JP2003194709A

JP2003194709A - 光分析用セルとこのセルを用いた光分析装置及び光分析方法

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Publication number: JP2003194709A
Application number: JP2002290962A
Authority: JP
Inventors: Toshifumi Kato; 敏文加藤
Original assignee: Nippon Filcon Co Ltd
Current assignee: Nippon Filcon Co Ltd
Priority date: 2001-10-19
Filing date: 2002-10-03
Publication date: 2003-07-09
Anticipated expiration: 2022-10-03
Also published as: JP4201118B2

Abstract

(57)【要約】【課題】セル壁への汚れの付着に左右されず、高精度
の分析を行うことのできる分析装置と分析方法を提供す
る。【解決手段】試料に光を照射して分析を行う光分析装
置に用いる試料を貯溜する光分析用セルにおいて、セル
を構成する面に光の導入孔と透過孔を配置し、該２つの
孔の少なくとも一方の孔が試料の液面より下方にあり、
試料の表面張力によって該試料の漏出が防止される大き
さの孔であることを特徴とする光分析用セルであり、こ
のセルを用いた分析装置と分析方法も包含する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光を用いて分析を
行う光学分析に使用する光分析用セル及びこのセルを用
いた光分析装置及び光分析方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光分析は従来から環境、化学、医療分野
での分析等で広く用いられており、特に近年では環境汚
染の拡大により大気、水質、土壌等の分析で一般的に用
いられている。被検体となる試料の種類、状態、量等も
様々であり、それぞれの条件に適応するような分析装置
が用いられる。機構やその仕組みは各装置によって異な
り、それぞれに応じた光学系が必要となる。光分析は、
光を照射したときに物質固有の波長の光が選択的に吸
収、発光、透過、散乱される特性を利用している。例え
ば原子吸光分析法は、遊離基底状態の原子が特定波長の
光を吸収する現象を利用した分析手法である。この方法
は非常に巾の狭い線スペクトルの光源を用いているた
め、他の元素による光の吸収がほとんどの場合無視でき
る。そのため、他の分析法で問題となる共存元素の影響
をほとんど受けない。この分析方法は特に金属元素の高
感度測定に適している。しかし、分光学的干渉や化学干
渉等留意しなければならない問題がある。また、試料の
原子化には一般に炎を用いるため、燃焼ガスが必要とな
りガスボンベ等の設備が必要となる。そのため、分析を
行う現場へ携帯して測定するには不向きである。一方、
ＵＶ−可視吸光分析は携帯できる分析機器もあり、且つ
測定試料にほとんど制限がないため試料の調整が簡単
で、汎用性に優れている。さらに水質分析等において
は、採水現場での連続測定が可能であるため、一般に広
く利用されている。この測定方法の場合は通常、液体の
被検体をセルに注入し、セルを介して試料に光を透過さ
せる方法を用いることが多く、透過率のよい材料のセル
である方がより高い分析精度を得ることができる。その
ため一般的には石英ガラスが使用されているが、たとえ
石英ガラスであっても１００％光を透過させることは不
可能であり、また石英ガラスは非常に高価である故に頻
繁に交換することができないのが現状である。さらに、
セル壁の汚染は光の透過を妨害するため大きな問題とな
る。たとえ透過率の優れた石英セルを使用したとして
も、汚れの付着によって透過率が低下することがある。
試料が接触している内壁部分は汚れが付着しやすく、特
に排水処理に関する分析時には汚れの付着が顕著であっ
た。何故なら排水処理液には凝集沈殿剤や鉄、マンガン
といった金属のイオンが含まれていることが多く、それ
らが酸化されることによりゲル状水酸化物等が生成し、
セルの内壁に付着すると除去することが非常に困難とな
るからである。特に連続式の分析装置の場合には、試料
がセル内部に長期間接触した状態となるので、付着物の
蓄積がより一層促進されて分析値の信頼度が著しく失墜
するという問題を抱えていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題に
鑑みて、セル壁への汚れの付着に左右されずに高精度の
分析を行うことのできるセル、及びこのセルを用いた光
分析装置及び光分析方法を提供するものである。詳細に
は、高精度の水質分析を行うためのセルと、これを用い
た分析装置及び分析方法である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、「１．試料に光を照射して分析を行う光分析装置に用
いる試料を貯溜する光分析用セルにおいて、セルを構成
する面に光の導入孔と透過孔を配置し、該２つの孔の少
なくとも一方の孔が試料の液面より下方にあり、試料の
表面張力によって該試料の漏出が防止される大きさの孔
であることを特徴とする光分析用セル。２．光の導入孔がセルの上部の開口である、１項に記
載された光分析用セル。３．光の導入孔と透過孔のうち少なくとも一方をセル
の壁面及び／または底面に設けた、試料の表面張力によ
って試料の漏出が該防止される大きさの孔である、１項
に記載された光分析用セル。４．光の導入孔と透過孔をセルの対向する壁面に設け
た、１項に記載された光分析用セル。５．光の導入孔と透過孔が試料の液面より下方に配置
し、該孔が試料の表面張力によって試料の漏出が防止さ
れる大きさの孔である、４項に記載された光分析用セ
ル。６．光の透過孔が直進する光と散乱光の両者を透過す
る透過孔である、１項ないし５項のいずれか１項に記載
された光分析用セル。７．光の透過孔が導入孔から入射される光の方向に対
して垂直方向に配置され、散乱光が透過する透過孔であ
る、１項に記載された光分析用セル。８．セルが光透過孔以外では光を透過しない光遮蔽構
造のセルである、１項ないし７項のいずれか１項に記載
された光分析用セル。９．１項ないし８項のいずれか１項に記載されたセル
を用い、試料を透過した光により分析を行う光分析装
置。１０．１項ないし８項のいずれか１項に記載されたセ
ルを用い、試料を透過した直進光により試料の濁度と含
有される溶解成分の濃度の分析を行う光分析装置。１１．７項に記載されたセルを用い、試料を透過した
散乱光により試料の濁度の分析を行う光分析装置。１２．セルの試料注入口と下部に試料排出口を設け、
試料を排出する時には排出口を開口するように制御し
た、９項ないし１１項のいずれか１項に記載された光分
析装置。１３．９項ないし１２項のいずれか１項に記載された
光分析装置を用いて、試料を透過した光により分析を行
うことを特徴とする、光分析方法。」に関する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明は光分析に使用する光分析
用セル及びこのセルを用いた光分析装置及び光分析方法
であり、光分析用セルを構成する面には光を導入させる
ためと光を透過するための孔が配設されている。通常、
被検体が液体である場合にはセルに試料を注入し、セル
を介して試料に光を透過し、再びセル壁を通って受光部
へと光が送られる。ここで用いられるセルは透過率の高
い材質のものが使用されている。しかし、透過率の優れ
たセルであっても被検液と接触している壁面に汚れ等が
付着すると透過率は低下しそれに伴い測定精度が低下す
るといった問題もあった。

