JP2892094B2 - Metal component analyzer - Google Patents

Metal component analyzer

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JP2892094B2
JP2892094B2 JP8434290A JP8434290A JP2892094B2 JP 2892094 B2 JP2892094 B2 JP 2892094B2 JP 8434290 A JP8434290 A JP 8434290A JP 8434290 A JP8434290 A JP 8434290A JP 2892094 B2 JP2892094 B2 JP 2892094B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

「産業上の利用分野」 この発明は、イオン交換分離法を用いて、特に、超純
水中の微量な金属成分を効率良く分析できるようにした
金属成分分析装置に関するものである。 「従来の技術」 第9図は本発明者らが先に特願昭63−180529号で提案
した金属成分分析装置である。 図中符号1は自動流路切換弁である。この自動流路切
換弁1の出口には試料液供給路30が接続されている。 前記試料液供給路30には、送液ポンプ2、反応器3、
オーバーフロー容器4、三方自動切換弁5、加圧ポンプ
6、圧力センサ6Aが取り付けられている。そしてこの試
料液供給路30は最終的に第1の四方自動切換弁7に接続
されている。この第1の四方自動切換弁7には、第1の
濃縮カラム8への流入路8aと第2の濃縮カラム9への流
入路9aと溶離液供給路31が接続されている。溶離液供給
路31には、加圧ポンプ17と溶離液貯留部18が設けられて
いる。前記第1の濃縮カラム8からの流出路8bと第2の
濃縮カラム9からの流出路9bは第2の四方自動切替弁10
に接続されている。この第2の四方自動切替弁10には、
さらに分離カラム11と吸光光度計12とからなる分析手段
32につながるライン33と排水路34につながるライン35が
接続されており、ライン35には流量計19が取り付けられ
ている。 つまり、前記第1の四方自動切替弁7は試料液供給路
30が流入路8a・9aに分岐される分岐部に設けられ、第2
の四方自動切替弁10は流出路8b・9bがライン33に合流し
た合流部(分岐部)に設けられ、前記濃縮カラム8・
9、分析手段32、排水路34に通じるライン35に対して選
択的に試料液、溶離液を供給するものである。 次に、この金属成分分析装置の動作を説明する。 前記自動流路切換弁1には、6つの試料液流入路1A〜
1Fが接続されている。そしてこれら試料液流入路1A〜1F
の一つが試料液供給路30に選択的に接続される。 試料液供給路30に流入した試料液は送液ポンプ2によ
って反応器3に送られる。反応器3の上流側には、塩酸
等の反応液が貯留された反応液貯留部15と送液ポンプ16
とを備えた反応液供給路37が接続されており、試料液中
の金属をイオン化するための反応液が試料液に添加され
る。そして、この反応液が添加された試料液は反応器3
中にて所定温度に加熱され混合される。 この反応器3を通過した試料液はオーバーフロー容器
4に一旦貯留されるとともに、一定の貯留量を越えた試
料液は符号L2で示すラインを通じて排水路34に排出され
る。 オーバーフロー容器4を通過した試料液は三方自動切
替弁5に達する。三方自動切換弁5は、試料液供給路30
を流れる試料液の一部を、符号L3で示すラインを通じて
排水路34に導くものである。すなわち前記自動流路切換
弁1が切り換えられて別の試料液が供給された場合に、
まず、ラインL3側に流路を切り換えて、自動流路切換弁
1と三方自動切替弁5との間に残留していた先の試料液
を完全に洗い流す。そしてこの後流路を切り換えて試料
液を試料液供給路30に沿って流す。 三方自動切替弁5を通過した試料液は加圧ポンプ6に
より加圧される。なお、この加圧ポンプ6によって試料
液が所定圧以上に加圧された場合には、圧力センサ6Aか
ら、制御部Cに対して加圧ポンプ6の動作を停止させる
ための検出信号を出力するようになっている。 加圧ポンプ6により加圧された試料液は第1のの四方
自動切替弁7によって第1の濃縮カラム8あるいは第2
の濃縮カラム9に供給される。 この第1の四方自動切替弁7と第2の四方自動切替弁
10は、試料液供給路30から供給される試料液を濃縮カラ
ム8あるいは9を通過せしめたあとライン35を経て排水
路34に導く金属イオン濃縮工程の流路と、溶離液供給路
31から供給される溶離液を濃縮カラム9あるいは8を通
過せしめたあと分析手段32に導く金属イオン溶離工程の
流路とを、濃縮カラム8,9に対して交互に形成するもの
である。この四方自動切替弁7,10の切り換えは、流量計
19で測定したライン35を通過する試料液の流量値が設定
の値になったときに制御部Cから発信される信号によっ
て行なわれる。 また、試料液が濃縮カラム8あるいは9を通過すると
試料液中の金属イオンが濃縮カラム8あるいは9に吸着
される。この濃縮カラム8あるいは9に吸着された金属
イオンは、溶離液供給路31から供給される溶離液により
濃縮カラム8,9から溶離されて分析手段32に運ばれる。 なお、この加圧ポンプ17によって溶離液が所定圧以上
に加圧された場合には、圧力センサ17Aから制御部Cに
対して加圧ポンプ17の動作を停止させるための検出信号
を出力するようになっている。 また、分析手段32に運ばれた金属イオンは、分離カラ
ム11で精製されたあと発色液供給路38からの発色液によ
り発色され、吸光光度計12で濃度測定される。なお、前
記発色液は符号20で示す送液ポンプにより発色液貯留部
21から発色液供給路38に供給される。 「発明が解決しようとする課題」 ところで、上記の金属成分分析装置では、試料液に含
有されている不溶解性の金属成分をイオン化するための
反応液として、塩酸等の酸を用いるものであるので、濃
縮カラムにてイオンの捕獲と酸による脱離が競合的に同
時におり、濃縮カラムに確保されたイオンの量が実際に
供給された試料液中のイオンの量と比較して減少し、結
果としてイオンの分析が不確実となるとともに、濃縮効
率が悪くなるという不具合があった。 また、上記の金属成分分析装置では、濃縮カラムに対
して試料液を供給して、該試料液中の金属成分を濃縮カ
ラムに吸着させるものであるが、この場合、前回吸着・
溶離させた金属イオンが前記濃縮カラム中にそのまま残
っていることがあり、これによって、次に測定しようと
する試料液の金属イオンを前記濃縮カラムに効率良く吸
着させることができず、濃縮効率が悪くなるという不具
合があった。 この発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであっ
て、濃縮カラムに対して高い効率で金属成分(金属イオ
ン)を吸着させ、濃縮効率を向上させることが可能な金
属成分分析装置の提供を目的とする。 「課題を解決するための手段」 第1の発明では、金属成分を含有した試料液が供給さ
れる試料液供給路と、この試料液供給路の途中で二つに
分岐されてかつ並列的に設けられた一対の並列供給路
と、各並列供給路に設けられ試料液中の金属成分を吸着
させる第1、第2の濃縮カラムと、上流側に位置する並
列供給路の分岐部に設けられた第1の四方切換弁と、下
流側に位置する並列供給路の分岐部に設けられた第2の
四方切換弁と、前記第1の四方切換弁に接続され、前記
濃縮カラムに吸着された金属成分を溶離させる溶離液が
供給される溶離液供給路と、前記第2の四方切換弁に接
続されて前記各並列供給路を経由した溶液を排出する排
出路と、前記第2の四方切換弁の下流側に位置する試料
液供給路に設けられ、溶離液により溶離させられた試料
液中の金属成分の濃度を検出する分析手段と、前記第
1、第2の四方切換弁をそれぞれ切り換えて、第1、第
2のカラムに対して試料液又は溶離液を選択的に供給さ
せ、また、第1、第2の濃縮カラムを経由した試料液、
溶離液を排出路又は分析手段に通じる試料液供給路に選
択的に供給させる制御部とを有する金属成分分析装置に
おいて、前記制御部に、試料液を供給して該試料液中の
金属成分を一方の濃縮カラムに吸着させ、金属成分吸着
後の試料液を排出路に排出させる置換機能と、溶離液を
供給して前記一方の濃縮カラムに吸着された金属成分を
溶離させ、該溶離後の溶離液を排出路に排出させる洗浄
機能と、試料液を供給して該試料液中の金属成分を前記
洗浄後の一方の濃縮カラムに吸着させ、吸着後の試料液
を排出路に排出させる濃縮機能と、溶離液を供給して前
記洗浄後の一方の濃縮カラムに吸着された金属成分を溶
離させ、該溶離後の溶離液を分析手段に通じる試料液供
給路に案内する分析機能とを設けるようにしている。 第2の発明では、前記試料液供給路に試料液を供給す
る試料液供給ポンプを、前記溶離液供給路には溶離液を
供給する溶離液供給ポンプがそれぞれ設け、前記試料液
供給ポンプ、溶離供給ポンプをそれぞれ駆動停止させ、
第1、第2の四方切換弁をそれぞれ切り換えて、第1、
第2のカラムに対して試料液又は溶離液を選択的に供給
させ、また、第1、第2の濃縮カラムを経由した試料
液、溶離液を排出路又は分析手段に通じる試料液供給路
に選択的に供給させる制御部を設け、更に、この制御部
に、第1の濃縮カラムに試料液を供給して金属成分を吸
着させた後、該試料液を排出路に案内させ、かつ、第2
の濃縮カラムに溶離液を供給して洗浄した後、該溶離液
を分析手段に通じる試料液供給路に案内させる置換・洗
浄機能と、前記第1の濃縮カラムに溶離液を供給して、
前記吸着された金属成分を溶離させた後、該溶離液を排
出路に案内させ、かつ、前記試料液供給ポンプを停止さ
せることにより前記第2の濃縮カラムを停止させる洗浄
・停止機能と、前記洗浄後の第1の濃縮カラムに試料液
を供給して金属成分を吸着させた後、吸着後の試料液を
排出路に案内させ、かつ、前記溶離液供給ポンプを停止
させることにより前記停止中の第2の濃縮カラムを更に
停止させる濃縮・停止機能と、前記濃縮処理された第1
の濃縮カラムに溶離液を供給して、前記吸着された金属
成分を溶離させた後、該溶離液を分析手段に通じる試料
液供給路に案内させ、かつ、前記停止中の第2の濃縮カ
ラムに試料液を供給して金属成分を吸着させた後、該試
料液を排出路に案内させる分析・置換機能と、前記試料
液供給ポンプを停止させることにより前記分析処理後の
第1の濃縮カラムを停止させ、かつ、前記第2の濃縮カ
ラムに溶離液を供給して、前記吸着された金属成分を溶
離させた後、該溶離液を排出路に案内させる停止・洗浄
機能と、前記溶離液供給ポンプを停止させることにより
前記停止中の第1の濃縮カラムを更に停止させ、かつ、
前記洗浄処理された第2の濃縮カラムに試料液を供給し
て金属成分を吸着させた後、吸着後の試料液を排出路に
案内させる停止、濃縮機能と、前記停止中の第1の濃縮
カラムに試料液を供給して金属成分を吸着させた後、該
試料液を排出路に案内させ、かつ前記濃縮処理された第
2の濃縮カラムに溶離液を供給して、前記吸着された金
属成分を溶離させた後、該溶離液を分析手段に通じる試
料液供給路に案内させる置換・分析機能とを設けるよう
にしている。 第3の発明によれば、前記第1の四方切換弁の上流側
に位置する試料液供給路に、試料液を中和させる中和液
を供給する送液ポンプを有し該試料液のpHを調整するpH
調整部と、このpH調整部により調整された試料液のpHを
監視するpHセンサとを順次設け、前記制御部に、前記pH
センサの検出データに基づき、前記送液ポンプによる中
和液の供給量を調整するpH調整機能を設けるようにして
いる。 「作用」 第1の発明によれば、各濃縮カラムにおいて、「置
換」→「洗浄」といった工程をまず最初に行って、まず
各濃縮カラム内を測定しようとする試料液を通過させて
から、該試料液中の金属イオンの「濃縮」→「分析」を
行わせるようにした、つまり、濃縮カラム内を次に測定
しようとする金属イオンで一旦置換してから該金属イオ
ンの実際の吸着、溶離を行わせるようにしたので、該濃
縮カラム内に前記測定した試料液の金属イオンが残留し
ていることがなく、これによって濃縮カラムの濃縮効率
を高めることができる。 第2の発明によれば、試料液供給ポンプ、溶離供給ポ
ンプを適宜ON/OFFさせ、第1、第2の四方切換弁を適宜
切り換えて、第1の濃縮カラムについて「置換→洗浄→
濃縮→分析→停止→停止→置換」、第2の濃縮カラムに
ついて「洗浄→停止→停止→置換→洗浄→濃縮→分析」
それぞれ対応して行わせるようにしたので、2つのカラ
ムについて各処理を連携して効率良く行わせることがで
きる。 第3の発明によれば、pH調整部によりpHの調整を行
し、かつこのpHが中性を維持するようにpHセンサで監視
させるようにしたので、濃縮カラム内において、試料液
の金属成分(金属イオン)を効率良く捕獲することがで
き、該濃縮カラムでの金属成分の濃縮効率を高めること
ができる。 「実施例」 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。な
お、前記従来例と同一構成部分には、同一部号を付して
説明を省略する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal component analyzer capable of efficiently analyzing a trace metal component in ultrapure water by using an ion exchange separation method. "Prior Art" FIG. 9 shows a metal component analyzer proposed by the present inventors in Japanese Patent Application No. 63-180529. Reference numeral 1 in the figure denotes an automatic flow switching valve. A sample liquid supply path 30 is connected to an outlet of the automatic flow path switching valve 1. In the sample liquid supply path 30, a liquid sending pump 2, a reactor 3,
An overflow container 4, a three-way automatic switching valve 5, a pressure pump 6, and a pressure sensor 6A are attached. The sample liquid supply path 30 is finally connected to the first four-way automatic switching valve 7. The first four-way automatic switching valve 7 is connected to an inflow path 8a to the first concentration column 8, an inflow path 9a to the second concentration column 9, and an eluent supply path 31. The eluent supply path 31 is provided with a pressurizing pump 17 and an eluent reservoir 18. The outflow passage 8b from the first concentration column 8 and the outflow passage 9b from the second concentration column 9 are connected to a second four-way automatic switching valve 10.
