JP2587574B2 - イオン分析方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明はイオンクロマトグラフィーにおけ
る陰イオン又は陽イオンの分析に使用される溶離剤を化
学的に抑制するための方法に関する。イオンクロマトグ
ラフィーはイオンを分析する公知の技術であり、一般に
電解液を含む溶離剤を使用する。クロマトグラフィー分
離ステージと溶離剤抑制ステージとその後導電率検出器
によって行なわれる検出とから成る。クロマトグラフィ
ー分離ステージでは、注入サンプルのイオンは溶離剤と
して電解液を使用する分離カラムを通して溶離される。
抑制ステージでは電解液の導電率が抑制されるが、分離
されたイオンの導電率が導電率セルによって測定できる
よう分離されたイオンの導電率は抑制されない。米国特
許第3,897,213 号、第3,920,397 号、第3,925,019 号、
第3,956,559 号にはこの技術が詳細に述べられている。

【０００２】上記従来技術にはイオン交換樹脂ベッドに
よる、電解液の抑制すなわちストリッピングが記載され
ている。１９８１年７月２９日公開されたＥＰＡ公開第
32,770号には別の形状のサプレッサカラムが記載されて
おり、ここでは樹脂ベッドのかわりにフアイバー又はシ
ート状の帯電膜が使用されている。シート状の場合、サ
ンプル及び溶離剤はシートの一方を通過し、再生剤はシ
ートの他方の側を流れる。このシートは再生剤とクロマ
トグラフィ分離の流出液とを仕切るイオン交換膜から成
る。この膜は膜の交換可能なイオンと同じ電荷のイオン
を通過させ、溶離剤の電解液を弱く電離した状態に変換
し、その後イオン検出がされる。

【０００３】１９８３年３月３０日公開されたＥＰＡ公
開第75,371号には、改良された膜サプレッサ装置が開示
されている。ここでは中空フアイバーサプレッサにポリ
マーのビードが充填され、バンドの拡大を減少させてい
る。ここでは、このような充填は他の膜形状でも使用で
きるとの示唆がある。更にイオン帯電した充填ビードを
使用すればフアイバーサプレッサの機能を改善できると
の示唆もある。このような帯電粒子が改良するように機
能することについて、理論的な記載はない。

【０００４】１９８３年１月１２日公開されたＥＰＡ公
開第69,285号には別のサプレッサ装置が開示されてい
る。ここでは、クロマトグラフィーカラムからの流出液
はチャンネルの両側の平らな膜によって画定される流れ
チャンネルを通過する。再生剤溶液は、双方の膜の反対
側にあるチャンネルを通過する。フアイバーサプレッサ
に関すれば、平らな膜は膜の交換可能なイオンと同じ電
荷のイオンを通過する。流出液チャンネルの両側の電極
に電圧が印加されると、イオン交換の移動度が増加す
る。この電気透析膜サプレッサ装置の問題は、きわめて
高い電圧（５０〜５００ＤＣボルト）が必要なことであ
る。液体流れが脱イオン化すると、電気抵抗が増し、こ
の結果、かなりの熱が生じる。このような熱はノイズを
大幅に増加し感度を低下するので有効な検出をするには
好ましくない。

【０００５】海水脱塩のため流れ効率を改善するため、
電気透析分野では逆極性に帯電した膜の間の流れチャン
ネル内に設けられる帯電フアイバースクリーンが提案さ
れている。（海水脱塩技術１９（１９７６年）４６５−
４７０）個々のフアイバー状の電荷は陽イオン又は陰イ
オンであるので、一方の電荷のフアイバーしか積層体中
の対応する極性に帯電した透過選択性膜に接触しない。
このようなスクリーンは分析システムに適用できるとの
示唆はない。

【０００６】本発明の目的は、分離カラム、例えばクロ
マトグラフィーカラムから除去される分離イオンを含む
流出液流れの流れ中の溶離液の電解液を抑制する効果を
大幅に改善するための方法を提供することである。本発
明によれば、溶解された電解液を含む溶離剤の存在下で
イオンを分離するのに効果的な分離媒体を通して定量分
析されるイオンを含むサンプルを溶離し、クロマトグラ
フィー分離媒体中に電解液が存在するときに、正又は負
の共通のイオン電荷をもつ特定のイオン種を分離するた
めの装置から流出する流出液の電解液の導電率を、前記
特定のイオン種を通過させながら抑制するのに適した抑
制装置であって、少なくとも１つの再生剤区画手段と、
少なくとも１つの流出液区画手段と、前記再生剤および
流出液区画手段を仕切り、それらの手段と共にそれぞれ
再生剤流れチャンネルおよび流出液流れチャンネルを画
定するイオン交換膜シートとを含み、前記再生剤および
流出液区画手段の各々は、前記膜シートに対向し、シー
トと共に同一空間を延長する壁を含み、前記膜シートは
前記膜シートの交換可能なイオンと同じ電荷のイオンを
優先的に透過でき、前記抑制装置は更に、流出液流れチ
ャンネルの実質的に全長を延長する連続部分を含む前記
流出液流れチャンネルに配置された連続的な自己支持構
造体を含み、前記自己支持構造体は、この構造体の全長
に沿って前記流出液流れチャンネル内に連続した入り組
んだ流体流れ通路を画定し、液体流れに対して自由な横
方向液体連通のための開口を含み、前記構造体の外表面
は、前記膜シートの交換可能なイオンと同じ電荷の交換
可能なイオンから成るイオン交換部位を含み、前記流出
液区画手段は、前記特定のイオン種の電荷と反対の電荷
をもつイオンは流出液の流れに対して横方向に通過させ
るが、前記特定のイオン種は流出液の流れに対して横方
向に通過させないように形成されている、抑制装置の流
出液流れチャンネルに分離媒体から溶離した流出液を流
し、更に前記再生剤チャンネルに再生剤を同時に流し、
前記膜シートが前記膜シートの交換可能なイオンと同じ
電荷のイオンを透過すると共に逆極性の電荷のイオンの
透過を防止し、前記膜シートが再生剤と流出液との間に
透過選択性仕切りを形成し、前記自己支持構造体が前記
膜シートとこの膜シートから離れた前記流出液流れチャ
ンネルの領域との間で前記膜シートの交換可能なイオン
と同じ電荷のイオンに対してイオン交換部位から部位へ
の通路を与え、流出液区画手段が、前記特定のイオン種
の電荷と反対の電荷をもつイオンは流出液の流れに対し
て横方向に通過させるが、前記特定のイオン種は流出液
の流れに対して横方向に通過させないようにし、前記自
己支持構造体および膜シートにより、前記流出液流れチ
ャンネル内の前記自己支持構造体に沿って通過するイオ
ンを膜シートの活性イオン交換部位で流出液から抽出
し、膜シートを通して拡散し、前記再生剤のイオンと交
換し、それにより最終的に前記再生剤チャンネル内へ拡
散させ、更に処理された流出液中に含まれる分離された
特定のイオン種を検出するイオン分析方法が提供され
る。

