JP2002257723A - 液体試料の濃度定量方法及び装置 - Google Patents
液体試料の濃度定量方法及び装置Info
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- JP2002257723A JP2002257723A JP2001052594A JP2001052594A JP2002257723A JP 2002257723 A JP2002257723 A JP 2002257723A JP 2001052594 A JP2001052594 A JP 2001052594A JP 2001052594 A JP2001052594 A JP 2001052594A JP 2002257723 A JP2002257723 A JP 2002257723A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶媒の吸収に着目して従来の方法より優れた
濃度定量方法を提供する。 【解決手段】 グルコース水溶液のスペクトルから、水
が吸収をもちグルコースが吸収をもたない１４０７ｎｍ
を測定波長とし、１３００ｎｍを参照波長として、吸光
度を求め、グルコース濃度との相関関係を求める。その
結果、グルコース濃度が増加するにつれて水の吸光度が
直線的に減少していき、この結果を検量線とすることに
より、溶媒である水の吸収波長で吸光度を測定すること
により、グルコースの定量を行なうことができる。
濃度定量方法を提供する。 【解決手段】 グルコース水溶液のスペクトルから、水
が吸収をもちグルコースが吸収をもたない１４０７ｎｍ
を測定波長とし、１３００ｎｍを参照波長として、吸光
度を求め、グルコース濃度との相関関係を求める。その
結果、グルコース濃度が増加するにつれて水の吸光度が
直線的に減少していき、この結果を検量線とすることに
より、溶媒である水の吸収波長で吸光度を測定すること
により、グルコースの定量を行なうことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液体試料の吸光度を
測定し、それに基づいて試料中の溶質の濃度を定量する
方法とその装置に関するものである。
測定し、それに基づいて試料中の溶質の濃度を定量する
方法とその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】吸光度測定による測定対象物の濃度（密
度、重量も同様）の定量はランバートベール則に基づい
ている．ランバートベール則は（1）式で表される。 −log（Ｉ0／Ｉ）＝ε・ｃ・d （1） ε：吸光係数 ｃ：濃度 ｄ：光路長
度、重量も同様）の定量はランバートベール則に基づい
ている．ランバートベール則は（1）式で表される。 −log（Ｉ0／Ｉ）＝ε・ｃ・d （1） ε：吸光係数 ｃ：濃度 ｄ：光路長
【０００３】濃度を定量する場合、一般に光路長（厚
み）一定の仮定下で測定されている。その際、濃度既知
の測定対象物の濃度と吸光度との関係を検量線として前
もって登録しておき、濃度未知の測定対象物の吸光度を
測定し、その検量線から濃度を求める。このとき吸光度
と濃度の関係を示す検量線の係数は吸光係数と光路長と
を乗算したものに相当する。
み）一定の仮定下で測定されている。その際、濃度既知
の測定対象物の濃度と吸光度との関係を検量線として前
もって登録しておき、濃度未知の測定対象物の吸光度を
測定し、その検量線から濃度を求める。このとき吸光度
と濃度の関係を示す検量線の係数は吸光係数と光路長と
を乗算したものに相当する。
【０００４】これまで液体試料中の溶質を定量するに
は、溶質の吸収に着目し、溶質が吸収をもつ波長で吸光
度を測定することにより溶質の定量を行なっている。溶
媒の吸収に基づく吸光度は溶質の定量のためのデータと
しては利用されていない。
は、溶質の吸収に着目し、溶質が吸収をもつ波長で吸光
度を測定することにより溶質の定量を行なっている。溶
媒の吸収に基づく吸光度は溶質の定量のためのデータと
しては利用されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らは溶媒の吸収に着目した。本発明は、従来の方法よ