It is connected to the. The second four-way automatic switching valve 10 includes:
Analysis means comprising a separation column 11 and an absorptiometer 12
A line 33 leading to 32 and a line 35 leading to a drain 34 are connected, and the flow meter 19 is attached to the line 35. That is, the first four-way automatic switching valve 7 is connected to the sample liquid supply path.
30 is provided at a branch portion branched to the inflow paths 8a and 9a,
The four-way automatic switching valve 10 is provided at the junction (branch) where the outflow passages 8b and 9b join the line 33,
9. A sample liquid and an eluent are selectively supplied to the analysis means 32 and the line 35 leading to the drain passage 34. Next, the operation of the metal component analyzer will be described. The automatic flow path switching valve 1 has six sample liquid inflow paths 1A to 1A.
1F is connected. And these sample liquid inflow channels 1A-1F
Is selectively connected to the sample liquid supply path 30. The sample liquid flowing into the sample liquid supply path 30 is sent to the reactor 3 by the liquid sending pump 2. On the upstream side of the reactor 3, a reaction solution storage unit 15 storing a reaction solution such as hydrochloric acid and a liquid sending pump 16 are provided.
The reaction solution supply path 37 is connected to the sample solution, and a reaction solution for ionizing metals in the sample solution is added to the sample solution. The sample solution to which the reaction solution has been added is supplied to the reactor 3
The mixture is heated to a predetermined temperature and mixed. The sample liquid that has passed through the reactor 3 is temporarily stored in the overflow container 4, and the sample liquid that has exceeded a predetermined storage amount is discharged to the drain 34 through a line indicated by reference numeral L 2 . The sample liquid that has passed through the overflow container 4 reaches the three-way automatic switching valve 5. The three-way automatic switching valve 5 is connected to the sample liquid supply path 30.
A portion of the sample liquid flowing through, and guides the drainage channel 34 through a line denoted by reference numeral L 3. That is, when the automatic flow path switching valve 1 is switched and another sample liquid is supplied,
First, by switching the flow path to the line L 3 side, completely washing away the previous sample liquid which remains between the automatic channel switching valve 1 and the three-way automatic switching valve 5. After that, the flow path is switched to flow the sample liquid along the sample liquid supply path 30. The sample liquid that has passed through the three-way automatic switching valve 5 is pressurized by a pressure pump 6. When the sample liquid is pressurized to a predetermined pressure or more by the pressurizing pump 6, a detection signal for stopping the operation of the pressurizing pump 6 is output from the pressure sensor 6A to the control unit C. It has become. The sample liquid pressurized by the pressure pump 6 is supplied to the first concentration column 8 or the second concentration column 8 by the first four-way automatic switching valve 7.
Is supplied to the concentration column 9. The first four-way automatic switching valve 7 and the second four-way automatic switching valve
Reference numeral 10 denotes a flow path for the metal ion concentration step in which the sample liquid supplied from the sample liquid supply path 30 is passed through the concentration column 8 or 9 and then led to the drain path 34 via the line 35;
After the eluent supplied from 31 is passed through the concentration column 9 or 8, the flow path of the metal ion elution step to be led to the analysis means 32 is formed alternately with the concentration columns 8 and 9. The switching of these four-way automatic switching valves 7 and 10
This is performed by a signal transmitted from the control unit C when the flow rate value of the sample liquid passing through the line 35 measured at 19 reaches a set value. When the sample solution passes through the concentration column 8 or 9, the metal ions in the sample solution are adsorbed on the concentration column 8 or 9. The metal ions adsorbed on the concentration column 8 or 9 are eluted from the concentration columns 8 and 9 by the eluent supplied from the eluent supply path 31 and carried to the analysis means 32. When the eluent is pressurized to a predetermined pressure or more by the pressurizing pump 17, a detection signal for stopping the operation of the pressurizing pump 17 is output from the pressure sensor 17A to the control unit C. It has become. Further, the metal ions carried to the analysis means 32 are purified by the separation column 11, then colored by the coloring solution from the coloring solution supply channel 38, and the concentration is measured by the absorptiometer 12. Note that the coloring liquid is supplied to the coloring liquid storage unit by a liquid sending pump indicated by reference numeral 20.
From 21, it is supplied to the coloring liquid supply path 38. "Problems to be Solved by the Invention" By the way, the above-mentioned metal component analyzer uses an acid such as hydrochloric acid as a reaction solution for ionizing insoluble metal components contained in a sample solution. Therefore, in the concentration column, ion capture and desorption by acid are competitively simultaneous, and the amount of ions secured in the concentration column decreases compared to the amount of ions in the sample liquid actually supplied, As a result, there is a problem that the analysis of ions becomes uncertain and the concentration efficiency is deteriorated. Further, in the above-mentioned metal component analyzer, the sample liquid is supplied to the concentration column, and the metal component in the sample liquid is adsorbed to the concentration column.
The eluted metal ions may remain in the concentration column as it is, whereby the metal ions of the sample solution to be measured next cannot be efficiently adsorbed to the concentration column, and the concentration efficiency is reduced. There was a problem of getting worse. The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a metal component analyzer capable of adsorbing a metal component (metal ion) with high efficiency to a concentration column and improving the concentration efficiency. With the goal. [Means for Solving the Problems] In the first invention, a sample liquid supply path to which a sample liquid containing a metal component is supplied, and a bifurcated and parallel branch in the middle of the sample liquid supply path A pair of parallel supply paths provided, first and second concentration columns provided in each parallel supply path to adsorb a metal component in a sample liquid, and provided at a branch of the parallel supply path located on the upstream side. A first four-way switching valve, a second four-way switching valve provided at a branch of the parallel supply path located downstream, and the first four-way switching valve connected to the first four-way switching valve and adsorbed to the concentration column. An eluent supply path through which an eluent for eluting a metal component is supplied; a discharge path connected to the second four-way switching valve to discharge the solution via each of the parallel supply paths; It is provided in the sample liquid supply channel located downstream of the valve, and is eluted by the eluent. The analysis means for detecting the concentration of the metal component in the sample liquid obtained, and the first and second four-way switching valves are respectively switched to selectively use the sample liquid or the eluent for the first and second columns. , And the sample solution passed through the first and second concentration columns,
A controller for selectively supplying an eluent to a discharge path or a sample liquid supply path leading to an analysis means, wherein a metal liquid in the sample liquid is supplied by supplying a sample liquid to the control unit. A replacement function of adsorbing the sample solution after adsorption of the metal component to one of the concentration columns and discharging the sample solution to the discharge path, and supplying an eluent to elute the metal component adsorbed to the one of the concentration columns; A washing function for discharging the eluent to the discharge path, and a concentration for supplying the sample liquid and adsorbing the metal component in the sample liquid to one of the concentration columns after the washing, and discharging the sample liquid after the adsorption to the discharge path. And an analysis function of supplying an eluent to elute the metal component adsorbed on one of the concentration columns after the washing, and guiding the eluent after the elution to a sample liquid supply path leading to an analysis means. Like that. In the second invention, a sample liquid supply pump for supplying a sample liquid to the sample liquid supply path and an eluent supply pump for supplying an eluent to the eluate supply path are provided, respectively. Stop the supply pumps respectively,
By switching the first and second four-way switching valves, respectively,
The sample liquid or the eluent is selectively supplied to the second column, and the sample liquid or the eluate passed through the first and second concentration columns is supplied to a discharge path or a sample liquid supply path leading to an analysis means. A control unit for selectively supplying the sample solution is further provided, and after supplying the sample solution to the first concentration column to adsorb the metal component, the control unit guides the sample solution to the discharge path, and 2
After supplying the eluent to the concentration column for washing, the eluent is guided to a sample liquid supply path leading to the analysis means, and a replacement / wash function, and the eluate is supplied to the first concentration column,
After eluting the adsorbed metal component, the eluent is guided to a discharge path, and the washing / stopping function of stopping the second concentration column by stopping the sample solution supply pump; and After supplying the sample liquid to the first concentrated column after washing to adsorb the metal component, the adsorbed sample liquid is guided to the discharge path, and the eluent supply pump is stopped to stop the eluent. A concentration / stop function for further stopping the second concentration column of the first concentration column;
After the eluent is supplied to the concentration column to elute the adsorbed metal component, the eluate is guided to a sample liquid supply path leading to the analysis means, and the stopped second concentration column is stopped. An analysis / substitution function for guiding the sample solution to a discharge path after supplying the sample solution to the sample solution and adsorbing the metal component, and a first concentration column after the analysis process by stopping the sample solution supply pump. Stopping and washing function of supplying the eluent to the second concentration column to elute the adsorbed metal component, and then guiding the eluent to a discharge path; and Further stopping the stopped first concentration column by stopping the supply pump; and
A stop and concentration function for supplying a sample liquid to the washed second concentration column to adsorb the metal component and then guiding the adsorbed sample liquid to a discharge path, and a first concentration during the stop After the sample solution is supplied to the column to adsorb the metal component, the sample solution is guided to a discharge path, and the eluent is supplied to the concentrated second concentration column, and the adsorbed metal is supplied to the second concentration column. After the components are eluted, a replacement / analysis function is provided to guide the eluent to a sample liquid supply passage leading to the analysis means. According to the third invention, the sample liquid supply path located upstream of the first four-way switching valve is provided with a liquid supply pump for supplying a neutralizing liquid for neutralizing the sample liquid. Adjust the pH
An adjusting unit, and a pH sensor for monitoring the pH of the sample solution adjusted by the pH adjusting unit are sequentially provided.
