JP2002509238A - 連続電解再生したイオンクロマトグラフィー用の充填床サプレッサー - Google Patents
連続電解再生したイオンクロマトグラフィー用の充填床サプレッサーInfo
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Abstract
(57)【要約】
（ａ）イオン交換樹脂のサプレッサー床（２６）、（ｂ）サプレッサーに隣接した電極チャンバ（４４）、（ｃ）電極チャンバ中の第１の電極（４２）、（ｄ）サプレッサー床を第１の電極チャンバから分離するバリヤであって、著しい液体の流動を防止する一方、サプレッサー床の樹脂と同じ電荷のイオンのみの移動を可能にする、前記バリヤ（４０）、（ｅ）樹脂床と電気的に通じている第２の電極（３６）、及び（ｆ）サプレッサーの出口ポートと前記電極チャンバとの間の再循環導管（３０、３２、３４、３８、４８）を備えている、電解によるサプレッサー（２２）を提供する。第２の電極は、サプレッサー中のイオン交換樹脂と接触していてもよく、あるいは第２の電極チャンバ内に配置されていてもよい。アニオン分析について、（ａ）検出すべきアニオン及びカチオン水酸化物を含有する水性液体サンプル流をセパレータ床を通して流す工程、（ｂ）水性流出液をセパレータ床からフロースルーサプレッサーを通して流す工程、（ｃ）流出液をサプレッサーから検出器を通過して流す工程、（ｄ）液体流出液を検出器から、サプレッサー床に近接し、第１のバリヤにより分離されたカソードチャンバを通して再循環させる工程、及び（ｅ）カソードとアノードとの間に電位差を印加する工程を含む、装置の使用方法を提供する。アノードで水が電解されて、カチオン交換樹脂上のカチオンをバリヤに向かってエレクトロマイグレートさせ、バリヤを渡ってカソードに向かって移動させる一方、カソードチャンバ中の水が電解されて水酸化物イオンを発生し、これが移動したカチオンと結合して、カソードチャンバ中でカチオン水酸化物を生成する。
Description
【０００１】 （技術分野） 本発明は、溶離剤中の電解質の連続的除去を使用する方法及び装置であって、
特にイオンクロマトグラフィーにおけるアニオン又はカチオンの分析のためのも
のに関する。
特にイオンクロマトグラフィーにおけるアニオン又はカチオンの分析のためのも
のに関する。
【０００２】 （背景技術） イオンクロマトグラフィーは、イオンの分析のための公知の技術であって、通
常、電解質を含む溶離剤を用いてクロマトグラフィー的に分離を行う段階、及び
、溶離剤を除去する段階、次いで、通常電気伝導性検出器により検出を行う段階
を含むものである。クロマトグラフィー的に分離を行う段階では、注入されたサ
ンプルのイオンは、溶離剤として電解質を使用する分離カラムを通して溶離され
る。除去段階では、電解質の電気伝導性は低下させられるが、分離されたイオン
の電気伝導性は低下させられない。なぜなら、後者は導電率セルにより測定され
得るからである。この技術は、米国特許第３，８９７，２１３号、第３，９２０
，３９７号、第３，９２５，０１９号及び第３，９２６，５５９号明細書に詳細
に記載されている。 電解質の除去もしくは脱離は、上記先行技術文献に、一般に充填床サプレッサ
ー（ＰＢＳ）と呼ばれるイオン交換樹脂粒子の床によって記載されている。この
ＰＢＳは、酸又は塩基溶液を使用した洗浄による定期的な再生を必要とする。 充填床サプレッサーがイオンクロマトグラフィーにおいて有用であることは立
証されているが、ＰＢＳの短所も数多くある。このような短所には、ａ）ＰＢＳ
の定期的な再生がサンプルの分析を中断させること、ｂ）ＰＢＳにおけるバンド
の広がりにより解像度が失われること、及び、ｃ）ＰＢＳの疲弊の程度関数とし
て特定の分析物の保持時間が変化すること、が含まれる。
常、電解質を含む溶離剤を用いてクロマトグラフィー的に分離を行う段階、及び
、溶離剤を除去する段階、次いで、通常電気伝導性検出器により検出を行う段階
を含むものである。クロマトグラフィー的に分離を行う段階では、注入されたサ
ンプルのイオンは、溶離剤として電解質を使用する分離カラムを通して溶離され
る。除去段階では、電解質の電気伝導性は低下させられるが、分離されたイオン
の電気伝導性は低下させられない。なぜなら、後者は導電率セルにより測定され
得るからである。この技術は、米国特許第３，８９７，２１３号、第３，９２０
，３９７号、第３，９２５，０１９号及び第３，９２６，５５９号明細書に詳細
に記載されている。 電解質の除去もしくは脱離は、上記先行技術文献に、一般に充填床サプレッサ
ー（ＰＢＳ）と呼ばれるイオン交換樹脂粒子の床によって記載されている。この
ＰＢＳは、酸又は塩基溶液を使用した洗浄による定期的な再生を必要とする。 充填床サプレッサーがイオンクロマトグラフィーにおいて有用であることは立
証されているが、ＰＢＳの短所も数多くある。このような短所には、ａ）ＰＢＳ
の定期的な再生がサンプルの分析を中断させること、ｂ）ＰＢＳにおけるバンド
の広がりにより解像度が失われること、及び、ｃ）ＰＢＳの疲弊の程度関数とし
て特定の分析物の保持時間が変化すること、が含まれる。
【０００３】 再生の前に多数（例えば１５〜５０）の分析について排除反応を行うことが可
能なように、ＰＢＳの体積及び容量は、通常、十分なイオン交換樹脂を収容でき
るように、分離カラムに比べて大きい。サプレッサーの体積及び容量を十分に大
きなものとすることにより、再生に対する要求の頻度は低下し、これにより、サ
プレッサーを再生するためにシステムを停止しなくてはならなくなる前に、多数
のサンプルを分析することが可能となる。再生は、通常、サプレッサーを分析シ ステムのラインから取り外し、濃縮した酸又は塩基溶液（再生剤）を該サプレッ
サーを通してポンピングすることを必要とする。 サプレッサーの多孔度が大きすぎる場合、分離カラムにより達成される分析物
の分離は、気孔中での分析物の再混合により、妥協的なものとなり、結果として
解像度が低下する。このように、サプレッサーの体積は、再生の頻度とクロマト
グラフィーの解像度との間での妥協である。 再生プロセスは、サプレッサーの体積によるが、通常、２０〜６０分を要する
。最初に、ＰＢＳを通して強い酸又は塩基溶液をポンピングして、樹脂を酸（Ｈ 3 Ｏ+）又は塩基（ＯＨ-）の形態に転換する。この転換の後、導電性の高い酸又 は塩基再生剤のいかなる痕跡も除去されるまで、サプレッサーを通して脱イオン
化水をポンピングする。次いで、ＰＢＳを分析システムのラインに戻し、サンプ
ルの分析を行う前に平衡にさせておく。
能なように、ＰＢＳの体積及び容量は、通常、十分なイオン交換樹脂を収容でき
るように、分離カラムに比べて大きい。サプレッサーの体積及び容量を十分に大
きなものとすることにより、再生に対する要求の頻度は低下し、これにより、サ
プレッサーを再生するためにシステムを停止しなくてはならなくなる前に、多数
のサンプルを分析することが可能となる。再生は、通常、サプレッサーを分析シ ステムのラインから取り外し、濃縮した酸又は塩基溶液（再生剤）を該サプレッ
サーを通してポンピングすることを必要とする。 サプレッサーの多孔度が大きすぎる場合、分離カラムにより達成される分析物
の分離は、気孔中での分析物の再混合により、妥協的なものとなり、結果として
解像度が低下する。このように、サプレッサーの体積は、再生の頻度とクロマト
グラフィーの解像度との間での妥協である。 再生プロセスは、サプレッサーの体積によるが、通常、２０〜６０分を要する
。最初に、ＰＢＳを通して強い酸又は塩基溶液をポンピングして、樹脂を酸（Ｈ 3 Ｏ+）又は塩基（ＯＨ-）の形態に転換する。この転換の後、導電性の高い酸又 は塩基再生剤のいかなる痕跡も除去されるまで、サプレッサーを通して脱イオン
化水をポンピングする。次いで、ＰＢＳを分析システムのラインに戻し、サンプ
ルの分析を行う前に平衡にさせておく。
【０００４】 米国特許第５，５９７，７３４号及び第５，５６７，３０７号明細書には、充
填床サプレッサーを各分析の後に再生する方法が記載されている。この装置では
、充填床サプレッサーは、サプレッサーが再生を必要とする前にわずか１〜数回
のサンプル分析を行うための限定的な容量しか有しないものである。低体積の充
填床サプレッサーを通しての液体の流れは、システムを通して液体の流れを通過
させるのに好適なバルブを用いて使用される。分析の間、セパレータからの溶離 剤はサプレッサーを通って、導電率セルへ通過する。分析の直後に、バルブが化
学薬剤の流れを再生のためサプレッサーを通過するように変える。次いで、バル
ブは、サンプルの分析に先立って平衡にするため、溶離剤をサプレッサーに向け
る。このタイプのＰＢＳの再生及び平衡化は、小さな体積のＰＢＳを使用して短
時間で行うことができる。
填床サプレッサーを各分析の後に再生する方法が記載されている。この装置では
、充填床サプレッサーは、サプレッサーが再生を必要とする前にわずか１〜数回
のサンプル分析を行うための限定的な容量しか有しないものである。低体積の充
填床サプレッサーを通しての液体の流れは、システムを通して液体の流れを通過
させるのに好適なバルブを用いて使用される。分析の間、セパレータからの溶離 剤はサプレッサーを通って、導電率セルへ通過する。分析の直後に、バルブが化
学薬剤の流れを再生のためサプレッサーを通過するように変える。次いで、バル
ブは、サンプルの分析に先立って平衡にするため、溶離剤をサプレッサーに向け
る。このタイプのＰＢＳの再生及び平衡化は、小さな体積のＰＢＳを使用して短
時間で行うことができる。
【０００５】 充填床の除去の他の形態では、米国特許第５，６３３，１７１号明細書に記載
され、公開されているように、断続的な電解再生が採用されている。この形態を
使用する市販の製品は、Saari-Nordhaus, R.及びAnderson, J.M.による"Electro
chemically regenerated solid-phase suppressor for ion chromatography", A
merican Laboratory （１９９６年２月）に記載されている。この製品では、充 填床サプレッサー中の樹脂を通して電位差を印加する一方、水性液体流を流して
、この流れ中で水を電解する。アニオンを分析するには、十分にスルホン化され
たカチオン交換材を含むＰＢＳを、サプレッサーの入口で樹脂中に埋め込んだカ
ソード及びサプレッサーの出口で樹脂中に埋め込んだアノードに適合させる。ア ノードで発生したヒドロニウムイオンは、廃棄の経路（この場合には導電率セル
を通る経路）のための水酸化物イオンに関連するナトリウムイオンを置換する。
このプロセスは、電気化学的にサプレッサーを再生し、電位差の印加を停止した
後、装置を通常のＰＢＳとして使用することが可能となる。さらなる態様では、 第２のイオン交換樹脂床を好適なバルブと共に使用して、液体流をシステムを通
して通過させる。このシステムの別法では、溶離剤流中の第２のサンプルを、通
常溶離剤を使用したクロマトグラフィーカラム上で、クロマトグラフィー的に分
離する。溶離剤及び分離した第２のサンプルは、電解質を弱くイオン化した形態
に転換するイオン交換樹脂を備えた、第２充填床サプレッサーを通って流れる。 次いで、サプレッサー流出液中の分離されたサンプルイオン種が、検出器で検出
される。次に、流出液は第１の充填床サプレッサーを通って流れ、再生に必要な
水性液体流を形成し、電位差が印加され、第１の充填床サプレッサーの再生が達
成される。第２のサプレッサーを、検出セルの後に配置し、第１サンプルの検出
器流出液を通して流し、電位差を印加することにより、同様に再生してもよい。 この形態の除去は、外部の再生源を必要とせず、中断のない操作を可能にするが
、連続的であると考えることはできない。このシステムは、２つのＰＢＳ、追加
のバルブ、及び、バルブのスイッチング及びタイミングを制御するエレクトロニ
クスを使用する。
され、公開されているように、断続的な電解再生が採用されている。この形態を
使用する市販の製品は、Saari-Nordhaus, R.及びAnderson, J.M.による"Electro
chemically regenerated solid-phase suppressor for ion chromatography", A
merican Laboratory （１９９６年２月）に記載されている。この製品では、充 填床サプレッサー中の樹脂を通して電位差を印加する一方、水性液体流を流して
、この流れ中で水を電解する。アニオンを分析するには、十分にスルホン化され
たカチオン交換材を含むＰＢＳを、サプレッサーの入口で樹脂中に埋め込んだカ
ソード及びサプレッサーの出口で樹脂中に埋め込んだアノードに適合させる。ア ノードで発生したヒドロニウムイオンは、廃棄の経路（この場合には導電率セル
を通る経路）のための水酸化物イオンに関連するナトリウムイオンを置換する。
このプロセスは、電気化学的にサプレッサーを再生し、電位差の印加を停止した
後、装置を通常のＰＢＳとして使用することが可能となる。さらなる態様では、 第２のイオン交換樹脂床を好適なバルブと共に使用して、液体流をシステムを通
して通過させる。このシステムの別法では、溶離剤流中の第２のサンプルを、通
常溶離剤を使用したクロマトグラフィーカラム上で、クロマトグラフィー的に分
離する。溶離剤及び分離した第２のサンプルは、電解質を弱くイオン化した形態
に転換するイオン交換樹脂を備えた、第２充填床サプレッサーを通って流れる。 次いで、サプレッサー流出液中の分離されたサンプルイオン種が、検出器で検出
される。次に、流出液は第１の充填床サプレッサーを通って流れ、再生に必要な
水性液体流を形成し、電位差が印加され、第１の充填床サプレッサーの再生が達
成される。第２のサプレッサーを、検出セルの後に配置し、第１サンプルの検出
器流出液を通して流し、電位差を印加することにより、同様に再生してもよい。 この形態の除去は、外部の再生源を必要とせず、中断のない操作を可能にするが
、連続的であると考えることはできない。このシステムは、２つのＰＢＳ、追加
のバルブ、及び、バルブのスイッチング及びタイミングを制御するエレクトロニ
クスを使用する。
【０００６】 別の形態のサプレッサーが、米国特許第４，４７４，６６４号明細書に記載さ
れ、公開されており、ここでは樹脂床に代えて、繊維又はシートの形状の帯電し
たイオン交換膜を使用している。サンプル及び溶離剤を膜の一方の側面上に通過
させながら、他方の側面上に再生剤を流し、膜が再生剤をクロマトグラフィー分
離の流出液から仕切っている。膜は、該膜の交換可能なイオンと同じ電荷のイオ
ンを通過させて、溶離剤の電解質を弱くイオン化した形態に転換し、次いで、イ
オンが検出される。 他の除去システムが、米国特許第４，４５９，３５７号明細書に開示されてい
る。そこでは、クロマトグラフィーカラムからの流出液は、オープンフローチャ
ネルであって、該チャネルの両側面の上の平坦な膜により規定されているものを
通って進む。両方の膜の反対側は、再生溶液が通って進むオープンチャネルであ る。繊維サプレッサーとともに、この平坦な膜は、該膜の交換可能なイオンと同
じ電荷のイオンを通過させる。流出液チャネルの向い合う電極の間を電場が通過
して、イオン交換の移動度を増加させる。この電気透析膜サプレッサーシステム の一つの問題は、高圧（５０〜５００ボルトの直流）を使用することにある。液 体流が脱イオン化するにつれて、電気抵抗は増加し、その結果大量の熱が発生す
る。この熱は、ノイズを増加し、感度を低下させるため、効率的な検出には有害
である。
れ、公開されており、ここでは樹脂床に代えて、繊維又はシートの形状の帯電し
たイオン交換膜を使用している。サンプル及び溶離剤を膜の一方の側面上に通過
させながら、他方の側面上に再生剤を流し、膜が再生剤をクロマトグラフィー分
離の流出液から仕切っている。膜は、該膜の交換可能なイオンと同じ電荷のイオ
ンを通過させて、溶離剤の電解質を弱くイオン化した形態に転換し、次いで、イ
