JP3291879B2 - Photo-oxidative decomposition apparatus, method and apparatus for analyzing nitrogen compounds and phosphorus compounds in water using the same - Google Patents

Photo-oxidative decomposition apparatus, method and apparatus for analyzing nitrogen compounds and phosphorus compounds in water using the same

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JP3291879B2
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は工場や事業所などから出
る排水や、河川や湖沼などの環境水に含まれる微量の窒
素化合物とリン化合物を分析する方法に関するものであ
る。本発明はまた、そのような分析方法で試料水中の窒
素化合物とリン化合物を酸化してそれぞれ硝酸イオンと
リン酸イオンに変える酸化分解装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for analyzing trace amounts of nitrogen compounds and phosphorus compounds contained in wastewater discharged from factories and offices and in environmental water such as rivers and lakes. The present invention also relates to an oxidative decomposition apparatus that oxidizes nitrogen compounds and phosphorus compounds in sample water to nitrate ions and phosphate ions, respectively, by such an analysis method.

【0002】[0002]

【従来の技術】我が国においては水中の窒素化合物やリ
ン化合物の分析方法は、JISのK0102や環境庁告
示140号によって公的に規格化されている。水中の窒
素化合物は硝酸イオン、亜硝酸イオン、アンモニウムイ
オン又は有機態窒素として存在している。これらの水中
窒素を全て測定するTN(全窒素)分析方法では、全て
の窒素化合物を硝酸イオンに変えて測定するが、アンモ
ニウムイオンや有機体窒素は硝酸イオンに酸化されにく
い。そこで、TN測定では試料水にアルカリ性ペルオキ
ソ二硫酸カリウム溶液を加えて120℃で30分間加熱
し、全ての窒素化合物を硝酸イオンに酸化する。それを
冷却した後、pHを2〜3に調整し、硝酸イオンによる
波長220nmでの紫外線吸光度を測定している。
2. Description of the Related Art In Japan, methods for analyzing nitrogen compounds and phosphorus compounds in water are publicly standardized by JIS K0102 and Notification No. 140 of the Environment Agency. Nitrogen compounds in water are present as nitrate ions, nitrite ions, ammonium ions or organic nitrogen. In the TN (total nitrogen) analysis method for measuring all of the nitrogen in water, all the nitrogen compounds are changed to nitrate ions for measurement. However, ammonium ions and organic nitrogen are hardly oxidized to nitrate ions. Therefore, in the TN measurement, an alkaline potassium peroxodisulfate solution is added to the sample water and heated at 120 ° C. for 30 minutes to oxidize all nitrogen compounds to nitrate ions. After cooling, the pH was adjusted to 2-3 and the UV absorbance at a wavelength of 220 nm due to nitrate ions was measured.

【0003】一方、水中のリン化合物はリン酸イオン、
加水分解性リン、又は有機態リンとして存在している。
TP(全リン)測定では中性状態でペルオキソ二硫酸カ
リウムを酸化剤として添加し、120℃で30分間加熱
することによって全てのリン化合物をリン酸イオンに酸
化する。リン酸イオンは特有の光吸収を持たないので、
リン酸イオンを測定するには、冷却後に発色剤としてモ
リブデン酸アンモニウム溶液とL−アスコルビン酸溶液
を添加して発色させ、波長880nmでの吸光度を測定
している。
On the other hand, phosphorus compounds in water are phosphate ions,
Present as hydrolysable phosphorus or organic phosphorus.
In the TP (total phosphorus) measurement, potassium peroxodisulfate is added as an oxidizing agent in a neutral state, and all phosphorus compounds are oxidized to phosphate ions by heating at 120 ° C. for 30 minutes. Since phosphate ions do not have a specific light absorption,
In order to measure phosphate ions, after cooling, an ammonium molybdate solution and an L-ascorbic acid solution are added as color formers to develop color, and the absorbance at a wavelength of 880 nm is measured.

【0004】他のTN測定方法では、酸化触媒を用いて
500℃以上の高温で硝酸イオンに酸化した後、化学発
光法により窒素酸化物として測定したり、窒素酸化物を
さらに酸化還元反応管(約600℃)に通して窒素ガス
に分解してガスクロマトグラフ法で窒素として測定して
いる。さらに他の方法としては、試料水にオゾンを供給
してオゾン酸化する方法も行なわれており、そのオゾン
酸化は、TN測定ではアルカリ性下、TP測定では酸性
下で行なわれている。
In another TN measurement method, after oxidation to nitrate ions at a high temperature of 500 ° C. or more using an oxidation catalyst, measurement is made as nitrogen oxide by a chemiluminescence method, or nitrogen oxide is further added to a redox reaction tube ( (About 600 ° C.) to decompose into nitrogen gas and measure it as nitrogen by gas chromatography. As another method, ozone is supplied to a sample water to oxidize ozone. The ozone oxidation is performed under alkaline conditions in TN measurement and under acidic conditions in TP measurement.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】試料水中のTN測定と
TP測定を共通の分析計で分析するようにした装置はな
い。これは、酸化剤による酸化やオゾン酸化では、窒素
化合物の酸化をアルカリ性下で行ない、リン化合物の酸
化を中性下又は酸性下で行なうというように、酸化の際
のpH条件が異なるためである。また、酸化剤による酸
化方法では水の沸点以上の120℃というような高温に
加熱するため、耐圧構造の反応釜を必要とし、酸化装置
の構造や操作が複雑になり、高価格になる問題がある。
酸化剤は消耗するため頻繁に補充しなければならず、ラ
ンニングコストが高くなる問題もある。
There is no apparatus for analyzing TN measurement and TP measurement in sample water with a common analyzer. This is because, in the oxidation by an oxidizing agent or ozone oxidation, the pH conditions at the time of oxidation are different, such that oxidation of a nitrogen compound is performed under alkaline conditions and oxidation of a phosphorus compound is performed under neutral or acidic conditions. . In addition, the oxidizing method using an oxidizing agent heats to a high temperature such as 120 ° C., which is higher than the boiling point of water. is there.
Since the oxidizing agent is consumed, it must be replenished frequently, and there is a problem that the running cost is increased.

【0006】触媒を用いて窒素化合物を酸化する方法
は、500℃以上というような高温が必要であり、かつ
触媒の劣化が激しい。装置も構造が複雑になり、保守が
困難であるだけでなく、触媒を使用した分析法は一般に
モニタとして現場で使用するのに不向きである。オゾン
酸化法では中性域での酸化力が弱いため、窒素化合物の
酸化についてもリン化合物の酸化についてもそれぞれp
Hを調整する機構を要し、装置の構造が複雑になる。ま
た、酸とアルカリのpH調整液も消耗品として必要にな
る。このように、従来の分析方法では窒素化合物とリン
化合物を共通に測定することができないだけでなく、コ
スト高にもなり、また連続モニタとしての適性に欠け、
使用するのが困難である。
The method of oxidizing a nitrogen compound using a catalyst requires a high temperature of 500 ° C. or more, and the catalyst is severely deteriorated. Not only is the device complicated in structure and difficult to maintain, but the analytical method using a catalyst is generally unsuitable for on-site use as a monitor. In the ozone oxidation method, since the oxidizing power in the neutral region is weak, both the oxidation of the nitrogen compound and the oxidation of the phosphorus compound are p
A mechanism for adjusting H is required, and the structure of the device becomes complicated. Further, a pH adjusting solution of an acid and an alkali is also required as a consumable. As described above, the conventional analysis method cannot not only measure the nitrogen compound and the phosphorus compound in common, but also increases the cost and lacks suitability as a continuous monitor.
Difficult to use.

【0007】そこで、本発明は試料水中の窒素化合物と
リン化合物を共通に測定できるようにするとともに、長
時間連続して分析することも可能な分析方法を提供する
ことを目的とするものである。本発明はまた、そのよう
な分析方法で窒素化合物とリン化合物をともに酸化して
硝酸イオンとリン酸イオンに変換するのに好都合な装置
を提供することを目的とするものである。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an analysis method which enables common measurement of a nitrogen compound and a phosphorus compound in a sample water and enables continuous analysis for a long time. . Another object of the present invention is to provide an apparatus which is advantageous for oxidizing a nitrogen compound and a phosphorus compound together to convert them into nitrate ions and phosphate ions by such an analysis method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の分析方法は、次
の工程(A)から(C)を含んで水中の窒素化合物とリ
ン化合物とを分析する。(A)試料水を50〜100℃
に加温し、光酸化触媒の存在下でその試料水に紫外線を
照射する酸化工程、(B)酸化された試料水の硝酸イオ
ンを吸光光度法により測定する工程、(C)酸化された
試料水にリン酸イオンと選択的に反応する発色剤を添加
し、その発色液を吸光光度法により測定する工程。
The analysis method of the present invention includes the following steps (A) to (C) for analyzing nitrogen compounds and phosphorus compounds in water. (A) Sample water at 50-100 ° C
An oxidation step of irradiating the sample water with ultraviolet rays in the presence of a photo-oxidation catalyst, (B) a step of measuring nitrate ions of the oxidized sample water by an absorption spectrophotometry, and (C) an oxidized sample A step of adding a color former that selectively reacts with phosphate ions to water, and measuring the color developing solution by an absorption spectrophotometric method.