A pH adjusting function for adjusting the supply amount of the neutralizing solution by the liquid sending pump based on the detection data of the sensor is provided. According to the first aspect of the present invention, in each concentration column, a process such as “replacement” → “washing” is first performed, and a sample liquid to be measured in each concentration column is first passed. The metal ions in the sample solution were subjected to “concentration” → “analysis”, that is, the concentration column was once replaced with the metal ion to be measured next, and then the actual adsorption of the metal ion, Since the elution is performed, there is no metal ion of the measured sample solution remaining in the concentration column, thereby increasing the concentration efficiency of the concentration column. According to the second invention, the sample liquid supply pump and the elution supply pump are appropriately turned ON / OFF, and the first and second four-way switching valves are appropriately switched, so that “replacement → wash →
Concentration → analysis → stop → stop → replacement ”,“ washing → stop → stop → replacement → wash → concentration → analysis ”for the second concentration column
Since the processes are performed in correspondence with each other, the processes can be efficiently performed in cooperation with each other for the two columns. According to the third aspect of the present invention, the pH is adjusted by the pH adjuster and monitored by the pH sensor so that the pH is maintained neutral. (Metal ions) can be efficiently captured, and the concentration efficiency of metal components in the concentration column can be increased. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same components as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【不溶解金属成分を除去するための構成】[Structure for removing insoluble metal components]

第1図は、本発明の金属成分分析装置の第1の実施例
を示すもので、試料液供給路30aには、送液ポンプ2の
下流側に流路切換弁41が接続されている。この流路切換
弁41には、流路42及び濾過路43の一端部がそれぞれ接続
されている。 そして、これら流路42及び濾過路43の他端部はそれぞ
れ流路切換弁44を介して試料液供給路30bに接続されて
いる。 流路切換弁41及び流路切換弁44は、それぞれ、制御部
Cにより切換動作が制御されるようになっている。 また、濾過路43の途中には、試料液中の不溶解金属成
分を濾過する濾過フィルタが内蔵された濾過部45が設け
られており、この濾過路43を試料液が通過することによ
り、濾過部45により試料液中の不溶解金属成分が濾過さ
れるようになっている。 上記のように構成された金属成分分析装置によれば、
流路切換弁41及び44により試料液を流路42へ通過させた
場合、この試料液は、試料液供給路30bへ送り出された
後、反応液が供給され、反応器3にて、反応調整される
ことにより、試料液中に含有していた金属成分の全てが
イオン化され、その後、分析手段32にて、全ての金属成
分の分析が行なわれる。 また、流路切換弁41及び44により試料液を濾過路43へ
通過させた場合、この試料液は、濾過部45にて試料液中
に含有している不溶解金属成分だけが濾過され、試料供
給路30bへ送り出され、その後、分析手段32にて試料液
中の金属成分の分析が行なわれる。 つまり、濾過路43へ通過させた試料液は、不溶解金属
成分が除去されていることより、この場合、試料液中に
溶解していた金属成分のみの分析が行なわれる。
FIG. 1 shows a first embodiment of the metal component analyzer of the present invention. A flow path switching valve 41 is connected to the sample liquid supply path 30a downstream of the liquid feed pump 2. The flow path switching valve 41 is connected to one end of a flow path 42 and one end of a filtration path 43, respectively. The other ends of the flow path 42 and the filtration path 43 are connected to the sample liquid supply path 30b via flow path switching valves 44, respectively. The switching operation of the flow path switching valve 41 and the flow path switching valve 44 is controlled by the control unit C, respectively. Further, in the middle of the filtration path 43, a filtration unit 45 having a built-in filtration filter for filtering insoluble metal components in the sample liquid is provided. When the sample liquid passes through the filtration path 43, filtration is performed. The part 45 filters insoluble metal components in the sample liquid. According to the metal component analyzer configured as described above,
When the sample liquid is passed through the flow path 42 by the flow path switching valves 41 and 44, the sample liquid is sent out to the sample liquid supply path 30b, and then the reaction liquid is supplied. As a result, all of the metal components contained in the sample solution are ionized, and thereafter, the analysis means 32 analyzes all the metal components. When the sample liquid is passed through the filtration path 43 by the flow path switching valves 41 and 44, only the insoluble metal component contained in the sample liquid is filtered by the filtration unit 45, and the sample liquid is filtered. After being sent out to the supply path 30b, the analysis means 32 analyzes the metal component in the sample liquid. That is, since the insoluble metal component is removed from the sample solution passed through the filtration path 43, only the metal component dissolved in the sample solution is analyzed in this case.

【pH調整部、還元剤供給部、pHセンサの構成】[Configuration of pH adjustment unit, reducing agent supply unit, pH sensor]

図において、符号50で示すものはpH調整部50である。
このpH調整部50は中空状の容器の内部にイオン交換膜を
設けた構造になっており、このイオン交換膜によって、
容器の内部には2つの空間部が形成されている。そし
て、これら二つの空間部の一方側には反応液(酸性溶
液)が添加された試料液が供給され、また、他方側の空
間部にはpH調整用の中和液として、アルカリ性の中和
液、例えば0.1〜1規定の水酸化テトラメチルアンモニ
ウム溶液が供給され、前記イオン交換膜を介して、試料
液から中和液中へ塩素イオン(反応液の塩酸中に含まれ
ていたもの)が移動し、また中和液から試料液中へは水
酸イオンが移動する。すなわち、両者の間でイオン交換
が行なわれることになって、試料液中の水素イオン濃度
が低下し、pHが上昇して中性に近づく。 なお、前記pH調整部50への中和液の供給・排出は、中
和液供給路55と中和液流出路56とを通じてそれぞれ行
う。また、前記中和液供給路55には、中和液貯留部57か
ら送液ポンプ58により中和液を吸い上げるようにし、ま
た、前記イオン交換された後の中和液は中和液流出路56
を経由して排水路34に導かれるようになっている。 また、前記pH調整部50の下流側には還元剤供給部が設
けられている。この還元剤供給部は、鉄の成分を三価か
ら二価の状態に還元する還元剤(アスコルビン酸溶液)
が貯留される還元剤貯留部60と、前記還元剤を還元剤供
給路60aを経て試料液供給路30(30c)に添加するための
送液ポンプ59とから構成されるものである。 また、前記還元剤供給路60aと試料液供給路30(30c)
との合流部下流側にはpHセンサ61が設けられている。こ
のpHセンサ61は、前記pH調整部50においてpH調整された
試料液のpHを監視するものであり、また、このpHセンサ
61から出力された検出信号に基づき、制御部Cが送液ポ
ンプ58による中和液の送液量を制御するものである。 なお、上記pH調整部50の設置位置は上記実施例に限定
されるものではなく、試料液が流れる配管中における濃
縮カラム8,9より上流側であれば、いずれの位置であっ
ても良いのはもちろんである。また、試料液のpHが高い
場合には、中和液として酸を用いれば良い。
In the figure, what is indicated by reference numeral 50 is a pH adjusting unit 50.
The pH adjusting section 50 has a structure in which an ion exchange membrane is provided inside a hollow container.
Two spaces are formed inside the container. A sample solution to which a reaction liquid (acid solution) is added is supplied to one side of these two spaces, and a neutralizing solution for pH adjustment is supplied to the other space as a neutralizing solution for pH adjustment. A solution, for example, a 0.1 to 1 N tetramethylammonium hydroxide solution is supplied, and chloride ions (those contained in hydrochloric acid of the reaction solution) are transferred from the sample solution into the neutralization solution via the ion exchange membrane. Then, hydroxyl ions move from the neutralizing solution into the sample solution. That is, ion exchange is performed between the two, and the concentration of hydrogen ions in the sample solution decreases, and the pH increases to approach neutrality. The supply and discharge of the neutralizing solution to and from the pH adjusting unit 50 are performed through a neutralizing solution supply channel 55 and a neutralizing solution outflow channel 56, respectively. The neutralizing solution supply passage 55 is configured to suck up the neutralizing solution from the neutralizing solution storage unit 57 by the solution sending pump 58, and the neutralized solution after the ion exchange is supplied to the neutralizing solution outflow passage. 56
Through the drain 34. Further, a reducing agent supply unit is provided downstream of the pH adjustment unit 50. This reducing agent supply section is a reducing agent (ascorbic acid solution) that reduces the iron component from trivalent to divalent state
And a liquid feed pump 59 for adding the reducing agent to the sample liquid supply path 30 (30c) via the reducing agent supply path 60a. Further, the reducing agent supply path 60a and the sample liquid supply path 30 (30c)
A pH sensor 61 is provided on the downstream side of the junction with the above. The pH sensor 61 monitors the pH of the sample solution whose pH has been adjusted by the pH adjusting unit 50.
The controller C controls the amount of the neutralizing solution sent by the solution sending pump 58 based on the detection signal output from 61. The installation position of the pH adjuster 50 is not limited to the above-described embodiment, and may be any position as long as it is upstream of the concentration columns 8, 9 in the pipe through which the sample solution flows. Of course. When the pH of the sample solution is high, an acid may be used as the neutralizing solution.

【冷却部の構成】[Configuration of cooling unit]

前記pH調整部60と反応器3との間の試料液供給路30c
の一部は、コイル状に形成されており、このコイル状に
形成されたコイル部30c′には、その側方に設けられた
冷却ファン49から冷却風が供給されるようになってい
る。 つまり、反応器3によって加熱された試料液がコイル
部30c′を通過する際に、冷却ファン49から供給される
冷却風により冷却されるようになっており、反応器3に
て加熱されることにより試料液中に発生する蒸気を消滅
するようになっている。 また、前記反応器3にも冷却ファン62が設けられてい
る。この冷却ファン62は、ドラム状のヒータ(図示略)
に試料液供給路30bをスパイラル状に巻回してなる反応
器3を周囲から全体的に冷却するものであって、その冷
却は金属成分の分析処理が終了した際に行うものであ
る。
Sample liquid supply path 30c between the pH adjusting unit 60 and the reactor 3
Is formed in a coil shape, and cooling air is supplied from a cooling fan 49 provided on a side of the coil portion 30c 'formed in the coil shape. That is, when the sample liquid heated by the reactor 3 passes through the coil portion 30c ', it is cooled by the cooling air supplied from the cooling fan 49. Thus, the vapor generated in the sample liquid is extinguished. The reactor 3 is also provided with a cooling fan 62. The cooling fan 62 is a drum-shaped heater (not shown).
The entirety of the reactor 3 formed by spirally winding the sample liquid supply path 30b from the surroundings is cooled when the analysis of the metal component is completed.

