JP2021021701A - 分析装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】フローセルに測定対象液を導入するためのポンプを、種々の目的のために逆方向に駆動する必要がある場合でも、次測定等に悪影響を及ぼすことなく、簡便な構成で測定対象液を廃液することが可能な分析装置を提供する。【解決手段】サンプルカップ11と、上流端がサンプルカップ11内に挿入され下流端が廃液タンクに挿入される検出配管L1と、検出配管L1の途中に上流側から順次設けられた、吸光度検出部20、バッファータンク15、検出用ポンプP1を備え、吸光度検出部20はフローセル21を有する吸光度計であって、フローセル21が検出配管L1の途中に接続され、バッファータンク15は、内径が上流から下流に向けて漸増しその後漸減するように形成された部分を有しており、上流側が下流側より上方となるように接続され、検出用ポンプP1は正逆いずれの方向にも送液可能なポンプである分析装置。【選択図】図1

Description

本発明は、分析装置に関する。さらに詳しくは、そのまま下水や河川等に排液することが適当ではない成分を含む測定対象液の吸光度を測定する分析装置に関する。
全りん、全窒素、全クロム、全銅、全ニッケル、全マンガン等の濃度を測定するために、試料液を加熱分解し、さらに、必要に応じて発色用試薬を添加した液を測定対象液として反応槽のサンプルカップから吸光度計のフローセルに導入し、吸光度を測定する分析装置が用いられている。
これらの分析装置では、試薬に下水や河川等に排液することが適当ではない成分が含まれるため、吸光度を測定した後の測定対象液は、下水等に排液せず、廃液タンクに保管し、適切な廃液処理を行う必要がある。
この廃液は、吸光度を測定した後の測定対象液であるため、吸光度計のフローセルの下流側から廃液タンクに廃液することが考えられる。しかし、非特許文献1の分析装置では、フローセルから直接廃液せず、吸光度を測定した後の測定対象液を一度反応槽のサンプルカップに戻し、サンプルカップから廃液タンクに廃液することが行われている。
非特許文献1の分析装置で、フローセルから直接廃液しない理由は、フローセルに測定対象液を導入するためのポンプを、種々の目的のために逆方向(フローセルからサンプルカップに向かう方向)に駆動することが行われているからである。
フローセルの下流側から廃液タンクに廃液すると、フローセルの下流側の配管やポンプに残っていた試薬を含む廃液が、ポンプを逆方向に駆動した際に、逆流して、サンプルカップ内の液に混入する懸念がある。
特に非特許文献1のように、全窒素濃度と全りん濃度の双方を測定する装置の場合、全りん濃度測定用の試薬は、極僅かであっても、全窒素濃度測定用の液に混入すると大きな誤差を与える。
ポンプを逆方向に駆動する目的の一つとして、フローセルの共洗いが挙げられる。フローセルの共洗いは、特にサンプルカップ内の測定対象液が極めて少量である場合に必要とされる。
すなわち、近年の分析装置は、省資源や環境保全の観点で、試薬の消費量を極限まで低減している。そのため、サンプルカップ内の測定対象液は、例えば4〜5mL程度と極少量である。
フローセルは、前回測定後の洗浄水で濡れている状態のため、このような少量の測定対象液の一部をフローセルに導入すると、フローセル内を濡らしている僅かな洗浄水で希釈されてしまう。
そのため、非特許文献1の分析装置では、一度フローセルに導入した測定対象液を一度サンプルカップ内に戻すことによりフローセル内を共洗いし、その後改めてフローセルに導入した測定対象液の吸光度を測定している。
この共洗いを行うためには、フローセルからサンプルカップに測定対象液を戻すことが必要である。そのため、従来は、サンプルカップに測定対象液を戻す際に廃液が逆流して測定対象液を汚染する事態が懸念されていた。
また、ポンプを逆方向に駆動する他の目的として、ブランク液の吸光度測定が挙げられる。
なお、ブランク液とは、発色用試薬を反応させる前の液であり、発色用試薬とは、その試薬の添加により、吸光度測定の対象となる発色液が得られる試薬を意味する。発色用試薬は一種の化合物でもよいし、複数の化合物の組み合わせであってもよい。
ブランク液を測定対象液として吸光度をフローセルで測定すると、このブランク液は、廃棄せず、サンプルカップに戻して発色用試薬を反応させる必要がある。
この点からも、従来は、サンプルカップにブランク液を戻す際に廃液が逆流して測定対象液を汚染する事態が懸念されていた。
また、ポンプを逆方向に駆動する他の目的として、吸光度測定時以外のときに、フローセルが設けられた配管にサンプルカップ内の液が浸入することを防ぐことが挙げられる。
特に、試料液を加熱分解後にサンプルカップに戻される加熱分解液は、高温高圧のため、サンプルカップ内に挿入された配管に侵入しやすい。
ポンプを逆方向に駆動して、空気をサンプルカップに送り込むことにより、フローセルが設けられた配管にサンプルカップ内の液が浸入することを防止していた。
また、ポンプを逆方向に駆動する他の目的として、希釈時や試薬導入時にサンプルカップ内の液を撹拌して均一化を図ることが挙げられる。
この目的のためにも、ポンプを逆方向に駆動して、空気をサンプルカップに送り込み、バブリングにより液を撹拌することが行われていた。
このように、空気をサンプルカップに送り込むこむ際にも、廃液が逆流して測定対象液を汚染する事態が懸念されていた。
以上の様な懸念から、吸光度測定後の測定対象液は、直接廃液タンクに廃液することなく、一度反応槽のサンプルカップに戻してら、廃液タンクに廃液することが行われていた。
一方、サンプルカップ等の洗浄液は、測定対象液を高濃度で含む洗浄液を除き、そのまま、下水等に排液することが可能である。また、サンプルカップに導入された試料液の余剰分も通常排液可能である。
そこで、非特許文献1では、排液配管における排液ポンプの下流側に三方弁を設け、廃液タンクに向かう配管とそのまま排液する配管のいずれかを選択するようになっていた。
また、サンプルカップに挿入された排液配管を下流側で廃液タンクに向かう配管とそのまま排液する配管に分岐し、前者に廃液ポンプを後者に排液ポンプを各々設けることも行われていた。
「取扱説明書 全窒素・全りん/COD自動測定装置NPW−160型」、東亜ディーケーケー株式会社、2016年7月7日、p254
しかし、非特許文献1、2の分析装置のように、吸光度測定後、フローセルから反応槽のサンプルカップに戻してから廃液するとフローセルから直接廃液するのと比較して時間を要する。
また、サンプルカップに戻した廃液をそのまま下水等に流せる排液と区別するために、三方弁を設けたり、各々専用のポンプを使用したりする必要があるため、分析装置全体の構成が複雑になる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、フローセルに測定対象液を導入するためのポンプを、種々の目的のために逆方向(フローセルからサンプルカップに向かう方向)に駆動する必要がある場合でも、次測定等に悪影響を及ぼすことなく、簡便な構成で迅速に測定対象液を廃液することが可能な分析装置を提供することを課題とする。