【０００６】そこで、本発明ではセルの材質や、セル壁
への汚れの付着に影響されることのない光分析用セル
と、それを用いた分析精度の優れた光分析装置と光分析
方法を提供する。セルには、試料を導入するための注入
口を設け、一般的に使用されている上部開口型のものが
利用できる。この開口を分析するための光を導入する導
入孔、あるいは試料を透過した光が通る透過孔として利
用することもできる。またセル壁面の試料液面より上方
に導入孔を設けることもでき、このように孔が試料の液
面より上方に設けられている場合は孔の大きさは任意で
よいが、液面より下方に設ける場合は、孔の大きさは、
試料の表面張力によって試料の漏出が防止される大きさ
の孔でなければならない。光の透過孔は、試料の液面よ
り下方のセルの面に配置されるのが実際的であり、底面
であってもよい。本発明の光分析用セルはセルを構成す
る面に光を通過させるための孔を配設したものである。
光が該孔を通過することでセルを介さず試料に直接光を
透過させ、受光部に受光させることができるため、セル
の壁面に付着した汚れに依って光の透過率を低下させる
ことがなく、セルの材質や汚れの付着によって分析精度
が左右されない。セルに設けた孔はセルに孔配設部以上
に試料を注入しても、孔から液が漏れることのない大き
さとした。つまり、液の水圧と孔に対しての表面張力が
つり合っているか、または表面張力が液の水圧より大と
なっている状態であれば、液は漏出しない。孔の寸法に
ついては、セル内部の面積、材質、液量、液体の種類等
によって表面張力や水圧が変わるため、一概にはいえな
いが、それぞれの条件から適宜変更すればよい。例え
ば、孔に合う栓を複数個用意し、この栓に異なる大きさ
の孔を貫通して設け、この栓を適宜選んでセルの孔に嵌
着する方法がある。勿論複数個の孔を設ける場合には、
孔の大きさの異なるセルを用意してもよい。孔径が大き
すぎると孔から液が漏出してしまい、孔が小さすぎると
光が試料に十分照射されないという問題が生ずる。具体
的には、例えばプール水の残留塩素の測定を行う場合、
容器としてポリスチレン容器を用いるときは孔径１〜３
ｍｍでよい。

