JP2009008668A - Method and system for quantitative analysis of selenium - Google Patents

Method and system for quantitative analysis of selenium Download PDF

Info

Publication number
JP2009008668A
JP2009008668A JP2008140317A JP2008140317A JP2009008668A JP 2009008668 A JP2009008668 A JP 2009008668A JP 2008140317 A JP2008140317 A JP 2008140317A JP 2008140317 A JP2008140317 A JP 2008140317A JP 2009008668 A JP2009008668 A JP 2009008668A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
sample
analysis
selenium
hydrogen selenide
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.)
Granted
Application number
JP2008140317A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4981749B2 (en
Inventor
Hiroyuki Masaki
浩幸 正木
Seiichi Oyama
聖一 大山
Kazuo Sato
一男 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central Research Institute of Electric Power Industry
Original Assignee
Central Research Institute of Electric Power Industry
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central Research Institute of Electric Power Industry filed Critical Central Research Institute of Electric Power Industry
Priority to JP2008140317A priority Critical patent/JP4981749B2/en
Publication of JP2009008668A publication Critical patent/JP2009008668A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4981749B2 publication Critical patent/JP4981749B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a system for quantitative analysis of the quadrivalent selenium concentration in drainage water, on site. <P>SOLUTION: The analysis method includes a closed type container 2 for receiving acid analysis sample 2a with the acid normality adjusted to 0.13-6.7 N/L, by adding at least either hydrochloric acid or sulfuric acid to the analysis sample with quadrivalent selenium existing in solution; a means 3 for adding sodium tetrahydroborate 3a to the acid analytical sample 1L at 5-10 g per minute or lower; a means for supplying carrier gas at 500-700 mL per minute; a potentiostat sensor 4 for measuring hydrogen selenide for outputting the measurement; a supply means for aspirating the hydrogen selenide generated from the acid analysis sample 2a, together with the carrier gas at 400-600 mL per minute and supplying them to the potentiostat sensor 4; and an analysis means 5 for analyzing the quadrivalent selenium concentration in the analytical sample from the measurement, based on the memorized calibration curve which has been generated, according to the correlation between the quadrivalent selenium concentration which has been previously calculated from a plurality of standard samples with their known quadrivalent selenium concentration and the measurement of the potentiostat sensor 4. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、セレンを定量的に分析する方法とそのシステムに関する。さらに詳述すると、本発明は、水中に溶存しているセレンの濃度の現場分析に好適な定量分析方法並びに定量分析システムに関する。   The present invention relates to a method and system for quantitatively analyzing selenium. More specifically, the present invention relates to a quantitative analysis method and a quantitative analysis system suitable for on-site analysis of the concentration of selenium dissolved in water.

セレン(Se)は産業界で広く利用されている元素である。例えば、ガラスの着色剤や脱色剤等に用いられる他、金属セレンの半導体性・光伝導性を利用して、コピー機の感光ドラムや整流器等に利用されている。   Selenium (Se) is an element widely used in industry. For example, in addition to being used for glass colorants and decolorizers, it is used for photosensitive drums and rectifiers of copiers by utilizing the semiconductivity and photoconductivity of metal selenium.

かかる状況下においては、セレンを含む工業製品を製造する過程でセレンを含む排水が排出されたり、また、セレンを含む工業製品の使用や廃棄によって、環境中にセレンが溶出することがある。   Under such circumstances, wastewater containing selenium may be discharged in the process of manufacturing industrial products containing selenium, or selenium may be eluted into the environment due to the use or disposal of industrial products containing selenium.

また、電気事業の分野においても、石炭中に含まれる微量のセレンに起因して、石炭火力発電所排水や石炭灰処分場溶出水にセレンが含まれることがある。   Also in the field of electricity business, selenium may be contained in coal-fired power plant effluent and coal ash disposal site elution water due to the small amount of selenium contained in coal.

ここで、セレンは人体の必須元素である一方、過剰摂取により神経障害や胃腸障害を引き起こす元素として知られている。セレン過剰症として、例えば、神経障害、胃腸障害、筋衰弱、低血圧等の症状が起き、最終的には循環虚脱や肺水腫を引き起こすことが知られている。   Here, while selenium is an essential element of the human body, it is known as an element that causes neurological disorders and gastrointestinal disorders due to excessive intake. As selenium hypersensitivity, for example, symptoms such as neuropathy, gastrointestinal dysfunction, muscle weakness, hypotension, and the like are known to ultimately cause circulatory collapse and pulmonary edema.

したがって、排水中にセレンが溶存していると、人体に悪影響を及ぼす虞がある。そこで、わが国では、平成5年にセレンの水質環境基準(0.01mg−Se/L)が制定された。そして、平成6年に水質汚濁防止法施行令の一部が改正されてセレンの排水基準(0.1mg−Se/L)が制定された。   Therefore, if selenium is dissolved in the waste water, there is a risk of adverse effects on the human body. Therefore, in Japan, selenium water quality standard (0.01 mg-Se / L) was established in 1993. In 1994, a part of the Enforcement Order for the Water Pollution Control Act was revised and the selenium drainage standard (0.1 mg-Se / L) was established.

排水基準値を遵守するためには、排水中のセレン濃度の継続的な監視及び管理が必要であることから、排水中のセレン濃度を定量分析するための様々な方法が利用されている。   In order to comply with the effluent standard value, it is necessary to continuously monitor and manage the selenium concentration in the effluent. Therefore, various methods for quantitatively analyzing the selenium concentration in the effluent are used.

先ず、排水中のセレンの公定分析法として、3,3’−ジアミノベンジジン(DAB)を用いた吸光分析法(JIS K0102 67.1)、水素化物発生−原子吸光分析法(JIS K0102 67.2)、水素化物発生−ICP発光分析法(JIS K0102 67.3)が利用されている(非特許文献1)。   First, as an official analysis method of selenium in wastewater, absorption spectrometry using 3,3′-diaminobenzidine (DAB) (JIS K0102 67.1), hydride generation-atomic absorption spectrometry (JIS K0102 67.2). ), Hydride generation-ICP emission analysis (JIS K0102 67.3) is used (Non-patent Document 1).

DABを用いた吸光分析法は、酸性下・沸騰水浴中でDABを亜セレン酸イオン(SeO 2−)と反応させてピアズセレノール錯体を形成し(化1)、この錯体をトルエンに抽出して、波長420nmにおける吸収を測定するものである。 Absorption analysis using DAB is performed by reacting DAB with selenite ion (SeO 3 2− ) under acidic conditions in a boiling water bath to form a pierce selenol complex (Chemical Formula 1), and extracting this complex into toluene. Then, the absorption at a wavelength of 420 nm is measured.

水素化物発生−原子吸光分析法及び水素化物発生−ICP発光分析法は、酸性溶液中で亜セレン酸イオンをテトラヒドロホウ酸ナトリウム(NaBH)と反応させて亜セレン酸イオンを還元し、気体のセレン化水素(HSe)を発生させて(化2)、これをICP発光分析装置あるいは原子吸光分析装置により測定して定量分析を行うものである。
Hydride generation-atomic absorption spectrometry and hydride generation-ICP emission analysis methods reduce selenite ions by reacting selenite ions with sodium tetrahydroborate (NaBH 4 ) in an acidic solution. Hydrogen selenide (H 2 Se) is generated (Chemical Formula 2), and this is measured by an ICP emission analyzer or atomic absorption analyzer to perform quantitative analysis.

また、高感度な分析手法として、2,3−ジアミノナフタレン(DAN)を蛍光試薬として用いる蛍光分析法が知られている(非特許文献2)。DANは亜セレン酸イオンと反応して蛍光性の4,5−ベンゾピアセレノール錯体を形成するが(化3)、この錯体は水中では発光が弱いため、クロロホルムやトルエン、シクロヘキサン等の有機溶媒に抽出した後に測定が行われる。この蛍光分析法は非常に感度が高く、抽出と同時に濃縮を行うことでpg〜ngレベルの4価セレンの測定も可能である。また、DANを蛍光試薬として用いる蛍光分析法として、界面活性剤を用いて液液抽出を簡略化した方法も知られている(非特許文献3)。   As a highly sensitive analysis method, a fluorescence analysis method using 2,3-diaminonaphthalene (DAN) as a fluorescent reagent is known (Non-patent Document 2). DAN reacts with selenite ion to form a fluorescent 4,5-benzopiaselenol complex (Chemical Formula 3). Since this complex is weakly luminescent in water, organic solvents such as chloroform, toluene, cyclohexane, etc. Measurement is performed after extraction. This fluorescence analysis method is very sensitive, and it is possible to measure tetravalent selenium at a pg to ng level by concentrating simultaneously with extraction. As a fluorescence analysis method using DAN as a fluorescent reagent, a method in which liquid-liquid extraction is simplified using a surfactant is also known (Non-patent Document 3).

工業排水試験方法(JIS K 0102 67)、社団法人日本工業用水協会、1998年4月20日Industrial wastewater test method (JIS K 0102 67), Japan Industrial Water Association, April 20, 1998 C. A. Rarker and L. G. Harvey: “Luminescence of some piazselenols. A new fluorimetric reagent for selenium”, Analyst, 87, 558-565 (1962).C. A. Rarker and L. G. Harvey: “Luminescence of some piazselenols. A new fluorimetric reagent for selenium”, Analyst, 87, 558-565 (1962). J. Pedro, F. Andrade, D. Magni, M. Tudino, A. Bonivardi: “On-line submicellar enhanced fluorometric determination of Se(IV) with 2,3- diaminonaphthalene”, Anal. Chim. Acta, 516, 229-236 (2004).J. Pedro, F. Andrade, D. Magni, M. Tudino, A. Bonivardi: “On-line submicellar enhanced fluorometric determination of Se (IV) with 2,3-diaminonaphthalene”, Anal. Chim. Acta, 516, 229 -236 (2004).

セレンの排水基準(0.1mg−Se/L)が制定されたことに伴い、排水中のセレン濃度の継続的な監視及び管理をより適切に行うためのツールとして、セレン濃度を現場で監視する自動測定機(プロセスモニター)に対するニーズが高まりつつある。セレン濃度を現場で監視する自動測定機を実現するためには、排水基準値をカバーできる検出感度があり、使用する薬品の管理が容易であること、ランニングコストが低いこと、測定器およびユーティリティが大型・高価にならないことを兼ね備え、しかも、迅速かつ簡易にセレンの定量分析を行うことができる手法の確立が急務である。しかしながら、上述したセレンの定量分析方法では、これらの条件を全て兼ね備えたセレンの定量分析を行うことができない。   Along with the establishment of selenium drainage standards (0.1mg-Se / L), selenium concentration is monitored on-site as a tool for more appropriate continuous monitoring and management of selenium concentration in wastewater. The need for automatic measuring machines (process monitors) is increasing. In order to realize an automatic measuring machine that monitors the selenium concentration in the field, it has detection sensitivity that can cover the wastewater standard value, easy management of chemicals used, low running cost, measuring instruments and utilities There is an urgent need to establish a method that can perform quantitative analysis of selenium quickly and easily while having a large size and not being expensive. However, the above-described quantitative analysis method of selenium cannot perform quantitative analysis of selenium having all these conditions.

即ち、DABを用いた吸光分析法を採用した場合、4価セレン濃度の測定範囲が1.0〜7.0mg−Se/Lであるため、排水基準値である0.1mg−Se/Lの測定を行うことができない。そこで、排水基準値である0.1mg−Se/Lの測定を行うために、分析用試料に含まれている亜セレン酸イオンを水酸化鉄(III)で共沈させることで4価セレンの濃縮および夾雑物の分離を行う前処理が必要になる。しかしながら、このような前処理やピアズセレノール錯体をトルエンにより抽出する処理は非常に煩雑である。しかも、DAB水溶液は1週間程度で劣化してしまうと共に、DABそのものが高価であり、4価セレンの分析にかかるコストが上昇してしまう。   That is, when the absorption analysis method using DAB is adopted, since the measurement range of the tetravalent selenium concentration is 1.0 to 7.0 mg-Se / L, the drainage standard value of 0.1 mg-Se / L Measurement cannot be performed. Therefore, in order to measure 0.1 mg-Se / L which is the wastewater standard value, co-precipitation of selenite ion contained in the sample for analysis with iron (III) hydroxide results in the formation of tetravalent selenium. A pretreatment for concentration and separation of impurities is required. However, such pretreatment and the treatment of extracting the piazselenol complex with toluene are very complicated. In addition, the DAB aqueous solution deteriorates in about one week, and the DAB itself is expensive, which increases the cost for analyzing tetravalent selenium.

また、水素化物発生−原子吸光分析法や水素化物発生−ICP発光分析法は、測定に要する時間が20分程度と比較的短く、高感度測定も可能であるものの、吸光分析法に用いられる吸光光度計等の分析装置と比較して高価且つ大型な装置が必要であると共に、高圧ガスや排気設備といったユーティリティを必要とするため、現場分析で用いる簡易測定装置への適用は非常に難しい。   The hydride generation-atomic absorption analysis method and the hydride generation-ICP emission analysis method require a relatively short measurement time of about 20 minutes and can perform high-sensitivity measurement. Compared with an analysis device such as a photometer, an expensive and large-sized device is required, and utilities such as high-pressure gas and exhaust equipment are required. Therefore, application to a simple measurement device used in on-site analysis is very difficult.

また、DANを用いる蛍光分析法は、4価セレン濃度の測定範囲は0.1〜1μg−Se/Lであることから、高感度な定量分析手法ではあるものの、錯体化するのに30分の時間を要すると共に、シクロヘキサンへ抽出する作業が必要であり、煩雑である。また、界面活性剤を用いて液液抽出を簡略化した方法を採用した場合、蛍光分析法では濁度を有する試料を分析することが困難なため、分析用試料中の懸濁物(SS)の分離処理を行う必要がある。しかも、蛍光試薬として用いるDANは高価であり、4価セレンの分析にかかるコストが上昇してしまう。   In addition, since the fluorescence analysis method using DAN has a measurement range of tetravalent selenium concentration of 0.1 to 1 μg-Se / L, it is a highly sensitive quantitative analysis method, but it takes 30 minutes to complex. It takes time and requires an operation for extraction into cyclohexane, which is complicated. In addition, when adopting a method that simplifies liquid-liquid extraction using a surfactant, it is difficult to analyze a sample having turbidity by the fluorescence analysis method, so that the suspension (SS) in the sample for analysis Need to be separated. Moreover, DAN used as a fluorescent reagent is expensive, and the cost for analyzing tetravalent selenium increases.

そこで、本発明は、排水中の4価セレン濃度の現場分析に好適な定量分析方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a quantitative analysis method suitable for on-site analysis of tetravalent selenium concentration in waste water.

また、本発明は、排水中の4価セレン濃度の現場分析に好適な定量分析方法の実施するためのシステムを提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a system for carrying out a quantitative analysis method suitable for on-site analysis of tetravalent selenium concentration in waste water.

かかる課題を解決するための請求項1記載のセレンの定量分析方法は、4価セレンが溶存している分析用試料に塩酸及び硫酸の少なくともいずれか一方を添加して酸の規定度が0.13〜6.7N/Lの酸性分析用試料を得る工程と、酸性分析用試料1Lに対して5g/分以下でテトラヒドロホウ酸ナトリウムを添加し、4価セレンとテトラヒドロホウ酸ナトリウムを反応させてセレン化水素を発生させる工程と、セレン化水素を10〜20mL/分で吸引する工程と、吸引されたセレン化水素を定電位電解式センサで測定して測定値を得る工程と、測定値に基づいて分析用試料の4価セレン濃度を検量線法により分析する工程とを含み、検量線法に用いる検量線は4価セレン濃度が既知の複数の標準試料から予め求めた4価セレン濃度と定電位電解式センサの測定値との相関に基づいて作成されたものとしている。   The method for quantitative analysis of selenium according to claim 1 for solving such a problem is that at least one of hydrochloric acid and sulfuric acid is added to an analytical sample in which tetravalent selenium is dissolved, so that the normality of the acid is 0. A step of obtaining a sample for acid analysis of 13 to 6.7 N / L, and adding sodium tetrahydroborate at a rate of 5 g / min or less to 1 L of the sample for acid analysis, causing tetravalent selenium and sodium tetrahydroborate to react. A step of generating hydrogen selenide, a step of sucking hydrogen selenide at 10 to 20 mL / min, a step of measuring the sucked hydrogen selenide with a potentiostatic sensor, and obtaining a measured value; And a step of analyzing the tetravalent selenium concentration of the analytical sample based on a calibration curve method, wherein the calibration curve used for the calibration curve method is a tetravalent selenium concentration obtained in advance from a plurality of standard samples with known tetravalent selenium concentrations. Constant It is assumed that was created based on the correlation between the measured value of the position electrolytic sensor.

また、かかる課題を解決するための請求項5記載のセレンの定量分析システムは、4価セレンが溶存している分析用試料に塩酸及び硫酸の少なくともいずれか一方が添加されて、酸の規定度が0.13〜6.7N/Lに調整された酸性分析用試料を入れる密閉構造の容器と、酸性分析用試料1Lに対して5g/分以下でテトラヒドロホウ酸ナトリウムを添加する手段と、セレン化水素を測定して測定値を出力する定電位電解式センサと、酸性分析用試料から発生したセレン化水素を10〜20mL/分で吸引して定電位電解式センサに供給する供給手段と、4価セレン濃度が既知の複数の標準試料から予め求めた4価セレン濃度と定電位電解式センサの測定値との相関に基づいて作成された検量線を有すると共に検量線に基づいて測定値から分析用試料の4価セレン濃度を分析する分析手段とを含むものである。   The quantitative analysis system for selenium according to claim 5 for solving such a problem is characterized in that at least one of hydrochloric acid and sulfuric acid is added to an analytical sample in which tetravalent selenium is dissolved, and the normality of the acid is determined. A container having an airtight structure in which a sample for acid analysis adjusted to 0.13 to 6.7 N / L, means for adding sodium tetrahydroborate at a rate of 5 g / min or less to 1 L of acid analysis sample, and selenium A constant potential electrolytic sensor that measures hydrogen fluoride and outputs a measurement value; and a supply means that sucks hydrogen selenide generated from the sample for acidic analysis at 10 to 20 mL / min and supplies the hydrogen selenide to the constant potential electrolytic sensor; It has a calibration curve created based on the correlation between the tetravalent selenium concentration obtained in advance from a plurality of standard samples with known tetravalent selenium concentration and the measured value of the potentiostatic sensor, and from the measured value based on the calibration curve It is intended to include an analysis means for analyzing the tetravalent selenium concentration 析用 sample.

このように構成することで、水素の単位時間当たりの発生量を、定電位電解式センサによるセレン化水素の測定値に影響を及ぼさない量に抑えることができる。つまり、定電位電解式センサによるセレン化水素の測定を、水素の影響を十分に排除しながら行うことができる。   With this configuration, the amount of hydrogen generated per unit time can be suppressed to an amount that does not affect the measured value of hydrogen selenide by a potentiostatic sensor. That is, measurement of hydrogen selenide using a constant potential electrolytic sensor can be performed while sufficiently eliminating the influence of hydrogen.

次に、請求項2記載のセレンの定量分析方法は、4価セレンが溶存している分析用試料に塩酸及び硫酸の少なくともいずれか一方を添加して酸の規定度が0.13〜6.7N/Lの酸性分析用試料を得る工程と、酸性分析用試料1Lに対して5〜10g/分でテトラヒドロホウ酸ナトリウムを添加し、4価セレンとテトラヒドロホウ酸ナトリウムを反応させてセレン化水素を発生させる工程と、セレン化水素にキャリアーガスを500〜700mL/分で添加する工程と、セレン化水素をキャリアーガスと共に400〜600mL/分で吸引する工程と、吸引されたセレン化水素を定電位電解式センサで測定して測定値を得る工程と、測定値に基づいて分析用試料の4価セレン濃度を検量線法により分析する工程とを含み、検量線法に用いる検量線は4価セレン濃度が既知の複数の標準試料から予め求めた4価セレン濃度と定電位電解式センサの測定値との相関に基づいて作成されたものとしている。   Next, in the quantitative analysis method for selenium according to claim 2, at least one of hydrochloric acid and sulfuric acid is added to an analytical sample in which tetravalent selenium is dissolved, and the normality of the acid is 0.13 to 6. A step of obtaining a 7N / L acidic analysis sample, and sodium tetrahydroborate added at 5 to 10 g / min with respect to 1 L of the acidic analysis sample to react tetravalent selenium and sodium tetrahydroborate to hydrogen selenide Generating a hydrogen selenide, adding a carrier gas to the hydrogen selenide at 500 to 700 mL / min, sucking the hydrogen selenide together with the carrier gas at a rate of 400 to 600 mL / min, and determining the sucked hydrogen selenide. It includes a step of obtaining a measurement value by measuring with a potential electrolysis sensor, and a step of analyzing the tetravalent selenium concentration of the sample for analysis by the calibration curve method based on the measurement value, and is used for the calibration curve method Ryosen is assumed to tetravalent selenium concentration is created based on the correlation between the measured value of tetravalent selenium concentration and the constant potential electrolysis sensor obtained in advance from the known multiple standard samples.

また、請求項6記載のセレンの定量分析システムは、4価セレンが溶存している分析用試料に塩酸及び硫酸の少なくともいずれか一方が添加されて、酸の規定度が0.13〜6.7N/Lに調整された酸性分析用試料を入れる密閉構造の容器と、酸性分析用試料1Lに対して5〜10g/分でテトラヒドロホウ酸ナトリウムを添加する手段と、容器にキャリアーガスを500〜700mL/分で供給する手段と、セレン化水素を測定して測定値を出力する定電位電解式センサと、酸性分析用試料から発生したセレン化水素をキャリアーガスと共に400〜600mL/分で吸引して定電位電解式センサに供給する供給手段と、4価セレン濃度が既知の複数の標準試料から予め求めた4価セレン濃度と定電位電解式センサの測定値との相関に基づいて作成された検量線を有すると共に検量線に基づいて測定値から分析用試料の4価セレン濃度を分析する分析手段とを含むものである。   Further, in the quantitative analysis system for selenium according to claim 6, at least one of hydrochloric acid and sulfuric acid is added to the analytical sample in which tetravalent selenium is dissolved, and the normality of the acid is 0.13 to 6. A container having a sealed structure in which a sample for acid analysis adjusted to 7 N / L is placed, a means for adding sodium tetrahydroborate at 5 to 10 g / min with respect to 1 L of the sample for acid analysis, and a carrier gas of 500 to 500 A means for supplying at 700 mL / min, a potentiostatic sensor that measures hydrogen selenide and outputs the measured value, and hydrogen selenide generated from the sample for acidic analysis is sucked together with a carrier gas at 400 to 600 mL / min. Based on the correlation between the supply means for supplying to the potentiostatic sensor and the tetravalent selenium concentration obtained from a plurality of standard samples with known tetravalent selenium concentrations and the measured value of the potentiostatic sensor It is intended to include an analysis means for analyzing the tetravalent selenium concentration of the sample for analysis from the measured value based on a calibration curve which has a calibration curve prepared by have.

このように、キャリアーガスを併用することによって、定量分析精度を高めることができ、キャリアーガスを併用しない場合と比較してさらに低濃度の領域まで定量分析を行うことが可能となる。   As described above, by using the carrier gas in combination, the quantitative analysis accuracy can be improved, and it is possible to perform the quantitative analysis up to a lower concentration region than in the case where the carrier gas is not used together.

ここで、酸として硫酸が添加された酸性分析用試料に硝酸を添加し、これを加熱して硫酸白煙を生じさせることが好ましい。石炭火力発電所等から排出される脱硫排水には、有機物やヨウ化物イオンといった、セレン化水素の測定の妨害成分となる物質が含まれているが、この処理を行うことによって、有機物やヨウ化物イオンを除去でき、同時に酸性分析用試料を得ることもできる。   Here, it is preferable to add nitric acid to an acidic analysis sample to which sulfuric acid is added as an acid, and to heat the sample to generate white smoke. Desulfurization effluent discharged from coal-fired power plants, etc. contains substances that interfere with the measurement of hydrogen selenide, such as organic matter and iodide ions. By this treatment, organic matter and iodide Ions can be removed and at the same time a sample for acidic analysis can be obtained.

さらに、酸として硫酸が添加された酸性分析用試料に硝酸を添加し、これを加熱して硫酸白煙を生じさせた後、これに酸として塩酸を添加して、硫酸及び塩酸による酸の規定度を4.0〜6.7N/Lとすることが好ましい。この場合、有機物やヨウ化物イオンを除去でき、同時に酸性分析用試料を得ることができることに加えて、定電位電解式センサによるセレン化水素の定量精度を高めることができる。   Furthermore, nitric acid is added to an acid analysis sample to which sulfuric acid has been added as an acid, and this is heated to produce sulfuric acid white smoke. Then, hydrochloric acid is added as an acid to the sulfuric acid and hydrochloric acid to regulate the acid. The degree is preferably 4.0 to 6.7 N / L. In this case, organic substances and iodide ions can be removed, and at the same time, a sample for acidic analysis can be obtained. In addition, the quantitative accuracy of hydrogen selenide using a potentiostatic sensor can be increased.