【0009】光酸化触媒としてはTiO2やハロゲン化
銀などが使用できるが、好ましい態様ではAgCl、A
gI、AgBrなどのハロゲン化銀を使用する。他の好
ましい態様では、紫外線照射時に試料水に酸素又はオゾ
ンを含有したガスを吹き込む。
As the photo-oxidation catalyst, TiO 2 and silver halide can be used. In a preferred embodiment, AgCl, A
Silver halides such as gI and AgBr are used. In another preferred embodiment, a gas containing oxygen or ozone is blown into the sample water during ultraviolet irradiation.

【0010】本発明の光酸化分解装置は、試料水出入口
を有し、槽内に光酸化触媒を備え、試料水中の窒素化合
物とリン化合物を同時に酸化して窒素化合物から硝酸イ
オン、リン化合物からリン酸イオンを生じさせる酸化反
応槽と、酸化反応槽内に紫外線を照射する紫外光源と、
酸化反応槽の試料水を50〜100℃に加温する加温手
段とを備えている。バッチ式光酸化分解装置とする場合
には試料水を酸化反応槽に不連続に供給し、不連続に取
り出す流路を備え、フロー式光酸化分解装置とする場合
には試料水を酸化反応槽に連続して供給する流路を備え
ている。
The photo-oxidative decomposition apparatus of the present invention has a sample water inlet / outlet, a photo-oxidation catalyst in a tank, and simultaneously oxidizes nitrogen compounds and phosphorus compounds in the sample water to convert nitrate ions into nitrate ions and phosphorus compounds. An oxidation reaction tank that generates phosphate ions, an ultraviolet light source that irradiates ultraviolet rays into the oxidation reaction tank,
Heating means for heating the sample water in the oxidation reaction tank to 50 to 100 ° C. When using a batch type photo-oxidative decomposition device, the sample water is supplied to the oxidation reaction tank discontinuously and a flow path is taken out discontinuously. And a flow path for continuously supplying the liquid to the air.

【0011】本発明の分析装置は、試料水を50〜10
0℃に加温し、光酸化触媒の存在下でその試料水に紫外
線を照射して試料水中の窒素化合物とリン化合物を同時
に酸化して窒素化合物から硝酸イオン、リン化合物から
リン酸イオンを生じさせる酸化反応槽と、酸化反応槽と
流路で結ばれ、酸化反応槽からの試料水が供給される石
英ガラス製吸光測定セルと、酸化反応槽又は吸光測定セ
ルへリン酸イオンと選択的に反応する発色液を添加する
発色液添加用流路と、吸光測定セルへ測定光として紫外
線及び近赤外線を照射する光源部と、吸光測定セルの測
定光透過光路上にあって、その透過光を2つの光路に分
波する分波手段と、分波された一方の光路上にあって硝
酸イオンに特有の吸収波長を選択し、その波長の光を硝
酸イオンの試料光として検出する第1の光学系と、分波
された他方の光路上にあってリン酸イオンと反応した発
色液に特有の吸収波長を選択し、その波長の光をリン酸
イオンの試料光として検出する第2の光学系と、第1及
び第2の光学系の検出信号を基にして窒素化合物濃度と
リン化合物濃度とを算出する演算処理部とを備えてい
る。分析装置の好ましい態様では、吸光測定セルは酸化
反応槽よりも低い位置に配置され、酸化反応槽から吸光
測定セルを経て排液に至る試料水の流路にはポンプが配
置されておらず、落差により試料水が移送される。
[0011] The analyzer of the present invention can be used to supply a sample water of 50 to 10
Heated to 0 ° C and irradiates the sample water with ultraviolet light in the presence of a photo-oxidation catalyst to simultaneously oxidize the nitrogen and phosphorus compounds in the sample water to produce nitrate ions from the nitrogen compound and phosphate ions from the phosphorus compound An oxidation reaction tank to be connected, an absorption measurement cell made of quartz glass, which is connected to the oxidation reaction tank by a flow path, and supplied with sample water from the oxidation reaction tank, and selectively emits phosphate ions to the oxidation reaction tank or the absorption measurement cell. A color developing solution addition flow path for adding a reacting color developing solution, a light source unit for irradiating ultraviolet and near infrared rays as measurement light to the absorption measurement cell, and a transmission light on the measurement light transmission optical path of the absorption measurement cell; A demultiplexing means for demultiplexing into two optical paths, and a first means for selecting an absorption wavelength specific to nitrate ions on one of the demultiplexed optical paths and detecting light of the wavelength as sample light of nitrate ions. Optical system and the other split optical path A second optical system that selects an absorption wavelength specific to the color developing solution that has reacted with phosphate ions, and detects light of that wavelength as sample light of phosphate ions; and a first optical system and a second optical system. An arithmetic processing unit that calculates the nitrogen compound concentration and the phosphorus compound concentration based on the detection signal. In a preferred embodiment of the analyzer, the absorption measurement cell is disposed at a position lower than the oxidation reaction tank, and no pump is disposed in the flow path of the sample water from the oxidation reaction tank to the drainage via the absorption measurement cell, The sample water is transferred by the head.

【0012】[0012]

【作用】ハロゲン化銀は写真の感光材料として広く用い
られている。その光吸収特性もよく知られており、低圧
水銀灯の発光スペクトルを殆ど吸収する。しかし、ハロ
ゲン化銀が水中の窒素化合物やリン化合物を酸化する際
の触媒作用を有する点については知られていない。
The silver halide is widely used as a photographic material. Its light absorption characteristics are also well known and almost absorb the emission spectrum of a low-pressure mercury lamp. However, it is not known that silver halide has a catalytic action when oxidizing nitrogen compounds and phosphorus compounds in water.

【0013】ハロゲン化銀の光酸化触媒としての機能は
明らかではないが、光吸収によって荷電子帯の電子が導
電帯に励起され、自由電子と正孔を生成することは知ら
れている。この自由電子や正孔が窒素やリンと結合して
いる電子に作用して結合を切断し、酸化に導くものと考
えられる。
Although the function of silver halide as a photooxidation catalyst is not clear, it is known that electrons in the valence band are excited into the conduction band by light absorption to generate free electrons and holes. It is considered that these free electrons and holes act on electrons bonded to nitrogen or phosphorus to break the bond, leading to oxidation.

【0014】試料水に紫外線を照射する際に酸素やオゾ
ンを含んだガスを吹き込む場合には、次のような反応が
起こり、水中に酸素原子やオゾンが発生する。この酸素
原子やオゾンがハロゲン化銀の光酸化触媒の作用ととも
に、窒素やリンの酸化を促す。 O2+UV(18
5nm) → 2O O+O2 → O33+UV(254nm) → O+O2
When a gas containing oxygen or ozone is blown when irradiating the sample water with ultraviolet rays, the following reaction occurs, and oxygen atoms and ozone are generated in the water. The oxygen atoms and ozone promote the oxidation of nitrogen and phosphorus together with the action of the silver halide photooxidation catalyst. O 2 + UV (18
5 nm) → 2O O + O 2 → O 3 O 3 + UV (254 nm) → O + O 2

【0015】酸素原子やオゾンは酸化力をもっているの
で、試料水中の窒素化合物やリン化合物を酸化してそれ
ぞれ硝酸イオンやリン酸イオンに変える。試料水を50
〜100℃に加温するのは、加温により光酸化分解反応
が大幅に促進されるからである。
Since oxygen atoms and ozone have oxidizing power, nitrogen compounds and phosphorus compounds in the sample water are oxidized and converted into nitrate ions and phosphate ions, respectively. 50 water samples
The reason for heating to に 100 ° C. is that the heating greatly accelerates the photooxidative decomposition reaction.

【0016】[0016]

【実施例】図1は本発明方法の一実施例を工程順に示し
たものであり、図2は測定装置の概略構成を示したもの
である。図2の構成図において、2は光酸化分解槽であ
り、50〜100℃に加温できるように加温手段を備
え、試料水に酸素又は空気を供給する手段と、試料水に
紫外線を照射する手段も備えている。光酸化分解槽2で
紫外線照射により窒素とリンの化合物がそれぞれ硝酸イ
オンとリン酸イオンに酸化された後の試料水が、測定槽
8へ導かれる。10は測定槽8の試料水の硝酸イオンの
吸光度と、発色剤が添加された後のリン酸イオンによる
発色量を吸光度として測定する吸光光度計である。測定
槽8にはリン酸イオンの測定のために、モリブデン酸ア
ンモニウム溶液とL−アスコルビン酸溶液がそれぞれ計
量器12,14で計量され、混合されて供給される。光
酸化分解槽2及び測定槽8には洗浄のために洗浄水が供
給される。
FIG. 1 shows an embodiment of the method of the present invention in the order of steps, and FIG. 2 shows a schematic configuration of a measuring apparatus. In the configuration diagram of FIG. 2, reference numeral 2 denotes a photo-oxidation decomposition tank, which is provided with a heating means so as to be able to heat to 50 to 100 ° C., means for supplying oxygen or air to the sample water, and irradiation of the sample water with ultraviolet rays. There is also a means to do it. The sample water after the nitrogen and phosphorus compounds are oxidized to nitrate ions and phosphate ions by ultraviolet irradiation in the photo-oxidative decomposition tank 2 is led to the measurement tank 8. Reference numeral 10 denotes an absorptiometer that measures the absorbance of nitrate ions in the sample water in the measurement tank 8 and the amount of color developed by the phosphate ions after the addition of the coloring agent as the absorbance. In order to measure phosphate ions, an ammonium molybdate solution and an L-ascorbic acid solution are measured and mixed by the measuring devices 12 and 14, respectively, and supplied to the measuring tank 8. Wash water is supplied to the photo-oxidative decomposition tank 2 and the measurement tank 8 for washing.

