JP2004205297A - 有機物成分測定方法および測定装置 - Google Patents
有機物成分測定方法および測定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004205297A JP2004205297A JP2002372988A JP2002372988A JP2004205297A JP 2004205297 A JP2004205297 A JP 2004205297A JP 2002372988 A JP2002372988 A JP 2002372988A JP 2002372988 A JP2002372988 A JP 2002372988A JP 2004205297 A JP2004205297 A JP 2004205297A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- organic
- measuring
- carbon dioxide
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 239000000470 constituent Substances 0.000 title abstract 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 158
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 138
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 67
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 67
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 28
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims description 25
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 24
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 16
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 16
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 12
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims description 10
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 8
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 5
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 7
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 4
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000007539 photo-oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052806 inorganic carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229940110728 nitrogen / oxygen Drugs 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001139 pH measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
【課題】水中の微量の有機物成分をインラインで簡易に測定することが可能な方法および装置を提供する。
【解決手段】水中の有機物成分量を測定する方法であって、サンプル水を酸性にして前記サンプル水中の無機炭酸を脱気させる脱気処理工程と、前記脱気処理工程で処理した脱気処理水中に含まれる有機物成分を酸化分解して二酸化炭素を生成させる酸化分解処理工程と、前記有機物成分の酸化分解により生成したニ酸化炭素を超純水に捕集してその濃度またはその濃度に由来するパラメータを測定し、その測定値から前記水中の有機物成分量を算出する有機物成分量算出工程とを含む有機物成分測定方法およびこれに用いる有機物成分測定装置である。
【選択図】 図１
【解決手段】水中の有機物成分量を測定する方法であって、サンプル水を酸性にして前記サンプル水中の無機炭酸を脱気させる脱気処理工程と、前記脱気処理工程で処理した脱気処理水中に含まれる有機物成分を酸化分解して二酸化炭素を生成させる酸化分解処理工程と、前記有機物成分の酸化分解により生成したニ酸化炭素を超純水に捕集してその濃度またはその濃度に由来するパラメータを測定し、その測定値から前記水中の有機物成分量を算出する有機物成分量算出工程とを含む有機物成分測定方法およびこれに用いる有機物成分測定装置である。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水中の有機物成分を定量的に測定する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体の製造工程や液晶の製造工程における洗浄水として、水中の溶解成分や微小浮遊物を極微量にまで減少させた超純水が使用されており、特に半導体の高密度化、高集積化が進む最近では、イオン成分、無機酸成分、粒子成分はもちろんのこと、洗浄水中に溶解または分散している有機物が熱処理工程で炭化して線間短絡や絶縁不良を起こすのを防止するため、洗浄水中の全有機炭素（ＴＯＣ：Total Organic Carbon）含有量の少ない超純水が使用されるようになってきた。
【０００３】
従って、半導体製造工程、液晶製造工程で使用される超純水中に含まれる極微量の全有機炭素含有量の分析技術が開発されており、特に「燃焼酸化方式」が進んでおり、例えば島津製作所製のTOC-VCSH/CPH/CSN/CPN（商品名）がよく知られている。本方式は触媒を用いたもので、燃焼触媒酸化方式でも680℃と高温での燃焼が必要となる。このようにして燃焼触媒酸化して生成させた二酸化炭素は、メタンに還元した後、赤外分析、導電率、ガスクロマトグラフィ、炎イオン化検出のような方法によって測定する方法が一般によく知られている。
【０００４】
しかしながら、有機物を燃焼させて二酸化炭素を生成させる方法（燃焼法）は、複雑な測定方法との組み合わせのため、メンテナンス維持、ランニングコスト高、初期設備投資高など、経済性や操作性などに課題があると言われている。