上記の課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
[1]測定対象液が収容されるサンプルカップと、上流端が前記サンプルカップ内に挿入され、下流端が廃液タンクの前記廃液タンク内の廃液に浸漬しない位置まで挿入される検出配管と、前記検出配管の途中に、上流側から順次設けられた吸光度検出部、バッファータンク、及びポンプとを備え、
前記吸光度検出部は、フローセルを有する吸光度計であって、前記フローセルが前記検出配管の途中に接続され、
前記バッファータンクは、内径が上流から下流に向けて漸増しその後漸減するように形成された部分を有しており、上流側が下流側より上方となるように前記検出配管の途中に接続され、
前記ポンプは、前記検出配管内の液を上流から下流に向かう正方向と下流から上流に向かう逆方向のいずれの方向にも送液可能であることを特徴とする分析装置。
[2]前記ポンプを逆方向に駆動する工程を含む動作を行う、[1]に記載の分析装置。
[3]前記ポンプを正方向に駆動して、前記サンプルカップ内の前記測定対象液の一部を、前記バッファータンクに前記測定対象液が到達しない範囲で前記フローセル内に吸引後、前記ポンプを逆方向に駆動して、吸引した前記測定対象液を前記サンプルカップ内に戻す工程を含む動作を行う、[2]に記載の分析装置。
a[4]下記ステップを順次行うことを特徴とする[1]に記載の分析装置。
ステップD1:前記ポンプを正方向に駆動して、前記サンプルカップ内の前記測定対象液の一部を、前記バッファータンクに前記測定対象液が到達しない範囲で前記フローセル内に吸引する。
ステップD2:前記ポンプを逆方向に駆動して、前記フローセル内に吸引した前記測定対象液を前記サンプルカップ内に戻す。
ステップD3:前記ポンプを正方向に駆動して、前記サンプルカップ内の前記測定対象液の一部を前記フローセル内に吸引する。
ステップD4:前記吸光度検出部で前記測定対象液の吸光度を測定する。
ステップD5:前記ポンプを正方向に駆動して、前記サンプルカップ内の前記測定対象液の全量を、前記フローセルを経由して、前記廃液タンクに廃液する。
[5]前記ステップD5に続いて下記ステップを順次行うことを特徴とする[4]に記載の分析装置。
ステップD6:前記サンプルカップに洗浄水を導入する。
ステップD7:前記ポンプを正方向に駆動して、前記サンプルカップ内の洗浄水の一部を、前記フローセルを経由して、前記廃液タンクに廃液する。
ステップD8:前記ポンプを逆方向に駆動して、前記検出配管内の洗浄水を前記サンプルカップに戻し、その後前記サンプルカップ内に残った洗浄水と共に排液する。
[6]さらに、下流端が前記サンプルカップに試料液を吐出可能な位置に配置された試料液配管と、下流端が前記サンプルカップに試薬を吐出可能な位置に配置された1以上の試薬吐出配管を備え、
前記測定対象液は、前記試料液配管によって前記サンプルカップに導入された試料液と前記1以上の試薬吐出配管によって前記サンプルカップに導入された1種以上の試薬とが反応することによって得られた反応液である、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の分析装置。
[7]前記測定対象液が、試料液にペルオキソ二硫酸カリウム溶液を添加し加熱分解して得られた加熱分解液に、L−アスコルビン酸溶液とモリブデン酸アンモニウム溶液を反応させて得られた発色液である、[1]〜[6]のいずれか一項に記載の分析装置。
[8]前記測定対象液が、試料液にペルオキソ二硫酸カリウム溶液と水酸化ナトリウム溶液を添加し加熱分解して得られた加熱分解液を、塩酸でpH調整した液である、[1]〜[6]のいずれか一項に記載の分析装置。
本発明の分析装置によれば、フローセルに測定対象液を導入するためのポンプを、種々の目的のために逆方向(フローセルからサンプルカップに向かう方向)に駆動する必要がある場合でも、次測定等に悪影響を及ぼすことなく、簡便な構成で迅速に測定対象液を廃液することが可能である。
本発明の一実施形態に係る分析装置の概略構成図である。 バッファータンクの一例を示す図である。 図1の分析装置によるステップD1を説明する図である。 図1の分析装置によるステップD2を説明する図である。 図1の分析装置によるステップD3〜D5を説明する図である。 図1の分析装置によるステップD6、D7を説明する図である。 本発明の一実施例に係る分析装置の概略構成図である。
本発明の一実施形態に係る分析装置を図1に基づき説明する。なお、図1における各部材の大きさや寸法比は、説明の便宜上のものであって、実際とは異なっている。
本発明の一実施形態に係る分析装置は、測定対象液が収容されるサンプルカップ11と、上流端がサンプルカップ11内に挿入され、下流端が廃液タンクに挿入されるようになっている検出配管L1と、検出配管L1の途中に、上流側から順次設けられた吸光度検出部20、バッファータンク15、検出用ポンプP1とを備えている。
なお、検出配管L1の下流端は、廃液タンク内の廃液に浸漬しない位置まで挿入されている。すなわち、検出配管L1の下流端は、大気開放状態となっている。
吸光度検出部20は、フローセル21を有する吸光度計である。
フローセル21は、上流側が継ぎ手14aにより、下流側が継ぎ手14bにより、検出配管L1の途中に接続されている。フローセル21は、フローセル21内の流路が上流から下流に向かうにつれて高くなるようにして配置されている。
このように、フローセル21内の流路を傾斜させているのは、フローセル21内に気泡が留まって、吸光度測定を妨害してしまう事態を防ぐためである。
なお、図1には、フローセル21部分のみ示しているが、吸光度検出部20は、フローセル21に光を照射する光源とフローセルを透過した光を検出する光検出部と、光源と光検出部との間に設けられたレンズ等の光学部材を備えている。
バッファータンク15は、上流側が継ぎ手14cにより、下流側が継ぎ手14dにより、検出配管L1の途中であって、フローセル21の下流側に接続されている。バッファータンク15は、上流側が下流側より上方(高い位置)になるようにして配置されている。 本実施形態では、図1に示すように、バッファータンク15の流れ方向(上流から下流に向かう方向)が鉛直方向に沿った配置となっている。バッファータンク15の流れ方向は、上流側が下流側より上方(高い位置)であれば鉛直方向から傾いていても良いが、鉛直方向に近い方が好ましく、鉛直方向に沿うことが最も好ましい。
バッファータンク15は内径が上流から下流に向けて漸増しその後漸減するように形成された部分を有している。すなわち、下流から見ても、下流から上流に向けて漸増しその後漸減するように形成されている。
下流から上流に向けて漸増する部分を有することにより、下流側から少量の液が逆流してきた場合、液膜状となった少量の液は、上昇するにつれて面積が大きくなるため途中で膜が破壊される。そのため、液膜状のままフローセル21側まで逆流してきた液が至ることを阻止できる。