【0017】図3は光酸化分解槽の一例を表わす。パイ
レックスガラス製の反応槽40の内部に光源の低圧水銀
灯22が装着され、低圧水銀灯22を装着した状態で反
応槽40には試料水41が約150ml収容することが
できる。低圧水銀灯22の安定化電源(電源トランス)
23の容量は54W、ライプ電流は0.6A、一次電圧
は100V、二次電圧は190Vである(明確にして下
さい)。反応槽40の底部の中央には空気を供給する空
気入口24が設けられており、10ml/分の空気が反
応槽40内に供給される。空気の供給は酸素供給と試料
水41の撹拌のためである。反応槽40の底部にはさら
に試料水入口26と試料水出口28が設けられている。
空気入口24、試料水入口26及び試料水出口28には
それぞれ開閉弁が設けられている。反応槽40の上部に
は側管30が設けられ、側管30からはオーバーフロー
した試料水が排出されるようになっている。
FIG. 3 shows an example of the photo-oxidative decomposition tank. A low-pressure mercury lamp 22 as a light source is mounted inside a reaction vessel 40 made of Pyrex glass, and about 150 ml of sample water 41 can be stored in the reaction vessel 40 with the low-pressure mercury lamp 22 mounted. Stabilized power supply (power transformer) for low-pressure mercury lamp 22
23 has a capacity of 54 W, a current of 0.6 A, a primary voltage of 100 V, and a secondary voltage of 190 V (please specify). An air inlet 24 for supplying air is provided at the center of the bottom of the reaction tank 40, and 10 ml / min of air is supplied into the reaction tank 40. The supply of air is for supplying oxygen and stirring the sample water 41. At the bottom of the reaction tank 40, a sample water inlet 26 and a sample water outlet 28 are further provided.
On / off valves are provided at the air inlet 24, the sample water inlet 26, and the sample water outlet 28, respectively. A side tube 30 is provided at the upper part of the reaction tank 40, and the overflowed sample water is discharged from the side tube 30.

【0018】反応槽40の内側には壁面に沿って高さが
100mm、円周の長さが200mmで、厚さが0.0
5mmのAgCl薄膜を表面にもつAg薄膜110が、
AgClを試料水と接触させるように貼りつけられてい
る。
Inside the reaction tank 40, the height along the wall is 100 mm, the circumference is 200 mm, and the thickness is 0.0.
An Ag thin film 110 having a 5 mm AgCl thin film on its surface is
AgCl is attached so as to be in contact with the sample water.

【0019】反応槽40内の試料水の温度を50〜10
0℃の間の一定温度に保つために、反応槽40の外側に
はヒートシンク42としてアルミニウム製保護槽が反応
槽40に接触して設けられている。ヒートシンク42に
は約30Wのカートリッジヒータ(シースヒータ)32
が2本埋め込まれており、温度センサ34として熱電対
が埋め込まれている。温調器37は、一例として試料水
の温度を90℃に調整するように設定されている。試料
水の温度はヒートシンク42からの熱と低圧水銀灯22
の発熱で急激に上昇して90℃になる。
The temperature of the sample water in the reaction tank 40 is set to 50 to 10
In order to maintain a constant temperature between 0 ° C., an aluminum protection tank as a heat sink 42 is provided in contact with the reaction tank 40 outside the reaction tank 40. The heat sink 42 has a cartridge heater (sheath heater) 32 of about 30 W.
Are embedded, and a thermocouple is embedded as the temperature sensor 34. The temperature controller 37 is set to adjust the temperature of the sample water to 90 ° C. as an example. The temperature of the sample water depends on the heat from the heat sink 42 and the low-pressure mercury lamp 22.
The temperature rises sharply to 90 ° C. due to the heat generated by the heating.

【0020】紫外線放射源としては低圧水銀灯22に限
らず、エキシマレーザ、重水素ランプ、キセノンラン
プ、Hg−Zn−Pbランプなど、強いエネルギーで紫
外線を放射できる光源であればいずれも使用することが
できる。低圧水銀灯は安価で長寿命である点でモニタと
しての適性があるので好都合である。酸化分解時に低圧
水銀灯22が点灯され、紫外線が反応槽40内の試料水
に照射され、空気入口24から空気が供給される。
The ultraviolet radiation source is not limited to the low-pressure mercury lamp 22, and any light source that can emit ultraviolet light with strong energy, such as an excimer laser, a deuterium lamp, a xenon lamp, and a Hg-Zn-Pb lamp, can be used. it can. Low-pressure mercury lamps are advantageous because they are inexpensive and have a long life and are suitable as monitors. At the time of oxidative decomposition, the low-pressure mercury lamp 22 is turned on, ultraviolet rays are irradiated on the sample water in the reaction tank 40, and air is supplied from the air inlet 24.

【0021】次に、この実施例について図1のフローチ
ャートを参照して動作を説明する。試料水はフィルタな
どで予め大きな汚物が除去された後、計量されながら試
料入口26を経て反応槽40へ供給される。反応槽40
では試料水41が90℃に加温され、空気入口24から
空気が供給されながら、45分間にわたって低圧水銀灯
22により紫外線が試料水に照射される。この紫外線照
射により、反応槽40内では光酸化触媒のAgClによ
る酸化反応とともに、次の反応が起こっていると考えら
れる。 O2+UV(185nm) → 2O O+O2 → O33+UV(254nm) → O+O2 O+O3 → 2O2 (O,O3)+(窒素化合物,リン化合物)→ 硝酸イ
オン,リン酸イオン (O,O3)+不飽和化合物 → 飽和化合物,CO2
2
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The sample water is supplied to the reaction tank 40 through the sample inlet 26 while being measured, after large dirt is removed by a filter or the like in advance. Reaction tank 40
In this case, the sample water 41 is heated to 90 ° C., and while the air is supplied from the air inlet 24, the sample water is irradiated with ultraviolet rays by the low-pressure mercury lamp 22 for 45 minutes. It is considered that the ultraviolet irradiation causes the following reaction in the reaction tank 40 together with the oxidation reaction of the photooxidation catalyst by AgCl. O 2 + UV (185 nm) → 2O O + O 2 → O 3 O 3 + UV (254 nm) → O + O 2 O + O 3 → 2O 2 (O, O 3 ) + (nitrogen compound, phosphorus compound) → nitrate ion, phosphate ion (O , O 3 ) + unsaturated compound → saturated compound, CO 2 ,
H 2 O

【0022】光酸化分解終了後、反応槽40内の試料水
の一部又は全部を測定槽8へ取り出して吸光光度計10
により波長220nmで硝酸イオンを測定する。次に、
測定槽8にモリブデン酸アンモニウム溶液とL−アスコ
ルビン酸溶液を添加して発色反応させる。その発色した
液を吸光光度計10により波長880nmでリン酸イオ
ンを測定する。
After the completion of the photo-oxidative decomposition, a part or all of the sample water in the reaction tank 40 is taken out to the measuring tank 8 and the spectrophotometer 10
Is measured at a wavelength of 220 nm. next,
An ammonium molybdate solution and an L-ascorbic acid solution are added to the measuring tank 8 to cause a color reaction. Phosphate ions of the colored solution are measured at a wavelength of 880 nm by the absorptiometer 10.

【0023】図4は図3で用いた光酸化触媒のAgCl
薄膜110を形成する方法を示したものである。NaC
l水溶液112(約1モル)中に光酸化触媒となる主材
料のAg薄板114を陽極として浸し、対極となるPt
薄板116をAg薄板114と同一の表面積になるよう
にセットする。直流電源118から両電極114と11
6間に約0.3Vの電圧を印加すると、約30分でAg
Cl薄板114の表面が十分にメッキされてAgCl薄
膜が形成される。
FIG. 4 shows the photo-oxidation catalyst AgCl used in FIG.
3 shows a method of forming a thin film 110. NaC
An Ag thin plate 114 of a main material serving as a photo-oxidation catalyst is immersed in an aqueous solution 112 (about 1 mol) as an anode, and Pt serving as a counter electrode is
The thin plate 116 is set so as to have the same surface area as the Ag thin plate 114. Both electrodes 114 and 11 from DC power supply 118
When a voltage of about 0.3 V is applied between 6
The surface of the Cl thin plate 114 is sufficiently plated to form an AgCl thin film.