【０００５】
一方、湿式酸化方式と呼ばれる方式があるが、有機物成分の酸化分解を行う有機物酸化力を強力にする課題があり、ペルオキソニ硫酸ナトリウム酸化試薬と紫外線照射、加熱の組み合わせで酸化力を高める方式が利用されている。また、光酸化によって二酸化炭素を生成させる方法（光酸化方式）は、水溶液中に複数の未知の有機物を含む場合、その測定は困難であると言われている。
【０００６】
このため、光酸化法を改良した、光触媒を用いる方法も考案されているが、装置構成が複雑である、定性的な測定方法であるといった問題がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特表平２−５０３１１１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
最近の半導体製造工場や液晶製造工場などで洗浄工程に使用する超純水は、洗浄工程排水を、洗浄液を原液、１段目純水洗浄水を１次洗浄排水、２段目超純水洗浄水を２次洗浄排水、仕上げ洗浄水を３次洗浄排水と呼び、２次洗浄排水および３次洗浄排水は洗浄対象物によっては全有機炭素成分（ＴＯＣ）濃度が平均的に１〜３mg/L(ppm)であり、この程度の低濃度の低分子易分解性有機物でも不溶解性の難分解性有機物成分でも製造工程からの有機物成分はその性状が把握されているため、処理して再利用されている事例が多い。
【０００９】
そのため、水中の微量の有機物成分を濃度範囲がppmオーダーでのインラインで簡易に測定することでき、定量的な測定精度が可能な方法および装置が要望されているが、未だ実用化されるまでには至っていない。
【００１０】
本発明はこのような従来技術の課題に対処してなされたもので、水中の微量の有機物成分をインラインで簡易に測定することが可能で、また、高濃度排水のインラインでの全有機炭素（ＴＯＣ）成分の測定にも適用可能な方法および装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の有機物成分測定方法は、水中の有機物成分量を測定する方法であって、サンプル水を酸性にして前記サンプル水中の無機炭酸を脱気させる脱気処理工程と、前記脱気処理工程で処理した脱気処理水中に含まれる有機物成分を酸化分解して二酸化炭素を生成させる酸化分解処理工程と、前記有機物成分の酸化分解により生成したニ酸化炭素を超純水に捕集してその濃度またはその濃度に由来するパラメータを測定し、その測定値から前記水中の有機物成分量を算出する有機物成分量算出工程とを含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の有機物成分測定方法は、水中の有機物成分量を測定する方法であって、測定対象の水中からサンプル水を採取し、該サンプル水に酸根を加えてｐＨを酸性領域に移行させ、水温を制御しながら、窒素ガスを曝気させてサンプル水中の無機炭酸を脱気させる脱気処理工程と、前記脱気処理工程で処理した脱気処理水中に含まれる有機物成分を酸化分解して二酸化炭素を生成させ、送気ガスで送気する酸化分解処理工程と、前記送気された二酸化炭素を水温を制御した超純水に捕集してその濃度またはその濃度に由来するパラメーターを測定し、その測定値から前記水中の有機物成分量を算出する有機物成分量算出工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明の有機物成分測定方法において、前記酸化分解処理工程における送気ガスとしては、窒素ガスまたは窒素・酸素混合ガスが使用される。窒素・酸素混合ガスは、難分解性有機化合物を多く含む水が測定対象の場合に使用される。混合ガスにおける酸素ガスの割合は、窒素ガスの20％以下であることが好ましい。
【００１４】
また、前記脱気処理工程において、サンプル水の酸性領域がｐＨ表示で5.5以下になるように酸根を加えることができる。
【００１５】
さらに、前記酸化分解処理工程において、脱気処理水に紫外線を照射して、前記脱気処理水中に含まれる有機物成分を酸化分解して二酸化炭素を生成させることができる。この場合、脱気処理水に光触媒微粒子を懸濁させて紫外線を照射してもよい。光触媒微粒子としては、アナターゼ型酸化チタン微粒子またはアナターゼ型酸化チタン微粒子にプラチナを添着した微粒子を用いることができる。
【００１６】
また、有機物成分量算出工程において、ニ酸化炭素を捕集した純水の電気伝導度を測定して、その測定値から前記水中の溶存炭酸量を求め、この溶存炭酸量から前記水中の有機物成分量を算出することができる。
【００１７】
本発明の有機物成分測定装置は、水中の有機物成分量を測定する装置であって、測定対象の水中からサンプル水が導入され、この導入されたサンプル水のｐＨを制御するｐＨ調節手段と、酸根を添加して前記サンプル水を酸性領域に移行させる酸根供給手段と、前記サンプル水の水温を制御する水温調節手段と、窒素ガスを曝気させて前記サンプル水中の無機炭酸を脱気させる脱気手段とを備えた脱気槽と、前記脱気槽で処理した脱気処理水中に含まれる有機物成分を酸化分解して二酸化炭素を生成させる紫外線照射手段と、前記生成された二酸化炭素を送気する送気手段を備えたリアクターと、水温を制御する水温調節手段を備え、前記送気されたニ酸化炭素を水温を制御した超純水中に捕集するニ酸化炭素捕集器と、前記超純水中のニ酸化炭素の濃度またはその濃度に由来するパラメータを測定する測定手段と、その測定値から前記水中の有機物成分量を算出する算出手段とを備えた有機物成分量算出装置とを具備することを特徴とする。
【００１８】
本発明の有機物成分測定装置において、前記リアクターは、前記脱気処理水中に含まれる有機物成分の紫外線照射による酸化分解を促進する光触媒微粒子が、前記脱気処理水中に懸濁状態で収容されるように構成することができる。
【００１９】
また、前記有機物成分量算出装置における測定手段は、前記超純水の電気伝導度を測定する電気伝導度計、前記超純水の水温を測定する水温計と、前記超純水のｐＨを測定するｐＨ計とを備えることができる。ここで、有機物成分量算出装置は、前記電気伝導度計、前記水温計および前記ｐＨ計の各計測値を入力して、前記水中の溶存炭素量を算出し、この溶存炭素量を全有機炭素濃度に換算して出力する演算手段を備えることができる。
【００２０】
本発明の有機物成分測定方法および測定装置においては、水中の有機物成分が1mg/L(ppm)以下の微量であっても、また、水中の有機物成分が高濃度であっても、インラインで簡易に測定することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係る有機物成分測定装置の一実施形態を概略的に示す構成図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の有機物成分測定装置は、脱気槽１と、リアクター２と、二酸化炭素捕集器３と、演算変換器付モニター４とを備えている。
【００２４】