また、下流から上流に向けて漸増した後に漸減する部分があるため、検出配管L1の途中に接続することが可能となっている。
本実施形態のバッファータンク15は、図2に示すように、タンク本体15aと、タンク本体15aよりも上流側となる入口部15bと、タンク本体15aよりも下流側となる出口部15cを備えており、タンク本体15aが、内径が上流から下流に向けて漸増しその後漸減するように形成された部分となっている。
液膜を破壊する効果を充分に発揮する観点で、バッファータンク15の内径が最も大きくなる部分の内径(最大内径)はできるだけ大きいことが好ましい。一方、検出用ポンプP1による液移動の負荷を軽減する観点では、バッファータンク15の容積は小さい方が好ましい。また、検出配管L1の途中に接続しやすくするため、上流端と下流端の内径は等しいことが好ましい。
以上の点を考慮すると、内径が上流から下流に向けて漸増しその後漸減するように形成された部分は、内部が球形又は球形に近い形であることが好ましい。
本実施形態では、タンク本体15aの内面が略球形とされ、外面も内面に沿った略球形とされている。
また、タンク本体15aと入口部15bとの繋ぎ部15dとタンク本体15aと出口部15cとの繋ぎ部15eは、液溜まりが発生しないよう、できるだけなだらかな形状であることが好ましく、各々の間には段差、隙間、肉盛り部などがないことが好ましい。
検出用ポンプP1は、上流側が継ぎ手14eにより、下流側が継ぎ手14fにより、検出配管L1の途中であって、バッファータンク15の下流側に接続されている。なお、継ぎ手14fの下流には、さらに継ぎ手14gが設けられ、検出配管L1の下流端側が、鉛直方向に沿う下向きとなるように、曲線の配管と直線上の配管が接続されている。
検出用ポンプP1は、検出配管L1内の液を上流から下流に向かう正方向と下流から上流に向かう逆方向のいずれの方向にも送液可能なポンプである。
本実施形態の検出用ポンプP1は、ペリスタル型ポンプである。ペリスタル型ポンプは、軟質チューブをローラーでしごいて送液ないし送気するもので、チューブポンプ、ローラーポンプとも呼ばれる。ローラーでしごく方向を逆転させることにより、送液ないし送気の方向を逆転させることができるようになっている。ペリスタル型ポンプの市販品としてはペリスタポンプ(登録商標)が利用できる。
本発明の検出配管L1に設ける検出用ポンプP1としては、吐出口側に三方弁等の流路切り替え手段を設けたシリンジポンプを使用してもよい。
本実施形態の分析装置は、検出用ポンプP1を逆方向(下流から上流に向かう方向)に駆動する工程を含む動作を行う。
逆方向に駆動する工程の一例としては、検出配管L1内に液がない状態で、検出用ポンプP1を逆方向に駆動し、検出配管L1内の下流端から引き込んだ空気を、サンプルカップ11内にバブリングする例が挙げられる。
バブリングは、サンプルカップ11内の液を撹拌する手段、あるいは、サンプルカップ11内の液が検出配管L1に進入することを防止する手段として有用である。
バブリングの際、検出配管L1の下流端側やバッファータンク15内に若干の液が残留していても、バッファータンク15の作用により、フローセル21やサンプルカップ11に逆流することを防止できる。
なお、バブリングは、検出配管L1に液が入っていない状態で行うので、必要に応じて、事前に検出用ポンプP1を正方向(上流から下流に向かう方向)に駆動して、検出配管L1内の液を廃液タンクに廃液しておく。
また、検出用ポンプP1を逆方向に駆動する前に、サンプルカップ11内の測定対象液の一部を、バッファータンク15に測定対象液が到達しない範囲でフローセル21内に吸引し、その後、検出用ポンプP1を逆方向に駆動して、吸引した測定対象液をサンプルカップ内に戻す工程を含む動作を行う態様も好ましい。
この様な態様は、フローセル21の共洗いや、ブランク液の吸光度測定を行う際に有用である。
本実施形態の分析装置は、共洗いを行う場合、以下のステップを順次行う。
ステップD1:検出用ポンプP1を正方向に駆動して、サンプルカップ11内の測定対象液Rの一部を、バッファータンク15に測定対象液Rが到達しない範囲でフローセル21内に吸引する。
ステップD2:検出用ポンプP1を逆方向に駆動して、フローセル21内に吸引した測定対象液Rをサンプルカップ11内に戻す。
ステップD3:検出用ポンプP1を正方向に駆動して、サンプルカップ11内の測定対象液Rの一部を前記フローセル内に吸引する。
ステップD4:吸光度検出部20で測定対象液Rの吸光度を測定する。
ステップD5:検出用ポンプP1を正方向に駆動して、サンプルカップ11内の測定対象液の全量を、フローセル21を経由して、廃液タンクに廃液する。
ステップD1では、図3に示すように、検出配管L1内の液がx方向に移動するように検出用ポンプP1を正方向に駆動し、サンプルカップ11内の測定対象液Rの一部をフローセル21内に吸引する。
このとき、フローセル21内に吸引する測定対象液Rの量は、バッファータンク15まで至らないよう、共洗いのために必要な最小限の量とする。吸引量は、検出用ポンプP1の駆動時間で制御することができる。
次にステップD2では、図4に示すように、検出配管L1内の液がy方向に移動するように検出用ポンプP1を逆方向に駆動し、フローセル21に吸引した測定対象液Rをサンプルカップ11に戻す。
このとき、検出配管L1の下流側に残っていた前回測定後の洗浄水等の残液が、廃液Gとして逆流してくるが、バッファータンク15により、上昇が止められ、フローセル21への逆流が防止される。
但し、検出用ポンプP1の逆方向での駆動を長く行い過ぎるとバッファータンク15を超えて逆流する恐れがあるので、検出用ポンプP1の駆動時間は、ステップD1における検出用ポンプP1の駆動時間と同等とするか、ステップD1における検出用ポンプP1の駆動時間より僅かに長めとする。
次にステップD3では、図5に示すように、検出配管L1内の液がx方向に移動するように検出用ポンプP1を正方向に駆動し、サンプルカップ11内の測定対象液Rの一部をフローセル21内に吸引する。
このとき、フローセル21内に吸引する測定対象液Rの量は、ある程度バッファータンク15まで至っても差し支えないので、ステップD1の吸引量より多めとし、フローセル21内全体に、測定対象液Rが確実に充填される量とする。吸引量は、検出用ポンプP1の駆動時間で制御することができ、ステップD1における検出用ポンプP1の駆動時間より長めとする。
そして、図5の状態で、ステップD4として、吸光度検出部20で測定対象液Rの吸光度を測定する。
次いで、ステップD5として、検出用ポンプP1をさらに正方向に駆動して、サンプルカップ11内の測定対象液Rの全量を、フローセル21を経由して、廃液タンクに廃液Gとして廃液する。
本実施形態の分析装置は、ブランク測定を行う場合、上記ステップD1〜D4を順次行う。ただし、ブランク測定を行う場合のステップD3は、ステップD1と同様に、測定対象液R(ブランク液)の一部を、バッファータンク15に測定対象液Rが到達しない範囲でフローセル21内に吸引する。
