JP2996462B2 - 微量成分分析装置 - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
- G01N35/1095—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices for supplying the samples to flow-through analysers
- G01N35/1097—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices for supplying the samples to flow-through analysers characterised by the valves
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は微量成分分析装置、
特にフローインジェクション法を用いて水中の全リン及
び全窒素の定量分析を行うのに適した微量成分分析装置
に関する。
特にフローインジェクション法を用いて水中の全リン及
び全窒素の定量分析を行うのに適した微量成分分析装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】「フローインジェクション分析法」, J.
Ruzika, E. H. Hansen, p178(1983)にはもっとも一般
的なオルトリン酸の定量法が示されている。この方法
は、オルトリン酸とモリブデン酸イオンが酸性溶液中で
反応してモリブドリン酸を生成した後アスコルビン酸で
還元して呈した青色の吸光度を測定するものである。
Ruzika, E. H. Hansen, p178(1983)にはもっとも一般
的なオルトリン酸の定量法が示されている。この方法
は、オルトリン酸とモリブデン酸イオンが酸性溶液中で
反応してモリブドリン酸を生成した後アスコルビン酸で
還元して呈した青色の吸光度を測定するものである。
【０００３】また、Hirai et al., Anal. chim. Acta.,
115, 269-277(1980)および特公平6-97207によれば、FI
A（フロ−インジェクション分析）法において流路を加
熱して分解操作を行い、全リン酸塩の定量が可能であ
る。
115, 269-277(1980)および特公平6-97207によれば、FI
A（フロ−インジェクション分析）法において流路を加
熱して分解操作を行い、全リン酸塩の定量が可能であ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記方法では試料注
入、加熱分解、発色反応、吸光度検出の一連の操作を加
圧した一定の流れの中で連続的に行っている。しかし、
加熱分解時間は加熱された流路の長さに依存することか
ら、試料が完全に加熱分解されるように流路を十分に長
くした場合、測定に時間がかかる、試料が拡散して感度
が低くなる等の問題がある。逆に、加熱された流路の長
さが短い場合はか熱分解が不完全となり、試料の組成に
よって回収率が変化するという問題がある。
入、加熱分解、発色反応、吸光度検出の一連の操作を加
圧した一定の流れの中で連続的に行っている。しかし、
加熱分解時間は加熱された流路の長さに依存することか
ら、試料が完全に加熱分解されるように流路を十分に長
くした場合、測定に時間がかかる、試料が拡散して感度
が低くなる等の問題がある。逆に、加熱された流路の長
さが短い場合はか熱分解が不完全となり、試料の組成に
よって回収率が変化するという問題がある。
【０００５】また、試料と発色試薬が発色した発色液が
検出器のフローセル内を連続して流れているところを検
出するため、細管内の試料が層流となり、溶液の分布が
均一でなくなるため、特に試料濃度が低い場合の検出が
困難である。
検出器のフローセル内を連続して流れているところを検
出するため、細管内の試料が層流となり、溶液の分布が
均一でなくなるため、特に試料濃度が低い場合の検出が
困難である。
【０００６】本発明の一つの目的は加圧された流路部分
を少なくし、それによって測定時間の短縮化、それによ
る試料拡散の低減化及び全体としての低価格化を図るの
に適した微量成分分析装置を提供することにある。
を少なくし、それによって測定時間の短縮化、それによ
る試料拡散の低減化及び全体としての低価格化を図るの
に適した微量成分分析装置を提供することにある。
【０００７】本発明のもう一つの目的は試料を非層流化
状態で分析することを可能にし、それによって低濃度試
料の高精度分析をも可能にするのに適した微量成分分析
装置を提供することにある。
状態で分析することを可能にし、それによって低濃度試
料の高精度分析をも可能にするのに適した微量成分分析
装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１の流路、
第２の流路、前記第１の流路に試料を導入する手段、前
記第１の流路に設けられている、前記導入された試料を
前処理する手段、その前処理された試料を前記第１の流
路から前記第２の流路に分取する手段及びその分取され
た試料中の成分を分析する手段を備え、前記第１の流路
及び第２の流路は圧力的に互いに実質的に遮断されてい
ることを特徴とする。
第２の流路、前記第１の流路に試料を導入する手段、前
記第１の流路に設けられている、前記導入された試料を
前処理する手段、その前処理された試料を前記第１の流
路から前記第２の流路に分取する手段及びその分取され
た試料中の成分を分析する手段を備え、前記第１の流路
及び第２の流路は圧力的に互いに実質的に遮断されてい
ることを特徴とする。
【０００９】これによれば、第１の流路が加圧された状
態にある場合でも第２の流路は実質的に非加圧状態にす
ることができることになるため、結局のところ、加圧さ
れた流路部分を少なくし、それによって測定時間の短縮
化、それによる試料拡散の低減化及び全体としての低価
格化を図るのに適した微量成分分析装置が提供され得る
ことになる。
態にある場合でも第２の流路は実質的に非加圧状態にす
