JP2013047659A - Quantity determination method of total nitrogen - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、全窒素の定量方法、特に、検査水の全窒素を定量するための方法に関する。 The present invention relates to a method for quantifying total nitrogen, and more particularly to a method for quantifying total nitrogen in test water.
窒素は海洋水、湖沼水、河川水および地下水等の富栄養化に関わる原因物質の一つであることから、工場排水等での排出規制が設けられており、工場排水等は、環境への排出前に生態系の栄養源となるイオン状態の窒素(例えば、硝酸イオンや亜硝酸イオン)の定量が求められる。しかし、工場排水等は、イオン状態で窒素を含むだけではなく、各種の窒素化合物として窒素を含むのが一般的であり、この窒素化合物は環境への排出後に自然分解されることでイオン状態の窒素を発生する。このため、工場排水等は、窒素化合物から生成し得るイオン状態の窒素を含めた窒素の総量、いわゆる全窒素の定量が求められることが多い。 Since nitrogen is one of the causative substances related to eutrophication such as marine water, lake water, river water, and groundwater, there are emission regulations for factory effluent. Prior to discharge, quantification of ionic nitrogen (for example, nitrate ions and nitrite ions) that is a nutrient source for ecosystems is required. However, factory effluents generally contain not only nitrogen in an ionic state but also nitrogen as various nitrogen compounds, and these nitrogen compounds are naturally decomposed after being discharged into the environment, resulting in an ionic state. Generate nitrogen. For this reason, factory wastewater and the like are often required to determine the total amount of nitrogen including ionic nitrogen that can be generated from nitrogen compounds, so-called total nitrogen.
工場排水等の検査水に含まれる全窒素の定量の一形態では、検査水に含まれる窒素化合物を酸化分解により硝酸イオンへ変換した後にさらに還元して亜硝酸イオンへ変換する前処理をし、この前処理後の検査水に含まれる亜硝酸イオンを定量する。そして、亜硝酸イオンの定量結果を換算して全窒素濃度を求める。 In one form of quantification of total nitrogen contained in inspection water such as factory effluent, the nitrogen compound contained in inspection water is converted to nitrate ion by oxidative decomposition, and then pretreated to convert it to nitrite ion, Nitrite ions contained in the test water after this pretreatment are quantified. And the total nitrogen concentration is calculated | required by converting the fixed_quantity | quantitative_assay result of nitrite ion.
検査水に含まれる亜硝酸イオンの定量方法として、亜硝酸イオンによるジアゾ化反応を利用した方法が知られており、そのような方法の公的なものとして日本工業規格(JIS)において規定されたナフチルエチレンジアミン吸光光度法が知られている(非特許文献1)。この定量方法(以下、JIS法という。)は、検査水に含まれる亜硝酸イオンが酸性下でスルファニルアミドと反応して生成するジアゾニウム塩をナフチルエチレンジアミンとカップリング反応させ、それにより生成するアゾ化合物による検査水の着色(発色)を吸光光度法により測定することで亜硝酸イオンを定量するものである。 As a method for quantifying nitrite ions contained in test water, a method using a diazotization reaction with nitrite ions is known, and such a method is specified in the Japanese Industrial Standards (JIS) as an official method. A naphthylethylenediamine absorptiometric method is known (Non-patent Document 1). This quantification method (hereinafter referred to as JIS method) is a azo compound produced by coupling a diazonium salt produced by reaction of nitrite ions contained in test water with sulfanilamide under acidic conditions with naphthylethylenediamine. Nitrite ions are quantified by measuring the coloration (coloration) of the test water by means of absorptiometry.
しかし、JIS法は、生成するアゾ化合物による検査水の着色が非常に鋭敏であって着色強度(モル吸光係数)が高まり過ぎることから、検査水における高濃度の亜硝酸イオンの正確な定量が困難であり、亜硝酸イオン濃度の測定可能範囲が0.06〜0.6mg[NO2 −]/Lに制限されている。この範囲の亜硝酸イオン濃度は全窒素に換算すると0.02〜0.2mg[N]/L程度の微量範囲であることから、JIS法は、全窒素の定量に適用するのが困難である。 However, the JIS method is very sensitive to coloring of the test water by the azo compound produced, and the coloring intensity (molar extinction coefficient) is too high, so it is difficult to accurately quantify high concentration of nitrite ions in the test water. The measurable range of the nitrite ion concentration is limited to 0.06 to 0.6 mg [NO 2 − ] / L. Since the nitrite ion concentration in this range is a very small range of about 0.02 to 0.2 mg [N] / L in terms of total nitrogen, the JIS method is difficult to apply to the determination of total nitrogen. .
特許文献1には、JIS法に替わる亜硝酸イオンの定量方法として、ポルフィン核にアミノ基を有するポルフィリン化合物を検査水へ添加し、当該ポルフィリン化合物と亜硝酸イオンとの反応により生成するジアゾ基を有するポルフィリン化合物の吸光度または励起時の蛍光強度を測定する方法が記載されている。この方法は、ポルフィリン化合物のソーレ吸収帯がジアゾ基の生成により減少することを利用したもので、必要な反応はポルフィリン化合物と亜硝酸イオンとの反応だけであるから、ジアゾニウム塩の生成反応とカップリング反応との二段階の反応が必要なJIS法に比べて簡単な操作で亜硝酸イオンを定量可能である。しかし、この定量方法は、特許文献1の記載(特に、段落0023)によると亜硝酸イオン濃度の測定可能範囲が0〜0.018mg[NO2 −]/L程度であり、この範囲の亜硝酸イオン濃度は全窒素に換算すると0〜0.006mg[N]/L程度の微量範囲でしかないことから、JIS法と同じく全窒素の定量に適用するのが困難である。しかも、この定量方法は、特許文献1の記載(特に、段落0023および図4)によると、ジアゾ基を有するポルフィリン化合物を生成させるために、検査水に含まれる亜硝酸イオンの2倍モル当量以上の多量のポルフィリン化合物を用いる必要があるため、不経済であり、定量の自動化装置を実現する上で装置の小型化を図るのが困難である。
In
本発明の目的は、亜硝酸イオンによるジアゾ化反応を利用し、検査水の全窒素を簡単な操作で高濃度の領域まで定量できるようにすることにある。 An object of the present invention is to use a diazotization reaction with nitrite ions, so that the total nitrogen of test water can be quantified to a high concentration region by a simple operation.
本発明は、検査水の全窒素を定量する方法に関するものであり、この方法は、検査水へペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩を添加し、アルカリ性下において加熱する工程1と、工程1を経た検査水に対し、塩化バナジウム(III)と、亜硝酸イオンとの反応によりジアゾニウム塩を生成可能なジアゾ化試薬とを添加し、酸性下において加熱する工程2と、工程2を経た検査水について、ジアゾ化試薬による着色の吸光度および生成したジアゾニウム塩による着色の吸光度のうちの少なくとも一つの吸光度を測定することで亜硝酸イオン濃度を測定する工程3とを含んでいる。この方法では、ジアゾ化試薬として、ケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物群および3−アミノ−2−シクロヘキセン−1−オン骨格含有化合物群からなる群から選ばれた化合物を用いる。
The present invention relates to a method for quantifying the total nitrogen of test water. This method comprises adding a peroxodisulfuric acid alkali metal salt to test water and heating it under alkalinity, and a test through
工程1では、例えば、検査水を90℃から沸騰温度までの温度で加熱する。
In
本発明の定量方法の一形態では、例えば、工程3の前に、工程2を経た検査水のpHが7より大きくなるよう調整する工程をさらに含み、かつ、工程3においてジアゾ化試薬による着色の吸光度を測定する。
In one form of the quantification method of the present invention, for example, before the
本発明において用いられる芳香族第一級アミン化合物群は、通常、オルト位若しくはパラ位にケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物からなる第1群と、メタ位にケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物からなる第2群とからなる。第1群は、例えば、1−アミノアントラキノン、2−ニトロアニリン、4−ニトロアニリン−2−スルホン酸ナトリウム、p−ニトロアニリン、2−アミノ−3−ヒドロキシアントラキノンおよび1−アミノ−4−ブロモアントラキノン−2−スルホン酸ナトリウムからなり、第2群は、例えば、3’−アミノアセトフェノンおよび3−アミノベンゾフェノンからなる。 The aromatic primary amine compound group used in the present invention is usually a first group consisting of an aromatic primary amine compound having a ketone group or a nitro group in the ortho or para position, and a ketone group or And a second group of aromatic primary amine compounds having a nitro group. The first group includes, for example, 1-aminoanthraquinone, 2-nitroaniline, sodium 4-nitroaniline-2-sulfonate, p-nitroaniline, 2-amino-3-hydroxyanthraquinone and 1-amino-4-bromoanthraquinone. The second group consists of, for example, 3′-aminoacetophenone and 3-aminobenzophenone.
一方、3−アミノ−2−シクロヘキセン−1−オン骨格含有化合物群は、例えば、3−アミノ−2−シクロヘキセン−1−オンおよび2−アミノ−3−クロロ−1,4−ナフトキノンからなる。 On the other hand, the 3-amino-2-cyclohexen-1-one skeleton-containing compound group includes, for example, 3-amino-2-cyclohexen-1-one and 2-amino-3-chloro-1,4-naphthoquinone.
この定量方法の他の一形態では、工程2においてジアゾ化試薬を第1群から選択し、かつ、工程3においてジアゾ化試薬による着色の吸光度を測定する。この場合、工程2において、塩化バナジウム(III)およびジアゾ化試薬とともに、検査水に対してアルコール系化合物並びに次亜りん酸およびその塩からなる化合物群から選択された少なくとも1種の化合物をさらに添加するのが好ましい。
In another embodiment of this quantification method, a diazotizing reagent is selected from the first group in
この定量方法のさらに他の一形態では、工程2においてジアゾ化試薬を第2群から選択し、かつ、工程3においてジアゾ化試薬による着色の吸光度を測定する。
In still another embodiment of this quantification method, a diazotizing reagent is selected from the second group in
この定量方法のさらに他の一形態では、工程2においてジアゾ化試薬を3−アミノ−2−シクロヘキセン−1−オン骨格含有化合物群から選択し、かつ、工程3においてジアゾ化試薬による着色の吸光度を測定する。
In still another embodiment of this quantification method, a diazotization reagent is selected from the group of compounds containing a 3-amino-2-cyclohexen-1-one skeleton in
工程3においてジアゾ化試薬による着色の吸光度を測定する上記各形態の定量方法においては、通常、工程2を経た検査水のpHが7より大きくなるよう調整する工程をさらに含むのが好ましい。
In the quantification method of each of the above forms in which the absorbance of coloring by the diazotizing reagent is measured in
この定量方法のさらに他の一形態では、工程2においてジアゾ化試薬を第2群から選択し、かつ、工程3においてジアゾニウム塩による着色の吸光度を測定する。
In still another embodiment of this quantification method, a diazotizing reagent is selected from the second group in
本発明に係る全窒素の定量方法は、上述の工程を含むものであるため、亜硝酸イオンによるジアゾ化反応を利用したものでありながら、検査水の全窒素を簡単に高濃度の領域まで定量することができる。 Since the total nitrogen determination method according to the present invention includes the above-described steps, the total nitrogen of test water can be easily quantified to a high concentration region while utilizing a diazotization reaction with nitrite ions. Can do.
本発明の方法により全窒素を定量可能な検査水は、特に限定されるものではないが、通常は工場排水や生活排水等の窒素の排出規制が設けられている排水の他、海洋水、湖沼水、河川水および地下水等の天然水であり、窒素化合物を含む可能性のあるものである。但し、本発明の定量方法は、窒素化合物を含まない検査水に対して適用することも可能である。 The test water that can quantify the total nitrogen by the method of the present invention is not particularly limited, but usually drainage that is subject to nitrogen emission regulations such as factory effluent and domestic effluent, as well as marine water and lakes. Natural water such as water, river water and groundwater, which may contain nitrogen compounds. However, the quantification method of the present invention can also be applied to test water containing no nitrogen compound.
検査水の全窒素を定量する際には、先ず、所定量の検査水を採取し、この検査水に含まれる窒素化合物を酸化分解することで当該窒素化合物を構成する窒素を硝酸イオンへ変換するための前処理をする(工程1)。なお、検査水に当初から含まれる亜硝酸イオンは、この工程において併せて酸化され、一度硝酸イオンへ変換される。また、検査水に当初から含まれる硝酸イオンは、この工程において、そのまま硝酸イオンとして維持される。 When quantifying the total nitrogen of test water, first, a predetermined amount of test water is collected, and the nitrogen compound contained in the test water is oxidatively decomposed to convert nitrogen constituting the nitrogen compound into nitrate ions. For the pretreatment (step 1). In addition, the nitrite ion contained in test water from the beginning is oxidized together in this process, and once converted into nitrate ion. In addition, nitrate ions contained in the test water from the beginning are maintained as nitrate ions in this step.
この工程では、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩を用い、アルカリ性下において窒素化合物を酸化分解する。ペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩を用いた方法は、例えば、日本工業規格 JIS K0102 「工場排水試験方法(2008)」の45.2に挙げられた「紫外吸光光度法」において、窒素化合物を硝酸イオンへ変換するための方法として記載されており、この記載に従って実行することができる。但し、この「紫外吸光光度法」による方法は、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩を添加した検査水をアルカリ性下において120℃で30分間加熱することから、その操作において蒸気滅菌装置やオートクレーブのような耐圧反応器を用いる必要がある。このため、当該方法は、本発明の定量方法の自動化を想定したとき、自動化装置の複雑化を招くことになることから支障がある。 In this step, an alkali metal salt of peroxodisulfuric acid is used, and the nitrogen compound is oxidatively decomposed under alkalinity. The method using an alkali metal peroxodisulfate is, for example, in the “ultraviolet absorptiometric method” described in Japanese Industrial Standards JIS K0102 “Factory Wastewater Test Method (2008)” 45.2, converting nitrogen compounds to nitrate ions. It is described as a method for conversion and can be carried out according to this description. However, this “ultraviolet absorptiometric” method involves heating test water to which an alkali metal salt of peroxodisulfuric acid is added at 120 ° C. for 30 minutes under alkalinity. It is necessary to use a pressure resistant reactor. For this reason, this method has a problem because it leads to complication of the automation device when it is assumed that the quantification method of the present invention is automated.