【０００７】孔の形状については特に限定されず光が透
過できるものであればよい。また、光が孔以外のセルの
壁面を通過し、これを受光すると、孔を通過したことで
得られるスペクトルと、孔以外のセルの外壁を通過した
ことで得られるスペクトルが混在することとなるため測
定値に誤差が生じてしまうことから、孔を通過して直接
溶液に照射されて得られたスペクトルのみを得るため、
孔を配設したセルの壁、少なくとも孔の周辺部を光が透
過しない構造とするのが好ましい。例えば、孔を配設し
たセルの側壁部に黒色塗装を施して遮光したり、孔配設
部の側面部が黒色であるセルを使用する方法がある。そ
の他にも光が孔以外を透過しない構造の遮光板を光源と
セルの間に設置する方法も含む。通常は、孔の配設位置
は光がセルの導入孔を通って試料を透過し、対向透過孔
を通って受光部に到達するように配設すればよい。一般
的には被検液を通過した前後での光の屈折はそれ程大き
くないことから、セルの対向する面の向き合う位置に適
当な大きさの孔をそれぞれに配設すればよい。また光分
析装置の構造によって、光がセルを構成する壁面に対し
て角度をもって照射される場合には、光線の角度に合わ
せて２つの孔の配設場所を決定すればよい。例えば対向
する面に配置した高さの異なる２つの孔を有するセルに
おいては、セルの一つの側面に配設された孔に向って上
部の導入孔から光が照射された場合、その対向する面で
は導入孔よりも下側に透過孔を設置し、光がセルの側面
を通過せず孔を通過する構造とすればよい。また、被検
液が少量である場合には孔を底面に近い部分に配設する
ことで液量が比較的少量であっても測定することができ
る。しかし、正確な測定を行うためには少なくとも孔の
上側まで被検液を入れる必要がある。液量に対応するた
めにセル壁面の上部と下部の両方に対向する孔を設けて
もよく、また複数の孔を配設してもよい。その他にもセ
ル上部の開口から斜めにセル内の試料に光を照射し、そ
してセル側面の透過孔を通過して受光する方法を用いて
もよい。つまり、セル上部の開口を利用すれば２つの孔
を設ける必要はなくセルの一側面にのみ１つの孔を配設
したセルであってもよい。場合によっては孔を底面に配
置したセルも含む。しかし、測定値が液量のばらつきに
左右されないためには被検液の液面よりも下の側面に対
向する２つの孔を配設したセルを用い、２つの孔を通過
して得られた光を測定するのが最も好ましい。セルの形
状に関しては、一般的に使用されている１０ｍｍ角のセ
ルでよく、円柱状やその他の形状でもよい。例えば、セ
ルの底面が斜めにカットされた形状でもよく、底面に反
射鏡を付け反射した光を透過孔を通過させて受光する構
造としてもよい。また、濁度測定を行う際には散乱光を
測定する方法があり、それに対応して孔を設ければよ
い。濁度とは、「光がサンプル内をまっすぐに通り抜け
ずに散乱及び吸収される光学特性」と定義付けられる。
この「散乱」及び「吸収」は光とサンプル媒体中に浮遊
している粒子との相互作用によって起こる。濁りは沈
泥、粘度、藻、その他のプランクトン、有機物などの細
かい非溶解性粒子を含む浮遊物によって発生する。光の
透過を遮る粒子によってサンプルは不透明または曇った
ように見える。通常濁度は入射光が粒子により直角に散
乱した光の量を測定する比濁法で求められる。光が粒子
にぶつかったとき、その光は四方八方に散乱される。散
乱した光のレベルは粒子濃度に比例し、検出器で測定す
ることができる。これより濁度測定は入射角と垂直の位
置で散乱光を受光することが最適である。吸収はサンプ
ル媒体中に溶解する成分によっても生じる。試薬により
サンプルを発色させ光を通して吸光度を測定し、予め作
成した検量線を用いて溶解されている物質の濃度を検出
することができる。したがって、サンプルを透過した直
進光を受光装置で受光すれば、濃度と濁度を測定するこ
とができ、サンプル中で分散した光を受光すれば濁度が
測定できる。それ故、光の導入孔と透過孔の位置は、光
の進行方向に対向して配置されてもよく、透過孔を光の
進行方向の側面側に配置してもよい。