り優れた濃度定量方法とその装置を提供することを目的
とするものである。
者らは溶媒の吸収に着目した。本発明は、従来の方法よ
り優れた濃度定量方法とその装置を提供することを目的
とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、吸光度に基づ
いて液体試料の溶質の濃度を測定する濃度定量方法であ
り、溶質の濃度を求める吸光度データとして溶媒の吸光
度を含むことを特徴とする。
いて液体試料の溶質の濃度を測定する濃度定量方法であ
り、溶質の濃度を求める吸光度データとして溶媒の吸光
度を含むことを特徴とする。
【０００７】本発明の第１の局面では、以下のステップ
（Ａ）と（Ｂ）を含んでいる。 （Ａ）濃度既知の基準試料について溶媒の吸収を示す波
長での吸光度に基づいて溶質の濃度を表わす検量線を予
め求めておくステップ、及び（Ｂ）未知試料について前
記波長での吸光度を求め、前記検量線に基づいて溶質の
濃度を求めるステップ。
（Ａ）と（Ｂ）を含んでいる。 （Ａ）濃度既知の基準試料について溶媒の吸収を示す波
長での吸光度に基づいて溶質の濃度を表わす検量線を予
め求めておくステップ、及び（Ｂ）未知試料について前
記波長での吸光度を求め、前記検量線に基づいて溶質の
濃度を求めるステップ。
【０００８】この第１の局面の濃度定量方法は、溶液中
の溶質の濃度測定において溶媒の吸収波長、又はさらに
参照波長を用いて、溶媒の減少量を溶質の増加量として
定量することで、間接的に溶質の濃度を測定する方法で
ある。
の溶質の濃度測定において溶媒の吸収波長、又はさらに
参照波長を用いて、溶媒の減少量を溶質の増加量として
定量することで、間接的に溶質の濃度を測定する方法で
ある。
【０００９】従来の方法は、溶質の吸収波長を使用する
ことで溶質の濃度を測定している。例えば、水中の酢酸
エチルの測定では、測定波長として水の吸収がなく酢酸
エチルの吸収のある１７００ｎｍを使用し、参照波長と
して１６００ｎｍ又は１８００ｎｍを使用することで濃
度を求めている。
ことで溶質の濃度を測定している。例えば、水中の酢酸
エチルの測定では、測定波長として水の吸収がなく酢酸
エチルの吸収のある１７００ｎｍを使用し、参照波長と
して１６００ｎｍ又は１８００ｎｍを使用することで濃
度を求めている。
【００１０】それに対し、本発明は水溶液試料の場合に
は、測定波長として溶媒である水の吸収波長を使用す
る。その波長は、例えば１２００ｎｍ近傍の波長、１４
００ｎｍ近傍の波長又は１９００ｎｍ近傍の波長であ
る。さらに参照波長を使用する場合には、例えば１1０
０ｎｍ近傍の波長、１3００ｎｍ近傍の波長又は１８０
０ｎｍ近傍の波長を用いる。
は、測定波長として溶媒である水の吸収波長を使用す
る。その波長は、例えば１２００ｎｍ近傍の波長、１４
００ｎｍ近傍の波長又は１９００ｎｍ近傍の波長であ
る。さらに参照波長を使用する場合には、例えば１1０
０ｎｍ近傍の波長、１3００ｎｍ近傍の波長又は１８０
０ｎｍ近傍の波長を用いる。
【００１１】溶質よりも溶媒の方が吸光係数の大きいこ
とが多い。特に水の吸光係数は大きい。このため近い波
長領域での吸収係数が水の方が大きければ、試料の量を
少なくすることができる。また成分が必ずしも一定でな
い廃液などのＢＯＤ（生物学的酸素要求量）、ＣＯＤ
（化学的酸素要求量）、ＴＣ（全有機炭素量）、全窒素
量、全リン量などが測定できる。
とが多い。特に水の吸光係数は大きい。このため近い波
長領域での吸収係数が水の方が大きければ、試料の量を
少なくすることができる。また成分が必ずしも一定でな
い廃液などのＢＯＤ（生物学的酸素要求量）、ＣＯＤ
（化学的酸素要求量）、ＴＣ（全有機炭素量）、全窒素
量、全リン量などが測定できる。
【００１２】従来の方法では、試料が変わっても光学セ
ルの光路長は一定と仮定しているため、光路長が一定で
ない場合には濃度定量の誤差となる。特に吸光度に基づ
いて濃度を求める場合には光学セルの寸法精度が影響す
る。一般に光学セルの寸法精度は1％程度の違いがある
ため、高精度が要求される測定ではセルを固定して測定
対象物を流し込むフローセルタイプが用いられる。また
光学セルを交換する場合には光学セルの寸法精度のみで
