JP2019095409A - Flow injection analysis method and device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フローインジェクション分析(FIA;flow injection analysis)方法及び装置に関する。 The present invention relates to a flow injection analysis (FIA) method and apparatus.
液体の連続した流れを細い管の中に形成し、そこに試料液を注入して試薬との反応を生じさせ、管の末端部において反応生成物濃度などを測定するフローインジェクション分析は、試料液中の目的物質の定量分析などに広く用いられている。反応が起きる場である細い管は、一般に反応コイルと呼ばれる。例えば特許文献1は、試料水中の微量の尿素濃度の連続的にモニタリングするために、ジアセチルモノオキシムによる比色法による分析をフローインジェクション分析により実施することを開示している。
Flow injection analysis is used to form a continuous stream of liquid in a thin tube, inject a sample solution into it to cause a reaction with the reagent, and measure the reaction product concentration etc. at the end of the tube. It is widely used for the quantitative analysis of the target substance in it. The thin tube where the reaction takes place is generally referred to as the reaction coil. For example,
ジアセチルモノオキシムを用いた比色法による定量は、尿素の定量法としてはよく知られたものであり、例えば衛生試験法(非特許文献1)において記載されている。ジアセチルモノオキシムを用いる比色法では、反応を促進するなどの目的で他の試薬(例えば、アンチピリン+硫酸溶液、塩酸セミカルバジド水溶液、塩化マンガン+硝酸カリウムの水溶液、リン酸二水素ナトリウム+硫酸溶液など)を併用することができる。アンチピリンを併用する場合には、ジアセチルモノオキシムを酢酸溶液に溶解させてジアセチルモノオキシム酢酸溶液を調製し、アンチピリン(1,5−ジメチル−2−フェニル−3−ピラゾロン)を例えば硫酸に溶解させてアンチピリン含有試薬液を調製し、試料水に対してジアセチルモノオキシム酢酸溶液とアンリピリン含有試薬液とを順次混合し、波長460nm付近での吸光度を測定し、標準液との対照によって定量を行う。ジアセチルモノオキシムを用いた比色法による尿素の定量方法は、元来は例えばプール水や公衆浴場水における尿素の定量を目指して意図されたものであるが、この方法に特許文献1に記載されるようにフローインジェクション分析を適用して吸光度を測定することにより、ppb以下から数ppmの濃度範囲で連続的に尿素を定量することができる。
The determination by colorimetric method using diacetyl monoxime is well known as a method of determining urea, and is described, for example, in the Sanitary Test Method (Non-patent Document 1). In the colorimetric method using diacetyl monoxime, other reagents (for example, antipyrine + sulfuric acid solution, aqueous solution of semicarbazide hydrochloride, aqueous solution of manganese chloride + potassium nitrate, sodium dihydrogen phosphate + sulfuric acid solution, etc.) for the purpose of accelerating the reaction. Can be used together. When antipyrine is used in combination, diacetyl monooxime is dissolved in an acetic acid solution to prepare a diacetyl monoximetic acetic acid solution, and antipyrine (1,5-dimethyl-2-phenyl-3-pyrazolone) is dissolved in, for example, sulfuric acid. An antipyrine-containing reagent solution is prepared, a diacetyl monoximetic acetic acid solution and an anpyriline-containing reagent solution are sequentially mixed with sample water, absorbance at a wavelength of about 460 nm is measured, and quantification is performed using a control with a standard solution. The method of quantitative determination of urea by the colorimetric method using diacetyl monoxime is originally intended for the determination of urea in, for example, pool water or public bath water, but this method is described in
フローインジェクション分析により試料液中の目的物質の定量を行うときに、安定して定量を行えないことがある。例えば、特許文献1に記載される方法によって試料水中の微量の尿素の定量を行うとき、尿素を含まないことが既に分かっている試料水に対しても尿素が含まれているかのような結果が得られることがある。
When quantifying the target substance in the sample solution by flow injection analysis, it may not be possible to perform stable quantification. For example, when quantifying a trace amount of urea in sample water by the method described in
本発明の目的は、試料液中の目的物質の定量を行うフローインジェクション分析方法及び装置であって、安定して目的物質の定量を行うことができる方法及び装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a flow injection analysis method and apparatus for quantifying a target substance in a sample solution, which can stably quantify the target substance.