ブランク測定を行うために、上記ステップD1〜D4を行った後は、ステップD2と同様にしてブランク液をサンプルカップ11に戻す。そして、サンプルカップ11内でブランク液に発色用試薬を添加して発色液を得、この発色液を測定対象液Rとして、上記ステップD1〜D5を順次行えばよい。
また、吸光度測定後、検出配管L1を洗浄する場合は、以下のステップを行う。
ステップD6:サンプルカップ11に洗浄水Wを導入する。
ステップD7:検出用ポンプP1を正方向に駆動して、サンプルカップ11内の洗浄水Wの一部を、フローセル21を経由して、廃液タンクに廃液する。
ステップD8:検出用ポンプP1を逆方向に駆動して、検出配管L1内の洗浄水Wをサンプルカップ11に戻し、その後サンプルカップ11内に残った洗浄水Wと共に排液する。
ステップD6で、サンプルカップ11に洗浄水Wを導入した後、ステップD7として、図6に示すように、検出用ポンプP1を正方向に駆動して、サンプルカップ11内の洗浄水Wの一部を、フローセル21を経由して、廃液タンクに廃液Gとして廃液する。
検出配管L1内は、ある程度洗浄水Wを流せば、次回の測定に支障がない程度に洗浄される。充分に洗浄された検出配管L1に残留した洗浄水Wは、ステップD8のようにしてサンプルカップ11に戻し、サンプルカップ11内の残りの洗浄水Wと共に、廃液タンクに入れずに排液することが好ましい。
なお、ステップD7として、サンプルカップ11内の洗浄水Wの全量を廃液タンクに廃液Gとして廃液しても差し支えないが、廃液Gの量を徒に増加させることになり好ましくない。
ステップD6は、人手により行ってもよいが、下流端がサンプルカップ11に洗浄水Wを吐出可能な位置に配置された純水配管(洗浄水用の配管)を設け、ポンプ等により自動で洗浄水Wをサンプルカップ11に導入することが好ましい。
ステップD8は、人手により行ってもよいが、サンプルカップ11内の液を排液する排液配管を設け、ポンプ等により自動でサンプルカップ11内の洗浄水を排液することが好ましい。
以上のステップを行うことにより、次測定等に悪影響を及ぼすことなく、フローセル21内を測定対象液Rで共洗いして正確な吸光度測定を行ったり、ブランク測定を行ったりすることができ、不要となった測定対象液Rは、サンプルカップ11に戻すことなく廃液することができる。
そのため、サンプルカップに戻してから廃液する時間が不要となり、迅速な測定が可能となる。
さらに、本実施形態では、測定対象液Rの廃液後、洗浄水Wを導入し、導入した洗浄水Wの一部で検出配管L1を洗浄して廃液するが、残りは排液している。本実施形態では、サンプルカップ11から廃液する必要がないため、洗浄水Wの残りを排液することが容易である。
また、排液配管を用いる場合、サンプルカップに戻した廃液を排液と区別するために、排液及び廃液を兼用する配管に三方弁を設けたり、各々専用のポンプを使用したりする必要がないため、分析装置全体の構成が複雑とならない。
なお、本実施形態における測定対象液Rは、試料液と1種以上の試薬とが反応することによって得られた反応液であることが好ましい。
試料液は、下流端が前記サンプルカップに試料液を吐出可能な位置に配置された試料液配管によってサンプルカップ11に導入されることが好ましい。
また、1種以上の試薬は、下流端がサンプルカップ11に試薬を吐出可能な位置に配置された1以上の試薬吐出配管によって試料液に添加されることが好ましい。
図7に、本発明の一実施例に係る分析装置として、全窒素濃度と全りん濃度を測定する分析装置を示すが、本発明の分析装置はこの実施例に限定されるものではなく、具体的な構成や動作手順は、種々変更することが可能である。
本実施例の分析装置は、反応槽10、加熱槽13、吸光度検出部20、液を移動させるための配管及びポンプ等、及び装置全体を制御する制御部30を備えている。
反応槽10はサンプルカップ11とサンプルカップ11を覆う蓋材12とからなり、蓋材12を貫通して、検出配管L1、試料液配管L2、第1試薬吐出配管L3、第2試薬吐出配管L4、第3試薬吐出配管L5、全窒素用分解配管L6、全窒素分解液排出管L13、全りん用分解配管L7、純水配管L8、及び排液配管L9が反応槽10に挿入されている。
検出配管L1は、図1で説明したように、上流端がサンプルカップ11内に挿入され、下流端が廃液タンクT7に挿入されている。また、検出配管L1の途中に、上流側から順次設けられた吸光度検出部20、バッファータンク15、及び検出用ポンプP1を備えている。
試料液配管L2の上流端には、図示を省略する受水槽等の試料液の供給源に接続され、下流端は、サンプルカップ11に試料液を吐出可能な位置に配置されている。試料液配管L2の途中には、試料液ポンプP2が設けられている。
第1試薬吐出配管L3、第2試薬吐出配管L4、第3試薬吐出配管L5は、いずれも試薬吐出配管であり、各々の下流端は、各々サンプルカップ11に液体試薬を吐出可能な位置に配置されている。
一方、各々の試薬吐出配管の上流端には加圧用配管L10が接続されており、加圧用配管L10にはエアポンプP10が設けられている。エアポンプP10は停止時に加圧用配管L10を閉塞しない構造とされており、加圧用配管L10の上流端は大気開放とされている。
第1試薬吐出配管L3には、加圧用配管L10に接続された上流側に第5常閉弁V5が設けられ、その下流側には、上流側から順に配管A、配管B、配管Cが接続されている。
第2試薬吐出配管L4には、加圧用配管L10に接続された上流側に第6常閉弁V6が設けられ、その下流側には配管Dが接続されている。
第3試薬吐出配管L5には、加圧用配管L10に接続された上流側に第7常閉弁V7が設けられ、その下流側には配管Eが接続されている。
配管Aは、上流端が水酸化ナトリウム溶液を収容する第1試薬タンクT1に挿入されており、下流端は接続点aにおいて第1試薬吐出配管L3に接続しており、途中に第1試薬ポンプP3が設けられている。
配管Bは、上流端がペルオキソ二硫酸カリウム溶液を収容する第2試薬タンクT2に挿入されており、下流端は接続点bにおいて第1試薬吐出配管L3に接続しており、途中に第2試薬ポンプP4が設けられている。
配管Cは、上流端がL−アスコルビン酸溶液を収容する第3試薬タンクT3に挿入されており、下流端は接続点cにおいて第1試薬吐出配管L3に接続しており、途中に第3試薬ポンプP5が設けられている。
配管Dは、上流端が塩酸溶液を収容する第4試薬タンクT4に挿入されており、下流端は接続点dにおいて第2試薬吐出配管L4に接続しており、途中に第4試薬ポンプP6が設けられている。
配管Eは、上流端がモリブデン酸アンモニウム溶液を収容する第5試薬タンクT5に挿入されており、下流端は接続点eにおいて第3試薬吐出配管L5に接続しており、途中に第5試薬ポンプP7が設けられている。
配管A、配管B、配管C、配管D、配管Eは、いずれも試薬吐出配管に液体試薬を供給する試薬供給配管であり、各々の試薬供給配管に設けられた試薬ポンプは、その液体試薬を移動させる送液手段である。