脱気槽１には、超純水の製造ラインあるいは半導体製造工程、液晶製造工程の洗浄ライン等からサンプル水を、サンプル水導入配管２０に連結するサンプル水導入管５よりサンプル水を脱気槽１に注入して、このサンプル水を酸性に移行するため酸根（主に燐酸を使用）を注入する酸供給配管２１、サンプル水に窒素ガスを送り込む窒素ガス供給配管２２に連結する窒素ガス散気管６で曝気させ、脱気槽１内に送り込んだ窒素ガスや脱気槽１内で生じたガスを排気する無機炭酸由来二酸化炭素（ＣＯ2）排気ダクト２３、およびリアクター２へ脱気処理水を移送する脱気処理水移送管７が接続されている。また、脱気槽１の外周には、脱気槽１内を所定の温度に保持するため加熱ヒータ１１が配設されている。
【００２５】
リアクター２内には、光触媒微粒子が収容されているとともに、紫外線照射ランプユニット８が挿着されている。紫外線照射ランプユニット８は1本に限らず複数本配置するようにしてもよい（図１では、1本の紫外線ランプユニットのみ示す。）。また、リアクター２には、脱気処理水に必要に応じて酸根（主に燐酸を使用）を注入する酸供給配管２４、およびリアクター２内の処理水に窒素ガス、または窒素ガスに酸素ガスを混入した混合ガス等を送り込むガス供給配管２５が接続されている。ガス供給配管２５は気液分離用フィルター９の下部に接続されている。さらに、ドレイン排出用のドレイン配管２９、およびリアクター２内に送り込まれた混合ガス等やリアクター２内で有機物成分が酸化分解して生成された二酸化炭素を二酸化炭素捕集器３へ移送する有機物成分由来二酸化炭素移送ダクト２６が接続されている。
【００２６】
二酸化炭素捕集器３には、二酸化炭素吸収用超純水を供給するための超純水供給配管２７、二酸化炭素捕集器用排気ダクト２８、測定終了後の二酸化炭素吸着水を外部へ排出する排水管３０が接続されており、また、二酸化炭素捕集器３の外周には、二酸化炭素捕集器３内を所定の温度に保持するため加熱ヒータ１２が配設されている。
【００２７】
さらに、二酸化炭素捕集器３には、電気伝導度の他、水温およびｐＨ値を検出する電気伝導度等検出センサー４１が付設されており、これらの計測値が演算変換器付モニター４に入力され、脱気槽１に導入されたサンプル水中の全有機炭素濃度（ＴＯＣ）に換算されて出力されるようになっている。
【００２８】
次に、このような有機物測定装置を用いて水中の有機物量を測定する方法について記載する。
【００２９】
まず、サンプル水導入管２０に介挿されている制御バルブＶ-20を開き、所定量のサンプル水を脱気槽１に導入する。このとき、脱気処理水移送管７のバルブＶ-7は閉じておく。次いで、ｐＨ調節装置（図示なし）に連動した酸供給配管２１の制御バルブＶ-21から酸根（主に燐酸使用）を注入し、サンプル水をｐＨが5.5以下の酸性領域に移行させるとともに、窒素ガス供給配管２２の制御バルブＶ-22で窒素ガス流量を制御して連続的に送り込み、サンプル水を窒素ガスで曝気する。酸性領域への移行と窒素ガスの曝気により、サンプル水に含まれる無機炭酸塩の炭素成分が二酸化炭素（ＣＯ2）となって窒素ガスとともに排気ダクト２３から排出される。この間、必要ならば水温調節装置（図示なし）で加熱ヒータ１１を制御通電し、サンプル水の水温を35℃前後の温度に保持する。
【００３０】
サンプル水５に含まれる無機炭酸塩の炭素成分がすべて除去されたところで、脱気処理水移送管７の制御バルブＶ-7を開き、脱気処理水を脱気槽１からリアクター２に移送して、バルブＶ-7を閉じる。このとき、ドレイン配管２９の制御バルブＶ-29は閉じておく。この状態で、ガス供給配管２５の制御バルブＶ-25より、窒素ガス、窒素ガスに酸素ガスを混入した混合ガス等を送り込み、光触媒微粒子を脱気処理水中に浮遊懸濁させるとともに、紫外線照射ランプユニット８により脱気処理水に紫外線を照射する。この紫外線の照射によって脱気処理水に含まれる有機物成分が酸化分解され二酸化炭素が生成される。この場合、有機物成分が低分子で易分解成分の場合は窒素ガスのみの曝気で紫外線照射のみで二酸化炭素まで酸化分解されるが、難分解性有機物成分の場合は酸化分解を補助するため窒素ガス中に酸素ガスを混入して二酸化炭素にまで酸化分解させる。その際、混入させる酸素ガス量は窒素ガス量に対して20％以下とすることが好ましい。
【００３１】
このように生成された二酸化炭素は、窒素ガスまたは混合ガスとともに有機物成分由来二酸化炭素移送ダクト２６で送気して、これを二酸化炭素捕集器３の超純水中に捕集し、この純水の電気伝導度を演算変換器付モニター４内に内蔵する電気伝導度測定計で測定する。
【００３２】
二酸化炭素捕集器３内での超純水の電気伝導度の変化は、純水中の二酸化炭素の濃度に依存し、かつ、二酸化炭素捕集器３に捕集される二酸化炭素はすべてサンプル水に含まれる有機物成分中の炭素に由来しているため、予め二酸化炭素量既知の純水を用いて二酸化炭素濃度と純水の電気伝導度の関係を求めておくことにより、二酸化炭素捕集器３内での純水に取り込まれた溶存二酸化炭素の濃度、さらにはこの濃度からサンプル水中の全有機炭素量（ＴＯＣ）を算出することができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、電気伝導度測定計の計測値を入力し、水温、pH値などでの補正を行い、予め求めておいた既知のデータからサンプル水中の全有機炭素濃度に換算して出力する演算変換器付モニター４が設けられているため、電気伝導度の測定と同時にサンプル水中の全有機炭素量を知ることができる。
【００３４】
ここで、標準温度25℃における電気伝導度（μS/cm）と比抵抗値（MΩ・cm）と溶存炭素量との関係を表１に示すとともに、溶存炭酸（ＣＯ2）量と電気伝導度（μS/cm）との関係を図２に示す。これらの標準的データを演算変換器付モニター４に内蔵された電気伝導度／溶存炭酸変換器に挿入して比較判断データとする。特に、図２は、標準パターンとして認識させて、画像標準として変換換算に利用する。
【００３５】
【表１】
【００３６】
なお、本発明においては、サンプル水をサンプル水導入配管２０から脱気槽１およびリアクター２に順に所定の流量で連続的に導入しつつ、二酸化炭素捕集器３内の超純水の電気伝導度を連続的に測定するようにしてもよい。
【００３７】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３８】
実施例１
半導体製造工場の２次洗浄水および３次洗浄水が混ざった混合洗浄水ラインから、サンプル水として混合洗浄水350mlを、加熱ヒータ１１の温度を35℃に設定した、図１に示す装置の脱気槽（ガラス製、有効内容積400ml）１に導入した。次いで、脱気槽１内に高純度の燐酸水溶液を２次洗浄水のｐＨ値が約4となるように注入するとともに、脱気槽１内に窒素ガスを50ml/minの流量で連続的に送気した。
【００３９】