【0024】AgI薄膜やAgBr薄膜を形成するとき
は、それぞれNaI水溶液やNaBr水溶液を用いれば
同様にして作成することができる。図3のように反応槽
40の内側にAgCl薄膜をもつAg薄板をセットする
のに代えて、反応槽40の内面に銀鏡反応によってAg
薄膜を形成し、そのAg薄膜を図4と同様にしてNaC
l水溶液中で電解処理することによりAgCl薄膜とす
ることもできる。また、反応槽40の内面に銀ペースト
によりコーティングを施し、同様にしてAgCl薄膜と
することもできる。
When forming an AgI thin film or an AgBr thin film, they can be formed in the same manner by using an aqueous solution of NaI or an aqueous solution of NaBr, respectively. Instead of setting an Ag thin plate having an AgCl thin film inside the reaction tank 40 as shown in FIG.
A thin film is formed, and the Ag thin film is made of NaC in the same manner as in FIG.
An AgCl thin film can be obtained by performing an electrolytic treatment in an aqueous solution. Further, the inner surface of the reaction tank 40 may be coated with a silver paste to form an AgCl thin film in the same manner.

【0025】図5に光酸化触媒AgClを用いた場合の
分解効率を他の方法と比較して示す。「AgCl」とし
て示されているのは、図3の光酸化分解槽を用いて難分
解性のアンモニア態窒素の代表例としての(NH4)2
4を用い、濃度1.5ppmN(窒素換算の濃度で1.
5ppm)の試料水にて調べた結果である。「Pt」と
して示されているのは光酸化触媒としてPt薄膜を用い
た場合、「触媒なし」として示されているのは何の光酸
化触媒も用いなかった場合である。この結果から、Ag
Clを光酸化触媒として用いた場合には触媒効果が顕著
であることが分かる。Ptは酸化触媒として知られてい
るが、本発明のように窒素化合物やリン化合物を酸化す
る場合にはAgClよりも触媒活性が低いことを意味し
ている。
FIG. 5 shows the decomposition efficiency when the photooxidation catalyst AgCl is used in comparison with other methods. “AgCl” is represented by (NH 4 ) 2 S as a representative example of the hardly decomposable ammonia nitrogen using the photo-oxidative decomposition tank of FIG.
Using O 4 , a concentration of 1.5 ppmN (nitrogen-converted concentration of 1.
5 ppm) of the sample water. "Pt" indicates the case where a Pt thin film was used as the photo-oxidation catalyst, and "No catalyst" indicates the case where no photo-oxidation catalyst was used. From this result, Ag
It can be seen that the catalytic effect is remarkable when Cl is used as the photo-oxidation catalyst. Although Pt is known as an oxidation catalyst, when oxidizing a nitrogen compound or a phosphorus compound as in the present invention, it means that the catalytic activity is lower than that of AgCl.

【0026】光酸化触媒を用いる本発明では、試料水に
紫外線を照射する際、酸素やオゾンを含有したガスを試
料水に吹き込むことは必須条件ではない。図6は試料水
にそのような酸化性ガスを吹き込まないで紫外線照射を
行なうようにした光酸化分解槽の例を示したものであ
る。(A)は上面図、(B)は正面断面図である。パイ
レックスなどのガラス製反応槽40内に紫外線照射用の
低圧水銀灯22が設けられ、反応槽40内で試料水と直
接接触する。低圧水銀灯22は短波長の紫外線、例えば
185nmに輝度を有する。反応槽40の底部には試料
水入口26及び試料水出口28が設けられている。試料
液導入時のオーバーフロー液を排出するために、反応槽
40の上部には側管30が設けられている。反応槽40
内には光酸化触媒としてAgCl薄膜を表面にもつAg
薄板110が貼りつられて、AgCl薄膜が試料水と接
触できるようになっている。反応槽40の側部及び底部
には反応槽40の外側に接して熱伝導性のよい金属製保
護槽のヒートシンク42が設けられ、ヒートシンク42
にはカートリッジヒータ32と温度センサ34が埋め込
まれている。ヒートシンク42の外側は断熱材36で被
われている。
In the present invention using the photo-oxidation catalyst, when irradiating the sample water with ultraviolet rays, it is not an essential condition to blow a gas containing oxygen or ozone into the sample water. FIG. 6 shows an example of a photo-oxidative decomposition tank in which ultraviolet light is irradiated without blowing such an oxidizing gas into the sample water. (A) is a top view and (B) is a front sectional view. A low-pressure mercury lamp 22 for irradiating ultraviolet rays is provided in a glass reaction tank 40 such as Pyrex, and directly contacts sample water in the reaction tank 40. The low-pressure mercury lamp 22 has a luminance at a short wavelength ultraviolet ray, for example, 185 nm. A sample water inlet 26 and a sample water outlet 28 are provided at the bottom of the reaction tank 40. A side tube 30 is provided at the upper part of the reaction tank 40 to discharge the overflow liquid when the sample liquid is introduced. Reaction tank 40
Inside is Ag with AgCl thin film on the surface as a photo-oxidation catalyst
The thin plate 110 is attached so that the AgCl thin film can come into contact with the sample water. At the side and bottom of the reaction tank 40, a heat sink 42 of a metal protective tank having good heat conductivity is provided in contact with the outside of the reaction tank 40.
Has a cartridge heater 32 and a temperature sensor 34 embedded therein. The outside of the heat sink 42 is covered with a heat insulating material 36.

【0027】図3及び図6の光酸化分解槽において、試
料入口26は底部に限らず、側部又は上部に設けてもよ
い。また、試料入口が底部に設けられている場合に空気
入口を設ける場合には、試料入口と空気入口が合流し、
反応槽に接続される部分では共通の1つの入口となるよ
うにすることもできる。
In the photo-oxidative decomposition tank of FIGS. 3 and 6, the sample inlet 26 is not limited to the bottom but may be provided on the side or on the top. Also, when the air inlet is provided when the sample inlet is provided at the bottom, the sample inlet and the air inlet merge,
In a portion connected to the reaction tank, a common inlet may be provided.

【0028】図7は試料水に紫外線を照射する際に空気
を吹き込んだ場合と吹き込まなかった場合の酸化効率の
違いを示したものである。空気を吹き込む方が高い酸化
効率を示しているが、空気を吹き込まなかった場合も光
酸化触媒の効果で高い酸化効率を示している。この結果
から、空気などの酸化性ガスを吹き込まなくても酸化触
媒と試料水との接触面積を大きくすることにより十分な
酸化効率を得ることができる。
FIG. 7 shows the difference in oxidation efficiency between the case where air is blown and the case where air is not blown when the sample water is irradiated with ultraviolet rays. Blowing air shows higher oxidation efficiency, but when air is not blown, the photooxidation catalyst also shows higher oxidation efficiency. From this result, a sufficient oxidation efficiency can be obtained by increasing the contact area between the oxidation catalyst and the sample water without blowing an oxidizing gas such as air.

【0029】光酸化触媒の存在下で紫外線を照射すると
窒素化合物やリン化合物の紫外線による酸化効率が高ま
るので、試料水を連続的に流しながら酸化させるフロー
式光酸化分解装置を構成することもできる。図8と図9
はフロー式光酸化分解装置の例を示したものである。
(A)の光酸化分解装置では、反応槽120の内側にA
g薄板の表面にAgCl薄膜が形成された触媒110
が、AgCl薄膜を試料水と接触させるように設けられ
ている。反応槽120の底部には試料水入口122が形
成され、上端には出口124が設けられている。反応槽
120内に低圧水銀灯22が装着され、安定化電源23
により点灯される。反応槽120の外側にはヒータと温
度センサを備えたヒートシンク42が設けられている。
Irradiation with ultraviolet rays in the presence of a photo-oxidation catalyst increases the efficiency of oxidation of nitrogen compounds and phosphorus compounds by ultraviolet rays, so that a flow-type photo-oxidative decomposition apparatus for oxidizing a sample water while continuously flowing it can also be constructed. . 8 and 9
Shows an example of a flow type photo-oxidative decomposition apparatus.
In the photo-oxidative decomposition apparatus of (A), A
Catalyst 110 having AgCl thin film formed on the surface of thin plate
Is provided so that the AgCl thin film is brought into contact with the sample water. A sample water inlet 122 is formed at the bottom of the reaction tank 120, and an outlet 124 is provided at the upper end. A low-pressure mercury lamp 22 is installed in a reaction tank 120 and a stabilizing power supply 23
Is lit by. A heat sink 42 having a heater and a temperature sensor is provided outside the reaction tank 120.