請求項1記載のセレンの定量分析方法並びに請求項5記載の定量分析システムによれば、水素の単位時間当たりの発生量を、定電位電解式センサによるセレン化水素の測定値に影響を及ぼさない量に抑えることができる。つまり、定電位電解式センサによるセレン化水素の測定を、水素の影響を十分に排除しながら行うことができるので、分析用試料の4価セレン濃度を正確に定量分析することが可能となる。しかも、従来のセレンの定量分析方法のように煩雑な前処理や抽出処理を行うことなく、簡易且つ迅速に定量分析することができる。   According to the quantitative analysis method for selenium according to claim 1 and the quantitative analysis system according to claim 5, the amount of hydrogen generated per unit time does not affect the measured value of hydrogen selenide by a potentiostatic sensor. The amount can be suppressed. That is, measurement of hydrogen selenide using a potentiostatic sensor can be performed while sufficiently eliminating the influence of hydrogen, so that the tetravalent selenium concentration of the analytical sample can be accurately quantitatively analyzed. In addition, quantitative analysis can be performed easily and quickly without performing complicated pretreatment and extraction processing as in the conventional quantitative analysis method for selenium.

また、測定に供されたセレン化水素のほとんどが定電位電解式センサの電解液中に亜セレン酸イオンとして溶け込むので、分析用試料に溶存していた4価セレンを回収して再利用することが可能となる。   In addition, since most of the hydrogen selenide used for the measurement is dissolved as selenite ion in the electrolyte of the potentiostatic sensor, the tetravalent selenium dissolved in the analytical sample must be recovered and reused. Is possible.

請求項2記載のセレンの定量分析方法並びに請求項6記載の定量分析システムによれば、定量分析精度を高めることができ、キャリアーガスを併用しない場合と比較してさらに低濃度の領域まで定量分析を行うことが可能となる。   According to the quantitative analysis method for selenium according to claim 2 and the quantitative analysis system according to claim 6, the quantitative analysis accuracy can be improved, and quantitative analysis is performed even in a lower concentration region than in the case where no carrier gas is used in combination. Can be performed.

請求項3記載のセレンの定量分析方法並びに請求項7記載の定量分析システムによれば、有機物やヨウ化物イオンといったセレン化水素の測定の妨害成分となる物質が分析用試料に含まれている場合であっても、有機物やヨウ化物イオンを除去して、正確な測定値を得ることが可能となる。しかも、有機物やヨウ化物イオンの除去と同時に酸性分析用試料を得ることができるという利点を有する。   According to the quantitative analysis method for selenium according to claim 3 and the quantitative analysis system according to claim 7, when the sample for analysis contains a substance that interferes with the measurement of hydrogen selenide, such as an organic substance or iodide ion. Even so, it is possible to remove organic substances and iodide ions and obtain an accurate measurement value. Moreover, there is an advantage that a sample for acidic analysis can be obtained simultaneously with the removal of organic substances and iodide ions.

請求項4記載のセレンの定量分析方法並びに請求項8記載の定量分析システムによれば、有機物やヨウ化物イオンといったセレン化水素の測定の妨害成分となる物質が分析用試料に含まれている場合であっても、有機物やヨウ化物イオンを除去して、正確な測定値を得ることが可能となる。しかも、有機物やヨウ化物イオンの除去と同時に酸性分析用試料を得ることができるという利点を有する。さらに、定電位電解式センサによるセレン化水素の測定値(信号強度)を十分に高めることができるので、より正確且つ高精度な定量分析を行うことが可能となる。   According to the quantitative analysis method for selenium according to claim 4 and the quantitative analysis system according to claim 8, when the sample for analysis contains a substance that interferes with the measurement of hydrogen selenide, such as an organic substance or iodide ion. Even so, it is possible to remove organic substances and iodide ions and obtain an accurate measurement value. Moreover, there is an advantage that a sample for acidic analysis can be obtained simultaneously with the removal of organic substances and iodide ions. Furthermore, since the measured value (signal intensity) of hydrogen selenide by a potentiostatic sensor can be sufficiently increased, more accurate and highly accurate quantitative analysis can be performed.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

(第一の実施形態)
第一の実施形態にかかる本発明のセレンの定量分析方法は、4価セレンが溶存している分析用試料に塩酸及び硫酸の少なくともいずれか一方を添加して酸の規定度が0.13〜6.7N/Lの酸性分析用試料を得る工程と、酸性分析用試料1Lに対して5g/分以下でテトラヒドロホウ酸ナトリウムを添加し、4価セレンとテトラヒドロホウ酸ナトリウムを反応させてセレン化水素を発生させる工程と、セレン化水素を10〜20mL/分で吸引する工程と、吸引されたセレン化水素を定電位電解式センサで測定して測定値を得る工程と、測定値に基づいて分析用試料の4価セレン濃度を検量線法により分析する工程とを含み、検量線法に用いる検量線は4価セレン濃度が既知の複数の標準試料から予め求めた4価セレン濃度と定電位電解式センサの測定値との相関に基づいて作成されたものとしている。
(First embodiment)
In the method for quantitative analysis of selenium according to the first embodiment of the present invention, at least one of hydrochloric acid and sulfuric acid is added to an analytical sample in which tetravalent selenium is dissolved, and the normality of the acid is 0.13 to 0.13. A step of obtaining a sample for acid analysis of 6.7 N / L, and sodium tetrahydroborate is added at a rate of 5 g / min or less to 1 L of acid analysis sample, and tetravalent selenium is reacted with sodium tetrahydroborate to selenize. A step of generating hydrogen, a step of sucking hydrogen selenide at 10 to 20 mL / min, a step of measuring the sucked hydrogen selenide with a potentiostatic sensor and obtaining a measured value, and based on the measured value And a step of analyzing the tetravalent selenium concentration of the analytical sample by a calibration curve method. The calibration curve used for the calibration curve method is a tetravalent selenium concentration and a constant potential obtained in advance from a plurality of standard samples with known tetravalent selenium concentrations Electrolytic type Based on the correlation of the measured values of the capacitors are assumed to have been created.

本発明のセレンの定量分析方法を実施するためのシステムの一例を図1に示す。このシステム1は、4価セレンが溶存している分析用試料に塩酸及び硫酸の少なくともいずれか一方が添加されて、酸の規定度が0.13〜6.7N/Lに調整された酸性分析用試料2aを入れる密閉構造の容器2と、酸性分析用試料1Lに対して5g/分以下でテトラヒドロホウ酸ナトリウム3aを添加する手段3(以下、添加手段3と呼ぶ)と、セレン化水素を測定して測定値を出力する定電位電解式センサ4と、酸性分析用試料2aから発生したセレン化水素を10〜20mL/分で吸引して定電位電解式センサ4に供給する供給手段と、4価セレン濃度が既知の複数の標準試料から予め求めた4価セレン濃度と定電位電解式センサ4の測定値との相関に基づいて作成された検量線が記憶され、検量線に基づいて測定値から分析用試料の4価セレン濃度を分析する分析手段5を含むものである。尚、本実施形態では、定電位電解式センサ4により容器2内で発生したセレン化水素が管体9を介して吸引される。つまり、定電位電解式センサ4自体が供給手段を兼ねている。   An example of a system for carrying out the quantitative analysis method of selenium of the present invention is shown in FIG. This system 1 is an acid analysis in which at least one of hydrochloric acid and sulfuric acid is added to an analytical sample in which tetravalent selenium is dissolved, and the normality of the acid is adjusted to 0.13 to 6.7 N / L. A container 2 having a sealed structure for containing the sample 2a for use, means 3 (hereinafter referred to as addition means 3) for adding sodium tetrahydroborate 3a at 5 g / min or less to 1 L of the sample for acidic analysis, hydrogen selenide A controlled-potential electrolytic sensor 4 that measures and outputs a measured value; a supply means that sucks hydrogen selenide generated from the acidic analysis sample 2a at 10 to 20 mL / min and supplies the hydrogen selenide to the controlled-potential electrolytic sensor 4; A calibration curve created based on the correlation between the tetravalent selenium concentration obtained in advance from a plurality of standard samples with known tetravalent selenium concentrations and the measured value of the potentiostatic sensor 4 is stored, and measured based on the calibration curve. Sample for analysis from values It is intended to include analysis means 5 for analyzing the tetravalent selenium concentration. In this embodiment, hydrogen selenide generated in the container 2 by the constant potential electrolytic sensor 4 is sucked through the tube body 9. That is, the constant potential electrolytic sensor 4 itself also serves as a supply means.

また、図1に示す定量分析システム1には、定電位電解式センサ4の電解液に溶け込まなかったセレン化水素を硫酸銅溶液6aに接触させて回収する手段6(以下、回収手段6と呼ぶ)をさらに含んでいる。   Further, in the quantitative analysis system 1 shown in FIG. 1, the hydrogen selenide that has not dissolved in the electrolytic solution of the potentiostatic sensor 4 is brought into contact with the copper sulfate solution 6a and recovered (hereinafter referred to as the recovery means 6). ).

容器2には、添加手段3が管体8を介して連結され、定電位電解式センサ4が管体9を介して連結されている。当該連結部分以外は密閉されている。したがって、テトラヒドロホウ酸ナトリウム3aを酸性分析用試料2aに添加することにより発生するセレン化水素(HSe)の漏洩が防止される。 The addition means 3 is connected to the container 2 via a tube 8, and the constant potential electrolytic sensor 4 is connected via a tube 9. The parts other than the connection part are sealed. Therefore, leakage of hydrogen selenide (H 2 Se) generated by adding sodium tetrahydroborate 3a to the sample 2a for acidic analysis is prevented.

容器2を構成する材料としては、耐酸性を有する材料、例えば、ガラス、フッ素系樹脂が挙げられるがこれらに限定されない。   Examples of the material constituting the container 2 include, but are not limited to, acid-resistant materials such as glass and fluororesin.

分析用試料としては、4価セレンが溶存している可能性のあるあらゆる種類の試料が包含される。例えば、工場並びに石炭火力発電設備などから排出される排水や石炭灰処分場溶出水が挙げられるが、これらに限定されない。尚、4価セレンとは、水に溶存して亜セレン酸イオン(SeO 2−)の形態で存在しているセレンを意味している。 Samples for analysis include all types of samples in which tetravalent selenium may be dissolved. Examples thereof include, but are not limited to, wastewater discharged from factories and coal-fired power generation facilities and coal ash disposal site elution water. The tetravalent selenium means selenium dissolved in water and existing in the form of selenite ion (SeO 3 2− ).

酸性分析用試料2aは分析用試料に塩酸及び硫酸の少なくともいずれか一方を添加して得られる。即ち、塩酸単独、硫酸単独、塩酸と硫酸とを混合して添加することで得られる。尚、定電位電解式センサ4による測定の際の信号強度を高めるためには、塩酸を用いることが好ましい。   The acid analysis sample 2a is obtained by adding at least one of hydrochloric acid and sulfuric acid to the analysis sample. That is, it can be obtained by adding hydrochloric acid alone, sulfuric acid alone, or a mixture of hydrochloric acid and sulfuric acid. In order to increase the signal intensity at the time of measurement by the constant potential electrolytic sensor 4, it is preferable to use hydrochloric acid.

酸性分析用試料2aの酸の規定値は、分析用試料に添加された塩酸及び硫酸の少なくともいずれか一方により規定され、0.13〜6.7N/Lとすればよいが、0.67〜6.7N/Lとすることが好ましく、1.3〜6.7N/Lとすることがより好ましく、2.0〜6.7N/Lとすることがさらに好ましく、4.0〜6.7N/Lとすることが最も好ましい。酸の規定値を6.7N/L超とすると、定量分析終了後の酸性分析用試料に4価セレンが未反応のまま残留し易く、正確な定量分析結果が得られなくなる虞があると共に、酸の使用量も増加してしまい、好ましくない。酸の規定値を0.13N/L未満とすると、定電位電解式センサ4による測定の際の信号強度が十分なものとはならない。酸の規定値を4.0〜6.7N/Lの範囲に近づけるにつれて、定電位電解式センサ4による測定の際の信号強度が十分なものとなる。また、定量分析終了後の酸性分析用試料に4価セレンが未反応のまま残留する虞も無くなる。   The specified value of the acid of the acid analysis sample 2a is defined by at least one of hydrochloric acid and sulfuric acid added to the analysis sample, and may be 0.13 to 6.7 N / L. It is preferably 6.7 N / L, more preferably 1.3 to 6.7 N / L, still more preferably 2.0 to 6.7 N / L, and more preferably 4.0 to 6.7 N. / L is most preferable. If the specified value of the acid exceeds 6.7 N / L, the tetravalent selenium tends to remain unreacted in the acidic analysis sample after completion of the quantitative analysis, and an accurate quantitative analysis result may not be obtained. The amount of acid used is also increased, which is not preferable. When the specified value of the acid is less than 0.13 N / L, the signal intensity at the time of measurement by the potentiostatic sensor 4 is not sufficient. As the specified value of acid approaches the range of 4.0 to 6.7 N / L, the signal intensity at the time of measurement by the potentiostatic sensor 4 becomes sufficient. Further, there is no possibility that tetravalent selenium remains unreacted in the acidic analysis sample after completion of the quantitative analysis.

添加する酸の濃度及び量は、例えば、分析用試料が中性でその容量が5mLの場合には、0.2〜10mol/L、好ましくは1.0〜10mol/L、より好ましくは2.0〜10mol/L、さらに好ましくは3.0〜10mol/L、最も好ましくは6.0〜10mol/Lの濃度の塩酸水溶液(0.2〜10N/L、好ましくは1.0〜10N/L、より好ましくは2.0〜10N/L、さらに好ましくは3.0〜10N/L、最も好ましくは6.0〜10N/Lの濃度の塩酸水溶液)を10mL添加すればよい。   The concentration and amount of the acid to be added are, for example, 0.2 to 10 mol / L, preferably 1.0 to 10 mol / L, more preferably 2.10 when the sample for analysis is neutral and the volume is 5 mL. Hydrochloric acid aqueous solution having a concentration of 0 to 10 mol / L, more preferably 3.0 to 10 mol / L, most preferably 6.0 to 10 mol / L (0.2 to 10 N / L, preferably 1.0 to 10 N / L) More preferably, 10 mL of a hydrochloric acid aqueous solution having a concentration of 2.0 to 10 N / L, more preferably 3.0 to 10 N / L, and most preferably 6.0 to 10 N / L may be added.

ここで、工場並びに石炭火力発電設備などから排出される排水や石炭灰処分場溶出水には、有機化合物やヨウ化物イオンといったセレン化水素を定電位電解式センサ4で測定する際の妨害物質が含まれている場合がある。そこで、分析用試料をJIS法(JIS−K0102.67.3.)に準じて前処理することが好ましい。この前処理は、分析用試料に硫酸及び硝酸を添加し、加熱して白煙硫酸を発生させる手法である。これにより、有機化合物を除去することができることが知られているが、本願発明者等は、この手法によって、ヨウ化物イオンも同時に除去できることを見出した。しかも、分析用試料に硫酸を添加しているので、硫酸により規定される酸の既定値を0.13N/L以上とすれば、同時に酸性分析用試料を調整することも可能となり、好ましい。尚、JIS法に準じた場合、分析用試料の硫酸による酸の既定値は、0.34N/Lとなる。つまり、JIS法に準じた方法を採用するだけで、酸性分析用試料が得られることになる。勿論、硫酸の濃度をさらに高めて前処理を行うようにしてもよい。硝酸は、テトラヒドロホウ酸ナトリウムの還元剤としての作用を高める効果を有しないので、酸性分析用試料の酸による既定値は、あくまでも硫酸及び塩酸の少なくともいずれかにより規定する必要がある。尚、JIS法に準じた場合、分析用試料への硝酸の添加量は、試料50mLに対し、濃硝酸(13.5N/L)2mLである。   Here, wastewater discharged from factories and coal-fired power generation facilities and elution water from coal ash disposal sites contain substances that interfere with the measurement of hydrogen selenide, such as organic compounds and iodide ions, using the potentiostatic sensor 4. May be included. Therefore, it is preferable to pre-process the analysis sample according to the JIS method (JIS-K0102.67.3.). This pretreatment is a technique in which sulfuric acid and nitric acid are added to an analytical sample and heated to generate white fuming sulfuric acid. Thus, it is known that the organic compound can be removed, but the inventors of the present application have found that this method can also remove iodide ions at the same time. Moreover, since sulfuric acid is added to the analysis sample, it is preferable that the acid analysis sample be prepared at the same time if the predetermined value of the acid defined by the sulfuric acid is 0.13 N / L or more. In addition, when conforming to the JIS method, the default value of the acid by sulfuric acid of the analysis sample is 0.34 N / L. That is, a sample for acid analysis can be obtained simply by adopting a method according to the JIS method. Of course, the pretreatment may be performed by further increasing the concentration of sulfuric acid. Since nitric acid does not have the effect of enhancing the action of sodium tetrahydroborate as a reducing agent, the default value for the acid in the sample for acidic analysis needs to be defined by at least one of sulfuric acid and hydrochloric acid. In addition, when conforming to the JIS method, the amount of nitric acid added to the analytical sample is 2 mL of concentrated nitric acid (13.5 N / L) with respect to 50 mL of the sample.

さらに、JIS法に準じた前処理により得られた酸性分析用試料に対し、硫酸及び塩酸の少なくともいずれか一方、好ましくは塩酸を添加し、酸の既定値を4.0〜6.7N/Lとすることが好ましい。この場合には、有機化合物やヨウ化物イオンといったセレン化水素を定電位電解式センサ4で測定する際の妨害物質を除去できると共に、定電位電解式センサ4による測定の際の信号強度を十分なものとすることができる。また、定量分析終了後の酸性分析用試料に4価セレンが未反応のまま残留する虞も無くなる。   Furthermore, at least one of sulfuric acid and hydrochloric acid, preferably hydrochloric acid, is added to the acidic analysis sample obtained by the pretreatment according to the JIS method, and the default value of the acid is set to 4.0 to 6.7 N / L. It is preferable that In this case, interfering substances when measuring hydrogen selenide such as organic compounds and iodide ions with the potentiostatic sensor 4 can be removed, and the signal intensity when measuring with the potentiostatic sensor 4 is sufficient. Can be. Further, there is no possibility that tetravalent selenium remains unreacted in the acidic analysis sample after completion of the quantitative analysis.

尚、硝酸添加手段及び塩酸添加手段としては、後述する添加手段3と同様の機構を有するものを用いればよい。また、加熱装置としては、JIS法による前処理は170℃で行う必要があることから、酸性分析用試料を170℃程度に加熱することのできるヒーター等を用いればよい。   As the nitric acid addition means and hydrochloric acid addition means, those having the same mechanism as the addition means 3 described later may be used. Further, as the heating device, since the pretreatment by the JIS method needs to be performed at 170 ° C., a heater or the like that can heat the acidic analysis sample to about 170 ° C. may be used.

添加手段3からは、酸性分析用試料1Lに対してテトラヒドロホウ酸ナトリウム3aが5g/分以下で添加される。テトラヒドロホウ酸ナトリウム3aと酸性分析用試料2aは、化4に示す化学反応式により亜セレン酸イオンと反応してセレン化水素を発生する。   From addition means 3, sodium tetrahydroborate 3a is added at 5 g / min or less to 1 L of acidic analysis sample. Sodium tetrahydroborate 3a and sample 2a for acid analysis react with selenite ions according to the chemical reaction formula shown in Chemical formula 4 to generate hydrogen selenide.

テトラヒドロホウ酸ナトリウム3aは吸湿性が強く、空気中の水分を吸収して徐々に劣化する。したがって、テトラヒドロホウ酸ナトリウム3aはこれを安定に保持しうる溶媒中に溶解させて用いる。テトラヒドロホウ酸ナトリウムを溶解する溶媒としては、弱アルカリ性の溶媒を用いることが好ましい。酸性の溶媒を用いるとテトラヒドロホウ酸ナトリウムが劣化してしまう虞がある。中性の溶媒を用いた場合にも、テトラヒドロホウ酸ナトリウムが徐々に劣化してしまう虞がある。強アルカリ性の溶媒を用いた場合には、酸性分析用試料2aに添加した際にpHがアルカリ側に変動し易くなり、テトラヒドロホウ酸ナトリウムの還元剤として機能が低下し、分析用試料に溶存している亜セレン酸イオンを十分に還元できなくなる虞がある。即ち、テトラヒドロホウ酸ナトリウムを劣化させることなく、また、酸性分析用試料2aに添加した際にpHをアルカリ側に変動させてテトラヒドロホウ酸ナトリウムの還元剤としての機能を低下させることのない溶媒を用いればよい。例えば、0.1mol/Lの水酸化ナトリウム溶液が挙げられるが、これに限定されるものではない。   Sodium tetrahydroborate 3a is highly hygroscopic and gradually deteriorates by absorbing moisture in the air. Therefore, sodium tetrahydroborate 3a is used by dissolving it in a solvent capable of stably maintaining it. As a solvent for dissolving sodium tetrahydroborate, it is preferable to use a weakly alkaline solvent. If an acidic solvent is used, sodium tetrahydroborate may be deteriorated. Even when a neutral solvent is used, sodium tetrahydroborate may be gradually deteriorated. When a strongly alkaline solvent is used, the pH tends to fluctuate to the alkali side when added to the acidic analysis sample 2a, and its function as a reducing agent for sodium tetrahydroborate is reduced and dissolved in the analysis sample. There is a risk that the selenite ion that is present cannot be sufficiently reduced. That is, a solvent that does not degrade sodium tetrahydroborate and does not lower the function of sodium tetrahydroborate as a reducing agent by changing the pH to the alkali side when added to the sample for acidic analysis 2a. Use it. For example, a 0.1 mol / L sodium hydroxide solution may be mentioned, but is not limited thereto.

尚、テトラヒドロホウ酸ナトリウムは還元剤として広く用いられている化合物であり、安価で入手し易い。また、エチレンジアミン四酢酸を加えることによって、0.1mol/Lの水酸化ナトリウム溶液に溶解させて30日間安定に保存することができる(A. D. Idowu, P. K. Dasgupta, Z. Genfa, and K. Toda: “A Gas-Phase Chemiluminescence -Based Analyzer for Waterborne Arsenic”, Anal. Chem., 78, 7088-7097 (2006))。つまり、使用の簡便性と安定性とを兼ね備えた試薬であり、現場分析に用いる試薬として非常に好適である。   In addition, sodium tetrahydroborate is a compound widely used as a reducing agent, and is inexpensive and easily available. Further, by adding ethylenediaminetetraacetic acid, it can be dissolved in a 0.1 mol / L sodium hydroxide solution and stably stored for 30 days (AD Idowu, PK Dasgupta, Z. Genfa, and K. Toda: “ A Gas-Phase Chemiluminescence-Based Analyzer for Waterborne Arsenic ”, Anal. Chem., 78, 7088-7097 (2006)). That is, it is a reagent having both ease of use and stability, and is very suitable as a reagent used for on-site analysis.

添加手段3としては、テトラヒドロホウ酸ナトリウム3aを溶解させた溶液の添加速度を制御しうるものが適宜用いられる。例えば、分液漏斗やビュレットのように、コック(バルブ)の開度の調節によって添加速度を制御可能なものを用いることもできるし、バルブが開状態の時にのみ一定の速度で添加可能なものを用いることもできる。また、添加手段3として、ペリスタルティックポンプのような制御性の高いものを用いることで、より正確な定量分析が可能となる。   As the adding means 3, one that can control the addition rate of a solution in which sodium tetrahydroborate 3a is dissolved is appropriately used. For example, one that can control the addition rate by adjusting the opening of the cock (valve), such as a separatory funnel or burette, or one that can be added at a constant rate only when the valve is open Can also be used. Further, by using a highly controllable device such as a peristaltic pump as the adding means 3, more accurate quantitative analysis is possible.

酸性分析用試料2aに添加されるテトラヒドロホウ酸ナトリウム3aの添加速度は、酸性分析用試料1Lに対して5g/分以下とすればよいが、4g/分以下とすることが好ましい。この場合には、単位時間当たりの水素の発生を抑えながら分析用試料に溶存している亜セレン酸イオンをセレン化水素に還元することができる。つまり、定電位電解式センサ4によるセレン化水素の測定を妨害することのない水素発生量に抑えることができる。テトラヒドロホウ酸ナトリウム3aを酸性分析用試料1Lに対して5g/分を超える速度で添加すると、セレン化水素の測定に影響を及ぼす量の水素が発生する虞がある。   The addition rate of sodium tetrahydroborate 3a added to the acidic analysis sample 2a may be 5 g / min or less with respect to 1 L of the acidic analysis sample, but is preferably 4 g / min or less. In this case, selenite ions dissolved in the analytical sample can be reduced to hydrogen selenide while suppressing the generation of hydrogen per unit time. That is, it is possible to suppress the hydrogen generation amount without interfering with the measurement of hydrogen selenide by the constant potential electrolytic sensor 4. If sodium tetrahydroborate 3a is added at a rate exceeding 5 g / min with respect to 1 L of the acidic analysis sample, hydrogen may be generated in an amount that affects the measurement of hydrogen selenide.