【０００８】セルの材質については、光をセル材を通過
することなく直接被検液に照射させるため透過率のよい
セル、例えば石英ガラス等の高価な材質を使用する必要
はなく、通常は合成樹脂製のセルを使用すればよい。た
だし、腐食性の高い溶液等特殊なものにおいては、それ
に耐性のある材質のセルを使用する必要がある。本発明
のセルはセル内に注入した被検体に光を照射してスペク
トルを測定する光分析装置、または類似するセルを用い
る光分析装置、その他濁度の測定装置に使用することが
できる。本発明の光分析用セルは試料注入口と試料排出
口を設け、試料を注入する時は排出口を閉じ、試料を排
出する時は排出口を開口するように制御すると連続的に
分析操作を容易に行うことができるので好ましい。

【０００９】

【実施例】本発明の実施の形態を吸光光度計を用いたＤ
ＰＤ法による溶液中の残量塩素測定を実施例をあげて説
明する。近年ではプールや飲料水中の残留塩素濃度の調
査方法として安価で簡単なＯＴ法と言われるオルトトリ
ジン法が一般的に使用されていた。しかし、オルトトリ
ジンは発ガン性の危険があることから現在はＤＰＤ法と
いうジエチル−ｐ−フェニレンジアミン法に移行されて
いる傾向がある。ＯＴ法は標準比色との比較にて残留塩
素（ＨＣＬＯ、ＣＬＯ^-)濃度を調査するものである
が、その調査方法は比色という目視によるものであるた
め、測定精度の要求される調査には不向きであった。一
方DPD法はDPD試薬によって溶液中の残留塩素を発色さ
せ、その溶液の吸光度を測定することから残留塩素濃度
を調査する方法であり、吸光度測定に吸光光度計が用い
られる。本実施例では、吸光度を測定してプール水等の
遊離残留塩素濃度を調査するＤＰＤ法を例にあげ、本発
明のセルを用いた測定方法と光分析装置について説明す
る。ここでは特に測定時に使用する試薬が２種である遊
離残留塩素濃度測定について説明するが、測定時に使用
する試薬が３種である結合残留塩素濃度測定も同様の機
構の装置を用いて測定することができる。もちろん残留
塩素だけでなく、発色試薬の種類を変更したり、その他
の方法を用いることでマンガンやアルミニウム等の定量
を行うこともできる。遊離残留塩素濃度を測定するＤＰ
Ｄ吸光光度法は、遊離残留塩素を含む試薬にリン酸溶液
等の緩衝液とＤＰＤ試薬を加え、発色させてから吸光光
度計で吸光度を測定し、遊離残留塩素を定量するもので
ある。ＤＰＤは残留塩素に反応して赤紫色に発色するも
のであり、緩衝溶液はｐＨを安定させるためのものであ
る。

