JP2015034716A - Hydride generation analysis method and apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for reducing disturbance of transition metal and rapidly and accurately measuring a target element in liquid chromatographic separation-hydride generation analysis for a sample containing arsenic, antimony, selenium, tin, or the like.SOLUTION: A hydride generation analysis method controls so that feeding of boron hydride sodium solution is stopped by using switching means within a prescribed period while feeding of acid solution to a sample after the sample passes through a separation column 4.

Description

本発明は、水素化物発生分析方法及び装置に関し、特に、ヒ素、アンチモン、セレン、錫などを含む試料を化学形態ごとに分離後、水素化物を発生させて測定する分析方法及び装置に関する。   The present invention relates to a hydride generation analysis method and apparatus, and more particularly to an analysis method and apparatus for generating and measuring hydride after separating a sample containing arsenic, antimony, selenium, tin and the like for each chemical form.

水質基準や排水基準の規定により、ヒ素、アンチモン、セレン、錫などは、排水や電解液からの除去処理が求められている。これらの成分は、一般的に水素化物を形成させて分析することにより選択性、感度が向上することが知られている。また、価数毎に挙動が異なるため、価数別の分析を要する。   Arsenic, antimony, selenium, tin, and the like are required to be removed from wastewater and electrolyte according to the regulations of water quality standards and wastewater standards. These components are generally known to improve selectivity and sensitivity by forming hydrides and analyzing them. In addition, since the behavior differs for each valence, analysis by valence is required.

例えば、溶液中のヒ素(As)には三価と五価があるが、排水処理の鉄共沈法で除去できるのは五価のみであるため、ヒ素の存在状態を把握することが求められている。
近年、特に工場廃水等は微量なヒ素まで回収する必要性が高まっており、これに伴い正確かつ迅速なヒ素の価数分離方法及び分析方法が要望されている。
For example, arsenic (As) in solution is trivalent and pentavalent, but only pentavalent can be removed by the iron coprecipitation method of wastewater treatment, so it is required to grasp the state of arsenic. ing.
In recent years, there has been an increasing need to collect even a small amount of arsenic, particularly in factory wastewater, and accordingly, there is a demand for an accurate and rapid arsenic valence separation method and analysis method.

溶液中のアンチモン(Sb)には主に三価と五価がある。銅電解液中のアンチモンは、浮遊性スライムの生成と関連し、電気銅の純度に影響する。このため、銅電解液中のアンチモンの価数別分析は操業管理上、重要な項目である。
近年、工場廃水等に関してアンチモンの規制が検討されており、現在は要監視項目として0.02mg/Lが設定されている。アンチモンの除去には鉄による共沈分離が有効であるが、三価と五価ではその挙動が異なるため、価数別分析が必要になると考えられる。
Antimony (Sb) in the solution is mainly trivalent and pentavalent. Antimony in the copper electrolyte is associated with the formation of airborne slime and affects the purity of electrolytic copper. For this reason, the analysis according to the valence of antimony in the copper electrolyte is an important item in operation management.
In recent years, antimony regulations regarding factory wastewater and the like have been examined, and 0.02 mg / L is currently set as an item to be monitored. Co-precipitation separation with iron is effective for removing antimony, but the behavior differs between trivalent and pentavalent, so it is considered that analysis by valence is necessary.

溶液中のセレン(Se)には主に四価と六価がある。排水中に含まれるセレンは、鉄共沈により分離・除去しているが、本方法により除去できるのは四価のみである。このため、セレンの価数別分析方法は、工場、鉱山などの排水処理で重要な項目である。   The selenium (Se) in the solution is mainly tetravalent and hexavalent. Selenium contained in the wastewater is separated and removed by iron coprecipitation, but only tetravalent can be removed by this method. For this reason, the analysis method according to the valence of selenium is an important item in wastewater treatment at factories and mines.

上述の通り、これらの成分の濃度を管理するためには、価数別分析が必須となる。ヒ素とアンチモンは価数が違うと溶媒抽出挙動が異なることが知られており、これを利用した報告がある。
例えば特許文献1には、ヒ素(III)とヒ素(V)、及び/又はアンチモン(III)とアンチモン(V)を抽出法により価数分離し、さらにその定量分析を誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP−OES)または水素化合物分離ICP−OES法にて行う技術に関し、具体的には水相に存在する三価、五価のヒ素(及び/又は三価、五価のアンチモン)のうち、特定の抽出剤を用いて、三価のヒ素(及び/又はアンチモン)を有機相に移し、硝酸による逆抽出により三価のヒ素(及び/又はアンチモン)をICP−OES分析が可能な状態とし、五価のヒ素、アンチモンは抽出残液を直接または三価に還元したのちに、同様の操作を行って、ICP−OES分析を行う技術について説明されている。。
As described above, in order to manage the concentrations of these components, analysis by valence is essential. It is known that arsenic and antimony have different solvent extraction behaviors when their valences are different.
For example, Patent Document 1 discloses valence separation of arsenic (III) and arsenic (V) and / or antimony (III) and antimony (V) by an extraction method, and further quantitative analysis thereof by inductively coupled plasma emission spectrometry. (ICP-OES) or the hydrogen compound separation ICP-OES method, specifically, among trivalent and pentavalent arsenic (and / or trivalent and pentavalent antimony) present in the aqueous phase, Using a specific extractant, trivalent arsenic (and / or antimony) is transferred to the organic phase, and trivalent arsenic (and / or antimony) is made ready for ICP-OES analysis by back extraction with nitric acid, A technique is described in which pentavalent arsenic and antimony are subjected to ICP-OES analysis by performing the same operation after reducing the extraction residue directly or trivalently. .

また、四価のセレンは鉄共沈、鉄−イットリウム共沈、テルル共沈などにより分離できるため、この方法を用いた価数別分析が古くから行われている。これは、まず、四価のセレンを鉄共沈、鉄−イットリウム共沈或いはテルル共沈により分離し、ICP−OESなどの測定法により四価のセレンを測定する。また、これとは別に溶液中の全セレンを測定し、差し引きすることにより六価のセレンを計算する。   In addition, tetravalent selenium can be separated by iron coprecipitation, iron-yttrium coprecipitation, tellurium coprecipitation, etc., and therefore, analysis by valence using this method has been performed for a long time. First, tetravalent selenium is separated by iron coprecipitation, iron-yttrium coprecipitation, or tellurium coprecipitation, and tetravalent selenium is measured by a measuring method such as ICP-OES. Separately, hexavalent selenium is calculated by measuring and subtracting all selenium in the solution.

非特許文献1にはテルル共沈により四価のセレンを分離して定量する方法が記載されている。しかし、四価のセレンを定量的に回収するためには、L−アスコルビン酸などの還元剤が必要であることも記載されている。   Non-Patent Document 1 describes a method for separating and quantifying tetravalent selenium by tellurium coprecipitation. However, it is also described that a reducing agent such as L-ascorbic acid is necessary for quantitatively recovering tetravalent selenium.

しかしながら、溶媒抽出法や共沈分離法は、熟練を要するばかりでなく、操作に長時間を要するものが多い。また、妨害成分がある場合には、予め除去する操作が必要となるが、目的成分の価数を変えることなく操作するのは非常に困難である。このため、簡便な操作で、短時間に、精度良く、しかも妨害の少ない分析法が求められている。   However, the solvent extraction method and the coprecipitation separation method not only require skill but also many operations require a long time. Further, when there are disturbing components, an operation for removing them in advance is required, but it is very difficult to operate without changing the valence of the target component. For this reason, there is a need for an analysis method that is simple and accurate, in a short period of time, with high accuracy and less interference.

