈｏｔｏｄｉｏｄ
ｅ（ＰＤ））や光電子倍増管（ｐｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐ
ｌｉｅｒ ｔｕｂｅ（ＰＭＴ））を採用する等の通常知
られた検出手法を採用することができる。そしてこの装
置本体２には、ディスプレイによる表示部（表示手段）
６、演算部（ＣＰＵ、演算手段）７、記憶部８、外部へ
の入出力部９が設けられている。記憶部８には、有害イ
オンの一例であるクロム（ＩＩＩ）イオンの濃度とルミ
ノールの化学発光の強度との関係データ（図４に示す検
量線の表図データ）が予め登録されている。そして演算
部７では、前記測定された化学発光の強度について、前
記登録された関係データから有害イオンの濃度を演算
し、これを表示部６で表示するように設定されている。
因みに、装置本体２は、外部コンピューターとは入出力
部２ｂを介して接続することができ、これによって測定
したデータの出力、また記憶部８に登録するデータの書
換え等が任意にできるようになっている。９は切換えス
イッチ、１０はＯＮ−ＯＦＦスイッチであるが、切換え
スイッチ９は、データ入力、データ出力、測定の機能切
換えができるようになっている。
【０００９】叙述の如く構成された本発明の実施の形態
において、まず図４に示す検量線の作成であるが、ｐＨ
が１０．６となるよう調節されたメンゼル緩衝溶液に濃
度が２×１０−２ Ｍ（モル）となるよう過酸化水素水
を添加し、さらにクロム（ＩＩＩ）イオン（Ｃｒ（ＩＩ
Ｉ））について、その濃度が０、０．５、１、５μｇｍ
Ｌ−１（マイクログラム ミリリットルマイナス１乗）
となるように溶液を調製した。これら調製した溶液に直
径約５ｍｍのガラスビーズをクロム（ＩＩＩ）イオン溶
液の液面一杯にまで入れ、ガラスビーズ上面が検出フィ
ルター５の底部５ｂに接触するよう検出フィルター５を
差し込み、そしてこの状態で、それぞれのクロム（ＩＩ
Ｉ）イオン濃度についての化学発光の強度を測定し、こ
れをプロットすることにより前記検量線が作成された。
この検量線は、クロム（ＩＩＩ）イオンの濃度に対して
殆ど直線状態になっていることが判明し、そしてこの検
量線の関係式を記憶部８に登録することで検出作業の前
準備が完了した。因みに、ガラスビーズの粒径による変
動があるか否かを確認するため、粒径約０．５ｍｍのガ
ラスビーズについても同様の実験をしたところ、前記と
同じ結果が得られた。
において、まず図４に示す検量線の作成であるが、ｐＨ
が１０．６となるよう調節されたメンゼル緩衝溶液に濃
度が２×１０−２ Ｍ（モル）となるよう過酸化水素水
を添加し、さらにクロム（ＩＩＩ）イオン（Ｃｒ（ＩＩ
Ｉ））について、その濃度が０、０．５、１、５μｇｍ
Ｌ−１（マイクログラム ミリリットルマイナス１乗）
となるように溶液を調製した。これら調製した溶液に直
径約５ｍｍのガラスビーズをクロム（ＩＩＩ）イオン溶
液の液面一杯にまで入れ、ガラスビーズ上面が検出フィ
ルター５の底部５ｂに接触するよう検出フィルター５を
差し込み、そしてこの状態で、それぞれのクロム（ＩＩ
Ｉ）イオン濃度についての化学発光の強度を測定し、こ
れをプロットすることにより前記検量線が作成された。
この検量線は、クロム（ＩＩＩ）イオンの濃度に対して
殆ど直線状態になっていることが判明し、そしてこの検
量線の関係式を記憶部８に登録することで検出作業の前
準備が完了した。因みに、ガラスビーズの粒径による変
動があるか否かを確認するため、粒径約０．５ｍｍのガ
ラスビーズについても同様の実験をしたところ、前記と
同じ結果が得られた。
【００１０】ついで実際の地盤でのクロム（ＩＩＩ）イ
オンの測定であるが、地盤試料として予めクロム（ＩＩ
Ｉ）イオンが検出されないことが確認された市販の黒土
（くろつち）を選択し、この黒土を前記各試薬に入れて
よく掻き回してケーキ状になるよう調製した後、室温下
で静置した。このように調製した黒土中に、前記検出フ
ィルター５を黒土が底部５ｂに接触するまで差し込んで
クロム（ＩＩＩ）イオンの濃度を検出し、その数値が表
示部６から表示されたが、その数値は、前記検量線によ
く一致し、本発明が如何に有効であるかが確認された。
オンの測定であるが、地盤試料として予めクロム（ＩＩ
Ｉ）イオンが検出されないことが確認された市販の黒土
（くろつち）を選択し、この黒土を前記各試薬に入れて
よく掻き回してケーキ状になるよう調製した後、室温下