【００１０】本実施例では、図２に示す対向する側面部
に光の導入孔と透過孔を有する本発明のセルを吸光光度
計に使用した。セルの形状等は以下の通りである。寸法…………１０×１０×４０mm（１０mmプラスチック
標準品）材質…………ポリスチレン製−壁面黒色塗装孔配設位置…壁面に底面から２０mmの位置に対向して１
組の孔を配設孔の大きさ…直径３mmの円形液量…………３mL その他の形状…上面に試料注入口（開口型）、底面に試
料排出口配設セルには試料、ＤＰＤ試薬、緩衝液の３液が注入され
る。セルに配設した孔は光がセルの壁を通過することな
く直接被検液のみを透過させるように配設したものであ
り、試料が表面張力によって漏出することのない大きさ
とした。つまり、液の水圧と孔に対しての表面張力がつ
り合っているか、または表面張力の液の水圧より大とな
っている状態になるようにした。孔の大きさについて
は、セル内部の面積、液量、液体の表面張力等によって
異なるため一概にはいえず、被検液の種類、液量、その
他の諸要素によって適宜変更すればよい。孔径が大きす
ぎると孔から液が漏出してしまい、孔が小さすぎると正
確に光が受光できないという問題が生じる。また、ここ
では孔配設部分はセルの対向する側面部にありここでは
対向する側面に２つの孔を設け、光がセル側面の導入孔
を通りそして試料を通過して、次いでセルの壁面に当た
ることなくもう一方の透過孔を通り、試料のみを透過し
た光が測光部に到達する構造とすればよい。また、孔以
外、つまりセル構成材自身を通過しないように孔配設部
分の側面に黒色塗装を施した。このような構造とするこ
とで直接溶液を透過したスペクトルのみを受光し精度の
優れた分析ができる。該セルを光分析装置に設置し、被
検液となるプール水にＤＰＤ溶液と緩衝溶液の２液を十
分混合してセルに注入する。この２液を残留塩素を含ん
だ溶液に添加すると溶液は残留塩素量に応じて淡赤紫色
〜赤紫色に発色する。そして、この溶液の吸光度を求め
ることで溶液中の遊離残留塩素濃度を測定することがで
きる。このようにして被検液の遊離残留塩素濃度を測定
する。この２液を混合する手段としてはシリンジやモー
ター、ポンプ等を用いて一定量添加する方法があるが、
その他の方法を用いても構わない。この実施例ではクラ
ンクモーターを回転させて各々必要な溶液をピストンの
引き上げによって一定量シリンジに吸入し、その後ピス
トンの押し込みによって１つのセルに抽出する方法を用
いた。液の混合は液送チューブ内であっても測定セル内
であってもよく、また別途混合容器を用いてもよい。被
検液を一定量セルに注入する方法には、ＬＥＤ素子を用
い液の注入によって上昇してきた液面を感知後、送液を
停止させるシステムを用いたり、また電極によって液面
を感知させる方法やその他の方法を用いても良い。ＬＥ
Ｄでの液面感知方法は測定用のＬＥＤ素子をそのまま用
いることもできる。残留塩素を含んだ溶液については一
定時間毎に採取し、測定できる構造とした。また、測定
後のセル内の洗浄においては残留塩素を含んだ溶液を使
用するものとし、共洗い洗浄を行うこととする。また連
続測定を行うことから、セルの上部に試料を注入するた
めの試料注入口、そしてセルの底部に測定後の溶液を排
出するための試料排出口を設けることで効率よく測定を
行うことが可能となった。試料の排出には吸引装置等を
設ける方法も有効である。本発明のセルを用いた吸光光
度計の機構については図１を参考にしながら説明する。