【0030】(B)の光酸化分解装置では、内面にAg
Cl薄膜触媒110が設けられた反応槽130が斜め方
向に設置され、その底部には試料水入口122が設けら
れ、上端には出口124が設けられている。反応槽13
0の中心部に低圧水銀灯22が装着され、低圧水銀灯2
2と反応槽130との間には螺旋状の板132が設けら
れて、入口122から供給された試料水が螺旋状板13
2に沿って低圧水銀灯22の周囲を巡りながら出口12
4へ導かれるようになっている。反応槽130の外側に
はヒータと温度センサを備えたヒートシンク42が設け
られている。
In the photo-oxidative decomposition apparatus (B), Ag is applied to the inner surface.
A reaction tank 130 provided with a Cl thin film catalyst 110 is installed in an oblique direction, a sample water inlet 122 is provided at the bottom, and an outlet 124 is provided at the upper end. Reaction tank 13
A low-pressure mercury lamp 22 is installed in the center of the
A spiral plate 132 is provided between the reaction vessel 2 and the reaction tank 130, and the sample water supplied from the inlet 122 is supplied to the spiral plate 13.
2 around the low pressure mercury lamp 22 along exit 2
4. A heat sink 42 having a heater and a temperature sensor is provided outside the reaction tank 130.

【0031】(C)の光酸化分解装置では、内面にAg
Cl薄膜触媒110が設けられた反応槽140は断面が
U字形に形成され、一方の上端に入口122が設けら
れ、他方の上端に出口124が設けられている。反応槽
140のU字形の形状に沿って反応槽の内部にはU字形
の低圧水銀灯142が装着されている。反応槽140の
外側にはヒータと温度センサを備えたヒートシンク42
が設けられている。
In the photo-oxidative decomposition apparatus (C), Ag is applied to the inner surface.
The reaction tank 140 provided with the Cl thin film catalyst 110 has a U-shaped cross section, and has an inlet 122 at one upper end and an outlet 124 at the other upper end. A U-shaped low-pressure mercury lamp 142 is mounted inside the reaction tank along the U-shape of the reaction tank 140. A heat sink 42 having a heater and a temperature sensor is provided outside the reaction tank 140.
Is provided.

【0032】(D)の光酸化分解装置は、触媒が薄膜で
はなく、AgCl粒子152である点で(A)〜(C)
の光酸化分解装置とは異なっている。反応槽150は下
端に試料水入口122を有し上端に出口124を有して
いる。反応槽の中心部に低圧水銀灯154が装着され、
低圧水銀灯154と反応槽150の間にAgCl粒子が
充填されている。反応槽150の底部中央部には空気入
口156が設けられており、紫外線照射時に反応槽15
0内に空気を供給することができるようになっている。
AgCl粒子152は、例えばガラスやアルミナなどの
球の表面にAgをコーティングしてAgClに変化させ
たものや、AgCl薄膜をコーティングしたものであ
る。図(D)では低圧水銀灯154からの光が触媒のA
gCl粒子152で妨げられるため、空気を供給して試
料水を撹拌する。
The photo-oxidative decomposition apparatus (D) is characterized in that the catalyst is not a thin film, but rather AgCl particles 152.
Is different from the photo-oxidative decomposition device of The reaction tank 150 has a sample water inlet 122 at the lower end and an outlet 124 at the upper end. A low-pressure mercury lamp 154 is installed at the center of the reaction tank,
AgCl particles are filled between the low-pressure mercury lamp 154 and the reaction tank 150. An air inlet 156 is provided at the center of the bottom of the reaction tank 150, and the reaction tank 150 is irradiated with ultraviolet light.
Air can be supplied to the inside of the cylinder.
The AgCl particles 152 are obtained by coating Ag on the surface of a sphere such as glass or alumina to change it to AgCl, or by coating an AgCl thin film. In the figure (D), the light from the low-pressure mercury lamp 154 is the catalyst A
Air is supplied to stir the sample water because it is obstructed by the gCl particles 152.

【0033】図8と図9に示した各種の光酸化分解装置
では、いずれも窒素化合物とリン化合物の分解効率が1
00%に近づくようにするには、試料水の流量を加減す
る必要があるが、必ずしも反応槽を大容量にする必要は
ない。
In each of the various photo-oxidative decomposition apparatuses shown in FIGS. 8 and 9, the decomposition efficiency of the nitrogen compound and the phosphorus compound is 1 unit.
In order to approach 00%, it is necessary to adjust the flow rate of the sample water, but it is not always necessary to increase the capacity of the reaction tank.

【0034】バッチ式光酸化分解装置を用いて窒素化合
物とリン化合物の分析装置を構成した例を図10と図1
1に示す。図10は反応部、図11は測定部を表わして
いる。202は紫外線照射により窒素化合物を硝酸イオ
ンに酸化し、リン化合物をリン酸イオンに酸化する光酸
化分解槽であり、内面にAgCl薄膜触媒が設けられて
いる。光酸化分解槽202の酸化反応容器204の底部
には試料水、空気及び洗浄用上水を供給する供給管20
6と、酸化反応終了後の試料水を取り出す取出し管20
8が接続され、酸化反応容器204の上部には溢れた試
料水や洗浄水、及び空気を排出するための排出管210
と、校正液212をバルブ214を介して供給する校正
液供給管216とが接続されている。排出管210には
排出用バルブV5が接続され、そのバルブV5を経て試
料水等が排出される。
FIGS. 10 and 1 show an example in which a batch type photo-oxidative decomposition apparatus is used to construct an analyzer for nitrogen compounds and phosphorus compounds.
It is shown in FIG. FIG. 10 shows a reaction section, and FIG. 11 shows a measurement section. Reference numeral 202 denotes a photo-oxidative decomposition tank that oxidizes a nitrogen compound to nitrate ions and oxidizes a phosphorus compound to phosphate ions by ultraviolet irradiation, and has an AgCl thin film catalyst provided on an inner surface thereof. A supply pipe 20 for supplying sample water, air and cleaning water is provided at the bottom of the oxidation reaction vessel 204 of the photo-oxidative decomposition tank 202.
6 and an extraction tube 20 for extracting the sample water after the completion of the oxidation reaction.
8 is connected, and a discharge pipe 210 for discharging the overflowing sample water, washing water, and air is provided at the upper part of the oxidation reaction vessel 204.
And a calibration liquid supply pipe 216 for supplying a calibration liquid 212 via a valve 214. A discharge valve V5 is connected to the discharge pipe 210, and the sample water or the like is discharged through the valve V5.

【0035】酸化反応容器204内には光酸化分解用の
光源として、短波長の紫外線、例えば185nmに輝度
を有する低圧水銀灯226が配置されている。酸化分解
時に低圧水銀灯226が電源228により点灯されて紫
外線が酸化反応容器204内の試料水に照射される。
In the oxidation reaction vessel 204, a short-wavelength ultraviolet ray, for example, a low-pressure mercury lamp 226 having a luminance of 185 nm is disposed as a light source for photo-oxidative decomposition. At the time of oxidative decomposition, the low-pressure mercury lamp 226 is turned on by the power supply 228 to irradiate the sample water in the oxidation reaction vessel 204 with ultraviolet rays.

【0036】酸化反応容器204には酸化反応容器20
4内の試料水を50〜100℃の所定の温度に保持する
ためにヒータ230が設けられ、温度センサ232を介
して温調器によって所定の温度に制御できるようになっ
ている。酸化反応容器204内の試料水は例えば90℃
に温度制御される。ヒータ230をカートリッジヒータ
として温度センサ232ともに酸化反応容器4に埋め込
んでもよい。必要に応じて酸化反応容器204の外側を
断熱材で被ってもよい。
The oxidation reaction vessel 204 includes an oxidation reaction vessel 20.
A heater 230 is provided to maintain the sample water in the sample 4 at a predetermined temperature of 50 to 100 ° C., and can be controlled to a predetermined temperature by a temperature controller via a temperature sensor 232. The sample water in the oxidation reaction vessel 204 is, for example, 90 ° C.
Temperature is controlled. The heater 230 may be embedded in the oxidation reaction container 4 together with the temperature sensor 232 as a cartridge heater. If necessary, the outside of the oxidation reaction vessel 204 may be covered with a heat insulating material.

【0037】酸化反応容器204の下部の供給管206
を経て試料水を供給するために、試料水流路が弁234
とピンチ弁V3を介して接続されている。弁234とV
3の間の流路には弁V4を介して排水する流路が接続さ
れている。供給管206には酸化反応時に試料水を曝気
するための空気を供給するために、空気供給流路がフィ
ルタ238、ポンプ240、ニードル付き流量計242
及び弁V1を介して接続されている。
The supply pipe 206 at the lower part of the oxidation reaction vessel 204
In order to supply the sample water via the
And a pinch valve V3. Valve 234 and V
The flow path between 3 is connected to a flow path for draining via a valve V4. In order to supply air for aerating the sample water during the oxidation reaction to the supply pipe 206, an air supply channel is provided with a filter 238, a pump 240, and a flow meter 242 with a needle.
And a valve V1.