第1試薬ポンプP3を動作させることにより第1試薬タンクT1の試薬が、第2試薬ポンプP4を動作させることにより第2試薬タンクT2の試薬が、第3試薬ポンプP5を動作させることにより第3試薬タンクT3の試薬が、第4試薬ポンプP6を動作させることにより第4試薬タンクT4の試薬が、第5試薬ポンプP7を動作させることにより第5試薬タンクT5の試薬が、各々接続する試薬吐出配管に供給されるようになっている。
それぞれの試薬供給配管に設けられた試薬ポンプは、停止時に試薬供給配管を、当該試薬ポンプが設けられた位置において気密を保って閉塞する。これにより、停止時に各々が設けられた試薬供給配管と試薬吐出配管との接続点と、当該ポンプとの間に試薬を保持できるようになっている。
試薬供給配管に設けられた試薬ポンプとしては、逆止弁を有するシリンジポンプやペリスタル型ポンプを好適に使用できる。
本実施形態では、待機状態では、各試薬供給配管の液体試薬は各々試薬供給配管の上流端から各接続点まで充填されており、以下のいずれかの態様により、試薬供給配管のいずれかから、各接続点を超えて試薬吐出配管のいずれかに供給された試薬の全量が反応槽10のサンプルカップ11に吐出されるように構成されている。
なお、本明細書における「全量が吐出される」とは、実質的に全量が吐出されることを意味し、不可避的に僅かな残液が配管に付着して残る場合も、「全量が吐出される」に該当する。
第1の態様では、エアポンプP10を動作させた状態で第5常閉弁V5、第6常閉弁V6、第7常閉弁V7のいずれかをON(開)とした状態でその常閉弁に接続するいずれかの試薬供給配管に設けられた試薬ポンプを動作させる。すると、試薬供給配管から接続点を超えて試薬吐出配管に至った試薬の全量をサンプルカップ11に噴き出すことができる。
例えば、第5常閉弁V5をON(開)とし、エアポンプP10を動作させた状態で第1試薬ポンプP3を動作させると、第1試薬タンクT1内の試薬は、配管Aから接続点aを超えて第1試薬吐出配管L3に至った分の全量が、直ちにエアによりサンプルカップ11へと吐出されるようになっている。
第2の態様では、接続点の高さ位置を、各試薬吐出配管の下流端の高さ位置よりも高くしておく。
そして、第5常閉弁V5、第6常閉弁V6、第7常閉弁V7の総てをOFF(閉)、エアポンプP10をOFFの状態で、いずれかの試薬供給配管に接続された試薬ポンプを動作させると、その試薬吐出配管の接続点に向けて所定量の液体試薬が移動する。接続点を超えて試薬吐出配管に至った液体試薬は、上流側が常閉弁により閉塞されているため、試薬吐出配管の下流側に入る。
その後、その試薬ポンプを停止し、液体試薬が導入された試薬吐出配管に設けられた常閉弁をON(開)とすると、接続点が大気開放状態の加圧用配管L10の上流端と接続されるので、接続点を超えて試薬吐出配管に供給された液体試薬の全量は、自重により落下し、試薬吐出配管の下流端からサンプルカップ11に向けて吐出される。
なお、接続点と下流端の間に接続点よりも高い部分がある場合は、その高い部分を超えて、接続点より低くなる部分(自重落下点)まで液体試薬を導入してから、試薬ポンプを停止することが必要である。自重落下点まで液が充填されていないと、接続点が大気開放状態となっても、自重による落下が生じない。
そして、その後、ON(開)とした弁をONのままエアポンプP10を動作させると、試薬吐出配管の各接続点の下流側に僅かに残った残液をサンプルカップ11に噴き出すことができる。
例えば、第1試薬タンクT1内の試薬のサンプルカップ11への供給は以下のように行う。まず、第5常閉弁V5、第6常閉弁V6、第7常閉弁V7の総てをOFF(閉)、エアポンプP10をOFFの状態で、第1試薬ポンプP3を動作させ、配管Aから接続点aに向けて第1試薬タンクT1内の試薬の所定量を移動させる。接続点aを超えて第1試薬吐出配管L3に至った試薬は、上流側が第5常閉弁V5により閉塞されているため、第1試薬吐出配管L3の下流側に入る。
その後、その試薬ポンプを停止し、液体試薬が導入された試薬吐出配管に設けられた常閉弁をON(開)とすると、接続点aが大気開放状態の加圧用配管L10の上流端と接続されるので、接続点aを超えて第1試薬吐出配管L3に供給された液体試薬の全量は、自重により落下し、第1試薬吐出配管L3の下流端からサンプルカップ11に向けて吐出される。
そして、その後第5常閉弁V5をON(開)としたままエアポンプP10を動作させると、接続点aの下流側に僅かに残った残液をサンプルカップ11に噴き出すことができる。
いずれの場合にも、接続点を超えて試薬供給配管から試薬吐出配管に至った分量の試薬の全量をサンプルカップ11に導入することができる。また、エアによりサンプルカップ11内の液を撹拌できるので、導入した試薬と試料液等を充分に混合できる。
また、サンプルカップ11に試薬を導入した後は、試薬が各試薬供給配管の接続点から試薬ポンプまでの間に充填された状態で保持されるので、次回の試薬供給に対応できる。
また、サンプルカップ11に試薬を導入した後の試薬吐出配管には試薬が入っていない状態となるため、試薬吐出配管の先端から、意図しない時点でサンプルカップ11に試薬が落下することを防止できると共に、複数の試薬供給配管を一つの試薬吐出配管に接続することも可能となっている。
全窒素用分解配管L6と全りん用分解配管L7は、各々反応槽10より上方において加熱分解部を有する。加熱分解部は、全窒素用分解配管L6と全りん用分解配管L7が加熱槽13に覆われている部分である。
全窒素用分解配管L6と全りん用分解配管L7の下流端は、各々サンプルカップ11の底部まで挿入されている。
全窒素用分解配管L6における加熱分解部の反応槽10側には第1常閉弁V1が、反応槽10と反対側には第2常閉弁V2が設けられている。
同様に、全りん用分解配管L7における加熱分解部の反応槽10側には第3常閉弁V3が、反応槽10と反対側には第4常閉弁V4が設けられている。
また、全窒素分解液排出管L13の上流端側は全窒素用分解配管L6の加熱分解部と第1常閉弁V1との間に接続しており、全窒素分解液排出管L13には、第9常閉弁V11が設けられている。
全窒素用分解配管L6と全りん用分解配管L7の上流端は、共通配管L12を介して加圧用配管L10に接続されている。
加圧用配管L10の共通配管L12が接続されている箇所と、第1試薬吐出配管L3、第2試薬吐出配管L4、及び第3試薬吐出配管L5が接続されている部分の間には、第8常閉弁V8が設けられている。
また、純水配管L8の上流端は純水タンクT8に挿入され、下流端は、サンプルカップ11に純水を吐出可能な位置に配置されている。
純水配管L8には、上流側から順に第1三方弁V9、第2三方弁V10が設けられている。
第1三方弁V9には、純水ポンプP8の吐出口が接続されている。本実施形態において、純水ポンプP8はシリンジポンプである。
第1三方弁V9は、純水ポンプP8の吐出口側が共通ポート、純水タンクT8側が常閉ポート、第2三方弁V10側が常開ポートとされている。
また、第2三方弁V10には、加熱槽洗浄用配管L11の上流端が接続されている。加熱槽洗浄用配管L11の下流端は、加圧用配管L10と共通配管L12の接続箇所に接続している。
第2三方弁V10は、第1三方弁V9側が共通ポート、純水配管L8の下流端側が常閉ポート、加熱槽洗浄用配管L11側が常開ポートとされている。