フローインジェクション分析における検出手段として、使用する試薬と目的物質とに応じた特定波長での吸光度を測定することが広く行われている。本発明者らは、試料液中の何らかの妨害物質が試薬と反応して生成した成分が吸光度測定を妨害することがあること、試料液をイオン交換体により処理することによって吸光度測定への妨害を抑制できることを見出し、本発明を完成させた。 As a detection means in flow injection analysis, it is widely practiced to measure the absorbance at a specific wavelength according to the reagent to be used and the target substance. The present inventors have found that some interfering substances in the sample solution may react with the reagent and the components formed may interfere with the absorbance measurement, and treating the sample solution with the ion exchanger interferes with the absorbance measurement. They found that they could be suppressed and completed the present invention.
したがって本発明のフローインジェクション分析方法は、試料液中の目的物質を連続的に定量するフローインジェクション分析方法であって、イオン交換体に試料液を通液し、反応コイルに向けて送液されているキャリア液に対し、イオン交換体を通過した試料液の一定量を注入し、試料液が注入されたキャリア液に対して1以上の試薬を添加して反応コイル内で目的物質と反応させ、反応コイルから排出される液の吸光度を測定することにより目的物質の定量を行う。 Therefore, the flow injection analysis method of the present invention is a flow injection analysis method for continuously quantifying the target substance in the sample liquid, and the sample liquid is passed through the ion exchanger and sent to the reaction coil. A certain amount of the sample liquid that has passed through the ion exchanger is injected into the carrier liquid, and one or more reagents are added to the carrier liquid into which the sample liquid has been injected to react with the target substance in the reaction coil, The target substance is quantified by measuring the absorbance of the solution discharged from the reaction coil.
本発明のフローインジェクション分析装置は、試料液中の目的物質を連続的に定量するフローインジェクション分析装置であって、キャリア液が供給される反応コイルと、試料液が通液されるイオン交換体と、反応コイルに供給されるキャリア液に、イオン交換体を通過した試料液の一定量を注入するサンプリング弁と、サンプリング弁と反応コイルの間の位置において、試料液が注入されたキャリア液に1以上の試薬を添加する添加手段と、反応コイルから排出される液の吸光度を測定する検出器と、を備え、反応コイル内において目的物質と1以上の試薬とを反応させる。 The flow injection analysis apparatus of the present invention is a flow injection analysis apparatus for continuously quantifying a target substance in a sample liquid, and includes a reaction coil to which a carrier liquid is supplied, and an ion exchanger through which the sample liquid is passed. A sampling valve for injecting a fixed amount of the sample liquid that has passed through the ion exchanger into the carrier liquid supplied to the reaction coil, and the carrier liquid to which the sample liquid is injected at a position between the sampling valve and the reaction coil The addition means for adding the above reagent and a detector for measuring the absorbance of the liquid discharged from the reaction coil are provided, and the target substance and one or more reagents are reacted in the reaction coil.
本発明では、フローインジェクション分析により試料液中の目的物質を連続的に定量する際に、試料液をイオン交換体に通過させ、その後、この試料液の一定量をキャリア液に注入し、通常のフローインジェクション分析の手順により吸光度測定を行って定量を行う。このとき、イオン交換体の入口側または出口側の位置にフィルターを設け、試料液中の不溶性の微粒子などを濾過除去するフィルター処理を行うことが好ましい。 In the present invention, when the target substance in the sample solution is continuously quantified by flow injection analysis, the sample solution is allowed to pass through the ion exchanger, and then a fixed amount of this sample solution is injected into the carrier solution. Measure the absorbance according to the flow injection analysis procedure and perform quantification. At this time, it is preferable to provide a filter at a position on the inlet side or the outlet side of the ion exchanger, and to perform a filter process of filtering and removing insoluble fine particles and the like in the sample solution.
本発明によれば、フローインジェクション分析により試料液中の目的物質の定量を行う際に、安定して定量を行うことができるようになる。 According to the present invention, when quantifying a target substance in a sample solution by flow injection analysis, it becomes possible to quantify stably.
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施の一形態のフローインジェクション分析(FIA)装置の構成を示している。ここでは、純水製造に用いる原水、あるいは純水を試料液とし、この試料液(ここでは水であるので試料水ともいえる)に含まれる微量の尿素を目的物質としてオンラインで連続的に定量する場合を例に挙げて本発明を説明する。もちろん、本発明が定量対象とする目的物質は尿素に限られるものではなく、目的物質を含む試料液も水に限られるものではない。また、連続的ではなくバッチで定量する場合にも本発明を適用することができる。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a flow injection analysis (FIA) apparatus according to an embodiment of the present invention. Here, raw water used for pure water production or pure water is used as a sample solution, and a trace amount of urea contained in this sample solution (which can be referred to as sample water here) can be continuously quantified online as a target substance. The invention will now be described by way of example. Of course, the target substance to be quantified in the present invention is not limited to urea, and the sample liquid containing the target substance is not limited to water. In addition, the present invention can be applied to the case of quantifying not batchwise but continuously.