【０００７】上記の連続的な自己支持構造体はイオン交
換部位を有するスクリーンを適当に含み、流出液流れチ
ャンネルにわたってイオン交換部位からイオン交換部位
までの移動路を与えるので装置の抑制効率を大幅に増加
する。別の実施態様では、連続的な自己支持構造体は模
様付けした壁等の状態の流出液区画壁に沿って膜に向っ
て延長する離間した突起を含むことができる。再生剤チ
ャンネルにも同じタイプの別の連続的な自己支持構造体
を配置することが好ましい。この連続的な自己支持構造
体は装置内に乱流を発生させ、イオン交換膜内の効率的
使用に寄与するよう働く。

【０００８】サンドイッチサプレッサと称される別の実
施態様では、第１膜と反対側に第２膜シートが設けら
れ、双方の膜の間に流出液流れチャンネルが画定され
る。流出液区画室と反対側の第２膜シート面には流れ通
過チャンネルを画定する第２再生剤区画室が設けられ、
これによりサプレッサ装置の容量が更に改善される。サ
ンドイッチサプレッサの長手方向に沿って、再生剤流れ
チャンネルの各々と連通する離間した電極を設けても良
い。電極の間に電圧を印加すると膜の間の当該イオンの
移動度が増加する。

【０００９】本発明による方法は、測定すべきイオン種
が陰イオンのみ又は陽イオンのみである場合に限り多数
のイオン種を測定するのに有効である。適当なサンプル
としては、表面水および他の液体、例えば工業用化学廃
液、体液、果実およびワイン等の飲料および飲料水があ
る。本明細書で「イオン種」という用語を使用する場
合、その用語はイオン状の種および本装置の条件下で電
離可能な分子成分を含む。

【００１０】抑制ステージの目的は、導電率および分析
流れバックグラウンドのノイズを下げる（すなわちＳ／
Ｎ比を上げる）と共にクロマトグラフィーの効率を保持
することにある。従って、次のパラメータがサプレッサ
の性能を表わす。すなわち（１）装置あたりのμEq／分
で測定される抑制の動的容量、（２）装置ごとのμS／c
mで測定されるバックグラウンド導電率、（３）分離器
内に保持される種に対する流れ注入高さの半分における
幅すなわち5.５（保持時間／高さの半分における幅）²
として測定されるクロマトグラフィー効率である。

【００１１】ここで「効率」なる用語は分離器から溶離
する分析液バンドの狭さを維持するときのクロマトグラ
フィー技術上の特性を示す。一方「容量」は、単位時間
あたりに抑制できる溶離剤の濃度を定量的に示す。図１
を参照すると、本図には、本発明を実施するための簡略
化された装置が示されている。この装置はクロマトグラ
フィー分離手段を含むが、この分離手段はクロマトグラ
フィー分離媒体を充填したクロマトグラフィーカラム１
０の形状をしている。上記の実施態様では、媒体はイオ
ン交換樹脂状であるが、他の実施態様では、この分離媒
体は多孔質の疏水性クロマトグラフィー樹脂で、実質的
に永久的に取付けられたものではないイオン交換部位は
取付けられるものではない。この装置は米国特許第4,26
5,634 号に開示されているような移動相イオンクロマト
グラフィーに使用される。疏水部およびイオン交換部位
を含むイオン交換部位形成化合物がカラムを通過され、
樹脂に可逆的に吸着されてイオン交換部位を形成する。

【００１２】カラム１０と直列にサプレッサ装置１１が
配置されているが、このサプレッサ装置はカラム１０か
らの溶離剤の電解液の導電率を抑制するが、分離された
イオンの導電率は抑制しない。通常分離されたイオンの
導電率は抑制プロセス中に大きくされる。サプレッサ装
置１１からの流出液は導電率セル１２状の検出器へ向け
られ、このセルはサプレッサ装置からのすべての分離さ
れたイオン種を検出するが、通過タイプの導電率セル状
であることが好ましい。適当なサンプルはサンプル注入
弁１３を通過するが、このサンプルはポンプ１５により
溶離剤リザーバ１４より引き出されサンプル注入弁１３
を通る溶液剤の溶液内を通過する。カラム１０を離れる
溶液はサプレッサ装置１１に向けられ、ここで電解液は
弱い導電性の状態に変換される。次に流出液は分離され
たイオン種と共にサプレッサ装置１１に処理されて、導
電率セル１２を通過する。

【００１３】導電率セル１２内で、イオン種が存在する
と、イオン物質の量に比例した電気信号が発生する。こ
の信号は一般にセル１２から導電率メータ（図示せず）
に送られるので、分離されたイオン種の濃度を検出でき
る。サプレッサ装置１１は、再生剤リザーバ１６又は他
の再生溶液のソースから成り、この再生剤はイオン交換
膜１７内の少なくとも一つの流れ通過再生剤チャンネル
に送られる。この膜装置については、後に詳細に示す。
リザーバ１６からの再生剤はクロマトグラフィーポンプ
１８および分流弁１９を通過し、分流弁１９は再生剤を
２つの異なる導管２０および２２に分離し、再生剤流れ
通過通路に再生剤を供給し、導管２１を通して排出す
る。これとは別に、再生剤を逐次再生剤チャンバに通
し、排出してもよい。クロマトグラフィーカラム１０か
ら導管２３を通って膜装置１７へ流出液が流れ、更に膜
装置から導管２４を通って導電率検出器へ流れる。

【００１４】サンドイッチ式サプレッサ装置 図２〜図５を参照すると、これら図にはサンドイッチ式
サプレッサ装置状の装置が示されており、この装置は膜
により画定された中央溶離剤流れチャンネルを含み、こ
のチャンネルの外側の画面に２つの再生剤流れチャンネ
ルが形成されている。