2分後、リアクター２（ガラス製、有効内容積400ml）に脱気処理水を移送し、脱気処理水移送管７の制御バルブＶ-7を閉じた後、ガス供給配管２５の制御バルブＶ-25を調整して、酸素ガスと窒素ガスの混合ガス（混合比1:5）を50ml/minの流量で連続的に送気するとともに、紫外線照射ランプユニット（Ｕ字型、三共電気社製 型名：GUSL6ZH）８により紫外線を照射した。光触媒微粒子にはアナターゼ型酸化チタン微粉末（日本アエロジル社製 P25型、平均粒径0.02μm）を1g用い、懸濁させて、有機物成分の酸化分解を3分間行った。また、これと平行して、酸化分解反応に入る前に、予め加熱ヒータ１２の温度を25℃に設定した二酸化炭素捕集器３（ガラス製、有効内容積200ml）内に比抵抗値15MΩ・cm以上の超純水150mlの電気伝導度を測定したところ0.06μS/cmの測定値を得た。
【００４０】
炭酸ガス捕集器３中の超純水中に、有機物成分由来炭酸ガス移送ダクト２６の制御バルブＶ-26を開にして3分間、有機物成分由来二酸化炭素を導入した。測定結果は、水温が24.5℃、電気伝導度が3.95μS/cmであった。演算変換器付モニター４のモニター表示は溶存炭酸(ＣＯ2)量が10mg/Lと表示された。これにより、全有機炭素濃度（ＴＯＣ）が求められることが確認できた。
この結果は、従来の燃焼触媒酸化方式によるＴＯＣ測定装置を用いて測定した結果とよく一致していた。
【００４１】
実施例２
実施例１と同じ測定装置を用いて、実施例１と同じ混合洗浄水ラインからのサンプル水を連続的に通水する測定方法で測定した。脱気槽１およびリアクター２内の滞留量が常時350ｍlになるように調整し、また、送気量がそれぞれ100ml/minになるように窒素ガス供給配管２２の制御バルブＶ-22およびガス供給配管２５の制御バルブＶ-25を調整し、さらに、脱気槽１の水温がほぼ25℃になるように加熱ヒータ１１で調整した。サンプル水導入配管２０、脱気処理水移送管７およびドレイン配管２９のそれぞれの制御バルブＶ-20、Ｖ-7、Ｖ-29は、通水量が70l/minになるように調節した。二酸化炭素捕集器３内の滞留量は常時150mlに保持して、注入される超純水量は30ml/minになるように超純水供給配管２７の制御バルブＶ-27を調整した。
【００４２】
測定結果は、経時的変化がほとんどなく、ほぼ水温が24.0℃、電気伝導度が3.95μS/cmであった。演算変換器付モニター４のモニター表示は溶存炭酸(ＣＯ2)量が10mg/Lと表示され、実施例１と同様の結果が得られた。これにより、全有機炭素濃度（ＴＯＣ）が求められることが確認できた。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、水中の有機物成分をインラインで簡易に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る有機物成分測定装置の一例を概略的に示す構成図。
【図２】超純水中の溶存炭酸（ＣＯ2）量と電気伝導度の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１……曝気槽 ２……リアクター ３……二酸化炭素捕集器
４……演算変換器付モニター ５……サンプル水導入管
６……窒素ガス散気管 ７……脱気処理水移送管
８……紫外線照射ランプユニット １１、１２……加熱ヒータ
２０……サンプル水導入配管 ２１、２４……酸供給配管
２２……窒素ガス供給配管 ２３……無機炭酸由来二酸化炭素排気ダクト
２５……ガス供給配管 ２６……有機物成分由来二酸化炭素移送ダクト
２７……超純水供給配管 ４１……電気伝導度等検出センサー
【発明の属する技術分野】
本発明は、水中の有機物成分を定量的に測定する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体の製造工程や液晶の製造工程における洗浄水として、水中の溶解成分や微小浮遊物を極微量にまで減少させた超純水が使用されており、特に半導体の高密度化、高集積化が進む最近では、イオン成分、無機酸成分、粒子成分はもちろんのこと、洗浄水中に溶解または分散している有機物が熱処理工程で炭化して線間短絡や絶縁不良を起こすのを防止するため、洗浄水中の全有機炭素（ＴＯＣ：Total Organic Carbon）含有量の少ない超純水が使用されるようになってきた。
【０００３】
従って、半導体製造工程、液晶製造工程で使用される超純水中に含まれる極微量の全有機炭素含有量の分析技術が開発されており、特に「燃焼酸化方式」が進んでおり、例えば島津製作所製のTOC-VCSH/CPH/CSN/CPN（商品名）がよく知られている。本方式は触媒を用いたもので、燃焼触媒酸化方式でも680℃と高温での燃焼が必要となる。このようにして燃焼触媒酸化して生成させた二酸化炭素は、メタンに還元した後、赤外分析、導電率、ガスクロマトグラフィ、炎イオン化検出のような方法によって測定する方法が一般によく知られている。
【０００４】
しかしながら、有機物を燃焼させて二酸化炭素を生成させる方法（燃焼法）は、複雑な測定方法との組み合わせのため、メンテナンス維持、ランニングコスト高、初期設備投資高など、経済性や操作性などに課題があると言われている。
【０００５】
一方、湿式酸化方式と呼ばれる方式があるが、有機物成分の酸化分解を行う有機物酸化力を強力にする課題があり、ペルオキソニ硫酸ナトリウム酸化試薬と紫外線照射、加熱の組み合わせで酸化力を高める方式が利用されている。また、光酸化によって二酸化炭素を生成させる方法（光酸化方式）は、水溶液中に複数の未知の有機物を含む場合、その測定は困難であると言われている。
【０００６】
このため、光酸化法を改良した、光触媒を用いる方法も考案されているが、装置構成が複雑である、定性的な測定方法であるといった問題がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特表平２−５０３１１１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
最近の半導体製造工場や液晶製造工場などで洗浄工程に使用する超純水は、洗浄工程排水を、洗浄液を原液、１段目純水洗浄水を１次洗浄排水、２段目超純水洗浄水を２次洗浄排水、仕上げ洗浄水を３次洗浄排水と呼び、２次洗浄排水および３次洗浄排水は洗浄対象物によっては全有機炭素成分（ＴＯＣ）濃度が平均的に１〜３mg/L(ppm)であり、この程度の低濃度の低分子易分解性有機物でも不溶解性の難分解性有機物成分でも製造工程からの有機物成分はその性状が把握されているため、処理して再利用されている事例が多い。
【０００９】
そのため、水中の微量の有機物成分を濃度範囲がppmオーダーでのインラインで簡易に測定することでき、定量的な測定精度が可能な方法および装置が要望されているが、未だ実用化されるまでには至っていない。
【００１０】