オンが検出される。 他の除去システムが、米国特許第４，４５９，３５７号明細書に開示されてい
る。そこでは、クロマトグラフィーカラムからの流出液は、オープンフローチャ
ネルであって、該チャネルの両側面の上の平坦な膜により規定されているものを
通って進む。両方の膜の反対側は、再生溶液が通って進むオープンチャネルであ る。繊維サプレッサーとともに、この平坦な膜は、該膜の交換可能なイオンと同
じ電荷のイオンを通過させる。流出液チャネルの向い合う電極の間を電場が通過
して、イオン交換の移動度を増加させる。この電気透析膜サプレッサーシステム の一つの問題は、高圧（５０〜５００ボルトの直流）を使用することにある。液 体流が脱イオン化するにつれて、電気抵抗は増加し、その結果大量の熱が発生す
る。この熱は、ノイズを増加し、感度を低下させるため、効率的な検出には有害
である。
【０００７】 米国特許第４，４０３，０３９号明細書には、他の形態の電気透析サプレッサ
ーが開示されており、ここではイオン交換膜が同心チューブの形状となっている
。電極の一つは最内部のチューブの中心にある。この形態のサプレッサーの一つ
の問題は、交換容量が限定的なものであることである。電場がイオンの移動度を
向上させるものの、この装置はなおバルク溶液中のイオンの膜への拡散に依存す
る。 他の形態のサプレッサーが、米国特許第４，９９９，０９８号明細書に記載さ
れている。この装置では、サプレッサーは、少なくとも１つの再生剤コンパート
メント及び１つの流出液コンパートメントであって、イオン交換膜シートで分離
されているものを備えている。このシートにより、シートの交換可能なイオンと
同じ電荷のイオンの経膜的な移動が可能となる。再生剤コンパートメント及び流 出液コンパートメントには、イオン交換スクリーンが使用される。流出液コンパ
ートメントからの流れは、溶解したイオン種を検出するため、電気伝導性検出器
等の検出器に送られる。このスクリーンは、イオン交換サイトを提供し、流出液
流チャネルを渡るサイト間の転移経路を提供するのに寄与して、除去容量がもは
やバルク溶液中のイオンの膜への拡散によって制限されないようにしている。第 １の膜シートに対向し、かつ第２の再生剤コンパートメントを規定する、第２の
膜シートを備えた、サンドイッチサプレッサーも開示されている。サプレッサー
の長さに沿って両方の再生剤チャンバと通じている離隔された電極が開示されて
いる。電極に渡って電位差を印加することにより、装置の除去容量に増加が見ら
れる。該特許は、再生剤フローチャネルを流れ、再生剤供給源から供給される、
一般的な再生剤溶液（酸又は塩基）を開示している。一般的なアニオン分析シス
テムでは、水酸化ナトリウムが電解質展開剤であり、硫酸が再生剤である。この
特許はまた、水を使用して電気透析モード中の再生剤溶液の置換を行う可能性を
開示している。
ーが開示されており、ここではイオン交換膜が同心チューブの形状となっている
。電極の一つは最内部のチューブの中心にある。この形態のサプレッサーの一つ
の問題は、交換容量が限定的なものであることである。電場がイオンの移動度を
向上させるものの、この装置はなおバルク溶液中のイオンの膜への拡散に依存す
る。 他の形態のサプレッサーが、米国特許第４，９９９，０９８号明細書に記載さ
れている。この装置では、サプレッサーは、少なくとも１つの再生剤コンパート
メント及び１つの流出液コンパートメントであって、イオン交換膜シートで分離
されているものを備えている。このシートにより、シートの交換可能なイオンと
同じ電荷のイオンの経膜的な移動が可能となる。再生剤コンパートメント及び流 出液コンパートメントには、イオン交換スクリーンが使用される。流出液コンパ
ートメントからの流れは、溶解したイオン種を検出するため、電気伝導性検出器
等の検出器に送られる。このスクリーンは、イオン交換サイトを提供し、流出液
流チャネルを渡るサイト間の転移経路を提供するのに寄与して、除去容量がもは
やバルク溶液中のイオンの膜への拡散によって制限されないようにしている。第 １の膜シートに対向し、かつ第２の再生剤コンパートメントを規定する、第２の
膜シートを備えた、サンドイッチサプレッサーも開示されている。サプレッサー
の長さに沿って両方の再生剤チャンバと通じている離隔された電極が開示されて
いる。電極に渡って電位差を印加することにより、装置の除去容量に増加が見ら
れる。該特許は、再生剤フローチャネルを流れ、再生剤供給源から供給される、
一般的な再生剤溶液（酸又は塩基）を開示している。一般的なアニオン分析シス
テムでは、水酸化ナトリウムが電解質展開剤であり、硫酸が再生剤である。この
特許はまた、水を使用して電気透析モード中の再生剤溶液の置換を行う可能性を
開示している。
【０００８】 除去における他の改良が、米国特許第５，２４８，４２６号明細書に記載され
ている。この形態のサプレッサーは、１９９２年にダイオネックス社により『自
己再生サプレッサー』（ＳＲＳ）なる名称で紹介されたものである。直流電源コ
ントローラが２つの白金電極を渡って電場を発生して、再生剤チャネル中の水を
電解する。’０９８特許に記載されているように、機能化されたイオンスクリー
ンが再生剤チャンバ中に存在して、クロマトグラフィー溶離剤チャンバを規定し
ている選択透過性イオン交換膜とともに電流移動を容易にしている。検出後、ク
ロマトグラフィー流出液はサプレッサーを通って再循環されて、電解質イオンの
ための流れ溜を形成し、さらに、除去用の酸又は塩基を発生する電解のための水
を提供する。かくして、外部再生剤は不要となり、サプレッサーは連続的に再生
される。
ている。この形態のサプレッサーは、１９９２年にダイオネックス社により『自
己再生サプレッサー』（ＳＲＳ）なる名称で紹介されたものである。直流電源コ
ントローラが２つの白金電極を渡って電場を発生して、再生剤チャネル中の水を
電解する。’０９８特許に記載されているように、機能化されたイオンスクリー
ンが再生剤チャンバ中に存在して、クロマトグラフィー溶離剤チャンバを規定し
ている選択透過性イオン交換膜とともに電流移動を容易にしている。検出後、ク
ロマトグラフィー流出液はサプレッサーを通って再循環されて、電解質イオンの
ための流れ溜を形成し、さらに、除去用の酸又は塩基を発生する電解のための水
を提供する。かくして、外部再生剤は不要となり、サプレッサーは連続的に再生
される。
【０００９】 同時係属している出願番号０８／９２５，８１３号（１９９７年９月４日出願
）は、発明の名称が「組み合わせたサプレッサー及び溶離剤ジェネレータを用い
たイオンクロマトグラフィー方法及び装置」なるものであり、この明細書の開示
内容は本願明細書の記載に含まれるものとするが（以下、「同時係属出願」と言
う。）、イオンクロマトグラフィーシステムにおいて、クロマトグラフィー分離
の後に、水性溶液中に酸又は塩基を発生し、同時にイオン交換床中の溶離剤の導
電性を低下させるための方法及び装置を提供している。初めに、装置について見
ると、該サプレッサー及び溶離剤ジェネレータは、正又は負の一方の電荷の交換
可能なイオンを有するイオン交換樹脂のフロースルーサプレッサー及び溶離剤ジ
ェネレータ床であって、各々入口導管及び出口導管と流体が通ずる入口部分及び
出口部分を有する、前記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床；前記サプレッ
サーおよび溶離剤ジェネレータ床の入口部分に隣接して配置され、流体入口ポー
ト及び出口ポートを有する、電極チャンバ；前記電極チャンバの入口ポートと流
体が通ずる流動水性液体源；前記電極チャンバ中に配置された、第１の電極；前
記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床を前記電極チャンバから分離するバリ
ヤであって、該バリヤは著しい液体の流動を防止する一方、前記サプレッサー及
び溶離剤ジェネレータ床の樹脂の交換可能なイオンと同じ電荷のイオンのみの移
動を可能にする、前記バリヤ；及び、前記樹脂床の出口部分と電気的に通じてい
る、第２の電極を備えている。
）は、発明の名称が「組み合わせたサプレッサー及び溶離剤ジェネレータを用い
たイオンクロマトグラフィー方法及び装置」なるものであり、この明細書の開示
内容は本願明細書の記載に含まれるものとするが（以下、「同時係属出願」と言
う。）、イオンクロマトグラフィーシステムにおいて、クロマトグラフィー分離
の後に、水性溶液中に酸又は塩基を発生し、同時にイオン交換床中の溶離剤の導
電性を低下させるための方法及び装置を提供している。初めに、装置について見
ると、該サプレッサー及び溶離剤ジェネレータは、正又は負の一方の電荷の交換
可能なイオンを有するイオン交換樹脂のフロースルーサプレッサー及び溶離剤ジ
ェネレータ床であって、各々入口導管及び出口導管と流体が通ずる入口部分及び
出口部分を有する、前記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床；前記サプレッ
サーおよび溶離剤ジェネレータ床の入口部分に隣接して配置され、流体入口ポー
ト及び出口ポートを有する、電極チャンバ；前記電極チャンバの入口ポートと流
体が通ずる流動水性液体源；前記電極チャンバ中に配置された、第１の電極；前
記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床を前記電極チャンバから分離するバリ
ヤであって、該バリヤは著しい液体の流動を防止する一方、前記サプレッサー及
び溶離剤ジェネレータ床の樹脂の交換可能なイオンと同じ電荷のイオンのみの移
動を可能にする、前記バリヤ；及び、前記樹脂床の出口部分と電気的に通じてい
る、第２の電極を備えている。
【００１０】 同時係属出願の一態様のイオンクロマトグラフィー装置では、ジェネレータが
、前記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床の交換可能なイオンと反対の電荷
の交換可能なイオンを有するイオン交換樹脂のフロースルーセパレータ床であっ
て、該セパレータ床はサンプル入口ポート及び流出液出口ポートを有し、前記電
極チャンバの出口ポートは前記セパレータ床の入口ポートと流体が通じ、該セパ
レータ床の出口ポートは前記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床の入口ポー
トと流体が通ずる、前記セパレータ床、及び、ジェネレータの下流にある検出器
と共に使用されている。水性液体源は、独立したリザーバであってもよく、ある
いは検出器からの再循環導管であってもよい。
、前記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床の交換可能なイオンと反対の電荷
の交換可能なイオンを有するイオン交換樹脂のフロースルーセパレータ床であっ
て、該セパレータ床はサンプル入口ポート及び流出液出口ポートを有し、前記電
極チャンバの出口ポートは前記セパレータ床の入口ポートと流体が通じ、該セパ
レータ床の出口ポートは前記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床の入口ポー
トと流体が通ずる、前記セパレータ床、及び、ジェネレータの下流にある検出器
と共に使用されている。水性液体源は、独立したリザーバであってもよく、ある
いは検出器からの再循環導管であってもよい。
【００１１】 アニオンの分析について、一態様の方法は、（ａ）検出すべきアニオン及びカ
チオン水酸化物を含有する水性液体サンプル流を、交換可能なアニオンを伴うア
ニオン交換樹脂のセパレータ床を通して流して、分離したアニオン及び前記カチ
オン水酸化物を含有する液体流出液を生成する工程；（ｂ）前記水性流出液を、
前記セパレータ床から、交換可能なヒドロニウムイオンを含有するカチオン交換
樹脂を供えた及びフロースルーサプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床を通して
流して、前記カチオン水酸化物を弱くイオン化した形態に転換し、前記交換可能
なヒドロニウムイオンの一部を前記カチオン水酸化物由来のカチオンにより置換
する工程であって、前記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床は入口部分及び
出口部分並びに入口ポート及び出口ポートを有し、前記サプレッサー及び溶離剤
ジェネレータ床からの液体流出液は前記出口ポートを通って流れる、前記工程；
（ｃ）水性液体を、前記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床の入口部分に近
接し、またバリヤによりそこから分離されたカソードチャンバを通して流す工程
であって、前記バリヤは、前記カソードチャンバと前記サプレッサー及び溶離剤
ジェネレータ床の入口部分との間の液体の流れを実質的に防止する一方、その間
にカチオン移動の橋渡しを提供する、前記工程；（ｄ）前記カソードチャンバ中
のカソードと、前記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床の出口部分と電気的
に通じているアノードとの間に電位差を印加することにより、前記アノードで水
が電解されてヒドロニウムイオンが発生して、前記カチオン交換樹脂上のカチオ
ンを、前記バリヤに向かってエレクトロマイグレートさせ、該バリヤを渡って前
記カソードチャンバ中のカソードに向かって移動させる一方、前記チャンバ中の
水が電解されて水酸化物イオンを発生し、これが前記移動したカチオンと結合し
て、前記カソードチャンバ中でカチオン水酸化物を生成する、前記工程；（ｅ）
前記カチオン水酸化物を、前記カソードチャンバから、前記分離カラムの入口へ
流す工程；及び、（ｆ）流出液を、前記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床
から、前記分離したアニオンを検出する検出器を通過して流す工程を含む。
チオン水酸化物を含有する水性液体サンプル流を、交換可能なアニオンを伴うア
ニオン交換樹脂のセパレータ床を通して流して、分離したアニオン及び前記カチ
オン水酸化物を含有する液体流出液を生成する工程；（ｂ）前記水性流出液を、
前記セパレータ床から、交換可能なヒドロニウムイオンを含有するカチオン交換
樹脂を供えた及びフロースルーサプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床を通して
流して、前記カチオン水酸化物を弱くイオン化した形態に転換し、前記交換可能
なヒドロニウムイオンの一部を前記カチオン水酸化物由来のカチオンにより置換
する工程であって、前記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床は入口部分及び
出口部分並びに入口ポート及び出口ポートを有し、前記サプレッサー及び溶離剤
ジェネレータ床からの液体流出液は前記出口ポートを通って流れる、前記工程；
（ｃ）水性液体を、前記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床の入口部分に近
接し、またバリヤによりそこから分離されたカソードチャンバを通して流す工程
であって、前記バリヤは、前記カソードチャンバと前記サプレッサー及び溶離剤
ジェネレータ床の入口部分との間の液体の流れを実質的に防止する一方、その間
にカチオン移動の橋渡しを提供する、前記工程；（ｄ）前記カソードチャンバ中
のカソードと、前記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床の出口部分と電気的
に通じているアノードとの間に電位差を印加することにより、前記アノードで水
が電解されてヒドロニウムイオンが発生して、前記カチオン交換樹脂上のカチオ
ンを、前記バリヤに向かってエレクトロマイグレートさせ、該バリヤを渡って前
記カソードチャンバ中のカソードに向かって移動させる一方、前記チャンバ中の