また、高速液体クロマトグラフ装置(以下、HPLCと称することがある)を用いたヒ素の価数別の形態分析に関して、特許文献2には、三価、五価のヒ素の特定範囲のpH(3〜8)における存在形態の違い、すなわち三価のヒ素はH3AsO3という価数を持たない状態、五価のヒ素はH2AsO4 -またはHAsO4 2-となることを利用し、pH3〜8に調整したヒ素含有サンプルを陰イオン交換樹脂に通して、五価のヒ素のみを樹脂に吸着させる技術が記載されている。 Further, regarding morphological analysis by valence of arsenic using a high performance liquid chromatograph apparatus (hereinafter sometimes referred to as HPLC), Patent Document 2 discloses a pH (3 (specific range) of trivalent and pentavalent arsenic). To 8), that is, trivalent arsenic has no valence of H 3 AsO 3 , pentavalent arsenic becomes H 2 AsO 4 or HAsO 4 2− , pH 3 A technique is described in which an arsenic-containing sample adjusted to ˜8 is passed through an anion exchange resin to adsorb only pentavalent arsenic to the resin.

非特許文献2では、イオン交換カラムを用い、三価のアンチモンをチオ尿素と錯形成させるなどの方法により分離する技術が説明されている。   Non-Patent Document 2 describes a technique in which an ion exchange column is used to separate trivalent antimony by a method such as complexing with thiourea.

特開2000−317205号公報JP 2000-317205 A 特開2006−284374号公報JP 2006-284374 A

柏木保人;第2回筑波大学技術職員技術発表会予稿集(2003)Yukito Kashiwagi; 2nd Tsukuba University Technical Staff Technical Presentation (2003) 佐山恭正・深谷忠廣・久野義夫;分析化学,7,569−573(1995)Sayama, T., Fukaya, T., Kuno, Y .; Analytical Chemistry, 7, 569-573 (1995)

通常、水素化物を発生させた後、原子吸光光度計、ICP−OES或いはICP−MS等の分析装置を用いる方法では、銅、ニッケル、鉄、コバルト、白金、パラジウムなどの妨害を強く受ける。すなわち、水素化ホウ素ナトリウムを加えた後の流路上に上記金属の析出物が発生し、これが優先的に水素化ホウ素ナトリウムを分解することでヒ素、アンチモン、セレン、錫等の水素化を阻害している。したがって、これらの析出物の生成は予め数mg/L程度まで除去する必要がある。   Usually, after a hydride is generated, a method using an analyzer such as an atomic absorption photometer, ICP-OES, or ICP-MS is strongly affected by interference such as copper, nickel, iron, cobalt, platinum, and palladium. That is, the deposit of the above metal is generated on the flow path after adding sodium borohydride, and this preferentially decomposes sodium borohydride to inhibit the hydrogenation of arsenic, antimony, selenium, tin, etc. ing. Therefore, it is necessary to remove these precipitates up to about several mg / L in advance.

しかしながら、上記の先行技術のいずれによっても、これらの夾雑成分による影響を回避することはできない。
本発明の目的は、上記課題に鑑み、水素化物発生法を用いたヒ素、アンチモン、セレン、錫などを含む試料の分析において、夾雑物の影響を低減し、正確かつ迅速な分析を実現することにある。
However, none of the above prior art can avoid the effects of these contaminating components.
In view of the above problems, an object of the present invention is to reduce the influence of impurities in the analysis of a sample containing arsenic, antimony, selenium, tin, etc. using a hydride generation method, and realize an accurate and rapid analysis. It is in.

上記課題を解決するための一態様として、本発明では、試料中のヒ素、アンチモン、セレン、錫のうちの少なくともいずれか1つを目的元素とし、それぞれを価数別に分析する分析装置であって、溶離液を送液する送液部と、当該送液された溶離液の流路上に前記試料を注入する試料注入部と、当該注入された試料を試料成分ごとに分離する分離カラムと、からなる分離部と、当該分離カラムを通過した試料に、酸性溶液を送液する酸性溶液送液手段と、水素化ホウ素ナトリウム溶液を送液する水素化ホウ素ナトリウム溶液送液手段と、前記水素化ホウ素ナトリウム溶液送液手段の上流側に配置され、前記水素化ホウ素ナトリウム溶液の送液を切り替える切替手段と、からなり、前記試料中の目的元素の水素化物を生成する水素化物反応部と、当該生成した水素化物を分析する水素化物分析部と、前記分離部、前記水素化物反応部、及び前記水素化物分析部と、を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記酸性溶液を送液している間における所定の期間、前記水素化ホウ素ナトリウム溶液の送液を停止するように、前記切替手段を制御することを特徴とする装置、及び当該装置を用いた方法を提供する。   As one aspect for solving the above-described problems, the present invention provides an analyzer that analyzes at least one of arsenic, antimony, selenium, and tin in a sample as a target element and analyzes each by valence. A liquid feeding section for feeding the eluent, a sample injection section for injecting the sample into the flow path of the sent eluent, and a separation column for separating the injected sample for each sample component A separation section, an acidic solution feeding means for feeding an acidic solution to a sample that has passed through the separation column, a sodium borohydride solution feeding means for feeding a sodium borohydride solution, and the borohydride A hydride reaction section that is arranged upstream of the sodium solution feeding means and that switches the feeding of the sodium borohydride solution, and generates a hydride of the target element in the sample; A control unit that controls the hydride analysis unit that analyzes the generated hydride, and the separation unit, the hydride reaction unit, and the hydride analysis unit, wherein the control unit includes the acidic solution An apparatus characterized by controlling the switching means so as to stop the feeding of the sodium borohydride solution for a predetermined period during feeding the liquid, and a method using the apparatus .

本発明によれば、ヒ素、アンチモン、セレン、錫等を対象試料とした水素化物発生分析において、夾雑物である銅、ニッケル、鉄、コバルト、白金、パラジウム等の金属の妨害の影響を低減し、高精度かつ高効率の分析を実現する。このため、銅電解液、めっき液、排水などのヒ素、アンチモン、セレン及び錫含有試料溶液の処理について有用な操業管理を行うことができる。   According to the present invention, in the hydride generation analysis using arsenic, antimony, selenium, tin and the like as target samples, the influence of interference of impurities such as copper, nickel, iron, cobalt, platinum, palladium and the like is reduced. Realize highly accurate and efficient analysis. For this reason, useful operation management can be performed about processing of arsenic, antimony, selenium, and a tin containing sample solution, such as copper electrolyte, plating solution, and drainage.

本発明の実施形態に係る分析装置の第一の例を示す構成図。The block diagram which shows the 1st example of the analyzer which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る分析装置の第二の例(制御装置と接続した例)を示す構成図。The block diagram which shows the 2nd example (example connected with the control apparatus) of the analyzer which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施例1に係る条件下における銅電解液中のアンチモンの価数別分析結果を示すグラフ。The graph which shows the analysis result according to the valence of antimony in the copper electrolyte under the conditions according to Example 1 of the present invention. 本発明の実施例2に係る条件下における三価、及び、五価のヒ素を分析した結果(クロマトグラム)を示すグラフ。The graph which shows the result (chromatogram) which analyzed trivalent and pentavalent arsenic on the conditions which concern on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2に係る、銅含有試料溶液中のヒ素回収率と銅濃度の影響を示すグラフ。The graph which shows the influence of the arsenic collection | recovery rate in a copper containing sample solution and copper concentration based on Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係る条件下における四価、及び六価のセレンを分析した結果(クロマトグラム)を示すグラフ。The graph which shows the result (chromatogram) which analyzed the tetravalent and hexavalent selenium on the conditions which concern on Example 3 of this invention. 本発明の実施例3に係る、銅含有試料溶液中のセレン回収率と銅濃度の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship of the selenium collection | recovery rate in a copper containing sample solution and copper concentration based on Example 3 of this invention. 従来の分析装置の例を示す構成図。The block diagram which shows the example of the conventional analyzer. 本発明の実施形態に係るバルブ15の切り替えタイミングを示すチャート図。The chart figure which shows the switching timing of the valve | bulb 15 which concerns on embodiment of this invention.