図1に示されるように、純水製造に用いる原水のライン20が設けられており、このライン20では、原水がポンプP0によって送水される。原水のライン20から分岐する試料水配管21が設けられている。試料水配管21は、原水から分岐した試料水の配管であり、試料水配管21の先端は、サンプリング弁10(インジェクター、インジェクション弁ともいう)に接続している。サンプリング弁10の詳細については後述する。
As shown in FIG. 1, a
試料水配管21には、上流側から、フィルター51、イオン交換装置50、開閉弁22及び流量計FIが設けられている。フィルター51は、試料水に含まれる不溶性粒子を除去するものである。イオン交換装置50は、容器内にイオン交換体を配置したものであって、試料水がイオン交換体を通過するように構成されている。イオン交換装置50に備えられるイオン交換体は、アニオン交換体のみであってもカチオン交換体のみであってもよく、さらには、アニオン交換体とカチオン交換体とを混床または複床にしたものであってもよい。ここでアニオン交換体は、例えば、粒状のアニオン交換樹脂、モノリス状のアニオン交換樹脂、及びアニオン交換繊維のうちの少なくとも1つである。またカチオン交換体は、例えば、粒状のカチオン交換樹脂、モノリス状のカチオン交換樹脂、及びカチオン交換繊維のうちの少なくとも1つである。後述するように本実施形態のFIA装置では、吸光度測定によって定量を行うが、イオン交換装置50は、試料水中に含まれていて目的物質(ここでは尿素)の定量のための吸光度測定を妨害する何らかの妨害物質を試料水から除去するために設けられている。図1ではフィルター51をイオン交換装置50の入口側に設けているが、フィルター50をイオン交換装置50の出口側すなわちイオン交換装置50と開閉弁22との間に設けるようにしてもよい。
From the upstream side, the
後述するようにサンプリング弁10にはポンプP4が接続しているが、尿素を連続的に定量するために、開閉弁22は常時開とされ、ポンプP4は常時駆動される。これにより試料水配管21には試料水が常時流れることになる。
As described later, the pump P4 is connected to the
次に、サンプリング弁10について説明する。サンプリング弁10を含めてサンプリング弁10から下流の部分は、FIA装置としての構成を有して実際に尿素の定量に関わる部分となる。サンプリング弁10は、FIA法において一般的に用いられる構成のものであり、六方弁11とサンプルループ12とを備えている。六方弁11は、図示丸付き数字で示される6個のポートを備えている。試料水配管21はポート2に接続している。また、ポンプP1を介してキャリア水が供給される配管23がポート6に接続し、ポンプP4を介して試料水を排水するための配管25がポート3に接続している。ポート1とポート4との間には、所定容量の試料水を採取するためのサンプルループ12が接続している。ポート5には、サンプリング弁11の出口となる配管24の一端が接続している。キャリア水は、尿素を実質含まない水であり、例えば純水である。
Next, the
六方弁11においてポートXとポートYとが連通することを(X−Y)と表すこととすると、六方弁11は、(1−2)、(3−4)、(5−6)である第1の状態と、(2−3)、(4−5)、(6−1)である第2の状態とを切り替えられるようになっている。図1において、第1の状態でのポート間の接続関係は実線で示され、第2の状態でのポート間の接続は点線で示されている。第1の状態においてキャリア水は、配管23→ポート6→ポート5→配管24と流れてサンプリング弁10から下流側に流出する。試料水は、試料水配管21→ポート2→ポート1→サンプルループ12→ポート4→ポート3と流れて配管25から排出される。この第1の状態から第2の状態に切り替わると、試料水は、試料水配管21→ポート2→ポート3と流れて配管25から排出され、また、キャリア水は、配管23→ポート6→ポート1→サンプルループ12→ポート4→ポート5→配管24と流れ、下流側へ流出する。このとき、第1の状態であったときに既に流入してサンプルループ12内を満たしている試料水は、キャリア水に先立ってポート5から配管24へと流れ込み、サンプリング弁10の下流側へと流れる。配管24に流れる試料水の体積は、サンプルループ12によって規定される。したがって、第1の状態と第2の状態とを繰り返し切り替えることによって(例えば六方弁11を図示矢印方向に回転することによって)、所定容量の試料水を繰り返して配管24に送り込むことができる。第1の状態と第2の状態との切り替えは、後述する反応に必要な滞留時間、検出器32で尿素が検出されるまでの時間を考慮して、所定の時間ごとに行うことができる。また、検出器32に導入した試料水が検出器32から排出されたことを検知して切り替えを行うこともできる。このように、第1の状態と第2の状態との切り替えを自動的に行うようにすることで、尿素を連続的に定量することができる。
Assuming that the communication between the port X and the port Y in the six-
この装置では、ジアセチルモノオキシムを用いる比色法による尿素の定量に対してFIA法を適用する。そのため、尿素の定量に用いる反応試薬として、ジアセチルモノオキシム酢酸溶液(以下、試薬Aともいう)とアンチピリン含有試薬液(以下、試薬Bともいう)を使用する。ここではジアセチルモノオキシムと併用される試薬としてアンチピリン含有試薬液を用いる場合を説明するが、ジアセチルモノオキシムと併用される試薬はアンチピリン含有試薬液に限定されるものではない。試薬A,Bは、それぞれ、貯槽41,42に貯えられる。
In this apparatus, the FIA method is applied to the determination of urea by colorimetric method using diacetyl monoxime. Therefore, a diacetyl monoximetic acid solution (hereinafter also referred to as reagent A) and an antipyrine-containing reagent solution (hereinafter also referred to as reagent B) are used as reaction reagents used for the determination of urea. Although the case where an antipyrine containing reagent solution is used as a reagent used together with diacetyl monoxime is described here, the reagent used together with diacetyl monoxime is not limited to the antipyrine containing reagent solution. Reagents A and B are stored in