ることができることになるため、結局のところ、加圧さ
れた流路部分を少なくし、それによって測定時間の短縮
化、それによる試料拡散の低減化及び全体としての低価
格化を図るのに適した微量成分分析装置が提供され得る
ことになる。
【００１０】本発明によればまた、第２の流路は第１の
流路と圧力的に遮断されているため、第２の流路に分取
された試料は第２の流路中の試料の流れとは関係なしに
静止状態で分析することが可能になり、したがって、試
料は層流になることが防止される。これは低濃度試料の
高精度分析をも可能にするのに適した微量成分分析装置
が提供され得ることを意味する。
流路と圧力的に遮断されているため、第２の流路に分取
された試料は第２の流路中の試料の流れとは関係なしに
静止状態で分析することが可能になり、したがって、試
料は層流になることが防止される。これは低濃度試料の
高精度分析をも可能にするのに適した微量成分分析装置
が提供され得ることを意味する。
【００１１】本発明の他の特徴及び利点は図面を参照し
てなされる以下の説明から明らかとなるであろう。
てなされる以下の説明から明らかとなるであろう。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施例の詳細説明に先立
って、その実施例の概念をまず説明する。
って、その実施例の概念をまず説明する。
【００１３】本発明にもとづく微量成分分析装置は、大
きく １）加熱分解の前処理を行う加圧した第１流路、 ２）第１流路で加熱分解した試料を分取し、第２流路に
注入する第２試料導入部、３）発色操作を行う第２流
路、 ４）発色液（反応液）の吸光度測定を行う検出部、 ５）これらの動作を制御する制御部の五つに分けること
ができる。
きく １）加熱分解の前処理を行う加圧した第１流路、 ２）第１流路で加熱分解した試料を分取し、第２流路に
注入する第２試料導入部、３）発色操作を行う第２流
路、 ４）発色液（反応液）の吸光度測定を行う検出部、 ５）これらの動作を制御する制御部の五つに分けること
ができる。
【００１４】１）の第１流路では、１００℃以上に設定
できる恒温槽を有し、その恒温槽に複数の細管を配置
し、その前後に多方バルブを設けて任意の細管を選択で
きるようにする。第１流路では、恒温槽内の温度が１０
０℃以上と高温になり、細管内で気泡が発生しやすくな
るので流路を加圧しておく必要がある。第１試料導入部
から試料及び分解試薬を注入した後、試料は一定の流量
で恒温槽内の任意の細管内に導かれる。
できる恒温槽を有し、その恒温槽に複数の細管を配置
し、その前後に多方バルブを設けて任意の細管を選択で
きるようにする。第１流路では、恒温槽内の温度が１０
０℃以上と高温になり、細管内で気泡が発生しやすくな
るので流路を加圧しておく必要がある。第１試料導入部
から試料及び分解試薬を注入した後、試料は一定の流量
で恒温槽内の任意の細管内に導かれる。
【００１５】ここでバルブを切り換え、次の試料を同様
に恒温槽内の別の細管に導く。加熱分解には一定時間の
加熱が必要であり、通常の流れ分析では恒温槽内の細管
の長さによって加熱分解時間を制御しているのに対し
て、本発明の実施例では、バルブの切り換えにより、試
料は任意の一定時間恒温槽内にとどまったまま加熱分解
され、その間他の試料を同様に処理することによって、
加熱分解時間の制御及び処理能力の向上を容易にしてい
る。
に恒温槽内の別の細管に導く。加熱分解には一定時間の
加熱が必要であり、通常の流れ分析では恒温槽内の細管
の長さによって加熱分解時間を制御しているのに対し
て、本発明の実施例では、バルブの切り換えにより、試
料は任意の一定時間恒温槽内にとどまったまま加熱分解
され、その間他の試料を同様に処理することによって、
加熱分解時間の制御及び処理能力の向上を容易にしてい
る。
【００１６】また、恒温槽内の細管を白金チューブにし
たり、その細管の説液部を白金にすることにより、対薬
品性の向上を図ることができる。試料の分解操作は、加
熱分解に限定することなく、細管の材質を変えることに
よって他の方法、例えば紫外線照射等の方法を用いるこ
ともできる。
たり、その細管の説液部を白金にすることにより、対薬
品性の向上を図ることができる。試料の分解操作は、加
熱分解に限定することなく、細管の材質を変えることに
よって他の方法、例えば紫外線照射等の方法を用いるこ
ともできる。
【００１７】２）の第２試料導入部では、恒温槽の後に
第２試料ループと切り換えバルブを設け、最初にバルブ
の向きを第１流路側に設定しておき、加熱分解処理され
た試料が第２試料ループに導入されたとき、バルブの向
きを第２流路に切換える。このとき、分解した試料が第
２試料ループを任意の長さに選択できるように複数の試
料ループを設けること、試料ループ及びバルブを複数箇
所に設け、バルブの切換えのタイミングによって試料の
一部分だけを分取する機構を設けること、試料が第２試
料ループに導入されるタイミングにより、試料の前部、
中部、後部等任意の部分を分取すること、等により低濃
度から高濃度試料まで、広いレンジで試料を分析、測定
することができる。
第２試料ループと切り換えバルブを設け、最初にバルブ
の向きを第１流路側に設定しておき、加熱分解処理され
た試料が第２試料ループに導入されたとき、バルブの向
きを第２流路に切換える。このとき、分解した試料が第
２試料ループを任意の長さに選択できるように複数の試
料ループを設けること、試料ループ及びバルブを複数箇
所に設け、バルブの切換えのタイミングによって試料の
一部分だけを分取する機構を設けること、試料が第２試
料ループに導入されるタイミングにより、試料の前部、
中部、後部等任意の部分を分取すること、等により低濃
度から高濃度試料まで、広いレンジで試料を分析、測定
することができる。
【００１８】全リン及び全窒素の同時または逐次分析を
行う場合は分解試薬を同一とし、第２試料導入部及び発
色部を全リン用と全窒素用にそれぞれ設け、分解した試
料が全リン用、全窒素用それぞれの第２試料ループに導
入されるよう設定する。高濃度試料測定の場合は上記と
同様の機構を設けることにより実現できる。