はなく、再固定の角度や位置再現性の影響がある。光路
長補正の対策としては、濃度既知の内部標準を用いて補
正する方法や、光路長を補正するための特定波長の吸光
度を基準とした差スペクトルや微分処理などの数学的な
補正がおこなわれてきた。しかし内部標準は必ずしも使
用できるとは限らないことや、内部標準自体の精度が必
要とされることが問題である．また数学的な処理に関し
ては補正の根拠がなく、測定条件が変わると補正しきれ
ない場合やパラメータを変更する必要があるなどの問題
がある。また複数の既知の濃度と光路長の組み合わせの
測定対象物から検量線を作成する方法も探られてきた
が、試料作成と吸光度測定の作業が膨大になる上に改善
性は低い。
ルの光路長は一定と仮定しているため、光路長が一定で
ない場合には濃度定量の誤差となる。特に吸光度に基づ
いて濃度を求める場合には光学セルの寸法精度が影響す
る。一般に光学セルの寸法精度は1％程度の違いがある
ため、高精度が要求される測定ではセルを固定して測定
対象物を流し込むフローセルタイプが用いられる。また
光学セルを交換する場合には光学セルの寸法精度のみで
はなく、再固定の角度や位置再現性の影響がある。光路
長補正の対策としては、濃度既知の内部標準を用いて補
正する方法や、光路長を補正するための特定波長の吸光
度を基準とした差スペクトルや微分処理などの数学的な
補正がおこなわれてきた。しかし内部標準は必ずしも使
用できるとは限らないことや、内部標準自体の精度が必
要とされることが問題である．また数学的な処理に関し
ては補正の根拠がなく、測定条件が変わると補正しきれ
ない場合やパラメータを変更する必要があるなどの問題
がある。また複数の既知の濃度と光路長の組み合わせの
測定対象物から検量線を作成する方法も探られてきた
が、試料作成と吸光度測定の作業が膨大になる上に改善
性は低い。
【００１３】そこで、本発明の第2の局面では、溶媒を
含めたすべての成分の重量（濃度に対応）既知の試料に
対して吸光度を測定し、吸光度と各成分の重量とから成
分毎の検量線を作成する。検量線作成のための吸光度測
定においては、セル長が一定になるようにフローセルな
どを用いる。未知の濃度の試料に対して吸光度を測定し
成分毎の検量線から成分毎の重量を定量する。この未知
試料の吸光度測定の際は、セルの光路長は不定でよい。
こうして求めた成分毎の重量は、実際には（重量×光路
長）に比例した値となる。この定量した成分毎の重量か
ら濃度ｃを（２）式により求める。 ｃ＝（ｗｉ／Σｗｊ）×１００ （２） ｗｉ：求めたい成分の重量 ｗｊ：各成分（全成分数ｎ）の重量
含めたすべての成分の重量（濃度に対応）既知の試料に
対して吸光度を測定し、吸光度と各成分の重量とから成
分毎の検量線を作成する。検量線作成のための吸光度測
定においては、セル長が一定になるようにフローセルな
どを用いる。未知の濃度の試料に対して吸光度を測定し
成分毎の検量線から成分毎の重量を定量する。この未知
試料の吸光度測定の際は、セルの光路長は不定でよい。
こうして求めた成分毎の重量は、実際には（重量×光路
長）に比例した値となる。この定量した成分毎の重量か
ら濃度ｃを（２）式により求める。 ｃ＝（ｗｉ／Σｗｊ）×１００ （２） ｗｉ：求めたい成分の重量 ｗｊ：各成分（全成分数ｎ）の重量
【００１４】すなわち、本発明の第2の局面では、以下
のステップ（Ａ）から（Ｃ）を含んでいる。 （Ａ）濃度既知の基準試料について溶媒及び全ての溶質
についてセルの光路長が一定の条件下で吸光度に基づい
てそれぞれの重量又は濃度を表わす検量線を予め求めて
おくステップ、（Ｂ）未知試料について吸光度を測定
し、前記検量線に基づいて溶媒及び全ての溶質それぞれ
の重量又は濃度を求めるステップ、並びに（Ｃ）ステッ
プ（Ｂ）で求めた溶媒及び全溶質それぞれの重量又は濃
度、及びそれらの総和から溶質それぞれの濃度を求める
ステップ。
のステップ（Ａ）から（Ｃ）を含んでいる。 （Ａ）濃度既知の基準試料について溶媒及び全ての溶質
についてセルの光路長が一定の条件下で吸光度に基づい
てそれぞれの重量又は濃度を表わす検量線を予め求めて
おくステップ、（Ｂ）未知試料について吸光度を測定
し、前記検量線に基づいて溶媒及び全ての溶質それぞれ
の重量又は濃度を求めるステップ、並びに（Ｃ）ステッ