水が電解されて水酸化物イオンを発生し、これが前記移動したカチオンと結合し
て、前記カソードチャンバ中でカチオン水酸化物を生成する、前記工程；（ｅ）
前記カチオン水酸化物を、前記カソードチャンバから、前記分離カラムの入口へ
流す工程；及び、（ｆ）流出液を、前記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床
から、前記分離したアニオンを検出する検出器を通過して流す工程を含む。
【００１２】 工程（ｆ）で検出器を通過させた後、流出液を前記カソードチャンバへ再循環
させてもよい。このシステムは、カチオン及びアニオンの機能性部分を適切に反
転させることにより、カチオンの分析に使用することが可能である。 同時係属出願の第２の態様のサプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床では、第
２の電極は、サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床に直接接触していない。代
りに、上記の場合と同様に、第２の電極は、第２の電極チャンバ中で、サプレッ
サー及び溶離剤ジェネレータ床の出口部分に隣接している。この態様では、検出
器を出る水性液体を、第２の電極チャンバの入口に再循環させてもよい。 第３の態様では、第２の態様と同様に、リザーバからの水性液体を第２の電極
チャンバの入口へポンプする。第２の電極チャンバの出口からの液体は、第１の
電極チャンバの入口へ送られる。第１の電極チャンバを流れ出た液体は、セパレ ータ床の入口に送られる。
させてもよい。このシステムは、カチオン及びアニオンの機能性部分を適切に反
転させることにより、カチオンの分析に使用することが可能である。 同時係属出願の第２の態様のサプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床では、第
２の電極は、サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床に直接接触していない。代
りに、上記の場合と同様に、第２の電極は、第２の電極チャンバ中で、サプレッ
サー及び溶離剤ジェネレータ床の出口部分に隣接している。この態様では、検出
器を出る水性液体を、第２の電極チャンバの入口に再循環させてもよい。 第３の態様では、第２の態様と同様に、リザーバからの水性液体を第２の電極
チャンバの入口へポンプする。第２の電極チャンバの出口からの液体は、第１の
電極チャンバの入口へ送られる。第１の電極チャンバを流れ出た液体は、セパレ ータ床の入口に送られる。
【００１３】 同時係属出願はまた、サプレッサー及び溶離剤ジェネレータにより分離された
２つの電極チャンバを使用する、アニオンの分析方法であって、（ａ）検出すべ
きアニオン及びカチオン水酸化物を含有する水性液体サンプル流を、交換可能な
アニオンを伴うアニオン交換樹脂のセパレータ床を通して流して、分離したサン
プルアニオン及び前記カチオン水酸化物を含有する液体流出液を生成する工程；
（ｂ）前記水性液体流出液を、前記セパレータ床から、交換可能なヒドロニウム
イオンを含有するカチオン交換樹脂を供えたフロースルーサプレッサー及び溶離
剤ジェネレータ床を通して流して、前記カチオン水酸化物を弱くイオン化した形
態に転換し、前記交換可能なヒドロニウムイオンの一部を前記カチオン水酸化物
由来のカチオンにより置換する工程であって、前記サプレッサー及び溶離剤ジェ
ネレータ床は入口部分及び出口部分並びに入口ポート及び出口ポートを有し、前
記サプレッサー及び流出液ジェネレータ床からの液体流出液は前記出口ポートを
通って流れる、前記工程；（ｃ）水性液体を、前記サプレッサー及び溶離剤ジェ
ネレータ床の出口部分に近接し、また第１のバリヤによりそこから分離されたア
ノードチャンバを通して流す工程であって、前記第１のバリヤは、前記アノード
チャンバと前記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床の出口部分との間の液体
の流れを実質的に防止する一方、その間にカチオン移動の橋渡しを提供し、前記
水性液体は、アノードチャンバ水性液体流出液として前記アノードチャンバを出
る、前記工程；（ｄ）水性液体を、前記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床
の入口部分に近接し、また第２のバリヤによりそこから分離されたカソードチャ
ンバを通して流す工程であって、該第２のバリヤは、前記カソードチャンバと前
記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床の入口部分との間の液体の流れを実質
的に防止する一方、その間にカチオン移動の橋渡しを提供する、前記工程；（ｅ
）前記アノードチャンバ中のアノードと、前記カソードチャンバ中のカソードと
の間に電位差を印加することにより、前記アノードで水が電解されてヒドロニウ
ムイオンが発生して、これが前記第１のバリヤを渡って移動して、前記カチオン
交換樹脂上のカチオンを、前記第２のバリヤに向かってエレクトロマイグレート
させ、該第２のバリヤを渡って前記カソードチャンバ中のカソードに向かって移
動させる一方、前記カソードチャンバ中の水が電解されて水酸化物イオンを発生
し、これが前記移動したカチオンと結合して、前記カソードチャンバ中でカチオ
ン水酸化物を生成する、前記工程；（ｆ）前記カチオン水酸化物を、前記カソー
ドチャンバから、前記セパレータ床の入口へ流す工程；及び、（ｇ）流出液を、
前記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床から、前記分離したアニオンを検出
する検出器を通過して流す工程を含む、前記方法を開示している。
２つの電極チャンバを使用する、アニオンの分析方法であって、（ａ）検出すべ
きアニオン及びカチオン水酸化物を含有する水性液体サンプル流を、交換可能な
アニオンを伴うアニオン交換樹脂のセパレータ床を通して流して、分離したサン
プルアニオン及び前記カチオン水酸化物を含有する液体流出液を生成する工程；
（ｂ）前記水性液体流出液を、前記セパレータ床から、交換可能なヒドロニウム
イオンを含有するカチオン交換樹脂を供えたフロースルーサプレッサー及び溶離
剤ジェネレータ床を通して流して、前記カチオン水酸化物を弱くイオン化した形
態に転換し、前記交換可能なヒドロニウムイオンの一部を前記カチオン水酸化物
由来のカチオンにより置換する工程であって、前記サプレッサー及び溶離剤ジェ
ネレータ床は入口部分及び出口部分並びに入口ポート及び出口ポートを有し、前
記サプレッサー及び流出液ジェネレータ床からの液体流出液は前記出口ポートを
通って流れる、前記工程；（ｃ）水性液体を、前記サプレッサー及び溶離剤ジェ
ネレータ床の出口部分に近接し、また第１のバリヤによりそこから分離されたア
ノードチャンバを通して流す工程であって、前記第１のバリヤは、前記アノード
チャンバと前記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床の出口部分との間の液体
の流れを実質的に防止する一方、その間にカチオン移動の橋渡しを提供し、前記
水性液体は、アノードチャンバ水性液体流出液として前記アノードチャンバを出
る、前記工程；（ｄ）水性液体を、前記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床
の入口部分に近接し、また第２のバリヤによりそこから分離されたカソードチャ
ンバを通して流す工程であって、該第２のバリヤは、前記カソードチャンバと前
記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床の入口部分との間の液体の流れを実質
的に防止する一方、その間にカチオン移動の橋渡しを提供する、前記工程；（ｅ
）前記アノードチャンバ中のアノードと、前記カソードチャンバ中のカソードと
の間に電位差を印加することにより、前記アノードで水が電解されてヒドロニウ
ムイオンが発生して、これが前記第１のバリヤを渡って移動して、前記カチオン
交換樹脂上のカチオンを、前記第２のバリヤに向かってエレクトロマイグレート
させ、該第２のバリヤを渡って前記カソードチャンバ中のカソードに向かって移
動させる一方、前記カソードチャンバ中の水が電解されて水酸化物イオンを発生
し、これが前記移動したカチオンと結合して、前記カソードチャンバ中でカチオ
ン水酸化物を生成する、前記工程；（ｆ）前記カチオン水酸化物を、前記カソー
ドチャンバから、前記セパレータ床の入口へ流す工程；及び、（ｇ）流出液を、
前記サプレッサー及び溶離剤ジェネレータ床から、前記分離したアニオンを検出
する検出器を通過して流す工程を含む、前記方法を開示している。
【００１４】 アノードチャンバ水性液体流出液を、前記カソードチャンバを通して再循環さ
せてもよい。あるいは、工程（ｇ）での検出の後に、サプレッサー及び溶離剤ジ
ェネレータ床を、前記アノードチャンバを通して再循環させてもよい。 １９９３年現在のイオンクロマトグラフィー除去の歴史は、Rabin, S.らのJ.
of Chromatog. 、第６４０巻、第９７〜１０９頁（１９９３年）に纏められてお
り、該文献の開示内容は、本願明細書の記載に含まれるものとする。
せてもよい。あるいは、工程（ｇ）での検出の後に、サプレッサー及び溶離剤ジ
ェネレータ床を、前記アノードチャンバを通して再循環させてもよい。 １９９３年現在のイオンクロマトグラフィー除去の歴史は、Rabin, S.らのJ.
of Chromatog. 、第６４０巻、第９７〜１０９頁（１９９３年）に纏められてお
り、該文献の開示内容は、本願明細書の記載に含まれるものとする。
【００１５】 （発明の開示） 本発明は、それまでにセパレータ床中でイオンを分離するのに使用されていた
イオン交換床中の溶離剤の導電性を、連続的に電解により低下させるための方法
及び装置を提供する。 はじめに、装置について見ると、該サプレッサーは、（ａ）正又は負の一方の
電荷の交換可能なイオンを有するイオン交換樹脂のフロースルーサプレッサー床
であって、各々サプレッサー入口ポート及び出口ポートと流体が通ずる液体サン
プル入口部分及び出口部分を有する、前記サプレッサー床、（ｂ）前記サプレッ
サーの入口部分に隣接して配置され、流体入口ポート及び出口ポートを有する、
第１の電極チャンバ、（ｃ）前記第１の電極チャンバ中に配置された、第１の電
極、（ｄ）前記サプレッサー床を前記第１の電極チャンバから分離する、バリヤ
であって、該バリヤは著しい液体の流動を防止する一方、前記サプレッサー床の
樹脂の交換可能なイオンと同じ電荷のイオンのみの移動を可能にする、前記バリ
ヤ、（ｅ）前記樹脂床の出口部分と電気的に通じている、第２の電極、及び、（
ｆ）前記サプレッサーの出口ポートと前記電極チャンバの入口ポートとの間の流
体の流通を提供する、再循環導管を備えている。 バリヤの向い合う面は、直接接触により、又は導電性媒体を介して、各々第１
及び第２の電極と電気的に通じている。例えば、第２の電極は、導電性のサプレ
ッサー床を介して、バリヤと電気的に通じている。
イオン交換床中の溶離剤の導電性を、連続的に電解により低下させるための方法
及び装置を提供する。 はじめに、装置について見ると、該サプレッサーは、（ａ）正又は負の一方の
電荷の交換可能なイオンを有するイオン交換樹脂のフロースルーサプレッサー床
であって、各々サプレッサー入口ポート及び出口ポートと流体が通ずる液体サン
プル入口部分及び出口部分を有する、前記サプレッサー床、（ｂ）前記サプレッ
サーの入口部分に隣接して配置され、流体入口ポート及び出口ポートを有する、
第１の電極チャンバ、（ｃ）前記第１の電極チャンバ中に配置された、第１の電
極、（ｄ）前記サプレッサー床を前記第１の電極チャンバから分離する、バリヤ
であって、該バリヤは著しい液体の流動を防止する一方、前記サプレッサー床の
樹脂の交換可能なイオンと同じ電荷のイオンのみの移動を可能にする、前記バリ
ヤ、（ｅ）前記樹脂床の出口部分と電気的に通じている、第２の電極、及び、（
ｆ）前記サプレッサーの出口ポートと前記電極チャンバの入口ポートとの間の流
体の流通を提供する、再循環導管を備えている。 バリヤの向い合う面は、直接接触により、又は導電性媒体を介して、各々第１
及び第２の電極と電気的に通じている。例えば、第２の電極は、導電性のサプレ
ッサー床を介して、バリヤと電気的に通じている。
【００１６】 前記サプレッサーは、通常、（ｇ）前記サプレッサー床の交換可能なイオンと
反対の電荷の交換可能なイオンを有するイオン交換樹脂のフロースルーセパレー
タ床であって、該セパレータ床はサンプル入口ポート及び出口ポートを有し、該
セパレータ床の出口ポートは、前記サプレッサー床の入口ポート、及び、前記再
循環導管の経路中に配置され、該導管を通って流れるサンプルを検出する検出器
と流体が通ずる、前記セパレータ床と組み合わせて使用する。 一形態において、前記第２の電極は、前記サプレッサーの出口部分で前記イオ
ン交換樹脂に接して配置されている。他の形態において、前記サプレッサーの組 合せは、（ｈ）前記サプレッサーの出口部分に隣接して配置され、流体入口ポー
ト及び出口ポートを有する、第２の電極チャンバ、及び、（ｉ）前記サプレッサ
ー床を前記第２の電極チャンバから分離する、第２のバリヤであって、該バリヤ
は著しい液体の流動を防止する一方、前記サプレッサー床の樹脂の交換可能なイ
オンと同じ電荷のイオンのみの移動を可能にし、前記第２の電極が前記第２電極
チャンバ中に配置されている、前記第２のバリヤを備えている。 アニオンを分析する場合、前記サプレッサー床のイオン交換樹脂はカチオン交
換樹脂であり、前記第１の電極はカソードであり、また前記第２の電極はアノー
ドである。カチオンを分析する場合、反対の極性を適用する。
反対の電荷の交換可能なイオンを有するイオン交換樹脂のフロースルーセパレー
タ床であって、該セパレータ床はサンプル入口ポート及び出口ポートを有し、該
セパレータ床の出口ポートは、前記サプレッサー床の入口ポート、及び、前記再
循環導管の経路中に配置され、該導管を通って流れるサンプルを検出する検出器
と流体が通ずる、前記セパレータ床と組み合わせて使用する。 一形態において、前記第２の電極は、前記サプレッサーの出口部分で前記イオ
ン交換樹脂に接して配置されている。他の形態において、前記サプレッサーの組 合せは、（ｈ）前記サプレッサーの出口部分に隣接して配置され、流体入口ポー
ト及び出口ポートを有する、第２の電極チャンバ、及び、（ｉ）前記サプレッサ
ー床を前記第２の電極チャンバから分離する、第２のバリヤであって、該バリヤ
は著しい液体の流動を防止する一方、前記サプレッサー床の樹脂の交換可能なイ
オンと同じ電荷のイオンのみの移動を可能にし、前記第２の電極が前記第２電極
チャンバ中に配置されている、前記第２のバリヤを備えている。 アニオンを分析する場合、前記サプレッサー床のイオン交換樹脂はカチオン交
換樹脂であり、前記第１の電極はカソードであり、また前記第２の電極はアノー
ドである。カチオンを分析する場合、反対の極性を適用する。
【００１７】 方法の一形態について見ると、アニオンの分析は、次の工程：（ａ）検出すべ
きアニオン及びカチオン水酸化物を含有する水性液体サンプル流を、交換可能な
アニオンを伴うアニオン交換樹脂のセパレータ床を通して流して、分離したサン
プルアニオン及び前記カチオン水酸化物を含有する液体流出液を生成する工程、
（ｂ）前記水性流出液を、前記セパレータ床から、交換可能なヒドロニウムイオ
ンを含有するカチオン交換樹脂を供えた及びフロースルーサプレッサーを通して
流して、前記カチオン水酸化物を弱くイオン化した形態に転換し、前記交換可能
なヒドロニウムイオンの一部を前記カチオン水酸化物由来のカチオンにより置換
する工程であって、前記サプレッサー床は入口部分及び出口部分並びに入口ポー
ト及び出口ポートを有し、前記サプレッサー床からの液体流出液は前記出口ポー