行う場合は分解試薬を同一とし、第２試料導入部及び発
色部を全リン用と全窒素用にそれぞれ設け、分解した試
料が全リン用、全窒素用それぞれの第２試料ループに導
入されるよう設定する。高濃度試料測定の場合は上記と
同様の機構を設けることにより実現できる。
【００１９】３）の第２試料導入部で分取した試料と発
色試薬を混合し発色反応を行う第２流路では、試料、発
色試薬を第２流路に注入するために複数のシリンジポン
プを用いる。シリンジポンプは、プランジャポンプやペ
リスタルティックポンプのように連続的に溶液を送液す
る方法とは異なり、キャリア液や発色試薬の任意の一定
量のみを流路に注入することができる。したがって、第
２試料ループに試料が導入されたときバルブを第２流路
側に切換え、シリンジポンプによって分取した試料及び
発色試薬を第２流路に注入、混合することにより発色操
作を行うことができる。
色試薬を混合し発色反応を行う第２流路では、試料、発
色試薬を第２流路に注入するために複数のシリンジポン
プを用いる。シリンジポンプは、プランジャポンプやペ
リスタルティックポンプのように連続的に溶液を送液す
る方法とは異なり、キャリア液や発色試薬の任意の一定
量のみを流路に注入することができる。したがって、第
２試料ループに試料が導入されたときバルブを第２流路
側に切換え、シリンジポンプによって分取した試料及び
発色試薬を第２流路に注入、混合することにより発色操
作を行うことができる。
【００２０】シリンジポンプの動作、バルブ切換え等を
時間制御することにより、シリンジポンプを必要なとき
だけ動かすことができるので、発色試薬の消費量は少量
でよく、制御も容易になる。
時間制御することにより、シリンジポンプを必要なとき
だけ動かすことができるので、発色試薬の消費量は少量
でよく、制御も容易になる。
【００２１】４）の検出部にはフローセルを配置し、第
２流路で発色した液（反応液）をシリンジポンプで注入
し、特定波長での吸光度を測定する。通常、流れ分析で
は、流路およびフローセル内を発色した試料が連続して
流れており、検出する際もその流れによってつくられる
フローパターンよりピーク値または面積値を読みとって
定量を行っている。しかし、この方法では細管内の流れ
が層流となり、細管内の各試料濃度分布が均一でなくな
るため、試料濃度が低い場合の検出が困難である。
２流路で発色した液（反応液）をシリンジポンプで注入
し、特定波長での吸光度を測定する。通常、流れ分析で
は、流路およびフローセル内を発色した試料が連続して
流れており、検出する際もその流れによってつくられる
フローパターンよりピーク値または面積値を読みとって
定量を行っている。しかし、この方法では細管内の流れ
が層流となり、細管内の各試料濃度分布が均一でなくな
るため、試料濃度が低い場合の検出が困難である。
【００２２】本発明に実施例では、シリンジポンプを使
用することにより発色液（反応液）を送液した後フロー
セル内で任意の一定時間とどまらせ、フローセル内の試
料濃度を均一化することにより低濃度試料の高精度測定
（分析）を実現することができる。この際、検出部に光
路長の異なる複数のフローセルを配置し、試料の濃度範
囲によって任意の光路長を選択することにより、測定レ
ンジを広げることができる。
用することにより発色液（反応液）を送液した後フロー
セル内で任意の一定時間とどまらせ、フローセル内の試
料濃度を均一化することにより低濃度試料の高精度測定
（分析）を実現することができる。この際、検出部に光
路長の異なる複数のフローセルを配置し、試料の濃度範
囲によって任意の光路長を選択することにより、測定レ
ンジを広げることができる。
【００２３】また、検出部の光源に単色光源、例えば半
導体レーザや発光ダイオード等を用いることにより安価
な装置を提供することができる。
導体レーザや発光ダイオード等を用いることにより安価
な装置を提供することができる。
【００２４】続いて本発明の実施例を具体的に説明す
る。以下に説明するどの図においても、実線は配管、点
線は本発明の実施例の主な機能部分を示す。また、配管
の長さ、測定条件等は以下の説明文中に指定がない限り
自由に設定することができる。
る。以下に説明するどの図においても、実線は配管、点
線は本発明の実施例の主な機能部分を示す。また、配管
の長さ、測定条件等は以下の説明文中に指定がない限り
自由に設定することができる。
【００２５】図１に本発明の典型的な装置である全窒素
分析システムを示す。
分析システムを示す。
【００２６】第１流路１に耐圧ポンプ１０２、第１試料
導入部２、前処理部３、第２試料導入部４を配置し、キ
ャリア液１０１を連続的に流し、加圧コイル１０４によ
って流路を加圧する。
導入部２、前処理部３、第２試料導入部４を配置し、キ
ャリア液１０１を連続的に流し、加圧コイル１０４によ
って流路を加圧する。
【００２７】第１試料導入部２による流路１への試料注
入は、サンプリングポンプ２０５によって試料２０２
（標準液も試料の概念に入るものとする）を試料ループ
２０１に導入し、同じく試薬ポンプ２０６によって分解
試薬２０３を分解試薬ループ２０４に導入し、切換えバ
ルブ２０７〜２０９を切換えることにより注入できる。
サンプリングポンプおよび試薬ポンプはシリンジポンプ
とし、試料注入が必要なときのみ作動させることができ
る。注入された試料および分解試薬は、前処理部３に達
するまでに十分混合されるように細管１０３の長さを調
節しておく。
入は、サンプリングポンプ２０５によって試料２０２
（標準液も試料の概念に入るものとする）を試料ループ
２０１に導入し、同じく試薬ポンプ２０６によって分解
試薬２０３を分解試薬ループ２０４に導入し、切換えバ
ルブ２０７〜２０９を切換えることにより注入できる。
サンプリングポンプおよび試薬ポンプはシリンジポンプ
とし、試料注入が必要なときのみ作動させることができ
る。注入された試料および分解試薬は、前処理部３に達
するまでに十分混合されるように細管１０３の長さを調
節しておく。
【００２８】加熱分解を行う前処理部には、１００℃以
上に設定できる恒温槽３０３及びその両端に多方バルブ