そこで、本発明の定量方法は、自動化を想定したとき、上述の「紫外吸光光度法」において規定の方法を、耐圧容器を用いずに実行できるように改変するのが好ましい。具体的には、工程1では、検査水にペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩を添加し、アルカリ性下(好ましくはpH10以上のアルカリ性下)において、90℃から検査水が沸騰する温度まで(好ましくは100℃以下)の温度範囲で加熱するのが好ましい。
In view of this, it is preferable that the quantification method of the present invention is modified so that the method defined in the above-mentioned “ultraviolet absorptiometry” can be executed without using a pressure vessel when automation is assumed. Specifically, in
ここで用いられるペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩は、通常、ペルオキソ二硫酸カリウムまたはペルオキソ二硫酸ナトリウムである。ペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩は、通常、水溶液として検査水へ添加するのが好ましい。また、ペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩を添加した検査水は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウムまたは水酸化バリウムなどのアルカリ性水溶液を別途添加することでアルカリ性に調整することができる。なお、ペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩は、このようなアルカリ性水溶液の溶液として検査水へ添加することもでき、この場合、検査水は、アルカリ性水溶液を別途添加しなくてもアルカリ性に調整され得る。 The alkali metal peroxodisulfate used here is usually potassium peroxodisulfate or sodium peroxodisulfate. In general, it is preferable to add the alkali metal peroxodisulfate to the inspection water as an aqueous solution. In addition, the inspection water to which alkali metal peroxodisulfate is added can be adjusted to be alkaline by separately adding an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, calcium hydroxide or barium hydroxide. it can. The peroxodisulfuric acid alkali metal salt can be added to the inspection water as a solution of such an alkaline aqueous solution, and in this case, the inspection water can be adjusted to be alkaline without adding an alkaline aqueous solution separately.
ペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩は、検査水に含まれる窒素化合物の全量を十分に酸化分解可能なように添加量を設定するのが好ましいが、あまり過剰に添加すると、未反応のペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩が検査水に残留し、それが後記する工程2において誤発色を引き起こす可能性がある。特に、この工程において90℃から検査水が沸騰する温度まで(好ましくは100℃以下)の温度範囲で検査水を加熱する場合、未反応のペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩が検査水に残留しやすい。このため、アルカリ性に調整後の検査水におけるペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩の濃度は、通常、0.5〜20g/Lになるよう設定するのが好ましく、1〜10g/Lになるよう設定するのがより好ましい。
The amount of peroxodisulfate alkali metal salt is preferably set so that the total amount of the nitrogen compound contained in the test water can be sufficiently oxidatively decomposed, but if it is added excessively, unreacted alkali metal peroxodisulfate Salt may remain in the test water, which may cause false color development in
この工程での加熱時間は、検査水に含まれる窒素化合物の全量を十分に酸化分解できかつぺルオキソ二硫酸アルカリ金属塩が一部未反応のまま残留することのないよう全量が消費または自己分解により消滅するように設定するのが好ましく、通常、30〜120分が好ましい。なお、ペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩を消滅させるためにこの工程での加熱時間が長くなる場合、検査水に含まれる窒素化合物の酸化分解に十分な時間加熱した後、検査水に対して紫外線照射等の処理をすることで残留するペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩を酸化分解することもできる。この場合、この工程での加熱時間を短縮することができる。 The heating time in this process is such that the total amount of nitrogen compounds contained in the test water can be oxidatively decomposed and consumed completely or self-decomposed so that the alkali metal peroxodisulfate remains partially unreacted. Is preferably set so that it disappears, usually 30 to 120 minutes. In addition, when the heating time in this process becomes long to eliminate peroxodisulfuric acid alkali metal salt, after heating for a sufficient time for oxidative decomposition of the nitrogen compound contained in the test water, the test water is irradiated with ultraviolet rays, etc. The remaining alkali metal peroxodisulfate can be oxidatively decomposed by performing the above-mentioned treatment. In this case, the heating time in this step can be shortened.
次に、工程1を経た検査水に対し、塩化バナジウム(III)とジアゾ化試薬とを添加し、酸性下において反応させる(工程2)。ここでは、検査水に含まれる硝酸イオン、すなわち、検査水に当初から含まれる硝酸イオンおよび工程1において生成した硝酸イオンに対して塩化バナジウム(III)が酸性下で還元剤として作用し、硝酸イオンを還元して亜硝酸イオンへ変換する。また、生成した亜硝酸イオンは、酸性下でジアゾ化試薬と反応し、ジアゾニウム塩を生成する。ここで、塩化バナジウム(III)による硝酸イオンの還元は、ジアゾ化試薬の存在下においても阻害されず、安定に進行し得る。また、ジアゾ化試薬によるジアゾニウム塩の生成反応は、塩化バナジウム(III)の存在下においても阻害されず、安定に進行し得る。なお、塩化バナジウム(III)により酸性下で硝酸イオンを亜硝酸イオンに還元可能なことは、例えば、次の非特許文献2において知られている。
Next, vanadium (III) chloride and a diazotizing reagent are added to the test water that has undergone
検査水に対する塩化バナジウム(III)の添加量は、通常、検査水に含まれる硝酸イオンの全量を亜硝酸イオンへ還元可能なように設定するのが好ましく、通常、この工程において所要の薬剤を添加した後の検査水における濃度が0.1〜2.0g/Lになるよう設定するのが好ましく、0.2〜1.0g/Lになるよう設定するのがより好ましい。 The amount of vanadium (III) chloride added to the test water is usually set so that the total amount of nitrate ions contained in the test water can be reduced to nitrite ions. Usually, the required chemicals are added in this process. It is preferable that the concentration in the test water after the test is 0.1 to 2.0 g / L, and more preferably 0.2 to 1.0 g / L.
この工程で用いられるジアゾ化試薬は、亜硝酸イオンとの反応によりジアゾニウム塩を生成可能なもの、特に、検査水への添加によりそれ自体で検査水を着色させることができ、同時に、生成したジアゾニウム塩により検査水を着色させることができるものである。このようなジアゾ化試薬としては、通常、ケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物の群および3−アミノ−2−シクロヘキセン−1−オン骨格含有化合物の群からなる群から選ばれた化合物を用いることができる。 The diazotizing reagent used in this step can generate a diazonium salt by reaction with nitrite ion, in particular, the test water can be colored by itself by adding to the test water, and at the same time, the formed diazonium Inspection water can be colored with salt. Such a diazotizing reagent is usually selected from the group consisting of a group of aromatic primary amine compounds having a ketone group or a nitro group and a group of 3-amino-2-cyclohexen-1-one skeleton-containing compounds. Compounds can be used.
芳香族第一級アミン化合物の群は、オルト位若しくはパラ位にケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物からなる第1群と、メタ位にケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物からなる第2群とからなる。 The group of aromatic primary amine compounds includes an aromatic primary amine compound having a ketone group or a nitro group at the ortho position or para position, and an aromatic group having a ketone group or a nitro group at the meta position. It consists of 2nd group which consists of a primary amine compound.
第1群は、例えば、1−アミノアントラキノン、2−ニトロアニリン、4−ニトロアニリン−2−スルホン酸ナトリウム、p−ニトロアニリン、2−アミノ−3−ヒドロキシアントラキノン、1−アミノ−4−ブロモアントラキノン−2−スルホン酸ナトリウム、2−アミノ−2’−フルオロ−5−ブロモベンゾフェノン、4−アミノベンゾフェノン、4−フルオロ−2−ニトロアニリン、5−アミノ−2−ニトロベンゾトリフルオリド、4−アミノ−3−ニトロベンゾフェノン、2−アミノ−5−ニトロベンゾフェノンおよび4,6−ジニトロ−o−トルイジンなどを含むが、1−アミノアントラキノン、2−ニトロアニリン、4−ニトロアニリン−2−スルホン酸ナトリウム、p−ニトロアニリン、2−アミノ−3−ヒドロキシアントラキノンおよび1−アミノ−4−ブロモアントラキノン−2−スルホン酸ナトリウムからなるものが特に好ましい。 The first group includes, for example, 1-aminoanthraquinone, 2-nitroaniline, sodium 4-nitroaniline-2-sulfonate, p-nitroaniline, 2-amino-3-hydroxyanthraquinone, 1-amino-4-bromoanthraquinone 2-sulfonic acid sodium, 2-amino-2′-fluoro-5-bromobenzophenone, 4-aminobenzophenone, 4-fluoro-2-nitroaniline, 5-amino-2-nitrobenzotrifluoride, 4-amino- Such as 3-nitrobenzophenone, 2-amino-5-nitrobenzophenone and 4,6-dinitro-o-toluidine, but 1-aminoanthraquinone, 2-nitroaniline, sodium 4-nitroaniline-2-sulfonate, p -Nitroaniline, 2-amino-3-hydroxyanthra Made of non-and 1-amino-4-sodium-bromo anthraquinone-2-sulfonic acid is particularly preferred.
一方、第2群は、例えば、3’−アミノアセトフェノン、3−アミノベンゾフェノン、2−アミノ−9−フルオレノン、m−ニトロアニリンおよび2−クロロ−5−ニトロアニリンなどを含むが、3’−アミノアセトフェノンおよび3−アミノベンゾフェノンからなるものが好ましい。 On the other hand, the second group includes, for example, 3′-aminoacetophenone, 3-aminobenzophenone, 2-amino-9-fluorenone, m-nitroaniline, 2-chloro-5-nitroaniline and the like. Those consisting of acetophenone and 3-aminobenzophenone are preferred.
3−アミノ−2−シクロヘキセン−1−オン骨格含有化合物の群は、例えば、3−アミノ−2−シクロヘキセン−1−オン、2−アミノ−3−クロロ−1,4−ナフトキノンおよび3−アミノ−5,5−ジメチル−2−シクロヘキセン−1−オンなどを含むが、3−アミノ−2−シクロヘキセン−1−オンおよび2−アミノ−3−クロロ−1,4−ナフトキノンからなるものが特に好ましい。 The group of 3-amino-2-cyclohexen-1-one skeleton-containing compounds includes, for example, 3-amino-2-cyclohexen-1-one, 2-amino-3-chloro-1,4-naphthoquinone and 3-amino- Including 5,5-dimethyl-2-cyclohexen-1-one, etc., those consisting of 3-amino-2-cyclohexen-1-one and 2-amino-3-chloro-1,4-naphthoquinone are particularly preferred.
ジアゾ化試薬は、通常、溶媒に溶解した溶液として検査水へ添加するのが好ましい。ジアゾ化試薬を溶解するために用いられる溶媒としては、例えば、逆浸透膜等により膜処理することで得られる純水、蒸留水およびイオン交換水等の精製水、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトン並びにメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ポリエチレングリコールおよびグリセリン等のアルコール類などが挙げられる。 The diazotizing reagent is usually preferably added to the test water as a solution dissolved in a solvent. Examples of the solvent used for dissolving the diazotizing reagent include pure water obtained by membrane treatment with a reverse osmosis membrane or the like, purified water such as distilled water and ion-exchanged water, dimethyl sulfoxide, N, N-dimethyl Examples include formamide, acetone, and alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, polyethylene glycol, and glycerin.
検査水へのジアゾ化試薬の添加量は、検査水に含まれる亜硝酸イオンの全量がジアゾニウム塩の生成に関与するのに十分な量に設定する必要があり、検査水に含まれるものと想定される亜硝酸イオンと少なくとも等モルに設定する必要がある。この点に関し、検査水中に含まれる窒素化合物から硝酸イオンを経て誘導される亜硝酸イオンを考慮すると、検査水に含まれる亜硝酸イオン濃度は一般的に0〜35mg[NO2 −]/L程度の範囲と想定されることから、例えば、検査水の量を2.0mLとした場合のジアゾ化試薬の添加量は、通常、1.5μmol以上になるよう設定するのが好ましい。但し、検査水の亜硝酸イオン濃度が35mg[NO2 −]/Lよりも大幅に低いことが判明している、または、想定されるような場合、ジアゾ化試薬の添加量は1.5μmol未満であってもよい。 The amount of diazotizing reagent added to the test water must be set to an amount sufficient for the total amount of nitrite ions contained in the test water to participate in the formation of the diazonium salt, and is assumed to be included in the test water. At least equimolar to the nitrite ion produced. In this regard, in consideration of nitrite ions derived from nitrogen compounds contained in test water via nitrate ions, the concentration of nitrite ions contained in test water is generally about 0 to 35 mg [NO 2 − ] / L. Therefore, for example, when the amount of test water is 2.0 mL, the amount of diazotizing reagent added is usually preferably set to 1.5 μmol or more. However, when the nitrite ion concentration in the test water is found to be significantly lower than 35 mg [NO 2 − ] / L, or as expected, the addition amount of the diazotization reagent is less than 1.5 μmol. It may be.
この工程において、塩化バナジウム(III)による硝酸イオンの還元反応およびジアゾ化試薬と亜硝酸イオンとの反応によるジアゾニウム塩の生成反応は、酸性下で加熱することにより進行させる。具体的には、全窒素の定量結果に影響する可能性がある窒素元素を含まずかつ本工程での反応を阻害しない酸を検査水に添加することで検査水を酸性に調整し、その環境下で反応を進行させる。酸としては、例えば、塩酸および硫酸などの無機酸、酢酸、ベンゼンスルホン酸、クエン酸およびコハク酸などの有機酸並びにこれらの水溶液を用いることができるが、通常は塩酸水溶液(希塩酸)または硫酸水溶液(希硫酸)を用いるのが好ましい。 In this step, the reduction reaction of nitrate ion by vanadium (III) chloride and the formation reaction of diazonium salt by the reaction of diazotization reagent and nitrite ion are advanced by heating under acidic conditions. Specifically, the test water is adjusted to acidic by adding to the test water an acid that does not contain nitrogen elements that may affect the quantitative results of total nitrogen and does not inhibit the reaction in this process. Let the reaction proceed below. Examples of the acid include inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid, organic acids such as acetic acid, benzenesulfonic acid, citric acid and succinic acid, and aqueous solutions thereof. Usually, hydrochloric acid aqueous solution (dilute hydrochloric acid) or sulfuric acid aqueous solution is used. (Diluted sulfuric acid) is preferably used.
検査水に対する酸の添加量は、この工程での反応が円滑かつ安定に進行するように検査水を酸性に調整可能なように設定するのが好ましく、通常、検査水のpHが3以下になるように設定するのが好ましく、0〜1.5になるよう設定するのが特に好ましい。 The amount of acid added to the test water is preferably set so that the test water can be adjusted to be acidic so that the reaction in this step proceeds smoothly and stably. Usually, the pH of the test water is 3 or less. It is preferable to set so that it is particularly preferably set to be 0 to 1.5.