で静置した。このように調製した黒土中に、前記検出フ
ィルター５を黒土が底部５ｂに接触するまで差し込んで
クロム（ＩＩＩ）イオンの濃度を検出し、その数値が表
示部６から表示されたが、その数値は、前記検量線によ
く一致し、本発明が如何に有効であるかが確認された。
【００１１】このように、本発明が実施された形態のも
のでは、有害イオンを検出したい地盤が位置する現場に
おいて簡易に有害イオンの濃度を検出（測定）すること
ができる。有害イオンとしては、３価のクロムイオンに
限定されず、ルミノールを化学発光させるイオンであれ
ば限定されないもので、例えば、６価のクロム（クロム
酸イオンまたは二クロム酸イオンとして存在）、コバル
ト（ＩＩ）イオン（Ｃｏ（ＩＩ））、銅（ＩＩ）イオン
（Ｃｕ（ＩＩ））、ヒ酸または亜ヒ酸イオン（Ａｓ（Ｉ
ＩＩ／Ｖ））等があげられる。また、検出フィルターに
ついては、メタクリル酸メチル等の樹脂材にルミノール
を化学修飾させたが、ガラスにルミノールを化学修飾さ
せたものが公知で、これを採用することもできる。そし
て検出フィルターについては、筒部と一体化したもので
なく、図７に示すように、タブレット状の検出フィルタ
ー１１となるように成形し、これを底部のみが透光性と
なった有底筒状のカバー筒１２の筒底部に押し込むこと
で同じようにして実施することができる。この場合に
は、カバー筒１２の底部１２ａに、前述したようにルミ
ノールの化学発光を選択的に透過させる色素を混合させ
ておくようにすることができる。さらにまた、ルミノー
ルを選択的に透過させる色素としては、前述したような
色素が例示されるが、このような色素としては、できる
だけルミノールの化学発光だけを選択的に透過するもの
であるほど好適である。また、本発明を実施するための
検出フィルターは、ルミノールが化学発光を起すために
消費されることから、１回限りの使用とすることが好ま
しいが、有害イオンの量が少なく、１回の測定でルミノ
ールの消費が僅かである場合には２回以上の使用も可能
である。さらにまた、本発明を実施するにあたり、外部
光（例えば太陽光）の侵入が検出精度を低下させること
になり、そのため前述したような不透過性の色素を筒部
に添加する等の処理をしたが、外部光を完全にシャット
アウトできるよう検出フィルター外面を金属等の不透光
部材で覆う等してシールしておけば、そのような色素添
加の処理を不用とすることができる。
のでは、有害イオンを検出したい地盤が位置する現場に
おいて簡易に有害イオンの濃度を検出（測定）すること
ができる。有害イオンとしては、３価のクロムイオンに
限定されず、ルミノールを化学発光させるイオンであれ
ば限定されないもので、例えば、６価のクロム（クロム
酸イオンまたは二クロム酸イオンとして存在）、コバル
ト（ＩＩ）イオン（Ｃｏ（ＩＩ））、銅（ＩＩ）イオン
（Ｃｕ（ＩＩ））、ヒ酸または亜ヒ酸イオン（Ａｓ（Ｉ
ＩＩ／Ｖ））等があげられる。また、検出フィルターに
ついては、メタクリル酸メチル等の樹脂材にルミノール
を化学修飾させたが、ガラスにルミノールを化学修飾さ
せたものが公知で、これを採用することもできる。そし
て検出フィルターについては、筒部と一体化したもので
なく、図７に示すように、タブレット状の検出フィルタ
ー１１となるように成形し、これを底部のみが透光性と
なった有底筒状のカバー筒１２の筒底部に押し込むこと
で同じようにして実施することができる。この場合に
は、カバー筒１２の底部１２ａに、前述したようにルミ
ノールの化学発光を選択的に透過させる色素を混合させ
ておくようにすることができる。さらにまた、ルミノー
ルを選択的に透過させる色素としては、前述したような
色素が例示されるが、このような色素としては、できる
だけルミノールの化学発光だけを選択的に透過するもの
であるほど好適である。また、本発明を実施するための
検出フィルターは、ルミノールが化学発光を起すために
消費されることから、１回限りの使用とすることが好ま
しいが、有害イオンの量が少なく、１回の測定でルミノ
ールの消費が僅かである場合には２回以上の使用も可能
である。さらにまた、本発明を実施するにあたり、外部
光（例えば太陽光）の侵入が検出精度を低下させること
になり、そのため前述したような不透過性の色素を筒部
に添加する等の処理をしたが、外部光を完全にシャット
アウトできるよう検出フィルター外面を金属等の不透光
部材で覆う等してシールしておけば、そのような色素添
加の処理を不用とすることができる。