【0038】供給管206にはさらに、酸化反応容器2
04や測定セルなどの流路を洗浄するための上水を供給
するために、上水供給路がボール弁244、電磁弁V
2、純水器246、逆止弁248を介して接続されてい
る。供給管206には排水用弁250が接続され、その
弁250を介して酸化反応容器204や供給管206に
残った液を排出できるようになっている。酸化反応容器
204の底部に設けられた取出し管208は弁V6を介
して吸光測定セル252の底部に接続されている。吸光
測定セル252はその底部から弁V8を介して排水でき
るようになっており、その上部には溢れた試料水や洗浄
水を排出するために弁V7をもつ排出管が接続されてい
る。
The supply tube 206 further includes an oxidation reaction vessel 2
In order to supply clean water for cleaning the flow passages such as the fluid flow passage 04 and the measuring cell, the clean water supply passage is provided with a ball valve 244 and a solenoid valve V.
2, connected via a pure water device 246 and a check valve 248. A drain valve 250 is connected to the supply pipe 206, and the liquid remaining in the oxidation reaction vessel 204 and the supply pipe 206 can be discharged through the valve 250. An outlet pipe 208 provided at the bottom of the oxidation reaction vessel 204 is connected to the bottom of the absorption measurement cell 252 via a valve V6. The absorption measurement cell 252 can be drained from the bottom through a valve V8, and a discharge pipe having a valve V7 is connected to the top of the cell to discharge the overflowing sample water and washing water.

【0039】吸光測定セル252は試料水を流通させる
ことができるとともに、紫外から近赤外に及ぶ領域の測
定光を透過させるために石英ガラス製の透過窓を備えて
いる。吸光測定セル252へ測定光を照射するために、
キセノンフラッシュランプ254が設けられている。測
定用光源としては短波長側に重水素ランプ、長波長側に
タングステンランプを用いることもできる。しかし、光
源が2種類になると構造が複雑になるので、測定に必要
な波長範囲をカバーできるキセノンランプが好ましい。
連続点灯するキセノンランプでは高温になり、かつ寿命
が短いので、キセノンフラッシュランプが好都合であ
る。キセノンフラッシュランプ254は発熱が少なく、
寿命が長い。256は光源の電源である。吸光測定セル
252には発色剤218,220をペリスターポンプ2
22を介して供給する発色剤供給管224が接続されて
いる。発色剤218,220はリン酸イオンと反応して
発色するものであり、発色剤218はモリブデン酸アン
モニウム溶液、発色剤220はL−アスコルビン酸溶液
である。
The absorption measurement cell 252 has a transmission window made of quartz glass for transmitting sample water and transmitting measurement light in a range from ultraviolet to near infrared. In order to irradiate the measurement light to the absorption measurement cell 252,
A xenon flash lamp 254 is provided. As a light source for measurement, a deuterium lamp on the short wavelength side and a tungsten lamp on the long wavelength side can be used. However, since the structure becomes complicated when there are two types of light sources, a xenon lamp that can cover the wavelength range necessary for measurement is preferable.
A xenon flash lamp is advantageous because a xenon lamp that is continuously lit has a high temperature and has a short life. Xenon flash lamp 254 generates less heat,
Long service life. Reference numeral 256 denotes a power supply for the light source. In the absorption measurement cell 252, the coloring agents 218 and 220 are filled with the peristaltic pump 2.
A coloring agent supply pipe 224 that supplies the coloring agent via the tube 22 is connected. The coloring agents 218 and 220 react with phosphate ions to form a color. The coloring agent 218 is an ammonium molybdate solution, and the coloring agent 220 is an L-ascorbic acid solution.

【0040】吸光測定セル252は紫外線透過可能な石
英窓が測定光路上に配置される。吸光測定セル252の
光路長は10mmである。吸光測定セル252の透過光
光路上には透過光を分波するハーフミラー262が設置
され、吸光測定セル252とハーフミラー262の間の
光路上には石英製集光レンズ258が配置され、吸光測
定セル252の透過光がハーフミラー262上に集光さ
れるようになっている。集光レンズ258とハーフミラ
ー262の間の光路上には校正フィルタ262が配置さ
れている。
The absorption measurement cell 252 has a quartz window through which ultraviolet light can pass, which is arranged on the measurement optical path. The optical path length of the absorption measurement cell 252 is 10 mm. A half mirror 262 for splitting the transmitted light is installed on the transmitted light optical path of the absorption measurement cell 252, and a quartz condenser lens 258 is arranged on the optical path between the absorption measurement cell 252 and the half mirror 262. Light transmitted through the measurement cell 252 is focused on the half mirror 262. On the optical path between the condenser lens 258 and the half mirror 262, a calibration filter 262 is arranged.

【0041】ハーフミラー262としては反射光が80
0nm以上の光となり、透過光が240nm以下の波長
の光となるように波長特性が設定されたものを用い、ハ
ーフミラー262の透過光路が窒素化合物測定用、反射
光路がリン化合物測定用となる。ハーフミラー262の
透過光路上にはシリコンフォトダイオード266が窒素
側光検出器として配置され、ハーフミラー262とフォ
トダイオード266の間の光路上には透過波長が220
nmの光学フィルタ264が配置されている。一方、ハ
ーフミラーの反射光路上にはシリコンフォトダイオード
270がリン側光検出器として配置され、ハーフミラー
262とフォトダイオード270の間の光路上には透過
波長が880nmの光学フィルタ268が配置されてい
る。光学フィルタ264,268の半値幅は10〜30
nmである。光検出器のシリコンフォトダイオード26
6,270は紫外〜近赤外域にわたって広範囲な感度を
有する特性のものを使用する。
The reflected light from the half mirror 262 is 80
The half mirror 262 has a transmission optical path for measuring a nitrogen compound, and a reflection optical path for measuring a phosphorus compound. The light having a wavelength characteristic of 0 nm or more and the transmitted light having a wavelength of 240 nm or less is used. . A silicon photodiode 266 is disposed as a nitrogen-side photodetector on the transmission optical path of the half mirror 262, and a transmission wavelength of 220 is provided on the optical path between the half mirror 262 and the photodiode 266.
nm optical filter 264 is disposed. On the other hand, a silicon photodiode 270 is arranged as a phosphor-side photodetector on the reflection optical path of the half mirror, and an optical filter 268 having a transmission wavelength of 880 nm is arranged on an optical path between the half mirror 262 and the photodiode 270. I have. The half width of the optical filters 264 and 268 is 10 to 30.
nm. Photodetector silicon photodiode 26
No. 6,270 uses a material having a wide range of sensitivity in the ultraviolet to near infrared region.

【0042】フォトダイオード266,270の検出出
力を増幅するために、それぞれにプリアンプ272,2
74が接続され、プリアンプ272,274で増幅され
た検出出力は前処理回路276を経て演算部278へ取
り込まれる。前処理部276では差動増幅と対数増幅が
なされ、演算部278で窒素化合物とリン化合物の濃度
が算出され、表示部280へ表示される。284は演算
部の電源である。測定値はアナログ出力としても取り出
すことができ、例えばDC0〜1V又はDC4〜20m
Aの値として出力することができる。測定時の温度制
御、各電磁弁(ピンチ弁、電磁弁)及びペリスターポン
プ、空気ポンプなどのシーケンス制御は制御部282に
よって行なわれる。
In order to amplify the detection outputs of the photodiodes 266 and 270, the preamplifiers 272 and 2
The detection output amplified by the preamplifiers 272 and 274 is input to the arithmetic unit 278 via the preprocessing circuit 276. The pre-processing unit 276 performs differential amplification and logarithmic amplification, and the calculation unit 278 calculates the concentrations of the nitrogen compound and the phosphorus compound, and displays them on the display unit 280. Reference numeral 284 denotes a power supply for the operation unit. The measured value can also be taken out as an analog output, for example, DC 0 to 1 V or DC 4 to 20 m
It can be output as the value of A. The control unit 282 performs temperature control during measurement and sequence control of each electromagnetic valve (pinch valve, electromagnetic valve), peristaltic pump, air pump, and the like.

【0043】フロー式光酸化分解装置を用いた窒素化合
物とリン化合物の分析装置の例を図12に示す。フロー
式の場合は流路構成において図10と図11のバッチ式
の場合と異なる点がある。(A)では光酸化分解装置3
00からの試料水は測定セル302に連続して流されて
おり、窒素を測定するときはポンプ212が作動せず、
発色剤218,220が供給されないで、吸光分光計3
04により硝酸イオンの吸光度が測定される。一方、リ
ンを測定する場合は、ポンプ212が作動して反応槽3
00から測定セル302への流路に発色剤が供給され、
吸光光度計304によって発色液の吸光度が測定され
る。ポンプ212の動作と吸光光度計304の測定波長
切換えはシーケンス制御部306により制御される。
FIG. 12 shows an example of a nitrogen compound and phosphorus compound analyzer using a flow type photo-oxidative decomposition apparatus. In the case of the flow type, there is a difference in the flow path configuration from the case of the batch type shown in FIGS. (A) shows the photo-oxidative decomposition device 3
The sample water from 00 is continuously flowing to the measurement cell 302, and the pump 212 does not operate when measuring nitrogen,
When the coloring agents 218 and 220 are not supplied, the absorption spectrometer 3
In step 04, the absorbance of nitrate ions is measured. On the other hand, when measuring phosphorus, the pump 212 is operated and the reaction tank 3 is measured.
A coloring agent is supplied to the flow path from 00 to the measurement cell 302,
The absorbance of the coloring solution is measured by the absorptiometer 304. The operation of the pump 212 and the switching of the measurement wavelength of the absorption photometer 304 are controlled by the sequence control unit 306.