サンプルカップ11内の液の加熱分解部への吸い上げは、純水ポンプP8の吸引動作で行われるようになっている。全窒素用分解配管L6と全りん用分解配管L7の各々における加熱分解部への吸い上げのタイミングは、別々とされる。
なお、加熱分解部への吸い上げのための純水ポンプP8の吸引動作の前には、純水ポンプP8のプランジャは吐出した位置とされている。
全窒素用分解配管L6への吸い上げ時における純水ポンプP8の吸引動作は、第1常閉弁V1、第2常閉弁V2はON(開)、第3常閉弁V3、第4常閉弁V4、第9常閉弁V11はOFF(閉)、第8常閉弁V8はOFF(閉)、第1三方弁V9はOFF(T8側が閉)、第2三方弁V10はOFF(L11側が開)の状態で行われる。
全りん用分解配管L7への吸い上げ時における純水ポンプP8の吸引動作は、第1常閉弁V1、第2常閉弁V2、第9常閉弁V11はOFF(閉)、第3常閉弁V3、第4常閉弁V4はON(開)、第8常閉弁V8はOFF(閉)、第1三方弁V9はOFF(T8側が閉)、第2三方弁V10はOFF(L11側が開)の状態で行われる。
液を導入した加熱分解部の加圧は、エアの圧送により行われるようになっている。加熱分解部へのエアの圧送は、エアポンプP10を動作させることにより行う。
全窒素用分解配管L6の加熱分解部を加圧する際は、第1常閉弁V1、第9常閉弁V11、第3常閉弁V3、及び第4常閉弁V4はOFF(閉)、第2常閉弁V2はON(開)、第8常閉弁V8はON(開)、第2三方弁V10はON(V8側が閉)とされる。
全りん用分解配管L7の加熱分解部を加圧する際は、第1常閉弁V1、第2常閉弁V2、第9常閉弁V11、及び第3常閉弁V3はOFF(閉)、第4常閉弁V4はON(開)、第8常閉弁V8はON(開)、第2三方弁V10はON(V8側が閉)とされる。
そして、エアポンプP10を停止し、第1常閉弁V1〜第4常閉弁V4、及び第1三方弁V9を総てOFF(閉)とした状態で、加熱槽13によって加熱分解部が加熱され、各加熱分解部に導入された液の加熱分解がされるようになっている。
なお、加熱槽13の温度は、加熱分解時以外は、全工程を通じて約70℃の予熱状態とされ、加熱分解時には120℃とされるようになっている。
その後、全窒素用分解配管L6と全りん用分解配管L7の各々における加熱分解部の圧抜きと液(加熱分解液)をサンプルカップ11に戻すタイミングは、別々とされる。
全窒素用分解配管L6における加熱分解部の圧抜きは、第9常閉弁V11をON(開)とすることにより行う。そして、加熱分解液のサンプルカップ11への戻しは、第9常閉弁V11と第2常閉弁V2をON(開)とすることにより、全窒素分解液排出管L13を通して液をサンプルカップ11に落下させ、その後第8常閉弁V8をON(開)、第2三方弁V10をON(V8側が閉)の状態でエアポンプP10を動作させることにより、全窒素用分解配管L6内の残液を追い出すようにして行われる。
なお、全窒素測定用の加熱分解液を全窒素分解液排出管L13を介して戻すのは、全窒素用分解配管L6に残留する未加熱のペルオキソ二硫酸カリウム溶液が加熱分解液に混入することを防ぐためである。未加熱のペルオキソ二硫酸カリウム溶液は、全窒素測定の妨害成分となる。
全りん用分解配管L7における加熱分解部の圧抜きは、第3常閉弁V3をON(開)とすることにより行う。そして、加熱分解液のサンプルカップ11への戻しは、第3常閉弁V3と第4常閉弁V4がをON(開)とすることにより液をサンプルカップ11に落下させ、その後第8常閉弁V8をON(開)、第2三方弁V10をON(V8側が閉)の状態でエアポンプP10を動作させることにより、全りん用分解配管L7内の残液を追い出すようにして行われる。
加熱分解部の洗浄は、純水を加熱分解部に流すことにより行われる。具体的には、第1常閉弁V1と第2常閉弁V2、第9常閉弁V11と第2常閉弁V2、又は第3常閉弁V3と第4常閉弁V4のいずれか1組以上がON(開)とされ、第8常閉弁V8、第1三方弁V9、第2三方弁V10のいずれもがOFFの状態で純水ポンプP8が吐出動作をするようになっている。
また、洗浄や希釈のために、サンプルカップ11に直接純水を導入する作業は、第8常閉弁V8をOFF(閉)、第1三方弁V9をOFF(第2三方弁V10側が開)、第2三方弁V10をON(純水配管L8の下流端側を開)の状態で純水ポンプP8を吐出動作するようになっている。
なお、洗浄や希釈の作業前には、第1三方弁V9をON(純水タンクT8側が開)の状態で、純水ポンプP8の吸引動作が行われ、純水ポンプP8に純水が充填した状態とされている。
排液配管L9の上流端は、サンプルカップ11の底部まで挿入されている。下流端は、排液を装置外に排液するため、装置の排液口に至る。
排液配管L9の途中には、排液ポンプP9が設けられている。
本実施例の装置による全窒素濃度と全りん濃度の測定は、制御部30の制御の下、以下の手順により行われる。
1.全窒素サンプル調整
まず、試料液配管L2により、所定量の試料液をサンプルカップ11に導入する。ここで、必要に応じて、純水配管L8から純水をサンプルカップ11に導入して試料液を希釈する。次いで、全窒素測定用の加熱分解試薬である第1試薬タンクT1の水酸化ナトリウム溶液と第2試薬タンクT2のペルオキソ二硫酸カリウム溶液をサンプルカップ11に導入し、試料液と加熱分解試薬を混合し、全窒素サンプル液とする。
そして、全窒素サンプル液の全量を全窒素用分解配管L6の加熱槽13(予熱状態)に収容されている部分(加熱分解部)まで吸引し、第1常閉弁V1と第2常閉弁V2をOFF(閉)の状態で、全りんサンプル調整を行っている間待機する。
2.全りんサンプル調整
サンプルカップ11内を洗浄した後、試料液配管L2により、所定量の試料液をサンプルカップ11に導入する。ここで、必要に応じて、純水配管L8から純水をサンプルカップ11に導入して試料液を希釈する。次いで、全りん測定用の加熱分解試薬である第2試薬タンクT2のペルオキソ二硫酸カリウム溶液をサンプルカップ11に導入し、試料液と加熱分解試薬を混合し、全りんサンプル液とする。
そして、全りんサンプル液の全量を全りん用分解配管L7の加熱槽13(予熱状態)に収容されている部分(加熱分解部)まで吸引して、第3常閉弁V3と第4常閉弁V4を閉状態とする。
3.加熱分解
全窒素用分解配管L6の加熱分解部を加圧し、次いで、全りん用分解配管L7の加熱分解部を加圧する。
そして、加熱槽13の温度を120℃として、30分間、全窒素用分解配管L6の全窒素サンプル液と全りん用分解配管L7の全りんサンプル液を加熱分解し、各々全窒素測定用の加熱分解液と全りん測定用の加熱分解液とする。
加熱分解により、試料液中の窒素化合物はすべて酸化されて硝酸イオンとなる。また、試料液中のリン化合物はすべて酸化されてリン酸イオンとなる。
加熱分解後、各加熱分解部の圧抜きをする。
4.全窒素測定
全窒素用分解配管L6の加熱分解液を、圧抜き後、全窒素分解液排出管L13を介してサンプルカップ11に戻す。ここに、第4試薬タンクT4の塩酸を導入してpHを2〜3に調整し、全窒素測定用の測定対象液Rを得る。