ここで、テトラヒドロホウ酸ナトリウムの添加速度の下限値については、定電位電解式センサにより測定されるセレン化水素の単位時間当たりの測定値(定電位電解式センサが出力する信号強度を意味する。以下、測定値を信号強度と呼ぶこともある。)が十分に確保され、定量分析の迅速性が確保される値が適宜選択される。例えば、酸性分析用試料1Lに対して0.01g/分以上とすればよいが、0.1g/分以上とすることが好ましく、0.2g/分以上とすることがより好ましい。   Here, the lower limit value of the addition rate of sodium tetrahydroborate means a measured value per unit time of hydrogen selenide measured by a potentiostatic sensor (the signal intensity output from the potentiostatic sensor). Hereinafter, the measured value may be referred to as signal intensity), and a value that sufficiently secures the rapidity of quantitative analysis is appropriately selected. For example, it may be 0.01 g / min or more with respect to 1 L of the acidic analysis sample, but is preferably 0.1 g / min or more, and more preferably 0.2 g / min or more.

尚、定量分析の迅速性を最大限に発揮させるためには、セレン化水素の測定に影響を及ぼす量の水素を発生させることなく、添加速度を速めることが好ましい。即ち、酸性分析用試料1Lに対して1g/分以上とすることが好ましく、2g/分以上とすることがより好ましく、3g/分以上とすることがさらに好ましい。   In order to maximize the speed of quantitative analysis, it is preferable to increase the addition rate without generating an amount of hydrogen that affects the measurement of hydrogen selenide. That is, it is preferably 1 g / min or more, more preferably 2 g / min or more, and further preferably 3 g / min or more with respect to 1 L of the acidic analysis sample.

テトラヒドロホウ酸ナトリウム3aの添加速度は、テトラヒドロホウ酸ナトリウム3aを溶解させた溶液のテトラヒドロホウ酸ナトリウム濃度並びに酸性分析用試料2aに対する添加速度により適宜制御される。   The addition rate of sodium tetrahydroborate 3a is appropriately controlled by the concentration of sodium tetrahydroborate in the solution in which sodium tetrahydroborate 3a is dissolved and the addition rate of the sample for acidic analysis 2a.

つまり、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度を高めて酸性分析用試料2aに添加すれば、酸性分析用試料1Lに対するテトラヒドロホウ酸ナトリウム3aの添加速度を高めることができる。また、酸性分析用試料2aに対するテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加速度を高めれば、酸性分析用試料1Lに対するテトラヒドロホウ酸ナトリウム3aの添加速度を高めることができる。逆に、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度を低くして酸性分析用試料2aに添加すれば、酸性分析用試料1Lに対するテトラヒドロホウ酸ナトリウム3aの添加速度を低下させることができる。また、酸性分析用試料2aに対するテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加速度を低下させれば、酸性分析用試料1Lに対するテトラヒドロホウ酸ナトリウム3aの添加速度を低下させることができる。したがって、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度並びに酸性分析用試料2aに対する添加速度を適宜制御することによって、テトラヒドロホウ酸ナトリウム3aの添加速度を制御すればよい。   That is, if the concentration of the sodium tetrahydroborate solution is increased and added to the acidic analysis sample 2a, the addition rate of the sodium tetrahydroborate 3a to the acidic analysis sample 1L can be increased. Further, if the addition rate of the sodium tetrahydroborate solution to the acidic analysis sample 2a is increased, the addition rate of the sodium tetrahydroborate 3a to the acidic analysis sample 1L can be increased. Conversely, if the concentration of the sodium tetrahydroborate solution is lowered and added to the acidic analysis sample 2a, the rate of addition of the sodium tetrahydroborate 3a to the acidic analysis sample 1L can be reduced. Further, if the addition rate of the sodium tetrahydroborate solution to the acidic analysis sample 2a is reduced, the addition rate of the sodium tetrahydroborate 3a to the acidic analysis sample 1L can be reduced. Therefore, the addition rate of sodium tetrahydroborate 3a may be controlled by appropriately controlling the concentration of the sodium tetrahydroborate solution and the addition rate to the acidic analysis sample 2a.

一例を挙げて説明すると、濃度が3g/L超5g/L以下のテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液であれば、酸性分析用試料15mLに対して5〜8mL/分とするのが好ましい。濃度が1g/L〜3g/Lのテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液であれば、酸性分析用試料15mLに対して5〜35mL/分とするのが好ましく、10〜15mL/分とするのがより好ましい。この場合には、単位時間当たりの水素の発生が抑えられ、セレン化水素の測定が妨害されない。しかも、セレン化水素の信号強度の十分な確保と定量分析の迅速性が確保される。   For example, if it is a sodium tetrahydroborate solution having a concentration of more than 3 g / L and not more than 5 g / L, the concentration is preferably 5 to 8 mL / min with respect to 15 mL of the sample for acidic analysis. If it is a sodium tetrahydroborate solution with a concentration of 1 g / L to 3 g / L, it is preferably 5 to 35 mL / min, more preferably 10 to 15 mL / min, with respect to 15 mL of the sample for acidic analysis. In this case, generation of hydrogen per unit time is suppressed and measurement of hydrogen selenide is not hindered. In addition, sufficient signal intensity of hydrogen selenide and rapidness of quantitative analysis are ensured.

酸性分析用試料2aへのテトラヒドロホウ酸ナトリウム3aの添加量については、分析用試料に溶存していると考えられる4価セレンの全量をセレン化水素に還元しうる量以上の量が適宜選択される。化4に示されるように、1molのHSeO(SeO 2-)を還元させてセレン化水素を発生させるためには、3/4molのNaBH(BH -)が必要である。したがって、4価セレン1mgに対して最低でも0.38mgのNaBHが必要である。ここで、分析用試料に溶存している4価セレンの全量を確実にセレン化水素に還元するためには、分析用試料に含まれていると考えられる4価セレンの全量に対して過剰量のテトラヒドロホウ酸ナトリウムの量を添加することが好ましい。即ち、分析用試料の4価セレン濃度が1mg/L以下であると仮定した場合には、分析用試料1Lに対して0.38mg〜6.7gのテトラヒドロホウ酸ナトリウムを添加することが好ましく、3.8mg〜3.4gとすることがより好ましく、38mg〜2.0gとすることがさらに好ましい。6.7gを超える量のテトラヒドロホウ酸ナトリウムを添加しても、セレン化水素の測定に影響を及ぼすことは無いが、セレン化水素発生反応には関与しないので、無駄である。例えば、本発明者等の実験によれば、15mLの酸性分析用試料2aに対して3g/Lのテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液を10mL添加することで、少なくとも0.7mg/Se−Lの分析用試料であれば分析用試料に溶存している4価セレンの90%以上を10分以内にセレン化水素に還元できることが本願発明者等の実験により確認されている。しかしながら、この条件に限定されるものではない。 As for the amount of sodium tetrahydroborate 3a added to the acid analysis sample 2a, an amount that is more than the amount capable of reducing the total amount of tetravalent selenium considered to be dissolved in the analysis sample to hydrogen selenide is appropriately selected. The As shown in Chemical Formula 4, in order to reduce 1 mol of H 2 SeO 3 (SeO 3 2− ) to generate hydrogen selenide, 3/4 mol of NaBH 4 (BH 4 ) is required. Therefore, a minimum of 0.38 mg NaBH 4 is required for 1 mg of tetravalent selenium. Here, in order to reliably reduce the total amount of tetravalent selenium dissolved in the analytical sample to hydrogen selenide, an excess amount relative to the total amount of tetravalent selenium considered to be contained in the analytical sample. It is preferred to add an amount of sodium tetrahydroborate. That is, when it is assumed that the tetravalent selenium concentration of the analytical sample is 1 mg / L or less, it is preferable to add 0.38 mg to 6.7 g of sodium tetrahydroborate to 1 L of the analytical sample, It is more preferable to set it as 3.8 mg-3.4 g, and it is still more preferable to set it as 38 mg-2.0 g. Even if an amount of sodium tetrahydroborate exceeding 6.7 g is added, it does not affect the measurement of hydrogen selenide, but it is useless because it does not participate in the hydrogen selenide generation reaction. For example, according to experiments by the present inventors, an analytical sample of at least 0.7 mg / Se-L is obtained by adding 10 mL of 3 g / L sodium tetrahydroborate solution to 15 mL of acidic analytical sample 2a. Then, it has been confirmed by experiments by the present inventors that 90% or more of tetravalent selenium dissolved in the sample for analysis can be reduced to hydrogen selenide within 10 minutes. However, it is not limited to this condition.

また、酸性分析用試料2aへのテトラヒドロホウ酸ナトリウム3aの添加開始時から定電位電解式センサ4による測定が終了するまでの間は、酸性分析用試料2aを撹拌し続けることが好ましい。撹拌を十分に行わないと、酸性分析用試料2aに添加したテトラヒドロホウ酸ナトリウム3aが十分に拡散せずに酸性分析用試料2aと不均一に反応しやすくなり、定電位電解式センサ4によるセレン化水素の信号強度が低下する虞がある。   Further, it is preferable to continue stirring the acidic analysis sample 2a from the start of the addition of the sodium tetrahydroborate 3a to the acidic analysis sample 2a until the measurement by the constant potential electrolytic sensor 4 is completed. If the stirring is not sufficiently performed, the sodium tetrahydroborate 3a added to the acidic analysis sample 2a does not sufficiently diffuse and easily reacts nonuniformly with the acidic analysis sample 2a. There is a possibility that the signal intensity of hydrogen fluoride may be reduced.

酸性分析用試料2aにテトラヒドロホウ酸ナトリウム3aを添加することにより発生したセレン化水素は定電位電解式センサ4により吸引されて随時測定され、測定値が出力される。   Hydrogen selenide generated by adding sodium tetrahydroborate 3a to the acidic analysis sample 2a is sucked by the constant potential electrolytic sensor 4 and measured as needed, and a measured value is output.

定電位電解式センサ4によるセレン化水素の測定原理を図2に示す。セレン化水素はガス透過性膜を通じて電解液中に拡散吸収される。電解液中に拡散吸収されたセレン化水素は、電解液中で一定の電位で電解されると電流が発生する。定電位電解センサ4は、このときの電流を増幅器14で増幅させて測定するものである。電解時には、作用電極11において酸化反応が起こり(化学反応式A)、対極13では還元反応が進行する(化学反応式B)。作用電極11と対極13に流れる電流はセレン化水素濃度に比例する。照合電極12は照合電極用基準電源12aと接続され、照合電極に対する作用電極の電位を規制して電解を行う。
(化学反応式A)作用電極:HSe+3HO→HSeO+6H+6e
(化学反応式B)対極:O+4H+4e→2H
The measurement principle of hydrogen selenide by the constant potential electrolytic sensor 4 is shown in FIG. Hydrogen selenide is diffused and absorbed into the electrolyte through the gas permeable membrane. The hydrogen selenide diffused and absorbed in the electrolytic solution generates an electric current when electrolyzed at a constant potential in the electrolytic solution. The constant potential electrolytic sensor 4 measures the current at this time by amplifying it with an amplifier 14. During electrolysis, an oxidation reaction occurs at the working electrode 11 (chemical reaction formula A), and a reduction reaction proceeds at the counter electrode 13 (chemical reaction formula B). The current flowing through the working electrode 11 and the counter electrode 13 is proportional to the hydrogen selenide concentration. The verification electrode 12 is connected to a verification electrode reference power source 12a, and performs electrolysis by regulating the potential of the working electrode with respect to the verification electrode.
(Chemical reaction formula A) Working electrode: H 2 Se + 3H 2 O → H 2 SeO 3 + 6H + + 6e
(Chemical reaction formula B) Counter electrode: O 2 + 4H + + 4e → 2H 2 O

化学反応式Aに示されるように、定電位電解式センサ4の作用電極11表面における反応により、定電位電解式センサ4に吸引されて測定に供されたセレン化水素が電解液に取り込まれる。その結果、電解液には分析用試料に溶存していた4価セレンのほとんどが回収される。したがって、この電解液からセレンを回収して再利用することができる。つまり、本発明によれば、4価セレンの定量分析と、分析用試料に含まれている4価セレンの回収の両立を図ることができる。   As shown in the chemical reaction formula A, hydrogen selenide sucked into the constant potential electrolytic sensor 4 and used for measurement is taken into the electrolytic solution by a reaction on the surface of the working electrode 11 of the constant potential electrolytic sensor 4. As a result, most of the tetravalent selenium dissolved in the sample for analysis is recovered in the electrolytic solution. Therefore, selenium can be recovered from this electrolytic solution and reused. That is, according to the present invention, it is possible to achieve both the quantitative analysis of tetravalent selenium and the recovery of tetravalent selenium contained in the analytical sample.

本実施形態における定電位電解式センサ4は漏洩ガス検知器として市販されている半導体材料ガス検知器である新コスモス電機製XPS−7(セレン化水素専用センサユニットXDS−7Se)が挙げられるが、これに限定されるものではなく、これと機能的に類似するものを用いることができる。   The constant potential electrolysis sensor 4 in the present embodiment includes XPS-7 manufactured by New Cosmos Electric, which is a semiconductor material gas detector marketed as a leak gas detector (dedicated hydrogen selenide sensor unit XDS-7Se). It is not limited to this, What is functionally similar to this can be used.

ここで、容器2内で発生したセレン化水素を定電位電解式センサ4で測定するためには、セレン化水素を定電位電解式センサ4に供給する供給手段を備える必要がある。新コスモス電機製XPS−7はガス吸引機能を有しており、これを利用して容器2内で発生したセレン化水素を吸引する。つまり、定電位電解式センサ4のガス吸引機能が容器2内で発生したセレン化水素を定電位電解式センサ4に供給する供給手段として機能する。尚、新コスモス電機製XPS−7のガス吸引機能は15mL/分であり、上記分析条件は、この吸引速度に基づいて導出されたものであるが、上記分析条件は、ガス吸引速度が10〜20mL/分であっても適用できるものと考えられる。   Here, in order to measure the hydrogen selenide generated in the container 2 with the constant potential electrolytic sensor 4, it is necessary to provide a supply means for supplying the hydrogen selenide to the constant potential electrolytic sensor 4. New Cosmos Electric XPS-7 has a gas suction function, and by using this, hydrogen selenide generated in the container 2 is sucked. That is, the gas suction function of the constant potential electrolytic sensor 4 functions as supply means for supplying hydrogen selenide generated in the container 2 to the constant potential electrolytic sensor 4. The XPS-7 manufactured by New Cosmos Electric has a gas suction function of 15 mL / min, and the analysis conditions are derived based on the suction speed. It is considered that even 20 mL / min can be applied.

次に、分析手段5では、定電位電解式センサ4から出力された測定値が入力され、当該測定値に基づいて分析用試料の4価セレン濃度が検量線法により分析される。   Next, in the analysis means 5, the measurement value output from the constant potential electrolytic sensor 4 is input, and the tetravalent selenium concentration of the analysis sample is analyzed by the calibration curve method based on the measurement value.

検量線法に用いる検量線は、4価セレン濃度が既知の複数の標準試料から予め求めた4価セレン濃度と定電位電解式センサ4の測定値(セレン化水素の信号強度)との相関に基づいて作成されたものである。さらに具体的に説明すると、4価セレン濃度が既知の複数の標準試料をそれぞれに対し、酸を添加して酸性分析用試料を得る工程と、酸性分析用試料1Lに対して5g/分以下でテトラヒドロホウ酸ナトリウムを添加し、4価セレンとテトラヒドロホウ酸ナトリウムを反応させてセレン化水素を発生させる工程と、セレン化水素を定電位電解式センサで測定して測定値を得る工程とを実行し、得られた測定値(セレン化水素の信号強度)と4価セレン濃度との関係から、最小二乗法などの公知の手法によりフィッティングして得ることが可能である。   The calibration curve used in the calibration curve method is a correlation between the tetravalent selenium concentration obtained beforehand from a plurality of standard samples with known tetravalent selenium concentrations and the measured value of the potentiostatic sensor 4 (hydrogen selenide signal intensity). It was created based on. More specifically, a step of adding an acid to each of a plurality of standard samples having a known tetravalent selenium concentration to obtain an acid analysis sample, and 5 g / min or less with respect to 1 L of the acid analysis sample Adding sodium tetrahydroborate, reacting tetravalent selenium with sodium tetrahydroborate to generate hydrogen selenide, and measuring hydrogen selenide with a potentiostatic sensor to obtain measured values From the relationship between the obtained measured value (the signal intensity of hydrogen selenide) and the tetravalent selenium concentration, it can be obtained by fitting by a known method such as the least square method.

検量線法による分析用試料の4価セレン濃度の分析は、例えば、コンピュータ上で実行することによって実現される。つまり、分析手段5として、例えば、コンピュータを用いる。   The analysis of the tetravalent selenium concentration of the sample for analysis by the calibration curve method is realized, for example, by executing it on a computer. That is, for example, a computer is used as the analysis means 5.

図3に分析手段5としてのコンピュータ15の全体構成を示す。コンピュータ15は、制御部16、記憶部17、入力部18、表示部19及びメモリ20を備え相互にバス等の信号回線21により接続されている。また、コンピュータ10にはデータサーバ22が通信回線等により接続されており、その通信回線等を介してデータや制御指令等の信号の送受信(出入力)が行われる。   FIG. 3 shows the overall configuration of the computer 15 as the analysis means 5. The computer 15 includes a control unit 16, a storage unit 17, an input unit 18, a display unit 19, and a memory 20, which are connected to each other by a signal line 21 such as a bus. In addition, a data server 22 is connected to the computer 10 via a communication line or the like, and transmission / reception (input / output) of signals such as data and control commands is performed via the communication line.

制御部16は記憶部17に記憶されている検量線の係数(傾きと切片)により、分析用試料から得られた測定値(セレン化水素の信号強度)から分析用試料の4価セレン濃度の解析に係る演算を行うものであり、例えばCPUである。記憶部17は少なくともデータやプログラムを記憶可能な装置であり、例えばハードディスクである。入力部18は少なくとも作業者の命令をCPUに与えるためのインターフェイスであり、例えばキーボードである。表示部19は制御部16の制御により文字や図形等の表示を行うものであり、例えばディスプレイである。メモリ20は制御部16が各種制御や演算を実行する際の作業領域であるメモリ空間となる。データサーバ22はデータを少なくとも記憶可能なサーバである。定電位電解式センサ4により出力される測定値(セレン化水素の信号強度)はデータサーバ22に一旦保存された後、コンピュータ15に送信される。尚、データサーバ22を備えることなく、定電位電解式センサ4により出力される測定値(セレン化水素の信号強度)を直接コンピュータ15に送信することも可能である。   The control unit 16 uses the calibration curve coefficients (slope and intercept) stored in the storage unit 17 to calculate the tetravalent selenium concentration of the analytical sample from the measured value (hydrogen selenide signal intensity) obtained from the analytical sample. It performs operations related to analysis, and is, for example, a CPU. The storage unit 17 is a device capable of storing at least data and programs, and is, for example, a hard disk. The input unit 18 is an interface for giving at least an operator command to the CPU, and is, for example, a keyboard. The display unit 19 displays characters, graphics, and the like under the control of the control unit 16 and is, for example, a display. The memory 20 becomes a memory space that is a work area when the control unit 16 executes various controls and calculations. The data server 22 is a server capable of storing at least data. The measurement value (hydrogen selenide signal intensity) output by the potentiostatic sensor 4 is temporarily stored in the data server 22 and then transmitted to the computer 15. Note that the measurement value (the signal intensity of hydrogen selenide) output from the potentiostatic sensor 4 can be directly transmitted to the computer 15 without providing the data server 22.

ここで、定電位電解センサ4では、測定される信号強度は、図8に示すように、例えば0〜10分間の信号プロファイルとして出力される。測定開始初期では、定電位電解式センサ4により吸引されているのが容器2内の空気であるため、信号強度が0となっている。検量線を作成するための測定値及び分析用試料の測定値は、信号プロファイルのピーク強度としてもよいし、信号プロファイルの面積値としてもよい。いずれの場合にも4価セレン濃度が0.01〜0.7mg−Se/Lの範囲で極めて高い直線性が得られることが本願発明者等の実験により確認されている。即ち、0.01〜0.7mg−Se/Lの範囲においては、極めて高精度に分析用試料の4価セレン濃度の定量が可能である。   Here, in the constant potential electrolytic sensor 4, the measured signal intensity is output as a signal profile of 0 to 10 minutes, for example, as shown in FIG. At the beginning of the measurement, since the air in the container 2 is sucked by the constant potential electrolytic sensor 4, the signal intensity is zero. The measurement value for creating the calibration curve and the measurement value of the sample for analysis may be the peak intensity of the signal profile or the area value of the signal profile. In any case, it has been confirmed by experiments by the inventors of the present application that extremely high linearity is obtained when the tetravalent selenium concentration is in the range of 0.01 to 0.7 mg-Se / L. That is, in the range of 0.01 to 0.7 mg-Se / L, the tetravalent selenium concentration of the analytical sample can be quantified with extremely high accuracy.

容器2内で発生したセレン化水素はガス透過性膜を通じてそのほとんどが電解液中に拡散吸収されるが、一部のセレン化水素がガス透過性膜を通過せず、電解液中に拡散吸収されずに定電位電解式センサ4から排出される場合がある。そこで、回収手段6では、このようなセレン化水素を硫酸銅溶液6aに接触させて回収する。硫酸銅溶液6aに接触したセレン化水素は硫酸銅溶液6aに吸収されて回収される。したがって、セレン化水素が環境中に飛散することがないだけでなく、産業上有用なセレンを再利用することができるという優れた利点を有する。尚、硫酸銅溶液に吸収されたセレン化水素は沈殿物として固定化され、回収される。ここで、回収手段に用いる溶液は硫酸銅溶液に限定されるものではなく、銅、亜鉛、銀、水銀、カドミウム、鉄などの重金属塩、例えば、硫酸塩、硝酸塩、ハロゲン化物の他に、硝酸、塩酸などの強酸性溶液が挙げられるが(特開平11−50294、A. C. F. Gomes, A. A. Menegario, D. C. Pellegrinotti, M. F. Gine, V. F. N. Filho: “A hydride generation flow system for determination of arsenic and selenium by total reflection X-ray fluorescence spectrometry”, spctrochim. Acta B, 59,1481-1484 (2004))、これらに限定されるものではない。   Most of the hydrogen selenide generated in the container 2 is diffused and absorbed through the gas permeable membrane into the electrolyte, but some hydrogen selenide does not pass through the gas permeable membrane and is diffused and absorbed into the electrolyte. Without being discharged from the constant potential electrolytic sensor 4 in some cases. Therefore, the recovery means 6 recovers such hydrogen selenide by contacting the copper sulfate solution 6a. The hydrogen selenide that has contacted the copper sulfate solution 6a is absorbed by the copper sulfate solution 6a and recovered. Therefore, hydrogen selenide is not scattered in the environment, but also has an excellent advantage that industrially useful selenium can be reused. The hydrogen selenide absorbed in the copper sulfate solution is fixed as a precipitate and recovered. Here, the solution used for the recovery means is not limited to the copper sulfate solution, but includes heavy metal salts such as copper, zinc, silver, mercury, cadmium and iron, for example, nitrate, nitrate, in addition to sulfate, nitrate and halide. And strong acid solutions such as hydrochloric acid (JP-A-11-50294, ACF Gomes, AA Menegario, DC Pellegrinotti, MF Gine, VFN Filho: “A hydride generation flow system for determination of arsenic and selenium by total reflection X- ray fluorescence spectrometry ", spctrochim. Acta B, 59,1481-1484 (2004)), but is not limited thereto.

(第二の実施形態)
第二の実施形態にかかる本発明のセレンの定量分析システムの一例を図24に示す。このセレンの定量分析システム1’は、4価セレンが溶存している分析用試料に酸が添加されて、酸濃度が0.13〜6.7N/Lに調整された酸性分析用試料2aを入れる密閉構造の容器2と、酸性分析用試料1Lに対して5〜10g/分以下でテトラヒドロホウ酸ナトリウム3aを添加する手段3(以下、添加手段3と呼ぶ)と、キャリアーガスを500〜700mL/分で供給する手段(以下、キャリアーガス供給手段7と呼ぶ)と、セレン化水素を測定して測定値を出力する定電位電解式センサ4と、酸性分析用試料2aから発生したセレン化水素をキャリアーガスと共に400〜600mL/分で吸引して定電位電解式センサ4に供給する供給手段と、4価セレン濃度が既知の複数の標準試料から予め求めた4価セレン濃度と定電位電解式センサ4の測定値との相関に基づいて作成された検量線が記憶され、検量線に基づいて測定値から分析用試料の4価セレン濃度を分析する分析手段5を含むものである。尚、本実施形態では、定電位電解式センサ4により容器2内で発生したセレン化水素が管体9を介して吸引される。つまり、定電位電解式センサ4自体が供給手段を兼ねている。
(Second embodiment)
An example of the selenium quantitative analysis system of the present invention according to the second embodiment is shown in FIG. This selenium quantitative analysis system 1 ′ is an acid analysis sample 2 a in which acid is added to an analysis sample in which tetravalent selenium is dissolved, and the acid concentration is adjusted to 0.13 to 6.7 N / L. A container 2 having a sealed structure, a means 3 for adding sodium tetrahydroborate 3a at 5 to 10 g / min or less with respect to 1 L of the sample for acidic analysis (hereinafter referred to as addition means 3), and 500 to 700 mL of carrier gas. Supply means (hereinafter referred to as carrier gas supply means 7), a constant potential electrolytic sensor 4 that measures hydrogen selenide and outputs the measured value, and hydrogen selenide generated from the sample for acidic analysis 2a Is supplied at a rate of 400 to 600 mL / min together with a carrier gas and supplied to the constant potential electrolysis sensor 4, and a tetravalent selenium concentration and a constant potential obtained in advance from a plurality of standard samples with known tetravalent selenium concentrations. A calibration curve created on the basis of the correlation with the measurement value of the electrolytic sensor 4 is stored, and includes analysis means 5 for analyzing the tetravalent selenium concentration of the analytical sample from the measurement value based on the calibration curve. In this embodiment, hydrogen selenide generated in the container 2 by the constant potential electrolytic sensor 4 is sucked through the tube body 9. That is, the constant potential electrolytic sensor 4 itself also serves as a supply means.