【００１５】特に図２および図３を参照すると、ここに
は再生剤流れチャンネルの側面にある中心流出液流れチ
ャンネルを含む膜装置１７が示されている。膜装置１７
は流出液区画室の形状の流出液流れチャンネルを構成す
る手段を含み、この区画室の一部は中心キャビティを構
成する流出液ガスケット３０により境界が定められてい
る。キャビティ内のデッドスペースを最小にするには、
フローチャンネルの両端をＶ字形に形成することが好ま
しい。以下より詳細に述べるように流出液スクリーン３
２状の連続的な自己支持構造体を配置することが適当で
ある。膜シート３４および３６は流出液スクリーン３２
の両側に沿って延長し、ガスケット３０と共に流出液流
れチャンネルの外周を画定するよう取付けられている。
流出液流れチャンネルに対する流出液の入口および出口
となるよう開口３６ａおよび３６ｂが設けられる。

【００１６】膜シート３４および３６の対向面にはそれ
ぞれ再生剤ガスケット３８、４０が取付けられ、再生剤
流れチャンネルを画定している。再生剤流れチャンネル
中にはスクリーン４１、４３状の連続的な自己支持構造
体をそれぞれ設けることができ、流出液流れ通過ガスケ
ットの入口および出口として開口４０ａ、４０ｂが設け
られる。外部流れラインとの接続を簡略化するため、側
面の再生剤流れチャンネルよりも若干長い流出剤チャン
ネルを形成することが好ましい。

【００１７】図示するようにガスケット３８および４０
の外側面にはそれぞれ平板電極４２および４４が取付け
られ、これら電極の両端に電圧が印加される。電極４２
はガスケット３８内の再生剤流れチャンネルに再生溶液
を流入およびこれより流出できるよう開口４２ａ、４２
ｂを含む。同様に電極４４は再生剤流れ用および再生剤
流れチャンネルガスケットに対する入口および出口開口
４４ａ、４４ｂを含み、更にガスケット３０により画定
される流出液流れチャンネル用の入口開口４４ｃ、出口
開口４４ｄも画定する。

【００１８】外部支持ブロック４６および４８は、剛性
の非導電性材料、例えばポリメチルメタクリレートから
形成され、膜装置１７の他の部分の構造的支持体となっ
ている。図３を参照すると、再生剤入口および出口ライ
ン５４、５６にはそれぞれ取付具５０、５２が設けられ
ている。同様にして再生剤入口および出口ライン６２、
６４には取付具５８、６０が設けられ、流出液入口およ
び出口ライン７０、６９にはそれぞれ取付具６６、６８
が設けられている。これら取付具は従来の手段、例えば
嵌合ねじにより支持ブロックへ取付けることができる。

【００１９】上記のように組立てられたシートおよびガ
スケットは液密シールを形成するようボルト７１により
加えられる圧力により取付けられる。更に流れチャンネ
ルの寸法に比較してスクリーンの寸法を適当にする（又
は以下述べる他の連続的な自己支持構造体）と共にこの
圧力を利用することにより、スクリーンは流れチャンネ
ルのほぼ全長にわたって延長し、膜と接触するので、こ
の結果イオン輸送および効率が大幅に改善される。膜交
換効率を最大にするには向流状態となるように流出液お
よび再生剤流れチャンネルにラインを接続することが好
ましい。

【００２０】流出液ガスケット３０は、流出液流れチャ
ンネルに対して液体シールを形成する適当な材料から形
成でき、ガスケットに適す材料としては、ゼネラルエレ
クトリック社よりＲＴＶの名称で供給されている可撓性
液体シリコーンベースゴム又はアメリカン・カン社より
供給されている「パラフィルム」等のプラスチックシー
トである。再生剤ガスケット３８、４０に対しても同じ
材料を使用できる。

【００２１】イオン交換膜は、１９８３年８月１２日出
願されたスリングスビータトによる米国特許出願第522,
828 号に開示されているようなタイプのものにできる。
特にこのようなシートはポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエチレンビニルアセテートをベースにした基体
を有する陽イオン交換、又は陰イオン交換膜でよい。そ
の他適当な基体としては、ポリ塩化ビニル又はポリフル
オロカーボンをベースにした材料がある。この基体ポリ
マーは溶剤および酸およびアルカリに耐えるポリマーで
あり、これら基体は後の機能化のため適当なモノマーに
よりまずグラフト重合される。利用できるモノマーとし
ては、スチレンおよびアルキルスチレン、例えば４−メ
チルスチレン、ビニルベンジルクロライド、又はビニル
スルフォネイト、ビニルピリジン、およびアルキルビニ
ルピリジンがある。例えば、陽イオン交換膜を形成する
には、スチレンモノマーでグラフト重合されたシートを
クロロスルホン酸、硫酸、または他のSO₂ 又はSO₃ 源に
より適当に機能化する。陰イオン交換膜を形成するに
は、ビニルベンジルクロライドでグラフト重合されたシ
ートをアルキル第３アミン、例えばトリメチルアミン又
は第３アルカノールアミン、例えば、ジメチルアミンに
て機能化する。特に有効な膜は湿潤時には１０ミル厚以
下であり、好ましくは２〜４ミル以下である。上記タイ
プの適当なポリエチレン基体材料は、ニューヨーク、ホ
ッポーグのＲＡＩリサーチ社から得られる（陽イオン交
換膜は名称Ｒ５０１０（0.００８インチ厚）で得られ、
陰イオン交換膜は名称Ｒ４０１５（0.００４インチ厚）
の名称で得られる）。フルオロカーボンをベースにした
同社より供給されている他の陽イオン交換膜としては、
Ｒ１０１０（0.００２インチ厚）およびＲ４０１０（0.
００４インチ厚）がある。

【００２２】図２および図３の実施態様中に流出液スク
リーン３２として示されている連続的な自己支持構造体
は、本発明の大きな特徴であり、多数の重要な機能をな
す。この流出液スクリーンは流出液ガスケット３０と一
体的に形成してもよいし、流出液流れチャンネル内に別
個に挿入してもよい。周辺ガスケット材料と一体的なス
クリーンは、所望流路を含めてプラスチックシートから
ガスケットを切断し、流路だけがガスケット材料に被覆
されないようにこのガスケットをスクリーンの矩形片に
圧入することにより形成できる。