３０１、３０２を配し、バルブ３０１、３０２の間に細
管３１０〜３１５を設ける。恒温層の温度、バルブの穴
の数、細管の数は任意に設定してよい。細管1１０３を
流れる試料はバルブ３０１に到達し、あらかじめバルブ
の向きを設定しておくことによって任意の細管、例えば
細管３１０に導かれる。試料が細管３１０内に導入され
たところでバルブを切換えることにより試料は恒温槽内
の細管内にとどまり、ここで一定時間加熱分解される。
この間、バルブ３０１、３０２を切換えて別の試料を同
様に恒温槽内の細管、例えば細管3３１１に導入し加熱
分解を行う。この操作は細管３１０内の試料の分解が終
了するまで他試料を細管３１２〜３１５に順に導入し、
時間制御によってバルブを切換え細管3３１０内の試料
から順に次の処理を行うことができ、処理能力の向上を
図ることができる。
上に設定できる恒温槽３０３及びその両端に多方バルブ
３０１、３０２を配し、バルブ３０１、３０２の間に細
管３１０〜３１５を設ける。恒温層の温度、バルブの穴
の数、細管の数は任意に設定してよい。細管1１０３を
流れる試料はバルブ３０１に到達し、あらかじめバルブ
の向きを設定しておくことによって任意の細管、例えば
細管３１０に導かれる。試料が細管３１０内に導入され
たところでバルブを切換えることにより試料は恒温槽内
の細管内にとどまり、ここで一定時間加熱分解される。
この間、バルブ３０１、３０２を切換えて別の試料を同
様に恒温槽内の細管、例えば細管3３１１に導入し加熱
分解を行う。この操作は細管３１０内の試料の分解が終
了するまで他試料を細管３１２〜３１５に順に導入し、
時間制御によってバルブを切換え細管3３１０内の試料
から順に次の処理を行うことができ、処理能力の向上を
図ることができる。
【００２９】この際、細管３１０〜３１５を白金チュー
ブにすることにより分解効率を図ることができる。ま
た、白金チューブは細管の内面を白金コーティングした
もの、または細管内に白金綿を詰めたものでもよい。
ブにすることにより分解効率を図ることができる。ま
た、白金チューブは細管の内面を白金コーティングした
もの、または細管内に白金綿を詰めたものでもよい。
【００３０】また、分解操作は加熱分解に限らず、紫外
線照射等の方法を併用または単独使用するようにしても
よい。
線照射等の方法を併用または単独使用するようにしても
よい。
【００３１】第２試料導入部４は、長さの異なる二つの
試料ループ４０１、４０３及び切換えバルブ４０２、４
０４を配置し、試料濃度に応じて濃度が高い場合は短い
試料ループ４０１に試料が導入されたとき、濃度が低い
場合は長い試料ループ４０３に試料が導入されたときバ
ルブ４０２又は４０４を第２流路５側に切換える。分解
した試料が試料ループ４０１又は４０３に導入されるタ
イミングは、第１流路の流速およびポンプ１０２からバ
ルブ４０２、４０４までの細管の長さ、加熱分解時間等
により容易に求めることができる。
試料ループ４０１、４０３及び切換えバルブ４０２、４
０４を配置し、試料濃度に応じて濃度が高い場合は短い
試料ループ４０１に試料が導入されたとき、濃度が低い
場合は長い試料ループ４０３に試料が導入されたときバ
ルブ４０２又は４０４を第２流路５側に切換える。分解
した試料が試料ループ４０１又は４０３に導入されるタ
イミングは、第１流路の流速およびポンプ１０２からバ
ルブ４０２、４０４までの細管の長さ、加熱分解時間等
により容易に求めることができる。
【００３２】第２流路５は、第２試料導入部４で分取し
た試料を第２流路に注入するキャリアポンプ４０５とキ
ャリア液４０６、発色部６における試薬ポンプ６０１と
反応試薬６０２、三方ジョイント６０３と反応コイル６
０４から構成される。ポンプ４０５及び６０１はシリン
ジポンプとし、第２試料ループ４０１又は４０３に試料
が導入されバルブが切換わったとき、キャリアポンプ４
０５によって試料が第２流路に注入され、発色部６で反
応試薬を注入し反応コイル６０４において混合される。
た試料を第２流路に注入するキャリアポンプ４０５とキ
ャリア液４０６、発色部６における試薬ポンプ６０１と
反応試薬６０２、三方ジョイント６０３と反応コイル６
０４から構成される。ポンプ４０５及び６０１はシリン
ジポンプとし、第２試料ループ４０１又は４０３に試料
が導入されバルブが切換わったとき、キャリアポンプ４
０５によって試料が第２流路に注入され、発色部６で反
応試薬を注入し反応コイル６０４において混合される。
【００３３】試料、試薬の送液にシリンジポンプを用い
ることにより、第１流路１のように常にキャリア液を送
液する必要がなく、また流路内の圧力も低くてもよいの
で安価に流路を構築することができる。
ることにより、第１流路１のように常にキャリア液を送
液する必要がなく、また流路内の圧力も低くてもよいの
で安価に流路を構築することができる。
【００３４】検出部７は光源、フローセル、検出器を有
したもので、第２流路の発色部６の後に配置する。第２
試料ループから検出部７までの容量をあらかじめ算出し
ておくことにより、ポンプ４０５、６０１の送液量を調
節し、シリンジの一回の上下動作により試料と発色試薬
が反応した発色液を検出器内のフローセルに送液し、と
どめておくことができる。発色液をフローセルに注入
後、吸光度が安定するのに要する一定時間後に任意の特
定波長の吸光度を測定し、データ処理部８においてデー
タ処理を行う。
したもので、第２流路の発色部６の後に配置する。第２
試料ループから検出部７までの容量をあらかじめ算出し
ておくことにより、ポンプ４０５、６０１の送液量を調
節し、シリンジの一回の上下動作により試料と発色試薬
が反応した発色液を検出器内のフローセルに送液し、と
どめておくことができる。発色液をフローセルに注入
後、吸光度が安定するのに要する一定時間後に任意の特
定波長の吸光度を測定し、データ処理部８においてデー
タ処理を行う。
【００３５】検出部には半導体レーザや発光ダイオード
などの単色光源を用いてもよい。その後ポンプ４０５に
てキャリア液４０６を送液し、流路５および検出部７の
フローセル内を洗浄した後次の試料を同様に測定する。