ここで、酸は、塩化バナジウム(III)の溶媒として検査水へ添加するのが好ましい。すなわち、検査水は、塩化バナジウム(III)の酸溶液を添加することで酸性に調整するのが好ましい。この際、酸としては、希塩酸または希硫酸を用いるのが特に好ましい。工程1の終了後の検査水がアルカリ性の場合、そこに塩化バナジウム(III)を添加すると水酸化バナジウムとして析出してしまうことになるが、塩化バナジウム(III)を酸溶液として添加すると、このような問題が発生せず、添加した塩化バナジウム(III)は硝酸イオンを安定に還元することができる。
Here, the acid is preferably added to the test water as a solvent for vanadium (III) chloride. That is, the test water is preferably adjusted to be acidic by adding an acid solution of vanadium (III) chloride. In this case, it is particularly preferable to use dilute hydrochloric acid or dilute sulfuric acid as the acid. If the test water after the completion of
なお、塩化バナジウム(III)は、既述の精製水を用いて調製した水溶液として検査水へ添加することもできるが、この場合、検査水に対する酸の添加時期は、塩化バナジウム(III)の水溶液を添加する前が好ましい。このようにすることで、上述のような水酸化バナジウムの析出を抑えることができる。但し、工程1において用いるペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩は、自己分解により酸性化合物になると、それが検査水のpHを酸性側へ移行させる作用を有する。したがって、工程1においてアルカリ性水溶液およびペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩の使用量を調整することで、工程1の終了時の検査水が中性〜酸性になるよう制御すれば、検査水に対して塩化バナジウム(III)の水溶液を添加してから酸を添加することもできる。
In addition, although vanadium (III) chloride can also be added to test water as the aqueous solution prepared using the above-mentioned purified water, in this case, the addition time of the acid with respect to test water is the aqueous solution of vanadium (III) chloride. It is preferable before adding. By doing in this way, precipitation of the above vanadium hydroxide can be suppressed. However, when the alkali metal peroxodisulfate used in
なお、ジアゾ化試薬の添加時期は、検査水に対する塩化バナジウム(III)の酸溶液または酸の添加前であってもよいし、添加後であってもよく、特に限定されない。 The addition timing of the diazotizing reagent may be before or after the addition of the acid solution or acid of vanadium (III) chloride to the test water, and is not particularly limited.
この工程での反応のための加熱温度は、通常、60〜100℃に設定するのが好ましい。加熱温度が60℃未満の場合は、検査水に含まれる硝酸イオンが亜硝酸イオンに還元されにくい場合がある。反応に要する時間は、加熱温度により変動し、加熱温度を高めるほどに短縮することができるが、通常、5〜120分程度である。 The heating temperature for the reaction in this step is usually preferably set to 60 to 100 ° C. When the heating temperature is less than 60 ° C., nitrate ions contained in the inspection water may not be easily reduced to nitrite ions. The time required for the reaction varies depending on the heating temperature and can be shortened as the heating temperature is increased, but is usually about 5 to 120 minutes.
この工程において、硝酸イオンの還元により生成した亜硝酸イオンは、酸により調整された酸性下においてジアゾ化試薬と反応し、ジアゾニウム塩を生成する。これにより、ジアゾ化試薬の添加により着色した検査水は、ジアゾ化試薬が亜硝酸イオンとの反応により消費されることでジアゾ化試薬自体による着色が退色し、同時に、生成したジアゾニウム塩による着色を呈するようになる。 In this step, nitrite ions generated by reduction of nitrate ions react with a diazotization reagent under acidity adjusted with an acid to generate a diazonium salt. As a result, the test water colored by the addition of the diazotizing reagent is discolored by the diazotizing reagent itself as the diazotizing reagent is consumed by the reaction with nitrite ions, and at the same time, the test water colored by the diazonium salt is colored. Present.
次に、工程2を経た検査水の吸光度を測定する(工程3)。ここで測定する吸光度は、検査水に残留しているジアゾ化試薬が検査水に付与している着色の吸光度(以下、「吸光度A」と称することがある。)、または、ジアゾ化試薬の反応により生成するジアゾニウム塩が検査水に付与している着色の吸光度(以下、「吸光度B」と称することがある。)である。
Next, the light absorbency of the test water which passed through the
吸光度Aは、ジアゾ化試薬そのものが検査水に付与する着色についてのものであり、この着色はジアゾ化試薬が検査水中の亜硝酸イオンとの反応で消費されるに従って着色強度が低下する。このため、吸光度Aと検査水におけるジアゾ化試薬濃度および亜硝酸イオン濃度とは相関性を有する。吸光度Aの測定波長は、ジアゾ化試薬が検査水に付与する着色の極大吸収波長またはその付近の波長であり、使用するジアゾ化試薬の種類により異なるため特定されるものではないが、通常は250〜600nmの範囲にある。 Absorbance A relates to the color imparted to the test water by the diazotizing reagent itself, and this coloration decreases in color intensity as the diazotized reagent is consumed by reaction with nitrite ions in the test water. For this reason, the absorbance A has a correlation with the diazotizing reagent concentration and the nitrite ion concentration in the test water. The measurement wavelength of absorbance A is the maximum absorption wavelength of the color imparted to the test water by the diazotization reagent or a wavelength in the vicinity thereof, and is not specified because it varies depending on the type of diazotization reagent used. It is in the range of ~ 600 nm.
一方、吸光度Bは、反応により生成したジアゾニウム塩が検査水に付与する着色についてのものであり、この着色は反応の進行によりジアゾニウム塩濃度が高まるに従って着色強度が高まる。そして、ジアゾニウム塩濃度は、検査水の亜硝酸イオン濃度に応じて高まることから、吸光度Bと、工程1を経た検査水における亜硝酸イオン濃度とは相関性を有する。吸光度Bの測定波長は、生成するジアゾニウム塩が検査水に付与する着色の極大吸収波長またはその付近の波長であり、生成するジアゾニウム塩の種類(すなわち使用するジアゾ化試薬の種類)により異なるため特定されるものではないが、通常は250〜600nmの範囲にある。
On the other hand, the absorbance B relates to the color imparted to the test water by the diazonium salt produced by the reaction, and this color increases as the diazonium salt concentration increases as the reaction proceeds. And since a diazonium salt density | concentration increases according to the nitrite ion density | concentration of test water, the light absorbency B and the nitrite ion density | concentration in the test water which passed through the
この工程では、吸光度Aまたは吸光度Bと亜硝酸イオン濃度との関係を予め調べて作成しておいた検量線に基づいて、吸光度Aまたは吸光度Bの測定値から検査水の亜硝酸イオン量を判定する。ここで作成する検量線は、亜硝酸イオン濃度と吸光度Aまたは吸光度Bとの間の直線関係が比較的高濃度の亜硝酸イオン濃度の範囲まで良好に成立することから、検査水に含まれる亜硝酸イオンの定量可能範囲がJIS法等の従来法で可能な範囲よりも広い0〜53mg[NO2 −]/Lの範囲になる。 In this step, the amount of nitrite ions in the test water is determined from the measured value of absorbance A or absorbance B based on a calibration curve prepared by examining the relationship between absorbance A or absorbance B and nitrite ion concentration in advance. To do. The calibration curve created here has a good linear relationship between the nitrite ion concentration and the absorbance A or absorbance B up to a relatively high concentration of nitrite ion concentration. The quantifiable range of nitrate ions is in the range of 0 to 53 mg [NO 2 − ] / L, which is wider than the range possible with conventional methods such as the JIS method.
検査水の全窒素濃度は、工程3で得られた亜硝酸イオンの定量結果から換算することで求めることができる。工程3での亜硝酸イオンの上述の定量可能範囲は、全窒素換算で0〜16mg[N]/Lの広範囲に相当する。したがって、本発明の定量方法は、窒素化合物を含む検査水の全窒素濃度を測定するための方法として有効である。
The total nitrogen concentration of the inspection water can be obtained by converting from the quantitative result of nitrite ions obtained in
なお、工程3では、亜硝酸イオンの定量結果の信頼性を高めるために、吸光度Aと吸光度Bとの両方を測定し、各吸光度に基づいて検査水の亜硝酸イオン量を別々に判定することもできる。この場合、吸光度Aによる判定結果と吸光度Bによる判定結果とが実質的に一致していれば、定量結果の信頼性が高いものと判断することができる。
In
本発明の定量方法は、工程3において吸光度Aを測定する場合、工程3の前に、工程2を経た検査水のpHが7より大きくなるよう調整する工程(工程3’)を含むのが好ましい。吸光度Aは、検査水のpHが7以下のとき、pH値により数値が異なる場合があることから亜硝酸イオンの定量結果に多少の誤差を生じさせる可能性があるが、このような調整をすると、吸光度AはpHの影響による測定誤差が小さくなるため、亜硝酸イオン濃度の定量精度をより高めることができる。
When measuring the absorbance A in
検査水のpHは、通常、工程2の終了後の検査水へアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩若しくは炭酸水素塩などのアルカリ化合物またはその水溶液を添加することで調整することができるが、通常は水酸化ナトリウム水溶液を添加することで調整するのが好ましい。
The pH of the inspection water can usually be adjusted by adding an alkali compound such as an alkali metal hydroxide, carbonate or hydrogen carbonate or an aqueous solution thereof to the inspection water after completion of
本発明の定量方法の好ましい一形態(形態1)では、工程2においてオルト位若しくはパラ位にケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物からなる第1群からジアゾ化試薬を選択し、工程3において吸光度Aを測定する。この場合、ジアゾ化試薬が検査水中の亜硝酸イオンとの反応で消費されやすく、ジアゾ化試薬による着色強度が低下しやすいため、亜硝酸イオン濃度の定量精度を高めやすい。
In a preferred embodiment of the quantification method of the present invention (Form 1), a diazotization reagent is selected from the first group consisting of an aromatic primary amine compound having a ketone group or a nitro group in the ortho or para position in
但し、この形態の工程2で生成したジアゾニウム塩は、それを形成するジアゾニウムイオンのジアゾニオ基(−N2 +)が容易に分解され、その基がヒドロキシル基(−OH)に変換された化合物(以下、変換化合物という場合がある。)を生成する傾向にある。特に、工程2は、加熱下で実行されるため、このような変換化合物の生成が進行しやすい。例えば、ジアゾ化試薬として1−アミノアントラキノンを用いた場合、そのジアゾニウムイオンのジアゾニオ基がヒドロキシル基に変換され、変換化合物として1−ヒドロキシアントラキノンが生成する。生成した変換化合物のヒドロキシル基は、ジアゾ化試薬のアミノ基(−NH2)と同様に非共有電子対を有することから、それが結合している芳香族構造部分と共役系を形成する。このため、変換化合物は、ジアゾ化試薬の極大吸収波長の近接波長に極大吸収波長を有する別の色素として検査水を着色し、工程3において測定する吸光度に影響する可能性がある。例えば、1−アミノアントラキノンによる着色の吸光スペクトルでは480nm付近が極大吸収波長になるが、変換化合物である1−ヒドロキシアントラキノンによる着色の吸光スペクトルでは極大吸収波長が400nm付近になる。このため、工程3において、発光ダイオードのような光源を用いて吸光度を測定するとき、当該光源からは波長幅を持った光が照射されることになるため、目的の吸光度の測定において変換化合物による検査水の着色が障害になりやすい。
However, the diazonium salt produced in
そこで、この形態の工程2では、検査水へ塩化バナジウム(III)およびジアゾ化試薬とともに、アルコール系化合物並びに次亜りん酸およびその塩からなる化合物群から選択された少なくとも1種の化合物(以下、「添加剤」という場合がある。)を添加するのが好ましい。このような添加剤を添加した場合、工程2において生成したジアゾニウム塩のジアゾニウムイオンは、ジアゾニオ基が水素原子へ速やかに還元されることで変換化合物とは別の化合物に変換される。例えば、ジアゾ化試薬が1−アミノアントラキノンの場合、この工程では、1−ヒドロキシアントラキノンの生成が抑えられ、代わりにアントラキノンが生成する。この別の化合物は、ジアゾニオ基の還元による水素原子が芳香族構造部分の共役系に関与しないことから検査水を着色しにくく、工程3での吸光度の測定に影響しにくい。
Therefore, in
添加剤として利用可能なアルコール系化合物としては、例えば、エタノール、メタノール、プロパノール、ブタノール、ポリエチレングリコールおよびグリセリンなどを挙げることができる。また、次亜りん酸塩としては、次亜りん酸ナトリウム、次亜りん酸カリウムおよび次亜りん酸カルシウム並びにこれら次亜りん酸塩の水和物などを挙げることができる。 Examples of alcohol compounds that can be used as additives include ethanol, methanol, propanol, butanol, polyethylene glycol, and glycerin. Examples of hypophosphites include sodium hypophosphite, potassium hypophosphite and calcium hypophosphite, and hydrates of these hypophosphites.
添加剤は、通常、溶媒に溶解した溶液として検査水に添加するのが好ましい。溶媒としては、例えば、既述の精製水およびジメチルスルホキシドなどが挙げられる。また、添加剤は、検査水を酸性に設定するために用いられる酸やその水溶液の溶液として検査水へ添加することもできる。さらに、ジアゾ化試薬をアルコール類に溶解した溶液として検査水へ添加する場合、溶媒として用いるアルコール類を添加剤として用いることもできる。 In general, the additive is preferably added to the inspection water as a solution dissolved in a solvent. Examples of the solvent include the aforementioned purified water and dimethyl sulfoxide. Moreover, an additive can also be added to test water as a solution of the acid used for setting test water acidic, or its aqueous solution. Furthermore, when the diazotizing reagent is added to the test water as a solution in alcohols, alcohols used as solvents can be used as additives.
検査水への添加剤の添加量は、工程2での反応により生成するジアゾニウム塩のジアゾニウムイオンの全量を還元するのに十分な量に設定するのが好ましく、通常、検査水へ添加するジアゾ化試薬量と少なくとも等モルになるよう設定するのが好ましい。
The amount of additive added to the test water is preferably set to an amount sufficient to reduce the total amount of diazonium ions of the diazonium salt produced by the reaction in
本発明の定量方法のさらに他の好ましい一形態(形態2)では、工程2においてメタ位にケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物からなる第2群からジアゾ化試薬を選択し、かつ、工程3において吸光度Aを測定する。また、本発明の定量方法のさらに他の好ましい一形態(形態3)では、工程2において3−アミノ−2−シクロヘキセン−1−オン骨格含有化合物の群からジアゾ化試薬を選択し、工程3において吸光度Aを測定する。これらの場合においても、ジアゾ化試薬が検査水中の亜硝酸イオンとの反応で消費されやすく、ジアゾ化試薬による着色強度が低下しやすいため、亜硝酸イオン濃度の定量精度を高めやすい。
In still another preferred embodiment (Form 2) of the quantification method of the present invention, a diazotization reagent is selected from the second group consisting of an aromatic primary amine compound having a ketone group or a nitro group at the meta position in
なお、形態1〜3においては、pHの影響による吸光度Aの測定誤差を抑えるために、工程3の前に、工程2を経た検査水のpHが7よりも大きくなるよう設定するのが特に好ましい。
In
本発明の定量方法のさらに他の好ましい一形態では、工程2においてメタ位にケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物からなる第2群からジアゾ化試薬を選択し、工程3において吸光度Bを測定する。この場合、第2群のジアゾ化試薬と検査水中の亜硝酸イオンとの反応が進行しやすく、生成するジアゾニウム塩による着色強度が高まりやすいため、亜硝酸イオン濃度の定量精度を高めやすい。
In still another preferred embodiment of the quantification method of the present invention, a diazotizing reagent is selected from the second group consisting of an aromatic primary amine compound having a ketone group or a nitro group at the meta position in
本発明の定量方法において用いられる各種の水溶液は、既述の精製水を用いて調製することが明記されている以外のものについても、既述の精製水を用いて調製したものを用いるのが好ましい。 As the various aqueous solutions used in the quantification method of the present invention, those prepared using the above-described purified water may be used other than those specified to be prepared using the above-described purified water. preferable.