次いで、図3〜図5を用いて説明した手順に従って、吸光度検出部20で吸光度を測定する。
吸光度は、硝酸イオン濃度に対応する波長と、硝酸イオンの吸収がなく、濁り成分等の量に対応する波長で測定される。そして、両波長の測定結果と、予め求めた検量線情報に基づき、試料液の全窒素濃度が求められる。
例えば、日本の、昭和49年環境庁(現・環境省)告示第64号及びJIS K 0102:2016の45では、硝酸イオン濃度に対応する波長220nmと、硝酸イオンの吸収がなく、濁り成分の量に対応する波長254nmの各波長の吸光度を測定し、220nmの吸光度から254nmの吸光度を差し引いた値を、予め求めた検量線情報に基づき換算することで、試料液の全窒素濃度が求められる。
また、中国の規格「HJ/ T 102−2003」、「GB 11894−89」では、硝酸イオン濃度に対応する波長220nmと、硝酸イオンの吸収がなく、濁り成分等の量に対応する波長275nmの各波長の吸光度を測定し、220nmの吸光度から275nmの吸光度の2倍を差し引いた値を、予め求めた検量線情報に基づき換算することで、試料液の全窒素濃度が求められる。
吸光度測定後、サンプルカップ11内の測定対象液Rを廃液タンクT7に廃液し、その後必要に応じて図6を用いて説明した手順に従って検出配管L1を洗浄する。検出配管L1を洗浄する場合は、洗浄水Wとしては、純水で全窒素用分解配管L6を洗浄し、その後サンプルカップ11に吐出された水を用いることが好ましい。
これにより、全窒素用分解配管L6とサンプルカップ11と検出配管L1の総てを洗浄できる。
図6を用いて説明したように、検出配管L1内を充分に洗浄した後に、検出配管L1のバッファータンク15等に残った洗浄水は、検出用ポンプP1を逆方向に駆動して、サンプルカップ11内に戻し、サンプルカップ11に残った洗浄水と共に、排液配管L9から排液することが好ましい。
5.全りん測定
全りん用分解配管L7の加熱分解液をサンプルカップ11に戻す。ここに、第3試薬タンクT3のL−アスコルビン酸溶液を加えたブランク液を測定対象液Rとして得る。
次いで、図3〜図5を用いて説明した手順に従って、吸光度検出部20でブランク液のリン酸イオンに基づくモリブデン青に対応する波長(詳細は後述する。)における吸光度を測定する。
その後、ブランク液を廃液することなく、図4に示すようにしてサンプルカップ11に戻し、これに第5試薬タンクT5のモリブデン酸アンモニウム溶液を導入してモリブデン青が生成した発色液を測定対象液Rとして得る。
次いで、図3〜図5を用いて説明した手順に従って、吸光度検出部20で発色液のリン酸イオンに基づくモリブデン青に対応する波長における吸光度を測定する。
例えば、日本の、昭和49年環境庁(現・環境省)告示第64号及びJIS K 0102:2016 46.3では、モリブデン青に対応する波長として、波長800nmを採用しているので、波長800nmにおける発色液の吸光度からブランク液の吸光度を差し引いた値を、予め求めた検量線情報に基づき換算することで、試料液の全りん濃度が求められる。
また、中国の規格「HJ/ T 103−2003」、「GB 11893−89」では、モリブデン青に対応する波長として、波長700nmを採用しているので、波長700nmにおける発色液の吸光度からブランク液の吸光度を差し引いた値を、予め求めた検量線情報に基づき換算することで、試料液の全りん濃度が求められる。
なお、周囲温度が低いためにサンプルカップ11に戻したブランク液の温度が低くなりすぎている場合は、モリブデン酸アンモニウム溶液を導入する前に、ブランク液を全りん用分解配管L7の加熱分解部に戻し、予熱で再加熱してもよい。これにより、モリブデン青を生成する反応が促進される。
吸光度測定後、サンプルカップ11内の液を廃液タンクT7に廃液し、その後図6を用いて説明した手順に従って検出配管L1を洗浄する。洗浄水Wとしては、純水で全りん用分解配管L7を洗浄し、その後サンプルカップ11に吐出された水を用いることが好ましい。
これにより、全りん用分解配管L7とサンプルカップ11と検出配管L1の総てを洗浄できる。
図6を用いて説明したように、検出配管L1内を充分に洗浄した後に、検出配管L1のバッファータンク15等に残った洗浄水は、検出用ポンプP1を逆方向に駆動して、サンプルカップ11内に戻し、サンプルカップ11に残った洗浄水と共に、排液配管L9から排液することが好ましい。
10 反応槽
11 サンプルカップ
12 蓋材
13 加熱槽
15 バッファータンク
20 吸光度検出部
21 フローセル
30 制御部
L1 検出配管
L2 試料液配管
L3 第1試薬吐出配管
L4 第2試薬吐出配管
L5 第3試薬吐出配管
L6 全窒素用分解配管
L7 全りん用分解配管
L8 純水配管
L9 排液配管
L10 加圧用配管
L11 加熱槽洗浄用配管
L12 共通配管
L13 全窒素分解液排出管
P1 検出用ポンプ
P2 試料液ポンプ
P3 第1試薬ポンプ
P4 第2試薬ポンプ
P5 第3試薬ポンプ
P6 第4試薬ポンプ
P7 第5試薬ポンプ
P8 純水ポンプ
P9 排液ポンプ
P10 エアポンプ

Claims (8)

  1. 測定対象液が収容されるサンプルカップと、上流端が前記サンプルカップ内に挿入され、下流端が廃液タンクの前記廃液タンク内の廃液に浸漬しない位置まで挿入される検出配管と、前記検出配管の途中に、上流側から順次設けられた吸光度検出部、バッファータンク、及びポンプとを備え、
    前記吸光度検出部は、フローセルを有する吸光度計であって、前記フローセルが前記検出配管の途中に接続され、
    前記バッファータンクは、内径が上流から下流に向けて漸増しその後漸減するように形成された部分を有しており、上流側が下流側より上方となるように前記検出配管の途中に接続され、
    前記ポンプは、前記検出配管内の液を上流から下流に向かう正方向と下流から上流に向かう逆方向のいずれの方向にも送液可能であることを特徴とする分析装置。
  2. 前記ポンプを逆方向に駆動する工程を含む動作を行う、請求項1に記載の分析装置。
  3. 前記ポンプを正方向に駆動して、前記サンプルカップ内の前記測定対象液の一部を、前記バッファータンクに前記測定対象液が到達しない範囲で前記フローセル内に吸引後、前記ポンプを逆方向に駆動して、吸引した前記測定対象液を前記サンプルカップ内に戻す工程を含む動作を行う、請求項2に記載の分析装置。
  4. 下記ステップを順次行うことを特徴とする請求項1に記載の分析装置。
    ステップD1:前記ポンプを正方向に駆動して、前記サンプルカップ内の前記測定対象液の一部を、前記バッファータンクに前記測定対象液が到達しない範囲で前記フローセル内に吸引する。
    ステップD2:前記ポンプを逆方向に駆動して、前記フローセル内に吸引した前記測定対象液を前記サンプルカップ内に戻す。
    ステップD3:前記ポンプを正方向に駆動して、前記サンプルカップ内の前記測定対象液の一部を前記フローセル内に吸引する。
    ステップD4:前記吸光度検出部で前記測定対象液の吸光度を測定する。