【００２３】再生剤スクリーン４１、４３は流出液スク
リーン３２と同じように形成できる。この流出液連続的
な自己支持構造体は流れに対して横方向の流出液流れチ
ャンネルのほぼ全長にわたって延長する連続部分を含
み、図２および図３の実施例では、この長さは膜シート
３４と３６との間に延長している。後述する図６〜図８
の別の実施態様では、一つの膜が流出液流れチャンネル
から一つの再生剤流れチャンネルを分離するだけであ
る。ここで、連続的な自己支持構造体が広がる横方向距
離は、膜から流出液流れチャンネルを画定する対向壁ま
での長さである。こうして連続的な自己支持構造体は膜
のほぼ全長に沿って流出液流れチャンネル内で連続した
入り組んだ流れ通過通路を画定するが、これにより乱流
を発生するので下記のように膜全体でのイオンの混合・
輸送効率が高くなる。スクリーンの物理的形状はイオン
輸送機能および乱流発生機能が得られる限り変えること
ができる。従って、スクリーンには流れ方向に垂直又は
斜めの編りパターンを設けてもよい。更にフアイバは滑
らかにするか、バンプのような突起を設けてもよい。こ
の連続的な自己支持構造体は、他の形状、例えば後述す
るように織物ブロックとしてもよい。

【００２４】この連続的な自己支持構造体の主な機能
は、流出液流れチャンネルに対して横方向にイオンに対
してイオン交換部位から部位への通路を与え、後で詳細
に述べるようにイオン交換膜全体でのイオン交換効率を
高めることにある。スクリーン状の連続的な自己支持構
造体はイオン交換膜の上記機能化と類似の方法でこの目
的のため機能化できる。膜と同じ機能化モノマーにより
グラフト化された同じベースポリマーにより適当なスク
リーンを形成できる。

【００２５】比較的ほそいフアイバ、例えば0.００４イ
ンチ径のフアイバと共に比較的細いメッシュ（機能化後
測定）、例えば１１０μメッシュ以下の大きさのものを
使用するとスクリーンの態様の連続的な自己支持構造体
の最大クロマトグラフィー効率が得られる。流れチャン
ネルの開口面積を５％〜７０％の大きさ（好ましくは８
％の大きさ）とすると優れた効率が得られる。グラフト
化ポリマー基体に対するグラフト化モノマーの適当な比
率は５〜５０％の大きさ（好ましくは約２５〜３５％）
である。最大効率を得るには、流出液流れチャンネルを
かなり狭く、例えば0.５cmの大きさにし、編目パターン
を流れ方向に対して斜めに配列しなければならない。

【００２６】再生剤スクリーンの動的容量を最大にする
ために、スクリーンを比較的大きなイオン容量、例えば
２ meq／g に機能化してもよい。更にクロマトグラフィ
ー効率の場合と同じように流出液室および再生剤室内で
流れ方向に対しスクリーンのフアイバを斜めに配列する
ことが好ましい。膜の露出表面積が広くなるにつれて、
抑制容量も増加する。しかしながら、クロマトグラフィ
ーの公知の原理により実用的限度が規定される。例え
ば、バンドの拡大を最小にするには、最小容積が好まし
い。

【００２７】次のパラメータは、スクリーンの機能に関
連している。すなわち織りパターン、流れに対する織り
パターンの配列、イオン交換容量、メッシュ、および容
積に対する開口面積のパーセントが関連する。流体の流
路内でイオン交換スクリーンを使用すると、動的抑制容
量およびクロマトグラフィー効率の双方が改良される。
いくつかの織りパターン、例えばあや織り、角あや織
り、ハーフレノ、ダッチ織り、好ましくは平角織りを使
用できる。平角織りでは縦糸と横糸を簡単な上下パター
ンに織る。上下パターンは横方向および長手方向のみな
らず横断方向にも液体流れに対して乱流を発生するの
で、上下パターンが好ましい。上述のように角織りを液
体流れに対して約４５°に配列すると、織目を流れに対
して９０°に配列した場合よりも短い時間ガスケットが
設けられた室（より広い膜面をカバー）の外壁に液体が
分散される。メッシュと表面積の積は抑制される容積を
決定するので、これらパラメータとメッシュの間には相
互作用がある。イオン交換のため膜面を最大に利用する
には、表面積に対する容積を最小にし、その結果流路の
中心から膜までにイオンが移動するのに要する時間を最
小とする。メッシュはクロマトグラフィー効率を維持す
るのに比較的小さくしなければならないが、液流を阻止
する程小さくしてはならない。スクリーンのイオン交換
膜は、上記のようにイオンに対して膜までの高速路を与
える際重要である。

【００２８】図２および図３の実施態様では、直流電流
（図示せず）からの電圧が電極４２と４４との間に印加
されている。この態様は、電圧を印加しない膜抑制モー
ドと対照的な電気透析モードと称される。この電極は膜
サプレッサを通過する溶液に対し不活性な高導電性材料
から形成する。この目的のためには電極状にしたプラチ
ナが好ましい。

【００２９】サプレッサ装置１７のある作動モードで
は、クロマトグラフィーカラム１０からの流出液は流出
液から再生剤を分けるイオン交換膜３４および３６によ
り両側の境界が定められた流出液流れチャンネルを通過
され、再生剤は再生剤チャンネルを流れる。膜は膜の交
換可能イオンと同じ電荷のイオンを優先的に透過でき、
逆の電荷のイオンの透過を阻止する。膜の交換可能イオ
ンは、溶離剤のうちの発生した再生剤を弱く電離した状
態に変換するのに必要なイオン状態である。容量を最大
にするには、再生剤の流れを流出液流れに対して向流状
態とする。こうしてクロマトグラフィーカラム１０から
の流出液は流出液流れチャンネルを通過して双方の膜に
接触する。膜の両側面には、再生剤流れチャンネルを逆
方向に流れる再生剤が同時に接触するので、膜は再生剤
と流出液との間で透過選択性仕切りを形成する。膜の活
性イオン交換部位で流出液より抽出されたイオンは、膜
を通して拡散され、再生剤のイオンと交換されるので最
終的に再生剤中へ拡散される。電極間に電圧を印加する
と、膜を通るイオンの移動度が増加する。サプレッサ装
置を離れる流出液中の分離されたイオン種は、導電率検
出器により検出される。

【００３０】図４は流出液チャンネル及び再生剤チャン
ネル内のスクリーンと共にサンドイッチサプレッサを使
用し、離間した電極間に電圧を印加する特定装置に対す
る本発明の電気透析作動モードを略図で示す。図示され
た装置は陰イオン分析用のものであり、弱く電離した状
態（H₂O)に変換すべき流出液の電解液として水酸化ナト
リウムを含み再生剤として希釈硫酸を含む。このイオン
交換膜シートは正に帯電したナトリウム及び水酸イオン
が共に膜を透過できるようにする。この目的に適したイ
オン交換膜としては、スルフォン化ポリエチレンシート
がある。水酸化物及び硫酸塩のイオンはドナン反撥力の
ために膜を透過しない。従って、水酸化ナトリウム流は
脱イオン水に変換され、ナトリウムイオンは膜シートを
透過し、NaHSO₄ 及び Na₂SO₄ として再生剤中に分散す
るので最終的には再生剤出口ラインを通して排出され
る。電極４２と４４の間に電圧を印加すると膜を通るイ
オン流の速度が増すので容量が増大し、したがってサプ
レッサー装置の抑制効率も増大する。