本発明の実施形態係る分析装置、及び当該装置を用いた分析方法の例について、図面を用いて以下に説明する。当然のことながら、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではない。
当該実施形態は、高速液体クロマトグラフ装置により試料を成分ごとに分離したのち、水素化物を発生させ、原子吸光光度法等によりヒ素、セレン、アンチモン、錫などを含む試料溶液を分析する場合を例に挙げる。
Examples of an analysis apparatus according to an embodiment of the present invention and an analysis method using the apparatus will be described below with reference to the drawings. As a matter of course, the present invention is not limited to the embodiments described below.
This embodiment is an example in which a sample is separated into components by a high performance liquid chromatograph apparatus, then a hydride is generated, and a sample solution containing arsenic, selenium, antimony, tin or the like is analyzed by atomic absorption spectrophotometry or the like. To

図1は、本発明の実施形態に係る分析装置の第一の例を示す構成図である。溶離液タンク1中に保持される溶離液は、送液ポンプ2によりインジェクタ3に送液される。インジェクタ3は、目的成分を含有する試料溶液の注入口を備えており、溶離液流路中に試料溶液を注入する。注入された試料溶液は溶離液と混合され、共に分離カラム4に送られる。   FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a first example of an analyzer according to an embodiment of the present invention. The eluent held in the eluent tank 1 is sent to the injector 3 by the liquid feed pump 2. The injector 3 includes an inlet for a sample solution containing the target component, and injects the sample solution into the eluent flow path. The injected sample solution is mixed with the eluent and sent to the separation column 4 together.

分離カラム4は、逆相カラム、イオン交換カラムなどから構成され、インジェクタ3から送られる目的成分含有試料溶液と溶離液とが通液する過程で、目的成分を価数別に分離する。具体的には、ヒ素、アンチモンの場合は三価と五価、セレンの場合は四価と六価、錫の場合は二価と四価である。目的成分は、保持時間が異なるように組成を調製した溶離液により、価数別に分離される。   The separation column 4 includes a reverse phase column, an ion exchange column, and the like, and separates the target component according to the valence in the process of passing the target component-containing sample solution and the eluent sent from the injector 3. Specifically, arsenic and antimony are trivalent and pentavalent, selenium is tetravalent and hexavalent, and tin is bivalent and tetravalent. The target component is separated according to valence by an eluent whose composition is adjusted to have different retention times.

分離カラム4から排出された液は混合コイル8に送られる。混合コイル8の入り口にはチューブポンプ(ペリスタポンプ)7が接続され、一定量にて酸性溶液が送られるように構成されている。   The liquid discharged from the separation column 4 is sent to the mixing coil 8. A tube pump (perista pump) 7 is connected to the inlet of the mixing coil 8 so that an acidic solution is sent in a constant amount.

酸性溶液タンク5には水素化用の6M塩酸と1.8M〜4.5M臭化水素酸の混合溶液或いは9M〜12M塩酸が格納されており、分離カラム4を通過した試料溶液は、最初に酸性溶液タンク5内の溶液と混合される。続いて、ライン9では水素化ホウ素ナトリウム溶液タンク6内の液が混合されたのち、水素化反応コイル10に送られる。ここで、水素化ホウ素ナトリウム溶液タンク6には水素化ホウ素ナトリウム(NaBH4)及び水酸化ナトリウム(NaOH)溶液が格納されている。 The acidic solution tank 5 stores a mixed solution of 6M hydrochloric acid for hydrogenation and 1.8M to 4.5M hydrobromic acid or 9M to 12M hydrochloric acid. It is mixed with the solution in the acidic solution tank 5. Subsequently, in the line 9, the liquid in the sodium borohydride solution tank 6 is mixed and then sent to the hydrogenation reaction coil 10. Here, sodium borohydride solution tank 6 stores sodium borohydride (NaBH 4 ) and sodium hydroxide (NaOH) solutions.

水素化反応は水素化ホウ素ナトリウム溶液が混合された直後から始まるが、水素化反応コイル10は、ライン9から送られる混合液を十分に反応させるために用いられる。水素化反応コイル10を通過した気液混合流体は、気液セパレータ11に送られる。気液セパレータ11では、水素化反応コイル10から送られる反応物のうち、水素化物は、窒素(N2)ガス或いはアルゴン(Ar)ガスなどの不活性キャリアガス12に乗せられ、原子吸光光度計13に送られる。また、水素化物以外の部分は液体であり、廃液タンク14に送られる。
原子吸光光度計13は加熱吸収セルを装備し、気液セパレータ11から送られる水素化物を加熱して目的成分原子の吸光度を測定して定量分析を行う。
Although the hydrogenation reaction starts immediately after the sodium borohydride solution is mixed, the hydrogenation reaction coil 10 is used to sufficiently react the mixed solution sent from the line 9. The gas-liquid mixed fluid that has passed through the hydrogenation reaction coil 10 is sent to the gas-liquid separator 11. In the gas-liquid separator 11, among the reactants sent from the hydrogenation reaction coil 10, the hydride is placed on an inert carrier gas 12 such as nitrogen (N 2 ) gas or argon (Ar) gas, and an atomic absorption photometer. 13. Further, the portion other than the hydride is liquid and is sent to the waste liquid tank 14.
The atomic absorption photometer 13 is equipped with a heat absorption cell, and heats the hydride sent from the gas-liquid separator 11 to measure the absorbance of the target component atoms and perform quantitative analysis.

ここで、バルブ15は、水素化反応用の水素化ホウ素ナトリウム溶液を送るか、または送液を停止するか、あるいは溶液の代わりに空気を送るか、送液を切り替える。
図9は、本発明の実施形態に係るバルブ15の切り替えタイミングを示すチャート図である。ここで、反応液Aは酸性溶液タンク5中の酸性溶液、反応液Bは水素化ホウ素ナトリウム溶液タンク6内の溶液を示す。
Here, the valve 15 sends the sodium borohydride solution for the hydrogenation reaction, stops the liquid feeding, sends air instead of the solution, or switches the liquid feeding.
FIG. 9 is a chart showing the switching timing of the valve 15 according to the embodiment of the present invention. Here, the reaction solution A represents an acidic solution in the acidic solution tank 5, and the reaction solution B represents a solution in the sodium borohydride solution tank 6.

本図に示されるように、インジェクタ3から試料が注入される前からバルブ15は空気側或いは液の流れを停止状態にしておき、このとき、ライン9と水素化反応コイル10には、溶離液1と水素化用の酸性溶液5とバルブ15から吸い込まれる空気のみが流れている状態とする。これにより、ライン9と反応コイル10から、目的成分の水素化を妨害する析出物を除く洗浄が行われる。   As shown in this figure, before the sample is injected from the injector 3, the valve 15 keeps the air side or the flow of the liquid in a stopped state. At this time, the line 9 and the hydrogenation reaction coil 10 are connected to the eluent. 1, only the acid solution 5 for hydrogenation and the air sucked from the valve 15 are flowing. As a result, the line 9 and the reaction coil 10 are cleaned to remove precipitates that hinder the hydrogenation of the target component.

そして、目的成分が分離カラム4から溶出する1〜10分間前、好ましくは2〜5分間前までに、バルブ15を水素化ホウ素ナトリウム溶液タンク6に切り替え、水素化ホウ素ナトリウム溶液タンク6と接続されたチューブポンプ7をON状態とする。その後、水素化ホウ素ナトリウム溶液タンク6内の溶液が送液され、ライン9と水素化反応コイル10において水素化反応が始まる。   Then, the valve 15 is switched to the sodium borohydride solution tank 6 and connected to the sodium borohydride solution tank 6 1 to 10 minutes before the target component elutes from the separation column 4, preferably 2 to 5 minutes before. The tube pump 7 is turned on. Thereafter, the solution in the sodium borohydride solution tank 6 is fed, and a hydrogenation reaction starts in the line 9 and the hydrogenation reaction coil 10.