【チェック弁63の構成】 前記三方自動切換弁5の排水路34に通じる流路30eの
途中にはチェック弁63が設けられている。このチェック
弁63は、前記pH調整部50より吐出される試料液の吐出圧
力により開動作されるものである。 そして、このようにチェック弁63を設けた場合には、
サイフォン現象により供給路30c内の試料液が全てドレ
ンに通じる排出路34に流れることがない。 なお、第1図ではpHセンサ61とこのチェック弁63との
間に三方自動切換弁5を設けたが、これに代えて第2図
に示すような三方継手47及びチェック弁48を設けても良
い。これら三方継手47及びチェック弁48について説明す
ると、三方継手47は試料液供給路30cの一端に接続され
ており、他の二つの端部は、それぞれ排出路34及び試料
液供給路30dにそれぞれ接続されている。そして、チェ
ック弁48は、試料液供給路30cにおける加圧ポンプ6の
上流側に設けられている。また、チェック弁48は、試料
液供給路30dの圧力が、加圧ポンプ6が作動することに
より所定値以下になった場合に開口するようになってい
る。また、試料液中の金属成分を分析するべく加圧ポン
プ6が停止すると、試料液供給路30d内の圧力が高ま
り、チェック弁48が閉鎖する。
[Configuration of Check Valve 63] A check valve 63 is provided in the middle of the flow passage 30e leading to the drainage passage 34 of the three-way automatic switching valve 5. The check valve 63 is opened by the discharge pressure of the sample liquid discharged from the pH adjuster 50. And when the check valve 63 is provided in this way,
Due to the siphon phenomenon, all the sample liquid in the supply path 30c does not flow to the discharge path 34 that leads to the drain. Although the three-way automatic switching valve 5 is provided between the pH sensor 61 and the check valve 63 in FIG. 1, a three-way joint 47 and a check valve 48 as shown in FIG. good. To explain the three-way joint 47 and the check valve 48, the three-way joint 47 is connected to one end of the sample liquid supply path 30c, and the other two ends are connected to the discharge path 34 and the sample liquid supply path 30d, respectively. Have been. The check valve 48 is provided on the sample liquid supply path 30c on the upstream side of the pressurizing pump 6. The check valve 48 is opened when the pressure of the sample liquid supply passage 30d becomes equal to or less than a predetermined value due to the operation of the pressurizing pump 6. Further, when the pressurizing pump 6 stops to analyze the metal component in the sample liquid, the pressure in the sample liquid supply path 30d increases, and the check valve 48 closes.

【制御部の制御内容について】[About the control contents of the control unit]

次に、第3図〜第7図のフローチャート及び第8図
(A)のタイミングチャート、第8図(B)の表を参照
して制御部Cの制御内容について説明する。 なお、この制御部Cはタイマー(図示略)を有し、こ
の制御部Cには、pHセンサ61、圧力スイッチ6A、17A、
流量計19、吸光光度計12からの検出データが入力され、
また、反応器3に設けられた温度センサ(図示略)、各
貯留部15・60・57・18・21に設けられて各貯留液の液量
を検出する液面センサ(図示略)からの検出データが入
力されるようになっている。 また、この制御部Cからは、前記各種検出データに基
づき、自動流路切換弁1(第3図〜第8図ではサンプリ
ングバルブ)、三方自動切換弁41・44、三方自動切換弁
5(第3図〜第8図では三方バルブ)、四方自動切換弁
7・10(第3図〜第8図では四方バルブ)、送液用ポン
プ2・16・59・58・20、加圧ポンプ6・17、反応器3の
ヒータ、冷却ファン49・62、吸光光度計12(の0点)を
制御するための制御信号が出力されるようになってい
る。 また、前記制御部Cでは吸光光度計12からの検出デー
タに基づき金属成分の濃度を計算するようになっている
が、この濃度値はDで示すデータ記録部に供給されて記
録されるようになっていっる。また、前記制御部には、
前記各種データや現在の分析過程を表示するグラフィッ
クディスプレーBが設けられ、更にこの制御部Cとパソ
コンあるいは大型コンピュータAと接続することによ
り、遠隔操作にて分析条件の変更や、データの記録、プ
リンタ出力、各種データのモニタを行うことができる。 また、第6図を除く第3図〜第8図において示す「P1
〜P4」は送液用ポンプ2・16・59・58にそれぞれ対応
し、「P5・P6」は加圧ポンプ6・17にそれぞれ対応し、
P7は送液ポンプ20に対応する。また、第6図に示す「P1
・P2」は圧力センサ6A・17Aの検出値にそれぞれ対応す
る。 また、以下の説明において、SP(ステップ)1〜SP13
は「スタートから暖気運転」の工程を、SP14〜SP40は
「置換〜洗浄〜濃縮〜分析」の工程を、SP41〜SP44は最
終工程をそれぞれ示すものである。 <SP1〜6> メインスイッチ(図示略)をONしてスタートさせた後
(SP1)、吸光光度計12、流量計19、pHセンサ61をONと
する(SP2)。 その後、Bのグラフィックデイスプレーに金属成分の
各種測定条件がメニューを表示し(SP3)、条件の改定
等を行うかもしくは行わず、現在設定されている条件で
分析するかの判定を行う(SP4)。 そして、前記SP4において現在設定されている条件で
分析すると判定した場合には、スタートボタンをONとし
た後に(SP5)、サンプリングバルブ1を1番目に設定
し(試料液流入路1Aを選択した場合)、ポンプ2・16・
59をONとし、次いでポンプ6をONとし、これと同時に反
応器3のヒータをON、三方バルブ5をON(点線側に設
定)とする(SP6)(第8図(A)にTで示すタイミ
ング)。 なお、この状態が暖気運転を示す動作状態であり、こ
の状態の下においては四方バルブ7・10は共に第1図に
点線で示すL側に設定されていて、試料液を8の濃縮カ
ラムへ圧送させ、更に該濃縮カラム8に供給された試料
液をその金属成分が吸着させた後にライン35を通じて排
水路34に排水させる。また、このとき、加圧ポンプ17は
ONとなっていないので、濃縮カラム9に溶離液が供給さ
れることはない。 また、四方バルブ7・10は、第3図〜第8図(A)に
示す四方バルブ(A)・(B)にそれぞれ対応してい
る。 <SP7〜8> 次に、タイマーによる計測を開始し(SP7)、暖気運
転時における経路30d、経路31内の圧力、反応器3内の
温度、各貯留部15・60・57・18・21の貯留量、試料液の
pHが適正であるか否かを判断する(SP8)。 具体的には、SP8は第6図に「SP8A〜SP8B」で示すよ
うに、圧力センサ6Aの検出信号に基づき、加圧ポンプ6
による濃縮圧力(P1)が予め設定した設定圧力(P01
P′01)の範囲内にあるか否か、また、圧力センサ17A
の検出信号に基づき、加圧ポンプ17による溶離圧力
(P2)が予め設定した設定圧力(P02〜P′02)の範囲
内にあるか否か、また、反応器3に設けられた温度セン
サの検出信号に基づき、反応器3の温度(T)が予め設
定した設定温度(T0±2〜T′±2)の範囲内にある
か否かをそれぞれ検出判断し、前記圧力(P1・P2)、温
度(T)が前記範囲外に所定時間継続してある場合に異
常とみなして、該異常内容をグラフィックデイスプレー
Bに表示し、更に、ポンプ2・6・16・17・20・58・5
9、反応器3のヒータをOFFとし、冷却ファン49・62を適
宜ONさせる。 また、第6図〜第7図に「SP8C」で示すように、各貯
留部15・60・57・18・21に設けられている液面センサ
(図示略)からの検出データに基づいて、反応液として
貯留されている塩酸の貯留量(H2)、還元剤として貯留
されているアスコルビン酸の貯留量(H3)、中和液の貯
留量(H4)、溶離液の貯留量(H6)、発色液の貯留量
(H7)が、予め定められた基準となる貯留量(H20,H30,
H40,H60,H70)より少ないか否かを判定し、少ない場合
に異常としてその異常内容をグラフィックデイスプレー
Bに表示する。 また、第7図に「SP8D」で示すように、pHセンサ61か
らの出力データに基づいて、pHが設定値(pH1)より低
い場合に中和液の供給量大とし、また、pHが設定値(pH
2)より高い場合に中和液の供給量を小と設定させるよ
うにしている。 なお、前記SP8A中において、加圧ポンプ17が駆動され
ていない状態では「P2」に係る判断は行わず、次のSP8B
に進む。 <SP9〜12> 前記SP8において、加圧ポンプ6・17の供給圧力、反
応器3内の温度、各貯留部15・60・57・18・21の貯留
量、試料液のpHが適正であると判断された場合には、第
3図に示すように、前記反応器3の温度が100〔℃〕以
上あるか否かを判定し(SP9)、YESの場合に冷却ファン
49、加圧ポンプ17、送液ポンプ20を駆動させる(SP1
0)。これにより、前記濃縮カラム9には溶離液が供給
されて洗浄させられることになる。なお、前記SP9にお
いて、タイマーにより、予め設定しておいた設定時間
(T0)の計測を開始する(このときのタイミングを第8
図(A)にTで示す)。 その後、予め設定しておいた時間(T0)の1/2が経過
したか否かを判定し(SP11)、YESの場合に四方バルブ
7・10を共にR側(第1図に点線で示す側)に切換える
とともに、三方バルブ5をOFF(第1図に実線で示す状
態)とし、加圧ポンプ6をOFFする(SP12)(このとき
のタイミングを第8図(A)にTで示す)。 これによって、濃縮カラム9内には試料液が供給され
ずに溶離液により洗浄された状態が保持され、また、濃
縮カラム8に吸着された金属イオンは溶離液により検出
手段32にまで圧送されられて吸光度が検出されることに
なる。 しかし、このときは暖機状態であるため、制御部Cへ
の検出データの送信はしない。 そして、前記SP12が終了した後には、前記第6図〜第
7図に示すSP8A〜SP8Dのフローを繰り返した後、以下の
SP13に進む。 <SP13> タイマーの計測時間が予め設定した時間(T0−5(mi
n))に達したときに、検出手段32の吸光光度計12の0
点をONとするパルス信号を出力し、検出手段32のキャリ
ブレーションを行う。この結果、検出手段32の出力値の
ベースライン(0ライン)は、分離カラム11側より流入
する試料液の濃度に拘わらず一定のベースとなる。 <SP14> そして、タイマが設定時間(T0)を計測した後には、
装置の暖機運転が終了し、再度7・10の四方バルブをL
側(第1図に実線で示す側)とし、更に、三方バルブ5
をON(第1図に点線で示す側)として、加圧ポンプ6を
駆動させる。これにより、濃縮カラム8に試料液が、濃
縮カラム9に溶離液が供給され、試料液の分析作業が開
始される(このときのタイミングを第8図(A)にT
で示す)。また、このとき同時に、PHを調整するための
送液ポンプ58を駆動させるようにしている。 なお、前記予め設定しておいたT0は濃縮カラム8・9
の初期洗浄を行わせる時間である。また、前記送液ポン
プ58はPHセンサ61の検出データに基づき試料液が中性と
なるように駆動が制御されるものである。 以下、SP15〜SP28により濃縮カラム8による金属成分
の分析フローを説明し、SP29〜SP38により濃縮カラム9
による金属成分の分析フローを説明する。 <SP15〜19> ヒータの温度が前述した設定値の範囲内にあることを
条件にして(SP15)、このときから濃縮カラム8又は9
内に金属イオンを高い効率で吸着させるためにpH調整用
ポンプ58を作動させる(SP16)。ここで装置内のpHが均
一になるようにタイマーに設定時間(T1)の計測を開始
させる(SP17)。なお、このとき試料液のpHはpHセンサ
61にて検出する。 また、前記設定時間(T1)は濃縮カラム8に対して試
料液を供給して該試料液中の金属成分を濃縮カラム8に
吸着させ、また、濃縮カラム9を溶離液により洗浄させ
るための時間であり、この設定時間(T1)をカラム8の
「置換時間」、カラム9の「洗浄時間」とする(第8図
(B)参照) タイマーが設定時間(T1)を計測すると(SP18)、第
4図のフローに示すように三方バルブ5をOFF(第1図
に実線で示す側)、加圧ポンプ6をOFFとし、これと同
時に四方バルブ7をのみをR側(第1図に点線で示す
側)に設定する(SP19)(このときのタイミングを第8
図(A)にTで示す)。 <SP20〜22> タイマーにより、予め設定された設定時間(T2)の計
測を開始させる(SP20)。この間、前記濃縮カラム8に
吸着された金属成分が溶離されてライン35を通じて排水
路34に排出される。 また、このとき、三方バルブ5はOFFの実線側にあ
り、かつ加圧ポンプ6は停止しているので濃縮カラム9
は洗浄された状態がそのま保持されることになる。 なお、前記SP20の設定時間(T2)を濃縮カラム8の
「洗浄時間」、濃縮カラム9の「停止時間」とする(第
8図(B)参照)。 そして、タイマが設定時間(T2)を計測すると(SP2
1)、三方バルブ5をNO(第1図に点線で示す側)、四
方バルブ7のみをL側(第1図に実線で示す側)に設定
し、更にポンプ6をON、ポンプ17、20をOFFに設定する
等の処理を行う(SP22)(このときのタイミングを第8
図(A)にTで示す)。 <SP23〜25> タイマーにより、予め設定された濃縮時間(T3)の計