プ（Ｂ）で求めた溶媒及び全溶質それぞれの重量又は濃
度、及びそれらの総和から溶質それぞれの濃度を求める
ステップ。
【００１５】本発明の濃度測定装置は、液体試料が収容
され又は流れるセルと、そのセル中の試料に測定光を照
射する照射光学系と、そのセル中の試料を透過した測定
光を受光して吸光度を求める受光光学系と、照射光学系
又は受光光学系に設けられた分光手段と、受光光学系に
より求められた吸光度に基づいて試料中の溶質の濃度を
算出する演算処理部とを備えた濃度測定装置であって、
その演算処理部は上述の本発明の濃度定量方法を実行す
るものである。
され又は流れるセルと、そのセル中の試料に測定光を照
射する照射光学系と、そのセル中の試料を透過した測定
光を受光して吸光度を求める受光光学系と、照射光学系
又は受光光学系に設けられた分光手段と、受光光学系に
より求められた吸光度に基づいて試料中の溶質の濃度を
算出する演算処理部とを備えた濃度測定装置であって、
その演算処理部は上述の本発明の濃度定量方法を実行す
るものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】図1は本発明における濃度測定装
置の第1の実施例を概略的に表わしたものである。２は
石英製セルであり、液体試料が収容される。セル2とし
ては試料を収容する容器型のキュベットと試料が流れる
フローセルのいずれであってもよい。４は赤外光を発光
できる光源であり、例えばタングステン−ハロゲンラン
プなどを用いることができる。光源4からの光はレンズ
６で集光され、レンズ８で平行光となってセル2に照射
される。光源4、レンズ６，８は照射光学系を構成す
る。レンズ６，８の間の光路上には、測定波長を選択す
るために分光手段として干渉フィルタ１０が配置されて
いる。干渉フィルタ１０は回転板１２の円周に沿って複
数枚が設けられており、その回転板１２が回転すること
によって光路に切替え可能に挿入されるようになってい
る。回転板１２を回転させることにより、所定の測定波
長が選択される。
置の第1の実施例を概略的に表わしたものである。２は
石英製セルであり、液体試料が収容される。セル2とし
ては試料を収容する容器型のキュベットと試料が流れる
フローセルのいずれであってもよい。４は赤外光を発光
できる光源であり、例えばタングステン−ハロゲンラン
プなどを用いることができる。光源4からの光はレンズ
６で集光され、レンズ８で平行光となってセル2に照射
される。光源4、レンズ６，８は照射光学系を構成す
る。レンズ６，８の間の光路上には、測定波長を選択す
るために分光手段として干渉フィルタ１０が配置されて
いる。干渉フィルタ１０は回転板１２の円周に沿って複
数枚が設けられており、その回転板１２が回転すること
によって光路に切替え可能に挿入されるようになってい
る。回転板１２を回転させることにより、所定の測定波
長が選択される。
【００１７】セル2中の試料を透過した測定光を受光し
て検出するために、受光光学系としてレンズ１４と検出
器１６が設けられており、レンズ１４で集光された測定
光が検出器１６に導かれて検出される。検出器１６は赤
外領域に感度をもつものであり、例えばＧｅフォトダイ
オード、ＩｎＧａＡｓフォトダイオード、ＰｂＳ光導電
素子、ＰｂＳｅ光導電素子、ＩｎＡｓ光起電力素子、焦
電素子などを用いることができる。
て検出するために、受光光学系としてレンズ１４と検出
器１６が設けられており、レンズ１４で集光された測定
光が検出器１６に導かれて検出される。検出器１６は赤
外領域に感度をもつものであり、例えばＧｅフォトダイ
オード、ＩｎＧａＡｓフォトダイオード、ＰｂＳ光導電
素子、ＰｂＳｅ光導電素子、ＩｎＡｓ光起電力素子、焦
電素子などを用いることができる。
【００１８】検出器１６には、本発明の濃度定量方法を
実行するために、検出された信号に基づいて試料中の溶
質の濃度を算出する演算処理部２２が接続されている。
演算処理部２２はパーソナルコンピュータやマイクロコ
ンピュータにより実現することができる。図１の実施例
では、干渉フィルタ１０を備えた回転板１２は照射光学
系の側に設けられているが、受光光学系の側に設けても
よい。
実行するために、検出された信号に基づいて試料中の溶