【００３１】図示した実施態様では流出液チャンネル中
の電解液のナトリウムイオンは陰電極の作用により膜を
通って再生剤チャンネル内へ拡散する。水素イオンは陽
電極に隣接する再生剤チャンネルから膜３６を通って流
出液流れチャンネル内に流れ、水酸化イオンと共に水を
形成する。このように使用されないある一部の水素イオ
ンは陰電極４２に隣接する再生剤区画室まで流れ続け、
ここで水素イオンの一部は水素ガスに変換される。陰電
極に引き寄せられるナトリウムイオンは、流出液チャン
ネルより、より急速に除去されるので膜装置の容量が大
幅に増加することとなる。

【００３２】流出液スクリーン３２及び再生剤スクリー
ン４１及び４３として示されている連続的な自己支持構
造体は、流出液流れよりイオンを除去するサプレッサー
装置の容量を大幅に増加させる。スクリーンの糸は好ま
しくは双方の膜に接触するように流れに対して横方向に
流出液流れチャンネルのほぼ全長にわたって延長する。
図示した装置では流出液スクリーンは膜３４と３６の間
の距離だけ延長している。このことは流出液スクリーン
を流出液ガスケット壁と一体的に形成し、２つの膜シー
トの間隔をスクリーンの厚味にほぼ等しく定めることに
より、効果的に実施できる。ガスケットおよび膜は、比
較的可撓性があり、圧縮可能であるので合成支持ブロッ
クに適当な圧力を加えれば、膜間のこの長さを所望の大
きさに調節できる。

【００３３】機能化されたスクリーンは膜と同じ電荷の
交換可能なイオンを含む。このようにスクリーンは膜を
通して拡散されるイオンに対し、膜壁の間で直接イオン
交換部位と部位とを接触させる。流出液流れチャンネル
内でこのような機能化されたスクリーンを使用すると装
置の容量が大幅に増加することがわかっている。再生剤
流れチャンネル内で同じタイプのスクリーンを使用すれ
ば更に容量が増大する。

【００３４】再度図３を参照すると、再生剤流れチャン
ネルは機能化されたスクリーンでなくて、中性スクリー
ンから構成できるが、この装置は大きな動的抑制容量を
有しない。このような機能化されていないスクリーンの
利点は、再生剤流れチャンネル内に乱流を発生し、混合
効率を高めることにある。しかしながら、所望すればこ
のようなスクリーンは省略できる。

【００３５】上記装置内の電極に印加される電圧は流出
液チャンネル内に機能化された連続的な自己支持構造体
があるので比較的低くて良い。したがって約３〜９ＤＣ
Ｖ好ましくは約５ＤＣＶの電圧で容量は大幅に改善され
る。図５を参照すると、ここには図３と同じ装置が示さ
れているが、電極がない点が異なる。この膜抑制モード
は電極を除くか、または現行の電極に電圧を印加しない
かのいずれかによって行われる。この膜抑制モードで
は、双方の再生剤チャンネルからの水素イオンは、膜３
４および３６を通って流出液チャンネルに進入し、ナト
リウムイオンは流出液チャンネルから拡散して双方の再
生剤チャンネルに進入する。流出液チャンネルおよび再
生剤チャンネル内のスクリーンに関する上記説明はここ
でもあてはまる。機能化されたスクリーンを使用すれば
このシステムの動的抑制容量は大幅に改善される。上記
サンドイッチサプレッサーは２つの同一空間上の再生剤
流れチャンネルから２つの膜により分離された中央流出
液流れチャンネルを含むが、本装置は１枚の膜により流
出液流れチャンネルから分離された１本の再生剤流れチ
ャンネルを使用する場合にも適用できる。

【００３６】図６〜図８を参照すると、ここには異なる
形状の連続的な自己支持構造体を利用し、一本の再生剤
流れチャンネルを利用するサプレッサ装置７０の別の実
施態様が示されている。サプレッサ装置７０は流出液流
れチャンネル壁７３を有する上方合成支持ブロック７２
および再生剤流れチャンネル壁７５を有する下方支持ブ
ロック７４を含み、上下ブロックは上記タイプのイオン
交換膜７０により分離されている。

【００３７】流出液は、流出液入口７８、取付具８０を
通ってサプレッサ装置に流れ込み、壁７３によって画定
された流出液流れチャンネルに沿って流れ、取付具８２
および流出液出口ライン８４を通って流出する。同様
に、再生剤溶液は入口ライン８６から取付具８８を通
り、壁７５により画定された再生剤流れチャンネルを横
断し、取付具９０および再生剤出口９２を通って排出さ
れる。図６〜図８の装置は、図３〜図５の装置のかわり
に図１の全システム内で使用される。

【００３８】この実施態様の特定の連続的な自己支持構
造体は、スクリーンのそれとは大幅に異なる。壁７３及
び７５はそれぞれ離間した突起を形成するよう模様形成
されており、これら突起はそれぞれの流れチャンネルを
通る液体の流れに対し、入り組んだ移動路を画定する。
再生剤流れチャンネルに関連して図７にこのような突起
の拡大図を示す。

【００３９】適当な模様付方法は次のようなものであ
る。３次元の入り組んだ移動路を形成する２次元幾何学
パターンをコンピュータを使って発生させる。このパタ
ーンは良好なクロマトグラフィ性能に必要な所望の模様
付寸法に写真技術を使って縮小される。プリント基板業
界によって、一般に使用されるタイプの感光性レジスト
を使用してマグネシウムブロックにバックグラウンド
（幾何学的パターンの黒色マークの間の白色領域）を化
学的にエッチングする。エッチングされたブロックのネ
ガとなるシリコーンゴムモールドを作成できるよう大き
なブロック内にエッチングされたブロックを入れる。ゴ
ムモールドから模様付されたエポキシブロック（パター
ンのポジ）が作成される。こうして模様付されたエポキ
シ面は上記膜と同じようにイオン交換部位が機能化でき
る。