本発明者らは、これらの試薬を調製後、尿素の連続定量のために長期間(例えば数日間以上)にわたって室温に保持した場合に吸光度測定でのピーク強度が低下すること、及び、このピーク強度の低下は試薬(特に試薬B)を冷蔵することにより防ぐことができることを見出している。安定した定量を行うためには吸光度測定でのピーク強度が低下しないことが好ましいので、本実施形態のFIA装置では、貯槽41,42を冷蔵部40内に設けている。試薬Aはジアセチルモノオキシムを酢酸溶液に溶解させて調製されるが、冷蔵部40を設ける場合には、調製自体を貯槽41で行う、あるいは、試薬Aをその調製後、貯槽41に貯えるようにする。同様に、試薬Bは、アンチピリンを例えば硫酸に溶解させて調製されるが、調製自体を貯槽42で行う、あるいは、試薬Bをその調製後、貯槽42に貯えるようにする。冷蔵部40は、貯槽41,42を遮光するとともに、貯槽41,42を冷却し、これによって、貯槽41,42内の試薬A、試薬Bの温度を20℃以下、好ましくは3℃以上20℃以下、より好ましくは5℃以上15℃以下に維持する。なお、試薬Aを貯える貯槽41については、遮光保管できるもであれば、必ずしも冷蔵部40内に配置する必要はない。試薬の冷蔵温度は、5℃未満であっても、試薬において結晶の析出が生じなければ差し支えない。衛生試験法(非特許文献1)には、アンチピリンを硫酸に溶解させたアンチピリン硫酸溶液について、褐色瓶に保管すれば2〜3箇月は使用できることと、結晶が析出し室温に戻しても再溶解しないため冷蔵保管は適さないこととが記載されているが、本発明者らは、衛生試験法にしたがって調整されたアンチピリン硫酸溶液は3℃でも結晶化しないことを実験により確認した。
After preparation of these reagents, the peak intensity in absorbance measurement decreases when kept at room temperature for a long period (for example, several days or more) for continuous determination of urea, and this peak It has been found that a reduction in strength can be prevented by refrigeration of the reagent (especially reagent B). Since it is preferable that the peak intensity in absorbance measurement does not decrease in order to perform stable determination, the
貯槽41には配管26の一端が接続し、配管26の他端は混合部43により配管24に接続している。配管26には、試薬Aを所定の流量で配管24に送り込むためのポンプP2が設けられている。同様に貯槽42には配管27の一端が接続し、配管27の他端は混合部44により配管24に接続している。配管27には、試薬Bを所定の流量で配管24に送り込むためのポンプP3が設けられている。混合部43,44は、それぞれ、試薬A、試薬Bを配管24内の液体の流れに対して均一に混合する機能を有する。配管24の他端は、反応恒温槽30内に設けられた反応コイル31の入口に接続している。反応コイル31は、その内部においてアンチピリンの存在下での尿素とジアセチルモノオキシムとによる発色反応を起こさせるものであり、その長さと反応コイル31の内部での流速とは、反応に必要な滞留時間に応じて適宜に選択される。反応恒温槽30は、反応コイル31を反応に適した温度まで昇温するものであって、例えば、50℃以上150℃以下、好ましくは90℃以上120℃以下の温度に反応コイル31を加熱する。
One end of a
反応コイル31の末端すなわち出口には、反応コイル31から流れ出る液を対象として、発色反応によって液中に生じた発色の吸光度を測定するための検出器32が設けられている。検出器32によって、例えば、波長460nm付近での吸光度のピーク強度あるいはピーク面積を求める。キャリア水が流れているときの吸光度をベースラインとし、尿素濃度が既知の標準液に対する吸光度から検量線を求めることにより、試料水に対する吸光度から試料水での尿素の濃度を求めることができる。検出器32の出口には、ポンプP1からサンプリング弁10、配管24及び反応コイル31を経て検出器32に至る管路に対して背圧を与える背圧コイル33が設けられている。検出器32の出口と背圧コイル33の入口との間の位置に対し、圧力計PIが接続している。背圧コイル33の出口から、このFIA装置の排液が流出する。
At the end of the
本実施形態の装置では、FIA法を利用し、ジアセチルモノオキシムを用いる比色法によって試料水中の尿素をオンラインで連続的に測定することができる。このとき試料水をイオン交換体に通液してからFIA装置に導入することにより、検出器32での吸光度測定に影響を与える得る何らかの物質が試料水に含まれていたとしてもその物質はイオン交換装置50によって除去されるため、後述する実施例から明らかになるように、微量の尿素の連続的な定量を安定して行うことができる。さらに、反応に用いる試薬A(ジアセチルモノオキシム酢酸溶液)及び試薬B(アンチピリン含有試薬液)として、特に試薬Bについて、それらの試薬の調製後、20℃以下に維持されたものを使用することにより、長期にわたって安定して尿素の連続的な定量を行うことが可能になる。
In the apparatus of the present embodiment, the urea in the sample water can be continuously measured on-line continuously by the colorimetric method using diacetyl monoxime, utilizing the FIA method. At this time, if sample water is passed through the ion exchanger and then introduced into the FIA device, even if any substance that may affect the absorbance measurement at the