また、図24に示す定量分析システム1’においても、定電位電解式センサ4の電解液に溶け込まなかったセレン化水素を硫酸銅溶液6aに接触させて回収する手段6をさらに含んでいる。さらに、容器2には、添加手段3が管体8を介して連結され、定電位電解式センサ4が管体9を介して連結され、キャリアーガス供給手段7が管体10を介して連結されている。当該連結部分以外は密閉されている。したがって、テトラヒドロホウ酸ナトリウム3aを酸性分析用試料2aに添加することにより発生するセレン化水素(HSe)の漏洩が防止される。 The quantitative analysis system 1 ′ shown in FIG. 24 further includes means 6 for recovering hydrogen selenide that has not dissolved in the electrolytic solution of the potentiostatic sensor 4 by bringing it into contact with the copper sulfate solution 6a. Furthermore, the addition means 3 is connected to the container 2 via a tube 8, the constant potential electrolysis sensor 4 is connected via a tube 9, and the carrier gas supply means 7 is connected via a tube 10. ing. The parts other than the connection part are sealed. Therefore, leakage of hydrogen selenide (H 2 Se) generated by adding sodium tetrahydroborate 3a to the sample 2a for acidic analysis is prevented.

第二の実施形態にかかるセレンの定量分析システムは、酸性分析用試料を入れる密封構造の容器にキャリアーガスを供給する点において、第一の実施形態にかかるセレンの定量分析システムと相違している。そして、キャリアーガスを供給することに伴い、分析条件が第一の実施形態にかかるセレンの定量分析システムと相違している。以下、第二の実施形態のセレンの定量分析システムと、第一の実施形態のセレンの定量分析システムとの相違点について詳細に説明する。尚、以下に説明する相違点以外の構成については、第一の実施形態のセレンの定量分析システムと共通しており、説明は省略する。   The selenium quantitative analysis system according to the second embodiment is different from the selenium quantitative analysis system according to the first embodiment in that a carrier gas is supplied to a container having a sealed structure in which a sample for acidic analysis is placed. . As the carrier gas is supplied, the analysis conditions differ from the selenium quantitative analysis system according to the first embodiment. Hereinafter, differences between the selenium quantitative analysis system of the second embodiment and the selenium quantitative analysis system of the first embodiment will be described in detail. The configuration other than the differences described below is common to the selenium quantitative analysis system of the first embodiment, and the description thereof is omitted.

酸性分析用試料2aに添加されるテトラヒドロホウ酸ナトリウム3aの添加速度は、酸性分析用試料1Lに対して5〜10g/分以下とすることが好ましい。この場合には、単位時間当たりの水素の発生を抑えながら分析用試料に溶存している亜セレン酸イオンをセレン化水素に還元することができる。つまり、定電位電解式センサ4によるセレン化水素の測定を妨害することのない水素発生量に抑えることができる。テトラヒドロホウ酸ナトリウム3aを酸性分析用試料1Lに対して10g/分を超える速度で添加すると、セレン化水素の測定に影響を及ぼす量の水素が発生する虞がある。   The addition rate of sodium tetrahydroborate 3a added to the acidic analysis sample 2a is preferably 5 to 10 g / min or less with respect to 1 L of the acidic analysis sample. In this case, selenite ions dissolved in the analytical sample can be reduced to hydrogen selenide while suppressing the generation of hydrogen per unit time. That is, it is possible to suppress the hydrogen generation amount without interfering with the measurement of hydrogen selenide by the constant potential electrolytic sensor 4. If sodium tetrahydroborate 3a is added at a rate exceeding 10 g / min with respect to 1 L of the acidic analysis sample, hydrogen may be generated in an amount that affects the measurement of hydrogen selenide.

また、テトラヒドロホウ酸ナトリウムの添加速度の下限値については、定電位電解式センサにより測定されるセレン化水素の単位時間当たりの測定値(定電位電解式センサが出力する信号強度を意味する。以下、測定値を信号強度と呼ぶこともある。)が十分に確保され、定量分析の迅速性が確保される値が適宜選択される。例えば、酸性分析用試料1Lに対して5g/分以上とすることが好ましく、6g/分とすることがより好ましい。   Moreover, about the lower limit of the addition rate of sodium tetrahydroborate, the measured value per unit time of hydrogen selenide measured by a constant potential electrolytic sensor (the signal intensity output from the constant potential electrolytic sensor is meant. The measured value may be referred to as signal intensity.), And a value that ensures sufficient quantitative analysis and speed of quantitative analysis is appropriately selected. For example, it is preferable to set it as 5 g / min or more with respect to 1 L of acidic analysis samples, and it is more preferable to set it as 6 g / min.

ここで、テトラヒドロホウ酸ナトリウムの添加について、一例を挙げて具体的に説明すると、濃度が3g/Lのテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液であれば、酸性分析用試料15mLに対して25〜50mL/分とするのが好ましく、30mL/分とすることがより好ましい。この場合には、単位時間当たりの水素の発生が抑えられ、セレン化水素の測定が妨害されない。しかも、セレン化水素の信号強度の十分な確保と定量分析の迅速性が確保される。   Here, the addition of sodium tetrahydroborate will be specifically described with an example. If the sodium tetrahydroborate solution has a concentration of 3 g / L, it is 25 to 50 mL / min with respect to 15 mL of the sample for acidic analysis. Preferably, it is more preferably 30 mL / min. In this case, generation of hydrogen per unit time is suppressed and measurement of hydrogen selenide is not hindered. In addition, sufficient signal intensity of hydrogen selenide and rapidness of quantitative analysis are ensured.

容器2には、キャリアーガス供給手段7によりキャリアーガスが供給される。   A carrier gas is supplied to the container 2 by a carrier gas supply means 7.

キャリアーガスとしては、窒素やアルゴンなどの不活性ガスだけでなく、空気を利用することもできる。このように、空気をキャリアーガスとして利用することで、現場分析の際に容器2に大気中から空気を送り込むことによってキャリアーガスの供給が可能となるので、非常に便利である。   As the carrier gas, not only an inert gas such as nitrogen or argon, but also air can be used. Thus, by using air as a carrier gas, it is possible to supply the carrier gas by sending air from the atmosphere to the container 2 during field analysis, which is very convenient.

キャリアーガス供給手段7としては、キャリアーガスの容器2への供給量を制御しうるものであれば特に限定されるものではないが、例えばボンベ内に入れられたキャリアーガスをマスフローコントローラを介して供給するようにしてもよいし、ポンプ等により所定の流量の空気を送気するようにしてもよい。   The carrier gas supply means 7 is not particularly limited as long as the supply amount of the carrier gas to the container 2 can be controlled. For example, the carrier gas supplied in the cylinder is supplied via the mass flow controller. Alternatively, a predetermined flow rate of air may be supplied by a pump or the like.

キャリアーガスの供給速度は、500〜700mL/分以上とすることが好ましい。この場合には、セレンの定量分析の上限値を高めることができる。   The supply rate of the carrier gas is preferably 500 to 700 mL / min or more. In this case, the upper limit of the quantitative analysis of selenium can be increased.

ここで、キャリアーガスの供給速度の上限値については、定電位電解式センサ4のガス吸引能力を大きく超えない値とすることが好ましい。定電位電解式センサ4のガス吸引能力を大きく超えると、定電位電解式センサ4のガス吸引機能に負担がかかり、測定ができなくなる虞がある。したがって、キャリアーガスの供給速度は、500〜700mL/分とすることが好ましく、定電位電解式センサ4のガス吸引能力とほぼ同等の供給速度とすることがさらに好ましい。例えば、定電位電解式センサ4のガス吸引能力が500mL/分であれば、キャリアーガスの供給速度は500mL/分に近づけることが好ましい。   Here, the upper limit value of the carrier gas supply rate is preferably set to a value that does not greatly exceed the gas suction capability of the constant potential electrolytic sensor 4. If the gas suction capability of the constant potential electrolytic sensor 4 is greatly exceeded, the gas suction function of the constant potential electrolytic sensor 4 is burdened, and measurement may not be possible. Therefore, the supply rate of the carrier gas is preferably 500 to 700 mL / min, and more preferably a supply rate substantially equal to the gas suction capability of the potentiostatic sensor 4. For example, if the gas suction capability of the potentiostatic sensor 4 is 500 mL / min, the carrier gas supply rate is preferably close to 500 mL / min.

酸性分析用試料2aにテトラヒドロホウ酸ナトリウム3aを添加することにより発生したセレン化水素はキャリアーガス供給手段7により供給されたキャリアーガスと共に定電位電解式センサ4により吸引されて随時測定され、測定値が出力される。   Hydrogen selenide generated by adding sodium tetrahydroborate 3a to the sample 2a for acid analysis is sucked by the potentiostatic sensor 4 together with the carrier gas supplied by the carrier gas supply means 7, and is measured as needed. Is output.

本実施形態における定電位電解式センサ4は漏洩ガス検知器として市販されている半導体材料ガス検知器である新コスモス電機製PS−7(セレン化水素専用センサユニットCDS−7)が挙げられるが、これに限定されるものではなく、これと機能的に類似するものを用いることができる。   As the constant potential electrolytic sensor 4 in this embodiment, PS-7 (dedicated hydrogen selenide sensor unit CDS-7) manufactured by New Cosmos Electric, which is a semiconductor material gas detector marketed as a leak gas detector, can be cited. It is not limited to this, What is functionally similar to this can be used.

ここで、新コスモス電機製PS−7もまた、ガス吸引機能を有しており、これを利用して容器2内で発生したセレン化水素を吸引する。つまり、定電位電解式センサ4のガス吸引機能が容器2内で発生したセレン化水素を定電位電解式センサ4に供給する供給手段として機能する。尚、新コスモス電機製PS−7のガス吸引能力は500mL/分であり、上記分析条件は、この吸引速度に基づいて導出されたものであるが、上記分析条件は、ガス吸引速度が400〜600mL/分であっても適用できるものと考えられる。   Here, the new Cosmos Electric PS-7 also has a gas suction function, and the hydrogen selenide generated in the container 2 is sucked using this. That is, the gas suction function of the constant potential electrolytic sensor 4 functions as supply means for supplying hydrogen selenide generated in the container 2 to the constant potential electrolytic sensor 4. The gas suction capability of PS-7 manufactured by New Cosmos Electric is 500 mL / min, and the above analysis conditions are derived based on this suction speed. It is considered that even 600 mL / min can be applied.

以上、第二の実施形態のセレンの定量分析システムによれば、キャリアーガスを使用することによって、セレンの定量分析の精度を高めることができる。また、キャリアーガスを使用しない場合と比較して、非常に低濃度のセレンの定量分析を行うことも可能となる。   As described above, according to the selenium quantitative analysis system of the second embodiment, the accuracy of the selenium quantitative analysis can be increased by using the carrier gas. In addition, it is possible to perform quantitative analysis of selenium at a very low concentration as compared with the case where no carrier gas is used.

さらに、第一の実施形態で定電位電解式センサ4として挙げた新コスモス電機製XPS−7は、データ取得がデジタル方式で行われ、データ取得が10秒間隔で行われると共に、10秒間のうちの最大値が測定値として得られ、フルスケールに対する分解能が1.25%である。これに対し、新コスモス電機製PS−7は、データ取得がデジタル方式で行われ、データ取得が0.1秒間隔で行われ、フルスケールに対する分解能が0.4%である。このように、アナログ方式で、且つデータ取得間隔や分解能を向上させることによって、セレンの定量分析精度を向上させることができる。   Furthermore, in the new Cosmos Electric XPS-7 cited as the constant potential electrolytic sensor 4 in the first embodiment, data acquisition is performed digitally, data acquisition is performed at intervals of 10 seconds, and within 10 seconds. Is obtained as the measured value, and the resolution with respect to full scale is 1.25%. On the other hand, with the new Cosmos Electric PS-7, data acquisition is performed digitally, data acquisition is performed at 0.1 second intervals, and the resolution with respect to full scale is 0.4%. Thus, the quantitative analysis accuracy of selenium can be improved by using an analog method and improving the data acquisition interval and resolution.

なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本実施形態では、4価セレンが溶存している分析用試料に酸を添加して酸の既定値を予め調整してから容器2に入れるようにしているが、分析用試料と酸とを容器2内に添加するための添加手段を別途設け、容器2内で酸の既定値を調整するようにしてもよい。   The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in this embodiment, an acid is added to an analytical sample in which tetravalent selenium is dissolved, and a predetermined value of the acid is adjusted in advance, and then placed in the container 2. It is also possible to separately provide an adding means for adding the acid into the container 2 and adjust the default value of the acid in the container 2.

以下実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
図4に示す実験装置を使用して実験を行った。尚、現場分析へのニーズを満たすことに鑑み、実験は全て常温常圧下で実施した。したがって、この実験結果により得られた条件は常温常圧下で適用可能である。
Example 1
Experiments were performed using the experimental apparatus shown in FIG. In view of meeting the needs for on-site analysis, all experiments were conducted under normal temperature and pressure. Therefore, the conditions obtained from this experimental result can be applied under normal temperature and pressure.

容器2として枝付き三角フラスコを用い、分析用試料に酸を添加してpHを調整した酸性分析用試料2aを入れた。添加手段3として分液漏斗を用い、分液漏斗の先端部3bをゴム栓に貫通させ、このゴム栓を枝部に嵌め込むことにより分液漏斗と枝付き三角フラスコとを接続した。枝付き三角フラスコと定電位電解式センサ4とは、管体9をゴム栓に貫通させ、このゴム栓を枝付き三角フラスコの開口部に嵌め込み、管体9の片端を定電位電解式センサ4と接続して、枝付き三角フラスコ内で発生したセレン化水素を定電位電解式センサ4に送ることを可能とした。   A branched Erlenmeyer flask was used as the container 2, and an acid analysis sample 2a, which was adjusted to pH by adding an acid to the analysis sample, was placed. A separatory funnel was used as the adding means 3, the tip 3b of the separatory funnel was passed through a rubber stopper, and the separatory funnel was connected to the branch conical flask by fitting the rubber stopper into the branch. The branch Erlenmeyer flask and the controlled potential electrolytic sensor 4 are formed by passing the tube 9 through a rubber stopper, fitting the rubber stopper into the opening of the branch Erlenmeyer flask, and connecting one end of the tube 9 to the constant potential electrolytic sensor 4. And hydrogen selenide generated in the branched Erlenmeyer flask can be sent to the potentiostatic sensor 4.

また、マグネチックスターラー26(8φ、長さ30mm)を枝付き三角フラスコ2内に入れ、撹拌装置25によりマグネチックスターラー26の回転数を制御可能とした。   In addition, a magnetic stirrer 26 (8φ, length 30 mm) was placed in the Erlenmeyer flask 2 with a branch, and the rotational speed of the magnetic stirrer 26 could be controlled by the stirring device 25.

本実施例において、定電位電解式センサ4には、新コスモス電機製の半導体材料ガス検知器(XPS−7)を用い、セレン化水素(HSe)専用センサユニットであるXDS−7Seを用いた。この装置のガス吸引量は15mL/分である。測定値は、電流値が定電位電解式センサ4内でAD変換されて、セレン化水素濃度に対応する信号強度として表示・記録される。XDS−7Seは出荷時に校正済みであり、セレン化水素測定における指示精度は10%以内である。また、セレン化水素の信号強度のデータ取得間隔(サンプリング間隔)は10秒間隔であり、信号強度間隔(プロット間隔)は1.25ppb間隔で小数点以下は切り捨てられる。セレン濃度の計算は、信号プロファイルのピーク強度、または信号プロファイルの面積値により行った。面積値の計算は表計算ソフトウェアOrigin(登録商標)を用いた。 In this embodiment, the constant potential electrolytic sensor 4 uses a semiconductor material gas detector (XPS-7) manufactured by New Cosmos Electric Co., Ltd., and XDS-7Se, which is a dedicated sensor unit for hydrogen selenide (H 2 Se). It was. The gas suction rate of this device is 15 mL / min. The measured value is displayed and recorded as a signal intensity corresponding to the hydrogen selenide concentration after the current value is AD converted in the constant potential electrolytic sensor 4. XDS-7Se has been calibrated at the time of shipment, and the indication accuracy in hydrogen selenide measurement is within 10%. Further, the data acquisition interval (sampling interval) of the signal intensity of hydrogen selenide is an interval of 10 seconds, the signal intensity interval (plot interval) is an interval of 1.25 ppb, and the decimal part is rounded down. The selenium concentration was calculated based on the peak intensity of the signal profile or the area value of the signal profile. The area value was calculated using spreadsheet software Origin (registered trademark).

分析用試料に溶存している亜セレン酸イオンは、容器2内に入れた酸性分析用試料2aに対してテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液を添加することで還元気化される。ここで、本実施例においては、分液漏斗3の開口部3cには蓋体を嵌め込まずに開放状態としているので、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加が完了した後に、容器2内で発生したセレン化水素ガスのほとんどが分液漏斗3から通気される空気によって定電位電解式センサ4に送られる。測定後のセレン化水素は硫酸銅溶液6aに吸収して除害した。   The selenite ion dissolved in the analytical sample is reduced and vaporized by adding a sodium tetrahydroborate solution to the acidic analytical sample 2 a placed in the container 2. Here, in this embodiment, the opening 3c of the separatory funnel 3 is opened without being fitted with a lid, so that the selenium generated in the container 2 after the addition of the sodium tetrahydroborate solution is completed. Most of the hydrogen fluoride gas is sent to the constant potential electrolytic sensor 4 by the air vented from the separatory funnel 3. The hydrogen selenide after the measurement was absorbed by the copper sulfate solution 6a and detoxified.

はじめに、排水基準値である0.1mg−Se/Lの4価セレンが溶存している亜セレン酸標準溶液サンプルを用いて、定電位電解式センサによりセレン化水素を測定可能か否かを検討した。   First, using a selenite standard solution sample in which 0.1 mg-Se / L tetravalent selenium, which is the wastewater standard value, is dissolved, examines whether hydrogen selenide can be measured with a potentiostatic sensor. did.

0.1mg−Se/Lの亜セレン酸イオン水溶液5mLと塩酸水溶液(6mol/L、1+1)10mLの混合溶液(酸性分析用試料)に、5g/Lのテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液を10mL(添加速度:10mL〜15mL/分)添加し、その直後から定電位電解式センサにより10分間継続して信号強度値を測定した。   10 mL of 5 g / L sodium tetrahydroborate solution (addition rate) to a mixed solution (sample for acidic analysis) of 5 mL of 0.1 mg-Se / L selenite ion aqueous solution and 10 mL of hydrochloric acid aqueous solution (6 mol / L, 1 + 1) : 10 mL to 15 mL / min), and immediately after that, the signal intensity value was measured continuously for 10 minutes with a constant potential electrolytic sensor.

一方、比較実験として、蒸留水5.0mLと塩酸水溶液(6mol/L、1+1)10mLの混合溶液(酸性試料)に、5g/Lのテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液を10mL(添加速度:10mL〜15mL/分)添加し、定電位電解式センサにより10分間継続して信号強度値を測定して、4価セレンを溶存していない試料(ブランク)についての信号強度値を調べた。   On the other hand, as a comparative experiment, 10 mL of 5 g / L sodium tetrahydroborate solution (addition rate: 10 mL to 15 mL / mL) was added to a mixed solution (acid sample) of 5.0 mL distilled water and 10 mL hydrochloric acid aqueous solution (6 mol / L, 1 + 1). And the signal intensity value was continuously measured for 10 minutes by a constant potential electrolytic sensor, and the signal intensity value of a sample (blank) in which tetravalent selenium was not dissolved was examined.

尚、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液は0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液で希釈して調製した。また、実験中はマグネチックスターラーの回転数は0(撹拌なし)、150、300、450、600、750rpmとし、各条件で3回実験を行った。   The sodium tetrahydroborate solution was prepared by diluting with a 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution. During the experiment, the rotation speed of the magnetic stirrer was 0 (no stirring), 150, 300, 450, 600, and 750 rpm, and the experiment was performed three times under each condition.

また、得られた信号強度値のうち最も高い値を示したものをフルスケール値で換算して相対信号強度とした。   Moreover, what showed the highest value among the obtained signal strength values was converted into a full scale value, and it was set as the relative signal strength.

図5にマグネチックスターラーの回転数に対して相対信号強度をプロットしたグラフを示す。図5において、●は0.1mg−Se/Lの亜セレン酸イオン水溶液を用いた3回の実験の平均値を表しており、○は4価セレンを溶存していない試料(蒸留水)を用いた3回の実験の平均値を表している。また、エラーバーは3回の実験における最大値と最小値を表している。   FIG. 5 shows a graph in which the relative signal intensity is plotted against the rotational speed of the magnetic stirrer. In FIG. 5, ● represents the average value of three experiments using 0.1 mg-Se / L selenite ion aqueous solution, and ○ represents a sample (distilled water) in which tetravalent selenium is not dissolved. It represents the average of the three experiments used. Error bars represent the maximum and minimum values in three experiments.

0.1mg−Se/Lの亜セレン酸イオン水溶液を用いた場合の結果(図5中の●)から、マグネチックスターラーの回転数が0〜450rpmの範囲にある場合には、回転数の上昇に伴い、相対信号強度が徐々に増加する傾向が見られたが、回転数が600rpm以上になると相対信号強度が一定値になることがわかった。したがって、撹拌する溶液の容量が15mL(テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液添加前の三角フラスコ内の溶液の容量)〜25mL(テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液添加後の三角フラスコ内の溶液の容量)の範囲内であれば、600rpm前後で最も高い相対信号強度が得られることが明らかとなった。そして、この結果から、セレンの排水基準値である0.1mg−Se/Lの4価セレンが溶存している分析用試料の定量分析が可能であることが示唆された。   From the result when 0.1 mg-Se / L selenite ion aqueous solution is used (● in FIG. 5), when the rotational speed of the magnetic stirrer is in the range of 0 to 450 rpm, the rotational speed increases. As a result, the relative signal intensity tended to increase gradually, but it was found that the relative signal intensity became a constant value when the rotational speed reached 600 rpm or more. Therefore, if the volume of the stirring solution is within the range of 15 mL (volume of the solution in the Erlenmeyer flask before adding the sodium tetrahydroborate solution) to 25 mL (volume of solution in the Erlenmeyer flask after adding the sodium tetrahydroborate solution) For example, the highest relative signal intensity was obtained at around 600 rpm. And from this result, it was suggested that the quantitative analysis of the analytical sample in which 0.1 mg-Se / L tetravalent selenium, which is the selenium drainage standard value, is dissolved is possible.

一方で、4価セレンを溶存していない試料(蒸留水)を用いた場合の結果(図5中の○)から、4価セレンが溶存していない場合であっても、相対信号強度がゼロにならない場合があることが確認された。この結果から、定電位電解式センサによるセレン化水素測定の際に水素が妨害成分となり、セレン化水素の測定値に影響を及ぼすことが懸念された。   On the other hand, the relative signal intensity is zero even when tetravalent selenium is not dissolved, based on the result of using a sample (distilled water) in which tetravalent selenium is not dissolved (circle in FIG. 5). It was confirmed that there was a case not to become. From these results, there was a concern that hydrogen would be an interfering component during measurement of hydrogen selenide using a potentiostatic sensor and affect the measured value of hydrogen selenide.

そこで、水素の単位時間当たりの発生量を、セレン化水素の測定値に影響を与えない量に抑える条件について検討を行った。   Therefore, the conditions under which the amount of hydrogen generated per unit time is suppressed to an amount that does not affect the measured value of hydrogen selenide were investigated.

はじめに、分析用試料に溶存している4価セレン(亜セレン酸イオン)と反応してセレン化水素を発生させるための試薬であるテトラヒドロホウ酸ナトリウム(NaBH)の溶液濃度について検討を行った。 First, the solution concentration of sodium tetrahydroborate (NaBH 4 ), which is a reagent for generating hydrogen selenide by reacting with tetravalent selenium (selenite ion) dissolved in the sample for analysis, was examined. .