などの単色光源を用いてもよい。その後ポンプ４０５に
てキャリア液４０６を送液し、流路５および検出部７の
フローセル内を洗浄した後次の試料を同様に測定する。
【００３６】以上の操作を制御部９において制御するこ
とにより、本発明を実現できる。
とにより、本発明を実現できる。
【００３７】以上の実施例では、図３の７５０に示すよ
うにフローセル内に発色した試料を吸光度が安定するま
で一定時間とどめておき、安定したときの吸光度を測定
するが、図３の７６０のように従来のフローインジェク
ション分析の検出法と同様発色液をフローセル内を通過
させ、得られるフローパターンのピーク値または面積値
より濃度を算出することも可能である。しかし、７６０
の方法では、フローセル内の発色液の状態は層流となっ
て濃度が一定していないので、低濃度試料の分析には７
５０の方法が好ましい。通常のフローインジェクション
分析では、キャリア液、試薬が常に送液されている状態
なので、７５０の検出方法を実現するのは困難である。
本発明の実施例では、シリンジポンプを用いることによ
り容易に７５０の検出方法を実現することができる。
うにフローセル内に発色した試料を吸光度が安定するま
で一定時間とどめておき、安定したときの吸光度を測定
するが、図３の７６０のように従来のフローインジェク
ション分析の検出法と同様発色液をフローセル内を通過
させ、得られるフローパターンのピーク値または面積値
より濃度を算出することも可能である。しかし、７６０
の方法では、フローセル内の発色液の状態は層流となっ
て濃度が一定していないので、低濃度試料の分析には７
５０の方法が好ましい。通常のフローインジェクション
分析では、キャリア液、試薬が常に送液されている状態
なので、７５０の検出方法を実現するのは困難である。
本発明の実施例では、シリンジポンプを用いることによ
り容易に７５０の検出方法を実現することができる。
【００３８】検出部７は、図４に示すように光路長の異
なるフローセル７０２、７０３を配置し、試料濃度に応
じて濃度が高い場合は光路長が短いフローセル７０２
に、濃度が低い場合には光路長が長いフローセル７０３
に発色液が注入されるようにポンプ４０５、６０１の送
液量を調節することにより、測定レンジを広げることが
できる。なお、７０１は光源、７０４は検知器である。
なるフローセル７０２、７０３を配置し、試料濃度に応
じて濃度が高い場合は光路長が短いフローセル７０２
に、濃度が低い場合には光路長が長いフローセル７０３
に発色液が注入されるようにポンプ４０５、６０１の送
液量を調節することにより、測定レンジを広げることが
できる。なお、７０１は光源、７０４は検知器である。
【００３９】第２試料導入部は、図５に示すように試料
ループおよび切換えバルブを複数設け、試料ループ４８
０で分取した試料の一部をさらに試料ループ４９０で分
取する。この操作により第１試料導入部で注入した試料
を高倍率で希釈できるので、特に高濃度試料の測定に効
果がある。
ループおよび切換えバルブを複数設け、試料ループ４８
０で分取した試料の一部をさらに試料ループ４９０で分
取する。この操作により第１試料導入部で注入した試料
を高倍率で希釈できるので、特に高濃度試料の測定に効
果がある。
【００４０】全リンを分析する場合は、全窒素分析と同
様の装置を用い、分解試薬、反応試薬を全リン用のもの
とし、加熱分解時間、測定波長等の測定条件を調節する
ことにより実現できる。
様の装置を用い、分解試薬、反応試薬を全リン用のもの
とし、加熱分解時間、測定波長等の測定条件を調節する
ことにより実現できる。
【００４１】同一試料において全リンおよび全窒素を同
時に分析する場合の装置構成例を図２に示す。この装置
が図１のような全リンまたは全窒素の単独成分の分析装
置と異なるところは、第２流路を全リン分析用５１０と
全窒素分析用５２０及び検出部７１０、７２０とをそれ
ぞれに設ける点である。
時に分析する場合の装置構成例を図２に示す。この装置
が図１のような全リンまたは全窒素の単独成分の分析装
置と異なるところは、第２流路を全リン分析用５１０と
全窒素分析用５２０及び検出部７１０、７２０とをそれ
ぞれに設ける点である。
【００４２】第１流路で加熱分解した試料が第２試料導
入部４の全リン用４１０、全窒素用４１２の各試料ルー
プに導入されたときバルブ４１１、４１３を切換えてそ
れぞれの第２流路５１０、５２０に注入する。試料が高
濃度の場合、図５のような希釈操作を行ってもよい。こ
の際、第１流路１に注入する試料量は、第２試料導入部
４の全リン用４１０、全窒素用４１２両方の試料ループ
内を十分満たす量であることが望ましい。
入部４の全リン用４１０、全窒素用４１２の各試料ルー
プに導入されたときバルブ４１１、４１３を切換えてそ
れぞれの第２流路５１０、５２０に注入する。試料が高
濃度の場合、図５のような希釈操作を行ってもよい。こ
の際、第１流路１に注入する試料量は、第２試料導入部
４の全リン用４１０、全窒素用４１２両方の試料ループ
内を十分満たす量であることが望ましい。
【００４３】それぞれの第２流路に注入された試料は、
図１と同様全リンは発色部６１０において全リン用発色
試薬６０６、６０８と混合、発色後全リン測定用検出部
７２０において吸光度測定を行い、全窒素は全窒素用発
色試薬６０２と混合、発色後全窒素測定用検出部７１０
において吸光度測定を行う。
図１と同様全リンは発色部６１０において全リン用発色
試薬６０６、６０８と混合、発色後全リン測定用検出部
７２０において吸光度測定を行い、全窒素は全窒素用発
色試薬６０２と混合、発色後全窒素測定用検出部７１０
において吸光度測定を行う。
【００４４】第２試料導入部４、検出部７１０、７２０
は図４及び図５のような構造でもよい。
は図４及び図５のような構造でもよい。
【００４５】また、図２の第２流路５１０、５２０を一
つにし、その第２流路全リン用試薬６０６、６０８及び
全窒素用試薬６０２のうち任意の試薬を流路に注入でき
るようにしておき、第２試料ループ４１０、４１２で分
取した試料のうちどちらかをまず先に図１に示した実施
例の要領で分析し、続いてもう一方の試料を同様に第２