【００４０】図６〜図８を参照すると、壁７３および７
５の連続部分は、外周壁面７３ｂおよび７５ｂより下方
にそれぞれくぼんでいる。支持ブロック７２および７４
が互いに押されると、突起７５（および図示していない
同様な突起７３ａ）はそれぞれの流れチャンネルのほぼ
全長にわたって連続して延長し、好ましくは膜７６の両
面に接触する。図示した実施態様では、突起は切頭円錐
形状である。突起が液体に対し入り組んだ通路を形成
し、支持壁の反対側の膜に隣接して延長し、膜に接触す
るようなものであれば他のタイプの突起（例えば円柱ま
たは立方体）でも利用できる。これら突起は、流路に面
する三角点を有するパスカルの三角例を形成することが
好ましい。壁７０および７５は上記スクリーンと同じ材
料から形成でき、同じように機能化できる。突起は機能
化されれば、１７６を通って輸送されるイオンに対し、
直接イオン交換部位の通路を与えるという点でスクリー
ンと同じ機能を有する。機能化されていない突起は乱流
を発生する。

【００４１】液体は突起の間のスペースにより形成され
たチャンネルを流れる。突起およびそれらの間隔の寸法
は流れイオンが所望の頻度で接触し、膜を通るイオンの
移動度を増加させ、混合効率を高めるよう充分な乱流を
発生するよう選択される。陰イオンクロマトグラフィに
適す溶離溶液としては、アルカリ水酸化物例えば水酸化
ナトリウム、アルカリ炭酸塩、二炭酸塩、例えばカルボ
ン酸ナトリウム、アルカリホウ酸塩、例えばホウ酸ナト
リウム、上記組合せおよび上記特許の溶離液系がある。
陽イオンクロマトグラフィに適す溶離溶液としては、鉱
酸例えば硝酸、塩酸、アミン例えばｍ−フエニレンジア
ミン２HCl およびそれらの組合せおよび上記特許の溶離
液系がある。

【００４２】陽イオンクロマトグラフィ用の膜抑制モー
ドにおける適当な再生溶液としては、強有機酸、例えば
スルフォサリチル酸、鉱酸例えば硫酸及びこれらの組合
せおよび上記特許に記載された全ての再生溶液がある。
電気透析モードにおける適当な再生剤としては、膜抑制
モードの再生剤又は水がある。初期の高抵抗を克服し、
電解を行なうため、適当な電圧を印加する場合には、水
を使用できる。水が電気分解されると、水素イオン及び
水酸イオンが発生し、水素イオンは、溶離剤の抑制に利
用できる。

【００４３】陽イオン分析用の膜抑制モードに適した再
生溶液としては、アルカリおよびアルカリ土類および有
機アミン水酸化物および炭酸塩、例えば水酸化カリウ
ム、水酸化バリウム、水酸化テトラメチルアンモニウ
ム、炭酸カリウム、それらの組合せおよび上記特許に記
載の再生剤がある。電気透析モードでは、同じ再生剤お
よび水を使用できる。

【００４４】図９を参照すると、ここには、サンドイッ
チサプレッサー装置が示されており、この装置は双方の
再生剤チャンネル内の模様付された壁の連続的な自己支
持構造体と、流出液チャンネル内のスクリーン連続的な
自己支持構造体との組合せを利用している。サプレッサ
ー手段１００は模様付された再生剤流れチャンネル壁１
０４を有する上方合成支持ブロック１０２と、模様付さ
れた再生剤流れチャンネル壁１０８を有する下方支持ブ
ロック１０６を含み、いずれのブロックも図６〜図８の
実施態様に関し説明したものと同じタイプである。再生
剤チャンネル壁１０４および１０８にそれぞれ隣接し
て、図２および図３の膜４２および４４と同じタイプの
イオン交換膜１１０および１１２が配置されている。膜
１１０と１１２の間には流出液流れチャンネルを画定す
る流出液ガスケット１１４が挟持され、流出液流れチャ
ンネル内には、図２および図３のガスケット３０および
スクリーン３２に関連して説明したタイプの流出液スク
リーン１１６が配置されている。更に再生剤および溶離
液の入口および出口（図示せず）が含まれ、クランプ手
段（図示せず）が支持ブロックを互いに圧縮している。

【００４５】図９および図１０を参照すると、模様付さ
れた壁１０４および１０８の平らなすなわち支持面に連
続電極プレート１１８が形成され、壁から突起が延長し
ている。これら突起は、容量を最適にするため、上記の
ように帯電させることが望ましいが、所望であれば中性
でも良い。電極プレート１１８には溶接によって電極配
線１２２が接続されている。電極プレートは、半導体業
界で知られている技術で形成できる。例えば、模様付さ
れたブロックの谷に電極を薄い層として配置できる。こ
れら層は、突起の主要部分を被ってしまわないよう充分
薄い。電極に適すものとしては、金、ニッケルおよびプ
ラチナがあるが、プラチナが好ましい。この装置に対す
る多数の実験によって、容量に対する帯電パラメータの
次のような効果がわかった。

【００４６】(1) １つでなくて２つの再生剤室を利用す
ると容量が大幅（１０倍以上）に増加する。 (2) 織り目を４５°に配列すると９０°の配列に比較し
て容量が大幅に増加する。 (3) 流出液スクリーンまたは再生剤スクリーンを機能化
（例えば２ meq／g まで）すると、容量が何倍も増加す
る。

【００４７】(4) 電圧を印加すると容量が大きく増加す
る。 本発明は上記装置の変形例を含む。例えば他の形状の連
続的な自己支持構造体を使用できる。また開示した機能
されたまたは機能化されていない連続的な自己支持構造
体および膜を変形して、電圧を印加したりまたは印加し
ないで本装置を作動できる。