試薬および分光光度計
以下の実施例等で用いた試薬および分光光度計は次のものである。
亜硝酸性窒素標準液(イオンクロマトグラフ用):和光純薬工業株式会社 コード147−06341
10重量%塩酸:和光純薬工業株式会社 コード085−07535
1mol/L塩酸:和光純薬工業株式会社 コード083−01095
10w/v%水酸化ナトリウム溶液:和光純薬工業株式会社 コード191−11555
1mol/L水酸化ナトリウム溶液:和光純薬工業株式会社 コード192−02175
0.2mol/L水酸化ナトリウム水溶液:上記の1mol/L水酸化ナトリウム溶液を蒸留水で5倍に希釈したもの。
塩化バナジウム(III):シグマアルドリッチジャパン株式会社 コード208272
L−グルタミン酸:和光純薬工業株式会社 コード074−00505
硫酸アンモニウム:和光純薬工業株式会社 コード019−03435
ペルオキソ二硫酸カリウム:和光純薬工業株式会社 コード169−11891
水酸化ナトリウム−ペルオキソ二硫酸カリウム溶液:日本工業規格 JIS K0102「工場排水試験方法(2008)」の45.2「紫外吸光光度法」、a)試薬、4)の記載に従って調製したもの。ここで用いた水酸化ナトリウムは、和光純薬工業株式会社製の窒素測定用(コード191−08625)であり、また、ペルオキソ二硫酸カリウムは上記のものである。
次亜りん酸ナトリウム一水和物:和光純薬工業株式会社 コード193−02225
1−プロパノール:和光純薬工業株式会社 コード162−04816
ジメチルスルホキシド(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード043−07216
1−アミノアントラキノン:東京化成工業株式会社 コードA0590
2−ニトロアニリン:東京化成工業株式会社 コードN0118
p−ニトロアニリン:東京化成工業株式会社 コードN0119
4−ニトロアニリン−2−スルホン酸ナトリウム:東京化成工業株式会社 コードA0375
2−アミノ−3−ヒドロキシアントラキノン:東京化成工業株式会社 コードA0315
3’−アミノアセトフェノン:東京化成工業株式会社 コードA0249
3−アミノベンゾフェノン:東京化成工業株式会社 コードA1899
3−アミノ−2−シクロヘキセン−1−オン:東京化成工業株式会社 コードA1936
2−アミノ−3−クロロ−1,4−ナフトキノン:東京化成工業株式会社 コードA1288
1−アミノ−4−ブロモアントラキノン−2−スルホン酸ナトリウム:東京化成工業株式会社 コードA0279
スルファニルアミド(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード191−04502
ナフチルエチレンジアミン(窒素酸化物測定用):和光純薬工業株式会社 コード147−04141
分光光度計:株式会社島津製作所の商品名「UV−1600PC」
Reagents and spectrophotometers The reagents and spectrophotometers used in the following examples and the like are as follows.
Nitrite nitrogen standard solution (for ion chromatograph): Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Code 147-06341
10% by weight hydrochloric acid: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Code 085-07535
1 mol / L hydrochloric acid: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Code 083-01095
10 w / v% sodium hydroxide solution: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Code 191-1555
1 mol / L sodium hydroxide solution: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Code 192-02175
0.2 mol / L sodium hydroxide aqueous solution: The above 1 mol / L sodium hydroxide solution diluted 5 times with distilled water.
Vanadium (III) chloride: Sigma Aldrich Japan Co., Ltd. Code 208272
L-glutamic acid: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Code 074-00505
Ammonium sulfate: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Code 019-03435
Potassium peroxodisulfate: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Code 169-11891
Sodium hydroxide-potassium peroxodisulfate solution: prepared according to the description of Japanese Industrial Standards JIS K0102 “Factory Wastewater Test Method (2008)”, 45.2 “Ultraviolet Spectrophotometry”, a) Reagent, 4). The sodium hydroxide used here is for measuring nitrogen (code 191-08625) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., and potassium peroxodisulfate is as described above.
Sodium hypophosphite monohydrate: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Code 193-02225
1-propanol: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Code 162-04816
Dimethyl sulfoxide (reagent special grade): Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Code 043-07216
1-aminoanthraquinone: Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Code A0590
2-Nitroaniline: Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Code N0118
p-Nitroaniline: Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Code N0119
Sodium 4-nitroaniline-2-sulfonate: Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Code A0375
2-Amino-3-hydroxyanthraquinone: Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Code A0315
3'-aminoacetophenone: Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Code A0249
3-Aminobenzophenone: Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Code A1899
3-Amino-2-cyclohexen-1-one: Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Code A1936
2-Amino-3-chloro-1,4-naphthoquinone: Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Code A1288
Sodium 1-amino-4-bromoanthraquinone-2-sulfonate: Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Code A0279
Sulfanilamide (special grade reagent): Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Code 191-0502
Naphthylethylenediamine (for nitrogen oxide measurement): Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Code 147-04141
Spectrophotometer: Shimadzu Corporation trade name “UV-1600PC”
実施例1
(亜硝酸イオン溶液の調製)
亜硝酸イオン濃度が0.0、4.0、8.0および12.0mg[N]/Lの4種類の亜硝酸イオン溶液を用意した。亜硝酸イオン濃度が0mg[N]/Lの亜硝酸イオン溶液は蒸留水をそのまま用い、また、他の亜硝酸イオン溶液は亜硝酸性窒素標準液を蒸留水で希釈することで亜硝酸イオン濃度を調整した。
Example 1
(Preparation of nitrite ion solution)
Four types of nitrite ion solutions having nitrite ion concentrations of 0.0, 4.0, 8.0, and 12.0 mg [N] / L were prepared. Nitrite ion solution with a nitrite ion concentration of 0 mg [N] / L uses distilled water as it is, and other nitrite ion solutions dilute a nitrite nitrogen standard solution with distilled water. Adjusted.
(検量線の作成)
用意した4種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1−アミノアントラキノンの1−プロパノール溶液(濃度0.5g/L)1.0mL、塩化バナジウム(III)の10重量%塩酸溶液(塩化バナジウム(III)濃度1.5g/L)1.0mLおよび蒸留水0.5mLを添加し、pHを0.3に設定した。この亜硝酸イオン溶液を60℃で30分間加熱した後、反応液の350〜600nmの吸光スペクトルを測定した。結果を図1に示す。
(Create a calibration curve)
For 2.5 mL of each of the four types of prepared nitrite ion solutions, 1.0 mL of 1-propanol solution of 1-aminoanthraquinone (concentration 0.5 g / L), 10% by weight hydrochloric acid solution of vanadium (III) chloride (III) 1.0 mL of vanadium (III) chloride concentration 1.5 g / L) and 0.5 mL of distilled water were added, and the pH was set to 0.3. The nitrite ion solution was heated at 60 ° C. for 30 minutes, and then the absorption spectrum at 350 to 600 nm of the reaction solution was measured. The results are shown in FIG.
次に、測定した吸光スペクトルから、1−アミノアントラキノンによる発色波長である480nmの吸光度(吸光度A)を抽出し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。各濃度の亜硝酸イオン溶液の吸光度を表1に示し、また、表1に基づいて作成した検量線を図2に示す。表1において、吸光度の変化量は、亜硝酸イオン濃度が0.0mg[N]/Lの亜硝酸イオン溶液の吸光度を基準とした場合の変化量(減少量)である。図2によると、作成した検量線は、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜12.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。 Next, from the measured absorption spectrum, the absorbance at 480 nm (absorbance A), which is a coloring wavelength by 1-aminoanthraquinone, was extracted, and a calibration curve for determining the nitrite ion concentration was created from this absorbance. The absorbance of each concentration of nitrite ion solution is shown in Table 1, and a calibration curve prepared based on Table 1 is shown in FIG. In Table 1, the amount of change in absorbance is the amount of change (amount of decrease) based on the absorbance of a nitrite ion solution having a nitrite ion concentration of 0.0 mg [N] / L. According to FIG. 2, the prepared calibration curve shows high linearity at least in the range of nitrite ion concentration of 0 to 12.0 mg [N] / L.
(評価)
日本工業規格 JIS K0808 水質監視用全窒素自動計測器(2008)の6.2.4に記載された、L−グルタミン酸および硫酸アンモニウムを窒素換算濃度(mg[N]/L)で同量ずつ含む標準試料原液を調製し、これを希釈することで全窒素濃度が4.0および12.0mg[N]/Lの2種類の検査水試料を用意した。
(Evaluation)
Japanese Industrial Standards JIS K0808 Standard for automatic determination of total nitrogen for water quality monitoring (2008) described in 6.2.4, containing L-glutamic acid and ammonium sulfate in the same amount in terms of nitrogen (mg [N] / L) By preparing a sample stock solution and diluting it, two types of test water samples having total nitrogen concentrations of 4.0 and 12.0 mg [N] / L were prepared.
各検査水試料に含まれるL−グルタミン酸および硫酸アンモニウムを日本工業規格 JIS K 0102「工場排水試験方法(2008)」の45.2「紫外吸光光度法」に記載の方法により酸化分解した。より具体的には、同法の「c)操作」の1)〜4)に記載の方法により、水酸化ナトリウム−ペルオキソ二硫酸カリウム溶液を用い、各検査水試料のL−グルタミン酸および硫酸アンモニウムを120℃、30分の加熱条件で酸化分解した。 L-glutamic acid and ammonium sulfate contained in each test water sample were oxidatively decomposed by the method described in Japanese Industrial Standards JIS K 0102 “Factory Wastewater Test Method (2008)”, 45.2 “Ultraviolet Spectrophotometry”. More specifically, according to the method described in 1) to 4) of “c) Operation” of the same method, a sodium hydroxide-potassium peroxodisulfate solution was used, and L-glutamic acid and ammonium sulfate in each test water sample were 120. Oxidative decomposition was performed under heating conditions of 30 ° C. for 30 minutes.
次に、酸化分解処理を施した各検査水試料3.0mLに対し、検量線の作成において用いたものと同じ1−アミノアントラキノンの1−プロパノール溶液1.0mLと塩化バナジウム(III)の10重量%塩酸溶液1.0mLとを添加し、pHを0.3に設定した。そして、各検査水試料を60℃で30分間加熱した後、反応液について480nmの吸光度を測定し、この吸光度から作成した検量線に基づいて各検査水試料の亜硝酸イオン濃度を判定した。結果を表2に示す。 Next, with respect to 3.0 mL of each test water sample subjected to oxidative decomposition treatment, 1.0 mL of 1-propanol solution of 1-aminoanthraquinone and 10 weight of vanadium (III) chloride same as those used in preparing the calibration curve % Hydrochloric acid solution 1.0 mL was added and the pH was set to 0.3. And after heating each test water sample for 30 minutes at 60 degreeC, the light absorbency of 480 nm was measured about the reaction liquid, and the nitrite ion density | concentration of each test water sample was determined based on the analytical curve created from this light absorbency. The results are shown in Table 2.
実施例2
(亜硝酸イオン溶液の調製)
亜硝酸イオン濃度が0.0、2.0、4.0および6.0mg[N]/Lの4種類の亜硝酸イオン溶液を実施例1と同様の方法で用意した。
Example 2
(Preparation of nitrite ion solution)
Four types of nitrite ion solutions having nitrite ion concentrations of 0.0, 2.0, 4.0, and 6.0 mg [N] / L were prepared in the same manner as in Example 1.
(検量線の作成)
用意した4種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ2.0mLに対し、2−ニトロアニリンのジメチルスルホキシド溶液(濃度0.3g/L)0.5mL、塩化バナジウム(III)の1mol/L塩酸溶液(塩化バナジウム(III)濃度10.0g/L)0.2mLおよび蒸留水0.4mLを添加し、pHを1.2に設定した。この亜硝酸イオン溶液を95℃で20分間加熱した後、反応液の315〜515nmの吸光スペクトルを測定した。結果を図3に示す。
(Create a calibration curve)
For each 2.0 mL of the four prepared nitrite ion solutions, 0.5 mL of dimethyl sulfoxide solution (concentration 0.3 g / L) of 2-nitroaniline, and 1 mol / L hydrochloric acid solution of vanadium (III) chloride (chloride) 0.2 mL of vanadium (III) concentration 10.0 g / L) and 0.4 mL of distilled water were added, and the pH was set to 1.2. After heating this nitrite ion solution at 95 ° C. for 20 minutes, an absorption spectrum of 315 to 515 nm of the reaction solution was measured. The results are shown in FIG.
次に、測定した吸光スペクトルから、2−ニトロアニリンによる発色波長である415nmの吸光度(吸光度A)を抽出し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。各濃度の亜硝酸イオン溶液の吸光度を表3に示し、また、表3に基づいて作成した検量線を図4に示す。表3に表示した吸光度の変化量は、表1と同様のものである。図4によると、作成した検量線は、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜6.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。 Next, from the measured absorption spectrum, the absorbance at 415 nm (absorbance A), which is the coloring wavelength by 2-nitroaniline, was extracted, and a calibration curve for determining the nitrite ion concentration was created from this absorbance. The absorbance of each concentration of nitrite ion solution is shown in Table 3, and a calibration curve created based on Table 3 is shown in FIG. The amount of change in absorbance displayed in Table 3 is the same as in Table 1. According to FIG. 4, the prepared calibration curve shows high linearity at least in the range of nitrite ion concentration of 0 to 6.0 mg [N] / L.