流路で分析する逐次分析を行うこともできる。
つにし、その第２流路全リン用試薬６０６、６０８及び
全窒素用試薬６０２のうち任意の試薬を流路に注入でき
るようにしておき、第２試料ループ４１０、４１２で分
取した試料のうちどちらかをまず先に図１に示した実施
例の要領で分析し、続いてもう一方の試料を同様に第２
流路で分析する逐次分析を行うこともできる。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、加圧された流路部分を
少なくし、それによって流れの安定化時間の短縮化、そ
れによる試料拡散の低減化及び全体としての低価格化を
図るのに適した微量成分分析装置が提供される。また、
試料を非層流化状態で分析することを可能にし、それに
よって低濃度試料の高精度分析をも可能にするのに適し
た微量成分分析装置が提供される。
少なくし、それによって流れの安定化時間の短縮化、そ
れによる試料拡散の低減化及び全体としての低価格化を
図るのに適した微量成分分析装置が提供される。また、
試料を非層流化状態で分析することを可能にし、それに
よって低濃度試料の高精度分析をも可能にするのに適し
た微量成分分析装置が提供される。
【図１】本発明にもとづく一実施例を示す微量成分分析
装置である全窒素用分析装置の全体構成図。
装置である全窒素用分析装置の全体構成図。
【図２】本発明にもとづくもう一つの実施例を示す微量
成分分析装置である全リン及び全窒素用分析装置の全体
構成図。
成分分析装置である全リン及び全窒素用分析装置の全体
構成図。
【図３】フロ−セル内の試料の態様と検出パタ−ンの本
発明例と従来例との比較図。
発明例と従来例との比較図。
【図４】図１及び図２に示されるフロ−セル部のひとつ
の変形例を示す図。
の変形例を示す図。
【図５】図１および図２に示される第２試料導入部の一
つの変形例を示す図。
つの変形例を示す図。
１：第１流路、２：第１試料導入部、３：前処理部、
４：第２試料導入部、５、５１０、５２０：第２流路、
６、６１０、６２０：発色部、７、７１０、７２０：検
出部、８：データ処理部、９：制御部、１０１、４０
６、４０８：キャリア液、１０２：耐圧ポンプ、１０
３：細管、１０４：加圧コイル、２０１：第１試料ルー
プ、２０２：試料及び標準液、２０３：分解試薬、２０
４：第１試薬ループ、２０５：サンプリングポンプ、２
０６、６０１、６０５、６０７：試薬ポンプ、２０７〜
２０９、４０２、４０４、４１１、４１３：切換えバル
ブ、３１０、３０２：多方バルブ、３０３：恒温槽、３
１０〜３１５：細管、４０１、４０３、４１０、４１
２、４８０、４９０：第２試料ループ、４０５、４０
７：キャリアポンプ、６０２、６０６、６０８：発色試
薬、６０３、６８０、６９０：３方ジョイント、６０
４、６０９：反応コイル、７０１：光源、７０２、７０
３：フローセル、７０４：検知器、７５０、７６０：フ
ローセル内の試料様態。
４：第２試料導入部、５、５１０、５２０：第２流路、
６、６１０、６２０：発色部、７、７１０、７２０：検
出部、８：データ処理部、９：制御部、１０１、４０
６、４０８：キャリア液、１０２：耐圧ポンプ、１０
３：細管、１０４：加圧コイル、２０１：第１試料ルー
プ、２０２：試料及び標準液、２０３：分解試薬、２０
４：第１試薬ループ、２０５：サンプリングポンプ、２
０６、６０１、６０５、６０７：試薬ポンプ、２０７〜
２０９、４０２、４０４、４１１、４１３：切換えバル
ブ、３１０、３０２：多方バルブ、３０３：恒温槽、３
１０〜３１５：細管、４０１、４０３、４１０、４１
２、４８０、４９０：第２試料ループ、４０５、４０
７：キャリアポンプ、６０２、６０６、６０８：発色試
薬、６０３、６８０、６９０：３方ジョイント、６０
４、６０９：反応コイル、７０１：光源、７０２、７０
３：フローセル、７０４：検知器、７５０、７６０：フ
ローセル内の試料様態。
Claims (10)
- 【請求項１】第１の流路、第２の流路、前記第１の流路
に試料を導入する手段、前記第１の流路に設けられてい
る、前記導入された試料を前処理する手段、その前処理
された試料を前記第１の流路から前記第２の流路に分取
する手段及びその分取された試料中の成分を分析する手
段を備え、前記第１の流路及び第２の流路は圧力的に互
いに実質的に遮断されていることを特徴とする微量成分
分析装置。 - 【請求項２】前記試料分取手段は長さ及び／又は内径の
異なる複数個の試料ル−プを含み、これらに前記前処理
された試料を選択的に分取するようにしたことを特徴と
する請求項１に記載された微量成分分析装置。 - 【請求項３】前記試料分取手段は前記前処理された試料
を分取する第１の試料ル−プ及び該第１の試料ル−プに
分取された試料を分取する第２の試料ル−プを含み、前
記第１の試料ル−プからの前記第２の試料ル−プへの試
料分取タイミングを選択し得るようにしたことを特徴と
する請求項１に記載された微量成分分析装置。 - 【請求項４】前記試料分析手段は前記分取された試料と
反応させて反応液を得るように前記第２の流路に試薬を
導入する手段及び前記反応液を光学的に測定する手段を
含み、前記試料分取手段及び試薬導入手段はポンプを含
むことを特徴とする請求項１に記載された微量成分分析
装置。 - 【請求項５】前記ポンプはシリンジポンプであることを
特徴とする請求項４に記載された微量成分分析装置。 - 【請求項６】前記測定手段による前記反応液の測定はそ
の反応液を静止させた状態で行われるようにしたことを
特徴とする請求項５に記載された微量成分分析装置。 - 【請求項７】前記測定手段は前記反応液の吸光度を測定
する手段を含み、該吸光度測定手段は異なるセル長で前
記測定を行い得るように、前記反応液が選択的に導入さ
れる複数のフロ−セルを含んでいることを特徴とする請
求項４に記載された微量成分分析装置。 - 【請求項８】第１の流路、該第１の流路中で加圧された
キャリヤ液流を形成する手段、前記第１の流路に試料を
導入する手段、その導入された試料を分解反応処理する
ように前記第１の流路に分解反応試薬を導入する手段、
第２の流路、前記分解反応処理された試料を前記第１の