本発明はこのような従来技術の課題に対処してなされたもので、水中の微量の有機物成分をインラインで簡易に測定することが可能で、また、高濃度排水のインラインでの全有機炭素（ＴＯＣ）成分の測定にも適用可能な方法および装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の有機物成分測定方法は、水中の有機物成分量を測定する方法であって、サンプル水を酸性にして前記サンプル水中の無機炭酸を脱気させる脱気処理工程と、前記脱気処理工程で処理した脱気処理水中に含まれる有機物成分を酸化分解して二酸化炭素を生成させる酸化分解処理工程と、前記有機物成分の酸化分解により生成したニ酸化炭素を超純水に捕集してその濃度またはその濃度に由来するパラメータを測定し、その測定値から前記水中の有機物成分量を算出する有機物成分量算出工程とを含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の有機物成分測定方法は、水中の有機物成分量を測定する方法であって、測定対象の水中からサンプル水を採取し、該サンプル水に酸根を加えてｐＨを酸性領域に移行させ、水温を制御しながら、窒素ガスを曝気させてサンプル水中の無機炭酸を脱気させる脱気処理工程と、前記脱気処理工程で処理した脱気処理水中に含まれる有機物成分を酸化分解して二酸化炭素を生成させ、送気ガスで送気する酸化分解処理工程と、前記送気された二酸化炭素を水温を制御した超純水に捕集してその濃度またはその濃度に由来するパラメーターを測定し、その測定値から前記水中の有機物成分量を算出する有機物成分量算出工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明の有機物成分測定方法において、前記酸化分解処理工程における送気ガスとしては、窒素ガスまたは窒素・酸素混合ガスが使用される。窒素・酸素混合ガスは、難分解性有機化合物を多く含む水が測定対象の場合に使用される。混合ガスにおける酸素ガスの割合は、窒素ガスの20％以下であることが好ましい。
【００１４】
また、前記脱気処理工程において、サンプル水の酸性領域がｐＨ表示で5.5以下になるように酸根を加えることができる。
【００１５】
さらに、前記酸化分解処理工程において、脱気処理水に紫外線を照射して、前記脱気処理水中に含まれる有機物成分を酸化分解して二酸化炭素を生成させることができる。この場合、脱気処理水に光触媒微粒子を懸濁させて紫外線を照射してもよい。光触媒微粒子としては、アナターゼ型酸化チタン微粒子またはアナターゼ型酸化チタン微粒子にプラチナを添着した微粒子を用いることができる。
【００１６】
また、有機物成分量算出工程において、ニ酸化炭素を捕集した純水の電気伝導度を測定して、その測定値から前記水中の溶存炭酸量を求め、この溶存炭酸量から前記水中の有機物成分量を算出することができる。
【００１７】
本発明の有機物成分測定装置は、水中の有機物成分量を測定する装置であって、測定対象の水中からサンプル水が導入され、この導入されたサンプル水のｐＨを制御するｐＨ調節手段と、酸根を添加して前記サンプル水を酸性領域に移行させる酸根供給手段と、前記サンプル水の水温を制御する水温調節手段と、窒素ガスを曝気させて前記サンプル水中の無機炭酸を脱気させる脱気手段とを備えた脱気槽と、前記脱気槽で処理した脱気処理水中に含まれる有機物成分を酸化分解して二酸化炭素を生成させる紫外線照射手段と、前記生成された二酸化炭素を送気する送気手段を備えたリアクターと、水温を制御する水温調節手段を備え、前記送気されたニ酸化炭素を水温を制御した超純水中に捕集するニ酸化炭素捕集器と、前記超純水中のニ酸化炭素の濃度またはその濃度に由来するパラメータを測定する測定手段と、その測定値から前記水中の有機物成分量を算出する算出手段とを備えた有機物成分量算出装置とを具備することを特徴とする。
【００１８】
本発明の有機物成分測定装置において、前記リアクターは、前記脱気処理水中に含まれる有機物成分の紫外線照射による酸化分解を促進する光触媒微粒子が、前記脱気処理水中に懸濁状態で収容されるように構成することができる。
【００１９】
また、前記有機物成分量算出装置における測定手段は、前記超純水の電気伝導度を測定する電気伝導度計、前記超純水の水温を測定する水温計と、前記超純水のｐＨを測定するｐＨ計とを備えることができる。ここで、有機物成分量算出装置は、前記電気伝導度計、前記水温計および前記ｐＨ計の各計測値を入力して、前記水中の溶存炭素量を算出し、この溶存炭素量を全有機炭素濃度に換算して出力する演算手段を備えることができる。
【００２０】
本発明の有機物成分測定方法および測定装置においては、水中の有機物成分が1mg/L(ppm)以下の微量であっても、また、水中の有機物成分が高濃度であっても、インラインで簡易に測定することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係る有機物成分測定装置の一実施形態を概略的に示す構成図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の有機物成分測定装置は、脱気槽１と、リアクター２と、二酸化炭素捕集器３と、演算変換器付モニター４とを備えている。
【００２４】
脱気槽１には、超純水の製造ラインあるいは半導体製造工程、液晶製造工程の洗浄ライン等からサンプル水を、サンプル水導入配管２０に連結するサンプル水導入管５よりサンプル水を脱気槽１に注入して、このサンプル水を酸性に移行するため酸根（主に燐酸を使用）を注入する酸供給配管２１、サンプル水に窒素ガスを送り込む窒素ガス供給配管２２に連結する窒素ガス散気管６で曝気させ、脱気槽１内に送り込んだ窒素ガスや脱気槽１内で生じたガスを排気する無機炭酸由来二酸化炭素（ＣＯ2）排気ダクト２３、およびリアクター２へ脱気処理水を移送する脱気処理水移送管７が接続されている。また、脱気槽１の外周には、脱気槽１内を所定の温度に保持するため加熱ヒータ１１が配設されている。
【００２５】
リアクター２内には、光触媒微粒子が収容されているとともに、紫外線照射ランプユニット８が挿着されている。紫外線照射ランプユニット８は1本に限らず複数本配置するようにしてもよい（図１では、1本の紫外線ランプユニットのみ示す。）。また、リアクター２には、脱気処理水に必要に応じて酸根（主に燐酸を使用）を注入する酸供給配管２４、およびリアクター２内の処理水に窒素ガス、または窒素ガスに酸素ガスを混入した混合ガス等を送り込むガス供給配管２５が接続されている。ガス供給配管２５は気液分離用フィルター９の下部に接続されている。さらに、ドレイン排出用のドレイン配管２９、およびリアクター２内に送り込まれた混合ガス等やリアクター２内で有機物成分が酸化分解して生成された二酸化炭素を二酸化炭素捕集器３へ移送する有機物成分由来二酸化炭素移送ダクト２６が接続されている。
【００２６】
二酸化炭素捕集器３には、二酸化炭素吸収用超純水を供給するための超純水供給配管２７、二酸化炭素捕集器用排気ダクト２８、測定終了後の二酸化炭素吸着水を外部へ排出する排水管３０が接続されており、また、二酸化炭素捕集器３の外周には、二酸化炭素捕集器３内を所定の温度に保持するため加熱ヒータ１２が配設されている。
【００２７】
さらに、二酸化炭素捕集器３には、電気伝導度の他、水温およびｐＨ値を検出する電気伝導度等検出センサー４１が付設されており、これらの計測値が演算変換器付モニター４に入力され、脱気槽１に導入されたサンプル水中の全有機炭素濃度（ＴＯＣ）に換算されて出力されるようになっている。
【００２８】