【００１１】図１は本発明の光分析用セルを用いた吸光
光度計である。図２は本発明の孔を有する光分析用セル
である。本実施例では光分析用セル１に一定量の試薬を
注入するためにマイクロシリンジを用いており、ＤＰＤ
溶液を注入するためのシリンジ４、緩衝溶液を注入する
ためのシリンジ５、そして遊離塩素を含む試料を注入す
るためのシリンジ６が配置されており、各シリンジには
それぞれの液を移送させる移送管が接続されている。シ
リンジから光分析用セル１への溶液の注出を制御するた
めに各液送管にはピンチバルブが配設されている。光分
析用セル１とシリンジ４の間にはピンチバルブ１３、シ
リンジ５との間にはピンチバルブ１４、シリンジ６との
間にはピンチバルブ１５が設置されている。シリンジ
への各液の注入に関してはピストン１０、１１、１２の
引き出しによって吸引されるものであり、それぞれのシ
リンジ４、５、６には弁７、８、９が配置されている。
ピンチバルブ１３、１４、１５が閉じている状態でピス
トンの引き上げによって各シリンジの弁が開放されて液
が一定量シリンジに注入される。次にピストンが押し入
れられシリンジ内が圧縮され、それによって弁は閉鎖さ
れ、ピンチバルブ１３、１４、１５が開放されると、シ
リンジ内の溶液がセルに注出されるのである。このよう
にして目的の溶液が一定量セルに注入される。