質の濃度を算出する演算処理部２２が接続されている。
演算処理部２２はパーソナルコンピュータやマイクロコ
ンピュータにより実現することができる。図１の実施例
では、干渉フィルタ１０を備えた回転板１２は照射光学
系の側に設けられているが、受光光学系の側に設けても
よい。
【００１９】図2は本発明の濃度測定装置における第２
の実施例を示したものである。光源４からの光が照射光
学系のレンズ７で平行光とされてＦＴＩＲ（フーリエ変
換型赤外分光光度計）２０に導かれ、分光されてセル２
中の試料に照射される。セル２中の試料を透過した測定
光は受光光学系のレンズ１４で集光されて検出器１６に
導かれて検出される。検出器１６には本発明における濃
度定量方法を自動的に実行する演算処理部２２が接続さ
れている。
の実施例を示したものである。光源４からの光が照射光
学系のレンズ７で平行光とされてＦＴＩＲ（フーリエ変
換型赤外分光光度計）２０に導かれ、分光されてセル２
中の試料に照射される。セル２中の試料を透過した測定
光は受光光学系のレンズ１４で集光されて検出器１６に
導かれて検出される。検出器１６には本発明における濃
度定量方法を自動的に実行する演算処理部２２が接続さ
れている。
【００２０】ＦＴＩＲ２０は概略的に示されており、基
本的な要素としてビームスプリッター３０、固定鏡３２
及び可動鏡３４を備えている。レンズ７で平行光にされ
た光源４からの光は、ビームスプリッター３０で透過光
と反射光の二光束に分けられる。一方の光束は固定鏡３
２で反射されてビームスプリッター３０に戻り、他方の
光束は可動鏡３２で反射されてビームスプリッター３０
に戻り、ビームスプリッター３０で両光束が合成された
後、測定光としてセル２０に照射される。
本的な要素としてビームスプリッター３０、固定鏡３２
及び可動鏡３４を備えている。レンズ７で平行光にされ
た光源４からの光は、ビームスプリッター３０で透過光
と反射光の二光束に分けられる。一方の光束は固定鏡３
２で反射されてビームスプリッター３０に戻り、他方の
光束は可動鏡３２で反射されてビームスプリッター３０
に戻り、ビームスプリッター３０で両光束が合成された
後、測定光としてセル２０に照射される。
【００２１】図1、図2の実施例の濃度測定装置は演算処
理部２２を備えて本発明における濃度定量方法を自動的
に実行するようにしているが、本発明の濃度測定装置と
しては、演算処理部を備えずに演算処理を手動で行なう
ようにするものも含んでいる。
理部２２を備えて本発明における濃度定量方法を自動的
に実行するようにしているが、本発明の濃度測定装置と
しては、演算処理部を備えずに演算処理を手動で行なう
ようにするものも含んでいる。
【００２２】図３にＦＴＩＲ（パーキンエルマー社製Sy
stem2000）で測定した各種濃度のグルコース水溶液の吸
収スペクトルを示す。吸光度０の横軸はグルコース濃度
０％の純水に該当する。吸光度が＋側（横軸より上側）
に現れているピークはグルコースによる吸収であり、グ
ルコース濃度が大きくなるほど吸光度が大きくなってい
る。一方、吸光度が−側（横軸より下側）に現れている
ピークは水の吸収であり、溶質であるグルコースにより
減少した水の吸収を表しており、グルコース濃度が増加
するにつれて水の吸収が減少していく。
stem2000）で測定した各種濃度のグルコース水溶液の吸
収スペクトルを示す。吸光度０の横軸はグルコース濃度
０％の純水に該当する。吸光度が＋側（横軸より上側）
に現れているピークはグルコースによる吸収であり、グ
ルコース濃度が大きくなるほど吸光度が大きくなってい
る。一方、吸光度が−側（横軸より下側）に現れている
ピークは水の吸収であり、溶質であるグルコースにより
減少した水の吸収を表しており、グルコース濃度が増加
するにつれて水の吸収が減少していく。
【００２３】図４は図3に示したグルコース水溶液のス
ペクトルに基づいて、水が吸収をもちグルコースが吸収
をもたない１４０７ｎｍを測定波長とし、１３００ｎｍ
を参照波長として、吸光度を求め、グルコース濃度との
相関関係を求めたものである。この結果はグルコース濃
度が増加するにつれて水の吸光度が直線的に減少してい
く様を表わしており、この結果を検量線とすることによ