トを通って流れる、前記工程、（ｃ）流出液を、前記サプレッサーから、前記分
離したサンプルアニオンを検出する検出器を通過して流す工程、（ｄ）前記液体
流出液を、前記検出器から、前記サプレッサー床の入口部分に近接し、また第１
のバリヤによりそこから分離されたカソードチャンバを通して再循環させる工程
であって、前記第１のバリヤは、前記カソードチャンバと前記サプレッサー床の
入口部分との間の液体の流れを実質的に防止する一方、その間にカチオン移動の
橋渡しを提供する、前記工程、及び、（ｅ）前記カソードチャンバ中のカソード
と、前記サプレッサー床の出口部分と電気的に通じているアノードとの間に電位
差を印加することにより、前記アノードで水が電解されてヒドロニウムイオンが
発生して、前記カチオン交換樹脂上のカチオンを、前記バリヤに向かってエレク
トロマイグレートさせ、該バリヤを渡って前記カソードチャンバ中のカソードに
向かって移動させる一方、前記カソードチャンバ中の水が電解されて水酸化物イ
オンを発生し、これが前記移動したカチオンと結合して、前記カソードチャンバ
中でカチオン水酸化物を生成する、前記工程によって行われる。 他の形態では、前記液体流出液は、前記サプレッサー床の出口部分に近接し、
また第１のバリヤと同じタイプのバリヤにより分離されたアノードチャンバを通
して再循環される。アノードは、アノードチャンバ中に配置されている。 カチオンの分析は、反転した極性並びに反対の電荷の樹脂及びバリヤを用いた
同一の方法によって行われる。
きアニオン及びカチオン水酸化物を含有する水性液体サンプル流を、交換可能な
アニオンを伴うアニオン交換樹脂のセパレータ床を通して流して、分離したサン
プルアニオン及び前記カチオン水酸化物を含有する液体流出液を生成する工程、
（ｂ）前記水性流出液を、前記セパレータ床から、交換可能なヒドロニウムイオ
ンを含有するカチオン交換樹脂を供えた及びフロースルーサプレッサーを通して
流して、前記カチオン水酸化物を弱くイオン化した形態に転換し、前記交換可能
なヒドロニウムイオンの一部を前記カチオン水酸化物由来のカチオンにより置換
する工程であって、前記サプレッサー床は入口部分及び出口部分並びに入口ポー
ト及び出口ポートを有し、前記サプレッサー床からの液体流出液は前記出口ポー
トを通って流れる、前記工程、（ｃ）流出液を、前記サプレッサーから、前記分
離したサンプルアニオンを検出する検出器を通過して流す工程、（ｄ）前記液体
流出液を、前記検出器から、前記サプレッサー床の入口部分に近接し、また第１
のバリヤによりそこから分離されたカソードチャンバを通して再循環させる工程
であって、前記第１のバリヤは、前記カソードチャンバと前記サプレッサー床の
入口部分との間の液体の流れを実質的に防止する一方、その間にカチオン移動の
橋渡しを提供する、前記工程、及び、（ｅ）前記カソードチャンバ中のカソード
と、前記サプレッサー床の出口部分と電気的に通じているアノードとの間に電位
差を印加することにより、前記アノードで水が電解されてヒドロニウムイオンが
発生して、前記カチオン交換樹脂上のカチオンを、前記バリヤに向かってエレク
トロマイグレートさせ、該バリヤを渡って前記カソードチャンバ中のカソードに
向かって移動させる一方、前記カソードチャンバ中の水が電解されて水酸化物イ
オンを発生し、これが前記移動したカチオンと結合して、前記カソードチャンバ
中でカチオン水酸化物を生成する、前記工程によって行われる。 他の形態では、前記液体流出液は、前記サプレッサー床の出口部分に近接し、
また第１のバリヤと同じタイプのバリヤにより分離されたアノードチャンバを通
して再循環される。アノードは、アノードチャンバ中に配置されている。 カチオンの分析は、反転した極性並びに反対の電荷の樹脂及びバリヤを用いた
同一の方法によって行われる。
【００１８】 （発明を実施するための最良の形態） 一般に、本発明は、充填床サプレッサーの連続的な電気化学的再生を使用した
イオンクロマトグラフィーに関する。イオン交換樹脂を備えた充填床サプレッサ
ーの電解再生を使用する、方法及び装置を提供する。イオンクロマトグラフィー
は、クロマトグラフィー分離、充填床での化学的除去、及び検出による、通常の
方法によって行われる。充填床サプレッサーは、樹脂と電気的に接触している電 極を有し、これによって連続的な電気化学的再生が可能となる。イオンを移動さ せる一方、通常の操作圧力下では液体流に対し不透過性のバリヤによって、電極
は樹脂から分離されている。この装置は、数個のイオン交換コネクタ及び電極を
有することにより、再生剤イオン及び溶離剤の対イオンの流れを増加させるもの
であってもよい。イオン交換コネクタによって溶離剤流から分離されている水性
液体流を電解的に分離するため、直流（ＤＣ）電圧の印加による充填床サプレッ
サーの電気化学的再生は、分析の間連続的である。電解により発生したヒドロニ ウム又は水酸化物は、イオン交換コネクタを通って進み、イオン交換樹脂を通っ
て移動して、溶離剤を中和する。溶離剤の対イオンは、イオン交換コネクタを通
って進み、水性液体流によって除去されて廃棄される。一形態において、水性液
体流は、除去された溶離剤である。他の形態では、水性液体流は、独立した水源
であり、好ましくは脱イオン水である。 水性液体流の電解により生成されるガス、すなわち水素及び酸素は、検出がガ
ス生成によって悪影響を受けないように、イオン交換コネクタによって溶離剤流
から分離される。
イオンクロマトグラフィーに関する。イオン交換樹脂を備えた充填床サプレッサ
ーの電解再生を使用する、方法及び装置を提供する。イオンクロマトグラフィー
は、クロマトグラフィー分離、充填床での化学的除去、及び検出による、通常の
方法によって行われる。充填床サプレッサーは、樹脂と電気的に接触している電 極を有し、これによって連続的な電気化学的再生が可能となる。イオンを移動さ せる一方、通常の操作圧力下では液体流に対し不透過性のバリヤによって、電極
は樹脂から分離されている。この装置は、数個のイオン交換コネクタ及び電極を
有することにより、再生剤イオン及び溶離剤の対イオンの流れを増加させるもの
であってもよい。イオン交換コネクタによって溶離剤流から分離されている水性
液体流を電解的に分離するため、直流（ＤＣ）電圧の印加による充填床サプレッ
サーの電気化学的再生は、分析の間連続的である。電解により発生したヒドロニ ウム又は水酸化物は、イオン交換コネクタを通って進み、イオン交換樹脂を通っ
て移動して、溶離剤を中和する。溶離剤の対イオンは、イオン交換コネクタを通
って進み、水性液体流によって除去されて廃棄される。一形態において、水性液
体流は、除去された溶離剤である。他の形態では、水性液体流は、独立した水源
であり、好ましくは脱イオン水である。 水性液体流の電解により生成されるガス、すなわち水素及び酸素は、検出がガ
ス生成によって悪影響を受けないように、イオン交換コネクタによって溶離剤流
から分離される。
【００１９】 上記連続的に再生した充填床サプレッサー法を行うための装置が提供される。
この装置は、イオン交換樹脂床を伴うサプレッサー、液体の流れを防止する一方
、イオンの移動を可能にする液体バリヤ、及び連続的な電位差を印加して、流れ
中の水を電解し、これによってサプレッサーのイオン交換樹脂を連続的に再生し
て、溶離剤流中の電解質を除去する手段を備えている。 本発明のシステムは、測定すべきイオン種がアニオンのみであるか、あるいは
カチオンのみである限り、多数のイオン種を測定するのに有用である。好適なサ ンプルには、表面水、及び工業化学廃水、体液、果汁及びワイン等の飲料並びに
飲料水等の、他の液体が含まれる。本願明細書において、「イオン種」の語は、 イオンの形態の種及び本発明のシステムの条件下でイオン化可能な分子の成分を
含む。 サプレッサーの段階の目的は、分析流のバックグラウンドの導電性を低下させ
、これによってノイズを低減する一方、クロマトグラフィーの効率を維持しなが
ら、分析物の導電性を向上させる（すなわち、信号／ノイズ比を増加させる）こ
とにある。 好ましい形態において、本発明は、電気化学的な除去の間に連続的に電場を使
用して、イオン種の検出の間ノイズを最小化することに関する。具体的には、サ
プレッサーを連続的に再生して、中断することなく、クロマトグラフィー電解質
を弱くイオン化した形態に転換し得ることが見出された。この構成で使用する場 合、化学的再生剤についての要求は排除される。また、この装置は、高いシステ
ムの背圧にも耐え得る。さらに、この装置は、溶離剤流から分離されたチャンバ
中で電解反応が起きることから、ノイズが低く、また、設計が単純であるため、
製造コストが安い。本願明細書において、「連続電解再生された充填床サプレッ
サー（ＣＥＲＰＢＳ）」の語は、このタイプのシステムを意味する。
この装置は、イオン交換樹脂床を伴うサプレッサー、液体の流れを防止する一方
、イオンの移動を可能にする液体バリヤ、及び連続的な電位差を印加して、流れ
中の水を電解し、これによってサプレッサーのイオン交換樹脂を連続的に再生し
て、溶離剤流中の電解質を除去する手段を備えている。 本発明のシステムは、測定すべきイオン種がアニオンのみであるか、あるいは
カチオンのみである限り、多数のイオン種を測定するのに有用である。好適なサ ンプルには、表面水、及び工業化学廃水、体液、果汁及びワイン等の飲料並びに
飲料水等の、他の液体が含まれる。本願明細書において、「イオン種」の語は、 イオンの形態の種及び本発明のシステムの条件下でイオン化可能な分子の成分を
含む。 サプレッサーの段階の目的は、分析流のバックグラウンドの導電性を低下させ
、これによってノイズを低減する一方、クロマトグラフィーの効率を維持しなが
ら、分析物の導電性を向上させる（すなわち、信号／ノイズ比を増加させる）こ
とにある。 好ましい形態において、本発明は、電気化学的な除去の間に連続的に電場を使
用して、イオン種の検出の間ノイズを最小化することに関する。具体的には、サ
プレッサーを連続的に再生して、中断することなく、クロマトグラフィー電解質
を弱くイオン化した形態に転換し得ることが見出された。この構成で使用する場 合、化学的再生剤についての要求は排除される。また、この装置は、高いシステ
ムの背圧にも耐え得る。さらに、この装置は、溶離剤流から分離されたチャンバ
中で電解反応が起きることから、ノイズが低く、また、設計が単純であるため、
製造コストが安い。本願明細書において、「連続電解再生された充填床サプレッ
サー（ＣＥＲＰＢＳ）」の語は、このタイプのシステムを意味する。
【００２０】 ＣＥＲＰＢＳでは、電極は、イオン交換樹脂と接触しているイオン交換コネク
タを介して、あるいは該電極が樹脂に直接埋め込まれていることにより、イオン
交換樹脂と電気的に接触している必要がある。少なくとも一方の電極は、イオン
交換コネクタによって溶離剤の流路から分離されているが、なお樹脂と電気的に
接触しているか、または通じている。また、バリヤは、サプレッサー床樹脂と両
方の電極の双方と、電気的に通じている。この構成により、溶離剤の対イオンを
溶離剤流から除去し、水酸化物あるいはヒドロニウムのいずれかで置換して、水
又は他の導電性の低い水性流を生成することが可能となる。水酸化ナトリウム溶
離剤を使用するアニオン分析の場合、サプレッサーは、カソードに向かって移動
して、イオン交換サイトからナトリウムイオンを置換するヒドロニウムイオンが
アノードで形成されることにより、連続的に再生されるカチオン交換樹脂を備え
る。ナトリウムイオンが溶離剤流から除去されて、サプレッサーから水酸化ナト
リウムとして出るように、少なくともカソードは、イオン交換コネクタによって
溶離剤流から分離される。床中のイオン交換材料におけるイオン交換サイトに沿
ったイオンの移動により、電極の間の電流は維持される。アノードを、イオン交 換コネクタによって溶離剤から分離することも可能である。この構成では、電解
により生成したヒドロニウムイオンは、電場の力の下でカソードの方向に引きつ
けられて、イオン交換コネクタを通ってカチオン樹脂に進む。この構成により、 サプレッサーを再生するために分析サイクルを中断することを必要とすることな
く、サプレッサーを連続的に再生することが可能となる。
タを介して、あるいは該電極が樹脂に直接埋め込まれていることにより、イオン
交換樹脂と電気的に接触している必要がある。少なくとも一方の電極は、イオン
交換コネクタによって溶離剤の流路から分離されているが、なお樹脂と電気的に
接触しているか、または通じている。また、バリヤは、サプレッサー床樹脂と両
方の電極の双方と、電気的に通じている。この構成により、溶離剤の対イオンを
溶離剤流から除去し、水酸化物あるいはヒドロニウムのいずれかで置換して、水
又は他の導電性の低い水性流を生成することが可能となる。水酸化ナトリウム溶
離剤を使用するアニオン分析の場合、サプレッサーは、カソードに向かって移動
して、イオン交換サイトからナトリウムイオンを置換するヒドロニウムイオンが
アノードで形成されることにより、連続的に再生されるカチオン交換樹脂を備え
る。ナトリウムイオンが溶離剤流から除去されて、サプレッサーから水酸化ナト
リウムとして出るように、少なくともカソードは、イオン交換コネクタによって
溶離剤流から分離される。床中のイオン交換材料におけるイオン交換サイトに沿
ったイオンの移動により、電極の間の電流は維持される。アノードを、イオン交 換コネクタによって溶離剤から分離することも可能である。この構成では、電解
により生成したヒドロニウムイオンは、電場の力の下でカソードの方向に引きつ
けられて、イオン交換コネクタを通ってカチオン樹脂に進む。この構成により、 サプレッサーを再生するために分析サイクルを中断することを必要とすることな
く、サプレッサーを連続的に再生することが可能となる。
【００２１】 図１を参照すると、ＣＥＲＰＢＳを使用したイオンクロマトグラフィーシステ
ムが示されている。このシステムが備えているのは、まず分析ポンプ１０であり 、これは配管１２によってサンプル注入バルブ１４に接続されており、次いでこ
れが配管１６によってフロースルークロマトグラフィーセパレータ１８に接続さ
れており、これは通常、クロマトグラフィー樹脂の粒子を充填したクロマトグラ
フィーカラムの形態である。クロマトグラフィーカラム１８からの流出液は、配
管２０を通って、充填したイオン交換樹脂床のフロースルーサプレッサー２２へ
流れる。一般に、サプレッサー２２は、イオンクロマトグラフィー除去用に使用 されるタイプのイオン交換樹脂床２６を充填したカラム２４で形成されている。
電極は、以下に記載されている形態であって、サプレッサーにおいて隔てられて
いるとともに、少なくとも一方の電極は下記のバリヤによって樹脂から分離され
ている。電極は、リード２７ａ及び２７ｂによって、直流電源２７に接続されて
いる。この構成は、サプレッサーを通って流れる水生流及び電力の印加により、
水性流中の水を電気分解して、分析の間にイオン交換樹脂床を連続的に再生する
ための、ヒドロニウムイオン又は水酸化物イオンの源を生成するようなものであ
る。 サプレッサー流出液は、配管３０を通って、好適な検出器に送られ、次いで最
終的に廃棄される。好ましい検出器は、フロースルー導電率セル３４を伴う導電
性検出器３２である。クロマトグラフィー流出液は、セル３４を通って流れる。 サプレッサー２２は、アノードでヒドロニウムイオン（及び酸素ガス）を発生
し、カソードで水酸化物イオン（及び水素ガス）を発生する。電源２６を切ると
、システムは、充填床サプレッサーを伴う標準的なイオンクロマトグラフィーシ
ステムの様式で作動する。すなわち、電解質を含む水含有溶離剤溶液が、ポンプ １０から配管１２を通って送られる。サンプルが、サンプル注入バルブ１４を通 して注入され、配管１６によってクロマトグラフィーカラム１８へ送られて、サ
ンプルの分離されたイオン種を含有する第１のクロマトグラフィー流出液を生成
する。記載を簡潔にするため、特に断らない限り、電解質としての水酸化ナトリ