測等を開始させる(SP23)。この間、濃縮カラム8内へ
試料液が圧送されて、該濃縮カラム8内に試料液の金属
成分が吸着された後、ライン35を経て排水路34に排出さ
れる。また、このとき加圧ポンプ17は停止しているので
濃縮カラム9は停止した状態が保持されることになる。 なお、SP23で設定された濃縮時間(T3)をカラム8の
「濃縮時間」、カラム9の「停止時間」とする(第8図
(B)参照)。 そして、タイマが設定された濃縮時間(T3)を計測す
ると(SP24)、サンプリングバルブ1を次の流路へ切り
換え(流入路1Aから1Bに切り換え、流入路1Bから1Aとは
濃度の異なった試料液を供給する)、この切り換わるタ
イミングのみポンプ2はOFFとする。また、これと同時
に、濃縮カラム8で吸着された金属イオンの吸光度測定
に際して、吸光光度計12の0点をONさせるパルス信号を
出力し再度キャリブレーションを取る。また、ここで四
方バルブ7・10をともにR側(第1図に点線で示す側)
に切り換え、更にポンプ17・20をONとして、次に、濃縮
カラム9による濃縮処理の準備を行う(SP25)(このと
きのタイミングを第8図(A)にTで示す)。 <SP26〜29> タイマーにより、予め設定された設定時間(T4)の計
測を開始させる(SP26)。この間、前記濃縮カラム8に
溶離液が供給されて該濃縮カラム8に吸着された金属成
分が分析手段32に溶出させられるとともに、他方の濃縮
カラム9に、流入路1Bから供給された試料液が供給され
る。そして、前記分析手段32においては前記金属成分の
濃度が測定され(SP27)、また、前記濃度カラム9を経
由した試料液はライン35を経て排水路34に排出される。 なお、前記SP26の設定時間(T4)を、濃縮カラム8の
「分析時間」、濃縮カラム9の「置換時間」とする(第
8図(B)参照)。 そして、タイマーが、設定された濃縮時間(T4)を計
測し終えると(SP28)、三方バルブ5をOFF(第1図に
実線で示す側)に設定し、加圧ポンプ6はOFFとする。
これと同時に、四方バルブ7のみをL側(第1図に実線
で示す側)に切り換える(SP29)(このときのタイミン
グを第8図(A)にTで示す)。 また、前記SP28とSP29との間にはSP28Aがあり、このS
P28Aにおいて濃縮カラム8による「置換〜洗浄〜濃縮〜
分析」処理を繰り返し行うか否かを判断するようにして
いる。 <SP30〜32> タイマーにより、予め設定された設定時間(T2)の計
測等を開始させる(SP30)。この間、前記濃縮カラム9
に溶離液が供給され、該溶離液により溶離させられた濃
縮カラム9内の金属成分はライン35を通じて排水路34に
排出させられる。また、前記三方バルブ5、加圧ポンプ
6は共にOFFに設定されているので、濃縮カラム8は停
止した状態となっている。 なお、前記SP30の設定時間(T2)を、濃縮カラム8の
「停止時間」、濃縮カラム9の「洗浄時間」とする(第
8図(B)参照)。 そして、タイマーが、設定された濃縮時間(T2)を計
測し終えると(SP31)、三方バルブ5をON(第1図に点
線で示す側)に設定し、ポンプ6をON、ポンプ17・20を
OFFとする。これと同時に、四方バルブ7のみをR側
(第1図に点線で示す側)に切り換える等の処理を行う
(SP32)(このときのタイミングを第8図(A)にT
で示す)。 <SP33〜36> タイマーにより、予め設定された濃縮時間(T3)の計
測を開始させる(SP33)。この間、濃縮カラム9には流
入路1Bから供給された試料液が供給されて、該濃縮カラ
ム9に該試料液中の金属成分を吸着させ、この後、濃縮
カラム9を通過して金属成分が除かれた試料液はライン
35を経て排水路34に排出される。また、このとき加圧ポ
ンプ17は停止しているので濃縮カラム8は停止した状態
が保持されることになる。 なお、SP33で設定された濃縮時間(T3)を、濃縮カラ
ム8の「停止時間」、濃縮カラム9の「濃縮時間」とす
る(第8図(B)参照)。 そして、タイマーが、設定された濃縮時間(T3)を計
測し終えると(SP34)、サンプリングバルブ1を次の流
路へ切り換え、この切り換わるタイミングのみポンプ2
はOFFとする。また、これと同時に、濃縮カラム9で吸
着された金属成分の吸光度測定に備えて、32の吸光光度
計12の0点をONさせるバルス信号を出力し再度キャリブ
レーションを取る。また、ここで四方バルブ7・10をと
もにL側(第1図に実線で示す側)に切り換え、ポンプ
17・20をともにONとし、次の濃縮カラム8による濃縮処
理の準備を行う(SP35)(このときのタイミングを第8
図(A)にTで示す)。 そして、次のSP36では、設定するサンプリングバルブ
1の流入路は先(1回前)の分析結果が適正ならば次の
設定流路(流入路1C)へと切換わるが、しかし、先の分
析結果が適正なく、制御しきい値等により不適の場合、
先の分析した流入路(流入路1A)にもどり、これを2の
ポンプより吸引し再分析を行う。そしてその再分析で
は、金属イオンの濃縮時間を可変して行う。 <SP37〜40> 第5図に示すように、予め設定された設定時間(T4
の計測をタイマーにより開始させる(SP37)。この間、
濃縮カラム9に溶離液が供給されて該濃縮カラム9に吸
着されている金属成分が分析手段32に溶出させられると
ともに、他方の濃縮カラム8に、流入路1A又は1Cから供
給された試料液が供給される。そして、前記分析手段32
において前記金属成分の濃度が測定され(SP38)、ま
た、前記濃縮カラム8を経由した試料液はライン35を経
て排水路34に排出される。 なお、前記SP37の設定時間(T4)を、濃縮カラム9の
「分析時間」、濃縮カラム8の「置換時間」とする(第
8図(B)参照)。 そして、タイマが設定された濃縮時間(T4)の計測し
終えると(SP39)、前述した濃縮カラム8・9による
「置換〜洗浄〜濃縮〜分析」処理を繰り返し行うか否か
を各カラム8・9毎に判断し、その結果、濃縮カラム8
について前記サイクルの処理を行う場合にSP19に戻り
(第8図(B)に矢印(イ)で示す)、また、濃縮カラ
ム9について前記サイクルの処理を行う場合にSP29に戻
る。また、各濃縮カラム8・9において所定回数の処理
が終了した場合には、次のSP41に進む(以上、SP40)
(このときのタイミングを第8図(A)にTで示
す)。 また、このようなSP40の判断は、前述したSP28Aにお
いても同様に行っている。 <SP41〜44> 分析が終了すると(第8図(A)で示すタイミング
において)、まず、反応器3のヒータをOFFとし、更に
ポンプ6・16・17・20・58・59をOFFとした後、冷却フ
ァン62をONして反応器3を冷却させる(SP41)。 その後、吸光光度計12、流量計19、データ記録部Dを
OFFとし、四方バルブ7・10をL側(第1図に実線で示
す側)に設定した後、1のサンプリングバルブを流路1A
に切換える。そして、このサンプリングバルブ1が切換
わる時間のみポンプ2を一時的にOFFとし再度NOとする
(SP42)。 その後、反応器3に設けられた温度センサからの出力
データに基づき、反応器3のヒータの温度が80〔℃〕に
まで低下したならば、ポンプ2をOFF、冷却ファン49及
び62を共にOFFとし(SP43)(このときのタイミングを
第8図(A)にTで示す)、本フローを終了する(SP
44)。 なお、上記フローの各SPにおいて説明はしないが、前
記SP1〜SP44において検出された経路内の圧力、反応器
3の温度、試薬残量は常時モータしており、それぞれ異
常発生時は、Bのグラフィックディスプレーに表示しか
つ外部コンピュータ表示を行う。また、このグラフィッ
クディスプレーBには、「分析中」、「濃縮中」、「分
析終了」等といった表示がなされる。 以上詳細に説明した本実施例に示す金属成分分析装置
によれば、第3図〜第7図のフローチャート、第8図
(A)のタイムチャートの要部をまとめた第8図(B)
の表を参照して判るように、各カラム8・9において、
「置換」→「洗浄」といった工程をまず最初に行って、
各カラム8・9内を測定しようとする試料液に置き換え
ててから、金属イオンの実際の「濃縮」→「分析」を行
わせるようにしたので、各カラム8・9での濃縮効率が
高まり、分析精度が向上するという効果が得られる。な
お、前記「置換〜洗浄〜濃縮〜分析」といった処理は制
御部Cの置換機能、洗浄機能、濃縮機能、分析機能によ
るものである。また、第8図(B)に示す停止は制御部
Cの停止機能によるものである。 また、SP25・35において、各濃縮カラム8・9におい
て捕捉した金属イオンの吸光度測定の直前に、吸光光度
計12の0点調整を行うようにしたので分析精度が増し、
また、この0点調整の前の段階において吸光光度計12の
セル内に溶離液等の流体を流さないようにしているの
で、この間、自然に0点レベルが上昇する不具合が生じ
ることになるが、しかし、前述したSP25・35で示すよう
に金属イオンの吸光度測定の直前に前記O点を調整する
信号を出力することで前記不具合を未然に排除すること
ができる効果が得られる。 また、本実施例に示す金属成分分析装置によれば、pH
調整部50によりpHの調整を行し、かつこのpHが中性を維
持するようにpHセンサ61で監視させるようにしたので、
濃縮カラム8・9内において、試料液の金属成分である
金属イオンを効率良く捕獲することができ、その結果と
して濃縮効率が高まり、分析精度が向上するという効果
が得られる。なお、このようなpHの調整は制御部CのpH
調整機能による。 「発明の効果」 以上詳細に説明したように、 第1の発明によれば、各濃縮カラムにおいて、「置
換」→「洗浄」といった工程をまず最初に行って、まず
各濃縮カラム内を測定しようとする試料液を通過させて
から、該試料液中の金属イオンの「濃縮」→「分析」を
行わせるようにした、つまり、濃縮カラム内を時に測定
しようとする金属イオンで一旦置換してから該金属イオ
ンの実際の吸着、溶離を行わせるようにしたので、該濃
縮カラム内に前回測定した試料液の金属イオンが残留し
ていることがなく、これによって濃縮カラムの濃縮効率
が高まり、分析精度が向上するという効果が得られる。 第2の発明によれば、試料液供給ポンプ、溶離供給ポ
ンプを適宜ON/OFFさせ、第1、第2の四方切換弁を適宜
切り換えて、第1の濃縮カラムについて「置換→洗浄→
濃縮→分析→停止→停止→置換」、第2の濃縮カラムに
ついて「洗浄→停止→停止→置換→洗浄→濃縮→分析」
それぞれ対応して行わせるようにしたので、2つのカラ
ムについて各処理を連携して効率良く行わせることがで
き、第1の発明で示す濃縮効率を更に向上させることが
できる効果が得られる。 第3の発明によれば、pH調整部によりpHの調整をし、
かつこのpHが中性を維持するようにpHセンサで監視させ
るようにしたので、濃縮カラム内において、試料液の金
属成分(金属イオン)を効率良く捕獲することができ、
その結果として第2・第3の発明と同様に濃縮効率が高
まり、分析精度が向上するという効果が得られる。
Next, the control contents of the control unit C will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 3 to 7, the timing chart of FIG. 8 (A), and the table of FIG. 8 (B). The control unit C has a timer (not shown). The control unit C includes a pH sensor 61, pressure switches 6A and 17A,
The detection data from the flow meter 19 and the absorption photometer 12 are input,
In addition, a temperature sensor (not shown) provided in the reactor 3 and a liquid level sensor (not shown) provided in each of the storage sections 15, 60, 57, 18, and 21 for detecting the amount of each stored liquid are provided. Detection data is input. Also, from the control unit C, based on the various detection data, the automatic flow switching valve 1 (sampling valve in FIGS. 3 to 8), the three-way automatic switching valves 41 and 44, and the three-way automatic switching valve 5 (the 3 to 8, a three-way valve), a four-way automatic switching valve 7, 10 (a four-way valve in FIGS. 3 to 8), a liquid feed pump 2, 16, 59, 58, 20, a pressure pump 6, 17. A control signal for controlling the heater of the reactor 3, the cooling fans 49 and 62, and the (zero point) of the absorptiometer 12 is output. Further, the control unit C calculates the concentration of the metal component based on the detection data from the absorptiometer 12, and this concentration value is supplied to a data recording unit indicated by D and recorded. I'm becoming. Further, the control unit includes:
A graphic display B for displaying the various data and the current analysis process is provided. Further, by connecting the control unit C to a personal computer or a large-sized computer A, it is possible to remotely change analysis conditions, record data, and print data. Output and various data can be monitored. Also, “P 1 ” shown in FIGS. 3 to 8 except for FIG.