次に、本発明の効果を示すために発明者らが行った実験の結果を説明する。 Next, the results of experiments conducted by the inventors to show the effect of the present invention will be described.
(実施例1)
図1に示すFIA装置を組み立てた。ただし、ライン20から流量計FIに至る部分は設けず、サンプリング弁10に対して試料水が直接供給される構成とした。これとは別に、オルガノ株式会社製のイオン交換樹脂ESP−1を充填したイオン交換装置を別途設けた。イオン交換樹脂ESP−1は、強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂とを体積比1:1で混合した混床のイオン交換樹脂である。また本実施例では、ジアセチルモノオキシム2gを10%酢酸100mLに溶解させて試薬A(ジアセチルモノオキシム酢酸溶液)を調製し、アンチピリン0.2gをとり、9mol/Lの硫酸に溶かし、全量を100mLとして試薬B(アンチピリン含有試薬液)を調製し、調製後直ちにそれらの試薬をそれぞれ貯槽41,42に貯え、貯槽41,42から各試薬を配管24に向けて連続的に供給するようにした。
Example 1
The FIA apparatus shown in FIG. 1 was assembled. However, a portion from the
試料水として、尿素やその他の不純物を含む水である試料水A(半導体工場における超純水製造装置の原水)と、上記のイオン交換装置に対してSV=10(L/L−h)すなわち1時間当たりの流量がイオン交換樹脂の体積の10倍となるように試料水Aを通水して得た水(イオン交換樹脂処理水と呼ぶ)と、イオン交換樹脂処理水に対してさらに尿素分解処理を行って得た水(尿素分解処理水)とを用いた。尿素分解処理は、イオン交換樹脂処理水に対し、尿素分解剤として次亜臭素酸塩を6ppm添加し、反応温度25℃、反応時間24時間で反応させることによって行った。組み立てたFIA装置を用いてこれらの試料水の各々における尿素濃度を測定した。尿素濃度の測定に際しては、予め尿素の標準液をFIA装置に供給して検出器32で吸光度測定を行って検量線を作成し、試料水ごとの吸光度測定の結果を検量線に当てはめて尿素濃度を決定した。結果を表1に示す。
Sample water A (raw water for an ultrapure water production system in a semiconductor factory), which is water containing urea and other impurities as sample water, and SV = 10 (L / Lh), that is, the above ion exchange system Water obtained by passing the sample water A so that the flow rate per hour is 10 times the volume of the ion exchange resin (referred to as ion exchange resin treated water) and further urea relative to the ion exchange resin treated water Water (urea decomposition treated water) obtained by the decomposition treatment was used. The urea decomposition treatment was performed by adding 6 ppm of hypobromous acid as a urea decomposition agent to ion-exchange resin-treated water, and reacting at a reaction temperature of 25 ° C. for a reaction time of 24 hours. The urea concentration in each of these sample waters was measured using the assembled FIA device. When measuring the urea concentration, supply a standard solution of urea to the FIA device in advance and measure the absorbance with the
次亜臭素酸塩による尿素分解処理での尿素の分解率を検討するために、尿素を含まない純水に対して濃度が10ppbとなるように尿素を添加して模擬水とし、さらに実施例1と同様にこの模擬水からイオン交換樹脂処理水と尿素分解処理水とを生成し、実施例1と同様に、模擬水、イオン交換樹脂処理水及び尿素分解処理水について尿素濃度の測定を行った。結果を表2に示す。
In order to examine the decomposition rate of urea in the urea decomposition treatment with hypobromous acid, urea was added so that the concentration would be 10 ppb with respect to pure water containing no urea, and simulated water was obtained. Example 1 Similarly to the above, ion-exchange resin-treated water and urea-digested water were generated from this simulated water, and the urea concentration was measured for the simulated water, ion-exchange resin-treated water and urea-digested water similarly to Example 1. . The results are shown in Table 2.