(評価)
全窒素濃度が2.0および6.0mg[N]/Lの2種類の検査水試料を実施例1と同様の方法で用意した。
(Evaluation)
Two types of test water samples having a total nitrogen concentration of 2.0 and 6.0 mg [N] / L were prepared in the same manner as in Example 1.
各検査水試料を実施例1と同様の方法で酸化分解処理した。そして、酸化分解処理後の各検査水試料2.4mLに対し、検量線の作成において用いたものと同じ2−ニトロアニリンのジメチルスルホキシド溶液0.5mLと塩化バナジウム(III)の1mol/L塩酸溶液0.2mLとを添加し、pHを1.2に設定した。そして、各検査水試料を95℃で20分間加熱した後、反応液について415nmの吸光度を測定し、この吸光度から作成した検量線に基づいて各検査水試料の亜硝酸イオン濃度を判定した。結果を表4に示す。 Each test water sample was subjected to oxidative decomposition treatment in the same manner as in Example 1. Then, for 2.4 mL of each test water sample after oxidative decomposition treatment, 0.5 mL of dimethyl sulfoxide solution of 2-nitroaniline and 1 mol / L hydrochloric acid solution of vanadium (III) chloride, which are the same as those used in the preparation of the calibration curve, are used. 0.2 mL was added and the pH was set to 1.2. And after heating each test water sample at 95 degreeC for 20 minute (s), the light absorbency of 415 nm was measured about the reaction liquid, and the nitrite ion density | concentration of each test water sample was determined based on the analytical curve created from this light absorbency. The results are shown in Table 4.
実施例3
(亜硝酸イオン溶液の調製)
亜硝酸イオン濃度が0.0、2.0、4.0および6.0mg[N]/Lの4種類の亜硝酸イオン溶液を実施例1と同様の方法で用意した。
Example 3
(Preparation of nitrite ion solution)
Four types of nitrite ion solutions having nitrite ion concentrations of 0.0, 2.0, 4.0, and 6.0 mg [N] / L were prepared in the same manner as in Example 1.
(検量線の作成)
用意した4種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ2.0mLに対し、p−ニトロアニリンのジメチルスルホキシド溶液(濃度0.3g/L)0.4mL、塩化バナジウム(III)の1mol/L塩酸溶液(塩化バナジウム(III)濃度5.0g/L)0.6mLおよび蒸留水0.4mLを添加し、pHを0.8に設定した。この亜硝酸イオン溶液を60℃で30分間加熱した後、反応液の280〜480nmの吸光スペクトルを測定した。結果を図5に示す。
(Create a calibration curve)
For each 2.0 mL of the four types of prepared nitrite ion solutions, 0.4 mL of dimethyl sulfoxide solution (concentration 0.3 g / L) of p-nitroaniline, 1 mol / L hydrochloric acid solution (salt chloride) of vanadium (III) chloride 0.6 mL of vanadium (III) concentration 5.0 g / L) and 0.4 mL of distilled water were added, and the pH was set to 0.8. After heating this nitrite ion solution at 60 ° C. for 30 minutes, an absorption spectrum of 280 to 480 nm of the reaction solution was measured. The results are shown in FIG.
次に、測定した吸光スペクトルから、p−ニトロアニリンによる発色波長である380nmの吸光度(吸光度A)を抽出し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。各濃度の亜硝酸イオン溶液の吸光度を表5に示し、また、表5に基づいて作成した検量線を図6に示す。表5に表示した吸光度の変化量は、表1と同様のものである。図6によると、作成した検量線は、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜6.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。 Next, from the measured absorption spectrum, the absorbance at 380 nm (absorbance A), which is the color development wavelength by p-nitroaniline, was extracted, and a calibration curve for determining the nitrite ion concentration was created from this absorbance. The absorbance of each concentration of nitrite ion solution is shown in Table 5, and a calibration curve prepared based on Table 5 is shown in FIG. The amount of change in absorbance displayed in Table 5 is the same as in Table 1. According to FIG. 6, the prepared calibration curve shows high linearity at least in the range of nitrite ion concentration of 0 to 6.0 mg [N] / L.
(評価)
全窒素濃度が2.0および6.0mg[N]/Lの2種類の検査水試料を実施例1と同様にして用意した。
(Evaluation)
Two types of test water samples having a total nitrogen concentration of 2.0 and 6.0 mg [N] / L were prepared in the same manner as in Example 1.
各検査水試料を実施例1と同様の方法で酸化分解処理した。そして、酸化分解処理後の各検査水試料2.4mLに対し、検量線の作成において用いたものと同じp−ニトロアニリンのジメチルスルホキシド溶液0.4mLと塩化バナジウム(III)の1mol/L塩酸溶液0.6mLとを添加し、pHを0.8に設定した。そして、各検査水試料を60℃で30分間加熱した後、反応液について380nmの吸光度を測定し、この吸光度から作成した検量線に基づいて各検査水試料の亜硝酸イオン濃度を判定した。結果を表6に示す。 Each test water sample was subjected to oxidative decomposition treatment in the same manner as in Example 1. And for 2.4 mL of each test water sample after oxidative decomposition treatment, 0.4 mL of dimethyl sulfoxide solution of p-nitroaniline and 1 mol / L hydrochloric acid solution of vanadium (III) chloride same as those used in preparing the calibration curve 0.6 mL was added and the pH was set to 0.8. And after heating each test water sample for 30 minutes at 60 degreeC, the light absorbency of 380 nm was measured about the reaction liquid, and the nitrite ion density | concentration of each test water sample was determined based on the analytical curve created from this light absorbency. The results are shown in Table 6.
実施例4
(亜硝酸イオン溶液の調製)
亜硝酸イオン濃度が0.0、4.0、8.0および12.0mg[N]/Lの4種類の亜硝酸イオン溶液を実施例1と同様の方法で用意した。
Example 4
(Preparation of nitrite ion solution)
Four types of nitrite ion solutions having nitrite ion concentrations of 0.0, 4.0, 8.0, and 12.0 mg [N] / L were prepared in the same manner as in Example 1.
(検量線の作成)
用意した4種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1−アミノアントラキノンのジメチルスルホキシド溶液(濃度0.5g/L)1.0mL、塩化バナジウム(III)の10重量%塩酸溶液(塩化バナジウム(III)濃度10.0g/L)0.15mL、次亜りん酸ナトリウム一水和物の10重量%塩酸溶液(水分子を含めた次亜りん酸ナトリウム一水和物濃度5g/L)1.0mLおよび蒸留水0.5mLを添加し、pHを0.2に設定した。pHが上記のように設定された亜硝酸イオン溶液を95℃で10分間加熱した後、反応液の350〜600nmの吸光スペクトルを測定した。結果を図7に示す。
(Create a calibration curve)
For each 2.5 mL of the four types of prepared nitrite ion solutions, 1.0 mL of 1-aminoanthraquinone dimethyl sulfoxide solution (concentration 0.5 g / L), 10 wt% hydrochloric acid solution of vanadium (III) chloride (salt chloride) Vanadium (III) concentration 10.0 g / L) 0.15 mL, 10 wt% hydrochloric acid solution of sodium hypophosphite monohydrate (sodium hypophosphite monohydrate concentration including water molecules 5 g / L) 1.0 mL and 0.5 mL distilled water were added and the pH was set to 0.2. The nitrite ion solution having the pH set as described above was heated at 95 ° C. for 10 minutes, and then the absorption spectrum at 350 to 600 nm of the reaction solution was measured. The results are shown in FIG.
次に、測定した吸光スペクトルから、1−アミノアントラキノンによる発色波長である480nmの吸光度(吸光度A)を抽出し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。各濃度の亜硝酸イオン溶液の吸光度を表7に示し、また、表7に基づいて作成した検量線を図8に示す。表7に表示した吸光度の変化量は、表1と同様のものである。図8によると、作成した検量線は、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜12.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。 Next, from the measured absorption spectrum, the absorbance at 480 nm (absorbance A), which is a coloring wavelength by 1-aminoanthraquinone, was extracted, and a calibration curve for determining the nitrite ion concentration was created from this absorbance. The absorbance of each concentration of nitrite ion solution is shown in Table 7, and a calibration curve created based on Table 7 is shown in FIG. The amount of change in absorbance displayed in Table 7 is the same as in Table 1. According to FIG. 8, the prepared calibration curve shows high linearity at least in the range of nitrite ion concentration of 0 to 12.0 mg [N] / L.
(評価)
全窒素濃度が4.0および12.0mg[N]/Lの2種類の検査水試料を実施例1と同様にして用意した。
(Evaluation)
Two types of test water samples having total nitrogen concentrations of 4.0 and 12.0 mg [N] / L were prepared in the same manner as in Example 1.
0.2mol/L水酸化ナトリウム水溶液にペルオキソ二硫酸カリウムを溶解し、ペルオキソ二硫酸カリウム濃度が30g/Lの溶液を調製した。各検査水試料2.5mLに対して調製した溶液を0.5mLずつ添加し、各検査水試料を95℃で60分間加熱した。続いて、検量線の作成において用いたものと同じ1−アミノアントラキノンのジメチルスルホキシド溶液1.0mL、塩化バナジウム(III)の10重量%塩酸溶液0.15mLおよび次亜りん酸ナトリウム一水和物の10重量%塩酸溶液1.0mLを添加し、pHを0.2に設定した。そして、各検査水試料を95℃で10分間加熱した後、反応液について480nmの吸光度を測定し、この吸光度から作成した検量線に基づいて各検査水試料の亜硝酸イオン濃度を判定した。結果を表8に示す。 Potassium peroxodisulfate was dissolved in a 0.2 mol / L sodium hydroxide aqueous solution to prepare a solution having a potassium peroxodisulfate concentration of 30 g / L. 0.5 mL of the prepared solution was added to 2.5 mL of each test water sample, and each test water sample was heated at 95 ° C. for 60 minutes. Subsequently, 1.0 mL of a dimethyl sulfoxide solution of 1-aminoanthraquinone, which was the same as that used in the preparation of the calibration curve, 0.15 mL of a 10 wt% hydrochloric acid solution of vanadium (III) chloride, and sodium hypophosphite monohydrate 1.0 mL of 10 wt% hydrochloric acid solution was added and the pH was set to 0.2. And after heating each test water sample at 95 degreeC for 10 minute (s), the light absorbency of 480 nm was measured about the reaction liquid, and the nitrite ion concentration of each test water sample was determined based on the analytical curve created from this light absorbency. The results are shown in Table 8.
参考例1
[参考例1A]
(亜硝酸イオン溶液の調製)
亜硝酸イオン濃度が0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0および12.0mg[N]/Lの7種類の亜硝酸イオン溶液を実施例1と同様の方法で用意した。
Reference example 1
[Reference Example 1A]
(Preparation of nitrite ion solution)
Seven kinds of nitrite ion solutions having nitrite ion concentrations of 0.0, 2.0, 4.0, 6.0, 8.0, 10.0, and 12.0 mg [N] / L Prepared in a similar manner.
(検量線の作成)
用意した7種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ2.0mLに対して1−アミノアントラキノンの1−プロパノール溶液(濃度0.2g/L)2.0mLを添加し、さらに10重量%塩酸0.5mLを添加してpHを0.6に設定した。この亜硝酸イオン溶液を25℃で15分間放置して反応させた後、反応液の282〜600nmの吸光スペクトルを測定した。結果を図9に示す。
(Create a calibration curve)
Add 2.0 mL of 1-propanol solution of 1-aminoanthraquinone (concentration 0.2 g / L) to 2.0 mL of each of the seven types of prepared nitrite ion solutions, and further add 0.5 mL of 10 wt% hydrochloric acid. The pH was set to 0.6 by addition. After this nitrite ion solution was allowed to react at 25 ° C. for 15 minutes, an absorption spectrum of 282 to 600 nm of the reaction solution was measured. The results are shown in FIG.
次に、測定した吸光スペクトルから1−アミノアントラキノンによる発色波長である480nmの吸光度(吸光度A)を抽出し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。また、測定した吸光スペクトルから反応により生成したジアゾニウム塩による発色波長である330nmの吸光度(吸光度B)を抽出し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。これらの結果を図10に示す。図10によると、作成した2種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜12.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。 Next, the absorbance (absorbance A) at 480 nm, which is the color development wavelength by 1-aminoanthraquinone, was extracted from the measured absorbance spectrum, and a calibration curve for determining the nitrite ion concentration was created from this absorbance. In addition, absorbance at 330 nm (absorbance B), which is a coloring wavelength of the diazonium salt generated by the reaction, was extracted from the measured absorption spectrum, and a calibration curve for determining the nitrite ion concentration was created from this absorbance. These results are shown in FIG. According to FIG. 10, the two types of prepared calibration curves both show high linearity at least in the range of nitrite ion concentration of 0 to 12.0 mg [N] / L.
[参考例1B]
pHを0.6に調整した亜硝酸イオン溶液を25℃で15分間放置して反応させた後、反応液に10w/v%水酸化ナトリウム溶液0.6mLをさらに加えてpHを12.4に調整してから吸光スペクトルを測定した点を除いて参考例1Aと同様に操作し、2種類の検量線を作成した。吸光スペクトルの測定結果を図11に示し、検量線を図12に示す。図12によると、作成した2種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜12.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。
[Reference Example 1B]
After the nitrite ion solution adjusted to pH 0.6 was allowed to react at 25 ° C. for 15 minutes, 0.6 mL of 10 w / v% sodium hydroxide solution was further added to the reaction solution to adjust the pH to 12.4. Except that the absorption spectrum was measured after the adjustment, the same operation as in Reference Example 1A was performed to prepare two types of calibration curves. The measurement result of the absorption spectrum is shown in FIG. 11, and the calibration curve is shown in FIG. According to FIG. 12, each of the two types of prepared calibration curves shows high linearity at least in the range of nitrite ion concentration of 0 to 12.0 mg [N] / L.
[参考例1C]
(亜硝酸イオン溶液の調製)
亜硝酸イオン濃度が0.0、2.0、4.0および6.0mg[N]/Lの4種類の亜硝酸イオン溶液を実施例1と同様の方法で用意した。
[Reference Example 1C]
(Preparation of nitrite ion solution)
Four types of nitrite ion solutions having nitrite ion concentrations of 0.0, 2.0, 4.0, and 6.0 mg [N] / L were prepared in the same manner as in Example 1.
(検量線の作成)
用意した4種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ2.0mLに対して2−ニトロアニリンのジメチルスルホキシド溶液(濃度0.3g/L)0.5mLを添加し、さらに1mol/L塩酸0.2mLを添加してpHを1.2に設定した。この亜硝酸イオン溶液を25℃で10分間放置して反応させた後、反応液の240〜500nmの吸光スペクトルを測定した。結果を図13に示す。
(Create a calibration curve)
Add 0.5 mL of 2-nitroaniline dimethyl sulfoxide solution (concentration 0.3 g / L) to 2.0 mL of each of the four types of prepared nitrite ion solutions, and then add 0.2 mL of 1 mol / L hydrochloric acid. The pH was set to 1.2. After this nitrite ion solution was allowed to react at 25 ° C. for 10 minutes, the absorption spectrum of 240 to 500 nm of the reaction solution was measured. The results are shown in FIG.