~P 4 "corresponds respectively to the liquid feed pump 2, 16, 59, 58," P 5 · P 6 "will correspond to the pressure pump 6, 17,
P 7 corresponds to the liquid feed pump 20. Further, "P 1 shown in FIG. 6
· P 2 "corresponds respectively to the detected value of the pressure sensor 6A · 17A. In the following description, SP (step) 1 to SP13
Indicates a process of “warm-up operation from start”, SP14 to SP40 indicate a process of “replacement-washing-concentration-analysis”, and SP41 to SP44 indicate a final process, respectively. <SP1-6> After the main switch (not shown) is turned on to start (SP1), the absorptiometer 12, the flow meter 19 and the pH sensor 61 are turned on (SP2). After that, a menu of various measurement conditions of the metal component is displayed on the graphic display of B (SP3), and it is determined whether the analysis is performed under the currently set conditions with or without revising the conditions (SP4). ). If it is determined in SP4 that the analysis is to be performed under the currently set conditions, after the start button is turned ON (SP5), the sampling valve 1 is set to the first position (when the sample liquid inflow path 1A is selected). ), Pump 2.16.
59 is turned on, and then the pump 6 is turned on. At the same time, the heater of the reactor 3 is turned on, and the three-way valve 5 is turned on (set to the dotted line side) (SP6) (shown by T in FIG. 8 (A)). timing). Note that this state is an operation state indicating warm-up operation. Under this state, the four-way valves 7 and 10 are both set to the L side indicated by the dotted line in FIG. After the metal solution is adsorbed on the sample liquid supplied to the concentration column 8, the sample liquid is drained to a drain 34 through a line 35. At this time, the pressurizing pump 17
Since it is not turned on, no eluent is supplied to the concentration column 9. The four-way valves 7 and 10 correspond to the four-way valves (A) and (B) shown in FIGS. 3 to 8A, respectively. <SP7-8> Next, measurement by a timer is started (SP7), and the pressure in the path 30d and the path 31 during the warm-up operation, the temperature in the reactor 3, and the respective storage units 15, 60, 57, 18, and 21 are stored. Storage volume, sample liquid
It is determined whether the pH is appropriate (SP8). Specifically, as shown by “SP8A to SP8B” in FIG. 6, SP8 is based on the detection signal of the pressure sensor 6A,
The concentration pressure (P 1 ) by the pre-set pressure (P 01 ~
P ′ 01 ) and whether the pressure sensor 17A
Whether the elution pressure (P 2 ) by the pressure pump 17 is within a preset pressure range (P 02 to P ′ 02 ), based on the detection signal of the sensor, the reactor 3 of the temperature (T) is preset set temperature (T 0 ± 2~T '0 ± 2) is in the range whether the detected judgment respectively, the pressure ( If the temperature P (P 1 · P 2 ) and the temperature (T) continue outside the above-mentioned range for a predetermined time, it is regarded as abnormal, and the details of the abnormality are displayed on the graphic display B. 17 ・ 20 ・ 58.5
9. Turn off the heater of the reactor 3 and turn on the cooling fans 49 and 62 appropriately. As shown by “SP8C” in FIGS. 6 and 7, based on detection data from liquid level sensors (not shown) provided in each of the storage units 15, 60, 57, 18, and 21, The storage amount of hydrochloric acid (H 2 ) stored as a reaction solution, the storage amount of ascorbic acid (H 3 ) stored as a reducing agent, the storage amount of neutralizing solution (H 4 ), the storage amount of eluent ( H 6 ), the storage amount of the coloring liquid (H 7 ) is the storage amount (H 20 , H 30 ,
H 40 , H 60 , H 70 ) is determined, and if the number is smaller, the content of the abnormality is displayed on the graphic display B as an abnormality. Further, as shown by “SP8D” in FIG. 7, based on the output data from the pH sensor 61, when the pH is lower than the set value (pH 1 ), the supply amount of the neutralizing solution is increased, and Set value (pH
2 ) When higher, the supply amount of the neutralizing solution is set to be small. During the SP8A, when the pressurizing pump 17 is not driven, the determination relating to “P 2 ” is not performed, and the next SP8B
Proceed to. <SP9 to 12> In the above SP8, the supply pressure of the pressurizing pumps 6 and 17, the temperature in the reactor 3, the storage amounts of the storage units 15, 60, 57, 18, and 21, and the pH of the sample liquid are appropriate. If it is determined that the temperature of the reactor 3 is 100 ° C. or more (SP9), as shown in FIG.
49, Drive the pressure pump 17 and the liquid feed pump 20 (SP1
0). As a result, the eluent is supplied to the concentration column 9 to be washed. In SP9, measurement of a preset time (T 0 ) is started by the timer (the timing at this time is set to the eighth time).
(Indicated by T in FIG. (A)). Thereafter, it is determined whether or not 1/2 of a preset time (T 0 ) has elapsed (SP11), and in the case of YES, both the four-way valves 7 and 10 are set to the R side (in FIG. 1 by a dotted line). At the same time, the three-way valve 5 is turned off (the state shown by the solid line in FIG. 1), and the pressurizing pump 6 is turned off (SP12) (the timing at this time is indicated by T in FIG. 8 (A)). ). As a result, the sample is not supplied into the concentration column 9 and the state of washing with the eluent is maintained, and the metal ions adsorbed on the concentration column 8 are pumped to the detection means 32 by the eluent. And the absorbance is detected. However, at this time, the detection data is not transmitted to the control unit C because of the warm-up state. After the end of SP12, after repeating the flow of SP8A to SP8D shown in FIGS.
Proceed to SP13. <SP13> The measurement time of the timer is a preset time (T 0 -5 (mi
n)), when the value of 0 of the absorptiometer 12 of the detection means 32 is reached.
A pulse signal for turning ON the point is output, and the detection unit 32 is calibrated. As a result, the base line (0 line) of the output value of the detection means 32 becomes a constant base regardless of the concentration of the sample liquid flowing from the separation column 11 side. <SP14> After the timer measures the set time (T 0 ),
After the warm-up operation of the device has been completed, the four-way valve
Side (the side shown by a solid line in FIG. 1), and further, a three-way valve 5
Is turned ON (the side indicated by the dotted line in FIG. 1), and the pressurizing pump 6 is driven. As a result, the sample liquid is supplied to the concentration column 8 and the eluent is supplied to the concentration column 9, and the analysis operation of the sample liquid is started (the timing at this time is indicated by T in FIG. 8A).
). At the same time, the liquid feed pump 58 for adjusting the PH is driven. The preset T 0 is the concentration column 8.9
This is the time for performing the initial cleaning. The driving of the liquid feed pump 58 is controlled based on the detection data of the PH sensor 61 so that the sample liquid becomes neutral. Hereinafter, the analysis flow of the metal component by the concentration column 8 will be described by SP15 to SP28, and the concentration column 9 will be described by SP29 to SP38.
The analysis flow of the metal component will be described. <SP15 to 19> On condition that the temperature of the heater is within the above-mentioned set value (SP15), the concentration column 8 or 9 is
The pH adjusting pump 58 is operated to adsorb metal ions with high efficiency (SP16). Here, the timer is started to measure the set time (T 1 ) so that the pH in the apparatus becomes uniform (SP17). At this time, the pH of the sample solution is
Detected at 61. During the set time (T 1 ), the sample solution is supplied to the concentration column 8 so that the metal component in the sample solution is adsorbed on the concentration column 8 and the concentration column 9 is washed with the eluent. The set time (T 1 ) is defined as the “replacement time” in column 8 and the “wash time” in column 9 (see FIG. 8 (B)). When the timer measures the set time (T 1 ) SP18), as shown in the flow of FIG. 4, the three-way valve 5 is turned off (the side shown by the solid line in FIG. 1), the pressurizing pump 6 is turned off, and at the same time, only the four-way valve 7 is turned to the R side (first side). (SP19) (the timing at this time is indicated by the dotted line in the figure).
(Indicated by T in FIG. (A)). The <SP20~22> timer, to start measuring the predetermined set time (T 2) (SP20). During this time, the metal component adsorbed on the concentration column 8 is eluted and discharged to the drain 34 through the line 35. At this time, the three-way valve 5 is on the OFF solid line side and the pressurizing pump 6 is stopped.