流路から前記第２の流路に分取する手段及びその分取さ
れた試料中の成分を分析する手段を備え、前記第１の流
路及び第２の流路は圧力的に互いに実質的に遮断されて
おり、前記分析手段は前記分解反応処理された試料と発
色反応させて反応液を得るように前記第２の流路に発色
反応試薬を導入する手段及び前記反応液を吸光度測定す
る手段を含んでいることを特徴とする微量成分分析装
置。 - 【請求項９】前記試料中の成分は全リン及び全窒素であ
り、前記第２の流路は全リン用流路及び全窒素用流路を
含み、前記分析手段は前記分解反応処理された試料中の
前記全リンと発色反応させて第１の反応液を得るように
前記全リン用流路に全リン用発色反応試薬を導入する手
段、前記分解反応処理された試料中の前記全窒素と発色
反応させて第２の反応液を得るように前記全窒素用流路
に全窒素用発色反応試薬を導入する手段、前記全リン用
流路中を流れる前記第１の反応液を吸光度測定する手段
及び前記全窒素用流路中を流れる前記第２の反応液を吸
光度測定する手段を含んでいることを特徴とする請求項
８に記載された微量成分分析装置。 - 【請求項１０】前記全リンの測定及び全窒素の測定を実
質的に同時又は選択的に行い得るようにしたことを特徴
とする請求項９に記載された微量成分分析装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8023769A JP2996462B2 (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 微量成分分析装置 |
| US08/794,699 US5783740A (en) | 1996-02-09 | 1997-02-04 | Analytical system for trace element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8023769A JP2996462B2 (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 微量成分分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09218204A JPH09218204A (ja) | 1997-08-19 |
| JP2996462B2 true JP2996462B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=12119563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8023769A Expired - Fee Related JP2996462B2 (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 微量成分分析装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5783740A (ja) |
| JP (1) | JP2996462B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US6008893A (en) * | 1999-03-22 | 1999-12-28 | Biacore Ab | Reversible-flow conduit system |
| AU6068300A (en) | 1999-07-06 | 2001-01-22 | Caliper Technologies Corporation | Microfluidic systems and methods for determining modulator kinetics |
| US8518704B2 (en) * | 1999-08-03 | 2013-08-27 | Advanced Micro Devices, Inc. | System and method for monitoring and/or controlling attributes of multiple chemical mixtures with a single sensor |
| US7198753B1 (en) * | 1999-08-03 | 2007-04-03 | Advanced Micro Devices, Inc. | System and method for monitoring and/or controlling attributes of multiple chemical mixtures with a single sensor |
| GB2395555B (en) * | 2002-11-22 | 2005-10-12 | Schlumberger Holdings | Apparatus and method of analysing downhole water chemistry |
| WO2005121743A1 (en) * | 2004-06-09 | 2005-12-22 | G2 Ingenjörsbyrå Ab | Flow cell with continuously circulating fluid |
| US7704457B2 (en) * | 2005-11-18 | 2010-04-27 | Patton Charles J | Automatic, field portable analyzer using discrete sample aliquots |
| WO2009086556A1 (en) * | 2007-12-31 | 2009-07-09 | O. I. Corporation | System and method for regulating flow in fluidic devices |
| KR100875629B1 (ko) * | 2008-05-29 | 2008-12-26 | 비엘텍 코리아 주식회사 | 자동분석 정량계측방법 및 자동분석 정량계측장치 |