蒸留水5.0mLと塩酸水溶液(6mol/L、1+1)10mLの混合溶液(酸性試料)に、各種濃度のテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液をそれぞれ10mL(添加速度:5mL〜20mL/分)添加し、その直後から定電位電解式センサにより15分間継続して信号強度値を測定した。この実験条件においては、定電位電解式センサにより検出しうるガスが水素のみであると考えられることから、信号強度値により水素の発生量に関する知見が得られる。尚、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液は、テトラヒドロホウ酸ナトリウムを0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液で希釈して調製した。また、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度は、1、3、4、5、10g/Lとし、各濃度条件について3回実験した。実験中はマグネチックスターラーの回転数を450rpmとした。   To a mixed solution (acid sample) of 5.0 mL of distilled water and 10 mL of aqueous hydrochloric acid (6 mol / L, 1 + 1), 10 mL of each concentration of sodium tetrahydroborate solution (addition rate: 5 mL to 20 mL / min) was added. Immediately after that, the signal intensity value was measured continuously for 15 minutes by a constant potential electrolytic sensor. Under this experimental condition, it is considered that hydrogen is the only gas that can be detected by the potentiostatic sensor, and therefore, knowledge about the amount of hydrogen generated can be obtained from the signal intensity value. The sodium tetrahydroborate solution was prepared by diluting sodium tetrahydroborate with a 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution. The concentration of the sodium tetrahydroborate solution was 1, 3, 4, 5, 10 g / L, and experiments were performed three times for each concentration condition. During the experiment, the rotational speed of the magnetic stirrer was set to 450 rpm.

尚、得られた信号強度値のうち最も高い値を示したものをフルスケール値で換算して相対信号強度とした。   Of the obtained signal intensity values, the one showing the highest value was converted to a full scale value to obtain the relative signal intensity.

図6にテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液濃度に対して相対信号強度をプロットしたグラフを示す。図6において、●は3回の実験の平均値を表しており、エラーバーは3回の実験における最大値と最小値を表している。テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度が1及び3g/Lの場合には、相対信号強度がゼロであったが、4g/Lでは相対信号強度が0.005となり、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度がさらに高濃度になるにつれて相対信号強度の上昇が見られた。この結果から、添加速度を5mL〜20mL/分として、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度を4g/L以上とすると、セレン化水素の測定を妨害する量の水素が単位時間当たりに発生する虞があることが明らかとなった。一方で、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度が1及び3g/Lの場合には、単位時間当たりの水素発生量がセレン化水素の測定を妨害しない程度に十分に低くなることが明らかとなった。したがって、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度を3g/L以下とすることで、水素の単位時間当たりの発生量を、セレン化水素の測定値に影響を与えない量に抑えられることがわかった。   FIG. 6 shows a graph plotting relative signal intensity against sodium tetrahydroborate solution concentration. In FIG. 6, ● represents the average value of three experiments, and the error bar represents the maximum value and the minimum value of three experiments. When the concentration of the sodium tetrahydroborate solution was 1 and 3 g / L, the relative signal intensity was zero, but at 4 g / L, the relative signal intensity was 0.005, and the concentration of the sodium tetrahydroborate solution was further increased. As the concentration increased, the relative signal intensity increased. From this result, when the addition rate is 5 mL to 20 mL / min and the concentration of the sodium tetrahydroborate solution is 4 g / L or more, there is a possibility that hydrogen in an amount that interferes with the measurement of hydrogen selenide is generated per unit time. It became clear. On the other hand, when the concentration of the sodium tetrahydroborate solution was 1 and 3 g / L, it was revealed that the amount of hydrogen generated per unit time was sufficiently low so as not to interfere with the measurement of hydrogen selenide. Therefore, it was found that the amount of hydrogen generated per unit time can be suppressed to an amount that does not affect the measured value of hydrogen selenide by setting the concentration of the sodium tetrahydroborate solution to 3 g / L or less.

次に、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加速度と水素発生量との相関について検討を行った。   Next, the correlation between the rate of addition of sodium tetrahydroborate solution and the amount of hydrogen generation was examined.

蒸留水5.0mLと塩酸水溶液(6mol/L、1+1)10mLの混合溶液(酸性試料)に、各種濃度のテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液をそれぞれ10mLを、各種添加速度で添加し、その直後から定電位電解式センサにより10分間継続して信号強度値を測定した。この実験条件においても、定電位電解式センサにより検出しうるガスが水素のみであると考えられることから、信号強度値により水素の発生量に関する知見が得られる。尚、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液は、上記と同様の方法で希釈して調製し、その濃度を、1、3、5、10g/Lとした。添加速度は、1.0〜40mL/分になるように分液漏斗の滴下速度を変化させながら滴下終了までの時間を計測して求めた。各条件について1回実験した。実験中はマグネチックスターラーの回転数を450rpmとした。   To a mixed solution (acidic sample) of 5.0 mL of distilled water and 10 mL of aqueous hydrochloric acid (6 mol / L, 1 + 1), 10 mL of each concentration of sodium tetrahydroborate solution was added at various addition rates, and immediately after that, a constant potential was added. The signal intensity value was measured continuously by an electrolytic sensor for 10 minutes. Even under this experimental condition, it is considered that hydrogen is the only gas that can be detected by the potentiostatic sensor, and therefore, knowledge about the amount of hydrogen generated can be obtained from the signal intensity value. The sodium tetrahydroborate solution was prepared by diluting in the same manner as described above, and its concentration was 1, 3, 5, 10 g / L. The addition rate was determined by measuring the time until the completion of dropping while changing the dropping rate of the separatory funnel so as to be 1.0 to 40 mL / min. One experiment was performed for each condition. During the experiment, the rotational speed of the magnetic stirrer was set to 450 rpm.

尚、得られた信号強度値のうち最も高い値を示したものをフルスケール値で換算して相対信号強度とした。   Of the obtained signal intensity values, the one showing the highest value was converted to a full scale value to obtain the relative signal intensity.

図7にテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加速度に対して相対信号強度をプロットしたグラフを示す。テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度を1g/Lとした場合には、検討した添加速度範囲において相対信号強度がゼロであった。テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度を3g/Lとした場合には、添加速度が2.9〜26mL/分の範囲では相対信号強度がゼロであったが、36mL/分とすると相対信号強度が0.022となり、水素の発生が確認された。テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度を5及び10g/Lとした場合には、添加速度を上げるにつれて相対信号強度が高まる傾向が見られた。したがって、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加速度は、酸性分析用試料15mLに対して、以下の(a)〜(c)の条件とすることで、水素の単位時間当たりの発生量を、セレン化水素の測定値に影響を与えない量に抑えられると判断された。
(a)テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液が1g/Lのときには38mL/分以下
(b)テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液が3g/Lのときには26mL/分以下
(c)テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液が5g/Lのときには8mL/分以下
FIG. 7 shows a graph in which the relative signal intensity is plotted against the addition rate of the sodium tetrahydroborate solution. When the concentration of the sodium tetrahydroborate solution was 1 g / L, the relative signal intensity was zero in the studied addition rate range. When the concentration of the sodium tetrahydroborate solution was 3 g / L, the relative signal intensity was zero when the addition rate was in the range of 2.9 to 26 mL / min. However, when the concentration was 36 mL / min, the relative signal intensity was 0. The generation of hydrogen was confirmed. When the concentration of the sodium tetrahydroborate solution was 5 and 10 g / L, the relative signal intensity tended to increase as the addition rate increased. Therefore, the addition rate of the sodium tetrahydroborate solution is set to the following conditions (a) to (c) with respect to 15 mL of the sample for acidic analysis, so that the amount of hydrogen generated per unit time is reduced to hydrogen selenide. It was determined that the amount could not be affected by the measured value.
(A) 38 mL / min or less when sodium tetrahydroborate solution is 1 g / L (b) 26 mL / min or less when sodium tetrahydroborate solution is 3 g / L (c) When sodium tetrahydroborate solution is 5 g / L 8mL / min or less

そこで、(a)〜(c)の条件について、さらに検討する。まず、(a)〜(c)の条件を酸性分析用試料1Lに対する値に換算すると、以下の通りとなる。
(a’)テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液が1g/Lのときには2.5L/分以下
(b’)テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液が3g/Lのときには1.7L/分以下
(c’)テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液が5g/Lのときには0.5L/分以下
Therefore, the conditions (a) to (c) are further examined. First, when the conditions (a) to (c) are converted into values for the acidic analysis sample 1L, the following results are obtained.
(A ′) 2.5 L / min or less when sodium tetrahydroborate solution is 1 g / L (b ′) 1.7 L / min or less when sodium tetrahydroborate solution is 3 g / L (c ′) sodium tetrahydroborate 0.5L / min or less when the solution is 5g / L

次に、(a’)〜(c’)の条件について、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加速度をテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液に溶解しているテトラヒドロホウ酸ナトリウムの添加速度に換算すると、以下の通りとなる。
(a’’)(1g/L)×(2.5L/分)=2.5g/分 :2.5g/分以下
(b’’)(3g/L)×(1.7L/分)=5g/分 :5g/分以下
(c’’)(5g/L)×(0.5L/分)=2.5g/分 :2.5g/分以下
Next, regarding the conditions (a ′) to (c ′), when the addition rate of the sodium tetrahydroborate solution is converted into the addition rate of sodium tetrahydroborate dissolved in the sodium tetrahydroborate solution, it is as follows. Become.
(A ″) (1 g / L) × (2.5 L / min) = 2.5 g / min: 2.5 g / min or less (b ″) (3 g / L) × (1.7 L / min) = 5 g / min: 5 g / min or less (c ″) (5 g / L) × (0.5 L / min) = 2.5 g / min: 2.5 g / min or less

つまり、(a’’)〜(c’’)の条件とすることで、水素の単位時間当たりの発生量を、セレン化水素の測定値に影響を与えない量に抑えることができる。   That is, by setting the conditions (a ″) to (c ″), the amount of hydrogen generated per unit time can be suppressed to an amount that does not affect the measured value of hydrogen selenide.

ここで、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液が5g/Lの場合には、酸性分析用試料15mLに対して13mL/分以上とすると信号強度がゼロにならない。テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液が5g/Lの場合の13mL/分の添加速度について、上記と同様の計算を行うと、4.3g/分となる。また、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液が10g/Lの場合には、酸性分析用試料15mLに対して添加速度を1mL/分とした場合にも信号強度がゼロとならなかったことから、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度を10g/Lとするのは好ましくない。一方で、4価セレンを迅速にセレン化水素に還元する観点からは、テトラヒドロホウ酸ナトリウムの添加速度を高めることが好ましい。   Here, when the sodium tetrahydroborate solution is 5 g / L, the signal intensity does not become zero when the concentration is 13 mL / min or more with respect to 15 mL of the acidic analysis sample. When the same calculation as described above is performed for the addition rate of 13 mL / min when the sodium tetrahydroborate solution is 5 g / L, the rate is 4.3 g / min. In addition, when the sodium tetrahydroborate solution was 10 g / L, the signal intensity did not become zero even when the addition rate was 1 mL / min with respect to 15 mL of the sample for acidic analysis. It is not preferable to set the concentration of the solution to 10 g / L. On the other hand, from the viewpoint of rapidly reducing tetravalent selenium to hydrogen selenide, it is preferable to increase the addition rate of sodium tetrahydroborate.

以上を勘案すると、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度が3g/L超5g/L以下の場合には、テトラヒドロホウ酸ナトリウムの添加速度を酸性分析用試料1Lに対して4g/分とすることが最も好ましいと考えられる。テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度が3g/L以下の場合には、酸性分析用試料1Lに対して5g/分とすることが最も好ましいと考えられる。   Considering the above, when the concentration of the sodium tetrahydroborate solution is more than 3 g / L and not more than 5 g / L, the addition rate of sodium tetrahydroborate is most preferably 4 g / min with respect to 1 L of the acidic analysis sample. It is considered preferable. When the concentration of the sodium tetrahydroborate solution is 3 g / L or less, it is considered to be most preferable to set the concentration to 5 g / min with respect to 1 L of the acidic analysis sample.

次に、分析用試料に溶存している4価セレンの何割程度がセレン化水素に還元されているか確認実験を行った。   Next, an experiment was conducted to confirm how much of tetravalent selenium dissolved in the analytical sample was reduced to hydrogen selenide.

亜セレン酸イオン濃度が0.5mg−Se/Lまたは1.0mg−Se/Lの標準液(溶媒:蒸留水)5.0mLと塩酸水溶液(6mol/L、1+1)10mLの混合溶液(酸性分析用試料)に、3g/Lのテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液を10mL(添加速度:10〜15mL/分)添加して、4価セレンをセレン化水素に還元した。そして、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液添加前後の酸性分析用試料を、JIS−K0102.67.3で規定された水素化物発生ICP発光分析法(HG−ICP−AES)により測定した。尚、各条件について3回実験を行い、実験中はマグネチックスターラーの回転数を600rpmとした。結果を表1に示す。   A mixed solution (acidic analysis) of 5.0 mL of a standard solution (solvent: distilled water) having a selenite ion concentration of 0.5 mg-Se / L or 1.0 mg-Se / L and an aqueous hydrochloric acid solution (6 mol / L, 1 + 1) 10 g (addition rate: 10 to 15 mL / min) of 3 g / L sodium tetrahydroborate solution was added to the sample for use to reduce tetravalent selenium to hydrogen selenide. And the sample for acidic analysis before and after the sodium tetrahydroborate solution addition was measured by the hydride generation ICP emission analysis method (HG-ICP-AES) prescribed | regulated by JIS-K0102.67.3. The experiment was performed three times for each condition, and the rotational speed of the magnetic stirrer was 600 rpm during the experiment. The results are shown in Table 1.

表1に示す結果から、未反応分の4価セレンは10%未満であることが明らかとなった。つまり、試料に溶存している4価セレンのうちの90%以上がセレン化水素に還元されていることが明らかとなった。   From the results shown in Table 1, it was revealed that the unreacted amount of tetravalent selenium was less than 10%. That is, it became clear that 90% or more of the tetravalent selenium dissolved in the sample was reduced to hydrogen selenide.

次に、酸性分析用試料のpHと信号強度との相関について検討を行った。   Next, the correlation between pH and signal intensity of the sample for acid analysis was examined.

0.1mg−Se/Lの亜セレン酸イオン水溶液5mLに0.06、0.2、0.6、2、3または6mol/L(0.06、0.2、0.6、2、3または6N/L)の塩酸水溶液を10mLそれぞれ添加した酸性分析用試料に、3g/Lのテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液を10mL(添加速度:10mL〜15mL/分)添加し、その直後から定電位電解式センサにより10分間継続して信号強度値を測定した。尚、各条件について3回実験を行い、実験中はマグネチックスターラーの回転数を600rpmとした。   In 5 mL of 0.1 mg-Se / L selenite ion aqueous solution, 0.06, 0.2, 0.6, 2, 3 or 6 mol / L (0.06, 0.2, 0.6, 2, 3 Alternatively, 10 mL of 3 g / L sodium tetrahydroborate solution (addition rate: 10 mL to 15 mL / min) is added to each sample for acidic analysis to which 10 mL of an aqueous hydrochloric acid solution of 6 N / L) is added. The signal intensity value was measured continuously for 10 minutes by the sensor. The experiment was performed three times for each condition, and the rotational speed of the magnetic stirrer was 600 rpm during the experiment.

また、得られた信号強度値のうち最も高い値を示したものをフルスケール値で換算して相対信号強度とした。   Moreover, what showed the highest value among the obtained signal strength values was converted into a full scale value, and it was set as the relative signal strength.

結果を表2並びに図11に示す。分析用試料に酸として添加する塩酸水溶液の濃度が3mol/L及び6mol/Lの場合に、適正な相対信号強度が得られることが判明した。但し、分析用試料に酸として添加する塩酸水溶液の濃度が0.2mol/L以上であれば、適正な相対信号強度と比較して6割程度の信号強度が得られることが判明した。したがって、分析用試料に酸として添加する塩酸水溶液の濃度は、0.2mol/L以上とすればよいが、0.6mol/L以上とすることが好ましく、2mol/L以上とすることがより好ましく、3mol/L以上とすることがさらに好ましいことが分かった。   The results are shown in Table 2 and FIG. It was found that an appropriate relative signal intensity can be obtained when the concentration of the hydrochloric acid aqueous solution added as an acid to the analysis sample is 3 mol / L and 6 mol / L. However, it was found that when the concentration of the hydrochloric acid aqueous solution added as an acid to the analytical sample is 0.2 mol / L or more, a signal intensity of about 60% can be obtained as compared with an appropriate relative signal intensity. Therefore, the concentration of the aqueous hydrochloric acid solution added as an acid to the analytical sample may be 0.2 mol / L or more, but is preferably 0.6 mol / L or more, more preferably 2 mol / L or more. It turned out that it is more preferable to set it as 3 mol / L or more.

ここで、各条件において、測定終了後のpHを測定したところ、分析用試料に酸として添加する塩酸水溶液の濃度が3mol/L以上の場合には、pHが0.4以下となっていることが確認された。この結果から、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液添加後のpHが0.4以下となるように酸性分析用試料のpHを調整することで適正な相対信号強度が得られ易いことが明らかとなった。   Here, when the pH after completion of measurement was measured under each condition, the pH was 0.4 or less when the concentration of the hydrochloric acid aqueous solution added as an acid to the analysis sample was 3 mol / L or more. Was confirmed. From this result, it became clear that an appropriate relative signal intensity can be easily obtained by adjusting the pH of the sample for acidic analysis so that the pH after addition of the sodium tetrahydroborate solution is 0.4 or less.

ここで、分析用試料に酸として添加する塩酸水溶液の濃度が2mol/L以上になると、この水溶液そのもののpHと、これを用いて調整した酸性分析用試料のpHがマイナスの値を示すことが示された。したがって、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液添加前の酸性分析用試料のpHは正確に規定することができなかった。しかしながら、分析用試料5mLに対し濃度が3mol/L以上の塩酸水溶液10mLを添加した場合に、pHが0.4以下となっていることが確認されたことから、酸性分析用試料の塩酸濃度は少なくとも2mol/L以上とすればよいと考えられる。したがって、2mol/L以上の塩酸水溶液のpHと同程度に酸性分析用試料のpHを調整することで、測定終了後のpHが0.4以下となることが示された。   Here, when the concentration of the aqueous hydrochloric acid solution added as an acid to the analytical sample is 2 mol / L or more, the pH of the aqueous solution itself and the pH of the acidic analytical sample adjusted using the aqueous solution may show negative values. Indicated. Therefore, the pH of the acidic analysis sample before addition of the sodium tetrahydroborate solution could not be accurately defined. However, when 10 mL of hydrochloric acid aqueous solution having a concentration of 3 mol / L or more is added to 5 mL of analysis sample, it was confirmed that the pH was 0.4 or less. It is considered that it should be at least 2 mol / L or more. Therefore, it was shown that the pH after completion of the measurement was 0.4 or less by adjusting the pH of the acidic analysis sample to the same level as the pH of an aqueous hydrochloric acid solution of 2 mol / L or more.

以上の実験結果に基づいて、定量性評価の検討を行った。   Based on the above experimental results, the quantitative evaluation was examined.

亜セレン酸イオン濃度が、0.01、0.05、0.1、0.5または1.0mg−Se/Lの標準液(溶媒:蒸留水)5.0mLと塩酸水溶液(6mol/L、1+1)10mLの混合溶液(酸性分析用試料)に、3g/Lのテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液を10mL(添加速度:10〜15mL/分)添加して、定電位電解式センサにより10分間継続して信号強度値を測定した。尚、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液は、テトラヒドロホウ酸ナトリウムを0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液で希釈して調製した。また、各濃度条件について1回実験し、実験中はマグネチックスターラーの回転数を600rpmとした。   Selenite ion concentration is 0.01, 0.05, 0.1, 0.5 or 1.0 mg-Se / L standard solution (solvent: distilled water) 5.0 mL and hydrochloric acid aqueous solution (6 mol / L, 1 + 1) 10 mL of a 3 g / L sodium tetrahydroborate solution (addition rate: 10 to 15 mL / min) is added to 10 mL of the mixed solution (sample for acidic analysis), and is continued for 10 minutes by a potentiostatic sensor. Signal strength values were measured. The sodium tetrahydroborate solution was prepared by diluting sodium tetrahydroborate with a 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution. Moreover, it experimented once about each density | concentration conditions, and the rotation speed of the magnetic stirrer was 600 rpm during experiment.

図8に各種亜セレン酸イオン濃度の標準液における時間に対する相対信号強度をプロットした信号プロファイルを示す。この結果から、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液を添加しはじめてから測定終了までに要する時間は、面積強度で定量分析を行う場合には6分以内、ピーク強度で定量分析を行う場合には4分以内であり、いずれの場合にもテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液を添加しはじめてから10分以内に測定が完了すること明らかとなった。また、亜セレン酸イオン濃度が1.0mg−Se/Lの標準液を用いた場合の信号強度値は、定電位電解式センサの測定範囲外となった。図8に示す亜セレン酸イオン濃度の標準液における信号プロファイルを考慮すると、定電位電解式センサの水中セレンの最大検出濃度は、0.7mg−Se/L程度であると判断された。   FIG. 8 shows signal profiles plotting relative signal intensities with respect to time in standard solutions of various selenite ion concentrations. From this result, the time required from the start of adding the sodium tetrahydroborate solution to the end of the measurement is within 6 minutes when performing quantitative analysis with area intensity, and within 4 minutes when performing quantitative analysis with peak intensity. In each case, it became clear that the measurement was completed within 10 minutes from the start of adding the sodium tetrahydroborate solution. Moreover, the signal intensity value in the case of using a standard solution having a selenite ion concentration of 1.0 mg-Se / L was out of the measurement range of the constant potential electrolytic sensor. Considering the signal profile in the standard solution of selenite ion concentration shown in FIG. 8, the maximum detected concentration of selenium in water of the potentiostatic sensor was determined to be about 0.7 mg-Se / L.

次に、各種亜セレン酸イオン濃度の標準液を用いて検量線の作成を行った。   Next, calibration curves were prepared using standard solutions of various selenite ion concentrations.

亜セレン酸イオン濃度が0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.5、0.7mg−Se/Lの標準液(溶媒:蒸留水)と塩酸水溶液(6mol/L、1+1)10mLの混合溶液(酸性分析用試料)に、3g/Lのテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液を10mL(添加速度:10〜15mL/分)添加して、定電位電解式センサにより10分間継続して信号強度値を測定した。尚、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液は、テトラヒドロホウ酸ナトリウムを0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液で希釈して調製した。また、各濃度条件について3回実験し、実験中はマグネチックスターラーの回転数を600rpmとした。   Selenite ion concentration is 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.1, 0.5, To a mixed solution (sample for acidic analysis) of a 0.7 mg-Se / L standard solution (solvent: distilled water) and hydrochloric acid aqueous solution (6 mol / L, 1 + 1) (3 g / L sodium tetrahydroborate solution) (Addition rate: 10 to 15 mL / min) was added, and the signal intensity value was measured continuously for 10 minutes by a constant potential electrolytic sensor. The sodium tetrahydroborate solution was prepared by diluting sodium tetrahydroborate with a 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution. Moreover, it experimented 3 times about each density | concentration conditions, and the rotation speed of the magnetic stirrer was 600 rpm during experiment.

得られた信号プロファイルのピーク値により作成した検量線を図9に示す。0.01〜0.7mg−Se/Lの範囲において、極めて直線性の高い検量線(相関係数0.999)が得られた。また、0.01〜0.1mg−Se/Lの低濃度範囲においても相関係数は0.988であり、低濃度範囲においても極めて高い直線性が得られることが確認された。検出下限(σ=3)は0.0035mg−Se/Lであり、定量下限(σ=10)は0.012mg−Se/Lであった。また、変動係数(RSD)は0.01mg−Se/Lにおいて14.0%、0.1mg−Se/Lにおいて3.85%であった。0.01mg−Se/Lにおいて変動係数が高いのは、セレン化水素の信号強度値の測定を1.25ppb間隔で整数記録して得たことから分解能が低いことに起因しており、信号強度値の測定をアナログ出力により行うことで、変動係数は抑えられると推定される。   A calibration curve created from the peak values of the obtained signal profile is shown in FIG. In the range of 0.01 to 0.7 mg-Se / L, an extremely high calibration curve (correlation coefficient 0.999) was obtained. The correlation coefficient was 0.988 even in the low concentration range of 0.01 to 0.1 mg-Se / L, and it was confirmed that extremely high linearity was obtained in the low concentration range. The lower limit of detection (σ = 3) was 0.0035 mg-Se / L, and the lower limit of quantification (σ = 10) was 0.012 mg-Se / L. The coefficient of variation (RSD) was 14.0% at 0.01 mg-Se / L and 3.85% at 0.1 mg-Se / L. The reason why the coefficient of variation is high at 0.01 mg-Se / L is that the signal intensity value of hydrogen selenide was recorded by integer recording at intervals of 1.25 ppb, resulting in low resolution. It is estimated that the coefficient of variation can be suppressed by measuring the value by analog output.