Will be maintained as it is. The set time (T 2 ) of the SP 20 is defined as “washing time” of the concentration column 8 and “stop time” of the concentration column 9 (see FIG. 8 (B)). When the timer measures the set time (T 2 ) (SP2
1), the three-way valve 5 is set to NO (the side shown by the dotted line in FIG. 1), only the four-way valve 7 is set to the L side (the side shown by the solid line in FIG. 1), and the pump 6 is turned ON, and the pumps 17, 20 (SP22) (the timing at this time is set to 8th.
(Indicated by T in FIG. (A)). The <SP23~25> timer to start the measurement or the like preset enriched time (T 3) (SP23). During this time, the sample solution is pressure-fed into the concentration column 8, and the metal component of the sample solution is adsorbed in the concentration column 8, and then discharged to the drain 34 through the line 35. At this time, since the pressurizing pump 17 is stopped, the stopped state of the concentration column 9 is maintained. The concentration time (T 3 ) set in SP23 is referred to as “concentration time” in column 8 and “stop time” in column 9 (see FIG. 8 (B)). When the timer measures the set concentration time (T 3 ) (SP24), the sampling valve 1 is switched to the next flow path (switched from the inflow path 1A to 1B, and the concentration is different from that of the inflow path 1B to 1A). The sample liquid is supplied), and the pump 2 is turned off only at this switching timing. At the same time, when measuring the absorbance of the metal ions adsorbed by the concentration column 8, a pulse signal for turning on the zero point of the absorptiometer 12 is output and calibration is performed again. Here, the four-way valves 7 and 10 are both connected to the R side (the side indicated by the dotted line in FIG. 1).
And the pumps 17 and 20 are turned on. Next, preparation for concentration processing by the concentration column 9 is performed (SP25) (the timing at this time is indicated by T in FIG. 8A). The <SP26~29> timer, to start measuring the predetermined set time (T 4) (SP26). During this time, the eluent is supplied to the concentration column 8 and the metal component adsorbed on the concentration column 8 is eluted by the analysis means 32, and the sample solution supplied from the inflow path 1B is supplied to the other concentration column 9. Supplied. Then, the concentration of the metal component is measured in the analysis means 32 (SP27), and the sample liquid having passed through the concentration column 9 is discharged to the drain 34 via the line 35. The set time (T 4 ) of the SP 26 is defined as the “analysis time” of the concentration column 8 and the “replacement time” of the concentration column 9 (see FIG. 8B). When the timer finishes measuring the set concentration time (T 4 ) (SP28), the three-way valve 5 is set to OFF (the side indicated by the solid line in FIG. 1), and the pressurizing pump 6 is turned OFF. .
At the same time, only the four-way valve 7 is switched to the L side (the side indicated by the solid line in FIG. 1) (SP29) (the timing at this time is indicated by T in FIG. 8A). SP28A is located between SP28 and SP29.
In P28A, “displacement-washing-concentration-
It is determined whether or not to repeat the "analysis" process. The <SP30~32> timer to start the measurement or the like preset time (T 2) (SP30). During this time, the concentration column 9
And the metal components in the concentration column 9 eluted by the eluent are discharged to the drain 34 through the line 35. Further, since the three-way valve 5 and the pressure pump 6 are both set to OFF, the concentration column 8 is in a stopped state. The set time (T 2 ) of the SP 30 is defined as the “stop time” of the concentration column 8 and the “wash time” of the concentration column 9 (see FIG. 8 (B)). When the timer finishes measuring the set concentration time (T 2 ) (SP31), the three-way valve 5 is set to ON (the side indicated by the dotted line in FIG. 1), the pump 6 is turned ON, and the pump 17 20 to
Set to OFF. At the same time, processing such as switching only the four-way valve 7 to the R side (the side shown by the dotted line in FIG. 1) is performed (SP32) (the timing at this time is indicated by T in FIG. 8A).
). The <SP33~36> timer, to start measuring the predetermined concentration time (T 3) (SP33). During this time, the sample liquid supplied from the inflow passage 1B is supplied to the concentration column 9, and the metal component in the sample solution is adsorbed on the concentration column 9, and thereafter, the metal component passes through the concentration column 9 and the metal component passes therethrough. Removed sample liquid is line
After passing through 35, it is discharged to a drain 34. At this time, since the pressurizing pump 17 has stopped, the stopped state of the concentration column 8 is maintained. The concentration time (T 3 ) set in SP33 is referred to as “stop time” of the concentration column 8 and “concentration time” of the concentration column 9 (see FIG. 8 (B)). When the timer finishes measuring the set concentration time (T 3 ) (SP34), the sampling valve 1 is switched to the next flow path, and the pump 2 is switched only at this switching timing.
Is OFF. At the same time, in preparation for the measurement of the absorbance of the metal component adsorbed by the concentration column 9, a pulse signal for turning on the zero point of the 32 absorptiometers 12 is output and calibration is performed again. At this time, the four-way valves 7 and 10 are both switched to the L side (the side shown by the solid line in FIG. 1) and the pump
Turn on both 17 and 20 to prepare for the enrichment process by the next enrichment column 8 (SP35).
(Indicated by T in FIG. (A)). Then, in the next SP36, the inflow path of the sampling valve 1 to be set is switched to the next set flow path (inflow path 1C) if the previous (one previous) analysis result is appropriate. If the result is incorrect and inappropriate due to the control threshold, etc.
The flow returns to the inflow path (inflow path 1A) analyzed above, and is suctioned from the pump 2 to perform reanalysis. In the re-analysis, the concentration time of the metal ions is varied. <SP37-40> As shown in FIG. 5, a preset time (T 4 )
Measurement is started by a timer (SP37). During this time,
The eluent is supplied to the concentration column 9 and the metal component adsorbed on the concentration column 9 is eluted by the analysis means 32, and the sample liquid supplied from the inflow channel 1A or 1C is supplied to the other concentration column 8. Supplied. And the analysis means 32
Then, the concentration of the metal component is measured (SP38), and the sample solution that has passed through the concentration column 8 is discharged to the drain 34 via the line 35. The set time (T 4 ) of SP37 is defined as “analysis time” of the concentration column 9 and “replacement time” of the concentration column 8 (see FIG. 8B). When the timer completes the measurement of the set concentration time (T 4 ) (SP39), each column 8 determines whether to repeat the “replacement-washing-concentration-analysis” process by the above-described concentration columns 8.9. -Judgment is made every 9 and as a result, the concentration column 8
When the process of the above cycle is performed, the process returns to SP19 (indicated by an arrow (a) in FIG. 8 (B)), and when the process of the above cycle is performed for the concentration column 9, the process returns to SP29. When a predetermined number of processes are completed in each of the concentration columns 8 and 9, the process proceeds to the next SP41 (SP40).
(The timing at this time is indicated by T in FIG. 8 (A)). Such determination of SP40 is also made in the above-described SP28A. <SP41-44> When the analysis is completed (at the timing shown in FIG. 8A), first, the heater of the reactor 3 is turned off, and further, the pumps 6, 16, 17, 20, 58, and 59 are turned off. Thereafter, the cooling fan 62 is turned on to cool the reactor 3 (SP41). After that, the absorptiometer 12, the flow meter 19 and the data recording section D
After turning OFF, and setting the four-way valves 7 and 10 to the L side (the side indicated by the solid line in FIG. 1), the one sampling valve is connected to the flow path 1A.
Switch to. Then, only during the time when the sampling valve 1 is switched, the pump 2 is temporarily turned off and set to NO again (SP42). Thereafter, based on the output data from the temperature sensor provided in the reactor 3, if the temperature of the heater of the reactor 3 drops to 80 ° C., the pump 2 is turned off, and the cooling fans 49 and 62 are turned off. (SP43) (the timing at this time is indicated by T in FIG. 8 (A)), and this flow is terminated (SP43).
44). Although not described in each SP of the above flow, the pressure in the path detected in SP1 to SP44, the temperature of the reactor 3, and the remaining amount of the reagent are always motorized. Display on graphic display and external computer display. In addition, the graphic display B displays an indication such as "analyzing", "concentrating", "analysis completed", and the like. According to the metal component analyzer shown in the present embodiment described in detail above, FIG. 8 (B) which summarizes the main parts of the flowcharts of FIGS. 3 to 7 and the time chart of FIG. 8 (A).
As can be seen by referring to the table in each of the columns 8 and 9,
Steps such as “replace” → “wash” are performed first,
After replacing each column 8.9 with the sample solution to be measured, the actual "concentration" → "analysis" of the metal ions is performed, so that the concentration efficiency in each column 8.9 is increased. This has the effect of improving the analysis accuracy. The processing such as “replacement—washing—concentration—analysis” is performed by the replacement function, cleaning function, concentration function, and analysis function of the control unit C. The stop shown in FIG. 8 (B) is due to the stop function of the control unit C. Also, in SP25 / 35, just before the measurement of the absorbance of the metal ions captured in each of the concentration columns 8.9, the zero-point adjustment of the absorptiometer 12 was performed, so that the analysis accuracy was increased,
In addition, since a fluid such as an eluent is not allowed to flow into the cell of the absorptiometer 12 at a stage before the zero point adjustment, a problem that the zero point level naturally rises during this period occurs. However, by outputting the signal for adjusting the O point immediately before the measurement of the absorbance of the metal ion as shown by the above-described SP25 / 35, the effect of eliminating the problem can be obtained. Further, according to the metal component analyzer shown in this embodiment,
Since the pH is adjusted by the adjusting unit 50 and the pH is monitored by the pH sensor 61 so as to maintain the neutrality,
In the concentration columns 8 and 9, metal ions, which are metal components of the sample solution, can be efficiently captured. As a result, the concentration efficiency is increased and the effect of improving the analysis accuracy is obtained. Note that such pH adjustment is performed by controlling the pH of the control unit C.
Depends on the adjustment function. “Effects of the Invention” As described in detail above, according to the first invention, in each concentration column, a process such as “replacement” → “washing” is performed first, and then the inside of each concentration column is measured. After passing through the sample solution, the metal ions in the sample solution are subjected to “concentration” → “analysis”. Since the actual adsorption and elution of the metal ion are performed from the above, the metal ion of the previously measured sample liquid does not remain in the concentration column, thereby increasing the concentration efficiency of the concentration column, The effect of improving the analysis accuracy is obtained. According to the second invention, the sample liquid supply pump and the elution supply pump are appropriately turned ON / OFF, and the first and second four-way switching valves are appropriately switched, so that “replacement → wash →
Concentration → analysis → stop → stop → replacement ”,“ washing → stop → stop → replacement → wash → concentration → analysis ”for the second concentration column
Since the respective processes are performed correspondingly, each process can be efficiently performed in cooperation with the two columns, and the effect that the concentration efficiency shown in the first invention can be further improved can be obtained. According to the third invention, the pH is adjusted by the pH adjusting unit,
In addition, since the pH is monitored by a pH sensor so as to maintain neutrality, the metal component (metal ion) of the sample liquid can be efficiently captured in the concentration column,
As a result, the effect of increasing the concentration efficiency and improving the analysis accuracy is obtained as in the second and third inventions.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図〜第8図(B)は、本発明の金属成分分析装置の
実施例を説明する図であって、第1図及び第2図は金属
成分分析装置の概略構成図、第3図〜第7図は金属成分
分析装置の制御部の制御内容を示すフローチャート、第
8図(A)は前記フローチャートに対応したタイミング
チャート、第8図(B)は前記タイミングチャートの要
部を示す図、第9図は従来の金属成分分析装置の構成を
説明する概略構成図である。 6……加圧ポンプ(試料液供給ポンプ)、7……四方自
動切換弁(第1の四方切換弁)、8……濃縮カラム(第
1の濃縮カラム)、8a・9a……流入路(並列供給路)、
8b・9b……流出路(並列供給路)、9……濃縮カラム
(第2の濃縮カラム)、10……四方自動切換弁(第2の
四方切換弁)、17……送液ポンプ(溶離液供給ポン
プ)、30(30a〜30d)……試料液供給路、31……溶離液
供給路、32……分析手段、33……ライン(試料液供給
路)、34……排出路、50……pH調整部、58……送液ポン
プ、61……pHセンサ、C……制御部(置換機能、洗浄機
能、濃縮機能、分析機能、停止機能、pH調整機能)。
FIGS. 1 to 8B are views for explaining an embodiment of the metal component analyzer of the present invention. FIGS. 1 and 2 are schematic structural views of the metal component analyzer, and FIG. 7 to FIG. 7 are flowcharts showing the control contents of the control unit of the metal component analyzer, FIG. 8 (A) is a timing chart corresponding to the flowchart, and FIG. 8 (B) is a diagram showing a main part of the timing chart. FIG. 9 is a schematic configuration diagram illustrating the configuration of a conventional metal component analyzer. 6 ... pressurizing pump (sample liquid supply pump), 7 ... 4-way automatic switching valve (first 4-way switching valve), 8 ... concentration column (first concentration column), 8a / 9a ... inflow path ( Parallel supply path),
8b ・ 9b… Outflow path (parallel supply path), 9… Concentration column (second concentration column), 10… Four-way automatic switching valve (second four-way switching valve), 17… Liquid feeding pump (elution) Liquid supply pump), 30 (30a-30d) ... sample liquid supply path, 31 ... eluent supply path, 32 ... analysis means, 33 ... line (sample liquid supply path), 34 ... discharge path, 50 … PH adjustment unit, 58… Solution pump, 61… pH sensor, C… Control unit (replacement function, washing function, concentration function, analysis function, stop function, pH adjustment function).