溶離液成分に泡立ちし易い成分が含まれている場合は、気液セパレータ11による気液分離が不十分になることがある。この場合は、次のようにする。目的成分がカラム4から溶出する2分間前、好ましくは3〜5分間前までにチューブポンプ7の流量を一旦30〜90%程度まで落とす。その後、バルブ15を水素化ホウ素ナトリウム溶液6に切り替える。ライン9と水素化反応コイル10で水素化反応が始まり、気液セパレータ11で泡が出るようになったら、チューブポンプ7の流量を元に戻す。これは、通常用いる流量のままだと、水素化ホウ素ナトリウム溶液がライン9と反応コイル10に届いた際に急激に水素化反応が始まり、ライン9と水素化反応コイル10中の液を気液セパレータ11に押し出すことになる。こうなると、気液セパレータ11で液が溢れ、液が原子吸光光度計13まで持ち上げられることになる。持ち上げられた液は、原子吸光光度計13の加熱吸収セルを汚すだけでなく、気液セパレータ11と原子吸光光度計13を接続する配管も汚してしまうため、測定を継続することが困難になってしまう。   If the eluent component contains a component that easily foams, gas-liquid separation by the gas-liquid separator 11 may be insufficient. In this case, do as follows. The flow rate of the tube pump 7 is temporarily reduced to about 30 to 90% 2 minutes before the target component is eluted from the column 4, preferably 3 to 5 minutes before. Thereafter, the valve 15 is switched to the sodium borohydride solution 6. When the hydrogenation reaction starts in the line 9 and the hydrogenation reaction coil 10 and bubbles come out in the gas-liquid separator 11, the flow rate of the tube pump 7 is restored. This is because when the normal flow rate is maintained, the hydrogenation reaction starts suddenly when the sodium borohydride solution reaches the line 9 and the reaction coil 10, and the liquid in the line 9 and the hydrogenation reaction coil 10 is gas-liquid. It pushes out to the separator 11. When this happens, the liquid overflows in the gas-liquid separator 11 and the liquid is lifted up to the atomic absorption photometer 13. The lifted liquid not only contaminates the heat absorption cell of the atomic absorption photometer 13 but also the piping connecting the gas-liquid separator 11 and the atomic absorption photometer 13, so that it is difficult to continue the measurement. End up.

バルブ15による水素化ホウ素ナトリウム溶液6と空気の切り替えに時間がかかるようであれば、目的成分がカラム4から溶出するまでの時間を長めに採るのが望ましい。これは、水素化ホウ素ナトリウム溶液6を流して水素が発生した直後は、図3などに示すように、1〜2分間程度はベースラインが安定しないためである。
これらの操作はユーザが手動で行うこともできるが、大量の試料を処理する場合は制御装置を介して自動制御を用いることが望ましい。
If it takes time to switch between the sodium borohydride solution 6 and the air by the valve 15, it is desirable to take a long time until the target component is eluted from the column 4. This is because immediately after the sodium borohydride solution 6 is flowed and hydrogen is generated, the baseline is not stable for about 1 to 2 minutes as shown in FIG.
Although these operations can be performed manually by a user, it is desirable to use automatic control via a control device when processing a large amount of samples.

図2は、本発明の実施形態に係る分析装置の第二の例(制御装置と接続した例)を示す構成図である。すなわち、試料をオートサンプラ18等によりインジェクタ3を用いて自動的に分離カラム4に注入し、最初の目的成分のピークが出現するまでの間にバルブ15の切り替え、チューブポンプ7の流量制御などをして、上記の洗浄操作を行う。洗浄操作ののち、分析対象の試料について、1つの試料の目的成分のピークの検出を終えてから、次の試料を注入し、目的成分のピークが出現するまでの間に洗浄操作を入れる、というサイクルを繰り返すようにする。制御装置16は、パソコン、システムコントローラなどを選択できる。信号ライン17は、各々の装置の通信に用いることができるケーブルから選択する。   FIG. 2 is a configuration diagram showing a second example (an example of connection with a control device) of the analyzer according to the embodiment of the present invention. That is, the sample is automatically injected into the separation column 4 by the autosampler 18 or the like using the injector 3, and the valve 15 is switched and the flow rate of the tube pump 7 is controlled until the peak of the first target component appears. Then, the above washing operation is performed. After the cleaning operation, after the detection of the peak of the target component of one sample is completed for the sample to be analyzed, the next sample is injected and the cleaning operation is performed until the peak of the target component appears. Try to repeat the cycle. The control device 16 can select a personal computer, a system controller, or the like. The signal line 17 is selected from cables that can be used for communication of each device.

図3は、本発明の実施例1に係る条件下における銅電解液中のアンチモンの価数別分析結果を示すグラフである。図3には、本実施例と比較例1、比較例2の結果を示している。また、このときの分析条件の詳細を説明する。カラム:Wakopak Navi C30−5(6mmφ250mm+150mm)、溶離液:3mM水酸化テトラ−n−プロピルアンモニウム+100mM酒石酸+リン酸二水素ナトリウム(pH5.1)、流速:1mL/min、注入量:10μLの条件で、三価のアンチモンが130mg/L、五価のアンチモンが250mg/L、銅濃度70g/L、ニッケル濃度20g/L、硫酸濃度150g/Lの液を0.1M酒石酸で100倍に希釈した。その液の20μLをカラムに注入した。分離後、6M塩酸と1.8M臭化水素酸の混合液を0.9mL/minで流入させて混合し、続いて1%水素化ホウ素ナトリウム・0.4%水酸化ナトリウム溶液を0.9mL/minで混合し、アンチモンの水素化物を発生させた。この気液混合流体を気液セパレータに導き、気相を窒素ガスで原子吸光装置の加熱吸収セルに導き吸光度を測定した。バックグラウンド補正は、偏光ゼーマン法を用いた。水素化ホウ素ナトリウム溶液は、一回目の注入開始前に一度送液を停止し、五価のアンチモンのピークが出現する前に再開している。   FIG. 3 is a graph showing the analysis results by valence of antimony in the copper electrolyte under the conditions according to Example 1 of the present invention. In FIG. 3, the result of a present Example, the comparative example 1, and the comparative example 2 is shown. Details of the analysis conditions at this time will be described. Column: Wakopak Navi C30-5 (6 mmφ250 mm + 150 mm), eluent: 3 mM tetra-n-propylammonium hydroxide + 100 mM tartaric acid + sodium dihydrogen phosphate (pH 5.1), flow rate: 1 mL / min, injection amount: 10 μL The solution of trivalent antimony 130 mg / L, pentavalent antimony 250 mg / L, copper concentration 70 g / L, nickel concentration 20 g / L, sulfuric acid concentration 150 g / L was diluted 100 times with 0.1 M tartaric acid. 20 μL of the solution was injected into the column. After separation, a mixture of 6M hydrochloric acid and 1.8M hydrobromic acid was introduced at 0.9 mL / min and mixed, followed by 0.9 mL of 1% sodium borohydride / 0.4% sodium hydroxide solution. / Min to produce antimony hydride. This gas-liquid mixed fluid was introduced into a gas-liquid separator, and the gas phase was introduced into a heat absorption cell of an atomic absorption apparatus with nitrogen gas, and the absorbance was measured. The background Zeeman method was used for background correction. The solution of sodium borohydride stopped once before the start of the first injection and resumed before the peak of pentavalent antimony appeared.

1回分の注入で五価、及び三価の両価数のアンチモンが溶出する。従って、本例では注入3回分の溶出結果を示している。
図3の上段に示す、本実施例により得られたクロマトグラムから明らかなように、銅電解液を注入しても、2回目の試料注入までは感度低下を起こすことなく連続で測定可能であることが分かる。3回目の注入では、ごく僅かに感度低下がみられるが、このような場合には、上述したように水素化ホウ素ナトリウム溶液の送液停止、再開による洗浄操作を行うことで感度を復旧できる。
また、水素化ホウ素ナトリウム溶液の送液を停止した場合と、代わりに空気を送気した場合では、ほぼ同等の効果が得られた。
Both injections of pentavalent and trivalent antimony are eluted by one injection. Therefore, in this example, the elution results for three injections are shown.
As is apparent from the chromatogram obtained by the present example shown in the upper part of FIG. 3, even when a copper electrolyte is injected, measurement can be continuously performed until the second sample injection without causing a decrease in sensitivity. I understand that. In the third injection, a slight decrease in sensitivity is observed. In such a case, the sensitivity can be restored by performing the washing operation by stopping and restarting the feeding of the sodium borohydride solution as described above.
Moreover, when the liquid feeding of the sodium borohydride solution was stopped and when air was fed instead, almost the same effect was obtained.