(比較例1)
実施例1での試料水Aに対し、尿素分解剤として次亜臭素酸塩を6ppm添加し、反応温度25℃、反応時間24時間で反応させて尿素分解処理を行った後、実施例1と同様の条件で尿素濃度の測定を行ったところ、尿素分解処理後の尿素濃度は2.5ppbと測定された。
(Comparative example 1)
After adding 6 ppm of hypobromous acid as a urea decomposing agent to the sample water A in Example 1, reacting at a reaction temperature of 25 ° C. for a reaction time of 24 hours and performing urea decomposition treatment, Example 1 and When the urea concentration was measured under the same conditions, the urea concentration after urea decomposition was measured to be 2.5 ppb.
以上の実施例1、参考例1及び比較例1の結果からすると、実施例1において試料水Aに対して検出された尿素濃度とイオン交換樹脂処理水に対して検出された尿素濃度との差は、波長460nm付近に吸収を有して吸光度測定による尿素の定量に妨害を与える何らかの妨害物質の寄与によるものであると考えられる。このことは、参考例1に示されるように、尿素分解処理により尿素濃度を検出下限以下まで低減できることと、比較例1の結果は、尿素以外の成分すなわち妨害物質のみによる検出結果を示していると考えられるがが、比較例1の結果が実施例1での試料水Aとイオン交換樹脂処理水とでの尿素濃度の検出結果の差に、測定誤差の範囲内で等しいことからも支持される。したがって、実施例1の結果から、尿素の定量のための吸光度測定に妨害を与える妨害物質はイオン交換樹脂による処理によって除去され、これにより、イオン交換樹脂処理水について測定された尿素濃度は、試料水Aについての実際の尿素濃度を表していることがわかる。 From the results of Example 1 and Reference Example 1 and Comparative Example 1 described above, the difference between the urea concentration detected for the sample water A and the urea concentration detected for the ion exchange resin treated water in Example 1 Is believed to be due to the contribution of some interferent that has absorption near the wavelength 460 nm and interferes with the determination of urea by absorbance measurement. As shown in Reference Example 1, this indicates that the urea concentration can be reduced to the detection lower limit or less by the urea decomposition treatment, and the result of Comparative Example 1 shows the detection result only by the components other than urea, that is, the interfering substances. However, it is also supported by the fact that the result of Comparative Example 1 is equal to the difference between the detection results of the urea concentration in sample water A and the ion exchange resin treated water in Example 1 within the range of measurement error. Ru. Therefore, from the results of Example 1, the interfering substances that interfered with the absorbance measurement for the determination of urea are removed by the treatment with the ion exchange resin, whereby the urea concentration measured for the ion exchange resin treated water is It can be seen that it represents the actual urea concentration for water A.