次に、測定した吸光スペクトルから2−ニトロアニリンによる発色波長である410nmの吸光度(吸光度A)を抽出し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。また、測定した吸光スペクトルから反応により生成したジアゾニウム塩による発色波長である280nmの吸光度(吸光度B)を抽出し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。これらの結果を図14に示す。図14によると、作成した2種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜6.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。 Next, the absorbance (absorbance A) at 410 nm, which is the color development wavelength by 2-nitroaniline, was extracted from the measured absorbance spectrum, and a calibration curve for determining the nitrite ion concentration was created from this absorbance. Further, the absorbance at 280 nm (absorbance B), which is the color development wavelength of the diazonium salt generated by the reaction, was extracted from the measured absorption spectrum, and a calibration curve for determining the nitrite ion concentration was created from this absorbance. These results are shown in FIG. According to FIG. 14, the two types of prepared calibration curves both show high linearity at least in the range of nitrite ion concentration of 0 to 6.0 mg [N] / L.
[参考例1D]
pHを1.2に調整した亜硝酸イオン溶液を25℃で10分間放置して反応させた後、反応液に1mol/L水酸化ナトリウム溶液0.4mLをさらに加えてpHを12.7に調整してから吸光スペクトルを測定した点を除いて参考例1Cと同様に操作し、2種類の検量線を作成した。吸光スペクトルの測定結果を図15に示し、検量線を図16に示す。図16によると、作成した2種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜6.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。
[Reference Example 1D]
After allowing the nitrite ion solution adjusted to pH 1.2 to react at 25 ° C. for 10 minutes, 0.4 mL of 1 mol / L sodium hydroxide solution was further added to the reaction solution to adjust the pH to 12.7. Then, the same operation as in Reference Example 1C was performed except that the absorption spectrum was measured, and two types of calibration curves were prepared. The measurement result of the absorption spectrum is shown in FIG. 15, and the calibration curve is shown in FIG. According to FIG. 16, the two types of prepared calibration curves both show high linearity at least in the range of nitrite ion concentration of 0 to 6.0 mg [N] / L.
[参考例1E]
(亜硝酸イオン溶液の調製)
亜硝酸イオン濃度が0.0、0.5、1.0、1.5および2.0mg[N]/Lの5種類の亜硝酸イオン溶液を実施例1と同様の方法で用意した。
[Reference Example 1E]
(Preparation of nitrite ion solution)
Five types of nitrite ion solutions having nitrite ion concentrations of 0.0, 0.5, 1.0, 1.5, and 2.0 mg [N] / L were prepared in the same manner as in Example 1.
(検量線の作成)
用意した5種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ2.0mLに対して4−ニトロアニリン−2−スルホン酸ナトリウムの水溶液(濃度0.6g/L)0.2mLを添加し、さらに1mol/L塩酸0.2mLを添加してpHを1.1に設定した。この亜硝酸イオン溶液を25℃で10分間放置して反応させた後、この反応液について4−ニトロアニリン−2−スルホン酸ナトリウムによる発色波長である370nmの吸光度(吸光度A)を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。また、反応液について、生成したジアゾニウム塩による発色波長である260nmの吸光度(吸光度B)を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。これらの結果を図17示す。図17によると、作成した2種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜2.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。
(Create a calibration curve)
0.2 mL of an aqueous solution of sodium 4-nitroaniline-2-sulfonate (concentration 0.6 g / L) is added to 2.0 mL of each of the five types of prepared nitrite ion solutions, and further 1 mol /
[参考例1F]
pHを1.1に調整した亜硝酸イオン溶液を25℃で10分間放置して反応させた後、反応液に1mol/L水酸化ナトリウム溶液0.4mLをさらに加えてpHを12.9に調整してから4−ニトロアニリン−2−スルホン酸ナトリウムによる発色波長である370nmの吸光度(吸光度A)および生成したジアゾニウム塩による発色波長である260nmの吸光度(吸光度B)を測定した点を除いて参考例1Eと同様に操作し、2種類の検量線を作成した。結果を図18に示す。図18によると、作成した2種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜2.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。
[Reference Example 1F]
After the nitrite ion solution adjusted to pH 1.1 was allowed to react at 25 ° C. for 10 minutes, 0.4 mL of 1 mol / L sodium hydroxide solution was further added to the reaction solution to adjust the pH to 12.9. Reference was made, except that the absorbance at 370 nm (absorbance A), which was the color development wavelength by sodium 4-nitroaniline-2-sulfonate, and the absorbance at 260 nm (absorbance B), the color development wavelength by the formed diazonium salt were measured. In the same manner as in Example 1E, two types of calibration curves were created. The results are shown in FIG. According to FIG. 18, the two types of prepared calibration curves both show high linearity at least in the range of nitrite ion concentration of 0 to 2.0 mg [N] / L.
[参考例1G]
(亜硝酸イオン溶液の調製)
亜硝酸イオン濃度が0.0、1.0、2.0、3.0、4.0および5.0mg[N]/Lの6種類の亜硝酸イオン溶液を実施例1と同様の方法で用意した。
[Reference Example 1G]
(Preparation of nitrite ion solution)
Six types of nitrite ion solutions having nitrite ion concentrations of 0.0, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0 and 5.0 mg [N] / L were prepared in the same manner as in Example 1. Prepared.
(検量線の作成)
用意した6種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ2.0mLに対してp−ニトロアニリンのジメチルスルホキシド溶液(濃度0.33g/L)0.3mLを添加し、さらに1mol/L塩酸0.5mLを添加してpHを0.7に設定した。この亜硝酸イオン溶液を25℃で5分間放置して反応させた後、この反応液についてp−ニトロアニリンによる発色波長である380nmの吸光度(吸光度A)を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。また、反応液について、生成したジアゾニウム塩による発色波長である310nmの吸光度(吸光度B)を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。これらの結果を図19に示す。図19によると、作成した2種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜5.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。
(Create a calibration curve)
Add 0.3 mL of dimethyl sulfoxide solution (concentration 0.33 g / L) of p-nitroaniline to 2.0 mL of each of the 6 prepared nitrite ion solutions, and then add 0.5 mL of 1 mol / L hydrochloric acid. The pH was set to 0.7. After allowing this nitrite ion solution to react at 25 ° C. for 5 minutes, the reaction solution was measured for absorbance at 380 nm (absorbance A), which is a color development wavelength by p-nitroaniline, and the concentration of nitrite ions was determined from this absorbance. A calibration curve for determining Moreover, about the reaction liquid, the light absorbency (absorbance B) of 310 nm which is the color development wavelength by the produced diazonium salt was measured, and the calibration curve for judging a nitrite ion concentration from this light absorbency was created. These results are shown in FIG. According to FIG. 19, the two types of prepared calibration curves both show high linearity at least in the range of nitrite ion concentration of 0 to 5.0 mg [N] / L.
[参考例1H]
pHを0.7に調整した亜硝酸イオン溶液を25℃で5分間放置して反応させた後、反応液に1mol/L水酸化ナトリウム溶液0.7mLをさらに加えてpHを12.8に調整してからp−ニトロアニリンによる発色波長である380nmの吸光度(吸光度A)を測定した点を除いて参考例Gと同様に操作し、検量線を作成した。結果を図20に示す。図20によると、この検量線は、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜5.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。
[Reference Example 1H]
After allowing the nitrite ion solution adjusted to pH 0.7 to react at 25 ° C. for 5 minutes, 0.7 mL of 1 mol / L sodium hydroxide solution was further added to the reaction solution to adjust the pH to 12.8. Then, a calibration curve was prepared in the same manner as in Reference Example G, except that the absorbance at 380 nm (absorbance A), which was the color development wavelength by p-nitroaniline, was measured. The results are shown in FIG. According to FIG. 20, this calibration curve shows high linearity at least in the range of nitrite ion concentration of 0 to 5.0 mg [N] / L.
[参考例1I]
(亜硝酸イオン溶液の調製)
亜硝酸イオン濃度が0.0、4.0、8.0、12.0および16.0mg[N]/Lの5種類の亜硝酸イオン溶液を実施例1と同様の方法で用意した。
[Reference Example 1I]
(Preparation of nitrite ion solution)
Five types of nitrite ion solutions having nitrite ion concentrations of 0.0, 4.0, 8.0, 12.0, and 16.0 mg [N] / L were prepared in the same manner as in Example 1.
(検量線の作成)
用意した5種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対して2−アミノ−3−ヒドロキシアントラキノンのジメチルスルホキシド溶液(濃度0.5g/L)1.5mLを添加し、さらに1mol/L塩酸0.2mLを添加してpHを1.3に設定した。この亜硝酸イオン溶液を25℃で5分間放置して反応させた後、この反応液について2−アミノ−3−ヒドロキシアントラキノンによる発色波長である520nmの吸光度(吸光度A)を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。また、反応液について、生成したジアゾニウム塩による発色波長である460nmの吸光度(吸光度B)を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。これらの結果を図21に示す。図21によると、作成した2種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜16.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。
(Create a calibration curve)
1.5 mL of a dimethyl sulfoxide solution (concentration 0.5 g / L) of 2-amino-3-hydroxyanthraquinone is added to 2.5 mL of each of the five types of prepared nitrite ion solutions, and further 1 mol /
[参考例1J]
pHを1.3に調整した亜硝酸イオン溶液を25℃で5分間放置して反応させた後、反応液に1mol/L水酸化ナトリウム溶液0.5mLをさらに加えてpHを12.8に調整してから2−アミノ−3−ヒドロキシアントラキノンによる発色波長である560nmの吸光度(吸光度A)および生成したジアゾニウム塩による発色波長である520nmの吸光度(吸光度B)を測定した点を除いて参考例1Iと同様に操作し、2種類の検量線を作成した。結果を図22に示す。図22によると、作成した2種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜16.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。
[Reference Example 1J]
After allowing the nitrite ion solution adjusted to pH 1.3 to stand at 25 ° C. for 5 minutes to react, 0.5 mL of 1 mol / L sodium hydroxide solution was further added to the reaction solution to adjust the pH to 12.8. Then, the absorbance at 560 nm (absorbance A), which is the coloring wavelength by 2-amino-3-hydroxyanthraquinone, and the absorbance at 520 nm (absorbance B), which is the coloring wavelength by the formed diazonium salt, were measured, and then Reference Example 1I In the same manner, two types of calibration curves were created. The results are shown in FIG. According to FIG. 22, both of the two types of prepared calibration curves show high linearity at least in the range of nitrite ion concentration of 0 to 16.0 mg [N] / L.
[参考例1K]
(亜硝酸イオン溶液の調製)
亜硝酸イオン濃度が0.0、0.5、1.0、1.5および2.0mg[N]/Lの5種類の亜硝酸イオン溶液を実施例1と同様の方法で用意した。
[Reference Example 1K]
(Preparation of nitrite ion solution)
Five types of nitrite ion solutions having nitrite ion concentrations of 0.0, 0.5, 1.0, 1.5, and 2.0 mg [N] / L were prepared in the same manner as in Example 1.
(検量線の作成)
用意した5種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ2.0mLに対して3−アミノ−2−シクロヘキセン−1−オンのジメチルスルホキシド溶液(濃度0.33g/L)0.1mLを添加し、さらに1mol/L塩酸0.2mLを添加してpHを1.1に設定した。この亜硝酸イオン溶液を25℃で10分間放置して反応させた後、この反応液について3−アミノ−2−シクロヘキセン−1−オンによる発色波長である280nmの吸光度(吸光度A)を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図23に示す。図23によると、この検量線は、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜2.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。
(Create a calibration curve)
0.1 mL of a dimethyl sulfoxide solution (concentration 0.33 g / L) of 3-amino-2-cyclohexen-1-one was added to 2.0 mL of each of the five types of prepared nitrite ion solutions, and further 1 mol / The pH was set to 1.1 by adding 0.2 mL of L hydrochloric acid. After this nitrite ion solution was allowed to react at 25 ° C. for 10 minutes, the reaction solution was measured for the absorbance at 280 nm (absorbance A), which is the coloring wavelength of 3-amino-2-cyclohexen-1-one, A calibration curve for determining the nitrite ion concentration from this absorbance was prepared. The results are shown in FIG. According to FIG. 23, this calibration curve shows high linearity at least in the range of nitrite ion concentration of 0 to 2.0 mg [N] / L.
[参考例1L]
pHを1.1に調整した亜硝酸イオン溶液を25℃で10分間放置して反応させた後、反応液に1mol/L水酸化ナトリウム溶液0.4mLをさらに加えてpHを12.9に調整してから3−アミノ−2−シクロヘキセン−1−オンによる発色波長である270nmの吸光度(吸光度A)を測定した点を除いて参考例1Kと同様に操作し、検量線を作成した。また、反応液について、生成したジアゾニウム塩による発色波長である320nmの吸光度(吸光度B)を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。これらの結果を図24に示す。図24によると、作成した2種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜2.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。
[Reference Example 1L]
After the nitrite ion solution adjusted to pH 1.1 was allowed to react at 25 ° C. for 10 minutes, 0.4 mL of 1 mol / L sodium hydroxide solution was further added to the reaction solution to adjust the pH to 12.9. Thereafter, a calibration curve was prepared in the same manner as in Reference Example 1K except that the absorbance at 270 nm (absorbance A), which was the color development wavelength by 3-amino-2-cyclohexen-1-one, was measured. Moreover, about the reaction liquid, the light absorbency of 320 nm which is the color development wavelength by the produced | generated diazonium salt (absorbance B) was measured, and the analytical curve for judging a nitrite ion density | concentration from this absorbance was created. These results are shown in FIG. According to FIG. 24, the two types of prepared calibration curves both show high linearity at least in the range of nitrite ion concentration of 0 to 2.0 mg [N] / L.
[参考例1M]
(亜硝酸イオン溶液の調製)
亜硝酸イオン濃度が0.0、4.0、8.0および12.0mg[N]/Lの4種類の亜硝酸イオン溶液を実施例1と同様の方法で用意した。
[Reference Example 1M]
(Preparation of nitrite ion solution)
Four types of nitrite ion solutions having nitrite ion concentrations of 0.0, 4.0, 8.0, and 12.0 mg [N] / L were prepared in the same manner as in Example 1.