次に、このような有機物測定装置を用いて水中の有機物量を測定する方法について記載する。
【００２９】
まず、サンプル水導入管２０に介挿されている制御バルブＶ-20を開き、所定量のサンプル水を脱気槽１に導入する。このとき、脱気処理水移送管７のバルブＶ-7は閉じておく。次いで、ｐＨ調節装置（図示なし）に連動した酸供給配管２１の制御バルブＶ-21から酸根（主に燐酸使用）を注入し、サンプル水をｐＨが5.5以下の酸性領域に移行させるとともに、窒素ガス供給配管２２の制御バルブＶ-22で窒素ガス流量を制御して連続的に送り込み、サンプル水を窒素ガスで曝気する。酸性領域への移行と窒素ガスの曝気により、サンプル水に含まれる無機炭酸塩の炭素成分が二酸化炭素（ＣＯ2）となって窒素ガスとともに排気ダクト２３から排出される。この間、必要ならば水温調節装置（図示なし）で加熱ヒータ１１を制御通電し、サンプル水の水温を35℃前後の温度に保持する。
【００３０】
サンプル水５に含まれる無機炭酸塩の炭素成分がすべて除去されたところで、脱気処理水移送管７の制御バルブＶ-7を開き、脱気処理水を脱気槽１からリアクター２に移送して、バルブＶ-7を閉じる。このとき、ドレイン配管２９の制御バルブＶ-29は閉じておく。この状態で、ガス供給配管２５の制御バルブＶ-25より、窒素ガス、窒素ガスに酸素ガスを混入した混合ガス等を送り込み、光触媒微粒子を脱気処理水中に浮遊懸濁させるとともに、紫外線照射ランプユニット８により脱気処理水に紫外線を照射する。この紫外線の照射によって脱気処理水に含まれる有機物成分が酸化分解され二酸化炭素が生成される。この場合、有機物成分が低分子で易分解成分の場合は窒素ガスのみの曝気で紫外線照射のみで二酸化炭素まで酸化分解されるが、難分解性有機物成分の場合は酸化分解を補助するため窒素ガス中に酸素ガスを混入して二酸化炭素にまで酸化分解させる。その際、混入させる酸素ガス量は窒素ガス量に対して20％以下とすることが好ましい。
【００３１】
このように生成された二酸化炭素は、窒素ガスまたは混合ガスとともに有機物成分由来二酸化炭素移送ダクト２６で送気して、これを二酸化炭素捕集器３の超純水中に捕集し、この純水の電気伝導度を演算変換器付モニター４内に内蔵する電気伝導度測定計で測定する。
【００３２】
二酸化炭素捕集器３内での超純水の電気伝導度の変化は、純水中の二酸化炭素の濃度に依存し、かつ、二酸化炭素捕集器３に捕集される二酸化炭素はすべてサンプル水に含まれる有機物成分中の炭素に由来しているため、予め二酸化炭素量既知の純水を用いて二酸化炭素濃度と純水の電気伝導度の関係を求めておくことにより、二酸化炭素捕集器３内での純水に取り込まれた溶存二酸化炭素の濃度、さらにはこの濃度からサンプル水中の全有機炭素量（ＴＯＣ）を算出することができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、電気伝導度測定計の計測値を入力し、水温、pH値などでの補正を行い、予め求めておいた既知のデータからサンプル水中の全有機炭素濃度に換算して出力する演算変換器付モニター４が設けられているため、電気伝導度の測定と同時にサンプル水中の全有機炭素量を知ることができる。
【００３４】
ここで、標準温度25℃における電気伝導度（μS/cm）と比抵抗値（MΩ・cm）と溶存炭素量との関係を表１に示すとともに、溶存炭酸（ＣＯ2）量と電気伝導度（μS/cm）との関係を図２に示す。これらの標準的データを演算変換器付モニター４に内蔵された電気伝導度／溶存炭酸変換器に挿入して比較判断データとする。特に、図２は、標準パターンとして認識させて、画像標準として変換換算に利用する。
【００３５】
【表１】
なお、本発明においては、サンプル水をサンプル水導入配管２０から脱気槽１およびリアクター２に順に所定の流量で連続的に導入しつつ、二酸化炭素捕集器３内の超純水の電気伝導度を連続的に測定するようにしてもよい。
【００３７】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３８】
実施例１
半導体製造工場の２次洗浄水および３次洗浄水が混ざった混合洗浄水ラインから、サンプル水として混合洗浄水350mlを、加熱ヒータ１１の温度を35℃に設定した、図１に示す装置の脱気槽（ガラス製、有効内容積400ml）１に導入した。次いで、脱気槽１内に高純度の燐酸水溶液を２次洗浄水のｐＨ値が約4となるように注入するとともに、脱気槽１内に窒素ガスを50ml/minの流量で連続的に送気した。
【００３９】
2分後、リアクター２（ガラス製、有効内容積400ml）に脱気処理水を移送し、脱気処理水移送管７の制御バルブＶ-7を閉じた後、ガス供給配管２５の制御バルブＶ-25を調整して、酸素ガスと窒素ガスの混合ガス（混合比1:5）を50ml/minの流量で連続的に送気するとともに、紫外線照射ランプユニット（Ｕ字型、三共電気社製 型名：GUSL6ZH）８により紫外線を照射した。光触媒微粒子にはアナターゼ型酸化チタン微粉末（日本アエロジル社製 P25型、平均粒径0.02μm）を1g用い、懸濁させて、有機物成分の酸化分解を3分間行った。また、これと平行して、酸化分解反応に入る前に、予め加熱ヒータ１２の温度を25℃に設定した二酸化炭素捕集器３（ガラス製、有効内容積200ml）内に比抵抗値15MΩ・cm以上の超純水150mlの電気伝導度を測定したところ0.06μS/cmの測定値を得た。
【００４０】
炭酸ガス捕集器３中の超純水中に、有機物成分由来炭酸ガス移送ダクト２６の制御バルブＶ-26を開にして3分間、有機物成分由来二酸化炭素を導入した。測定結果は、水温が24.5℃、電気伝導度が3.95μS/cmであった。演算変換器付モニター４のモニター表示は溶存炭酸(ＣＯ2)量が10mg/Lと表示された。これにより、全有機炭素濃度（ＴＯＣ）が求められることが確認できた。
この結果は、従来の燃焼触媒酸化方式によるＴＯＣ測定装置を用いて測定した結果とよく一致していた。
【００４１】
実施例２
実施例１と同じ測定装置を用いて、実施例１と同じ混合洗浄水ラインからのサンプル水を連続的に通水する測定方法で測定した。脱気槽１およびリアクター２内の滞留量が常時350ｍlになるように調整し、また、送気量がそれぞれ100ml/minになるように窒素ガス供給配管２２の制御バルブＶ-22およびガス供給配管２５の制御バルブＶ-25を調整し、さらに、脱気槽１の水温がほぼ25℃になるように加熱ヒータ１１で調整した。サンプル水導入配管２０、脱気処理水移送管７およびドレイン配管２９のそれぞれの制御バルブＶ-20、Ｖ-7、Ｖ-29は、通水量が70l/minになるように調節した。二酸化炭素捕集器３内の滞留量は常時150mlに保持して、注入される超純水量は30ml/minになるように超純水供給配管２７の制御バルブＶ-27を調整した。
【００４２】