次に、得られた信号プロファイルの面積強度を計算して作成した検量線を図10に示す。0.01〜0.7mg−Se/Lの範囲において、極めて直線性の高い検量線(相関係数0.994)が得られた。また、0.01〜0.1mg−Se/Lの低濃度範囲においても相関係数は0.964であり、低濃度範囲においても極めて高い直線性が得られることが確認された。検出下限(σ=3)は0.0026mg−Se/Lであり、定量下限(σ=10)は0.0087mg−Se/Lであった。また、変動係数(RSD)は0.01mg−Se/Lにおいて12.9%、0.1mg−Se/Lにおいて5.5%であった。図9の場合の相関係数よりも図10の場合の相関係数が低かったのは、信号強度値の測定間隔が10秒であったことに起因していると考えられ、測定間隔をさらに短くすることで相関係数が高まると推定される。   Next, FIG. 10 shows a calibration curve created by calculating the area intensity of the obtained signal profile. In the range of 0.01 to 0.7 mg-Se / L, an extremely high calibration curve (correlation coefficient 0.994) was obtained. The correlation coefficient was 0.964 even in the low concentration range of 0.01 to 0.1 mg-Se / L, and it was confirmed that extremely high linearity was obtained even in the low concentration range. The lower limit of detection (σ = 3) was 0.0026 mg-Se / L, and the lower limit of quantification (σ = 10) was 0.0087 mg-Se / L. The coefficient of variation (RSD) was 12.9% at 0.01 mg-Se / L and 5.5% at 0.1 mg-Se / L. The reason why the correlation coefficient in the case of FIG. 10 is lower than that in the case of FIG. 9 is considered to be caused by the measurement interval of the signal intensity value being 10 seconds. It is estimated that the correlation coefficient increases by shortening.

いずれにしても、0.01〜0.7mg−Se/Lの4価セレン濃度範囲では、極めて高い直線性が得られたことから、この濃度範囲内おいて、分析用試料の4価セレン濃度を極めて高い精度で定量分析できることが明らかとなった。したがって、本発明の定量分析方法によれば、現行のセレンの排水基準値である0.1mg−Se/Lの定量分析は勿論のこと、排水基準値がさらに低くなった場合でも分析用試料の4価セレン濃度の定量分析が可能である。   In any case, since extremely high linearity was obtained in the tetravalent selenium concentration range of 0.01 to 0.7 mg-Se / L, the tetravalent selenium concentration of the sample for analysis was within this concentration range. It became clear that quantitative analysis can be performed with extremely high accuracy. Therefore, according to the quantitative analysis method of the present invention, not only the current selenium drainage standard value of 0.1 mg-Se / L but also the drainage standard value is further reduced, Quantitative analysis of tetravalent selenium concentration is possible.

(実施例2)
図12に示す実験装置を使用して実験を行った。尚、本実験もまた、現場分析へのニーズを満たすことに鑑み、実験は全て常温常圧下で実施した。したがって、この実験結果により得られた条件は常温常圧下で適用可能である。
(Example 2)
Experiments were performed using the experimental apparatus shown in FIG. In addition, this experiment was also conducted under normal temperature and normal pressure in view of meeting the needs for on-site analysis. Therefore, the conditions obtained from this experimental result can be applied under normal temperature and pressure.

反応槽(容器)2に4価セレンを含む試料5.0mLと所定濃度の塩酸(HCl)水溶液10mLの混合溶液(酸性分析用試料)2aを導入した。還元剤であるテトラヒドロホウ酸ナトリウム(NaBH)水溶液を反応槽2に10mL送液し、撹拌機33で混合してセレン化水素(HSe)ガスを生成させた。所定濃度のテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液3aはペリスタルティックポンプ(添加手段)3で流量を制御した。反応槽2で生成したセレン化水素はキャリアーガスである純空気で定電位電解式センサ4に導入した。キャリアーガスはキャリアーガス供給手段7により供給した。キャリアーガス供給手段7は、純空気ボンベ7aと、圧力調整器7bと、圧力計7cと、マスフローコントローラー7dと、ストップバルブ7eにより構成し、マスフローコントローラー7dにより流量を制御した。定電位電解式センサ4として、セレン化水素ガス検知器(新コスモス電機製PS−7)を用い、セレン化水素(HSe)専用センサユニットであるCDS−7を併用した。この定電位電解式センサは、ガス吸引量が500mL/分であり、セレン化水素の測定範囲は1〜275ppb、指示精度はフルスケールに対して10%以内である。測定データはA/Dコンバータ32を介してパーソナルコンピュータ34に収録した。A/Dコンバータ32は、最小データ取得周期が10Hzで、最小分解能がフルスケールに対して0.4%のものを用いた。測定データの解析にはSmart Chrom(ケーワイテクノロジーズ製)を用いた。セレン化水素ガスは毒性が非常に高いので、測定後のセレン化水素ガスを除害槽6に流通させて除害した。セレン化水素の除害には硫酸銅水溶液6aを用いた。除害槽通過後のガスを除害確認用検知器31で測定し、セレン化水素の有無を確認した。除害確認用検知器31には、セレン化水素ガス検知器(新コスモス電機製PS−7)を用いた。 A mixed solution (a sample for acidic analysis) 2 a of 5.0 mL of a sample containing tetravalent selenium and 10 mL of a predetermined concentration hydrochloric acid (HCl) aqueous solution was introduced into the reaction vessel (container) 2. 10 mL of an aqueous solution of sodium tetrahydroborate (NaBH 4 ), which is a reducing agent, was sent to the reaction vessel 2 and mixed with the stirrer 33 to generate hydrogen selenide (H 2 Se) gas. The flow rate of sodium tetrahydroborate solution 3a having a predetermined concentration was controlled by a peristaltic pump (addition means) 3. Hydrogen selenide produced in the reaction vessel 2 was introduced into the potentiostatic sensor 4 with pure air as a carrier gas. The carrier gas was supplied by the carrier gas supply means 7. The carrier gas supply means 7 comprises a pure air cylinder 7a, a pressure regulator 7b, a pressure gauge 7c, a mass flow controller 7d, and a stop valve 7e, and the flow rate was controlled by the mass flow controller 7d. As the constant potential electrolytic sensor 4, a hydrogen selenide gas detector (PS-7 manufactured by New Cosmos Electric Co., Ltd.) was used, and CDS-7, which is a dedicated sensor unit for hydrogen selenide (H 2 Se), was also used. This constant potential electrolytic sensor has a gas suction amount of 500 mL / min, a hydrogen selenide measurement range of 1 to 275 ppb, and an indication accuracy within 10% of the full scale. The measurement data was recorded in the personal computer 34 via the A / D converter 32. The A / D converter 32 has a minimum data acquisition cycle of 10 Hz and a minimum resolution of 0.4% with respect to full scale. For analysis of the measurement data, Smart Chrom (manufactured by Kwai Technologies) was used. Since the hydrogen selenide gas is very toxic, the hydrogen selenide gas after the measurement was passed through the abatement tank 6 for detoxification. For removing hydrogen selenide, an aqueous copper sulfate solution 6a was used. The gas after passing through the detoxification tank was measured by the detoxification confirmation detector 31 to confirm the presence or absence of hydrogen selenide. As the decontamination confirmation detector 31, a hydrogen selenide gas detector (PS-7 manufactured by New Cosmos Electric Co., Ltd.) was used.

本実施例において、セレン化水素の信号取得は、実施例1のようなデジタル方式ではなく、アナログ方式で実施した。データの取得間隔は0.1秒とし、フルスケールに対する最小分解能は0.4%とした。即ち、信号強度間隔(プロット間隔)は0.4ppb間隔で小数点以下は切り捨てられるものとした。セレン濃度の計算は、実施例1と同様、信号プロファイルのピーク強度、または信号プロファイルの面積値により行った。面積値の計算は表計算ソフトウェアOrigin(登録商標)を用いた。   In this example, the signal acquisition of hydrogen selenide was carried out by an analog method instead of the digital method as in Example 1. The data acquisition interval was 0.1 second, and the minimum resolution with respect to full scale was 0.4%. That is, the signal intensity interval (plot interval) is 0.4 ppb, and the fractional part is rounded down. Similar to Example 1, the selenium concentration was calculated based on the peak intensity of the signal profile or the area value of the signal profile. The area value was calculated using spreadsheet software Origin (registered trademark).

本実施例では、試験試料として、セレン標準液(4価セレン濃度1000mg/Lの水溶液)を蒸留水で希釈して所定の濃度に調製したものを用いた。また、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液は所定量のテトラヒドロホウ酸ナトリウムを0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液に溶解したものを用いた。また、この水酸化ナトリウム水溶液には、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)を1.0mmol/Lとなるように溶解させた。   In this example, a selenium standard solution (aqueous solution having a tetravalent selenium concentration of 1000 mg / L) diluted with distilled water to a predetermined concentration was used as a test sample. Moreover, the sodium tetrahydroborate solution used what melt | dissolved predetermined amount sodium tetrahydroborate in 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution was used. Moreover, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) was dissolved in this sodium hydroxide aqueous solution so that it might become 1.0 mmol / L.

(1)分析条件の検討
(1−1)キャリアーガス流量の検討
キャリアーガス流量を変えて検量線(セレン濃度0.01〜0.5mg/L、n=3)を作成し、定量下限値(σ=10)および定量上限値について検討した。
(1) Examination of analysis conditions (1-1) Examination of carrier gas flow rate A calibration curve (selenium concentration 0.01 to 0.5 mg / L, n = 3) was prepared by changing the carrier gas flow rate, and the lower limit of quantification ( σ = 10) and the upper limit of quantification were examined.

キャリアーガス流量以外の条件は、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度は3.0g/L、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加流量は20mL/分、塩酸水溶液の塩酸濃度6.0mol/Lで実験を行った。定量上限値は定電位電解式センサ4の検出上限値(セレン化水素として275ppb)に対する水中セレン濃度を検量線から算出した。また、試験試料5mLと塩酸水溶液10mLを混合して酸性分析用試料とした。尚、検量線は、実施例1と同様、水中セレン濃度に対する信号強度データ(ピーク値、面積値)から作成した。   The conditions other than the carrier gas flow rate were as follows: the sodium tetrahydroborate solution concentration was 3.0 g / L, the sodium tetrahydroborate solution flow rate was 20 mL / min, and the hydrochloric acid concentration in the hydrochloric acid aqueous solution was 6.0 mol / L. . The upper limit of quantification was calculated from the calibration curve of the selenium concentration in water relative to the upper limit of detection of the potentiostatic sensor 4 (275 ppb as hydrogen selenide). Further, 5 mL of the test sample and 10 mL of hydrochloric acid aqueous solution were mixed to obtain a sample for acidic analysis. The calibration curve was created from signal intensity data (peak value, area value) with respect to the selenium concentration in water, as in Example 1.

実験結果を図13に示す。定量下限値は検証した全てのキャリアーガス流量において0.02〜0.04mg/Lと大きな差は認められなかった。しかしながら、定量上限値については、キャリアーガス流量によって大きな差が認められ、キャリアーガス流量が400mL/分から500mL/分に増加することで、大幅に向上することが確認された。また、キャリアーガス流量800〜1000mL/分の範囲においても同様の実験を行ったが、測定できなかった。これは定電位電解式センサ4のガス吸引量である500mL/分に対して著しく多いキャリアーガスが負担を与えたためと推測された。   The experimental results are shown in FIG. The lower limit of quantification was not as great as 0.02 to 0.04 mg / L in all the carrier gas flow rates verified. However, with regard to the upper limit of quantification, a large difference was observed depending on the carrier gas flow rate, and it was confirmed that the quantitative improvement was significantly improved by increasing the carrier gas flow rate from 400 mL / min to 500 mL / min. Moreover, although the same experiment was done also in the range of carrier gas flow rates 800-1000 mL / min, it was not able to measure. This was presumed to be because a large amount of carrier gas gave a burden to 500 mL / min, which is the gas suction amount of the potentiostatic sensor 4.

以上の結果から、キャリアーガス流量はセレンの測定範囲が広く、且つ定電位電解式センサ4に対して負担の少ない500〜700mL/分とすることが好ましく、500mL/分とすることがさらに好ましいことがわかった。   From the above results, the carrier gas flow rate is preferably 500 to 700 mL / min, more preferably 500 mL / min, which has a wide selenium measurement range and less burden on the potentiostatic sensor 4. I understood.

(1−2)テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度の検討
テトラヒドロホウ酸ナトリウム濃度の変化が信号強度に与える影響について検討した。
(1-2) Examination of concentration of sodium tetrahydroborate solution The effect of change in sodium tetrahydroborate concentration on signal intensity was examined.

試験試料として、0.25mg/Lのセレン標準液および蒸留水(ブランク試料)を用いた。テトラヒドロホウ酸ナトリウム濃度以外の条件は、キャリアーガス流量500mL/分、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加流量20mL/分、塩酸水溶液の塩酸濃度6.0mol/Lで実験を行った。また、試験試料5mLと塩酸水溶液10mLを混合して酸性分析用試料とした。   As a test sample, a 0.25 mg / L selenium standard solution and distilled water (blank sample) were used. The experiment was conducted under conditions other than the sodium tetrahydroborate concentration at a carrier gas flow rate of 500 mL / min, a sodium tetrahydroborate solution addition flow rate of 20 mL / min, and a hydrochloric acid concentration of the hydrochloric acid aqueous solution of 6.0 mol / L. Further, 5 mL of the test sample and 10 mL of hydrochloric acid aqueous solution were mixed to obtain a sample for acidic analysis.

結果を図14に示す。テトラヒドロホウ酸ナトリウム濃度が増加するにしたがってセレン標準液における信号強度が増加する傾向が見られた。テトラヒドロホウ酸ナトリウム濃度が4g/L 以上になると、ブランク試料において信号強度の増加が見られた。これはテトラヒドロホウ酸ナトリウム濃度を高くしたことで多量の水素ガスが生成し、セレン化水素の測定に妨害を与えたためであると考えられる。定電位電解式センサにおけるガス測定では、センサ膜表面に吸着した水素が電解されて水素イオンが増加し、測定時に干渉を及ぼすことが報告されている。
・T. Ishiji, T. Iijima, and K. Takahashi: “Electrochemical sensing of arsine and silane by the amperometric gas sensor by using gold electrode”, Denki Kagaku, 64(12), 1304-1310 (1996).
・石地 徹:「環境ガスモニタリングのための新規電気化学センサの開発」、Electrochem., 69(4), 285-288 (2001).、
・Y. Mizutani, H. Matsuda, T. Ishiji, N. Furuya, and K. Takahashi: “Improvement of electrochemical NO2 sensor by use of carbon-fluorocarbon gas permeable electrode”, Sens. Actuators B, 108, 815-819 (2005).
The results are shown in FIG. As the sodium tetrahydroborate concentration increased, the signal intensity in the selenium standard solution tended to increase. Sodium tetrahydroborate concentration 4 g / L Above this, an increase in signal intensity was observed in the blank sample. This is considered to be because a large amount of hydrogen gas was generated by increasing the sodium tetrahydroborate concentration, which hindered the measurement of hydrogen selenide. In gas measurement in a constant potential electrolytic sensor, it has been reported that hydrogen adsorbed on the surface of the sensor film is electrolyzed and hydrogen ions increase, causing interference during measurement.
・ T. Ishiji, T. Iijima, and K. Takahashi: “Electrochemical sensing of arsine and silane by the amperometric gas sensor by using gold electrode”, Denki Kagaku, 64 (12), 1304-1310 (1996).
-Toru Ishiji: "Development of a new electrochemical sensor for environmental gas monitoring", Electrochem., 69 (4), 285-288 (2001).
・ Y. Mizutani, H. Matsuda, T. Ishiji, N. Furuya, and K. Takahashi: “Improvement of electrochemical NO 2 sensor by use of carbon-fluorocarbon gas permeable electrode”, Sens. Actuators B, 108, 815-819 (2005).

以上の結果から、セレン化水素の測定において水素ガスが妨害を起こさないようにするためには、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加流量20mL/分とする場合には、テトラヒドロホウ酸ナトリウム濃度を3g/L以下とすることが好ましく、最も高い信号強度が得られる3g/Lとすることがさらに好ましいことがわかった。   From the above results, in order to prevent hydrogen gas from interfering in the measurement of hydrogen selenide, when the addition flow rate of sodium tetrahydroborate solution is 20 mL / min, the concentration of sodium tetrahydroborate is 3 g / It was found that it is preferably L or less, and more preferably 3 g / L at which the highest signal intensity can be obtained.

(1−3)テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加流量の検討
テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加流量の変化が信号強度に与える影響について検討した。
(1-3) Examination of Addition Flow Rate of Sodium Tetrahydroborate Solution The effect of change in addition flow rate of sodium tetrahydroborate solution on the signal intensity was examined.

試験試料として、0.25mg/Lのセレン標準液を用いた。テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加流量以外の条件は、キャリアーガス流量500mL/分、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度3.0g/L、塩酸濃度6.0mol/Lで実験を行った。また、試験試料5mLと塩酸水溶液10mLを混合して酸性分析用試料とした。   As a test sample, a 0.25 mg / L selenium standard solution was used. The experiment was conducted under conditions other than the addition flow rate of the sodium tetrahydroborate solution at a carrier gas flow rate of 500 mL / min, a sodium tetrahydroborate solution concentration of 3.0 g / L, and a hydrochloric acid concentration of 6.0 mol / L. Further, 5 mL of the test sample and 10 mL of hydrochloric acid aqueous solution were mixed to obtain a sample for acidic analysis.

まず、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加流量が、信号プロファイルのピーク高さ値に与える影響について検討した結果を図15Aに示す。添加流量が25mL/分までは信号強度が増加傾向にあったが、25〜90mL/分まではほぼ一定であった。これは、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加流量が大きくなると短時間でセレン化水素が生成されてピークがシャープになるためと考えられる。また、添加流量が25mL/分以上で信号強度が一定になったのは、単位時間に添加されるテトラヒドロホウ酸ナトリウムの絶対量がセレン化水素生成に必要な量を満たしたためと考えられる。   First, FIG. 15A shows the result of examining the influence of the addition flow rate of the sodium tetrahydroborate solution on the peak height value of the signal profile. The signal intensity tended to increase until the addition flow rate was 25 mL / min, but was almost constant from 25 to 90 mL / min. This is presumably because hydrogen selenide is generated in a short time and the peak becomes sharp when the flow rate of the sodium tetrahydroborate solution increases. Moreover, it is considered that the signal intensity became constant when the addition flow rate was 25 mL / min or more because the absolute amount of sodium tetrahydroborate added per unit time satisfied the amount necessary for hydrogen selenide production.

次に、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加流量が、信号プロファイルの面積値に与える影響について検討した結果を図15Bに示す。添加流量が増加するにつれて面積値は減少傾向となった。添加流量が小さい場合にはセレン化水素の生成に時間を要し、ピークの幅が広がることで面積値は大きくなると考えられる。   Next, FIG. 15B shows the results of examining the influence of the addition flow rate of the sodium tetrahydroborate solution on the area value of the signal profile. The area value tended to decrease as the addition flow rate increased. When the addition flow rate is small, it takes time to produce hydrogen selenide, and the area value is considered to increase as the peak width increases.

そこで、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加流量が、信号プロファイルの半値幅に与える影響について検討した。結果を図15Cに示す。添加流量が増加するにつれて半値幅が減少傾向となり、ピークがシャープになる傾向があることがわかった。また、添加流量が過大の場合にはセレン化水素が短時間で生成され、再現性が悪くなる傾向が見られた。   Therefore, the influence of the addition flow rate of the sodium tetrahydroborate solution on the half width of the signal profile was examined. The result is shown in FIG. 15C. It was found that the full width at half maximum tends to decrease and the peak tends to become sharper as the addition flow rate increases. Moreover, when the addition flow rate was excessive, hydrogen selenide was generated in a short time, and the reproducibility tended to deteriorate.

以上の結果から、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加流量が25〜50mL/分の場合に、高さ値におけるプロットで信号強度が高く、ピークがシャープとなり、且つ再現性も良好となることがわかった。したがって、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加流量は25〜50mL/分に設定することが好ましく、30mL/分に設定することがさらに好ましいことがわかった。   From the above results, it was found that when the addition flow rate of the sodium tetrahydroborate solution was 25 to 50 mL / min, the signal intensity was high, the peak was sharp, and the reproducibility was good in the plot at the height value. . Therefore, it was found that the addition flow rate of the sodium tetrahydroborate solution is preferably set to 25 to 50 mL / min, and more preferably set to 30 mL / min.

ここで、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度は3.0g/Lであったことから、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加流量を、実施例1と同様、酸性分析用試料1Lに対するテトラヒドロホウ酸ナトリウムそのものの添加速度に換算すると以下の結果となる。
25〜50mL/分 → 5〜10g/分
30mL/分 → 6g/分
Here, since the concentration of the sodium tetrahydroborate solution was 3.0 g / L, the addition flow rate of the sodium tetrahydroborate solution was set to be the same as that in Example 1 with respect to 1 L of the sample for acidic analysis. When converted to the addition rate, the following results are obtained.
25-50 mL / min → 5-10 g / min 30 mL / min → 6 g / min

(1−4)塩酸濃度の影響
試験試料を酸性化するための塩酸水溶液の塩酸濃度の変化が信号強度に与える影響について検討した。
(1-4) Influence of hydrochloric acid concentration The influence of the change in the hydrochloric acid concentration of the aqueous hydrochloric acid solution for acidifying the test sample on the signal intensity was examined.

試験試料として、0.25mg/Lのセレン標準液を用いた。塩酸濃度以外の条件は、キャリアーガス流量500mL/分、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度3.0g/L、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加流量30mL/分で実験を行った。また、試験試料5mLと塩酸水溶液10mLを混合して酸性分析用試料とした。   As a test sample, a 0.25 mg / L selenium standard solution was used. The experiment was conducted under conditions other than the hydrochloric acid concentration at a carrier gas flow rate of 500 mL / min, a sodium tetrahydroborate solution concentration of 3.0 g / L, and a sodium tetrahydroborate solution addition flow rate of 30 mL / min. Further, 5 mL of the test sample and 10 mL of hydrochloric acid aqueous solution were mixed to obtain a sample for acidic analysis.

実験結果を図16に示す。塩酸濃度が6.0〜10.0mol/Lにおいて信号強度が最も高くなったが、全実験範囲においてセレンの定量分析を行うのに足りる信号強度が得られることが判明した。しかしながら、反応終了後に反応槽2内の水溶液中に残存したセレンを測定したところ、塩酸濃度12.0mol/Lの場合には0.03mg/Lのセレンが検出された。このことから、塩酸濃度を10.0mol/L超とすることは、反応槽2に未反応のセレンを残存させる虞があり、且つ塩酸の使用量も増加することから、好ましくないと判断した。   The experimental results are shown in FIG. The signal intensity was highest at a hydrochloric acid concentration of 6.0 to 10.0 mol / L, but it was found that a signal intensity sufficient for quantitative analysis of selenium was obtained in the entire experimental range. However, when selenium remaining in the aqueous solution in the reaction vessel 2 was measured after the reaction was completed, 0.03 mg / L selenium was detected when the hydrochloric acid concentration was 12.0 mol / L. From this, it was judged that setting the hydrochloric acid concentration to more than 10.0 mol / L is not preferable because unreacted selenium may remain in the reaction tank 2 and the amount of hydrochloric acid used increases.

また、塩酸濃度1.0、3.0mol/Lの場合にも、反応終了後に反応槽2内の水溶液中にセレンが残存していたが、その量は、0.01mg/Lと極僅かなものであった。   Even when the hydrochloric acid concentration was 1.0 or 3.0 mol / L, selenium remained in the aqueous solution in the reaction tank 2 after the completion of the reaction, but the amount was as small as 0.01 mg / L. It was a thing.

尚、実施例1において、塩酸濃度が0.2mol/Lの場合には、適正な相対信号強度の6割程度の信号強度が得られたことから、塩酸濃度が0.2mol/L以上の場合には、セレンの定量分析を行うのに足りる信号強度が得られる。   In Example 1, when the hydrochloric acid concentration was 0.2 mol / L, a signal intensity of about 60% of the appropriate relative signal intensity was obtained, so that the hydrochloric acid concentration was 0.2 mol / L or more. Provides a signal intensity sufficient for quantitative analysis of selenium.

したがって、塩酸濃度は、0.2〜10mol/Lとすればよいが、1.0〜10mol/Lとすることが好ましく、2.0〜10mol/Lとすることがより好ましく、3.0〜10mol/Lとすることがさらに好ましく、6.0〜10mol/Lとすることがなお好ましいことがわかった。ここで、塩酸使用量に対して得られる信号強度値を考慮した場合、6.0mol/Lとすることが最も好ましいと考えられた。   Therefore, the hydrochloric acid concentration may be 0.2 to 10 mol / L, preferably 1.0 to 10 mol / L, more preferably 2.0 to 10 mol / L, and 3.0 to It was found that the concentration was more preferably 10 mol / L, and still more preferably 6.0 to 10 mol / L. Here, considering the signal intensity value obtained with respect to the amount of hydrochloric acid used, it was considered that 6.0 mol / L was most preferable.