【0044】(B)では光酸化分解槽300からの試料
水が2つの流路に分けられ、一方の流路は測定セル30
2Nに直接導かれて吸光光度計304Nにより硝酸イオ
ンの吸光度が測定される。他方の流路にはポンプ212
から発色剤218と220が常時供給され、測定セル3
02Pに導入された試料水の発色剤による吸光度が吸光
光度計304Pにより測定される。(B)では窒素の測
定とリンの測定を並行して同時に行なうことができる。
In (B), the sample water from the photo-oxidative decomposition tank 300 is divided into two flow paths, one of which is
Directly led to 2N, the absorbance of nitrate ions is measured by the absorptiometer 304N. The other flow path has a pump 212
218 and 220 are constantly supplied from the measurement cell 3
The absorbance of the sample water introduced into 02P by the coloring agent is measured by the absorptiometer 304P. In (B), the measurement of nitrogen and the measurement of phosphorus can be performed simultaneously in parallel.

【0045】図13は図12(A)の反応部を詳細に示
したものである。試料水がポンプ310で送られて調整
槽312で所定の流量になるように調整される。調整槽
312からの試料水がフロー式光酸化分解槽300へ導
かれる。反応槽300は図8と図9に例示された反応槽
である。反応槽300からの試料水流路はマニホールド
322に接続されている。測定セル302を洗浄するた
めの上水を供給するために、上水供給路がボール弁31
4、電磁弁316、純水器318、逆止弁320を介し
てマニホールド322で試料水の流路と合流している。
発色剤218,220はポンプ212を経て供給され、
バルブ324を経てマニホールド322へ合流してい
る。マニホールド322からの流路は図11に示された
測定部へ導かれている。
FIG. 13 shows the reaction section of FIG. 12 (A) in detail. The sample water is sent by the pump 310 and adjusted to a predetermined flow rate in the adjusting tank 312. The sample water from the adjustment tank 312 is guided to the flow type photo-oxidative decomposition tank 300. The reaction tank 300 is the reaction tank illustrated in FIG. 8 and FIG. The sample water flow path from the reaction tank 300 is connected to the manifold 322. In order to supply clean water for cleaning the measuring cell 302, the clean water supply passage is connected to the ball valve 31.
4, via a solenoid valve 316, a pure water device 318, and a check valve 320, the manifold 322 joins the flow path of the sample water.
The color formers 218, 220 are supplied via a pump 212,
It merges with the manifold 322 via the valve 324. The flow path from the manifold 322 is led to the measuring section shown in FIG.

【0046】図14は図11の測定部における前処理部
276と演算部278を詳細に示したものである。窒素
側フォトダイオード266の検出信号がプリアンプ27
2で増幅され、その増幅出力を対数値に変換するために
プリアンプ272の出力側に対数増幅器284が接続さ
れている。対数増幅器284の出力はV/I変換器29
6で電流値に変換されて出力として取り出される。リン
側ではプリアンプ274で増幅された検出出力を対数値
に変換するためにプリアンプ274の出力側に対数増幅
器286,284が並列に接続されている。対数増幅器
286の出力もV/I変換器400で電流値に変換され
て出力を取り出すことができる。窒素化合物及びリン化
合物の濃度と吸光度の関係はランベルト−ベアーの法則
に従うので、出力信号が濃度に比例するようにフォトダ
イオード266,270の信号が対数変換される。
FIG. 14 shows the details of the pre-processing section 276 and the calculating section 278 in the measuring section of FIG. The detection signal of the photodiode 266 on the nitrogen side is
2, a logarithmic amplifier 284 is connected to the output side of the preamplifier 272 to convert the amplified output to a logarithmic value. The output of logarithmic amplifier 284 is V / I converter 29
At step 6, it is converted to a current value and taken out as an output. On the phosphorus side, logarithmic amplifiers 286 and 284 are connected in parallel to the output side of the preamplifier 274 to convert the detection output amplified by the preamplifier 274 into a logarithmic value. The output of the logarithmic amplifier 286 is also converted to a current value by the V / I converter 400 and the output can be taken out. Since the relationship between the concentration of the nitrogen compound and the phosphorus compound and the absorbance obey the Lambert-Beer law, the signals of the photodiodes 266 and 270 are logarithmically converted so that the output signal is proportional to the concentration.

【0047】290は窒素側の差動増幅器であり、対数
増幅器284と286で変換された対数値の差を増幅し
て窒素側測定値としてV/I変換器298から出力を取
り出すことができる。対数増幅器286の対数変換値は
またホールド回路292に保持され、リン側差動増幅器
294はリン側測定値を対数増幅器288から入力し、
ホールド回路292に保持された窒素側測定時の対数増
幅器286の出力を入力して両者の差を増幅し、V/I
変換器402からリン側測定値として出力する。
Reference numeral 290 denotes a nitrogen side differential amplifier which can amplify the difference between the logarithmic values converted by the logarithmic amplifiers 284 and 286 and take out the output from the V / I converter 298 as a nitrogen side measured value. The logarithmic conversion value of the logarithmic amplifier 286 is also held in the hold circuit 292, and the phosphorus side differential amplifier 294 receives the phosphorus side measurement value from the logarithmic amplifier 288,
The output of the logarithmic amplifier 286 at the time of measurement on the nitrogen side held in the hold circuit 292 is input to amplify the difference between the two, and V / I
The converter 402 outputs the measured value on the phosphorus side.

【0048】窒素化合物濃度測定の場合はハーフミラー
262の透過光が試料光になり反射光が比較光になる。
両フォトダイオード266,270の同時検出信号の差
が差動増幅器290で求められてV/I変換器298か
ら窒素化合物濃度測定値として出力される。
In the case of measuring the nitrogen compound concentration, the light transmitted through the half mirror 262 becomes the sample light, and the reflected light becomes the comparison light.
The difference between the simultaneous detection signals of the two photodiodes 266 and 270 is obtained by the differential amplifier 290 and output from the V / I converter 298 as a nitrogen compound concentration measurement value.

【0049】リン化合物濃度測定の場合は、窒素化合物
濃度測定時のフォトダイオード270による検出信号が
比較光としてホールド回路292に保持されており、リ
ン化合物測定時の測定液(試料水に発色剤を添加したも
の)によるハーフミラー262での反射光が試料光にな
り、差動増幅器294で対数増幅器288からの信号と
ホールド回路292に保持された信号との差が増幅され
てリン化合物濃度測定値としてV/I変換器402から
出力される。
In the case of measuring the phosphorus compound concentration, a detection signal from the photodiode 270 at the time of measuring the nitrogen compound concentration is held in the hold circuit 292 as comparison light, and the measurement liquid (when a coloring agent is added to the sample water) at the time of measuring the phosphorus compound. The reflected light from the half mirror 262 due to the addition of the sample becomes the sample light, and the difference between the signal from the logarithmic amplifier 288 and the signal held in the hold circuit 292 is amplified by the differential amplifier 294, and the phosphorus compound concentration measurement value is obtained. Is output from the V / I converter 402.

【0050】本発明により光酸化触媒の存在下に紫外線
を照射し、空気を約10ml/分流通して窒素化合物と
リン化合物を測定した例を以下に示す。表1は標準試料
を測定した例である。標準試料は試薬を純水に溶かして
調整した試料である。
The following is an example in which ultraviolet light is irradiated in the presence of a photo-oxidation catalyst according to the present invention, and nitrogen compounds and phosphorus compounds are measured by flowing air at about 10 ml / min. Table 1 shows an example in which a standard sample was measured. The standard sample is a sample prepared by dissolving a reagent in pure water.

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】表2は工場排水を純水で希釈して調整した
排水試料を測定した例であり、公定法による測定値と本
発明による測定値を比較して示す。
Table 2 shows an example of measurement of a wastewater sample prepared by diluting factory wastewater with pure water, and shows a comparison between a measured value according to the official method and a measured value according to the present invention.

【0053】[0053]

【表2】 [Table 2]

【0054】図15は本発明の分析装置で、流路の高低
差を利用して試料水を流すようにした実施例を示す。
(A)では、調整槽312が最も高い位置に配置され、
調整槽312から試料水が供給されるフロー式光酸化分
解槽300がそれよりも低い位置に配置され、反応槽3
00で光酸化処理を受けた試料水が供給される測定セル
252が反応槽300よりもさらに低い位置に配置され
ている。
FIG. 15 shows an embodiment of the analyzer of the present invention in which the sample water is caused to flow by utilizing the height difference of the flow path.
In (A), the adjustment tank 312 is arranged at the highest position,
The flow-type photo-oxidation decomposition tank 300 to which the sample water is supplied from the adjustment tank 312 is disposed at a lower position than the flow-type photo-oxidation decomposition tank 300.
The measurement cell 252 to which the sample water subjected to the photo-oxidation treatment at 00 is supplied is arranged at a position lower than the reaction tank 300.