次に、比較例1について説明する。本例では、分離カラム4による分離後に加える酸を1.2M塩酸とした点以外は、実施例1と同様に測定を行った。得られたクロマトグラムを図3の下段に示すが、感度が大幅に低下しているだけでなく、2回目、3回目の注入になるに従って感度が低下していくのが分かる。   Next, Comparative Example 1 will be described. In this example, the measurement was performed in the same manner as in Example 1 except that the acid added after separation by the separation column 4 was 1.2 M hydrochloric acid. The obtained chromatogram is shown in the lower part of FIG. 3, and it can be seen that not only the sensitivity is greatly lowered, but also the sensitivity is lowered as the second and third injections are performed.

次に、比較例2について説明する。本例では、分離カラム4による分離後に加える酸を6M塩酸とした点以外は、実施例1と同様に測定を行った。水素化ホウ素ナトリウム溶液は、1回目の試料注入開始前に一度送液を停止し、五価のアンチモンのピークが出現する前に再開している。得られたクロマトグラムを図3の中段に示すが、比較例1と比較すると感度低下は少ないものの、実施例1と比較すると感度が大きく劣っていることがわかる。また、2回目、3回目の注入になるに従って感度が低下していくのが分かる。   Next, Comparative Example 2 will be described. In this example, measurement was performed in the same manner as in Example 1 except that the acid added after separation by the separation column 4 was 6M hydrochloric acid. The sodium borohydride solution was stopped once before the first sample injection was started, and resumed before the pentavalent antimony peak appeared. The obtained chromatogram is shown in the middle part of FIG. 3, but it can be seen that the sensitivity is greatly inferior to that of Example 1 although the sensitivity is less compared with that of Comparative Example 1. It can also be seen that the sensitivity decreases with the second and third injections.

図4は、本発明の実施例2に係る条件下における三価、及び、五価のヒ素を分析した結果(クロマトグラム)を示すグラフである。このときの分析条件の詳細を説明する。カラム:Wakopak Navi C30−5(6mmφ×150mm)、溶離液:4mM硫酸水素テトラ−n−ブチルアンモニウム+20mMクエン酸(pH2.4)、流速:1mL/min、注入量:10μLの条件で、三価と五価のヒ素の測定を行った。酸性溶液、水素化ホウ素ナトリウム、装置などは実施例1と同様にした。クロマトグラムの例として、三価のヒ素3.3mg/L、五価のヒ素6.7mg/Lのみを含む液を測定した場合を締めす。   FIG. 4 is a graph showing the results (chromatogram) of analyzing trivalent and pentavalent arsenic under the conditions according to Example 2 of the present invention. Details of the analysis conditions at this time will be described. Column: Wakopak Navi C30-5 (6 mmφ × 150 mm), eluent: 4 mM tetra-n-butylammonium hydrogen sulfate + 20 mM citric acid (pH 2.4), flow rate: 1 mL / min, injection volume: 10 μL, trivalent And pentavalent arsenic was measured. The acidic solution, sodium borohydride, equipment, etc. were the same as in Example 1. As an example of a chromatogram, a case where a liquid containing only trivalent arsenic 3.3 mg / L and pentavalent arsenic 6.7 mg / L is measured will be closed.

図5は、本発明の実施例2に係る、銅含有試料溶液中のヒ素回収率と銅濃度の影響を示すグラフである。ヒ素の全濃度が0.1〜15mg/Lの範囲で、銅を含む試料溶液を用い、三価のヒ素と五価のヒ素の測定値の合計の回収率と、試料溶液中の銅濃度との関係を調べた。水素化ホウ素ナトリウム溶液は、五価のヒ素のピークが出た後に送液を停止し、三価のヒ素のピークが出る前に再開している。図5に示される通り、本実施例によれば銅濃度の影響をほとんど受けていないことが分かる。   FIG. 5 is a graph showing the effects of arsenic recovery and copper concentration in a copper-containing sample solution according to Example 2 of the present invention. When the total concentration of arsenic is in the range of 0.1 to 15 mg / L, using a sample solution containing copper, the total recovery of the measured values of trivalent arsenic and pentavalent arsenic, and the copper concentration in the sample solution I investigated the relationship. The sodium borohydride solution stopped feeding after the pentavalent arsenic peak appeared, and resumed before the trivalent arsenic peak appeared. As shown in FIG. 5, it can be seen that according to this example, the copper concentration is hardly affected.

次に、比較例3について説明する。図8に示す、水素化ホウ素ナトリウム溶液タンク6とチューブポンプ7との間に、バルブ15を備えていない従来型の装置を使用し、カラムで分離後に加える酸を1.2M塩酸、水素化ホウ素ナトリウムを連続的に送液した以外は実施例1と同様に測定を行った。銅濃度が低いときは、回収率が100%近い数値であるが、銅濃度が高まるに従い回収率が大きく低下していることが分かる。   Next, Comparative Example 3 will be described. A conventional apparatus having no valve 15 is used between the sodium borohydride solution tank 6 and the tube pump 7 shown in FIG. 8, and the acid added after separation in the column is 1.2 M hydrochloric acid, borohydride. Measurement was performed in the same manner as in Example 1 except that sodium was continuously fed. When the copper concentration is low, the recovery rate is a numerical value close to 100%, but it can be seen that the recovery rate greatly decreases as the copper concentration increases.

図6は、本発明の実施例3に係る条件下における四価、及び六価のセレンを分析した結果(クロマトグラム)を示すグラフである。このときの分析条件の詳細を説明する。カラム:Wakopak Navi C30−5(6mmφ×150mm)、溶離液:4mM水酸化テトラ−n−プロピルアンモニウム+100mM酒石酸+5mM硫酸ナトリウム(pH2.4)、流速:1mL/min、注入量:10μLの条件で、四価と六価のセレンを分離した。分離後、6M塩酸と1.8M臭化水素酸の混合液を0.9mL/minの速度で流入させて混合し、約1.5分間4Wの殺菌ランプで紫外線を照射し、六価のセレンを四価に還元した。続いて1%水素化ホウ素ナトリウム・0.4%水酸化ナトリウム溶液を0.9mL/minで混合し、セレンの水素化物を発生させた。この気液混合流体を気液セパレータに導き、気相を窒素ガスで原子吸光装置の加熱吸収セルに導き吸光度を測定した。バックグラウンド補正は、偏光ゼーマン法を用いた。
クロマトグラムの例として、四価のセレン4.3mg/L、六価のセレン2.8mg/L、銅17mg/Lを含む液を測定した場合を示した。
FIG. 6 is a graph showing the results (chromatogram) of analyzing tetravalent and hexavalent selenium under the conditions according to Example 3 of the present invention. Details of the analysis conditions at this time will be described. Column: Wakopak Navi C30-5 (6 mmφ × 150 mm), eluent: 4 mM tetra-n-propylammonium hydroxide + 100 mM tartaric acid + 5 mM sodium sulfate (pH 2.4), flow rate: 1 mL / min, injection amount: 10 μL, Tetravalent and hexavalent selenium was separated. After separation, a mixture of 6M hydrochloric acid and 1.8M hydrobromic acid was mixed in at a rate of 0.9 mL / min, and irradiated with ultraviolet light with a 4 W sterilization lamp for about 1.5 minutes. Was reduced to tetravalent. Subsequently, 1% sodium borohydride / 0.4% sodium hydroxide solution was mixed at 0.9 mL / min to generate selenium hydride. This gas-liquid mixed fluid was introduced into a gas-liquid separator, and the gas phase was introduced into a heat absorption cell of an atomic absorption apparatus with nitrogen gas, and the absorbance was measured. The background Zeeman method was used for background correction.
As an example of the chromatogram, a case where a liquid containing tetravalent selenium 4.3 mg / L, hexavalent selenium 2.8 mg / L, and copper 17 mg / L was measured was shown.