(検量線の作成)
用意した4種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ2.0mLに対して2−アミノ−3−クロロ−1,4−ナフトキノンのジメチルスルホキシド溶液(濃度0.5g/L)1.0mLを添加し、さらに1mol/L塩酸0.2mLを添加してpHを1.3に設定した。この亜硝酸イオン溶液を95℃で30分間放置して反応させた後、300〜600nmの吸光スペクトルを測定した。結果を図25に示す。
(Create a calibration curve)
Add 1.0 mL of a dimethyl sulfoxide solution of 2-amino-3-chloro-1,4-naphthoquinone (concentration 0.5 g / L) to 2.0 mL of each of the four types of prepared nitrite ion solutions, and The pH was set at 1.3 by adding 0.2 mL of 1 mol / L hydrochloric acid. This nitrite ion solution was allowed to react at 95 ° C. for 30 minutes, and then an absorption spectrum at 300 to 600 nm was measured. The results are shown in FIG.
次に、測定した吸光スペクトルから2−アミノ−3−クロロ−1,4−ナフトキノンによる発色波長である460nmの吸光度(吸光度A)を抽出し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図26に示す。図26によると、この検量線は、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜12.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。 Next, the absorbance at 460 nm (absorbance A), which is the color development wavelength of 2-amino-3-chloro-1,4-naphthoquinone, is extracted from the measured absorption spectrum, and a calibration for determining the nitrite ion concentration from this absorbance. Created a line. The results are shown in FIG. According to FIG. 26, this calibration curve shows high linearity at least in the range of nitrite ion concentration of 0 to 12.0 mg [N] / L.
[参考例1N]
pHを1.3に調整した亜硝酸イオン溶液を95℃で30分間放置して反応させた後、反応液に1mol/L水酸化ナトリウム溶液0.5mLをさらに加えてpHを12.9に調整してから吸光スペクトルを測定した点を除いて参考例1Mと同様に操作し、検量線を作成した。検量線は、吸光スペクトルから2−アミノ−3−クロロ−1,4−ナフトキノンによる発色波長である480nmの吸光度(吸光度A)と、生成したジアゾニウム塩による発色波長である330nmの吸光度(吸光度B)とを抽出し、それぞれの吸光度による2種類のものを作成した。吸光スペクトルの測定結果を図27に示し、検量線を図28に示す。図28によると、作成した2種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜12.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。
[Reference Example 1N]
After allowing the nitrite ion solution adjusted to pH 1.3 to stand at 95 ° C. for 30 minutes to react, 0.5 mL of 1 mol / L sodium hydroxide solution was further added to the reaction solution to adjust the pH to 12.9. A calibration curve was prepared in the same manner as in Reference Example 1M except that the absorption spectrum was measured. From the absorption spectrum, the calibration curve shows absorbance at 480 nm (absorbance A), which is a coloring wavelength by 2-amino-3-chloro-1,4-naphthoquinone, and absorbance at 330 nm (absorbance B), which is a coloring wavelength by the produced diazonium salt. Were extracted, and two types were prepared based on the respective absorbances. The measurement result of the absorption spectrum is shown in FIG. 27, and the calibration curve is shown in FIG. According to FIG. 28, both of the two types of prepared calibration curves show high linearity at least in the range of nitrite ion concentration of 0 to 12.0 mg [N] / L.
[参考例1O]
(亜硝酸イオン溶液の調製)
亜硝酸イオン濃度が0.0、2.0、4.0、6.0および8.0mg[N]/Lの5種類の亜硝酸イオン溶液を実施例1と同様の方法で用意した。
[Reference Example 1O]
(Preparation of nitrite ion solution)
Five types of nitrite ion solutions having nitrite ion concentrations of 0.0, 2.0, 4.0, 6.0, and 8.0 mg [N] / L were prepared in the same manner as in Example 1.
(検量線の作成)
用意した5種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ2.0mLに対して3’−アミノアセトフェノンのジメチルスルホキシド溶液(濃度0.3g/L)1.0mLを添加し、さらに1mol/L塩酸0.2mLを添加してpHを1.2に設定した。この亜硝酸イオン溶液を25℃で10分間放置して反応させた後、この反応液について3’−アミノアセトフェノンと亜硝酸イオンとの反応により生成したジアゾニウム塩による発色波長である330nmの吸光度(吸光度B)を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図29に示す。図29によると、この検量線は、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜8.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。
(Create a calibration curve)
Add 1.0 mL of a 3'-aminoacetophenone dimethylsulfoxide solution (concentration 0.3 g / L) to 2.0 mL of each of the five prepared nitrite ion solutions, and add 0.2 mL of 1 mol / L hydrochloric acid. The pH was set to 1.2 by addition. This nitrite ion solution was allowed to react at 25 ° C. for 10 minutes, and then the absorbance of the reaction solution at 330 nm, which is the color development wavelength of the diazonium salt produced by the reaction of 3′-aminoacetophenone and nitrite ions. B) was measured, and a calibration curve for determining the nitrite ion concentration from this absorbance was prepared. The results are shown in FIG. According to FIG. 29, this calibration curve shows high linearity in the range of at least a nitrite ion concentration of 0 to 8.0 mg [N] / L.
[参考例1P]
pHを1.2に調整した亜硝酸イオン溶液を25℃で10分間放置して反応させた後、反応液に1mol/L水酸化ナトリウム溶液0.4mLをさらに加えてpHを12.7に調整してから3’−アミノアセトフェノン自体による発色波長である330nmの吸光度(吸光度A)を測定した点を除いて参考例1Oと同様に操作し、検量線を作成した。また、反応液について、3’−アミノアセトフェノンと亜硝酸イオンとの反応により生成したジアゾニウム塩による発色波長である310nmの吸光度(吸光度B)を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。これらの結果を図30に示す。図30によると、作成した2種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜8.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。
[Reference Example 1P]
After allowing the nitrite ion solution adjusted to pH 1.2 to react at 25 ° C. for 10 minutes, 0.4 mL of 1 mol / L sodium hydroxide solution was further added to the reaction solution to adjust the pH to 12.7. Thereafter, a calibration curve was prepared in the same manner as in Reference Example 1O except that the absorbance at 330 nm (absorbance A), which was the color development wavelength of 3′-aminoacetophenone itself, was measured. In addition, to measure the absorbance (absorbance B) at 310 nm, which is the coloring wavelength of the diazonium salt generated by the reaction of 3′-aminoacetophenone and nitrite ion, and determine the nitrite ion concentration from this absorbance. A calibration curve was created. These results are shown in FIG. According to FIG. 30, the two types of prepared calibration curves both show high linearity at least in the range of nitrite ion concentration of 0 to 8.0 mg [N] / L.
[参考例1Q]
(亜硝酸イオン溶液の調製)
亜硝酸イオン濃度が0.0、2.0、4.0、6.0および8.0mg[N]/Lの5種類の亜硝酸イオン溶液を実施例1と同様の方法で用意した。
[Reference Example 1Q]
(Preparation of nitrite ion solution)
Five types of nitrite ion solutions having nitrite ion concentrations of 0.0, 2.0, 4.0, 6.0, and 8.0 mg [N] / L were prepared in the same manner as in Example 1.
(検量線の作成)
用意した5種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ2.0mLに対して3−アミノベンゾフェノンのジメチルスルホキシド溶液(濃度0.5g/L)1.0mLを添加し、さらに1mol/L塩酸0.2mLを添加してpHを1.2に設定した。この亜硝酸イオン溶液を25℃で10分間放置した後、3−アミノベンゾフェノンと亜硝酸イオンとの反応により生成したジアゾニウム塩による発色波長である330nmの吸光度(吸光度B)を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図31に示す。図31によると、この検量線は、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜8.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。
(Create a calibration curve)
Add 1.0 mL of dimethyl sulfoxide solution of 3-aminobenzophenone (concentration 0.5 g / L) to 2.0 mL of each of the five prepared nitrite ion solutions, and then add 0.2 mL of 1 mol / L hydrochloric acid. The pH was set to 1.2. The nitrite ion solution was allowed to stand at 25 ° C. for 10 minutes, and then the absorbance (absorbance B) at 330 nm, which is the color developing wavelength of the diazonium salt produced by the reaction between 3-aminobenzophenone and nitrite ions, was measured. A calibration curve for determining the nitrite ion concentration was prepared. The results are shown in FIG. According to FIG. 31, this calibration curve shows high linearity at least in the range of nitrite ion concentration of 0 to 8.0 mg [N] / L.
[参考例1R]
pHを1.2に調整した亜硝酸イオン溶液を25℃で10分間放置して反応させた後、反応液に1mol/L水酸化ナトリウム溶液0.4mLをさらに加えてpHを12.7に調整してから3−アミノベンゾフェノン自体による発色波長である330nmの吸光度(吸光度A)を測定した点を除いて参考例1Qと同様に操作し、検量線を作成した。結果を図32に示す。図32によると、この検量線は、少なくとも亜硝酸イオン濃度が0〜8.0mg[N]/Lの範囲で高い直線性を示している。
[Reference Example 1R]
After allowing the nitrite ion solution adjusted to pH 1.2 to react at 25 ° C. for 10 minutes, 0.4 mL of 1 mol / L sodium hydroxide solution was further added to the reaction solution to adjust the pH to 12.7. Thereafter, a calibration curve was prepared in the same manner as in Reference Example 1Q except that the absorbance (absorbance A) at 330 nm, which is the color development wavelength by 3-aminobenzophenone itself, was measured. The results are shown in FIG. According to FIG. 32, this calibration curve shows high linearity at least in the range of nitrite ion concentration of 0 to 8.0 mg [N] / L.
比較例1
亜硝酸イオン濃度が0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9および1.0mg[N]/Lの11種類の亜硝酸イオン溶液を実施例1と同様の方法で用意した。そして、各亜硝酸イオン溶液に対して日本工業規格 JIS K 0102、工場排水試験方法(2008)43.1.1(非特許文献1)に規定されたナフチルエチレンジアミン吸光光度法を適用し、540nmの吸光度と亜硝酸イオン濃度との関係を調べた。結果を図33に示す。
Comparative Example 1
Nitrite ion concentrations of 0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 and 1.0 mg [N ] 11 types of nitrite ion solutions were prepared in the same manner as in Example 1. And the naphthylethylenediamine absorptiometric method prescribed | regulated to Japanese Industrial Standard JISK0102, factory wastewater test method (2008) 43.1.1 (nonpatent literature 1) is applied with respect to each nitrite ion solution, and 540 nm The relationship between absorbance and nitrite ion concentration was investigated. The results are shown in FIG.
図33によると、亜硝酸イオン濃度の定量可能範囲は0〜0.3mg[N]/Lの範囲に止まり、本法で高濃度の亜硝酸イオンを定量することはできないことがわかる。 According to FIG. 33, the quantifiable range of the nitrite ion concentration is limited to the range of 0 to 0.3 mg [N] / L, and it is understood that high concentration nitrite ions cannot be quantified by this method.
参考例2
[参考例2A]
実施例1と同様にして亜硝酸イオン濃度が12.0mg[N]/Lの亜硝酸イオン溶液を調製した。調製した亜硝酸イオン溶液を3本の試験管A、BおよびCのそれぞれに2.5mLずつ入れ、各試験管の亜硝酸イオン溶液へ1−アミノアントラキノンのジメチルスルホキシド溶液(濃度0.5g/L)1.0mLを加えた。また、10重量%塩酸を0.5mLずつ添加し、pHを0.5に設定した。そして、ブロックヒーターを用いて各試験管を下記の条件で加熱した後、360〜600nmの吸光スペクトルを測定した。結果を図34に示す。なお、図34には、試験管Aについて、1−アミノアントラキノンのジメチルスルホキシド溶液を添加直後であって加熱前に同様の吸光スペクトルを測定した結果(ブランク)を併せて示している。
Reference example 2
[Reference Example 2A]
A nitrite ion solution having a nitrite ion concentration of 12.0 mg [N] / L was prepared in the same manner as in Example 1. The prepared nitrite ion solution is put into 2.5 mL of each of three test tubes A, B and C, and 1-aminoanthraquinone dimethyl sulfoxide solution (concentration 0.5 g / L) is added to the nitrite ion solution of each test tube. ) 1.0 mL was added. Moreover, 10% by weight hydrochloric acid was added in 0.5 mL portions, and the pH was set to 0.5. And after heating each test tube on the following conditions using a block heater, the absorption spectrum of 360-600 nm was measured. The results are shown in FIG. FIG. 34 also shows the result of measuring the same absorption spectrum (blank) immediately after the addition of the dimethyl sulfoxide solution of 1-aminoanthraquinone for test tube A and before heating.
試験管A:95℃で10分間
試験管B:95℃で30分間
試験管C:85℃で10分間
Test tube A: 10 minutes at 95 ° C. Test tube B: 30 minutes at 95 ° C. Test tube C: 10 minutes at 85 ° C.
図34によると、加熱後の試験管A〜Cについての吸光スペクトルは、1−アミノアントラキノンによる発色波長である480nmに近い440〜470nm付近において不一致が生じている(図34の一点鎖線枠内)。これは、480nm付近を中心として発光波長に幅のある発光ダイオードや同様に感度波長に幅のあるフォトトランジスタを用いて1−アミノアントラキノンによる着色の吸光度を測定しようとする場合、加熱温度や加熱時間の変動により吸光度の測定結果が変動することを意味し、亜硝酸イオンの定量結果が不正確になる可能性があることを示している。 According to FIG. 34, the absorption spectra of the test tubes A to C after the heating are inconsistent in the vicinity of 440 to 470 nm, which is close to 480 nm, which is the coloring wavelength by 1-aminoanthraquinone (within the one-dot chain line in FIG. 34). . This is because heating temperature and heating time are measured when the absorbance of 1-aminoanthraquinone coloring is measured using a light emitting diode having a broad emission wavelength centered around 480 nm or a phototransistor having a similar sensitivity wavelength. This means that the measurement result of the absorbance fluctuates due to the fluctuation of the nitrite, and the quantitative result of nitrite ion may be inaccurate.
[参考例2B]
1−アミノアントラキノンのジメチルスルホキシド溶液を1−アミノアントラキノンの1−プロパノール溶液(濃度0.5g/L)に変更した点を除いて参考例2Aと同様に操作し、360〜600nmの吸光スペクトルを測定した。結果を図35に示す。なお、図35には、試験管Aについて、1−アミノアントラキノンの1−プロパノール溶液を添加直後であって加熱前に同様の吸光スペクトルを測定した結果(ブランク)を併せて示している。
[Reference Example 2B]
Except that the dimethyl sulfoxide solution of 1-aminoanthraquinone was changed to a 1-propanol solution of 1-aminoanthraquinone (concentration 0.5 g / L), the same operation as in Reference Example 2A was performed, and an absorption spectrum at 360 to 600 nm was measured. did. The results are shown in FIG. FIG. 35 also shows the result of measuring the same absorption spectrum (blank) immediately after addition of the 1-propanol solution of 1-aminoanthraquinone for test tube A and before heating.