測定結果は、経時的変化がほとんどなく、ほぼ水温が24.0℃、電気伝導度が3.95μS/cmであった。演算変換器付モニター４のモニター表示は溶存炭酸(ＣＯ2)量が10mg/Lと表示され、実施例１と同様の結果が得られた。これにより、全有機炭素濃度（ＴＯＣ）が求められることが確認できた。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、水中の有機物成分をインラインで簡易に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る有機物成分測定装置の一例を概略的に示す構成図。
【図２】超純水中の溶存炭酸（ＣＯ2）量と電気伝導度の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１……曝気槽 ２……リアクター ３……二酸化炭素捕集器
４……演算変換器付モニター ５……サンプル水導入管
６……窒素ガス散気管 ７……脱気処理水移送管
８……紫外線照射ランプユニット １１、１２……加熱ヒータ
２０……サンプル水導入配管 ２１、２４……酸供給配管
２２……窒素ガス供給配管 ２３……無機炭酸由来二酸化炭素排気ダクト
２５……ガス供給配管 ２６……有機物成分由来二酸化炭素移送ダクト
２７……超純水供給配管 ４１……電気伝導度等検出センサー
Claims (13)
- 水中の有機物成分量を測定する方法であって、
サンプル水を酸性にして前記サンプル水中の無機炭酸を脱気させる脱気処理工程と、
前記脱気処理工程で処理した脱気処理水中に含まれる有機物成分を酸化分解して二酸化炭素を生成させる酸化分解処理工程と、
前記有機物成分の酸化分解により生成したニ酸化炭素を超純水に捕集してその濃度またはその濃度に由来するパラメータを測定し、その測定値から前記水中の有機物成分量を算出する有機物成分量算出工程と
を含むことを特徴とする有機物成分測定方法。 - 水中の有機物成分量を測定する方法であって、
測定対象の水中からサンプル水を採取し、該サンプル水に酸根を加えてｐＨを酸性領域に移行させ、水温を制御しながら、窒素ガスを曝気させてサンプル水中の無機炭酸を脱気させる脱気処理工程と、
前記脱気処理工程で処理した脱気処理水中に含まれる有機物成分を酸化分解して二酸化炭素を生成させ、送気ガスで送気する酸化分解処理工程と、
前記送気された二酸化炭素を水温を制御した超純水に捕集してその濃度またはその濃度に由来するパラメータを測定し、その測定値から前記水中の有機物成分量を算出する有機物成分量算出工程と
を含むことを特徴とする有機物成分測定方法。 - 前記酸化分解処理工程において、送気ガスが窒素ガスまたは窒素・酸素混合ガスであることを特徴とする請求項２記載の有機物成分測定方法。
- 前記脱気処理工程において、サンプル水の酸性領域がｐＨ表示で5.5以下になるように酸根を加えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか1項記載の有機物成分測定方法。
- 前記酸化分解処理工程において、脱気処理水に紫外線を照射して、前記脱気処理水中に含まれる有機物成分を酸化分解して二酸化炭素を生成させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項記載の有機物成分測定方法。
- 前記酸化分解処理工程において、脱気処理水に光触媒微粒子を懸濁させて紫外線を照射して、前記脱気処理水中に含まれる有機物成分を酸化分解して二酸化炭素を生成させることを特徴とする請求項５記載の有機物成分測定方法。
- 光触媒微粒子が、アナターゼ型酸化チタン微粒子であることを特徴とする請求項６記載の有機物成分測定方法。
- 光触媒微粒子が、アナターゼ型酸化チタン微粒子にプラチナを添着した微粒子であることを特徴とする請求項６記載の有機物成分測定方法。
- 有機物成分量算出工程において、ニ酸化炭素を捕集した純水の電気伝導度を測定して、その測定値から前記水中の溶存炭酸量を求め、この溶存炭酸量から前記水中の有機物成分量を算出することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか1項記載の有機物成分測定方法。
- 水中の有機物成分量を測定する装置であって、
測定対象の水中からサンプル水が導入され、この導入されたサンプル水のｐＨを制御するｐＨ調節手段と、酸根を添加して前記サンプル水を酸性領域に移行させる酸根供給手段と、前記サンプル水の水温を制御する水温調節手段と、窒素ガスを曝気させて前記サンプル水中の無機炭酸を脱気させる脱気手段とを備えた脱気槽と、
前記脱気槽で処理した脱気処理水中に含まれる有機物成分を酸化分解して二酸化炭素を生成させる紫外線照射手段と、前記生成された二酸化炭素を送気する送気手段を備えたリアクターと、
水温を制御する水温調節手段を備え、前記送気されたニ酸化炭素を水温を制御した超純水中に捕集するニ酸化炭素捕集器と、
前記超純水中のニ酸化炭素の濃度またはその濃度に由来するパラメータを測定する測定手段と、その測定値から前記水中の有機物成分量を算出する算出手段とを備えた有機物成分量算出装置と
を具備することを特徴とする有機物成分測定装置。 - 前記リアクターは、前記脱気処理水中に含まれる有機物成分の紫外線照射による酸化分解を促進する光触媒微粒子が、前記脱気処理水中に懸濁状態で収容されるように構成されていることを特徴とする請求項１０記載の有機物成分測定装置。
- 前記有機物成分量算出装置における測定手段は、前記超純水の電気伝導度を測定する電気伝導度計、前記超純水の水温を測定する水温計と、前記超純水のｐＨを測定するｐＨ計とを備えることを特徴とする請求項１０または１１記載の有機物成分測定装置。
- 前記有機物成分量算出装置は、前記電気伝導度計、前記水温計および前記ｐＨ計の各計測値を入力して、前記水中の溶存炭素量を算出し、この溶存炭素量を全有機炭素濃度に換算して出力する演算手段を備えることを特徴とする請求項１２記載の有機物成分測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002372988A JP2004205297A (ja) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | 有機物成分測定方法および測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002372988A JP2004205297A (ja) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | 有機物成分測定方法および測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004205297A true JP2004205297A (ja) | 2004-07-22 |
Family