(実施例2)
実施例1で用いた装置におけるイオン交換装置として、強塩基性アニオン交換樹脂(オルガノ株式会社製Amberjet 4002OH)を単独(すなわち単床)で充填したもの、強酸性カチオン交換樹脂(オルガノ株式会社製Amberjet 1024H)を単独で充填したもの、及び強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂とを混合した混床樹脂(オルガノ株式会社製ESP−1)を充填したものの3種類を用意した。そして試料水として、試料水Aとは異なる試料水B(半導体工場における超純水製造装置の原水)を使用した。試料水Bをアニオン交換樹脂に通液して得られたものをアニオン交換樹脂処理水とし、試料水Bをカチオン交換樹脂に通液して得られたものをカチオン交換樹脂処理水とし、試料水Bを混床樹脂に通液して得られたものを混床樹脂処理水とする。試料水B、アニオン交換樹脂処理水、カチオン交換樹脂処理水、及び混床樹脂処理水の各々について、実施例1と同様に、尿素濃度の測定を行った。イオン交換装置への通液量はSV=10(L/L−h)とした。結果を表3に示す。
(Example 2)
As an ion exchange apparatus in the apparatus used in Example 1, a strongly basic anion exchange resin (Amber Corporation Amberjet 4002 OH) alone (that is, single bed) filled, a strongly acidic cation exchange resin (Organo Corporation Amberjet) Three types were prepared: one filled with H. 1024 H alone, and one filled with a mixed bed resin (ESP-1 manufactured by Organo Corporation) in which a strongly acidic cation exchange resin and a strongly basic anion exchange resin were mixed. Then, as sample water, sample water B (raw water of an ultrapure water production apparatus in a semiconductor factory) different from sample water A was used. The sample obtained by passing sample water B through anion exchange resin is treated as anion exchange resin treated water, and the sample obtained through passing sample water B through cation exchange resin is treated as cation exchange resin treated water, sample water Let B be passed through mixed bed resin to obtain mixed bed resin treated water. The urea concentration was measured in the same manner as in Example 1 for each of the sample water B, the anion exchange resin treated water, the cation exchange resin treated water, and the mixed bed resin treated water. The amount of liquid passing through the ion exchange apparatus was SV = 10 (L / Lh). The results are shown in Table 3.
(実施例3)
次に、試薬を冷蔵することの効果を実証するために、図1に示す装置を組み立てた。ただし、ライン20から流量計FIに至る部分は設けないようにした。したがって、イオン交換装置50とフィルター51とは設けられていない構成となっている。
(Example 3)
Next, the apparatus shown in FIG. 1 was assembled to demonstrate the effect of refrigerated reagents. However, the portion from the
尿素濃度を60ppbに調製した標準液を試料水としてサンプリング弁10に連続供給できるようにした。そしてこの標準液に関して尿素濃度の連続モニタリングを行った。ここでは、標準液について連続的に測定を行ったときに、検出器32における吸光度の検出ピークの測定値として得られる尿素濃度がどのように変化するかを調べた。この実施例3では、ジアセチルモノオキシム2gを10%酢酸100mLに溶解させて試薬A(ジアセチルモノオキシム酢酸溶液)を調製し、アンチピリン0.2gをとり、9mol/Lの硫酸に溶かし、全量を100mLとして試薬B(アンチピリン含有試薬液)を調製し、調製後直ちにそれらの試薬をそれぞれ貯槽41,42に貯え、貯槽41,42から各試薬を配管24に向けて連続的に供給するようにした。連続測定の最初に各試薬を貯槽41,42に注入した後は、連続測定中には試薬を補充しないようにした。また、試薬Aの貯槽41については常温に維持した。試薬Bについては、その調製後の保管温度を10℃とした場合と25℃とした場合の2通りについて実験を行った。尿素濃度の変化は、波長460nmでの吸光度のピーク強度で確認した。結果を図2に示す。図2では、試薬A及び試薬Bを調製してそれぞれ貯槽41,42に貯えた直後に60ppbの尿素標準液を測定した際のピーク強度を100%として、同じ標準液を測定したときの測定値が日時の経過とともにどのように変化したかを示している。
The standard solution prepared to have a urea concentration of 60 ppb was continuously supplied to the
図2に示すように、アンチピリン含有試薬液(試薬B)を25℃に維持した場合には、徐々にピーク強度が低下し、連続測定のための10日間の運転の間にピーク強度が72%まで低下した。すなわち、尿素の定量を安定して行えなくなっていた。これに対しアンチピリン含有試薬液を冷蔵保管して10℃に維持した場合には、10日間の連続運転の後にもピーク強度が低下せず、長期にわたって安定して尿素の連続定量を行えることが分かった。 As shown in FIG. 2, when the antipyrine-containing reagent solution (reagent B) is maintained at 25 ° C., the peak intensity gradually decreases, and the peak intensity is 72% during a 10-day operation for continuous measurement. Down to. That is, it has been impossible to stably determine the amount of urea. On the other hand, when the antipyrine-containing reagent solution is stored under refrigeration and maintained at 10 ° C, it is found that the peak intensity does not decrease even after 10 days of continuous operation, and continuous determination of urea can be stably performed over a long period of time The
(実施例4)
実施例3と同様に試薬B(アンチピリン含有試薬液)を調製後、5℃、10℃、15℃、20℃及び25℃でそれぞれ10日間保管した。そして、この保管の後に試薬Bを実施例3の装置に供給した。試薬Bを装置に供給したのち直ちにこの装置を用いて尿素濃度60ppbの標準液を測定し、そのピーク強度を求めた。その際、試薬Bの調製直後に標準液を測定したときのピーク強度を100%とした。試薬A(ジアセチルモノオキシム酢酸溶液)については実施例3と同様に調製したのち、常温で保管したものを使用した。結果を表4に示す。
(Example 4)
After preparing the reagent B (antipyrin-containing reagent solution) in the same manner as in Example 3, it was stored at 5 ° C., 10 ° C., 15 ° C., 20 ° C., and 25 ° C. for 10 days. Then, after this storage, Reagent B was supplied to the apparatus of Example 3. Immediately after the reagent B was supplied to the apparatus, a standard solution with a urea concentration of 60 ppb was measured using this apparatus to determine its peak intensity. At that time, the peak intensity was 100% when the standard solution was measured immediately after preparation of the reagent B. The reagent A (diacetyl monoximetic acid solution) was prepared in the same manner as in Example 3, and then stored at room temperature. The results are shown in Table 4.