尚、本実施例においては、試験試料5mLに対し、塩酸水溶液を10mL混合したことから、酸性分析用試料の塩酸による酸の既定値で表すと、酸性分析用試料の塩酸による酸の既定値は、0.13〜6.7N/Lとすればよいが、0.67〜6.7N/Lとすることが好ましく、1.3〜6.7N/Lとすることがより好ましく、2.0〜6.7N/Lとすることがさらに好ましく、4.0〜6.7N/Lとすることがなお好ましく、4.0N/Lとすることが最も好ましい。特に、4.0〜6.7N/Lとすることで、十分な信号強度値が得られると共に、分析用試料に溶存しているセレンを効率よく水素化できる。   In this example, 10 mL of hydrochloric acid aqueous solution was mixed with 5 mL of the test sample. Therefore, when expressed by the default value of acid by hydrochloric acid of the sample for acidic analysis, the default value of acid by hydrochloric acid of the sample for acidic analysis is 0.13-6.7 N / L, preferably 0.67-6.7 N / L, more preferably 1.3-6.7 N / L, 2.0 -6.7 N / L is more preferable, 4.0 -6.7 N / L is still more preferable, and 4.0 N / L is most preferable. In particular, by setting to 4.0 to 6.7 N / L, a sufficient signal intensity value can be obtained, and selenium dissolved in the analysis sample can be efficiently hydrogenated.

(1−5)定量性評価
上記(1)〜(4)において得られた条件、即ち、キャリアーガス流量500mL/分、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度3.0g/L、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加流量30mL/分、塩酸濃度6.0mol/Lとした場合の定量性評価を行った。また、試験試料5mLと塩酸水溶液10mLを混合して酸性分析用試料とした。
(1-5) Quantitative evaluation The conditions obtained in the above (1) to (4), that is, carrier gas flow rate 500 mL / min, sodium tetrahydroborate solution concentration 3.0 g / L, sodium tetrahydroborate solution Quantitative evaluation was performed when the addition flow rate was 30 mL / min and the hydrochloric acid concentration was 6.0 mol / L. Further, 5 mL of the test sample and 10 mL of hydrochloric acid aqueous solution were mixed to obtain a sample for acidic analysis.

上記分析条件で、セレン濃度0.01〜0.5mg/Lの範囲で検量線を作成した。その結果を図18A及び図18Bに示す。また、検量線の作成に使用した測定プロファイルを図19に示す。   A calibration curve was prepared in the range of selenium concentration of 0.01 to 0.5 mg / L under the above analysis conditions. The results are shown in FIGS. 18A and 18B. In addition, FIG. 19 shows the measurement profile used to create the calibration curve.

セレン濃度に対する信号プロファイルのピーク高さでプロットして得られた検量線(図18A)において、検出下限(σ=3)は0.002mg/Lであり、定量下限(σ=10)は0.005mg/Lであった。   In the calibration curve (FIG. 18A) obtained by plotting the peak height of the signal profile against the selenium concentration, the lower limit of detection (σ = 3) is 0.002 mg / L, and the lower limit of quantification (σ = 10) is 0.00. It was 005 mg / L.

セレン濃度に対する信号プロファイルの面積値でプロットして得られた検量線(図18B)において、検出下限(σ=3)は0.01mg/Lであり、定量下限(σ=10)は0.04mg/Lであった。   In the calibration curve (FIG. 18B) obtained by plotting the area value of the signal profile against the selenium concentration, the detection lower limit (σ = 3) is 0.01 mg / L, and the lower limit of quantification (σ = 10) is 0.04 mg. / L.

高さ値と面積値による検量線を比較した結果、定量下限値は高さ値が面積値の10分の1以下であった。また、各セレン濃度で再現性を求めた結果を表3に示す。再現性は相対標準偏差(RSD: Relative Standard Deviation)によって評価した。セレン濃度0.01mg/Lの再現性は面積値で19.9%、高さ値で4.6%であった。   As a result of comparing the calibration curve based on the height value and the area value, the lower limit of quantification was such that the height value was 1/10 or less of the area value. Table 3 shows the results of reproducibility obtained at each selenium concentration. Reproducibility was evaluated by Relative Standard Deviation (RSD). The reproducibility of the selenium concentration of 0.01 mg / L was 19.9% in terms of area value and 4.6% in terms of height value.

以上の結果から、面積値よりも高さ値でプロットした方が定量性は高く、高さ値で評価した方が適当であると判断した。また、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加開始から測定終了までに要する時間は3分以内であり、迅速かつ高感度に4価セレンを測定できた。   From the above results, it was determined that the plotting with the height value was higher than the area value, and the quantitativeness was higher, and the evaluation with the height value was more appropriate. Moreover, the time required from the start of addition of the sodium tetrahydroborate solution to the end of the measurement was within 3 minutes, and tetravalent selenium could be measured quickly and with high sensitivity.

また、セレン濃度に対する信号プロファイルのピーク高さでプロットして得られた検量線に関し、実施例1で得られた検量線(図9)と比較すると、検量線の相関係数は同程度であったが、セレン濃度0.01mg/Lにおける信号出力の安定性(再現性)が14.0%から4.6%に向上した(表3)。   Further, regarding the calibration curve obtained by plotting with the peak height of the signal profile against the selenium concentration, the correlation coefficient of the calibration curve is comparable when compared with the calibration curve obtained in Example 1 (FIG. 9). However, the signal output stability (reproducibility) at a selenium concentration of 0.01 mg / L was improved from 14.0% to 4.6% (Table 3).

再現性の向上は、キャリアーガスの使用、分析パラメータの設定、また、図20に示すように、定電位電解式センサ4の分解能が実施例1で用いた定電位電解センサ4よりも高かったことに起因しているものと考えられる。   The improvement in reproducibility was the use of carrier gas, the setting of analysis parameters, and the resolution of the constant potential electrolytic sensor 4 was higher than that of the constant potential electrolytic sensor 4 used in Example 1, as shown in FIG. It is thought to be caused by

(2)石炭火力発電所から排出される脱硫排水への適用の検討
(2−1)脱硫排水試料
実排水への適用性を評価するために石炭火力発電所の脱硫排水3種を入手した。排水組成の測定にはICP発光分析装置(ICP−AES、セイコーインスツルメンツ製 SPS−5000)及びイオンクロマトグラフィー(IC、ダイオネックス製DX−320)を用いた。
(2) Examination of application to desulfurization effluent discharged from coal-fired power plant (2-1) Desulfurization effluent sample Three types of desulfurization effluent from coal-fired power plant were obtained in order to evaluate the applicability to actual effluent. An ICP emission analyzer (ICP-AES, SPS-5000 manufactured by Seiko Instruments Inc.) and ion chromatography (IC, DX-320 manufactured by Dionex) were used for measuring the wastewater composition.

公定法(JIS K0102 67.3)では、セレンの化学形態別測定は明確には規定されていない。そこで、セレンの形態別測定は神田らの方法(神田 裕、秋保 広幸、白井 裕三、伊藤 茂男:「石炭火力発電所脱硫装置におけるセレンの化学形態」、電力中央研究所報告、M04015、(2005).)に従った。この分析方法の概略を図17に示す。まず、排水試料50mLをろ過して夾雑物を除いた後、硫酸および硝酸を添加して硫酸白煙が生じるまで加熱(170℃)することで有機物を分解した(酸分解)。次に、酸分解した試料を放冷し、蒸留水で50mLとした後に水素化合物発生ICP−AES(HG−ICP−AES)で4価セレン濃度を測定した。また、同試料を酸分解した後に塩酸を添加し、120℃で10分間加熱することで6価セレンを還元し(還元処理)、HG−ICP−AESで全セレン濃度を測定した。6価セレン濃度は、全セレン濃度と4価セレン濃度との差から求めた。   In the official method (JIS K0102 67.3), the measurement of selenium by chemical form is not clearly defined. Therefore, the measurement of selenium according to its form was carried out by the method of Kanda et al. (Hiroshi Kanda, Hiroyuki Akibo, Yuzo Shirai, Shigeo Ito: “Chemical form of selenium in coal-fired power plant desulfurization equipment”, Central Research Institute of Electric Power Research Institute, M04015, (2005) .). An outline of this analysis method is shown in FIG. First, 50 mL of a drainage sample was filtered to remove impurities, and then sulfuric acid and nitric acid were added and heated (170 ° C.) until sulfuric acid white smoke was generated to decompose organic substances (acid decomposition). Next, the acid-decomposed sample was allowed to cool, adjusted to 50 mL with distilled water, and then the tetravalent selenium concentration was measured by hydrogen compound generation ICP-AES (HG-ICP-AES). Moreover, after acid-decomposing the sample, hydrochloric acid was added and heated at 120 ° C. for 10 minutes to reduce hexavalent selenium (reduction treatment), and the total selenium concentration was measured by HG-ICP-AES. The hexavalent selenium concentration was determined from the difference between the total selenium concentration and the tetravalent selenium concentration.

表4に使用した脱硫排水の化学組成を示す。脱硫排水Aは他の2種と比べ塩濃度が高く、4価セレン0.275mg/Lと6価セレン0.267mg/Lを含有した。また、脱硫排水Bは4価セレン0.057mg/Lと6価セレン0.049mg/Lを、脱硫排水Cは4価セレン0.003mg/Lと6価セレン0.027mg/Lを含有した。   Table 4 shows the chemical composition of the desulfurization effluent used. Desulfurization effluent A had a higher salt concentration than the other two, and contained 0.275 mg / L tetravalent selenium and 0.267 mg / L hexavalent selenium. The desulfurization waste water B contained tetravalent selenium 0.057 mg / L and hexavalent selenium 0.049 mg / L, and the desulfurization waste water C contained tetravalent selenium 0.003 mg / L and hexavalent selenium 0.027 mg / L.

(2−2)脱硫排水の測定
脱硫排水A、B及びCを、キャリアーガス流量500mL/分、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度3.0g/L、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加流量30mL/分、塩酸濃度6mol/Lとして測定を行ったところ、いずれの脱硫排水においても信号値が負の値を示し、正確な信号値が得られなかった。
(2-2) Measurement of desulfurization effluent Desulfurization effluents A, B and C were mixed with a carrier gas flow rate of 500 mL / min, a sodium tetrahydroborate solution concentration of 3.0 g / L, and a tetrahydroborate sodium solution addition flow rate of 30 mL / min. When measurement was performed with a hydrochloric acid concentration of 6 mol / L, the signal value showed a negative value in any desulfurization effluent, and an accurate signal value could not be obtained.

そこで、脱硫排水Bについて、まず、反応槽2に脱硫排水Bのみを導入し、塩酸を添加しながら、キャリアーガスを500mL/分流して信号値を測定したところ、塩酸の添加直後に信号値が負の値を示し、その後信号値が徐々に増加して0付近まで回復した。そこで、信号値が回復した後、濃度3.0g/Lのテトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液を添加流量30mL/分で添加し、キャリアーガスを500mL/分流して信号値を測定したが、正の値の信号値は得られなかった(図21)。尚、この結果は、脱硫排水A及びCについても同様であった。   Accordingly, for desulfurization wastewater B, first, only the desulfurization wastewater B was introduced into the reaction tank 2, and the signal value was measured by flowing a carrier gas at 500 mL / min while adding hydrochloric acid. It showed a negative value, and then the signal value gradually increased and recovered to near zero. Therefore, after the signal value was recovered, a sodium tetrahydroborate solution having a concentration of 3.0 g / L was added at an addition flow rate of 30 mL / min, and the carrier gas was supplied at 500 mL / min, and the signal value was measured. No signal value was obtained (FIG. 21). This result was the same for the desulfurization effluents A and C.

このことから、塩酸の添加によって脱硫排水中の共存物質が気化し、セレン化水素ガス検知器の信号出力を妨害することがわかった。また、信号が回復した後にセレン化水素の信号値が得られなかったことから、セレン化水素の測定における妨害はセレン化水素ガスの生成阻害と定電位電解式センサ4(PS−7)の信号出力の妨害とに大別されることがわかった。   From this, it was found that the coexisting substances in the desulfurization effluent were vaporized by the addition of hydrochloric acid, hindering the signal output of the hydrogen selenide gas detector. In addition, since the signal value of hydrogen selenide was not obtained after the signal was recovered, the interference in the measurement of hydrogen selenide was the inhibition of hydrogen selenide gas production and the signal of the potentiostatic sensor 4 (PS-7). It was found that the output was largely divided into output disturbance.

(2−3)セレン化水素の生成阻害要因の検討
セレンの水素化反応を阻害する物質を確認するため、所定濃度の排水成分(表4の全成分24種)を0.1mg/Lのセレン標準液に添加してHG−ICP−AESで4価セレン濃度を測定した。
(2-3) Examination of factors that inhibit the formation of hydrogen selenide In order to confirm substances that inhibit the hydrogenation reaction of selenium, the wastewater components (24 components in Table 4) having a predetermined concentration were added to 0.1 mg / L of selenium. The tetravalent selenium concentration was measured by HG-ICP-AES after adding to the standard solution.

その結果、銅(2)を除いてはセレン化水素生成を阻害しないことが確認された。銅(2)は4価セレンに対して10倍以上の濃度(重量比)で存在すると4価セレンの水素化を阻害した。これは以下の反応により、セレン化水素と銅(2)からセレン化銅を生成するためである(M. Thompson, B Pahlavanpour, S. J. Walton: “Simultaneous determination of trace concentration of arsenic, antimony, bismuth, selenium and tellurium in aqueous solution by introduction of the gaseous hydride into an inductively plasma source for emission spectrometry”, Analyst, 103, 568- 579 (1978))。
4SeO3 2− + 3BH4 + 11H→ 4H2Se + 3H3BO3 + 3H2O
H2Se + Cu2+ → CuSe↓ + H2
As a result, it was confirmed that hydrogen selenide production was not inhibited except for copper (2). Copper (2) inhibited the hydrogenation of tetravalent selenium when it was present at a concentration (weight ratio) 10 times or more that of tetravalent selenium. This is to produce copper selenide from hydrogen selenide and copper (2) by the following reaction (M. Thompson, B Pahlavanpour, SJ Walton: “Simultaneous determination of trace concentration of arsenic, antimony, bismuth, selenium and tellurium in aqueous solution by introduction of the gaseous hydride into an inductively plasma source for emission spectrometry ”, Analyst, 103, 568-579 (1978)).
4SeO 3 2− + 3BH 4 + 11H + → 4H 2 Se + 3H 3 BO 3 + 3H 2 O
H 2 Se + Cu 2+ → CuSe ↓ + H 2

しかしながら、表4に示すように、脱硫排水中において、銅(2)濃度は低いため(表1)、これがセレンの水素化を阻害する可能性は小さい。また、D’Ulivoらによるとセレンに対して銅(2)が10倍、鉄(3)が5000倍、ニッケル(2)が200倍、コバルト(2)が5000倍、金(3)が5倍、白金(4)が150倍、銀(1)が30倍、パラジウム(2)が20倍の存在比で共存すると水素化が阻害されるとの報告があるが(A. D’Ulivo, L. Ganfranceschi, L. Lampugnani, R. Zamboni: “Masking agents in the determination of selenium by hydride generation technique”, Spectro. Acta B, 57, 2081-2094 (2002).)、これらは脱硫排水中の濃度が低いため、セレンの水素化を阻害しないことがわかった。以上より、脱硫排水中の主要な共存成分はセレン化水素の生成を阻害しないことがわかった。   However, as shown in Table 4, since the concentration of copper (2) is low in the desulfurization effluent (Table 1), there is little possibility that this will inhibit the hydrogenation of selenium. According to D'Ulivo et al., Copper (2) is 10 times, iron (3) is 5000 times, nickel (2) is 200 times, cobalt (2) is 5000 times, and gold (3) is 5 times that of selenium. There is a report that hydrogenation is inhibited when coexistence of platinum (4) is 150 times, silver (1) is 30 times, and palladium (2) is 20 times (A. D'Ulivo, L. Ganfranceschi, L. Lampugnani, R. Zamboni: “Masking agents in the determination of selenium by hydride generation technique”, Spectro. Acta B, 57, 2081-2094 (2002).) It was found that the hydrogenation of selenium was not hindered because it was low. From the above, it was found that the main coexisting components in the desulfurization effluent do not inhibit the production of hydrogen selenide.

(2−4)セレン化水素ガス検知器信号出力の妨害
定電位電解式センサ4の信号出力を妨害する排水成分を検討した。上記と同様、所定濃度の排水成分(表4の全成分24種)を0.1mg/Lのセレン標準液に添加して定電位電解式センサ4で測定を行った。
(2-4) Interference of hydrogen selenide gas detector signal output The drainage components that interfere with the signal output of the constant potential electrolysis sensor 4 were examined. In the same manner as described above, drainage components having a predetermined concentration (24 types of all components in Table 4) were added to a 0.1 mg / L selenium standard solution, and measurement was performed with a potentiostatic sensor 4.

その結果、定電位電解式センサ4の信号出力を妨害したのはヨウ化物イオンのみであった。ヨウ化物イオンは0.1mg/L以上で塩酸添加時にセレン化水素ガス検知器の信号出力を妨害した。   As a result, only iodide ions interfered with the signal output of the potentiostatic sensor 4. Iodide ions were 0.1 mg / L or more, which interfered with the signal output of the hydrogen selenide gas detector when hydrochloric acid was added.

0.1mg/Lのセレン標準液に対して、ヨウ化物イオンを0.1〜10mg−I/Lの範囲で混合した試料に塩酸を添加しながら測定した結果を図22に示す。試料に塩酸を添加すると信号強度は負の値を示した。また、ヨウ化物イオンの濃度を高くすると、負の信号値を示す時間が長くなった。   FIG. 22 shows the results of measurement while adding hydrochloric acid to a sample prepared by mixing iodide ions in a range of 0.1 to 10 mg-I / L with respect to a 0.1 mg / L selenium standard solution. When hydrochloric acid was added to the sample, the signal intensity showed a negative value. In addition, when the iodide ion concentration was increased, the time for showing a negative signal value became longer.

さらに、脱硫排水に塩酸を添加し20分間撹拌した後に試料中のヨウ化物イオンを測定したところ、脱硫排水BとCのヨウ化物イオン濃度は5.6mg−I/Lから1.5mg−I/Lに、4.3mg−I/Lから1.4mg−I/Lに低下していた。これは、脱硫排水中のヨウ化物イオンが塩酸と反応して生成された物質が気化し、セレン化水素ガス検知器に負の信号値を与えることを示唆している。   Further, after adding hydrochloric acid to the desulfurization effluent and stirring for 20 minutes, the iodide ion concentration in the sample was measured. The concentration of iodide ions in the desulfurization effluents B and C was 5.6 mg-I / L to 1.5 mg-I / L. L decreased from 4.3 mg-I / L to 1.4 mg-I / L. This suggests that the substance produced by the reaction of iodide ions in the desulfurization effluent with hydrochloric acid vaporizes and gives a negative signal value to the hydrogen selenide gas detector.

(2−5)妨害物質の除去の検討
JIS法では、セレンのHG−ICP−AES分析におけるセレンの前処理法として硫酸と硝酸による有機物の酸分解を規定している(JIS−K0102.67.3.)。酸分解後の脱硫排水成分をICP−AESで測定し、濃度変化が認められた化学成分を表5に示す。
(2-5) Examination of removal of interfering substances In the JIS method, acid decomposition of organic substances with sulfuric acid and nitric acid is defined as a pretreatment method for selenium in HG-ICP-AES analysis of selenium (JIS-K0102.67. 3.). The desulfurization drainage components after acid decomposition were measured by ICP-AES, and the chemical components in which the concentration change was recognized are shown in Table 5.

酸分解後には、ヨウ素、臭素、塩素の濃度が低下した。脱硫排水B、脱硫排水Cのヨウ化物イオンはそれぞれ5.6mg−I/Lから0.5mg−I/Lに、4.3mg−I/Lから0.4mg−I/Lに低下した。また、脱硫排水B、脱硫排水CのCOD値はそれぞれ9.0mg−O/Lから2.4mg−O/Lに、26.4mg−O/Lから18.0mg−O/Lに低下した。   After acid decomposition, iodine, bromine, and chlorine concentrations decreased. The iodide ions in the desulfurization waste water B and the desulfurization waste water C were decreased from 5.6 mg-I / L to 0.5 mg-I / L, and from 4.3 mg-I / L to 0.4 mg-I / L, respectively. Further, the COD values of the desulfurization waste water B and the desulfurization waste water C were reduced from 9.0 mg-O / L to 2.4 mg-O / L and from 26.4 mg-O / L to 18.0 mg-O / L, respectively.

酸分解を行った後の脱硫排水中のセレンをセレン化水素ガス検知器で測定した結果を図23に示す。脱硫排水Cの4価セレン濃度は本装置の定量限界以下であったため、酸分解処理前に0.1mg/Lのセレンを添加した試料を用いた。測定条件はキャリアーガス流量500mL/分、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液濃度3.0g/L、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液添加流量30mL/分、塩酸濃度6.0mol/Lとした。その結果、脱硫排水A〜CについてHG−ICP−AES測定結果とセレン化水素ガス検知器の測定結果との間に良好な相関が得られた。以上より、酸分解処理はセレン化水素ガス検知器を用いる測定において有効な前処理法であることがわかった。   The result of having measured the selenium in the desulfurization waste water after performing an acid decomposition with the hydrogen selenide gas detector is shown in FIG. Since the tetravalent selenium concentration of the desulfurization waste water C was below the limit of quantification of this apparatus, a sample to which 0.1 mg / L selenium was added before the acid decomposition treatment was used. The measurement conditions were a carrier gas flow rate of 500 mL / min, a sodium tetrahydroborate solution concentration of 3.0 g / L, a sodium tetrahydroborate solution addition flow rate of 30 mL / min, and a hydrochloric acid concentration of 6.0 mol / L. As a result, a good correlation was obtained between the HG-ICP-AES measurement results and the hydrogen selenide gas detector measurement results for the desulfurization effluents A to C. From the above, it was found that acid decomposition treatment is an effective pretreatment method in measurement using a hydrogen selenide gas detector.

ここで、上記実験では、JIS法による前処理を行った後に塩酸を添加したが、塩酸を添加することなく、JIS法による前処理を行った後に塩酸を添加することなく、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液を添加して同様の実験を行ったところ、塩酸を添加する場合よりも信号強度は7割程度に低下するものの、セレン化水素の定量分析は可能であることが明らかとなった。   Here, in the above experiment, hydrochloric acid was added after the pretreatment by the JIS method, but without adding hydrochloric acid, and after the pretreatment by the JIS method, without adding hydrochloric acid, the sodium tetrahydroborate solution As a result of the same experiment with addition of hydrogen, it was found that the quantitative analysis of hydrogen selenide is possible, although the signal intensity is reduced to about 70% compared to the case of adding hydrochloric acid.

さらに、分析用試料に6mol/L(6N/L)の塩酸を添加する代わりに、3mol/L(6N/L)の硫酸あるいは6mol/L(6N/L)の硝酸を添加して酸性分析用試料を調整し、実験を行ったところ、硫酸については、塩酸を用いた場合と比較して信号強度が6割程度に低下するものの、セレン化水素の定量分析は可能であることが明らかとなった。しかしながら、硝酸については、信号強度が得られなかった。   Furthermore, instead of adding 6 mol / L (6 N / L) hydrochloric acid to the sample for analysis, 3 mol / L (6 N / L) sulfuric acid or 6 mol / L (6 N / L) nitric acid is added for acid analysis. When a sample was prepared and an experiment was conducted, it became clear that the quantitative analysis of hydrogen selenide was possible for sulfuric acid, although the signal intensity decreased to about 60% compared to the case of using hydrochloric acid. It was. However, no signal intensity was obtained for nitric acid.

これらの結果から、JIS法による前処理を行った後に塩酸を添加せずとも、セレン化水素の定量分析は可能な程度の信号強度が得られた理由が、前処理の際に用いた硫酸によるものであることが明らかとなった。つまり、酸性分析用試料を調整するための酸として、塩酸だけでなく、硫酸も使用可能であることが明らかとなった。   From these results, the reason why the signal intensity that was possible for the quantitative analysis of hydrogen selenide was obtained without adding hydrochloric acid after the pretreatment by JIS method was due to the sulfuric acid used in the pretreatment. It became clear that it was a thing. That is, it became clear that not only hydrochloric acid but also sulfuric acid can be used as an acid for preparing a sample for acid analysis.

また、JIS法による前処理だけで、セレン化水素の定量分析は可能な程度の信号強度が得られたことから、JIS法による前処理によって、有機化合物とヨウ化物イオンの除去と同時に分析用試料を酸性化処理できることも明らかとなった。   In addition, because the signal intensity of the hydrogen selenide quantitative analysis was obtained only by the pretreatment by the JIS method, the sample for analysis was simultaneously performed by the pretreatment by the JIS method with the removal of organic compounds and iodide ions. It was also revealed that can be acidified.