ウムを含有する溶離剤溶液を使用するアニオンの分析に関して、システムの記述
をする。
ムが示されている。このシステムが備えているのは、まず分析ポンプ１０であり 、これは配管１２によってサンプル注入バルブ１４に接続されており、次いでこ
れが配管１６によってフロースルークロマトグラフィーセパレータ１８に接続さ
れており、これは通常、クロマトグラフィー樹脂の粒子を充填したクロマトグラ
フィーカラムの形態である。クロマトグラフィーカラム１８からの流出液は、配
管２０を通って、充填したイオン交換樹脂床のフロースルーサプレッサー２２へ
流れる。一般に、サプレッサー２２は、イオンクロマトグラフィー除去用に使用 されるタイプのイオン交換樹脂床２６を充填したカラム２４で形成されている。
電極は、以下に記載されている形態であって、サプレッサーにおいて隔てられて
いるとともに、少なくとも一方の電極は下記のバリヤによって樹脂から分離され
ている。電極は、リード２７ａ及び２７ｂによって、直流電源２７に接続されて
いる。この構成は、サプレッサーを通って流れる水生流及び電力の印加により、
水性流中の水を電気分解して、分析の間にイオン交換樹脂床を連続的に再生する
ための、ヒドロニウムイオン又は水酸化物イオンの源を生成するようなものであ
る。 サプレッサー流出液は、配管３０を通って、好適な検出器に送られ、次いで最
終的に廃棄される。好ましい検出器は、フロースルー導電率セル３４を伴う導電
性検出器３２である。クロマトグラフィー流出液は、セル３４を通って流れる。 サプレッサー２２は、アノードでヒドロニウムイオン（及び酸素ガス）を発生
し、カソードで水酸化物イオン（及び水素ガス）を発生する。電源２６を切ると
、システムは、充填床サプレッサーを伴う標準的なイオンクロマトグラフィーシ
ステムの様式で作動する。すなわち、電解質を含む水含有溶離剤溶液が、ポンプ １０から配管１２を通って送られる。サンプルが、サンプル注入バルブ１４を通 して注入され、配管１６によってクロマトグラフィーカラム１８へ送られて、サ
ンプルの分離されたイオン種を含有する第１のクロマトグラフィー流出液を生成
する。記載を簡潔にするため、特に断らない限り、電解質としての水酸化ナトリ
ウムを含有する溶離剤溶液を使用するアニオンの分析に関して、システムの記述
をする。
【００２２】 樹脂の好ましい形態は、樹脂粒子を充填した床である。しかしながら、同時係
属出願（該出願の明細書の開示内容は本願明細書の記載に含まれるものとする。
）中に開示されているもの等の他の形態の樹脂床を使用することもできる。サプ
レッサー２２は、ポンプ１０からセパレータ１８に供給される溶離剤中の電解質
の導電性を低下させるのに寄与するが、分離されたアニオンの導電性を低下させ
るものではない。分離されたアニオンの導電性は、通常、除去プロセスにより改
善される。 好適なサンプルは、サンプル注入バルブ１４を通して供給され、これは、ポン
プ１０から供給される溶離剤中を運搬される。アノード３６は、樹脂床２６の出
口末端に、その内部の樹脂に密着させて配置されている。床２６からの流出液は
、ポート３７を通って出て、好ましくは、導電性メータ３２に接続された、流出
液中の溶解したアニオンを検出する、フロースルー導電率セル３４の形態の検出
器に送られる。 検出器において、アニオンの存在は、イオン性物質の量に比例する電気信号を
発生させる。この信号を、通常は、セル３４から導電性メータ３２に送り、かく して分離された目的のイオン種（アニオンの分析であればアニオン）の検出を可
能にする。 好ましい形態において、検出は電気伝導性によるものであり、したがって、本
発明もイオン導電性検出器を使用したものについて記載する。しかしながら、吸
光度、質量スペクトル、及び誘導結合プラズマを含む他の形態の検出器を使用し
てもよい。本発明の検出は、導電性検出器に関して記載することとする。
属出願（該出願の明細書の開示内容は本願明細書の記載に含まれるものとする。
）中に開示されているもの等の他の形態の樹脂床を使用することもできる。サプ
レッサー２２は、ポンプ１０からセパレータ１８に供給される溶離剤中の電解質
の導電性を低下させるのに寄与するが、分離されたアニオンの導電性を低下させ
るものではない。分離されたアニオンの導電性は、通常、除去プロセスにより改
善される。 好適なサンプルは、サンプル注入バルブ１４を通して供給され、これは、ポン
プ１０から供給される溶離剤中を運搬される。アノード３６は、樹脂床２６の出
口末端に、その内部の樹脂に密着させて配置されている。床２６からの流出液は
、ポート３７を通って出て、好ましくは、導電性メータ３２に接続された、流出
液中の溶解したアニオンを検出する、フロースルー導電率セル３４の形態の検出
器に送られる。 検出器において、アニオンの存在は、イオン性物質の量に比例する電気信号を
発生させる。この信号を、通常は、セル３４から導電性メータ３２に送り、かく して分離された目的のイオン種（アニオンの分析であればアニオン）の検出を可
能にする。 好ましい形態において、検出は電気伝導性によるものであり、したがって、本
発明もイオン導電性検出器を使用したものについて記載する。しかしながら、吸
光度、質量スペクトル、及び誘導結合プラズマを含む他の形態の検出器を使用し
てもよい。本発明の検出は、導電性検出器に関して記載することとする。
【００２３】 システムは、下記の通り、検出の前にサプレッサー２２からの流出液に加圧し
て、システム中で発生するガス（水素又は酸素）の悪影響を最小にする手段をも
備えている。図１に示されている通り、この加圧手段は、イオンクロマトグラフ ィーシステムを圧力下に維持するための、導電率セルの下流にあるフローレスト
リクタ３８を備えている。 カラム２４は、一般に、イオン交換カラムに通常使用されるプラスチックで形
成されている。このカラムは、好適な長さ、例えば６０ｍｍ、直径４ｍｍの円筒
形のキャビティを有する。カラムには、大容量のカチオン交換樹脂、例えばスル
ホン化ポリスチレンタイプのものが充填されている。樹脂は、好ましくは、カラ
ムに出口を提供するのに寄与する多孔質のフリットにより、カラム内に収容され
る。図示されている形態では、多孔質のフリットは、多孔質の電極３６であり、 これは、樹脂の収容と電極の２つの機能を果たす。 カラム２４に、充填樹脂床以外の形態のイオン交換床を使用することもできる
。例えば、不適当な圧力低下を伴うことなくクロマトグラフィーに使用するのに 十分な速度で水性流を流動させるのに十分な多孔性を有し、また、電極の間にカ
チオン又はアニオンの伝導性の橋渡しを形成するのに十分なイオン交換容量を有
する、多孔質の連続構造体等である。構造体の一形態としては、スルホン化され
た架橋ポリスチレンで形成された多孔質のマトリクス又はスポンジ状の材料であ
って、多孔度が約１０〜１５％であって、過剰な圧力低下を伴うことなく毎分約
０．１〜３ミリリットルの流速を可能にするものがある。
て、システム中で発生するガス（水素又は酸素）の悪影響を最小にする手段をも
備えている。図１に示されている通り、この加圧手段は、イオンクロマトグラフ ィーシステムを圧力下に維持するための、導電率セルの下流にあるフローレスト
リクタ３８を備えている。 カラム２４は、一般に、イオン交換カラムに通常使用されるプラスチックで形
成されている。このカラムは、好適な長さ、例えば６０ｍｍ、直径４ｍｍの円筒
形のキャビティを有する。カラムには、大容量のカチオン交換樹脂、例えばスル
ホン化ポリスチレンタイプのものが充填されている。樹脂は、好ましくは、カラ
ムに出口を提供するのに寄与する多孔質のフリットにより、カラム内に収容され
る。図示されている形態では、多孔質のフリットは、多孔質の電極３６であり、 これは、樹脂の収容と電極の２つの機能を果たす。 カラム２４に、充填樹脂床以外の形態のイオン交換床を使用することもできる
。例えば、不適当な圧力低下を伴うことなくクロマトグラフィーに使用するのに 十分な速度で水性流を流動させるのに十分な多孔性を有し、また、電極の間にカ
チオン又はアニオンの伝導性の橋渡しを形成するのに十分なイオン交換容量を有
する、多孔質の連続構造体等である。構造体の一形態としては、スルホン化され
た架橋ポリスチレンで形成された多孔質のマトリクス又はスポンジ状の材料であ
って、多孔度が約１０〜１５％であって、過剰な圧力低下を伴うことなく毎分約
０．１〜３ミリリットルの流速を可能にするものがある。
【００２４】 バリヤ４０は、電極チャンバ４４を規定する中空のハウジングの内部で、床２
６を電極４２から分離し、いかなる著しい液体の流動をも防止する一方、樹脂床
２６上の交換可能なイオンの電荷と同じ電荷のイオンのみの移動を可能にする。
アニオンの分析の場合、バリヤ４０は好ましくはカチオン交換膜であるか、ある
いは電極チャンバ４４をカチオン交換樹脂から分離するプラグの形態である。 電極チャンバ４４内の電極４２はまた、好ましくは、バリヤ４０に密着してい
る不活性金属（例えば白金）の多孔性電極の形態である。電極は、水が電極チャ ンバ４４を通って進む際に、電極／膜界面の良好な注流が可能なように作製され
る。電極は、好ましくは、適当な長さの細い白金ワイヤを潰して成形し、その構
造全体に渡って、かつ電極膜界面で、液体が容易に流動する、ほぼディスク形状
のものが形成されるようにして製造する。単に一方が他方に押しつけられるよう に配列することにより、ディスク電極４２とバリヤ４０との間の良好な接触が維
持される。電極は、電極チャンバ４２を通る水性液体の流路の全部又は一部に渡
って延びていることにより、流れる水性流との密接な接触を提供するものであっ
てもよい。 導管４８は、水性液体流を電極チャンバ４４の入口５０に送るように設置され
ている。導管５２は、流出液をチャンバ４４から廃棄する。全ての導管は、ボア の狭いプラスチック配管で形成されていてよい。ただし、所望により、導管５０
、５２及び５４を、ステンレススチール配管で形成してもよい。このような金属
配管が白金電極に接触し得る場合には、該配管は、流体流用の導管であるととも
に、電極との電気的接点ともなる。これにより、液体の漏出に対するシールを容
易にするとともに、電極との電気的接点を形成する手段が提供される。
６を電極４２から分離し、いかなる著しい液体の流動をも防止する一方、樹脂床
２６上の交換可能なイオンの電荷と同じ電荷のイオンのみの移動を可能にする。
アニオンの分析の場合、バリヤ４０は好ましくはカチオン交換膜であるか、ある
いは電極チャンバ４４をカチオン交換樹脂から分離するプラグの形態である。 電極チャンバ４４内の電極４２はまた、好ましくは、バリヤ４０に密着してい
る不活性金属（例えば白金）の多孔性電極の形態である。電極は、水が電極チャ ンバ４４を通って進む際に、電極／膜界面の良好な注流が可能なように作製され
る。電極は、好ましくは、適当な長さの細い白金ワイヤを潰して成形し、その構
造全体に渡って、かつ電極膜界面で、液体が容易に流動する、ほぼディスク形状
のものが形成されるようにして製造する。単に一方が他方に押しつけられるよう に配列することにより、ディスク電極４２とバリヤ４０との間の良好な接触が維
持される。電極は、電極チャンバ４２を通る水性液体の流路の全部又は一部に渡
って延びていることにより、流れる水性流との密接な接触を提供するものであっ
てもよい。 導管４８は、水性液体流を電極チャンバ４４の入口５０に送るように設置され
ている。導管５２は、流出液をチャンバ４４から廃棄する。全ての導管は、ボア の狭いプラスチック配管で形成されていてよい。ただし、所望により、導管５０
、５２及び５４を、ステンレススチール配管で形成してもよい。このような金属
配管が白金電極に接触し得る場合には、該配管は、流体流用の導管であるととも
に、電極との電気的接点ともなる。これにより、液体の漏出に対するシールを容
易にするとともに、電極との電気的接点を形成する手段が提供される。
【００２５】 線Ｘ−Ｘは、樹脂床２６に渡って説明されている。以下に記載する理由により
、点線よりも上の樹脂は、主として又は実質的に完全に、分離の間電解質として
使用される塩基のカチオン対イオンの形態にある。線Ｘ−Ｘの下では、樹脂は、 主として又は完全にヒドロニウムの形態にある。線Ｘ−Ｘは界面を表す。本願明 細書において、『アニオン又はカチオンあるいはイオン交換床』の語は、アニオ
ン又はカチオン交換材料のフロースルー床であって、そこを通って水性液体流が
流れるものを意味する。特に断らない限り、『カチオン』の語はヒドロニウムイ オンを除き、『アニオン』の語は水酸化物イオンを除く。入手が容易であること
及び特性が公知であることから、イオン交換床の好ましい形態は、樹脂粒子の充
填イオン交換床である。樹脂粒子が床中に密に充填され、電極３６と４２の間に
連続的なイオンの橋渡し又はイオン流動のための経路を形成するのが望ましい。 また、不適当な圧力低下を伴うことなく、水性流が床を通って流れるのに十分な
空間が必要である。 本願明細書においては、床２６の線Ｘ−Ｘより上の部分を、サプレッサー床入
口部分２６ａと呼ぶ。反対に、床の線Ｘ−Ｘより下の部分を、サプレッサー床出
口部分２６ｂと呼ぶ。図示されているように、電極チャンバ４４のバリヤ４０は
、床入口部分２６ａに近接して配置されており、したがって、主としてカチオン
形態である。 アニオン分析についてのシステムの操作の原理は、次の通りである。検出すべ
きアニオン及びカチオン（例えばカリウム）水酸化物を含有する水性液体流を、
交換可能なアニオンを伴うアニオン交換樹脂のセパレータ床１８を通して流して
、分離されたアニオン及びカチオン水酸化物を含有する液体流出液を生成する。
床１８中のアニオン交換樹脂は、米国特許第３，８９７，２１３号、第３，９２
０，３９７号、第３，９２５，０１９号及び第３，９２６，５５９号明細書に記
載されている、イオンクロマトグラフィーに使用される、好適な従来の低容量の
形態である。例えば、床１８の全容量は通常、約０．０１〜０．１ミリグラム当
量である。従来と同様に、セパレータのアニオン交換容量は、サプレッサーの容
量に比べて低い。 サプレッサー床２６中のイオン交換樹脂のセパレータ床１８に対する容量の比
は、従来の充填床サプレッサーを用いるイオンクロマトグラフィーで使用する場
合と同じであってよく、例えば１０：１〜１０００：１であってよい。
、点線よりも上の樹脂は、主として又は実質的に完全に、分離の間電解質として
使用される塩基のカチオン対イオンの形態にある。線Ｘ−Ｘの下では、樹脂は、 主として又は完全にヒドロニウムの形態にある。線Ｘ−Ｘは界面を表す。本願明 細書において、『アニオン又はカチオンあるいはイオン交換床』の語は、アニオ
ン又はカチオン交換材料のフロースルー床であって、そこを通って水性液体流が
流れるものを意味する。特に断らない限り、『カチオン』の語はヒドロニウムイ オンを除き、『アニオン』の語は水酸化物イオンを除く。入手が容易であること
及び特性が公知であることから、イオン交換床の好ましい形態は、樹脂粒子の充
填イオン交換床である。樹脂粒子が床中に密に充填され、電極３６と４２の間に
連続的なイオンの橋渡し又はイオン流動のための経路を形成するのが望ましい。 また、不適当な圧力低下を伴うことなく、水性流が床を通って流れるのに十分な
空間が必要である。 本願明細書においては、床２６の線Ｘ−Ｘより上の部分を、サプレッサー床入
口部分２６ａと呼ぶ。反対に、床の線Ｘ−Ｘより下の部分を、サプレッサー床出
口部分２６ｂと呼ぶ。図示されているように、電極チャンバ４４のバリヤ４０は
、床入口部分２６ａに近接して配置されており、したがって、主としてカチオン
形態である。 アニオン分析についてのシステムの操作の原理は、次の通りである。検出すべ
きアニオン及びカチオン（例えばカリウム）水酸化物を含有する水性液体流を、
交換可能なアニオンを伴うアニオン交換樹脂のセパレータ床１８を通して流して
、分離されたアニオン及びカチオン水酸化物を含有する液体流出液を生成する。
床１８中のアニオン交換樹脂は、米国特許第３，８９７，２１３号、第３，９２