ID=32811435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002372988A Withdrawn JP2004205297A (ja) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | 有機物成分測定方法および測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004205297A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008047405A1 (fr) * | 2006-10-17 | 2008-04-24 | Shimadzu Corporation | Appareil de détermination du carbone organique total |
| WO2009125493A1 (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-15 | 株式会社島津製作所 | 全有機体炭素測定装置 |
| JP5284515B1 (ja) * | 2012-05-25 | 2013-09-11 | 株式会社共立理化学研究所 | 全有機炭素濃度の測定装置及び測定方法 |
| JP2017067616A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 栗田工業株式会社 | 炭酸水のシリカ濃度の分析方法 |
| KR20230010876A (ko) * | 2021-07-12 | 2023-01-20 | 한국세라믹기술원 | 광촉매 물질이 코팅된 유리섬유 필터 제조 방법 및 이를 이용한 액체내 유기탄소 검출기 |
-
2002
- 2002-12-24 JP JP2002372988A patent/JP2004205297A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008047405A1 (fr) * | 2006-10-17 | 2008-04-24 | Shimadzu Corporation | Appareil de détermination du carbone organique total |
| US7931865B2 (en) | 2006-10-17 | 2011-04-26 | Shimadzu Corporation | Apparatus for determining total organic carbon |
| JP4844630B2 (ja) * | 2006-10-17 | 2011-12-28 | 株式会社島津製作所 | 全有機体炭素測定装置 |
| CN101529233B (zh) * | 2006-10-17 | 2012-01-25 | 株式会社岛津制作所 | 总有机体碳测定装置 |
| WO2009125493A1 (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-15 | 株式会社島津製作所 | 全有機体炭素測定装置 |
| JP5284515B1 (ja) * | 2012-05-25 | 2013-09-11 | 株式会社共立理化学研究所 | 全有機炭素濃度の測定装置及び測定方法 |
| JP2017067616A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 栗田工業株式会社 | 炭酸水のシリカ濃度の分析方法 |
| KR20230010876A (ko) * | 2021-07-12 | 2023-01-20 | 한국세라믹기술원 | 광촉매 물질이 코팅된 유리섬유 필터 제조 방법 및 이를 이용한 액체내 유기탄소 검출기 |
| KR102551103B1 (ko) | 2021-07-12 | 2023-07-04 | 한국세라믹기술원 | 광촉매 물질이 코팅된 유리섬유 필터 제조 방법 및 이를 이용한 액체내 유기탄소 검출기 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5902751A (en) | Method and apparatus for the measurement of dissolved carbon | |
| JP6204146B2 (ja) | 排水処理方法及び排水処理装置 | |
| EP1890141A1 (en) | Measuring method for total organic carbon, measuring method for total nitrogen and measuring apparatus for the methods | |
| KR101229577B1 (ko) | 총 유기탄소 측정방법 및 장치 | |
| Fu et al. | Kinetics of aqueous photocatalytic oxidation of fulvic acids in a photocatalysis–ultrafiltration reactor (PUR) | |
| CN103979735A (zh) | 一种难降解工业废水的处理工艺及装置 | |
| CN111333144A (zh) | 一种同步去除污染物和消毒副产物的uv氧化的方法 | |
| JP4538604B2 (ja) | 光反応管内蔵型光反応装置及びこれを用いる水質モニタリング装置 | |
| JP2004205297A (ja) | 有機物成分測定方法および測定装置 | |
| JP2007196175A (ja) | 廃水の処理方法および装置 | |
| JP4175002B2 (ja) | 酸化・還元剤の注入量制御方法 | |
| US20190219539A1 (en) | Continuous Monitoring of Selenium in Water | |
| JP4660211B2 (ja) | 水処理制御システム及び水処理制御方法 | |
| JP4509644B2 (ja) | オゾンガス注入制御システム | |
| JP4334404B2 (ja) | 水処理方法及び水処理システム | |
| CN215196245U (zh) | 一种臭氧尾气破坏装置 | |
| JP2001083083A (ja) | 全窒素の測定方法及び測定装置 | |
| CN109126433B (zh) | 一种利用紫外激活气相过硫酸盐去除挥发性有机化合物的方法及装置 | |
| JP2003210938A (ja) | 排ガス浄化装置 | |
| JP4247712B2 (ja) | １，４−ジオキサン含有廃水の処理方法及び装置 | |
| JP7300167B2 (ja) | 水処理装置、排ガス処理装置、排ガス処理システム、水処理方法及び排ガス処理方法 | |
| JP2000241402A (ja) | 水中の微量有機物測定装置 | |
| CN206915904U (zh) | 一种废水处理装置 | |
| JP2008046068A (ja) | 汚染度検出装置及びそれを用いた空気処理装置 | |
| CN106396073B (zh) | 利用臭氧-oh·去除污染物的水处理装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060307 |