図35によると、加熱後の試験管A〜Cについての吸光スペクトルは、1−アミノアントラキノンによる発色波長である480nmに近い440〜470nm付近においても略一致している(図35の一点鎖線枠内)。これは、480nm付近を中心として発光波長に幅のある発光ダイオードや同様に感度波長に幅のあるフォトトランジスタを用いて1−アミノアントラキノンによる着色の吸光度を測定しようとする場合においても、加熱温度や加熱時間の変動により吸光度の測定結果が実質的に変動しないことを意味し、信頼性の高い亜硝酸イオンの定量結果が得られることを示している。 According to FIG. 35, the absorption spectra for the test tubes A to C after heating substantially coincide with each other even in the vicinity of 440 to 470 nm, which is close to 480 nm, which is a coloring wavelength by 1-aminoanthraquinone (inside the one-dot chain line in FIG. 35). ). Even if it is intended to measure the absorbance of coloring due to 1-aminoanthraquinone using a light-emitting diode having a broad emission wavelength centered around 480 nm or a phototransistor having a similar sensitivity wavelength, the heating temperature or This means that the absorbance measurement result does not substantially change due to fluctuations in the heating time, indicating that a highly reliable quantitative result of nitrite ions can be obtained.
[参考例2C]
亜硝酸イオン濃度が0.0、4.0、8.0および12.0mg[N]/Lの4種類の亜硝酸イオン溶液を実施例1と同様の方法で調製した。調製した4種類の亜硝酸イオン溶液2.0mLを個別の試験管に入れ、各試験管を90℃のブロックヒーターに装着した。そして、各試験管へ1−アミノ−4−ブロモアントラキノン−2−スルホン酸ナトリウムの水溶液(濃度1.0g/L)0.8mL、10重量%塩酸水溶液0.5mLおよび蒸留水0.5mLを添加し、pHを0.5に設定した。ブロックヒーターによる亜硝酸イオン溶液の加熱温度を95℃に変更して15分間反応させた後、反応液の360〜600nmの吸光スペクトルを測定した。結果を図36に示す。
[Reference Example 2C]
Four types of nitrite ion solutions having nitrite ion concentrations of 0.0, 4.0, 8.0, and 12.0 mg [N] / L were prepared in the same manner as in Example 1. The prepared four types of nitrite ion solutions (2.0 mL) were placed in individual test tubes, and each test tube was attached to a 90 ° C. block heater. Then, 0.8 mL of an aqueous solution (concentration 1.0 g / L) of sodium 1-amino-4-bromoanthraquinone-2-sulfonate and 0.5 mL of 10 wt% hydrochloric acid aqueous solution and 0.5 mL of distilled water were added to each test tube. And the pH was set to 0.5. After changing the heating temperature of the nitrite ion solution with a block heater to 95 ° C. and reacting for 15 minutes, the absorption spectrum of 360 to 600 nm of the reaction solution was measured. The results are shown in FIG.
図36によると、亜硝酸イオン溶液の濃度が異なることで420〜540nmの範囲での極大吸収波長が変動している。これは、測定された吸光スペクトルにおいて、1−アミノ−4−ブロモアントラキノン−2−スルホン酸ナトリウムによる着色の吸光スペクトルと、1−アミノ−4−ブロモアントラキノン−2−スルホン酸ナトリウムからジアゾニウム塩を経由して生成したヒドロキシ体(1−ヒドロキシ−4−ブロモアントラキノン−2−スルホン酸ナトリウム)の吸光スペクトルとが融合した状態で現れているためと考えられる。特に、亜硝酸イオン濃度が高いほど極大吸収波長が低波長側へ移動しているのは、亜硝酸イオン濃度が高いためにヒドロキシ体の生成量が相対的に多くなるためと考えられる。 According to FIG. 36, the maximum absorption wavelength in the range of 420 to 540 nm varies due to the different concentrations of the nitrite ion solution. This is because, in the measured absorption spectrum, a colored absorption spectrum by sodium 1-amino-4-bromoanthraquinone-2-sulfonate and a sodium 1-amino-4-bromoanthraquinone-2-sulfonate via a diazonium salt This is probably because the absorption spectrum of the hydroxy form (sodium 1-hydroxy-4-bromoanthraquinone-2-sulfonate) produced in this manner appears in a fused state. In particular, the reason why the maximum absorption wavelength shifts to the lower wavelength side as the nitrite ion concentration is higher is considered to be because the production amount of the hydroxy compound is relatively increased due to the higher nitrite ion concentration.
[参考例2D]
蒸留水0.5mLに替えて水分子を含めた次亜りん酸ナトリウム一水和物濃度を10g/Lに設定した次亜りん酸ナトリウム一水和物水溶液0.5mLを試験管へ加えた点を除いて参考例2Cと同様に操作し、反応液の360〜600nmの吸光スペクトルを測定した。結果を図37に示す。
[Reference Example 2D]
The point that 0.5 mL of sodium hypophosphite monohydrate aqueous solution in which the concentration of sodium hypophosphite monohydrate including water molecules was set to 10 g / L was added to the test tube instead of 0.5 mL of distilled water. The same operation as in Reference Example 2C was carried out except that, and an absorption spectrum of 360 to 600 nm of the reaction solution was measured. The results are shown in FIG.
図37によると、亜硝酸イオン濃度が異なる場合であっても、亜硫酸イオン濃度が12.0mg[N]/Lの場合を除いて420〜540nmの範囲での極大吸収波長は略一定している。これは、次亜りん酸ナトリウム一水和物水溶液を用いることで参考例2Cのようなヒドロキシ体の生成が抑制され、1−アミノ−4−ブロモアントラキノン−2−スルホン酸ナトリウムによる着色の吸光スペクトルが安定に得られたためと考えられる。 According to FIG. 37, even when the nitrite ion concentration is different, the maximum absorption wavelength in the range of 420 to 540 nm is substantially constant except when the sulfite ion concentration is 12.0 mg [N] / L. . This is because the use of an aqueous sodium hypophosphite monohydrate solution suppresses the formation of a hydroxy form as in Reference Example 2C, and the colored absorption spectrum of sodium 1-amino-4-bromoanthraquinone-2-sulfonate Is considered to be obtained stably.
参考例3
[参考例3A]
蒸留水2.5mL対してジアゾ化試薬であるp−ニトロアニリンのジメチルスルホキシド溶液(濃度0.3g/L)0.15mLを添加したジアゾ化試薬水溶液を4つ用意し、このうちの3つのそれぞれに1mol/L塩酸を0.03mL、0.06mLおよび0.09mL添加することで水素イオン濃度を0.011mol/L、0.022mol/Lおよび0.033mol/Lに調整した3種類の溶液を調製した。これらの溶液を25℃で5分間放置した後、290〜480nmの吸光スペクトルを測定した。結果を図38に示す。図38には、1mol/L塩酸を添加していないジアゾ化試薬水溶液のみについて同様の吸光スペクトルを測定した結果を併せて示している。
Reference example 3
[Reference Example 3A]
Four diazotization reagent aqueous solutions prepared by adding 0.15 mL of a dimethyl sulfoxide solution (concentration 0.3 g / L) of p-nitroaniline as a diazotization reagent to 2.5 mL of distilled water were prepared. Three types of solutions with hydrogen ion concentrations adjusted to 0.011 mol / L, 0.022 mol / L and 0.033 mol / L by adding 0.03 mL, 0.06 mL and 0.09 mL of 1 mol / L hydrochloric acid to Prepared. After these solutions were allowed to stand at 25 ° C. for 5 minutes, an absorption spectrum at 290 to 480 nm was measured. The results are shown in FIG. In FIG. 38, the result of having measured the same absorption spectrum only about the diazotization reagent aqueous solution which has not added 1 mol / L hydrochloric acid is shown collectively.
[参考例3B]
参考例3Aで用意したものと同様のジアゾ化試薬水溶液を4つ用意し、このうちの3つのそれぞれに1mol/L塩酸に替えて1mol/L水酸化ナトリウム溶液を0.03mL、0.06mLおよび0.09mL添加することでpHを7以上に調整した3種類の溶液を調整した。これらの溶液について、参考例3Aと同様の条件で放置した後に吸光スペクトルを測定した。結果を図39に示す。図39には、1mol/L水酸化ナトリウム溶液を添加していないジアゾ化試薬水溶液のみについて同様の吸光スペクトルを測定した結果を併せて示している。
[Reference Example 3B]
Four aqueous diazotization reagent solutions similar to those prepared in Reference Example 3A were prepared, and 0.03 mL, 0.06 mL, and 1 mol / L sodium hydroxide solution were used instead of 1 mol / L hydrochloric acid for each of the three. Three kinds of solutions whose pH was adjusted to 7 or more by adding 0.09 mL were prepared. These solutions were allowed to stand under the same conditions as in Reference Example 3A, and then the absorption spectrum was measured. The results are shown in FIG. In FIG. 39, the result of having measured the same absorption spectrum only about the diazotization reagent aqueous solution which has not added 1 mol / L sodium hydroxide solution is shown collectively.
[参考例3C]
参考例3Aと同様にして水素イオン濃度を調整した3種類の溶液を調製し、これらの溶液を25℃で5分間放置した。その後、それぞれの溶液に1mol/L水酸化ナトリウム溶液0.15mLを添加し、pHをそれぞれ12.6、12.5および12.3に調整した3種類の溶液を調製した。これらの溶液について、参考例3Aと同様に吸光スペクトルを測定した結果を図40に示す。図40には、参考例3Aで用意したものと同じジアゾ化試薬水溶液に1mol/L水酸化ナトリウム溶液0.15mLのみを添加することでpHを12.7に調整した溶液について、同様の吸光スペクトルを測定した結果を併せて示している。
[Reference Example 3C]
Three types of solutions with adjusted hydrogen ion concentrations were prepared in the same manner as in Reference Example 3A, and these solutions were allowed to stand at 25 ° C. for 5 minutes. Thereafter, 0.15 mL of a 1 mol / L sodium hydroxide solution was added to each solution to prepare three types of solutions with pH adjusted to 12.6, 12.5, and 12.3, respectively. The results of measuring the absorption spectrum of these solutions as in Reference Example 3A are shown in FIG. FIG. 40 shows the same absorption spectrum of a solution adjusted to pH 12.7 by adding only 0.15 mL of 1 mol / L sodium hydroxide solution to the same diazotizing reagent aqueous solution prepared in Reference Example 3A. The results of measuring are also shown.
[参考例3A〜3Cの説明]
参考例3Aに関する図38は、吸光スペクトルを測定した溶液の水素イオン濃度が異なることで、ジアゾ化試薬であるp−ニトロアニリンの濃度が同じであっても極大吸収波長の吸光度が異なることを示している。より具体的には、溶液の水素イオン濃度が0.011mol/L増加する毎に、極大吸収波長の吸光度は約5%低下することを示している。これに対し、参考例3Bに関する図39は、ジアゾ化試薬水溶液に1mol/L水酸化ナトリウム溶液を添加してpHを7以上に設定すれば、p−ニトロアニリンの濃度が同じ溶液において極大吸収波長の吸光度に大きな変化が生じないことを示している。そして、参考例3Cに関する図40は、1mol/L塩酸を添加することで水素イオン濃度を高めた溶液は、1mol/L水酸化ナトリウム溶液の添加によりpHを7以上に調整してから吸収スペクトルを測定すると、極大吸収波長の吸光度に殆ど変化が生じないことを示している。
[Description of Reference Examples 3A to 3C]
FIG. 38 relating to Reference Example 3A shows that the absorbance at the maximum absorption wavelength is different even when the concentration of p-nitroaniline, which is a diazotization reagent, is the same because the hydrogen ion concentration of the solution from which the absorption spectrum was measured is different. ing. More specifically, each time the hydrogen ion concentration of the solution increases by 0.011 mol / L, the absorbance at the maximum absorption wavelength decreases by about 5%. On the other hand, FIG. 39 relating to Reference Example 3B shows a maximum absorption wavelength in a solution having the same p-nitroaniline concentration when a 1 mol / L sodium hydroxide solution is added to the diazotizing reagent aqueous solution and the pH is set to 7 or more. It shows that there is no significant change in the absorbance. FIG. 40 relating to Reference Example 3C shows an absorption spectrum of a solution in which the hydrogen ion concentration was increased by adding 1 mol / L hydrochloric acid, and the pH was adjusted to 7 or more by adding 1 mol / L sodium hydroxide solution. Measurement shows that there is almost no change in absorbance at the maximum absorption wavelength.
以上の結果より、検査水の亜硝酸イオンを定量するときは、ジアゾ化試薬の反応後の検査水のpHを7以上に調整してから吸光度を測定するのが好ましいものと考えられる。 From the above results, when quantifying nitrite ions in the test water, it is considered preferable to measure the absorbance after adjusting the pH of the test water after the reaction of the diazotization reagent to 7 or more.
Claims (12)
前記検査水へペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩を添加し、アルカリ性下において加熱する工程1と、
工程1を経た前記検査水に対し、塩化バナジウム(III)と、亜硝酸イオンとの反応によりジアゾニウム塩を生成可能なジアゾ化試薬とを添加し、酸性下において加熱する工程2と、
工程2を経た前記検査水について、前記ジアゾ化試薬による着色の吸光度および生成した前記ジアゾニウム塩による着色の吸光度のうちの少なくとも一つの吸光度を測定することで亜硝酸イオン濃度を測定する工程3とを含み、
前記ジアゾ化試薬として、ケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物群および3−アミノ−2−シクロヘキセン−1−オン骨格含有化合物群からなる群から選ばれた化合物を用いる、
全窒素の定量方法。 A method for quantifying the total nitrogen of test water,
Adding an alkali metal salt of peroxodisulfuric acid to the test water and heating under alkalinity; and
Step 2 of adding vanadium (III) chloride and a diazotizing reagent capable of generating a diazonium salt by reaction with nitrite ion to the test water that has undergone Step 1 and heating under acidic conditions;
Step 3 of measuring the nitrite ion concentration by measuring at least one of the absorbance of coloring by the diazotizing reagent and the coloring absorbance of the generated diazonium salt with respect to the test water that has undergone Step 2. Including
As the diazotization reagent, a compound selected from the group consisting of an aromatic primary amine compound group having a ketone group or a nitro group and a 3-amino-2-cyclohexen-1-one skeleton-containing compound group is used.
Quantitative method for total nitrogen.
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