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】金属成分を含有した試料液が供給される試
料液供給路と、この試料液供給路の途中で二つに分岐さ
れてかつ並列的に設けられた一対の並列供給路と、各並
列供給路に設けられ試料液中の金属成分を吸着させる第
1、第2の濃縮カラムと、上流側に位置する並列供給路
の分岐部に設けられた第1の四方切換弁と、下流側に位
置する並列供給路の分岐部に設けられた第2の四方切換
弁と、前記第1の四方切換弁に接続され、前記濃縮カラ
ムに吸着された金属成分を溶離させる溶離液が供給され
る溶離液供給路と、前記第2の四方切換弁に接続されて
前記各並列供給路を経由した溶液を排出する排出路と、
前記第2の四方切換弁の下流側に位置する試料液供給路
に設けられ、溶離液により溶離させられた試料液中の金
属成分の濃度を検出する分析手段と、前記第1、第2の
四方切換弁をそれぞれ切り換えて、第1、第2のカラム
に対して試料液又は溶離液を選択的に供給させ、また、
第1、第2の濃縮カラムを経由した試料液、溶離液を排
出路又は分析手段に通じる試料液供給路に選択的に供給
させる制御部とを有する金属成分分析装置において、 前記制御部は、 試料液を供給して該試料液中の金属成分を一方の濃縮カ
ラムに吸着させ、金属成分吸着後の試料液を排出路に排
出させる置換機能と、 溶離液を供給して前記一方の濃縮カラムに吸着された金
属成分を溶離させ、該溶離後の溶離液を排出路に排出さ
せる洗浄機能と、 試料液を供給して該試料液中の金属成分を前記洗浄後の
一方の濃縮カラムに吸着させ、吸着後の試料液を排出路
に排出させる濃縮機能と、 溶離液を供給して前記洗浄後の一方の濃縮カラムに吸着
された金属成分を溶離させ、該溶離後の溶離液を分析手
段に通じる試料液供給路に案内する分析機能とを有して
いることを特徴とする金属成分分析装置。
1. A sample liquid supply path to which a sample liquid containing a metal component is supplied, and a pair of parallel supply paths branched in two and provided in parallel in the middle of the sample liquid supply path; A first and a second concentration column provided in each parallel supply path for adsorbing a metal component in a sample liquid; a first four-way switching valve provided at a branch of the parallel supply path located on the upstream side; A second four-way switching valve provided at a branch of the parallel supply path located on the side, and an eluent that is connected to the first four-way switching valve and elutes the metal component adsorbed on the concentration column. An eluent supply path, and a discharge path connected to the second four-way switching valve to discharge the solution via each of the parallel supply paths;
An analyzing means provided in a sample liquid supply passage located downstream of the second four-way switching valve and detecting a concentration of a metal component in the sample liquid eluted by the eluent; The four-way switching valves are respectively switched to selectively supply a sample solution or an eluent to the first and second columns, and
A controller configured to selectively supply a sample liquid and an eluent through the first and second concentration columns to a discharge path or a sample liquid supply path leading to an analysis unit, wherein the control unit comprises: A replacement function of supplying a sample solution to cause the metal component in the sample solution to be adsorbed to one of the concentration columns, and discharging the sample solution after the adsorption of the metal component to a discharge path; and supplying the eluent to the one of the concentration columns. A washing function that elutes the metal component adsorbed on the sample and discharges the eluate after the elution to a discharge path; and supplies a sample solution to adsorb the metal component in the sample solution to one of the concentration columns after the washing. A concentration function of discharging the sample solution after the adsorption to a discharge path, and supplying an eluent to elute the metal component adsorbed to the one of the concentration columns after the washing, and analyzing the eluate after the elution with an analyzing means. Function to guide the sample liquid supply path leading to Metal component analyzer, characterized in that a.
【請求項2】前記試料液供給路には試料液を供給する試
料液供給ポンプが、前記溶離液供給路には溶離液を供給
する溶離液供給ポンプがそれぞれ設けられてなり、 前記制御部は、前記試料液供給ポンプ、溶離供給ポンプ
をそれぞれ駆動停止させ、第1、第2の四方切換弁をそ
れぞれ切り換えて、第1、第2のカラムに対して試料液
又は溶離液を選択的に供給させ、また、第1、第2の濃
縮カラムを経由した試料液、溶離液を排出路又は分析手
段に通じる試料液供給路に選択的に供給させるものであ
り、 更に、前記制御部には、 第1の濃縮カラムに試料液を供給して金属成分を吸着さ
せた後、該試料液を排出路に案内させ、かつ、第2の濃
縮カラムに溶離液を供給して洗浄した後、該溶離液を分
析手段に通じる試料液供給路に案内させる置換・洗浄機
能と、 前記第1の濃縮カラムに溶離液を供給して、前記吸着さ
れた金属成分を溶離させた後、該溶離液を排出路に案内
させ、かつ、前記試料液供給ポンプを停止させることに
より前記第2の濃縮カラムを停止させる洗浄・停止機能
と、 前記洗浄後の第1の濃縮カラムに試料液を供給して金属
成分を吸着させた後、吸着後の試料液を排出路に案内さ
せ、かつ、前記溶離液供給ポンプを停止させることによ
り前記停止中の第2の濃縮カラムを更に停止させる濃縮
・停止機能と、 前記濃縮処理された第1の濃縮カラムに溶離液を供給し
て、前記吸着された金属成分を溶離させた後、該溶離液
を分析手段に通じる試料液供給路に案内させ、かつ、前
記停止中の第2の濃縮カラムに試料液を供給して金属成
分を吸着させた後、該試料液を排出路に案内させる分析
・置換機能と、 前記試料液供給ポンプを停止させることにより前記分析
処理後の第1の濃縮カラムを停止させ、かつ、前記第2
の濃縮カラムに溶離液を供給して、前記吸着された金属
成分を溶離させた後、該溶離液を排出路に案内させる停
止・洗浄機能と、 前記溶離液供給ポンプを停止させることにより前記停止
中の第1の濃縮カラムを更に停止させ、かつ、前記洗浄
処理された第2の濃縮カラムに試料液を供給して金属成
分を吸着させた後、吸着後の試料液を排出路に案内させ
る停止、濃縮機能と、 前記停止中の第1の濃縮カラムに試料液を供給して金属
成分を吸着させた後、該試料液を排出路に案内させ、か
つ前記濃縮処理された第2の濃縮カラムに溶離液を供給
して、前記吸着された金属成分を溶離させた後、該溶離
液を分析手段に通じる試料液供給路に案内させる置換・
分析機能とを有していることを特徴とする請求項1記載
の金属成分分析装置。
2. The sample liquid supply path is provided with a sample liquid supply pump for supplying a sample liquid, and the eluent supply path is provided with an eluent supply pump for supplying an eluent, respectively. The driving of the sample liquid supply pump and the elution supply pump is stopped, and the first and second four-way switching valves are respectively switched to selectively supply the sample liquid or the eluent to the first and second columns. And selectively supplying a sample liquid and an eluent through the first and second concentration columns to a discharge path or a sample liquid supply path leading to an analysis means. After the sample solution is supplied to the first concentration column to adsorb the metal component, the sample solution is guided to the discharge path, and the eluate is supplied to the second concentration column for washing. Substitution that guides the liquid to the sample liquid supply path leading to the analysis means A washing function, supplying an eluent to the first concentration column to elute the adsorbed metal component, guiding the eluent to a discharge path, and stopping the sample liquid supply pump. A washing / stopping function for stopping the second concentration column by supplying the sample solution to the first concentration column after the washing to adsorb the metal component, and then transferring the sample solution after the adsorption to the discharge path. A condensing / stopping function for further stopping the stopped second concentration column by guiding the eluent supply pump, and supplying the eluent to the concentrated first concentration column. To elute the adsorbed metal component, guide the eluent to a sample liquid supply path leading to the analysis means, and supply the sample liquid to the stopped second concentration column to supply the metal component. After the sample is adsorbed, drain the sample liquid. And analysis and replacement functions to guide the first enrichment column after the analysis process by stopping the sample liquid supply pump is stopped, and the second
Supplying an eluent to the concentration column to elute the adsorbed metal component, and then guiding the eluent to a discharge path; a stop / wash function; and stopping the eluent supply pump to stop the eluent. After further stopping the first concentration column therein, and supplying the sample solution to the washed second concentration column to adsorb the metal component, the adsorbed sample solution is guided to the discharge path. Stopping and concentrating functions, after supplying a sample liquid to the stopped first concentrating column to adsorb metal components, guiding the sample liquid to a discharge path, and performing the concentrating second condensing After supplying the eluent to the column to elute the adsorbed metal component, the eluent is guided to a sample liquid supply passage leading to the analysis means.
The metal component analyzer according to claim 1, further comprising an analysis function.
【請求項3】前記第1の四方切換弁の上流側に位置する
試料液供給路に、試料液を中和させる中和液を供給する
送液ポンプを有し該試料液のpHを調整するpH調整部と、
このpH調整部により調整された試料液のpHを監視するpH
センサとを順次設けてなり、 前記制御部は、前記pHセンサの検出データに基づき、前
記送液ポンプによる中和液の供給量を調整するpH調整機
能を有していることを特徴とする請求項1又は2記載の
金属成分分析装置。
3. A sample pump for supplying a neutralizing solution for neutralizing a sample solution to a sample solution supply passage located upstream of the first four-way switching valve to adjust the pH of the sample solution. pH adjuster,
PH for monitoring the pH of the sample solution adjusted by this pH adjustment unit
And a sensor is sequentially provided, wherein the control unit has a pH adjusting function of adjusting a supply amount of the neutralizing solution by the liquid sending pump based on the detection data of the pH sensor. Item 3. The metal component analyzer according to Item 1 or 2.
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