図7は、本発明の実施例3に係る、銅含有試料溶液中のセレン回収率と銅濃度の関係を示すグラフである。セレンの全濃度が0.01〜20mg/Lの範囲で、銅を含む液の四価と六価のセレンを測定し、その四価と六価のセレンの測定値を合計し、回収率を求めた。そして、回収率に及ぼす銅濃度の影響を調べた。図7に示される通り、実施例3によれば、銅濃度には影響されず、セレンの回収率はほぼ100%を維持していることが分かる。   FIG. 7 is a graph showing the relationship between the selenium recovery rate and the copper concentration in the copper-containing sample solution according to Example 3 of the present invention. When the total concentration of selenium is in the range of 0.01 to 20 mg / L, measure the tetravalent and hexavalent selenium of the liquid containing copper, and sum the measured values of the tetravalent and hexavalent selenium. Asked. Then, the influence of the copper concentration on the recovery rate was examined. As shown in FIG. 7, according to Example 3, it can be seen that the selenium recovery rate is maintained at almost 100% without being affected by the copper concentration.

次に、比較例4について説明する。0.1mg/Lの四価のセレン溶液に銅を添加した試料を10μL注入し、分離カラム4で分離せずに1.2Mの酸を0.9mL/minで混合し、続いて1%水素化ホウ素ナトリウム・0.4%水酸化ナトリウム溶液を0.9mL/minで混合し、セレンの水素化物を発生させ、濃度を測定した。測定値から回収率を計算し、プロットした結果を図5に示す。本図に示されるように、試料を分離カラム4で分離していないことが大きく影響し、数mg/Lの銅が共存するだけで回収率が大きく低下することが分かる。   Next, Comparative Example 4 will be described. 10 μL of a sample in which copper was added to a 0.1 mg / L tetravalent selenium solution was injected, and 1.2 M acid was mixed at 0.9 mL / min without being separated by the separation column 4, followed by 1% hydrogen. Sodium borohydride / 0.4% sodium hydroxide solution was mixed at 0.9 mL / min to generate selenium hydride, and the concentration was measured. The recovery rate was calculated from the measured values, and the plotted results are shown in FIG. As shown in this figure, it can be seen that the sample is not separated by the separation column 4 greatly affects, and the recovery rate is greatly reduced only by coexistence of several mg / L of copper.

以上のように、本発明に係る実施形態では、分離カラム4から目的成分の溶出濃度が十分低下して測定を終えた後、水素化ホウ素ナトリウム溶液の供給ラインのバルブ15を回転させて水素化ホウ素ナトリウム溶液の送液を停止させ、代わりに空気を送るようにした。
1〜10分間、好ましくは2〜5分間空気を通じた後、バルブを切り替えて水素化ホウ素ナトリウム溶液を流すことで、妨害を受けずに目的成分の価数別分析が可能となる。
As described above, in the embodiment according to the present invention, after the elution concentration of the target component is sufficiently lowered from the separation column 4 and the measurement is finished, the valve 15 of the sodium borohydride solution supply line is rotated to perform hydrogenation. The feeding of the sodium boron solution was stopped and air was sent instead.
After passing air for 1 to 10 minutes, preferably 2 to 5 minutes, by switching the valve and flowing the sodium borohydride solution, analysis by valence of the target component can be performed without interference.

もちろん、水素化ホウ素ナトリウム溶液の供給を停止する或いは水と置き換えても同様の効果が得られるため、バルブを液の流れが停止する位置に設定しても構わないし、空気の代わりに水を用いてもよい。
空気を流すことによる効果は、水素化反応コイル中に液と空気が混在することになり、次に水素化ホウ素ナトリウムを流したときに気液分離器に流れ込む液の量を減らすことができることである。これにより、気液分離器中の液が溢れ難くなり、液が原子吸光光度計に持ち上げられるなどのトラブルを減らすことができる。
Of course, since the same effect can be obtained even if the supply of the sodium borohydride solution is stopped or replaced with water, the valve may be set at a position where the flow of the liquid stops, or water is used instead of air. May be.
The effect of flowing air is that liquid and air are mixed in the hydrogenation reaction coil, and the amount of liquid flowing into the gas-liquid separator can be reduced when sodium borohydride is flowed next. is there. This makes it difficult for the liquid in the gas-liquid separator to overflow, and troubles such as the liquid being lifted up by the atomic absorption photometer can be reduced.

HPLCにより試料中のヒ素、セレン、アンチモンなどの価数別分析を行う条件には特に制限はない。しかし、シリカゲルの表面を修飾した逆相カラムは耐久性に優れるため、本発明が対象とする銅電解液などの電解液、排水などを長期間に渡って安定に測定する目的に適している。   There are no particular limitations on the conditions for performing analysis by valence of arsenic, selenium, antimony, etc. in a sample by HPLC. However, a reversed-phase column with a modified silica gel surface is excellent in durability, and thus is suitable for the purpose of stably measuring an electrolytic solution such as a copper electrolytic solution, waste water, etc., which is a subject of the present invention over a long period of time.

また、HPLCによる分離では、目的成分であるヒ素、セレン、アンチモンなどの保持時間を長くし、先に溶出する遷移金属イオンとの保持時間に差を持たせるようにする。この方法と、前述した遷移金属イオンの妨害を軽減する方法と併用することで、遷移金属イオンの妨害を無視できる程度に除くことができる。以下に、ヒ素、アンチモンについて分離条件の例を記す。   In the separation by HPLC, the retention times of the target components arsenic, selenium, antimony, etc. are lengthened, and the retention times of the transition metal ions eluted earlier are made different. By using this method in combination with the above-described method for reducing the interference of transition metal ions, the interference of transition metal ions can be eliminated to a negligible level. The following are examples of separation conditions for arsenic and antimony.

逆相カラムとしては通常よく用いられているODSタイプのものも使用可能であるが、分離を良くするためにはC28或いはC30タイプのものが望ましい。カラムの充填剤の粒子径は5〜10μmのもの、あるいはより高い分離能を望む場合には3μmの粒子径のものを使用してもよい。
逆相カラムを用いたHPLC分析であれば、汚染物質に強く、長期間にわたり安定して、目的成分の価数別分離ならびに分析を行うことができる。また、共存する遷移金属の影響を受け難いため、排水や河川水のように比較的妨害成分の少ない試料の分析だけでなく、銅電解液などの妨害成分が高濃度である溶液中の微量目的成分の分析を行うことができる。
ただし、逆相カラムで分離が不十分な場合は、イオン交換カラムを用いてもよい。イオン交換カラムを用いる場合は、保持容量、汚染物質の除去処理などを検討し、カラムの寿命を延ばすような対策を採るのが望ましい。
As the reverse phase column, a commonly used ODS type can be used, but a C28 or C30 type is desirable for improving the separation. The particle diameter of the column packing material may be 5 to 10 μm, or a particle diameter of 3 μm may be used if higher resolution is desired.
If HPLC analysis using a reverse phase column is used, it is resistant to contaminants and stable over a long period of time, allowing separation and analysis of target components by valence. In addition to being less susceptible to the effects of coexisting transition metals, not only the analysis of samples with relatively low interfering components, such as wastewater and river water, but also trace purposes in solutions with high concentrations of interfering components such as copper electrolytes. Component analysis can be performed.
However, when separation is insufficient with a reverse phase column, an ion exchange column may be used. In the case of using an ion exchange column, it is desirable to consider measures such as retention capacity and contaminant removal treatment and take measures to extend the life of the column.

また、アンチモンを分析対象とする場合には、溶離液として水酸化−n−プロピルアンモニウム、酒石酸の混合液が有効であった。水酸化−n−プロピルアンモニウムは1〜20mM、好ましくは2〜10mMの濃度とする。   When antimony was used as an analysis target, a mixed liquid of n-propylammonium hydroxide and tartaric acid was effective as an eluent. The concentration of n-propylammonium hydroxide is 1 to 20 mM, preferably 2 to 10 mM.