０，３９７号、第３，９２５，０１９号及び第３，９２６，５５９号明細書に記
載されている、イオンクロマトグラフィーに使用される、好適な従来の低容量の
形態である。例えば、床１８の全容量は通常、約０．０１〜０．１ミリグラム当
量である。従来と同様に、セパレータのアニオン交換容量は、サプレッサーの容
量に比べて低い。 サプレッサー床２６中のイオン交換樹脂のセパレータ床１８に対する容量の比
は、従来の充填床サプレッサーを用いるイオンクロマトグラフィーで使用する場
合と同じであってよく、例えば１０：１〜１０００：１であってよい。
【００２６】 アニオン分析の場合、分極ＤＣ電位をカソード４２とアノード３６の間に印加
し、以下の反応を起こさせる。 次の反応により、水が電解されて、アノード２６でヒドロニウムイオンが発生
する： Ｈ2Ｏ−２ｅ → ２Ｈ+＋（１／２）Ｏ2↑ （１） これにより、カチオン交換樹脂２６中のカチオンが、バリヤ４０へ移動させら
れる。次いで、これが、ヒドロニウムイオンを床２６を通って上方に退去させ、
これによってその先のカチオンが同様に退去させられる。バリヤ４０に向かって
エレクトロマイグレートしたカチオンは、バリヤ４０を渡ってカソードチャンバ
４４内のカソード４２に向かって移動する一方、次の反応により、カソード４２
で水が電解されて、水酸化物イオンが発生する： ２Ｈ2Ｏ＋２ｅ → ２ＯＨ-＋Ｈ2↑ （２） バリヤを渡って移動したカチオンは、発生した水酸化物イオンと結合して、カ
ソードチャンバ４４中でカチオン水酸化物を生成する。セパレータ床６０からの
流出液は、出口ポート３７及び導管３０を通って出て、入口床部分２６中のカチ
オン形態の樹脂を通って浸透して、床部分２６中のヒドロニウム形態の樹脂に到
達し、そこで中和される一方、カチオンは、樹脂上に保持される。この時点で、
アニオン塩はその個々の酸に転換され、カチオン水酸化物は弱くイオン化した形
態、すなわち水に転換される。 分離されたアニオンを含有する加圧された流出液は、床２６を離れ、ポート２
７及び導管３０を通り、導電率セル３４を通過して、そこで分離されたアニオン
の導電率が検出される。 導電率セル３４からの流出液は、フローレストリクタ３８及び導管４８を通っ
て進み、電極チャンバ４４に再循環される。これにより、生成した酸又は塩基を
連続的な流れで廃棄することで、電極チャンバ４４中での連続的な反応を可能に
するための、水性液体源が提供される。 電極反応及び樹脂の対イオンのエレクトロマイグレーションの最終的な結果は
、カソードの領域においてカチオン（例えばカリウム）水酸化物が生成し、２つ
の電極で電解ガスが生成することである。具体的には、電極反応によって水素及
び酸素が生成し、これらはサプレッサーからクロマトグラフィーシステムへ運搬
される。
し、以下の反応を起こさせる。 次の反応により、水が電解されて、アノード２６でヒドロニウムイオンが発生
する： Ｈ2Ｏ−２ｅ → ２Ｈ+＋（１／２）Ｏ2↑ （１） これにより、カチオン交換樹脂２６中のカチオンが、バリヤ４０へ移動させら
れる。次いで、これが、ヒドロニウムイオンを床２６を通って上方に退去させ、
これによってその先のカチオンが同様に退去させられる。バリヤ４０に向かって
エレクトロマイグレートしたカチオンは、バリヤ４０を渡ってカソードチャンバ
４４内のカソード４２に向かって移動する一方、次の反応により、カソード４２
で水が電解されて、水酸化物イオンが発生する： ２Ｈ2Ｏ＋２ｅ → ２ＯＨ-＋Ｈ2↑ （２） バリヤを渡って移動したカチオンは、発生した水酸化物イオンと結合して、カ
ソードチャンバ４４中でカチオン水酸化物を生成する。セパレータ床６０からの
流出液は、出口ポート３７及び導管３０を通って出て、入口床部分２６中のカチ
オン形態の樹脂を通って浸透して、床部分２６中のヒドロニウム形態の樹脂に到
達し、そこで中和される一方、カチオンは、樹脂上に保持される。この時点で、
アニオン塩はその個々の酸に転換され、カチオン水酸化物は弱くイオン化した形
態、すなわち水に転換される。 分離されたアニオンを含有する加圧された流出液は、床２６を離れ、ポート２
７及び導管３０を通り、導電率セル３４を通過して、そこで分離されたアニオン
の導電率が検出される。 導電率セル３４からの流出液は、フローレストリクタ３８及び導管４８を通っ
て進み、電極チャンバ４４に再循環される。これにより、生成した酸又は塩基を
連続的な流れで廃棄することで、電極チャンバ４４中での連続的な反応を可能に
するための、水性液体源が提供される。 電極反応及び樹脂の対イオンのエレクトロマイグレーションの最終的な結果は
、カソードの領域においてカチオン（例えばカリウム）水酸化物が生成し、２つ
の電極で電解ガスが生成することである。具体的には、電極反応によって水素及
び酸素が生成し、これらはサプレッサーからクロマトグラフィーシステムへ運搬
される。
【００２７】 ヒドロニウムイオン／カチオン境界線Ｘ−Ｘに到達すると、カチオン（カリウ
ムとして示されている）水酸化物は、次式にしたがって、従来の除去と同様に中
和される： ＫＯＨ＋Ｈ+Ｒ- → Ｋ+Ｒ-＋Ｈ2Ｏ （３） （式中、Ｒはカチオン交換樹脂である。） Ｋ+Ｒ-は、イオン交換樹脂が、その交換可能なイオンとして、カチオンを保持し
ていることを示している。 樹脂相中での床入口部分２６ａへのヒドロニウムの「上向きの」流れは、移動
相中での床出口部分２６ｂへのカチオン水酸化物の「下向きの」流れと等価であ
るか、これよりも大きい。異なる電流レベルでこのバランスをとることができる ので、ヒドロニウム／カチオン境界線Ｘ−Ｘの位置は固定されたままである。か
くして、このシステムは、カチオン水酸化物の連続サプレッサーとして作動する
。
ムとして示されている）水酸化物は、次式にしたがって、従来の除去と同様に中
和される： ＫＯＨ＋Ｈ+Ｒ- → Ｋ+Ｒ-＋Ｈ2Ｏ （３） （式中、Ｒはカチオン交換樹脂である。） Ｋ+Ｒ-は、イオン交換樹脂が、その交換可能なイオンとして、カチオンを保持し
ていることを示している。 樹脂相中での床入口部分２６ａへのヒドロニウムの「上向きの」流れは、移動
相中での床出口部分２６ｂへのカチオン水酸化物の「下向きの」流れと等価であ
るか、これよりも大きい。異なる電流レベルでこのバランスをとることができる ので、ヒドロニウム／カチオン境界線Ｘ−Ｘの位置は固定されたままである。か
くして、このシステムは、カチオン水酸化物の連続サプレッサーとして作動する
。
【００２８】 図１のシステムを、アニオンの分析のためのシステムに関連して記載した。し かしながら、このシステムは、カチオンの分析にも適用可能である。この場合、
電極３６はカソードとなり、電極４２はアノードとなる。樹脂の極性タイプは、
反対のものとなる。したがって、セパレータ床１８中の樹脂はカチオン交換樹脂
となり、サプレッサー床２６中の樹脂はアニオン交換樹脂となる。プラグ又は膜
４０は、イオン交換材料である。 簡潔に記載すると、カチオン分析の場合、システムは次のように動作する。検
出すべきカチオン及び酸電解質水性溶離剤を含有する水性液体流が、カチオン交
換樹脂を備えたセパレータ床１８を通して送られる。セパレータ床１８からの流 出液は、交換可能な水酸化物イオンを伴うアニオン交換樹脂を備えた、サプレッ
サー床２６を通って流れる。溶離剤中の酸は、弱くイオン化した形態に転換され る。交換可能な水酸化物の一部は、酸由来のアニオンによって置換される。 カソード３６とアノード４２の間に、電位差を印加する。電極３６で水が電解
され、水酸化物が発生し、アニオン交換樹脂床上のアニオンが、バリヤ４０に向
かってエレクトロマイグレートされ、バリヤを渡って電極チャンバ４４中の正に
帯電したアノード４２に向かって移動する一方、チャンバ４４内の水が電解され
て、ヒドロニウムイオンが発生し、これが移動したアニオンと結合して、電極チ
ャンバ４４中で酸を生成する。サプレッサー床２６からの流出液は、検出器３２ を通過して流れ、そこで分離されたカチオンが検出され、電極チャンバ４４に再
循環される。
電極３６はカソードとなり、電極４２はアノードとなる。樹脂の極性タイプは、
反対のものとなる。したがって、セパレータ床１８中の樹脂はカチオン交換樹脂
となり、サプレッサー床２６中の樹脂はアニオン交換樹脂となる。プラグ又は膜
４０は、イオン交換材料である。 簡潔に記載すると、カチオン分析の場合、システムは次のように動作する。検
出すべきカチオン及び酸電解質水性溶離剤を含有する水性液体流が、カチオン交
換樹脂を備えたセパレータ床１８を通して送られる。セパレータ床１８からの流 出液は、交換可能な水酸化物イオンを伴うアニオン交換樹脂を備えた、サプレッ
サー床２６を通って流れる。溶離剤中の酸は、弱くイオン化した形態に転換され る。交換可能な水酸化物の一部は、酸由来のアニオンによって置換される。 カソード３６とアノード４２の間に、電位差を印加する。電極３６で水が電解
され、水酸化物が発生し、アニオン交換樹脂床上のアニオンが、バリヤ４０に向
かってエレクトロマイグレートされ、バリヤを渡って電極チャンバ４４中の正に
帯電したアノード４２に向かって移動する一方、チャンバ４４内の水が電解され
て、ヒドロニウムイオンが発生し、これが移動したアニオンと結合して、電極チ
ャンバ４４中で酸を生成する。サプレッサー床２６からの流出液は、検出器３２ を通過して流れ、そこで分離されたカチオンが検出され、電極チャンバ４４に再
循環される。
【００２９】 サプレッサー床２６用の、また水性溶離剤中の酸又は塩基電解質のための、交
換可能なカチオン又はアニオンは、所望の濃度で使用可能な程度に、塩基又は酸
の形態で十分に水に溶解し得る必要がある。好適なカチオンは金属であって、好 ましくはナトリウム、カリウム、リチウム及びセシウム等のアルカリ金属である
。高容量のイオン交換樹脂床用の公知のパッキングが、本目的に好適である。一 般に、樹脂支持粒子はカリウム又はナトリウムの形態であってよい。カリウムは
導電性が高いため、特に効果的な交換可能なカチオンである。他の好適なカチオ
ンは、テトラメチルアンモニウム及びテトラエチルアンモニウムである。同様に
、カチオン分析に好適な交換可能なアニオンには、クロリド、スルフェート及び
メタンスルホネートが含まれる。一般に、これらの交換可能なアニオン用の樹脂 支持粒子には、ダウエックス１及びダウエックス２が含まれる。
換可能なカチオン又はアニオンは、所望の濃度で使用可能な程度に、塩基又は酸
の形態で十分に水に溶解し得る必要がある。好適なカチオンは金属であって、好 ましくはナトリウム、カリウム、リチウム及びセシウム等のアルカリ金属である
。高容量のイオン交換樹脂床用の公知のパッキングが、本目的に好適である。一 般に、樹脂支持粒子はカリウム又はナトリウムの形態であってよい。カリウムは
導電性が高いため、特に効果的な交換可能なカチオンである。他の好適なカチオ
ンは、テトラメチルアンモニウム及びテトラエチルアンモニウムである。同様に
、カチオン分析に好適な交換可能なアニオンには、クロリド、スルフェート及び
メタンスルホネートが含まれる。一般に、これらの交換可能なアニオン用の樹脂 支持粒子には、ダウエックス１及びダウエックス２が含まれる。
【００３０】 本発明の他の形態が、図２に示されている。図１中の形態と同様、図２の形態 も、従来の充填イオン交換樹脂床セパレータカラムとともに使用し得る。図１の 形態と図２の形態の主たる相違は、後者では、外部電極チャンバを１つとする代
りに２つとすることにより、分析物イオンがいずれの電極にも接触しないように
している点にある。 図２は、分離カラムから下流にあるシステムの部分のみを、概略的に示してい
る。図示されているシステムでは、セパレータカラムからの流出液は、導管６０ からサプレッサー６２を通って流れる。サプレッサー６２は、中央のボアを規定 している胴部６４、ねじ山を付けた頂部キャップ６６及び底部キャップ６８、及
び、ボアの両末端に、各々頂部及び底部のフロースルー床支持体７０及び７２を
含む、ハウジング（好ましくは断面が円筒状のもの）を備えている。サプレッサ ー６２は、下記のタイプの高容量のイオン交換樹脂床６８を備えている。電極チ ャンバ７０は、バリヤ７４によって床６８から分離されている電極７２を備えて
おり、これらは全て上記と同じタイプである。図１との違いは、図２は、バリヤ
８０によって床６８から分離されている第２の電極７８を収容する電極チャンバ
７６を備えていることにある。電極チャンバ７０及び７６は、ともに、これらの
電極が反対の極性であることを除き、同一のタイプであってよい。電極チャンバ
７６中の電極７８は、サプレッサーの樹脂床に直接接触していた図１の電極３６
を代替している。電極は、ＤＣ電源（図示せず）に接続されており、好ましくは
白金で形成されている。床支持体７０及び７２をはじめに配置し、次いでキャッ
プ６６及び６８を固定位置にねじ込む。従来と同様、末端のキャップは、入口及
び出口の配管に接続するための、ねじ山を付けたポートを備えている。 サプレッサー６２からの流出液は、ライン８２を通り、検出器８４及びライン
８６を通って、電極チャンバ７６へ流れる。電極チャンバ７６からの流出液は、 さらにライン８８を通って電極チャンバ７０の入口側へ再循環される。電極チャ
ンバ７０からの流出液は、ライン９０を通って廃棄される。
りに２つとすることにより、分析物イオンがいずれの電極にも接触しないように
している点にある。 図２は、分離カラムから下流にあるシステムの部分のみを、概略的に示してい
る。図示されているシステムでは、セパレータカラムからの流出液は、導管６０ からサプレッサー６２を通って流れる。サプレッサー６２は、中央のボアを規定 している胴部６４、ねじ山を付けた頂部キャップ６６及び底部キャップ６８、及
び、ボアの両末端に、各々頂部及び底部のフロースルー床支持体７０及び７２を
含む、ハウジング（好ましくは断面が円筒状のもの）を備えている。サプレッサ ー６２は、下記のタイプの高容量のイオン交換樹脂床６８を備えている。電極チ ャンバ７０は、バリヤ７４によって床６８から分離されている電極７２を備えて
おり、これらは全て上記と同じタイプである。図１との違いは、図２は、バリヤ
８０によって床６８から分離されている第２の電極７８を収容する電極チャンバ
７６を備えていることにある。電極チャンバ７０及び７６は、ともに、これらの
電極が反対の極性であることを除き、同一のタイプであってよい。電極チャンバ
７６中の電極７８は、サプレッサーの樹脂床に直接接触していた図１の電極３６
を代替している。電極は、ＤＣ電源（図示せず）に接続されており、好ましくは
白金で形成されている。床支持体７０及び７２をはじめに配置し、次いでキャッ
プ６６及び６８を固定位置にねじ込む。従来と同様、末端のキャップは、入口及
び出口の配管に接続するための、ねじ山を付けたポートを備えている。 サプレッサー６２からの流出液は、ライン８２を通り、検出器８４及びライン
８６を通って、電極チャンバ７６へ流れる。電極チャンバ７６からの流出液は、 さらにライン８８を通って電極チャンバ７０の入口側へ再循環される。電極チャ
ンバ７０からの流出液は、ライン９０を通って廃棄される。
【００３１】 この形態では、樹脂床６８、電極７２及び７８、並びにバリヤ７４及び８０は
、電気的に通じている。しかしながら、バリヤ７４及び８０は、サプレッサー６ ２を通るサンプル溶離剤流を、アノードチャンバ及びカソードチャンバ中の液体
流から分離している。図１の場合と同一の反応が、アノード及びカソードで起き
る。具体的には、アニオン分析の場合、前記記載はカソードチャンバ７０での反 応に適用される。これは、床６８の入口部分６８ａの線Ｘ−Ｘの上に配置されて
いる。同様に、図１においてアノード２６に関して記載したのと同一の反応が、
アノード７８で起きる。しかしながら、バリヤの存在により、動作の上で次のよ うな相違がもたらされる。アノード７８で発生したヒドロニウムイオンは、電気
泳動的にバリヤ８０を通って、床６８中のカチオン交換樹脂へ送られ、そこで上
記の様式により樹脂中をカソード７２へ向かって上方に向けられる。同様に、溶 離剤由来のカチオンは、ヒドロニウムイオンの上向きの流れによって、カチオン