    ステップD5:前記ポンプを正方向に駆動して、前記サンプルカップ内の前記測定対象液の全量を、前記フローセルを経由して、前記廃液タンクに廃液する。
  5. 前記ステップD5に続いて下記ステップを順次行うことを特徴とする請求項4に記載の分析装置。
    ステップD6:前記サンプルカップに洗浄水を導入する。
    ステップD7:前記ポンプを正方向に駆動して、前記サンプルカップ内の洗浄水の一部を、前記フローセルを経由して、前記廃液タンクに廃液する。
    ステップD8:前記ポンプを逆方向に駆動して、前記検出配管内の洗浄水を前記サンプルカップに戻し、その後前記サンプルカップ内に残った洗浄水と共に排液する。
  6. さらに、下流端が前記サンプルカップに試料液を吐出可能な位置に配置された試料液配管と、下流端が前記サンプルカップに試薬を吐出可能な位置に配置された1以上の試薬吐出配管を備え、
    前記測定対象液は、前記試料液配管によって前記サンプルカップに導入された試料液と前記1以上の試薬吐出配管によって前記サンプルカップに導入された1種以上の試薬とが反応することによって得られた反応液である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の分析装置。
  7. 前記測定対象液が、試料液にペルオキソ二硫酸カリウム溶液を添加し加熱分解して得られた加熱分解液に、L−アスコルビン酸溶液とモリブデン酸アンモニウム溶液を反応させて得られた発色液である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の分析装置。
  8. 前記測定対象液が、試料液にペルオキソ二硫酸カリウム溶液と水酸化ナトリウム溶液を添加し加熱分解して得られた加熱分解液を、塩酸でpH調整した液である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の分析装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114047309A (zh) * 2021-11-09 2022-02-15 上海仪电科学仪器股份有限公司 一种用于解决在线水质监测仪器管路残液并充分反应的方法及装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06130072A (ja) * 1992-10-14 1994-05-13 Hitachi Ltd 自動分析装置
JP2000015245A (ja) * 1998-07-02 2000-01-18 Mito Rika Glass:Kk 非沸騰式蒸留精製装置
JP2001249140A (ja) * 2000-03-03 2001-09-14 Dkk Toa Corp 液滴下装置、並びにこれを用いた酸化反応装置及び分析装置
JP2001296305A (ja) * 2000-04-18 2001-10-26 Ebara Udylite Kk 試料溶液の自動分析装置および自動分析方法
JP2004093509A (ja) * 2002-09-03 2004-03-25 Dkk Toa Corp 全窒素・全りん測定装置
US20120045369A1 (en) * 2010-08-20 2012-02-23 Abb Technology Ag Chemical analysis apparatus
WO2015064687A1 (ja) * 2013-10-30 2015-05-07 積水メディカル株式会社 フロー式分析装置、及び、廃液分離方法
JP2018070727A (ja) * 2016-10-27 2018-05-10 ユニチカ株式会社 ポリアリレート樹脂

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101165190B1 (ko) * 2011-12-29 2012-07-11 주식회사 동일그린시스 저농도 총인 자동 측정 장치
JP5772886B2 (ja) * 2013-06-26 2015-09-02 東亜ディーケーケー株式会社 分析装置
CN203710899U (zh) * 2014-03-18 2014-07-16 连云港市三联化工有限公司 盐酸储罐防倒吸的尾气处理装置
JP6007959B2 (ja) * 2014-09-29 2016-10-19 東亜ディーケーケー株式会社 水銀自動測定システム及びその前処理装置
JP6730579B2 (ja) * 2015-12-07 2020-07-29 東亜ディーケーケー株式会社 分析装置
JP7015101B2 (ja) * 2016-03-16 2022-02-02 東亜ディーケーケー株式会社 分析方法および液体電極プラズマ発光分析装置
CN207488180U (zh) * 2017-11-29 2018-06-12 赣州华兴钨制品有限公司 一种分光光度计自动进样装置
CN207827055U (zh) * 2017-12-29 2018-09-07 眉山顺应动力电池材料有限公司 一种挥发性液体密封储罐呼吸气处理系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06130072A (ja) * 1992-10-14 1994-05-13 Hitachi Ltd 自動分析装置
JP2000015245A (ja) * 1998-07-02 2000-01-18 Mito Rika Glass:Kk 非沸騰式蒸留精製装置
JP2001249140A (ja) * 2000-03-03 2001-09-14 Dkk Toa Corp 液滴下装置、並びにこれを用いた酸化反応装置及び分析装置
JP2001296305A (ja) * 2000-04-18 2001-10-26 Ebara Udylite Kk 試料溶液の自動分析装置および自動分析方法
JP2004093509A (ja) * 2002-09-03 2004-03-25 Dkk Toa Corp 全窒素・全りん測定装置
US20120045369A1 (en) * 2010-08-20 2012-02-23 Abb Technology Ag Chemical analysis apparatus
WO2015064687A1 (ja) * 2013-10-30 2015-05-07 積水メディカル株式会社 フロー式分析装置、及び、廃液分離方法
JP2018070727A (ja) * 2016-10-27 2018-05-10 ユニチカ株式会社 ポリアリレート樹脂

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114047309A (zh) * 2021-11-09 2022-02-15 上海仪电科学仪器股份有限公司 一种用于解决在线水质监测仪器管路残液并充分反应的方法及装置

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