溶離液のpHは、5〜8とすることが好ましい。使用するカラム長さが短い場合は、pH6〜8、逆に長い場合はpH5〜7の範囲にする。いずれにしても、分離が十分でテーリングが抑えられるpHを選択する。このようなpHとすることにより、三価、五価のアンチモンをより効果的に分離することができるばかりでなく、五価のアンチモンがカラム中で三価に変化することを防止できる。なお、必要に応じて、pHの調整には、水酸化ナトリウムなどの塩基を用いることができる。   The pH of the eluent is preferably 5-8. When the column length to be used is short, the pH is in the range of 6 to 8, and conversely when it is long, the pH is in the range of 5 to 7. In any case, the pH is selected so that separation is sufficient and tailing is suppressed. By setting such pH, not only can trivalent and pentavalent antimony be separated more effectively, but also pentavalent antimony can be prevented from changing to trivalent in the column. If necessary, a base such as sodium hydroxide can be used to adjust the pH.

また、溶離液のpHが5〜8であるため、金属水酸化物、例えば銅電解液を用いたときには水酸化銅などの析出を防止する必要がある。こためにオキシカルボン酸を添加する。オキシカルボン酸としては、カラム温度が30〜60℃の場合は酒石酸を用いるのが好ましい。これがクエン酸だと、五価が三価に変化しやすくなり五価のアンチモンの測定が困難となることがある。一方、カラム温度が20〜40℃で十分分離できる場合は、クエン酸を用いることで三価のアンチモンのテーリングを抑えることができる。   Further, since the pH of the eluent is 5 to 8, it is necessary to prevent precipitation of copper hydroxide or the like when a metal hydroxide such as a copper electrolyte is used. For this purpose, oxycarboxylic acid is added. As the oxycarboxylic acid, tartaric acid is preferably used when the column temperature is 30 to 60 ° C. If this is citric acid, pentavalent may be easily changed to trivalent, and measurement of pentavalent antimony may be difficult. On the other hand, when the column temperature can be sufficiently separated at 20 to 40 ° C., trivalent antimony tailing can be suppressed by using citric acid.

溶離液中のオキシカルボン酸濃度は、試料中の金属イオンが沈殿するのを防止する意味で、20mM以上の濃度が必要である。また濃度が高すぎると、HPLC装置の部品の寿命を縮めるので200mM以下が好ましい。この範囲で、三価と五価のアンチモンが十分分離する条件を選ぶ。通常は、20〜100mMの範囲で使用するのが好ましい。   The concentration of oxycarboxylic acid in the eluent is required to be 20 mM or more in order to prevent precipitation of metal ions in the sample. Further, if the concentration is too high, the life of the parts of the HPLC apparatus is shortened, so 200 mM or less is preferable. Within this range, select conditions that allow sufficient separation of trivalent and pentavalent antimony. Usually, it is preferably used in the range of 20 to 100 mM.

また、ヒ素を価数別に分離する場合は、テトラ−n−ブチルアンモニウムイオンを用いると三価と五価のひ素を十分効果的に分離することができる。この場合、硫酸イオンなどによる保持時間の変動があるので、外乱の影響を低減するという観点から、対イオンとしては、硫酸水素イオン、硫酸イオン、塩化物イオンなどとした塩を用いる。これにより、外乱の影響を低減した分析法に適用することができる。   Further, when separating arsenic by valence, trivalent and pentavalent arsenic can be separated sufficiently effectively by using tetra-n-butylammonium ions. In this case, since the retention time varies due to sulfate ions or the like, a salt such as hydrogen sulfate ion, sulfate ion, or chloride ion is used as the counter ion from the viewpoint of reducing the influence of disturbance. Thereby, it can apply to the analysis method which reduced the influence of disturbance.

また、金属水酸化物、例えば銅電解液を用いたときには水酸化銅などの析出を防止するためにクエン酸を添加する。この添加量としては、濃度を高くしすぎるとヒ素の価数別分離の効率が悪くなるため、5〜100mM、好ましくは10〜50mMとする。   In addition, when a metal hydroxide such as a copper electrolyte is used, citric acid is added to prevent precipitation of copper hydroxide and the like. The amount of addition is set to 5 to 100 mM, preferably 10 to 50 mM, because if the concentration is too high, the efficiency of arsenic separation by valence decreases.

また、三価、五価のヒ素をより効果的に分離するためには、溶離液のpHを2.2〜4.0とすることが好ましい。このようなpHとすることにより、分離能を高めるとともに、さらに、五価のヒ素のカラム中での保持時間を長くすることができるため、妨害を受けにくい分析法に適用することができる。なお、必要に応じて、pHの調整には、水酸化ナトリウムなどの塩基を用いることができる。   In order to more effectively separate trivalent and pentavalent arsenic, the pH of the eluent is preferably set to 2.2 to 4.0. By setting such pH, it is possible to increase the resolution and further increase the retention time of pentavalent arsenic in the column, so that it can be applied to an analysis method that is not easily disturbed. If necessary, a base such as sodium hydroxide can be used to adjust the pH.

上記の通り、本発明によれば、このような目的成分の価数別分析が可能になることで、以下の点で有利となる。
(1)銅電解液中のヒ素、アンチモンの形態は、浮遊性スライムの発生に大きく影響し、電気銅の品質に大きく影響するため、三価と五価のアンチモンが迅速かつ精度良く測定できるため、操業管理に大きく寄与できる。
(2)排水中のアンチモンは要監視項目ではあるが、アンチモンの共沈分離は価数によって除去効率が異なる。このため、排水管理にも寄与できる。
(3)排水中のセレンは、その価数によって除去効率が異なる。このため、排水管理に寄与できる。
(4)従来の方法では妨害成分の除去操作が煩雑であり、銅電解液などの測定(分析)に多くの時間と手間を必要とした試料の測定も本発明により大幅に容易になる。
As described above, according to the present invention, the analysis by the valence of the target component becomes possible, which is advantageous in the following points.
(1) Since the form of arsenic and antimony in the copper electrolyte greatly affects the generation of floating slime and greatly affects the quality of electrolytic copper, trivalent and pentavalent antimony can be measured quickly and accurately. , Can greatly contribute to operational management.
(2) Antimony in wastewater is an item to be monitored, but antimony coprecipitation separation differs in removal efficiency depending on the valence. For this reason, it can also contribute to drainage management.
(3) The removal efficiency of selenium in waste water varies depending on its valence. For this reason, it can contribute to drainage management.
(4) In the conventional method, the removal operation of the interfering component is complicated, and the measurement of a sample that requires a lot of time and labor for measurement (analysis) of a copper electrolyte or the like is greatly facilitated by the present invention.

1・・・溶離液タンク
2・・・送液ポンプ
3・・・インジェクタ
4・・・分離カラム
5・・・酸性溶液タンク
6・・・水素化ホウ素ナトリウム溶液タンク
7・・・チューブポンプ
8・・・混合コイル
9・・・ライン
10・・・水素化反応コイル
11・・・気液セパレータ
12・・・不活性キャリアガス
13・・・原子吸光光度計
14・・・廃液タンク
15・・・バルブ
16・・・制御装置
17・・・信号ライン
18・・・オートサンプラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Eluent tank 2 ... Liquid feed pump 3 ... Injector 4 ... Separation column 5 ... Acidic solution tank 6 ... Sodium borohydride solution tank 7 ... Tube pump 8 .... Mixing coil 9 ... Line 10 ... Hydrogenation reaction coil 11 ... Gas-liquid separator 12 ... Inert carrier gas 13 ... Atomic absorption photometer 14 ... Waste liquid tank 15 ... Valve 16 ... Control device 17 ... Signal line 18 ... Autosampler

Claims (8)