| DE102009001861A1 (de) * | 2009-03-25 | 2010-09-30 | Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG | Verfahren zum Betreiben einer Analysevorrichtung |
| US8925375B1 (en) * | 2010-03-01 | 2015-01-06 | Elemental Scientific, Inc. | Multiple loop sample introduction apparatus |
| CN101813632B (zh) * | 2010-04-02 | 2012-07-25 | 同济大学 | 水质磷酸盐比色检测卡制备及其应用方法 |
| CN102243244A (zh) * | 2011-04-13 | 2011-11-16 | 北京吉天仪器有限公司 | 溶液中总氮自动分析仪及其分析方法 |
| JP6163213B2 (ja) * | 2013-11-28 | 2017-07-12 | 株式会社日立製作所 | 分析用試料の前処理装置及びそれを用いた分析システム |
| JP7058017B2 (ja) * | 2019-02-14 | 2022-04-21 | ビーエルテック株式会社 | 流れ分析方法、流れ分析装置 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4467038A (en) * | 1981-11-30 | 1984-08-21 | Phillips Petroleum Company | Predetector reservoir for chromatographic analysis instrument |
| JPS59150339A (ja) * | 1983-02-17 | 1984-08-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 液中の炭酸塩濃度及び亜硫酸塩濃度の連続測定方法 |
| US5106756A (en) * | 1984-03-02 | 1992-04-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method and system for gathering a library of response patterns for sensor arrays |
| US4838706A (en) * | 1986-03-24 | 1989-06-13 | The Provost, Fellows And Scholars Of The College Of The Holy And Undivided Trinity Of Queen Elizabeth Near Dublin | Thermal analysis |
| US4708013A (en) * | 1987-02-02 | 1987-11-24 | Landis Dwight A | Liquid water content analyzer |
| US4838098A (en) * | 1987-12-02 | 1989-06-13 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Contained radiological analytical chemistry module |
| JPH01229963A (ja) * | 1988-03-10 | 1989-09-13 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 熱分解ガスクロマトグラフ分析法 |
| US5076909A (en) * | 1988-05-14 | 1991-12-31 | Exxon Research And Engineering Company | Method for refining or upgrading hydrocarbons with analysis |
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| US5127258A (en) * | 1991-01-30 | 1992-07-07 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Duplex sampling apparatus and method |
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| US5547497A (en) * | 1992-09-30 | 1996-08-20 | Chromatofast, Inc. | Apparatus for gas chromatography |
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| DE4334434A1 (de) * | 1993-10-08 | 1995-04-13 | Hoechst Ag | Verfahren zum Überwachen von Wasser auf organische Verunreinigungen |
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-
1996
- 1996-02-09 JP JP8023769A patent/JP2996462B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-02-04 US US08/794,699 patent/US5783740A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09218204A (ja) | 1997-08-19 |
| US5783740A (en) | 1998-07-21 |
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