り、溶媒である水の吸収波長で吸光度を測定することに
より、グルコースの定量を行なえることを示している。
このような測定は、図１又は図２のいずれの濃度定量装
置によっても実現することができる。
ペクトルに基づいて、水が吸収をもちグルコースが吸収
をもたない１４０７ｎｍを測定波長とし、１３００ｎｍ
を参照波長として、吸光度を求め、グルコース濃度との
相関関係を求めたものである。この結果はグルコース濃
度が増加するにつれて水の吸光度が直線的に減少してい
く様を表わしており、この結果を検量線とすることによ
り、溶媒である水の吸収波長で吸光度を測定することに
より、グルコースの定量を行なえることを示している。
このような測定は、図１又は図２のいずれの濃度定量装
置によっても実現することができる。
【００２４】次に、本発明の定量方法を第２の局面に適
用した場合の測定結果を示す。石英製で複数の光路を備
えた光路長可変のセルにグルコース水溶液（濃度範囲０
〜１０００ｍｇ／ｄＬで６段階の濃度のグルコース水溶
液）を入れ、セル長を０.９〜１.１ｍｍの範囲で５段階
に変化させ、スペクトルを波数６６００〜５４００ｃｍ
-1（１６ｃｍ-1間隔、７６データ、積算回数１６回）の
条件でＦＴＩＲ（パーキンエルマー社製System2000）で
測定し、多変量解析法（ＰＬＳ法）で解析した。
用した場合の測定結果を示す。石英製で複数の光路を備
えた光路長可変のセルにグルコース水溶液（濃度範囲０
〜１０００ｍｇ／ｄＬで６段階の濃度のグルコース水溶
液）を入れ、セル長を０.９〜１.１ｍｍの範囲で５段階
に変化させ、スペクトルを波数６６００〜５４００ｃｍ
-1（１６ｃｍ-1間隔、７６データ、積算回数１６回）の
条件でＦＴＩＲ（パーキンエルマー社製System2000）で
測定し、多変量解析法（ＰＬＳ法）で解析した。
【００２５】比較例として、検量線はセル長１ｍｍ固定
のデータで作成し、セル長を上のように０.９〜１.１ｍ
ｍの範囲で５段階に変化させた場合のデータを定量した
結果を図5に示す。この場合、セル長変化の影響がある
ため、相関係数は０.０３１、ＳＥＰ（Standard Error
of Prediction：検定誤差）は１５１２１.４ｍｇ／ｄＬ
となり、定量できない。
のデータで作成し、セル長を上のように０.９〜１.１ｍ
ｍの範囲で５段階に変化させた場合のデータを定量した
結果を図5に示す。この場合、セル長変化の影響がある
ため、相関係数は０.０３１、ＳＥＰ（Standard Error
of Prediction：検定誤差）は１５１２１.４ｍｇ／ｄＬ
となり、定量できない。
【００２６】一方、本発明の方法としては、同様に検量
線をセル長１ｍｍ固定のデータで作成し、セル長が可変
された場合のデータについて、水・グルコースの量をそ
れぞれ定量し、前述の（２）式に基づいてグルコース濃
度を定量した結果を図6に示す。この場合、相関係数は
０.９８７、ＳＥＰは５４.９ｍｇ／ｄＬとなり、定量で
きることがわかる。
線をセル長１ｍｍ固定のデータで作成し、セル長が可変
された場合のデータについて、水・グルコースの量をそ
れぞれ定量し、前述の（２）式に基づいてグルコース濃
度を定量した結果を図6に示す。この場合、相関係数は
０.９８７、ＳＥＰは５４.９ｍｇ／ｄＬとなり、定量で
きることがわかる。
【００２７】
【発明の効果】本発明は、吸光度に基づいて液体試料の
溶質の濃度を定量する際、溶質の濃度を求める吸光度デ
ータとして溶媒の吸光度を含むようにしたので、溶媒の
減少量を溶質の増加量として定量することで、間接的に
溶質の濃度を測定することができ、溶質よりも溶媒の方
が吸光係数が大きい場合には試料の量を少なくすること
ができたり、成分が必ずしも一定でない廃液のＢＯＤな
どが測定できたりする、といった利点を備えている。ま
た、未知試料について吸光度を測定し、検量線に基づい
て全ての溶質それぞれ及び溶媒の重量又は濃度を求め、
それらの総和を用いて溶質それぞれの濃度を求めるよう
にすれば、未知試料を測定するセルの光路長が変化した
場合でも溶質濃度を定量できるようになる。
溶質の濃度を定量する際、溶質の濃度を求める吸光度デ
ータとして溶媒の吸光度を含むようにしたので、溶媒の
減少量を溶質の増加量として定量することで、間接的に