【００４８】本発明を説明するため次の実施例を示す。実施例１ 本実施例では図示した連続的な自己支持構造体および図
２〜図５のサプレッサー装置として、使用するため、陽
イオン交換スクリーンを形成する。このような連続的な
自己支持構造体は、イオンクロマトグラフィーによる陰
イオンの解析に有効である。ベーススクリーンはテツコ
社により供給されるポリエチレンモノフイラメントタイ
プである。このようなスクリーンは塩化メチレン溶剤中
の３０％Ｗ／Ｗスチレンの溶液中に浸漬する。窒素雰囲
気下、８０°〜９０°F 、約４８〜１２０時間のあい
だ、１００００ラド／時の照射量でγ線を照射するとグ
ラフト重合が生じる。次に約４０℃で４時間塩化メチレ
ン中の１０％Ｗ／Ｗクロロスルフォン酸中に浸漬する。
次にスクリーンを３０分間５５℃の１Ｍ ＫＯＨ中に浸
漬する。実施例２ 本実施例では、陰イオン交換スクリーンを製造する。実
施例１と同じタンプのポリエチレンスクリーンを塩化メ
チレン溶剤中の３０％Ｗ／Ｗビニールベンジルクロライ
ド中に浸漬する。窒素ふん囲気下で８０°〜９０°F 約
１００〜２００時間のあいだ１００００ラド／時の照射
量でγ線を照射するとグラフト重合が生じる。２４〜５
６時間のあいだ塩化メチレン中の２０％Ｗ／Ｗトリメチ
ルアミンの溶液中で還流によりスクリーンを加熱する。実施例３ 本実施例では、電圧を印加せずに図２に示す一般タイプ
のサプレッサ装置と共に、図１に示した一般タイプの装
置を使用する。この装置は0.１Ｍ NaOH のクロマトグラ
フィー溶離液を１０μS ／cmのバックグラウンド導電率
まで抑制するよう３００μEq／分の動的抑制容量を特徴
とする。−３から−６より大きい原子価を有する濃縮リ
ン酸塩混合物が分離される。サプレッサの特性は次のと
おりである。

【００４９】 (1) 図２に示すような２本の再生剤流れチャンネル (2) ２ meq／g のスクリーン容量 (3) 寸法１cm幅×１3.４長（容量３７μl ）流れに対し
て９０°に配列された溶離液ガスケット (4) 再生剤ガスケット：1.０cm幅×１0.８cm長（２７μ
l 容積） (5) 溶離液：0.１Ｎ NaOH ２ml／分の流量 (6) 再生剤：１０ml／分の流量の0.０３０H₂SO₄ (7) 膜：Ｒ１０１０の名称でＲＡＩリサーチ社により供
給される陽イオン交換タイプ 検出器は３０μS ／cm fsd、バックグラウンド導電率１
０μS ／cmの導電率検出器であった。

【００５０】テストの結果は図１１のクロマトグラフ図
に示されている。このシステムは比較的濃縮された溶離
液および現行のサプレッサの制限された動的抑制容量に
より実用的でないと考えられた。実施例４ 本実施例では実施例３の手順に従ったが、流出液および
再生剤流れチャンネルに対するガスケットスクリーンを
利用する織物を配置した点が異なる。一つの装置につい
て水酸物の３４０μEq／分の抑制が得られる。実施例１
によりポリエチレンスクリーン（２６０μm メッシュの
角織り、４４％開口面積）がグラフト化される。（メッ
シュなる用語は、スクリーン開口の寸法を意味する。）
最終イオン交換容量は２ meq／g であった。2.５cm×１
８cmの織物に対して斜めのスクリーンから長方体を切り
出す。ガスケットごとにパラフィルム（コネチカット州
グリーンウイッチのアメリカン缶社）の２つの長方体を
切り出し適当な寸法の流れ室も切り出す。パラフィルム
ガスケットの間にスクリーンを挟持し、室温にて約５０
００psi まで積層体を圧縮する。実施例５ 本実施例では、２つのチャンネルサプレッサ装置の流出
液室側で模様付けしたブロックを使用する。このブロッ
クは脂肪族アミンの硬化したエポキシ樹脂から構成さ
れ、中性である（すなわち非機能的である）このブロッ
クは、液体流れに対して４５°にてパスカル三角形に配
列された離間円錘体を含む。模様付けされた表面は次の
ような寸法を有する。円錘体の中心間の距離0.０１７イ
ンチ、円錘体の径0.００６インチ、測定された全容積２
０μl 、模様付けされた表面の幅×長さ1.０cm×１3.０
cm。

【００５１】この装置はフロロカーボン膜 RAI R1010と
実施例１に記載したタンプの１ meq／g 容量の陽イオン
交換機能化再生スクリーンを含む。この装置の動的容量
は５μeq／分である。円錘体を機能化すれば容量はかな
り大きくなるであろう。実施例６ 本実施例は、実施例７の好ましい装置によるかなり改善
された容量と比較して、分離することなく、抑制容量を
テストするためサンドイッチサプレッサ装置の使用例を
示す。装置の構成部品は次の通りである。

【００５２】 流出液スクリーン：（ガスケット状中性、垂直角織り） 1.０cm幅×１3.４cm長 １１０μm メッシュ 膜：ポリエチレン陽イオン交換膜（タイプＲ５０１０） 再生剤スクリーン（ガスケット状中性、垂直角織り） 1.０cm幅×１0.８cm長 ２６０μm メッシュ 溶離溶液：NaOH 再生剤溶液：５０mMスルフォサリチル酸、 流量（１５ml／分） 本装置の容量は0.１μEq／分である。印加電圧4.７ＤＣ
Ｖおよび1.８アンペアは容量は0.８μEq／分である。実施例７ 本実施例は、NaOH溶離液を使用する電気透析モードにお
いて特に有効なサンドイッチサプレッサを示す。この流
出液スクリーンは実施例６に記載のタイプのものであっ
たが、織物を流れに対して４５°に配列したこと、メッ
シュ寸法が１８０μm であったこと、スクリーンが２ m
eq／g に機能化されていた点が異なる。膜は陽イオン交
換膜（Ｒ１０１０）であった。再生剤スクリーンは流出
スクリーンと同じタイプのものであったが、メッシュの
寸法は４１０μm であった。

【００５３】再生剤溶液は１０ml／分の流量の１５mM H
₂SO₄であった。印加電圧は1.８アンペアで4.７ＤＣＶで
あった。容量は電圧を印加しないとき３４０μEq／ｇで
あり、電圧印加時には５２０μEq／ｇであった。実施例８ 本実施例では一枚の膜により再生剤室から分離された流
出液室と、各部屋ごとの帯電スクリーンと共にサプレッ
サを使用した。流出液スクリーンは２ meq／g容量、1.
０cm幅×１3.４cm長、４５°配列の角織り及び２６０μ
m メッシュを特徴としていた。溶離溶液はNaOHであっ
た。膜は実施例７と同じタイプのものであった。再生剤
スクリーンは２ meq／g 容量、1.０cm幅×１0.８cm長、
４５°配列の角織り、４１０μm メッシュ寸法を有して
いた。再生剤溶液は１５mM H₂SO₄（流量１５ml／分）で
あった。