交換樹脂から退去させられ、これが溶離剤水酸化物と結合して水を生成する。こ の反応スキームも、上に記載されている。同様に、カチオンは電気泳動的にバリ
ヤ７４を通って電極７２へ向けられ、そこで水酸化物イオンと結合して、廃棄経
路へ向かう塩基が生成する。アノードコンパートメントで生成する酸素及びカソ
ード部で生成する水酸化物は、水酸化ナトリウムとともに排除される。かくして
、ガスは分析システムから分離されているため、ガスの分析への影響を最小限に
するためのフローレストリクタは不要となる。 アノード及びカソードをバリヤ７４及び８０によって分離することの他の利点
は、床６８を通って流れる溶離剤流が、溶媒又は分析物が電気化学的に改質され
得る電子活性な電極表面の上を通過しないことにある。このことは、溶離剤中に
有機改質剤が使用されている場合に、重要となり得る。例えば、一般的な有機改
質剤であるメタノールは、水酸化ナトリウム溶離剤とともに、アノードで酸化さ
れて、バックグラウンドの導電率を上昇させる蟻酸を生成する可能性がある。電
極をバリヤによって溶離剤から分離することにより、溶離剤流が望ましくない電
気化学反応にさらされることがなくなる。
、電気的に通じている。しかしながら、バリヤ７４及び８０は、サプレッサー６ ２を通るサンプル溶離剤流を、アノードチャンバ及びカソードチャンバ中の液体
流から分離している。図１の場合と同一の反応が、アノード及びカソードで起き
る。具体的には、アニオン分析の場合、前記記載はカソードチャンバ７０での反 応に適用される。これは、床６８の入口部分６８ａの線Ｘ−Ｘの上に配置されて
いる。同様に、図１においてアノード２６に関して記載したのと同一の反応が、
アノード７８で起きる。しかしながら、バリヤの存在により、動作の上で次のよ うな相違がもたらされる。アノード７８で発生したヒドロニウムイオンは、電気
泳動的にバリヤ８０を通って、床６８中のカチオン交換樹脂へ送られ、そこで上
記の様式により樹脂中をカソード７２へ向かって上方に向けられる。同様に、溶 離剤由来のカチオンは、ヒドロニウムイオンの上向きの流れによって、カチオン
交換樹脂から退去させられ、これが溶離剤水酸化物と結合して水を生成する。こ の反応スキームも、上に記載されている。同様に、カチオンは電気泳動的にバリ
ヤ７４を通って電極７２へ向けられ、そこで水酸化物イオンと結合して、廃棄経
路へ向かう塩基が生成する。アノードコンパートメントで生成する酸素及びカソ
ード部で生成する水酸化物は、水酸化ナトリウムとともに排除される。かくして
、ガスは分析システムから分離されているため、ガスの分析への影響を最小限に
するためのフローレストリクタは不要となる。 アノード及びカソードをバリヤ７４及び８０によって分離することの他の利点
は、床６８を通って流れる溶離剤流が、溶媒又は分析物が電気化学的に改質され
得る電子活性な電極表面の上を通過しないことにある。このことは、溶離剤中に
有機改質剤が使用されている場合に、重要となり得る。例えば、一般的な有機改
質剤であるメタノールは、水酸化ナトリウム溶離剤とともに、アノードで酸化さ
れて、バックグラウンドの導電率を上昇させる蟻酸を生成する可能性がある。電
極をバリヤによって溶離剤から分離することにより、溶離剤流が望ましくない電
気化学反応にさらされることがなくなる。
【００３２】 ＣＥＲＰＢＳについての適切な流量は、溶離剤組成に依存する。アニオンの例
の場合、電気化学的に生成するヒドロニウム流は、流入する水酸化物流に等しい
か、これよりも多い必要がある。これにより、各モルの水酸化物が１モルのヒド ロニウムで中和され、また、イオン交換コネクタを介してナトリウムがヒドロニ
ウムによって置換され、カソードコンパートメントに向けられて、廃棄されるこ
とが保証される。一般に、流量は、溶離剤流の１１０〜１６０％である。 動作電圧は、装置のジオメトリ、電極寸法、極板間隔並びに樹脂及びイオン交
換コネクタの導電率に依存する。装置は、電圧降下を最小化するように設計され
、一般的な動作電圧範囲は１０〜１００ボルトである。一般に、流量は直接溶離
剤の濃度に、またその結果必要とされる再生剤流に関係するため、装置を定常流
量モードで操作するのが望ましい。 サプレッサーの重要な特徴は、イオン交換コネクタを介してイオン交換樹脂に
渡って電位差を印加する手段を使用することにある。効率的な再生をするために 大部分の樹脂に電位が印加され、イオン交換コネクタを介して溶離剤カチオンが
除去される限り、任意の数の構成を採用することができる。これに関して、アノ
ードとカソードは、これらが配置されているイオン交換樹脂の大部分から間隔を
おいておくべきである。
の場合、電気化学的に生成するヒドロニウム流は、流入する水酸化物流に等しい
か、これよりも多い必要がある。これにより、各モルの水酸化物が１モルのヒド ロニウムで中和され、また、イオン交換コネクタを介してナトリウムがヒドロニ
ウムによって置換され、カソードコンパートメントに向けられて、廃棄されるこ
とが保証される。一般に、流量は、溶離剤流の１１０〜１６０％である。 動作電圧は、装置のジオメトリ、電極寸法、極板間隔並びに樹脂及びイオン交
換コネクタの導電率に依存する。装置は、電圧降下を最小化するように設計され
、一般的な動作電圧範囲は１０〜１００ボルトである。一般に、流量は直接溶離
剤の濃度に、またその結果必要とされる再生剤流に関係するため、装置を定常流
量モードで操作するのが望ましい。 サプレッサーの重要な特徴は、イオン交換コネクタを介してイオン交換樹脂に
渡って電位差を印加する手段を使用することにある。効率的な再生をするために 大部分の樹脂に電位が印加され、イオン交換コネクタを介して溶離剤カチオンが
除去される限り、任意の数の構成を採用することができる。これに関して、アノ
ードとカソードは、これらが配置されているイオン交換樹脂の大部分から間隔を
おいておくべきである。
【００３３】 （実施例） 以下の実施例は、本発明の異なる観点を説明するものである。実施例１ 本実施例は、図１に示されているタイプの、連続的に電解により再生された充
填床サプレッサーの使用を説明するものである。本実施例は、アニオン分離のた
めの溶離剤として使用される水酸化ナトリウムの除去についてのものである。図
１に示すように、イオン交換セパレータカラム１８に接続された注入バルブ１４
を有するポンプ１０を備えた、従来のクロマトグラフィーシステム（ダイオネッ
クス社、カリフォルニア州サニーヴェイル）を使用した。本実験では、ダイオネ ックス社のアニオンセパレータであるＩｏｎＰａｃ ＡＳ１１を使用した。本願 明細書に記載した、連続的に電解により再生された充填床サプレッサー２２を使
用した。サプレッサー２２は、４×７０ｍｍのカラムである中央フローチャンネ ルを備えている。ナトリウムの形態で充填し、次いで硫酸でヒドロニウムの形態 に転換した、２０μの十分にスルホン化したポリスチレン／８％ジビニルベンゼ
ンを、サプレッサー２２に充填した。メンブレン・インターナショナル社（ニュ
ージャージー州）製のカチオン交換膜ＡＭＩ−７０００（図２の２１７）を、電
極チャンバ４４中のバリヤ４０として使用した。ヘーファー・サイエンティフィ
ック・インストゥルメンツ（カリフォルニア州）社製の電源であるモデルＰＳ２
５００（２７）を、白金電極３６及び４２にＤＣ電圧を印加するのに使用した。
多孔質白金の形態であるアノード３６を、樹脂を保持するためのフロースルー床
支持体としても作用するサプレッサー２２の出口に配置した。導電率検出器及び セル、３２、３４を使用して、サプレッサーからの流出液を監視した。１５ｃｍ
で０．０７６ｍｍのｉｄ ＰＥＥＫ配管をレストリクタ１７０として使用して、
セルに背圧を印加した。ダイオネックスＡＩ４５０クロマトグラフィーソフトウ
ェアを使用して、データを収集した。
填床サプレッサーの使用を説明するものである。本実施例は、アニオン分離のた
めの溶離剤として使用される水酸化ナトリウムの除去についてのものである。図
１に示すように、イオン交換セパレータカラム１８に接続された注入バルブ１４
を有するポンプ１０を備えた、従来のクロマトグラフィーシステム（ダイオネッ
クス社、カリフォルニア州サニーヴェイル）を使用した。本実験では、ダイオネ ックス社のアニオンセパレータであるＩｏｎＰａｃ ＡＳ１１を使用した。本願 明細書に記載した、連続的に電解により再生された充填床サプレッサー２２を使
用した。サプレッサー２２は、４×７０ｍｍのカラムである中央フローチャンネ ルを備えている。ナトリウムの形態で充填し、次いで硫酸でヒドロニウムの形態 に転換した、２０μの十分にスルホン化したポリスチレン／８％ジビニルベンゼ
ンを、サプレッサー２２に充填した。メンブレン・インターナショナル社（ニュ
ージャージー州）製のカチオン交換膜ＡＭＩ−７０００（図２の２１７）を、電
極チャンバ４４中のバリヤ４０として使用した。ヘーファー・サイエンティフィ
ック・インストゥルメンツ（カリフォルニア州）社製の電源であるモデルＰＳ２
５００（２７）を、白金電極３６及び４２にＤＣ電圧を印加するのに使用した。
多孔質白金の形態であるアノード３６を、樹脂を保持するためのフロースルー床
支持体としても作用するサプレッサー２２の出口に配置した。導電率検出器及び セル、３２、３４を使用して、サプレッサーからの流出液を監視した。１５ｃｍ
で０．０７６ｍｍのｉｄ ＰＥＥＫ配管をレストリクタ１７０として使用して、
セルに背圧を印加した。ダイオネックスＡＩ４５０クロマトグラフィーソフトウ
ェアを使用して、データを収集した。
【００３４】実施例２ 実施例１に記載した装置の動的除去容量を示すため、アニオンのグラジエント
分離を行った。本実施例では、最高溶離剤濃度は３０ｍＭ ＮａＯＨとした。以 下の条件の下で、図４に示すクロマトグラムが得られた。 カラム： ＩｏｎＰａｃ ＡＳ１１ 流速： 毎分１．０ミリリットル 溶離剤： １ｍＭ ＮａＯＨから３０ｍＭ ＮａＯＨまで１５分間でのグラジ
エント 注入： ２ｐｐｍのＦ-、３ｐｐｍのＣｌ-及び１５ｐｐｍのＮＯ3 -並びに１５
ｐｐｍのＳＯ4 2-を、２５マイクロリットル 印加電圧： ４５Ｖ 電流： ６５ｍＡ
分離を行った。本実施例では、最高溶離剤濃度は３０ｍＭ ＮａＯＨとした。以 下の条件の下で、図４に示すクロマトグラムが得られた。 カラム： ＩｏｎＰａｃ ＡＳ１１ 流速： 毎分１．０ミリリットル 溶離剤： １ｍＭ ＮａＯＨから３０ｍＭ ＮａＯＨまで１５分間でのグラジ
エント 注入： ２ｐｐｍのＦ-、３ｐｐｍのＣｌ-及び１５ｐｐｍのＮＯ3 -並びに１５
ｐｐｍのＳＯ4 2-を、２５マイクロリットル 印加電圧： ４５Ｖ 電流： ６５ｍＡ
【００３５】実施例３ 本実施例は、図２に示されているタイプの、連続的に電解により再生された充
填床サプレッサーの使用を説明するものである。本実施例は、カチオン分離のた
めの溶離剤として使用される硫酸の除去についてのものである。図１に示すよう
に、イオン交換セパレータカラム１８に接続された注入バルブ１４を有するグラ
ジエントポンプ１０を備えた、従来のクロマトグラフィーシステム（ダイオネッ
クス社、カリフォルニア州サニーヴェイル）を使用した。本実験では、ダイオネ ックス社のカチオンセパレータであるＩｏｎＰａｃ ＣＳ１２Ａを使用した。図 ２に示した、本願明細書に記載の、連続的に電解により再生された充填床サプレ
ッサー６２を使用した。このサプレッサーは、４×７０ｍｍのカラムである中央 フローチャンネルを備えている。水酸化物の形態で充填した、２０μの十分にア ミノ化したビニルベンゼンクロリド−８％ジビニルベンゼン樹脂を、このサプレ
ッサーに充填した。メンブレン・インターナショナル社（ニュージャージー州）
製のアニオン交換膜ＡＭＩ−７００１（図２の７４及び８０）を、電極チャンバ
７０及び７６中で使用した。ヘーファー・サイエンティフィック・インストゥル
メンツ（カリフォルニア州）社製の電源であるモデルＰＳ２５００（２７）を、
白金電極７２及び７８にＤＣ電圧を印加するのに使用した。導電率検出器及びセ
ル８４を使用して、サプレッサーからの流出液を監視した。ダイオネックスＡＩ
４５０クロマトグラフィーソフトウェアを使用して、データを収集した。 上記の装置及び以下の条件を使用して、図５に示すクロマトグラムが得られた
。除去された溶離剤のバックグラウンドの導電率は、約０．４μＳ−ｃｍであり 、１８ｍＮの硫酸溶離剤が完全に除去されたことを示していた。 カラム： ＩｏｎＰａｃ ＣＳ１２Ａ 流速： 毎分１．０ミリリットル 溶離剤： １８ｍＭ Ｈ2ＳＯ4 注入： ０．５ｐｐｍのＬｉ+、２ｐｐｍのＮａ+、２．５ｐｐｍのＮＨ4 +、５
ｐｐｍのＫ+、２．５ｐｐｍのＭｇ2+及び５．０ｐｐｍのＣａ2+を、２５マイク ロリットル 印加電圧： ４７Ｖ 電流： ６０ｍＡ
填床サプレッサーの使用を説明するものである。本実施例は、カチオン分離のた
めの溶離剤として使用される硫酸の除去についてのものである。図１に示すよう
に、イオン交換セパレータカラム１８に接続された注入バルブ１４を有するグラ
ジエントポンプ１０を備えた、従来のクロマトグラフィーシステム（ダイオネッ
クス社、カリフォルニア州サニーヴェイル）を使用した。本実験では、ダイオネ ックス社のカチオンセパレータであるＩｏｎＰａｃ ＣＳ１２Ａを使用した。図 ２に示した、本願明細書に記載の、連続的に電解により再生された充填床サプレ
ッサー６２を使用した。このサプレッサーは、４×７０ｍｍのカラムである中央 フローチャンネルを備えている。水酸化物の形態で充填した、２０μの十分にア ミノ化したビニルベンゼンクロリド−８％ジビニルベンゼン樹脂を、このサプレ
ッサーに充填した。メンブレン・インターナショナル社（ニュージャージー州）
製のアニオン交換膜ＡＭＩ−７００１（図２の７４及び８０）を、電極チャンバ
７０及び７６中で使用した。ヘーファー・サイエンティフィック・インストゥル
メンツ（カリフォルニア州）社製の電源であるモデルＰＳ２５００（２７）を、
白金電極７２及び７８にＤＣ電圧を印加するのに使用した。導電率検出器及びセ
ル８４を使用して、サプレッサーからの流出液を監視した。ダイオネックスＡＩ
４５０クロマトグラフィーソフトウェアを使用して、データを収集した。 上記の装置及び以下の条件を使用して、図５に示すクロマトグラムが得られた
。除去された溶離剤のバックグラウンドの導電率は、約０．４μＳ−ｃｍであり 、１８ｍＮの硫酸溶離剤が完全に除去されたことを示していた。 カラム： ＩｏｎＰａｃ ＣＳ１２Ａ 流速： 毎分１．０ミリリットル 溶離剤： １８ｍＭ Ｈ2ＳＯ4 注入： ０．５ｐｐｍのＬｉ+、２ｐｐｍのＮａ+、２．５ｐｐｍのＮＨ4 +、５
ｐｐｍのＫ+、２．５ｐｐｍのＭｇ2+及び５．０ｐｐｍのＣａ2+を、２５マイク ロリットル 印加電圧： ４７Ｖ 電流： ６０ｍＡ
【００３６】実施例４ 本実施例では、フロースルーのスポンジ状カチオン交換床を形成して、アニオ
ン分析用のサプレッサーとして作用させた。 適切な触媒及びポロゲンの存在下で、スチレンとジビニルベンゼンを共重合さ
せた。ポロゲンとは、重合が完了した後に除去すると、ポリマー構造中に大きな
多孔度を付与する添加剤である。この多孔度は、ポリマー相を通って液体が容易
に流れるようにすると同時に、ポリマーと液相との間の適切な接触面積を提供す
るようなものである必要がある。ポロゲンは、酸又は塩基に溶解することにより 用意に除去しうる、細かく粉砕された固体（例えば、炭酸カルシウム又はシリカ
など）であってもよく、あるいは、生成するにしたがってポリマーによって除去
され、他の溶媒又は水によって実質的に置換される溶媒であってもよい。好適な
液体ポロゲンには、Analytical Chemistry、第６８巻、第２号第３１５〜３２１
頁（１９９６年１月１５日）に記載されている方法によって使用されるアルコー
ルが含まれる。 ポロゲンを除去した後、濃縮した硫酸又はクロロスルファミド酸などの、一般
に公知のスルホン化剤を使用して、ポリマーをスルホン化する。 ポリマーの好適な形状は、円筒状のロッドであって、スルホン化及び好適な金