【００１２】測定にあたってはまずブランク測定がなさ
れる。ブランク測定の際には光分析用セル１に、試料溶
液のみを注入して測定する。その際にはシリンジ６と接
続している液送管に設置されているピンチバルブ１５を
閉め、クランクモーターでピストン１２を作動させる。
それによって試料槽１８からシリンジ６内に一定量の試
料が吸引される。次いでピンチバルブ１５を開放しクラ
ンクモーター１９によってピストン１２を押し込みシリ
ンジ６に吸引された試料を光分析用セル１に注入し、そ
の後試料に光を照射する。この際、試料の濁度測定を行
うことも可能である。濁度測定は試料への入射角に対し
て直線状の透過孔を受光して測定するものや、入射角に
対して垂直位置で受光する散乱光を測定するものがあ
る。ここでは濃度測定のために設けた２つの孔を利用し
て透過光にて濁度を測定した。もし散乱光で受光する場
合にはセルの上部の開口から試料に向けて光を照射し、
セル側面に配置された一方の孔を通る散乱光を受光し測
定すればよい。装置の構成やシステム等により適宜選択
すればよい。光源からの光は光分析用セル１の導入孔
２、試料、透過孔３を通過し、受光部に到達し測光部で
検出される。またブランク測定前に空側を行えば、光源
の劣化や、セル内の残留試料等を発見することもでき
る。ブランク測定用の試料はピンチバルブ２２を開放
し、そして光分析用セル１に配設された試料排出口２１
から排出する。ブランク測定の後、試料測定を行う。試
料測定は目的試料溶液にＤＰＤ溶液、緩衝溶液を混合し
て溶液を発光させてから吸光度を測定する。そのため、
試料溶液注入用のシリンジ６の他に２液を注入するため
のシリンジを別途２つ用いた。ＤＰＤ溶液槽１６と緩衝
溶液槽１７、及び試料溶液槽１８からそれぞれ一定量の
液を吸引する。そしてシリンジ内に吸引された溶液はピ
ストンの押入によって光分析用セル１に注入される。ま
ずピンチバルブ１３、ピンチバルブ１４、ピンチバルブ
１５を閉じ、そしてクランクモーター１９を回転させる
ことによってシリンジ４、５、６のピストン１０、１
１、１２を引き上げる。シリンジ内が減圧されることに
よって各シリンジの弁７、８、９が開放され、ＤＰＤ溶
液槽１６、緩衝溶液槽１７、試料溶液槽１８から液送管
を通って、シリンジに充填される。次いで、ピンチバル
ブ１３、１４、１５を開放し、クランクモーターを用い
てピストン１０、１１、１２を押し下げる。これ等の工
程を経て光分析用セル１に目的の３種の溶液が一定量注
入される。また、ＤＰＤ溶液と緩衝溶液を試料に均一に
混合させるために、２つの液の液送管を光分析用セル到
達前に接続し、２液を混合させてからセルに注入する構
造とした。勿論、２液を試料に混合してから１つの口か
らセルに注入する構造のものであってもよい。各液の注
入量はシリンジの体積、ピストンの移動量また、ＬＥＤ
素子や電極による液面の検知等によって調節すればよ
い。このようにして目的の試料を１つのセルに一定量注
入できる。残留塩素が含まれた試料にＤＰＤ溶液と緩衝
溶液を混合すると残留塩素濃度に対して発光し、その発
光した溶液のスペクトル強度を測定することで残留塩素
濃度を知ることができる。このセルを用いて同時に濁度
測定を行うこともできるが、その際にはセルの対向する
壁面にある２つの孔を用いて透過光を受光して測定する
方法か、あるいはセルの上部の開口から試料に光を入射
しセル壁面の１つの孔を通過して得られた散乱光を受光
して測定する方法であってもよい。その場合、試料への
入射角に対して垂直方向に受光することとなるが、透過
光ではなく被検液中の粒子にあたって生じる散乱光を受
光することで濁度を測定することができるため、何ら支
障はない。測定に際してはセルの孔の上まで試料を注入
し、そしてセルの大きさ、孔の位置、シリンジの大き
さ、各液の比率等を考慮に入れてそれぞれ調整する必要
がある。

【００１３】また、本実施例では遊離残留塩素を時間毎
に測定できる機構としたため残留塩素濃度の経時変化を
観測することができる。ブランク試料の注入、ブランク
測定、ブランク試料の排出、試料の注入から測定、試料
の排出、セル洗浄を自動で行うようなシステムとした。
そのために、セル上部に試料注入口、下部に試料排出口
を備え、セルに注入するときには試料排出口を閉め、排
出する際には試料排出口を開口するように制御した。セ
ルの洗浄水には残留塩素を含んだ試料溶液を用いた。洗
浄水の供給に関しては、本実施例のように試料槽からシ
リンジ６とは別の経路でセルに供給してもよく、またシ
リンジ６から洗浄用試料水が供給されるような機構とし
てもよい。

【００１４】本発明の光分析用セルを用いた光分析装置
では、光源部から放出された光が試料に照射され、光に
よって励起した残留塩素特有のスペクトルが発せられ
る。次いで分光部で目的のスペクトルが選考され、そし
てセル側面の透過孔を通って受光部で受光し、測光部で
そのスペクトルを検出するのである。先に濃度既知の標
準溶液によって検量線を作成しておけばそこから被検液
中の残留塩素濃度を知ることができる。本発明の光分析
用セルのようにセルの光が透過する部分に孔を配設し、
直接試料に光を照射し、それによって得られたスペクト
ルを検出、解析することによって定性、定量を行うこと
ができる。本発明のような構造のセルを使用すること
で、セルに付着した汚れや透過率の低い材質のセルを用
いることで生じる分析精度の低下の発生がなく、容易に
分析精度の優れた分析を行うことが可能となった。本実
施例は光の導入孔と透過孔を対向して配置したが、図２
において光の導入孔２をセル上方の開口部とし、光の透
過孔３からサンプル液中で散乱した光を取り出して受光
器で受光し、濁度を測定することもできる。