試料中のヒ素、アンチモン、セレン、錫のうちの少なくともいずれか1つを目的元素とし、それぞれを価数別に分析する分析装置であって、
溶離液を送液する送液部と、
当該送液された溶離液の流路上に前記試料を注入する試料注入部と、
当該注入された試料を試料成分ごとに分離する分離カラムと、からなる分離部と、
当該分離カラムを通過した試料に、
酸性溶液を送液する酸性溶液送液手段と、
水素化ホウ素ナトリウム溶液を送液する水素化ホウ素ナトリウム溶液送液手段と、前記水素化ホウ素ナトリウム溶液送液手段の上流側に配置され、前記水素化ホウ素ナトリウム溶液の送液を切り替える切替手段と、からなり、前記試料中の目的元素の水素化物を生成する水素化物反応部と、
当該生成した水素化物を分析する水素化物分析部と、
前記分離部、前記水素化物反応部、及び前記水素化物分析部と、を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記酸性溶液を送液している間における所定の期間、前記水素化ホウ素ナトリウム溶液の送液を停止するように、
前記切替手段を制御することを特徴とする分析装置。
An analyzer for analyzing at least one of arsenic, antimony, selenium, and tin in a sample as a target element,
A liquid feeding section for feeding an eluent;
A sample injection section for injecting the sample onto the flow path of the sent eluent;
A separation column that separates the injected sample for each sample component;
To the sample that passed through the separation column,
An acidic solution feeding means for feeding an acidic solution;
A sodium borohydride solution feeding means for feeding a sodium borohydride solution; a switching means arranged on the upstream side of the sodium borohydride solution feeding means for switching the feeding of the sodium borohydride solution; A hydride reaction section for producing a hydride of a target element in the sample,
A hydride analyzer for analyzing the generated hydride,
A control unit that controls the separation unit, the hydride reaction unit, and the hydride analysis unit,
The controller is
In order to stop the feeding of the sodium borohydride solution for a predetermined period while feeding the acidic solution,
An analyzer characterized by controlling the switching means.
請求項1に記載された分析装置において、
前記水素化物分析部は、当該生成した水素化物を検出する検出器を備え、
前記制御部は、
前記酸性溶液の送液後、前記検出器により前記水素化物のピークが検出される前の間の所定の期間、前記水素化ホウ素ナトリウム溶液の送液を停止するように、
前記切替手段を制御することを特徴とする分析装置。
The analyzer according to claim 1,
The hydride analyzer includes a detector for detecting the generated hydride,
The controller is
After feeding the acidic solution, the feeding of the sodium borohydride solution is stopped for a predetermined period before the peak of the hydride is detected by the detector.
An analyzer characterized by controlling the switching means.
請求項1に記載された分析装置において、
前記水素化物分析部は、
原子吸光光度計、誘導結合プラズマ発光分光分析計、誘導結合プラズマ質量分析計のいずれかであることを特徴とする分析装置。
The analyzer according to claim 1,
The hydride analyzer is
An analyzer characterized by being one of an atomic absorption photometer, an inductively coupled plasma emission spectrometer, and an inductively coupled plasma mass spectrometer.
請求項1に記載された分析装置において、
前記分離部は、
液体クロマトグラフ装置であることを特徴とする分析装置。
The analyzer according to claim 1,
The separation unit is
An analyzer characterized by being a liquid chromatograph.
試料中のヒ素、アンチモン、セレン、錫のうちの少なくともいずれか1つを目的元素とし、それぞれを価数別に分析する分析方法であって、
溶離液を送液し、当該送液された溶離液の流路上に前記試料を注入し、当該注入された試料を試料成分ごとに分離する分離工程と、
当該分離カラムを通過した試料と、酸性溶液、及び水素化ホウ素ナトリウム溶液とを混合し、前記試料中に含まれる目的元素の水素化物を生成させる水素化物反応工程と、
当該生成した水素化物を分析する水素化物分析工程と、を備え、
前記水素化物反応工程において、
前記酸性溶液を送液している間における所定の期間、切替手段により前記水素化ホウ素ナトリウム溶液の送液を停止させることを特徴とする分析方法。
An analysis method for analyzing at least one of arsenic, antimony, selenium, and tin in a sample as a target element and analyzing each by valence,
A separation step of feeding an eluent, injecting the sample onto the flow path of the sent eluent, and separating the injected sample for each sample component;
A hydride reaction step of mixing a sample that has passed through the separation column, an acidic solution, and a sodium borohydride solution to generate a hydride of a target element contained in the sample;
A hydride analysis step of analyzing the generated hydride,
In the hydride reaction step,
An analysis method, wherein the feeding of the sodium borohydride solution is stopped by a switching means for a predetermined period during feeding of the acidic solution.
請求項5に記載された分析方法において、
前記水素化物分析工程において、
前記酸性溶液の送液後、検出器により前記水素化物のピークが検出される前までの間の所定の期間、前記水素化ホウ素ナトリウム溶液の送液を停止させることを特徴とする分析方法。
The analysis method according to claim 5,
In the hydride analysis step,
An analysis method, wherein the feeding of the sodium borohydride solution is stopped for a predetermined period after the feeding of the acidic solution and before the detector detects the peak of the hydride.
請求項5に記載された分析方法において、
前記水素化物分析工程において、
原子吸光光度計、誘導結合プラズマ発光分光分析計、誘導結合プラズマ質量分析計のいずれかを用いて前記水素化物の分析を行うことを特徴とする分析方法。
The analysis method according to claim 5,
In the hydride analysis step,
An analysis method comprising analyzing the hydride using any one of an atomic absorption photometer, an inductively coupled plasma emission spectrometer, and an inductively coupled plasma mass spectrometer.
請求項5に記載された分析方法において、
前記分離工程において、
液体クロマトグラフ装置を用いて前記試料の分離を行うことを特徴とする分析方法。
The analysis method according to claim 5,
In the separation step,
An analysis method comprising separating the sample using a liquid chromatograph.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105606721A (en) * 2015-12-11 2016-05-25 济南市环境保护科学研究院 Method for separation and determination of arsenic in PM2.5
JP2016156791A (en) * 2015-02-26 2016-09-01 オルガノ株式会社 Method for valence-specific analysis of selenium
CN106872636A (en) * 2017-03-31 2017-06-20 四川大学 The method that the combination of low pressure ion chromatography inductivity coupled plasma mass spectrometry determines inorganic tin and organo-tin compound simultaneously
CN107037115A (en) * 2017-04-17 2017-08-11 中国科学院海洋研究所 A kind of ICP MS hydride sampling system and its method for detecting hydride
CN107917909A (en) * 2017-12-19 2018-04-17 农业部环境保护科研监测所 On-line preconcentration micro low-temperature plasma atomic-emission surveys arsenic analytical equipment
CN111707746A (en) * 2020-06-16 2020-09-25 北京宝德仪器有限公司 Method for detecting different arsenic form contents in food
CN113960154A (en) * 2021-08-23 2022-01-21 广东省疾病预防控制中心 High-salt sample matrix effect correction method and application

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016156791A (en) * 2015-02-26 2016-09-01 オルガノ株式会社 Method for valence-specific analysis of selenium
CN105606721A (en) * 2015-12-11 2016-05-25 济南市环境保护科学研究院 Method for separation and determination of arsenic in PM2.5
CN106872636A (en) * 2017-03-31 2017-06-20 四川大学 The method that the combination of low pressure ion chromatography inductivity coupled plasma mass spectrometry determines inorganic tin and organo-tin compound simultaneously
CN106872636B (en) * 2017-03-31 2018-05-25 四川大学 The method that low pressure ion chromatography-inductivity coupled plasma mass spectrometry combination measures inorganic tin and organo-tin compound simultaneously
CN107037115A (en) * 2017-04-17 2017-08-11 中国科学院海洋研究所 A kind of ICP MS hydride sampling system and its method for detecting hydride
CN107037115B (en) * 2017-04-17 2023-11-07 中国科学院海洋研究所 ICP-MS hydride sampling system and hydride detection method thereof
CN107917909A (en) * 2017-12-19 2018-04-17 农业部环境保护科研监测所 On-line preconcentration micro low-temperature plasma atomic-emission surveys arsenic analytical equipment
CN111707746A (en) * 2020-06-16 2020-09-25 北京宝德仪器有限公司 Method for detecting different arsenic form contents in food
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