属イオン形態への転換の後に、サプレッサーカラムの円筒状のキャビティ内に配
置し得るものである。好ましくは、わずかに収縮した形状でイオン交換ロッドを
カラムに導入して、通常の使用環境下で膨張して、カラムの壁、及びイオン交換
ロッドを電極コンパートメントから分離するカチオン交換膜に、十分に密着する
ようにする。 最終段階として、ロッドを処理して、出口に最も近い部分がヒドロニウムイオ
ンの形態となる一方、入口に最も近い部分が、カリウム形態などの金属カチオン
の形態となるようにする。これは、適切な量の酸でロッドを処理することにより
、あるいは、カリウムイオンを電気化学的にヒドロニウムイオンで置換すること
により、達成することができる。
ン分析用のサプレッサーとして作用させた。 適切な触媒及びポロゲンの存在下で、スチレンとジビニルベンゼンを共重合さ
せた。ポロゲンとは、重合が完了した後に除去すると、ポリマー構造中に大きな
多孔度を付与する添加剤である。この多孔度は、ポリマー相を通って液体が容易
に流れるようにすると同時に、ポリマーと液相との間の適切な接触面積を提供す
るようなものである必要がある。ポロゲンは、酸又は塩基に溶解することにより 用意に除去しうる、細かく粉砕された固体（例えば、炭酸カルシウム又はシリカ
など）であってもよく、あるいは、生成するにしたがってポリマーによって除去
され、他の溶媒又は水によって実質的に置換される溶媒であってもよい。好適な
液体ポロゲンには、Analytical Chemistry、第６８巻、第２号第３１５〜３２１
頁（１９９６年１月１５日）に記載されている方法によって使用されるアルコー
ルが含まれる。 ポロゲンを除去した後、濃縮した硫酸又はクロロスルファミド酸などの、一般
に公知のスルホン化剤を使用して、ポリマーをスルホン化する。 ポリマーの好適な形状は、円筒状のロッドであって、スルホン化及び好適な金
属イオン形態への転換の後に、サプレッサーカラムの円筒状のキャビティ内に配
置し得るものである。好ましくは、わずかに収縮した形状でイオン交換ロッドを
カラムに導入して、通常の使用環境下で膨張して、カラムの壁、及びイオン交換
ロッドを電極コンパートメントから分離するカチオン交換膜に、十分に密着する
ようにする。 最終段階として、ロッドを処理して、出口に最も近い部分がヒドロニウムイオ
ンの形態となる一方、入口に最も近い部分が、カリウム形態などの金属カチオン
の形態となるようにする。これは、適切な量の酸でロッドを処理することにより
、あるいは、カリウムイオンを電気化学的にヒドロニウムイオンで置換すること
により、達成することができる。
【図１】 連続電解再生（ＣＥＲ）充填床サプレッサーを使用した、本発明による一のシ
ステムの概略図である。
ステムの概略図である。
【図２】 本発明による、２電極チャンバのＣＥＲ充填床サプレッサーの概略図である。
【図３】 本発明の使用を説明するためのクロマトグラムである。
【図４】 本発明の使用を説明するためのクロマトグラムである。
【図５】 本発明の使用を説明するためのクロマトグラムである。
１８ フロースルーセパレータ ２２ フロースルーサプレッサー ２６ イオン交換樹脂床 ３０ 導管 ３２ 検出器 ３６ 電極 ４０ バリヤ ４２ 電極 ４４ 電極チャンバ
【手続補正書】
【提出日】平成１３年７月６日（２００１．７．６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 リヴィエロ ジョン エム アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95062 サンタ クルーズ ポール ミニ ー アベニュー 2430 【要約の続き】 サー床に近接し、第１のバリヤにより分離されたカソー ドチャンバを通して再循環させる工程、及び（ｅ）カソ ードとアノードとの間に電位差を印加する工程を含む、 装置の使用方法を提供する。アノードで水が電解され て、カチオン交換樹脂上のカチオンをバリヤに向かって エレクトロマイグレートさせ、バリヤを渡ってカソード に向かって移動させる一方、カソードチャンバ中の水が 電解されて水酸化物イオンを発生し、これが移動したカ チオンと結合して、カソードチャンバ中でカチオン水酸 化物を生成する。
Claims (11)
- 【請求項１】イオンクロマトグラフィー用のサプレッサーであって、 （ａ）正又は負の一方の電荷の交換可能なイオンを有するイオン交換樹脂のフロ
ースルーサプレッサー床であって、各々サプレッサー入口ポート及び出口ポート
と流体が通ずる液体サンプル入口部分及び出口部分を有する、前記サプレッサー
床、 （ｂ）前記サプレッサーの入口部分に隣接して配置され、流体入口ポート及び出
口ポートを有する、第１の電極チャンバ、 （ｃ）前記第１の電極チャンバ中に配置された、第１の電極、 （ｄ）前記サプレッサー床を前記第１の電極チャンバから分離する、第１のバリ
ヤであって、該バリヤは著しい液体の流動を防止する一方、前記サプレッサー床
の樹脂の交換可能なイオンと同じ電荷のイオンのみの移動を可能にし、前記第１
の電極が該第１のバリヤと電気的に通じている、前記第１のバリヤ、 （ｅ）前記樹脂床の出口部分と電気的に通じている、第２の電極、及び、 （ｆ）前記サプレッサーの出口ポートと前記電極チャンバの入口ポートとの間の
流体の流通を提供する、再循環導管、 を備えた、前記サプレッサー。 - 【請求項２】（ｇ）前記サプレッサー床の交換可能なイオンと反対の電荷の交
換可能なイオンを有するイオン交換樹脂のフロースルーセパレータ床であって、
該セパレータ床はサンプル入口ポート及び出口ポートを有し、該セパレータ床の
出口ポートは前記サプレッサー床の入口ポートと流体が通ずる、前記セパレータ
床、 を組み合わせた、請求項１に記載のサプレッサー。 - 【請求項３】さらに、前記再循環導管の経路中に配置され、該導管を通って流
れるサンプルを検出する検出器を備えた、請求項２に記載のサプレッサーの組合
せ。 - 【請求項４】前記第２の電極が、前記サプレッサーの出口部分で前記イオン交
換樹脂に接して配置されている、請求項２に記載のサプレッサーの組合せ。 - 【請求項５】さらに、 （ｈ）前記サプレッサーの出口部分に隣接して配置され、流体入口ポート及び出
口ポートを有する、第２の電極チャンバ、及び、 （ｉ）前記サプレッサー床を前記第２の電極チャンバから分離する、第２のバリ
ヤであって、該バリヤは著しい液体の流動を防止する一方、前記サプレッサー床
の樹脂の交換可能なイオンと同じ電荷のイオンのみの移動を可能にし、前記第２
の電極が前記第２電極チャンバ中に配置されている、前記第２のバリヤ、 を備えた、請求項２に記載のサプレッサーの組合せ。 - 【請求項６】前記サプレッサー床のイオン交換樹脂がカチオン交換樹脂であり
、前記第１の電極がカソードであり、また前記第２の電極がアノードである、請
求項１に記載のサプレッサー。 - 【請求項７】前記サプレッサー床のイオン交換樹脂がアニオン交換樹脂であり
、前記第１の電極がアノードであり、また前記第２の電極がカソードである、請
求項１に記載のサプレッサー。 - 【請求項８】アニオンの分析方法であって、 （ａ）検出すべきアニオン及びカチオン水酸化物を含有する水性液体サンプル流
を、交換可能なアニオンを伴うアニオン交換樹脂のセパレータ床を通して流して
、分離したサンプルアニオン及び前記カチオン水酸化物を含有する液体流出液を
生成する工程、 （ｂ）前記水性流出液を、前記セパレータ床から、交換可能なヒドロニウムイオ
ンを含有するカチオン交換樹脂を供えた及びフロースルーサプレッサーを通して
流して、前記カチオン水酸化物を弱くイオン化した形態に転換し、前記交換可能
なヒドロニウムイオンの一部を前記カチオン水酸化物由来のカチオンにより置換
する工程であって、前記サプレッサー床は入口部分及び出口部分並びに入口ポー
ト及び出口ポートを有し、前記サプレッサー床からの液体流出液は前記出口ポー
トを通って流れる、前記工程、 （ｃ）流出液を、前記サプレッサーから、前記分離したサンプルアニオンを検出
する検出器を通過して流す工程、 （ｄ）前記液体流出液を、前記検出器から、前記サプレッサー床の入口部分に近
接し、また第１のバリヤによりそこから分離されたカソードチャンバを通して再
循環させる工程であって、前記第１のバリヤは、前記カソードチャンバと前記サ
プレッサー床の入口部分との間の液体の流れを実質的に防止する一方、その間に
カチオン移動の橋渡しを提供する、前記工程、及び、 （ｅ）前記カソードチャンバ中のカソードと、前記サプレッサー床の出口部分と
電気的に通じているアノードとの間に電位差を印加することにより、前記アノー
ドで水が電解されてヒドロニウムイオンが発生して、前記カチオン交換樹脂上の
カチオンを、前記バリヤに向かってエレクトロマイグレートさせ、該バリヤを渡
って前記カソードチャンバ中のカソードに向かって移動させる一方、前記カソー
ドチャンバ中の水が電解されて水酸化物イオンを発生し、これが前記移動したカ
チオンと結合して、前記カソードチャンバ中でカチオン水酸化物を生成する、前
記工程、 を含む、前記方法。 - 【請求項９】アニオンの分析方法であって、 （ａ）検出すべきアニオン及びカチオン水酸化物を含有する水性液体サンプル流
を、交換可能なアニオンを伴うアニオン交換樹脂のセパレータ床を通して流して
、分離したサンプルアニオン及び前記カチオン水酸化物を含有する液体流出液を
生成する工程、 （ｂ）前記水性液体流出液を、前記セパレータ床から、交換可能なヒドロニウム
イオンを含有するカチオン交換樹脂を供えたフロースルーサプレッサー床を通し
て流して、前記カチオン水酸化物を弱くイオン化した形態に転換し、前記交換可
能なヒドロニウムイオンの一部を前記カチオン水酸化物由来のカチオンにより置
換する工程であって、前記サプレッサー床は入口部分及び出口部分並びに入口ポ
ート及び出口ポートを有し、前記サプレッサー及び流出液ジェネレータ床からの
液体流出液は前記出口ポートを通って流れる、前記工程、 （ｃ）流出液を、前記サプレッサージェネレータ床から、前記分離したアニオン
を検出する検出器を通過して流す工程、 （ｄ）前記液体流出液を、前記検出器から、前記サプレッサー床の出口部分に近
接し、また第１のバリヤによりそこから分離されたアノードチャンバを通して再
循環させる工程であって、前記第１のバリヤは、前記アノードチャンバと前記サ
プレッサー床の出口部分との間の液体の流れを実質的に防止する一方、その間に
カチオン移動の橋渡しを提供し、前記水性液体は、アノードチャンバ水性液体流
出液として前記アノードチャンバを出る、前記工程、 （ｅ）前記アノードチャンバ水性液体流出液を、前記サプレッサー床の入口部分
に近接し、また第２のバリヤによりそこから分離されたカソードチャンバを通し
て流す工程であって、該アニオンバリヤは、前記カソードチャンバと前記サプレ
ッサー床の入口部分との間の液体の流れを実質的に防止する一方、その間にカチ
オン移動の橋渡しを提供する、前記工程、及び、 （ｆ）前記アノードチャンバ中のアノードと、前記カソードチャンバ中のカソー
ドとの間に電位差を印加することにより、前記アノードで水が電解されてヒドロ
ニウムイオンが発生して、これが前記第１のバリヤを渡って移動して、前記カチ
オン交換樹脂上のカチオンを、前記第２のバリヤに向かってエレクトロマイグレ
ートさせ、該第２のバリヤを渡って前記カソードチャンバ中のカソードに向かっ
て移動させる一方、前記カソードチャンバ中の水が電解されて水酸化物イオンを
発生し、これが前記移動したカチオンと結合して、前記カソードチャンバ中でカ
チオン水酸化物を生成する、前記工程、 を含む、前記方法。 - 【請求項１０】カチオンの分析方法であって、 （ａ）検出すべきカチオン及び酸を含有する水性液体サンプル流を、交換可能な
カチオンを伴うカチオン交換樹脂のセパレータ床を通して流して、分離したサン
プルカチオン及び前記酸を含有する液体流出液を生成する工程、 （ｂ）前記水性流出液を、前記セパレータ床から、交換可能な水酸化物イオンを
含有するアニオン交換樹脂を供えたフロースルーサプレッサー床を通して流して
、前記酸を弱くイオン化した形態に転換し、前記交換可能な水酸化物イオンの一
部を前記酸由来のアニオンにより置換する工程であって、前記サプレッサー床は
入口部分及び出口部分並びに入口ポート及び出口ポートを有し、前記サプレッサ
ー床からの液体流出液は前記出口ポートを通って流れる、前記工程、 （ｃ）流出液を、前記サプレッサー床から、前記分離したサンプルカチオンを検
出する検出器を通過して流す工程、 （ｄ）前記液体流出液を、前記検出器から、前記サプレッサー床の入口部分に近
接し、また第１のバリヤによりそこから分離されたアノードチャンバを通して再
循環させる工程であって、前記第１のバリヤは、前記アノードチャンバと前記サ
プレッサー床の入口部分との間の液体の流れを実質的に防止する一方、その間に
アニオン移動の橋渡しを提供する、前記工程、及び、 （ｅ）前記アノードチャンバ中のアノードと、前記サプレッサー床の出口部分と
電気的に通じているカソードとの間に電位差を印加することにより、前記カソー
ドで水が電解されて水酸化物イオンが発生して、前記アニオン交換樹脂上のアニ
オンを、前記バリヤに向かってエレクトロマイグレートさせ、該バリヤを渡って
前記アノードチャンバ中のアノードに向かって移動させる一方、前記アノードチ
ャンバ中の水が電解されてヒドロニウムイオンを発生し、これが前記移動したア
ニオンと結合して、前記アノードチャンバ中で酸を生成する、前記工程、 を含む、前記方法。 - 【請求項１１】カチオンの分析方法であって、 （ａ）検出すべきカチオン及び酸を含有する水性液体サンプル流を、交換可能な
カチオンを伴うカチオン交換樹脂のセパレータ床を通して流して、分離した液体
カチオン及び前記酸を含有する液体流出液を生成する工程、 （ｂ）前記水性液体流出液を、前記セパレータ床から、交換可能な水酸化物イオ
ンを含有するアニオン交換樹脂を供えたフロースルーサプレッサー床を通して流
して、前記酸を弱くイオン化した形態に転換し、前記交換可能な水酸化物イオン
の一部を前記酸由来のアニオンにより置換する工程であって、前記サプレッサー
床は入口部分及び出口部分並びに入口ポート及び出口ポートを有し、前記サプレ
ッサー床からの液体流出液は前記出口ポートを通って流れる、前記工程、 （ｃ）流出液を、前記サプレッサー床から、前記分離したカチオンを検出する検
出器を通過して流す工程、 （ｄ）前記液体流出液を、前記検出器から、前記サプレッサー床の出口部分に近
接し、また第１のバリヤによりそこから分離されたカソードチャンバを通して再
循環させる工程であって、前記第１のバリヤは、前記カソードチャンバと前記サ
プレッサー床の出口部分との間の液体の流れを実質的に防止する一方、その間に
アニオン移動の橋渡しを提供し、前記水性液体は、カソードチャンバ水性液体流
出液として前記カソードチャンバを出る、前記工程、 （ｅ）前記カソードチャンバ水性液体流出液を、前記サプレッサー床の入口部分
に近接し、また第２のバリヤによりそこから分離されたアノードチャンバを通し
て流す工程であって、該第２のバリヤは、前記アノードチャンバと前記サプレッ
サー床の入口部分との間の液体の流れを実質的に防止する一方、その間にアニオ
ン移動の橋渡しを提供する、前記工程、及び、 （ｆ）前記アノードチャンバ中のアノードと、前記カソードチャンバ中のカソー
ドとの間に電位差を印加することにより、前記カソードで水が電解されて水酸化
物イオンが発生して、前記アニオン交換樹脂上のアニオンを、前記第２のバリヤ
に向かってエレクトロマイグレートさせ、該第２のバリヤを渡って前記アノード
チャンバ中のアノードに向かって移動させる一方、前記アノードチャンバ中の水
が電解されてヒドロニウムイオンを発生し、これが前記移動したアニオンと結合
して、前記アノードチャンバ中で酸を生成する、前記工程、 を含む、前記方法。
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