【００１５】

【発明の効果】セルを構成する面に試料が表面張力によ
って漏出することのない大きさの、光を透過させるため
の孔を配設した光分析用セルを用いた光分析装置を使用
しセルに注入された試料のみを透過した光を用いて分析
を行うため、セルに付着した汚れやセルの透過率に左右
されることなく濁度と濃度の高精度の光分析を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光分析用セルを用いた吸光光度計の説
明図である。

【図２】本発明の光分析用セルの説明図である。

【符号の説明】

１光分析用セル２光導入孔３光透過孔４ＤＰＤ溶液注入用シリンジ５緩衝溶液注入用シリンジ６試料溶液注入用シリンジ７ＤＰＤ溶液注入用弁８緩衝溶液注入用弁９試料溶液注入用弁１０ＤＰＤ溶液用ピストン１１緩衝溶液用ピストン１２試料溶液用ピストン１３ＤＰＤ溶液用ピンチバルブ１４緩衝溶液用ピンチバルブ１５試料溶液用ピンチバルブ１６ＤＰＤ溶液槽１７緩衝溶液槽１８試料溶液槽１９クランクモーター２０洗浄溶液用ピンチバルブ２１排出口２２排水用ピンチバルブ２３試料採取用ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料に光を照射して分析を行う光分析装
置に用いる試料を貯溜する光分析用セルにおいて、セル
を構成する面に光の導入孔と透過孔を配置し、該２つの
孔の少なくとも一方の孔が試料の液面より下方にあり、
試料の表面張力によって該試料の漏出が防止される大き
さの孔であることを特徴とする光分析用セル。
【請求項２】光の導入孔がセルの上部の開口である、
請求項１に記載された光分析用セル。
【請求項３】光の導入孔と透過孔のうち少なくとも一
方をセルの壁面及び／または底面に設けた、試料の表面
張力によって試料の漏出が該防止される大きさの孔であ
る、請求項１に記載された光分析用セル。
【請求項４】光の導入孔と透過孔をセルの対向する壁
面に設けた、請求項１に記載された光分析用セル。
【請求項５】光の導入孔と透過孔が試料の液面より下
方に配置し、該孔が試料の表面張力によって試料の漏出
が防止される大きさの孔である、請求項４に記載された
光分析用セル。
【請求項６】光の透過孔が直進する光と散乱光の両者
を透過する透過孔である、請求項１ないし５のいずれか
１項に記載された光分析用セル。
【請求項７】光の透過孔が導入孔から入射される光の
方向に対して垂直方向に配置され、散乱光が透過する透
過孔である、請求項１に記載された光分析用セル。
【請求項８】セルが光透過孔以外では光を透過しない
光遮蔽構造のセルである、請求項１ないし７のいずれか
１項に記載された光分析用セル。
【請求項９】請求項１ないし８のいずれか１項に記載
されたセルを用い、試料を透過した光により分析を行う
光分析装置。
【請求項１０】請求項１ないし８のいずれか１項に記
載されたセルを用い、試料を透過した直進光により試料
の濁度と含有される溶解成分の濃度の分析を行う光分析
装置。
【請求項１１】請求項７に記載されたセルを用い、試
料を透過した散乱光により試料の濁度の分析を行う光分
析装置。
【請求項１２】セルの試料注入口と下部に試料排出口
を設け、試料を排出する時には排出口を開口するように
制御した、請求項９ないし１１のいずれか１項に記載さ
れた光分析装置。
【請求項１３】請求項９ないし１２のいずれか１項に
記載された光分析装置を用いて、試料を透過した光によ
り分析を行うことを特徴とする、光分析方法。