【００５４】容量は４５μEq／分であった。実施例９ 本実施例では実施例７の装置を使用したが再生剤溶液と
して脱イオン水を使用し、5.５ＤＣＶ（1.６アンプア）
の電圧を印加した点が異なる。容量は４００μEq／分で
あった。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のサプレッサ装置を使用するイ
オンクロマトグラフィーを実施するための装置の略図で
ある。

【図２】図２はそれぞれ１つのスクリーンを含む２つの
再生剤流れチャンネルおよび中心流出液流れチャンネル
を含むサプレッサ装置の分解図である。

【図３】図３は点線で流出液および再生剤流れチャンネ
ルを示す膜サプレッサの側面図である。

【図４】図４は電圧を印加したときおよび印加しないと
きの簡略されたイオンの移動を示す膜およびスクリーン
の拡大図である。

【図５】図４は電圧を印加したときおよび印加しないと
きの簡略されたイオンの移動を示す膜およびスクリーン
の拡大図である。

【図６】図６は１本の再生剤流れチャンネルと、模様付
けした壁状の連続的な自己支持構造体を含むサプレッサ
装置の分解図である。

【図７】図７は図６の７−７面にとった図６の模様付け
された壁の拡大部分図である。

【図８】図８は図６の装置の組立横断面図である。

【図９】図９は再生剤の模様付けされた壁およびスクリ
ーンを有する流出液流れチャンネルを含むサンドイッチ
サプレッサ装置の分解図である。

【図１０】図１０は図９の模様付けブロック部分の拡大
図である。

【図１１】図１１は実施例３により得られたクロマトグ
ラフィ図である。

【符号の説明】

１０ カラム １１ サプレッサ（抑制装置） １２ 導電率セル １４ 溶離液リザーバ １６ 再生剤リザーバ １７ イオン交換膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロザンヌ ウィリアムソン スリングス ビイ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94566プリーザントン グリーンツリー コート 5144 (72)発明者 ジョン レイモンド スティリアン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94550リバーモアー アヴァロン ウェ イ 856 (72)発明者 リスザード ガジェク アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94103サンフランシスコ イレブンス ストリート 165 (56)参考文献 特開 昭59−133459（ＪＰ，Ａ) 米国特許4303493（ＵＳ，Ａ) 米国特許4459357（ＵＳ，Ａ) 米国特許3761386（ＵＳ，Ａ) Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ，46 （1983）Ｐ．243−252

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶解された電解液を含む溶離剤の存在下
   でイオンを分離するのに効果的な分離媒体を通して定量
   分析されるイオンを含むサンプルを溶離し、クロマトグ
   ラフィー分離媒体中に電解液が存在するときに、正又は
   負の共通のイオン電荷をもつ特定のイオン種を分離する
   ための装置から流出する流出液の電解液の導電率を、前
   記特定のイオン種を通過させながら抑制するのに適した
   抑制装置であって、少なくとも１つの再生剤区画手段
   と、少なくとも１つの流出液区画手段と、前記再生剤お
   よび流出液区画手段を仕切り、それらの手段と共にそれ
   ぞれ再生剤流れチャンネルおよび流出液流れチャンネル
   を画定するイオン交換膜シートとを含み、前記再生剤お
   よび流出液区画手段の各々は、前記膜シートに対向し、
   シートと共に同一空間を延長する壁を含み、前記膜シー
   トは前記膜シートの交換可能なイオンと同じ電荷のイオ
   ンを優先的に透過でき、前記抑制装置は更に、流出液流
   れチャンネルの実質的に全長を延長する連続部分を含む
   前記流出液流れチャンネルに配置された連続的な自己支
   持構造体を含み、前記自己支持構造体は、この構造体の
   全長に沿って前記流出液流れチャンネル内に連続した入
   り組んだ流体流れ通路を画定し、液体流れに対して自由
   な横方向液体連通のための開口を含み、前記構造体の外
   表面は、前記膜シートの交換可能なイオンと同じ電荷の
   交換可能なイオンから成るイオン交換部位を含み、前記
   流出液区画手段は、前記特定のイオン種の電荷と反対の
   電荷をもつイオンは流出液の流れに対して横方向に通過
   させるが、前記特定のイオン種は流出液の流れに対して
   横方向に通過させないように形成されている、抑制装置
   の流出液流れチャンネルに分離媒体から溶離した流出液
   を流し、更に前記再生剤チャンネルに再生剤を同時に流
   し、前記膜シートが前記膜シートの交換可能なイオンと
   同じ電荷のイオンを透過すると共に逆極性の電荷のイオ
   ンの透過を防止し、前記膜シートが再生剤と流出液との
   間に透過選択性仕切りを形成し、前記自己支持構造体が
   前記膜シートとこの膜シートから離れた前記流出液流れ
   チャンネルの領域との間で前記膜シートの交換可能なイ
   オンと同じ電荷のイオンに対してイオン交換部位から部
   位への通路を与え、流出液区画手段が、前記特定のイオ
   ン種の電荷と反対の電荷をもつイオンは流出液の流れに
   対して横方向に通過させるが、前記特定のイオン種は流
   出液の流れに対して横方向に通過させないようにし、前
   記自己支持構造体および膜シートにより、前記流出液流
   れチャンネル内の前記自己支持構造体に沿って通過する
   イオンを膜シートの活性イオン交換部位で流出液から抽
   出し、膜シートを通して拡散し、前記再生剤のイオンと
   交換し、それにより最終的に前記再生剤チャンネル内へ
   拡散させ、更に処理された流出液中に含まれる分離され
   た特定のイオン種を検出するイオン分析方法。
2. 【請求項２】 流体流れに対して横方向に前記流出液チ
   ャンネルと前記再生剤チャンネルとの間で電圧を印加
   し、膜を通るイオンの拡散を助ける請求項１に記載の方
   法。
3. 【請求項３】 前記イオン交換部位を含む連続的な自己
   支持構造体が前記再生剤チャンネルにも配置されている
   請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記抑制装置は、第１および第２イオン
   交換膜シートと、１つの流出液チャンネルと、第１およ
   び第２再生剤チャンネルと、を有し、第２イオン交換膜
   シートは第１膜シートと共に前記流出液チャンネルを画
   定し、再生液は第１および第２膜シートと接触して第１
   および第２再生剤チャンネルを通して流される請求項１
   に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記第１再生剤チャンネルと第２再生剤
   チャンネルとの間で前記流出液チャンネルを横断して電
   圧を印加し、前記第１および第２イオン交換膜シートを
   通るイオンの拡散を助ける請求項４に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記第１イオン交換膜シートは前記第２
   イオン交換膜シートと同じ電荷をもつ請求項５に記載の
   方法。