【図１】有害イオンの簡易検出装置の概略斜視図であ
る。
る。
【図２】検出装置のブロック回路である。
【図３】検出フィルターの断面図である。
【図４】クロム（ＩＩＩ）イオンの検量線を示す線図で
ある。
ある。
【図５】シアニンブルーの可視光領域の透過スペクトル
図である。
図である。
【図６】アントラキノンブルーの可視光領域の透過スペ
クトル図である。
クトル図である。
【図７】検出フィルターの他の実施の形態を示す断面図
である。
である。
１ 検出装置 ２ 装置本体 ３ 導光体 ５ 検出フィルター ５ｂ 底部
Claims (4)
- 【請求項１】 地盤中に含まれる有害イオンを簡易検出
するにあたり、ルミノールを化学修飾した透光材からな
る検出フィルターに地盤を直接接触させてルミノールを
化学発光させ、該化学発光させた光を導光体を介して測
定素子へ導入して化学発光の強度を測定することで地盤
中に含まれる有害イオンを検出するようにしたことを特
徴とする地盤中に含まれる有害イオンの簡易検出方法。 - 【請求項２】 請求項１において、検出フィルターに
は、ルミノールを化学発光させた光を選択的に透過させ
る色素が混合されていることを特徴とする地盤中に含ま
れる有害イオンの簡易検出方法。 - 【請求項３】 請求項１または２において、検出フィル
ターに接触させる地盤は、過酸化水素のアルカリ溶液で
予め湿潤させてあることを特徴とする地盤中に含まれる
有害イオンの簡易検出方法。 - 【請求項４】 地盤中に含まれる有害イオンを簡易検出
する装置であって、該検出装置は、透光材から形成さ
れ、ルミノールが化学修飾された検出フィルターと、該
検出フィルターに地盤を直接接触させることによりルミ
ノールを化学発光させた光を伝達する導光体と、該導光
体を介して測定素子へ導入して化学発光の強度を測定す
る発光強度測定手段と、該測定した化学発光の強度から
有害イオンを検出するイオン検出手段と、該検出した結
果を表示する表示手段とを備えて構成したことを特徴と
する地盤中に含まれる有害イオンの簡易検出装置。
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| JP2000216080A JP3699339B2 (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 地盤中に含まれる有害イオンの簡易検出方法および簡易検出装置 |
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|---|---|
| JP2002031601A true JP2002031601A (ja) | 2002-01-31 |
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| JP (1) | JP3699339B2 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04505212A (ja) * | 1989-02-17 | 1992-09-10 | ファイバーケム、インコーポレイテッド | 貯留光ファイバ化学センサ |
| JPH06508694A (ja) * | 1992-04-20 | 1994-09-29 | トラステイーズ・オブ・タフツ・カレツジ | ファイバー光センサー、装置、及び流体または蒸気サンプル中の有機分析物を検出するための方法 |
| JPH10506194A (ja) * | 1994-09-28 | 1998-06-16 | イギリス国 | 含硫黄化合物の検出 |
| JPH11337484A (ja) * | 1998-03-26 | 1999-12-10 | Kubota Corp | 土壌分析方法、分光分析装置及びその分光分析装置を搭載した農業用作業車 |
| JP2000503776A (ja) * | 1997-04-22 | 2000-03-28 | エンヴァイロメンタル テスト システムズ インコーポレイテッド | 粒状妨害物質の存在下で分析対象を比色測定するための方法および装置 |
-
2000
- 2000-07-17 JP JP2000216080A patent/JP3699339B2/ja not_active Expired - Fee Related
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