溶質の濃度を測定することができ、溶質よりも溶媒の方
が吸光係数が大きい場合には試料の量を少なくすること
ができたり、成分が必ずしも一定でない廃液のＢＯＤな
どが測定できたりする、といった利点を備えている。ま
た、未知試料について吸光度を測定し、検量線に基づい
て全ての溶質それぞれ及び溶媒の重量又は濃度を求め、
それらの総和を用いて溶質それぞれの濃度を求めるよう
にすれば、未知試料を測定するセルの光路長が変化した
場合でも溶質濃度を定量できるようになる。
【図１】本発明における濃度測定装置の第1の実施例を
表わす概略構成図である。
表わす概略構成図である。
【図２】本発明における濃度測定装置の第2の実施例を
表わす概略構成図である。
表わす概略構成図である。
【図３】ＦＴＩＲで測定した各種濃度のグルコース水溶
液の吸収スペクトルを示す図である。
液の吸収スペクトルを示す図である。
【図４】図3に示したグルコース水溶液のスペクトルに
基づいて、水が吸収をもちグルコースが吸収をもたない
１４０７ｎｍでの吸光度とグルコース濃度との相関関係
を示す図である。
基づいて、水が吸収をもちグルコースが吸収をもたない
１４０７ｎｍでの吸光度とグルコース濃度との相関関係
を示す図である。
【図５】セル長を０.９〜１.１ｍｍの範囲で５段階に変
化させた場合の比較例による定量結果を示す図である。
化させた場合の比較例による定量結果を示す図である。
【図６】セル長を０.９〜１.１ｍｍの範囲で５段階に変
化させた場合の一実施例による定量結果を示す図であ
る。
化させた場合の一実施例による定量結果を示す図であ
る。
２ セル 4 光源 6，7，8，14 レンズ １０ 干渉フィルタ １２ 回転板 １６ 検出器 ２０ ＦＴＩＲ ２２ 演算処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩見 元信 大阪府寝屋川市下木田町14番５号 倉敷紡 績株式会社技術研究所内 (72)発明者 安田 信義 大阪府寝屋川市下木田町14番５号 倉敷紡 績株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 2G059 AA01 BB04 DD13 EE01 EE12 HH01 JJ03 JJ11 JJ22 KK04 MM01 MM02 MM12
Claims (6)
- 【請求項１】 吸光度に基づいて液体試料の溶質の濃度
を測定する濃度定量方法において、 溶質の濃度を求める吸光度データとして溶媒の吸光度を
含むことを特徴とする溶質の濃度定量方法。 - 【請求項２】 以下のステップ（Ａ）と（Ｂ）を含む請
求項１に記載の濃度定量方法。 （Ａ）濃度既知の基準試料について溶媒の吸収を示す波
長での吸光度に基づいて溶質の濃度を表わす検量線を予
め求めておくステップ、及び （Ｂ）未知試料について前記波長での吸光度を求め、前
記検量線に基づいて溶質の濃度を求めるステップ。 - 【請求項３】 試料が水溶液である場合に、前記波長と
して１２００ｎｍ近傍の波長、１４００ｎｍ近傍の波長
又は１９００ｎｍ近傍の波長を用いる請求項２に記載の
濃度定量方法。 - 【請求項４】 さらに参照波長として１1００ｎｍ近傍
の波長、１3００ｎｍ近傍の波長又は１８００ｎｍ近傍
の波長を用いる請求項3に記載の濃度定量方法。 - 【請求項5】 以下のステップ（Ａ）から（Ｃ）を含む
請求項１に記載の濃度定量方法。 （Ａ）濃度既知の基準試料について溶媒及び全ての溶質
についてセルの光路長が一定の条件下で吸光度に基づい
てそれぞれの重量又は濃度を表わす検量線を予め求めて
おくステップ、 （Ｂ）未知試料について吸光度を測定し、前記検量線に
基づいて溶媒及び全ての溶質それぞれの重量又は濃度を
求めるステップ、並びに （Ｃ）ステップ（Ｂ）で求めた溶媒及び全溶質それぞれ
の重量又は濃度、及びそれらの総和から溶質それぞれの
濃度を求めるステップ。 - 【請求項６】 液体試料が収容され又は流れるセルと、
そのセル中の試料に測定光を照射する照射光学系と、そ
のセル中の試料を透過した測定光を受光して吸光度を求
める受光光学系と、前記照射光学系又は受光光学系に設
けられた分光手段と、前記受光光学系により求められた
吸光度に基づいて前記試料中の溶質の濃度を算出する演