(実施例5)
実施例4の試薬A(ジアセチルモノオキシム酢酸溶液)を実施例4の試薬B(アンチピリン含有試薬液)と同様の保管温度にて保管したことを除いて、実施例4と同様の試験を行った。
(Example 5)
The same test as in Example 4 was conducted, except that the reagent A (diacetyl monoximetic acid solution) in Example 4 was stored at the same storage temperature as the reagent B (antipyrin-containing reagent solution) in Example 4. .
試薬Aと試薬Bの両方を冷蔵して測定を行った場合、試薬Bのみを冷蔵して測定を行った結果(表4)と同様の結果が得られた。 When both reagent A and reagent B were refrigerated and measurement was performed, only the reagent B was refrigerated and measurement was performed (Table 4).
10 サンプリング弁
11 六方弁
12 サンプルループ
31 反応コイル
32 検出器
33 背圧コイル
40 冷蔵部
41,42 貯槽
43,44 混合部
50 イオン交換装置
51 フィルター
P0〜P4 ポンプ
Claims (10)
イオン交換体に試料液を通液し、
反応コイルに向けて送液されているキャリア液に対し、前記イオン交換体を通過した前記試料液の一定量を注入し、
前記試料液が注入されたキャリア液に対して1以上の試薬を添加して前記反応コイル内で前記目的物質と反応させ、
前記反応コイルから排出される液の吸光度を測定することにより前記目的物質の定量を行う、フローインジェクション分析方法。 A flow injection analysis method for continuously quantifying a target substance in a sample liquid, comprising:
Pass the sample solution into the ion exchanger,
Injecting a predetermined amount of the sample solution that has passed through the ion exchanger into a carrier solution fed toward the reaction coil;
One or more reagents are added to the carrier solution into which the sample solution has been injected, and reaction with the target substance is performed in the reaction coil,
The flow injection analysis method of quantifying the said target substance by measuring the light absorbency of the liquid discharged | emitted from the said reaction coil.
キャリア液が連続して供給される反応コイルと、
試料液が通液されるイオン交換体と、
前記反応コイルに供給される前記キャリア液に、前記イオン交換体を通過した前記試料液の一定量を注入するサンプリング弁と、
前記サンプリング弁と前記反応コイルの間の位置において、前記試料液が注入されたキャリア液に1以上の試薬を添加する添加手段と、
前記反応コイルから排出される液の吸光度を測定する検出器と、
を備え、前記反応コイル内において前記目的物質と前記1以上の試薬とを反応させる、フローインジェクション分析装置。 A flow injection analyzer that quantifies a target substance in a sample solution,
A reaction coil to which carrier liquid is continuously supplied;
An ion exchanger through which the sample solution is passed;
A sampling valve for injecting a fixed amount of the sample solution which has passed through the ion exchanger into the carrier solution supplied to the reaction coil;
Addition means for adding one or more reagents to the carrier liquid into which the sample liquid has been injected at a position between the sampling valve and the reaction coil;
A detector for measuring the absorbance of the liquid discharged from the reaction coil;
A flow injection analyzer comprising: the target substance and the one or more reagents in the reaction coil.
前記貯槽を冷却する冷却手段と、
を備える、請求項6乃至9のいずれか1項に記載のフローインジェクション分析装置。
A reservoir for storing at least one of said prepared reagents;
Cooling means for cooling the storage tank;
The flow injection analyzer according to any one of claims 6 to 9, comprising:
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