但し、セレンの定量分析精度を高める上では、JIS法による前処理を行った後に、塩酸を添加して酸性度を高めることが好ましいことがわかった。   However, in order to increase the accuracy of quantitative analysis of selenium, it was found that it is preferable to increase the acidity by adding hydrochloric acid after pretreatment by the JIS method.

第一の実施形態にかかるセレンの定量分析システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the quantitative analysis system of selenium concerning 1st embodiment. 定電位電解式センサによるセレン化水素の測定原理を示す図である。It is a figure which shows the measurement principle of hydrogen selenide by a constant potential electrolytic sensor. 分析手段の全体構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the whole structure of an analysis means. 第一の実施形態にかかるセレンの定量分析方法を実施するための実験装置を示す図である。It is a figure which shows the experimental apparatus for enforcing the quantitative analysis method of selenium concerning 1st embodiment. 実施例1において、マグネチックスターラーの回転数に対して相対信号強度をプロットしたグラフである。In Example 1, it is the graph which plotted the relative signal strength with respect to the rotation speed of the magnetic stirrer. 実施例1において、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度に対して相対信号強度をプロットしたグラフである。In Example 1, it is the graph which plotted the relative signal strength with respect to the density | concentration of the sodium tetrahydroborate solution. 実施例1において、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加速度に対して相対信号強度をプロットしたグラフである。In Example 1, it is the graph which plotted the relative signal strength with respect to the addition rate of the sodium tetrahydroborate solution. 実施例1において、各種亜セレン酸イオン濃度の標準液における時間に対する相対信号強度をプロットした信号プロファイルを示す図である。In Example 1, it is a figure which shows the signal profile which plotted the relative signal strength with respect to time in the standard solution of various selenite ion concentration. 実施例1において、信号プロファイルのピーク値により作成した検量線を示す図である。In Example 1, it is a figure which shows the analytical curve produced with the peak value of the signal profile. 実施例1において、信号プロファイルの面積強度を計算して作成した検量線を示す図である。In Example 1, it is a figure which shows the analytical curve created by calculating the area intensity of a signal profile. 実施例1において、テトラヒドロホウ酸ナトリウム添加後の酸性分析用試料のpHに対する相対信号強度をプロットしたグラフである。In Example 1, it is the graph which plotted the relative signal strength with respect to pH of the sample for acidic analysis after sodium tetrahydroborate addition. 第二の実施形態にかかるセレンの定量分析方法を実施するための実験装置を示す図である。It is a figure which shows the experimental apparatus for enforcing the quantitative analysis method of selenium concerning 2nd embodiment. 実施例2において、キャリアーガス流量による定量下限値及び定量上限値の変化を示す図である。In Example 2, it is a figure which shows the change of the fixed lower limit and fixed upper limit by carrier gas flow volume. 実施例2において、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の濃度が信号強度に与える影響を示す図である。In Example 2, it is a figure which shows the influence which the density | concentration of a sodium tetrahydroborate solution has on signal strength. 実施例2において、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加流量が信号プロファイルのピーク高さ値に与える影響について検討した結果を示す図である。In Example 2, it is a figure which shows the result of having examined about the influence which the addition flow rate of the sodium tetrahydroborate solution has on the peak height value of a signal profile. 実施例2において、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加流量が信号プロファイルの面積値に与える影響について検討した結果を示す図である。In Example 2, it is a figure which shows the result of having examined about the influence which the addition flow rate of the sodium tetrahydroborate solution has on the area value of a signal profile. 実施例2において、テトラヒドロホウ酸ナトリウム溶液の添加流量が信号プロファイルの半値幅に与える影響について検討した結果を示す図である。In Example 2, it is a figure which shows the result of having examined about the influence which the addition flow rate of the sodium tetrahydroborate solution has on the half value width of a signal profile. 実施例2において、塩酸濃度が信号強度に与える影響について検討した結果を示す図である。In Example 2, it is a figure which shows the result of having examined about the influence which hydrochloric acid concentration has on signal intensity. セレンの形態別定量分析方法の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the quantitative analysis method according to the form of selenium. 実施例2において、信号プロファイルのピーク値により作成した検量線を示す図である。In Example 2, it is a figure which shows the analytical curve produced with the peak value of the signal profile. 実施例2において信号プロファイルの面積強度を計算して作成した検量線を示す図である。It is a figure which shows the analytical curve produced by calculating the area intensity of a signal profile in Example 2. FIG. 実施例2において、検量線作成に用いた信号プロファイルを示す図である。In Example 2, it is a figure which shows the signal profile used for the calibration curve preparation. 実施例1で得られた信号プロファイルと実施例2で得られた信号プロファイルとを比較した図である。It is the figure which compared the signal profile obtained in Example 1, and the signal profile obtained in Example 2. FIG. 脱硫排水に塩酸とテトラヒドロホウ酸ナトリウムを添加したときの信号強度の経時変化を示す図である。It is a figure which shows a time-dependent change of the signal strength when hydrochloric acid and sodium tetrahydroborate are added to desulfurization waste_water | drain. 実施例2において、セレン標準液に対してヨウ化物イオンを混合した試料に塩酸を添加しながら信号強度を測定した結果を示す図である。In Example 2, it is a figure which shows the result of having measured the signal intensity | strength, adding hydrochloric acid to the sample which mixed the iodide ion with respect to the selenium standard solution. 酸分解を行った後の脱硫排水中のセレンをセレン化水素ガス検知器で測定した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having measured the selenium in the desulfurization waste water after performing an acid decomposition with the hydrogen selenide gas detector. 第二の実施形態にかかるセレンの定量分析システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the quantitative analysis system of selenium concerning 2nd embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1、1’ セレン定量分析システム
2 容器(反応槽)
2a 酸性分析用試料
3 添加手段
3a テトラヒドロホウ酸ナトリウム
4 定電位電解式センサ
5 分析手段
6 回収手段
6a 硫酸銅溶液
7 キャリアーガス供給手段
1, 1 'selenium quantitative analysis system 2 container (reaction tank)
2a Sample for acid analysis 3 Addition means 3a Sodium tetrahydroborate 4 Constant potential electrolytic sensor 5 Analysis means 6 Collection means 6a Copper sulfate solution 7 Carrier gas supply means

Claims (8)

4価セレンが溶存している分析用試料に塩酸及び硫酸の少なくともいずれか一方を添加して酸の規定度が0.13〜6.7N/Lの酸性分析用試料を得る工程と、前記酸性分析用試料1Lに対して5g/分以下でテトラヒドロホウ酸ナトリウムを添加し、前記4価セレンと前記テトラヒドロホウ酸ナトリウムを反応させてセレン化水素を発生させる工程と、前記セレン化水素を10〜20mL/分で吸引する工程と、前記吸引されたセレン化水素を定電位電解式センサで測定して測定値を得る工程と、前記測定値に基づいて前記分析用試料の4価セレン濃度を検量線法により分析する工程とを含み、前記検量線法に用いる検量線は4価セレン濃度が既知の複数の標準試料から予め求めた4価セレン濃度と前記定電位電解式センサの測定値との相関に基づいて作成されたものであることを特徴とするセレンの定量分析方法。   Adding at least one of hydrochloric acid and sulfuric acid to an analytical sample in which tetravalent selenium is dissolved to obtain an acidic analytical sample having an acid normality of 0.13 to 6.7 N / L; A step of adding sodium tetrahydroborate at a rate of 5 g / min or less to 1 L of an analytical sample, reacting the tetravalent selenium with the sodium tetrahydroborate to generate hydrogen selenide, A step of sucking at 20 mL / min, a step of measuring the sucked hydrogen selenide with a potentiostatic sensor and obtaining a measured value, and a calibration of the tetravalent selenium concentration of the analytical sample based on the measured value A calibration curve used in the calibration curve method is obtained by calculating a tetravalent selenium concentration obtained in advance from a plurality of standard samples with known tetravalent selenium concentrations and a measured value of the potentiostatic sensor. Quantitative analysis method of selenium, characterized in that it was created on the basis of the function. 4価セレンが溶存している分析用試料に塩酸及び硫酸の少なくともいずれか一方を添加して酸の規定度が0.13〜6.7N/Lの酸性分析用試料を得る工程と、前記酸性分析用試料1Lに対して5〜10g/分でテトラヒドロホウ酸ナトリウムを添加し、前記4価セレンと前記テトラヒドロホウ酸ナトリウムを反応させてセレン化水素を発生させる工程と、前記セレン化水素にキャリアーガスを500〜700mL/分で添加する工程と、前記セレン化水素を前記キャリアーガスと共に400〜600mL/分で吸引する工程と、前記吸引されたセレン化水素を定電位電解式センサで測定して測定値を得る工程と、前記測定値に基づいて前記分析用試料の4価セレン濃度を検量線法により分析する工程とを含み、前記検量線法に用いる検量線は4価セレン濃度が既知の複数の標準試料から予め求めた4価セレン濃度と前記定電位電解式センサの測定値との相関に基づいて作成されたものであることを特徴とするセレンの定量分析方法。   Adding at least one of hydrochloric acid and sulfuric acid to an analytical sample in which tetravalent selenium is dissolved to obtain an acidic analytical sample having an acid normality of 0.13 to 6.7 N / L; A step of adding sodium tetrahydroborate at a rate of 5 to 10 g / min with respect to 1 L of analytical sample, reacting the tetravalent selenium with the sodium tetrahydroborate to generate hydrogen selenide, and carrier to the hydrogen selenide A step of adding a gas at 500 to 700 mL / min, a step of sucking the hydrogen selenide together with the carrier gas at a rate of 400 to 600 mL / min, and measuring the sucked hydrogen selenide with a potentiostatic sensor. A calibration for use in the calibration curve method, comprising a step of obtaining a measurement value, and a step of analyzing the tetravalent selenium concentration of the analytical sample by the calibration curve method based on the measurement value Is prepared based on the correlation between the tetravalent selenium concentration obtained in advance from a plurality of standard samples having known tetravalent selenium concentrations and the measured value of the potentiostatic electrolytic sensor. Analysis method. 前記酸として硫酸が添加された前記酸性分析用試料に硝酸を添加し、これを加熱して硫酸白煙を生じさせることを特徴とする請求項1または2に記載のセレンの定量分析方法。   The method for quantitative analysis of selenium according to claim 1 or 2, wherein nitric acid is added to the acid analysis sample to which sulfuric acid has been added as the acid, and this is heated to produce white smoke. 前記酸として硫酸が添加された前記酸性分析用試料に硝酸を添加し、これを加熱して硫酸白煙を生じさせた後に、塩酸を添加して、前記硫酸及び前記塩酸による酸の規定度を4.0〜6.7N/Lとすることを特徴とする請求項1または2に記載のセレンの定量分析方法。   Nitric acid is added to the acid analysis sample to which sulfuric acid has been added as the acid, and this is heated to produce sulfuric acid white smoke, and then hydrochloric acid is added to adjust the acidity of the sulfuric acid and the acid by the hydrochloric acid. The method for quantitative analysis of selenium according to claim 1 or 2, wherein 4.0 to 6.7 N / L. 4価セレンが溶存している分析用試料に塩酸及び硫酸の少なくともいずれか一方が添加されて、酸の規定度が0.13〜6.7N/Lに調整された酸性分析用試料を入れる密閉構造の容器と、前記酸性分析用試料1Lに対して5g/分以下でテトラヒドロホウ酸ナトリウムを添加する手段と、セレン化水素を測定して測定値を出力する定電位電解式センサと、前記酸性分析用試料から発生した前記セレン化水素を10〜20mL/分で吸引して前記定電位電解式センサに供給する供給手段と、4価セレン濃度が既知の複数の標準試料から予め求めた4価セレン濃度と前記定電位電解式センサの測定値との相関に基づいて作成された検量線を有すると共に前記検量線に基づいて前記測定値から前記分析用試料の4価セレン濃度を分析する分析手段とを含むものであるセレンの定量分析システム。   Sealing the sample for acid analysis in which at least one of hydrochloric acid and sulfuric acid is added to the sample for analysis in which tetravalent selenium is dissolved and the normality of the acid is adjusted to 0.13 to 6.7 N / L A container having a structure, means for adding sodium tetrahydroborate at a rate of 5 g / min or less to 1 L of the sample for acid analysis, a potentiostatic sensor for measuring hydrogen selenide and outputting a measurement value, and the acid A supply means for sucking the hydrogen selenide generated from the sample for analysis at 10 to 20 mL / min and supplying the hydrogen selenide to the constant potential electrolytic sensor, and a tetravalent obtained in advance from a plurality of standard samples having known tetravalent selenium concentrations. An analyzer having a calibration curve created based on the correlation between the selenium concentration and the measured value of the potentiostatic electrolytic sensor and analyzing the tetravalent selenium concentration of the analytical sample from the measured value based on the calibration curve Quantitative analysis system in which selenium to include and. 4価セレンが溶存している分析用試料に塩酸及び硫酸の少なくともいずれか一方が添加されて、酸の規定度が0.13〜6.7N/Lに調整された酸性分析用試料を入れる密閉構造の容器と、前記酸性分析用試料1Lに対して5〜10g/分でテトラヒドロホウ酸ナトリウムを添加する手段と、前記容器にキャリアーガスを500〜700mL/分で供給する手段と、セレン化水素を測定して測定値を出力する定電位電解式センサと、前記酸性分析用試料から発生した前記セレン化水素を前記キャリアーガスと共に400〜600mL/分で吸引して前記定電位電解式センサに供給する供給手段と、4価セレン濃度が既知の複数の標準試料から予め求めた4価セレン濃度と前記定電位電解式センサの測定値との相関に基づいて作成された検量線を有すると共に前記検量線に基づいて前記測定値から前記分析用試料の4価セレン濃度を分析する分析手段とを含むものであるセレンの定量分析システム。   Sealing the sample for acid analysis in which at least one of hydrochloric acid and sulfuric acid is added to the sample for analysis in which tetravalent selenium is dissolved and the normality of the acid is adjusted to 0.13 to 6.7 N / L A container having a structure; means for adding sodium tetrahydroborate at a rate of 5 to 10 g / min to 1 L of the acidic analysis sample; means for supplying a carrier gas to the container at a rate of 500 to 700 mL / min; and hydrogen selenide A constant potential electrolytic sensor that measures the pressure and outputs the measured value; and the hydrogen selenide generated from the acidic analysis sample is sucked together with the carrier gas at 400 to 600 mL / min and supplied to the constant potential electrolytic sensor Calibration based on correlation between tetravalent selenium concentration obtained in advance from a plurality of standard samples with known tetravalent selenium concentrations and measured values of the potentiostatic sensor Quantitative analysis system in which selenium those comprising analyzing means for analyzing tetravalent selenium concentration of the sample for analysis from the measured values based on the calibration curve which has a. 請求項5または6に記載のセレンの定量分析システムにおいて、前記酸として硫酸が添加された酸性分析用試料に硝酸を添加する硝酸添加手段と、前記硝酸が添加された前記酸性分析用試料を加熱して硫酸白煙を発生させる加熱装置とさらに備えることを特徴とするセレンの定量分析システム。   The selenium quantitative analysis system according to claim 5 or 6, wherein nitric acid addition means for adding nitric acid to the acidic analysis sample to which sulfuric acid has been added as the acid, and heating the acidic analysis sample to which the nitric acid has been added And a selenium quantitative analysis system, further comprising a heating device that generates sulfuric acid white smoke. 請求項5または6に記載のセレンの定量分析システムにおいて、前記酸として硫酸が添加された酸性分析用試料に硝酸を添加する硝酸添加手段と、前記硝酸が添加された前記酸性分析用試料を加熱して硫酸白煙を発生させる加熱装置と、前記加熱装置により加熱された後の前記酸性分析用試料に塩酸を添加して前記硫酸及び前記塩酸による酸の規定度を4.0〜6.7N/Lとする塩酸添加手段とをさらに備えることを特徴とするセレンの定量分析システム。
The selenium quantitative analysis system according to claim 5 or 6, wherein nitric acid addition means for adding nitric acid to the acidic analysis sample to which sulfuric acid has been added as the acid, and heating the acidic analysis sample to which the nitric acid has been added And a heating device for generating sulfuric acid white smoke, and hydrochloric acid is added to the sample for acid analysis after being heated by the heating device, so that the normality of the acid by the sulfuric acid and the hydrochloric acid is 4.0 to 6.7 N. A selenium quantitative analysis system, further comprising a hydrochloric acid addition means of / L.
JP2008140317A 2007-05-29 2008-05-29 Method and system for quantitative analysis of selenium Active JP4981749B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008140317A JP4981749B2 (en) 2007-05-29 2008-05-29 Method and system for quantitative analysis of selenium

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007142474 2007-05-29
JP2007142474 2007-05-29
JP2008140317A JP4981749B2 (en) 2007-05-29 2008-05-29 Method and system for quantitative analysis of selenium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009008668A true JP2009008668A (en) 2009-01-15
JP4981749B2 JP4981749B2 (en) 2012-07-25

Family

ID=40323871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008140317A Active JP4981749B2 (en) 2007-05-29 2008-05-29 Method and system for quantitative analysis of selenium

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4981749B2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011002424A (en) * 2009-06-22 2011-01-06 Central Res Inst Of Electric Power Ind Method of quantitatively analyzing selenium
JP2013096875A (en) * 2011-11-01 2013-05-20 Central Research Institute Of Electric Power Industry Water soluble selenium analysis system
JP2013096876A (en) * 2011-11-01 2013-05-20 Central Research Institute Of Electric Power Industry Analysis method of water soluble selenium
JP2013130500A (en) * 2011-12-22 2013-07-04 Central Research Institute Of Electric Power Industry Conditioning method for hydrogen selenide gas detector
JP2015007545A (en) * 2013-06-24 2015-01-15 国立大学法人 熊本大学 Chemiluminescence analysis method for water-soluble selenium
JP2016057257A (en) * 2014-09-12 2016-04-21 一般財団法人電力中央研究所 Sensitivity degradation suppression method for electrochemical gas sensor and measurement system utilizing electrochemical gas sensor
JP2019132702A (en) * 2018-01-31 2019-08-08 一般財団法人電力中央研究所 Analytical method for water-soluble selenium and wastewater treatment system for selenium-containing wastewater using the same
JP2021143874A (en) * 2020-03-10 2021-09-24 住友金属鉱山株式会社 Method for analyzing selenium

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS617467A (en) * 1984-06-22 1986-01-14 Mitsui Petrochem Ind Ltd Flow injection analysis
JPH0291568A (en) * 1988-09-29 1990-03-30 Shimadzu Corp Hydride generator
JPH0429057A (en) * 1990-05-24 1992-01-31 Shimadzu Corp Simultaneous analysis of selenic acid ion and selenious acid ion
JPH08313480A (en) * 1995-05-23 1996-11-29 Gastec:Kk Electrode of constant potential electrolytic gas sensor
JPH10288594A (en) * 1997-04-16 1998-10-27 New Cosmos Electric Corp Controlled potential electrolytic sensor and gas detector
JPH112623A (en) * 1997-06-13 1999-01-06 Kurita Water Ind Ltd Selenium analyzing method and selenium analyzer
JPH11142387A (en) * 1997-11-05 1999-05-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method for separating determining quadrivalent selenium from hexavalent selenium in solution
JP2001289816A (en) * 2000-04-06 2001-10-19 New Cosmos Electric Corp Controlled potential electrolysis type gas sensor
JP2002071621A (en) * 2000-08-25 2002-03-12 New Cosmos Electric Corp Constant potential electrolytic gas sensor
JP2005134248A (en) * 2003-10-30 2005-05-26 Riken Keiki Co Ltd Electrochemical gas sensor
JP2006337036A (en) * 2005-05-31 2006-12-14 Central Res Inst Of Electric Power Ind Quantity determining method by chemical form of selenium
JP2008076253A (en) * 2006-09-21 2008-04-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Selenium analyzer and selenium fractional determination method

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS617467A (en) * 1984-06-22 1986-01-14 Mitsui Petrochem Ind Ltd Flow injection analysis
JPH0291568A (en) * 1988-09-29 1990-03-30 Shimadzu Corp Hydride generator
JPH0429057A (en) * 1990-05-24 1992-01-31 Shimadzu Corp Simultaneous analysis of selenic acid ion and selenious acid ion
JPH08313480A (en) * 1995-05-23 1996-11-29 Gastec:Kk Electrode of constant potential electrolytic gas sensor
JPH10288594A (en) * 1997-04-16 1998-10-27 New Cosmos Electric Corp Controlled potential electrolytic sensor and gas detector
JPH112623A (en) * 1997-06-13 1999-01-06 Kurita Water Ind Ltd Selenium analyzing method and selenium analyzer
JPH11142387A (en) * 1997-11-05 1999-05-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method for separating determining quadrivalent selenium from hexavalent selenium in solution
JP2001289816A (en) * 2000-04-06 2001-10-19 New Cosmos Electric Corp Controlled potential electrolysis type gas sensor
JP2002071621A (en) * 2000-08-25 2002-03-12 New Cosmos Electric Corp Constant potential electrolytic gas sensor
JP2005134248A (en) * 2003-10-30 2005-05-26 Riken Keiki Co Ltd Electrochemical gas sensor
JP2006337036A (en) * 2005-05-31 2006-12-14 Central Res Inst Of Electric Power Ind Quantity determining method by chemical form of selenium
JP2008076253A (en) * 2006-09-21 2008-04-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Selenium analyzer and selenium fractional determination method

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011002424A (en) * 2009-06-22 2011-01-06 Central Res Inst Of Electric Power Ind Method of quantitatively analyzing selenium
JP2013096875A (en) * 2011-11-01 2013-05-20 Central Research Institute Of Electric Power Industry Water soluble selenium analysis system
JP2013096876A (en) * 2011-11-01 2013-05-20 Central Research Institute Of Electric Power Industry Analysis method of water soluble selenium
JP2013130500A (en) * 2011-12-22 2013-07-04 Central Research Institute Of Electric Power Industry Conditioning method for hydrogen selenide gas detector
JP2015007545A (en) * 2013-06-24 2015-01-15 国立大学法人 熊本大学 Chemiluminescence analysis method for water-soluble selenium
JP2016057257A (en) * 2014-09-12 2016-04-21 一般財団法人電力中央研究所 Sensitivity degradation suppression method for electrochemical gas sensor and measurement system utilizing electrochemical gas sensor
JP2019132702A (en) * 2018-01-31 2019-08-08 一般財団法人電力中央研究所 Analytical method for water-soluble selenium and wastewater treatment system for selenium-containing wastewater using the same
JP2021143874A (en) * 2020-03-10 2021-09-24 住友金属鉱山株式会社 Method for analyzing selenium
JP7375622B2 (en) 2020-03-10 2023-11-08 住友金属鉱山株式会社 Selenium analysis method

Also Published As

Publication number Publication date
JP4981749B2 (en) 2012-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4981749B2 (en) Method and system for quantitative analysis of selenium
Pawlak et al. Modification of iodometric determination of total and reactive sulfide in environmental samples
JP5284196B2 (en) Method for quantitative analysis of selenium
Sander Simultaneous adsorptive stripping voltammetric determination of molybdenum (VI), uranium (VI), vanadium (V), and antimony (III)
Luong et al. Analytical tools for monitoring arsenic in the environment
Intarakamhang et al. Robotic heavy metal anodic stripping voltammetry: ease and efficacy for trace lead and cadmium electroanalysis
US20090283423A1 (en) Water analysis using a photoelectrochemical method
CN109387411A (en) The detection method of biologically effective state lead in a kind of soil
Sekerka et al. Potentiometric determination of low levels of simple and total cyanides
Rotureau et al. Towards improving the electroanalytical speciation analysis of indium
Huang et al. Detecting hydrogen peroxide reliably in water via ion chromatography: a method evaluation update and comparison in the presence of interfering components
Laszakovits et al. Diethyl phenylene diamine (DPD) oxidation to measure low concentration permanganate in environmental systems
US20160061791A1 (en) Automatic Ammonium Analyzer
De Carvalho et al. Redoxspeciation of selenium in water samples by cathodic stripping voltammetry using an automated flow system
Anderson et al. Coatings
Miller et al. Automated iodometric method for determination of trace chlorate ion using flow injection analysis
Nguyen et al. Determination of total mercury in solid samples by anodic stripping voltammetry
JP5752563B2 (en) Water-soluble selenium analysis system
Beinrohr et al. Flow-through stripping chronopotentiometry for the monitoring of mercury in waste waters
Cataldo et al. A novel thermodynamic approach for the complexation study of toxic metal cations by a landfill leachate
Karakaplan et al. Ultra trace analysis of molybdenum by differential pulse polarography and adsorptive stripping voltammetry in the presence of 2, 5-dichloro-3, 6-dihydroxy-1, 4-benzoquinone
JP2017173018A (en) Analytical method of arsenic in sample liquid
JP5752564B2 (en) Method for analyzing water-soluble selenium
Profumo et al. Sequential extraction procedure for speciation of inorganic selenium in emissions and working areas
Li et al. Lead determination at the ppb level using stopped-flow FIA

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110209

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120413

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120417

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120420

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150427

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4981749

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250