算処理部とを備えた濃度測定装置において、 前記演算処理部は請求項１から５に記載の濃度定量方法
を実行するものであることを特徴とする濃度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001052594A JP2002257723A (ja) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | 液体試料の濃度定量方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001052594A JP2002257723A (ja) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | 液体試料の濃度定量方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002257723A true JP2002257723A (ja) | 2002-09-11 |
Family
ID=18913203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001052594A Pending JP2002257723A (ja) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | 液体試料の濃度定量方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002257723A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006322720A (ja) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Ushio Inc | マイクロチップ吸光光度測定装置 |
| JP2009236565A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Jasco Corp | 複数成分の自動連続定量分析方法およびその装置 |
| WO2012118212A1 (ja) * | 2011-03-03 | 2012-09-07 | メタウォーター株式会社 | 汚泥の分析要素量測定方法および汚泥の分析要素量測定装置 |
| JP2012200277A (ja) * | 2011-03-23 | 2012-10-22 | Seiko Epson Corp | 濃度定量方法及び濃度定量装置 |
| WO2013177127A1 (en) * | 2012-05-24 | 2013-11-28 | Halliburton Energy Services, Inc. | Spectral analysis techniques based upon spectral monitoring of a matrix |
| CN109060788A (zh) * | 2018-09-04 | 2018-12-21 | 华南师范大学 | 一种通过光强检测液体含糖量的方法及装置与应用 |
-
2001
- 2001-02-27 JP JP2001052594A patent/JP2002257723A/ja active Pending
Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
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| WO2013177127A1 (en) * | 2012-05-24 | 2013-11-28 | Halliburton Energy Services, Inc. | Spectral analysis techniques based upon spectral monitoring of a matrix |
| CN109060788A (zh) * | 2018-09-04 | 2018-12-21 | 华南师范大学 | 一种通过光强检测液体含糖量的方法及装置与应用 |
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