【0055】試料水はポンプ310で調整槽312に送
られ、調整槽312で所定の流量になるように調整され
る。調整槽312からの試料水は、落差によって光酸化
分解槽300へ導かれ、光酸化分解槽300で光酸化分
解をした試料水はやはり落差によって測定セル252へ
流れ、測定セル252からドレインへ排出される。
The sample water is sent to the adjusting tank 312 by the pump 310 and adjusted to a predetermined flow rate in the adjusting tank 312. The sample water from the adjusting tank 312 is guided to the photo-oxidative decomposition tank 300 by a head, and the sample water photo-oxidized and decomposed in the photo-oxidative decomposition tank 300 also flows to the measurement cell 252 by the head, and is discharged from the measurement cell 252 to the drain. Is done.

【0056】(B)では、調整槽312から光酸化分解
槽300に至る流路に切換え弁330を介して上水供給
流路が接続され、光酸化分解槽300から測定セル25
2に至る流路に切換え弁332を介して標準液供給流路
が接続されている。切換え弁330と332は試料水を
流しながら測定を行なうときは試料水流路に設定され、
流路を測定するために上水を供給するときは切換え弁3
30が上水供給流路側に切り換えられ、標準液を測定す
るときは切換え弁332が標準液供給流路側に切り換え
られる。この場合も、調整槽312から下流側へは落差
によって試料水が流れる。
In (B), a water supply flow path is connected via a switching valve 330 to a flow path from the regulating tank 312 to the photo-oxidative decomposition tank 300, and the measuring cell 25 is connected to the photo-oxidative decomposition tank 300.
2 is connected to a standard liquid supply channel via a switching valve 332. The switching valves 330 and 332 are set in the sample water flow path when performing measurement while flowing the sample water,
Switching valve 3 when supplying clean water to measure the flow path
The switching valve 332 is switched to the side of the standard liquid supply flow path when the reference numeral 30 is switched to the water supply path and the standard liquid is measured. Also in this case, the sample water flows from the adjustment tank 312 to the downstream side due to a head.

【0057】本発明の分析方法は必ずしも反応物が10
0%転化する条件で使用しなければならないというもの
ではない。例えば酸化剤による酸化と吸光光度法を用い
る従来の確立された方法と、本発明方法での転化率が1
00%に満たない状態での分析値との間の一定の相関関
係を予め測定しておくことにより、転化率が100%未
満の状態でも使用することができる。
In the analysis method of the present invention, the reaction product is not necessarily 10
It does not mean that it must be used at 0% conversion. For example, the conventional method using oxidation with an oxidizing agent and a spectrophotometric method and the method of the present invention having a conversion of 1
By preliminarily measuring a certain correlation with the analysis value in a state of less than 00%, it is possible to use even a state in which the conversion is less than 100%.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明では試料水を50〜100℃に加
温し、光酸化触媒の存在下でその試料水に紫外線を照射
して酸化反応を起こさせ、試料水中の窒素化合物とリン
化合物とをそれぞれ硝酸イオンとリン酸イオンに変換さ
せた後、硝酸イオンとリン酸イオンをそれぞれ分析する
ようにしたので、窒素化合物とリン化合物を同一条件下
測定できるようになり、1台の分析装置で窒素化合物と
リン化合物をともに分析することができる。
According to the present invention, the sample water is heated to 50 to 100 ° C., and the sample water is irradiated with ultraviolet rays in the presence of a photo-oxidation catalyst to cause an oxidation reaction. Are converted to nitrate and phosphate ions, respectively, and then the nitrate and phosphate ions are respectively analyzed, so that nitrogen compounds and phosphorus compounds can be measured under the same conditions, and one analyzer Can analyze both the nitrogen compound and the phosphorus compound.

【0059】光酸化触媒を用いるので酸化速度が大きく
なり、全窒素分析計や全リン分析計としても期待でき
る。そして、窒素とリンの元素分析も可能であり、実験
室用の元素分析計としても期待できる。光酸化触媒の存
在下で試料水に紫外線を照射するという物理的手段を用
いる方法であるので、消耗品が著しく少なく、保守作業
が容易になる。また試料水を加温することと、酸素又は
オゾンを含有したガスを供給することによって酸化効率
が高まる。このように、本発明の方法を用いると窒素化
合物とリン化合物のモニタを安価に実現することができ
るようになる。また、その構成も簡単なものですむ。
Since the photo-oxidation catalyst is used, the oxidation rate is increased, and it can be expected as a total nitrogen analyzer or a total phosphorus analyzer. In addition, elemental analysis of nitrogen and phosphorus is also possible, and can be expected as an elemental analyzer for a laboratory. Since the method uses physical means of irradiating the sample water with ultraviolet rays in the presence of the photo-oxidation catalyst, consumables are extremely small, and maintenance work is facilitated. Oxidation efficiency is increased by heating the sample water and supplying a gas containing oxygen or ozone. Thus, the use of the method of the present invention makes it possible to monitor nitrogen compounds and phosphorus compounds at low cost. Also, the configuration is simple.

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

【図1】本発明の分析方法を示す一実施例のフローチャ
ート図である。
FIG. 1 is a flowchart of an embodiment showing an analysis method of the present invention.

【図2】本発明の分析方法を実現する装置の一例を概略
的に示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram schematically showing an example of an apparatus for realizing the analysis method of the present invention.

【図3】一実施例の光酸化分解反応装置を示す断面図で
ある。
FIG. 3 is a sectional view showing a photo-oxidative decomposition reaction apparatus according to one embodiment.

【図4】同実施例で用いる光酸化触媒を作成する方法を
示す概略図である。
FIG. 4 is a schematic view showing a method for producing a photo-oxidation catalyst used in the example.

【図5】光酸化触媒を用いた場合と用いない場合との光
酸化分解速度を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the photo-oxidative decomposition rate when a photo-oxidation catalyst is used and when it is not used.

【図6】一実施例のバッチ式光酸化分解装置の一例を示
す図であり、(A)は上面図、(B)は正面断面図であ
る。
FIGS. 6A and 6B are diagrams illustrating an example of a batch-type photo-oxidative decomposition apparatus according to an embodiment, wherein FIG. 6A is a top view and FIG.

【図7】窒素化合物の光酸化分解反応における酸素の効
果を示す測定データの図である。
FIG. 7 is a diagram of measured data showing the effect of oxygen on the photooxidative decomposition reaction of a nitrogen compound.

【図8】(A)と(B)はそれぞれフロー式光酸化分解
装置の例を示す断面図である。
FIGS. 8A and 8B are cross-sectional views each showing an example of a flow type photo-oxidative decomposition apparatus.

【図9】(C)と(D)はそれぞれフロー式光酸化分解
装置の例を示す断面図である。
FIGS. 9C and 9D are cross-sectional views each showing an example of a flow type photo-oxidative decomposition apparatus.

【図10】分析装置の一実施例における反応部を示す構
成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a reaction unit in one embodiment of the analyzer.

【図11】分析装置の同実施例における測定部を示す構
成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram showing a measurement unit in the embodiment of the analyzer.

【図12】(A)と(B)はそれぞれ分析装置を概略的
に示す流路図である。
FIGS. 12A and 12B are flow charts schematically showing an analyzer.

【図13】フロー式分析装置における反応部を示す流路
図である。
FIG. 13 is a flow chart showing a reaction section in the flow-type analyzer.

【図14】図10の測定部における光学系及び信号処理
系を示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram illustrating an optical system and a signal processing system in the measurement unit in FIG. 10;

【図15】(A)と(B)はフロー式分析装置において
高低差を利用して試料水を流すようにした例を示す流路
図である。硝酸イオンとリン酸イオン(発色剤添加)の
吸収スペクトルを示す図である。
FIGS. 15A and 15B are flow charts showing an example in which a sample water is made to flow using a height difference in a flow type analyzer. It is a figure which shows the absorption spectrum of a nitrate ion and a phosphate ion (coloring agent addition).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2,202,300 光酸化分解槽 8 測定槽 12,14 計量器 10 吸光光度計 22,142,152,226 低圧水銀灯 24 空気入口 26,122, 試料水入口 28 試料出口 32 ヒータ 34 温度センサ 37 温調器 40,120,130,140,150 反応槽 110 AgCl触媒 224 発色剤供給管 252,302,302N,302P 吸光測定セ
ル 276 前処理部 278 演算部
2,202,300 Photo-oxidative decomposition tank 8 Measurement tank 12,14 Measuring instrument 10 Spectrophotometer 22,142,152,226 Low-pressure mercury lamp 24 Air inlet 26,122, Sample water inlet 28 Sample outlet 32 Heater 34 Temperature sensor 37 Temperature Conditioner 40, 120, 130, 140, 150 Reaction tank 110 AgCl catalyst 224 Chromogen supply tube 252, 302, 302N, 302P Absorption measurement cell 276 Preprocessing unit 278 Operation unit

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 試料水出入口を有し、槽内に光酸化触媒
を備え、試料水中の窒素化合物とリン化合物を同時に酸
化して窒素化合物から硝酸イオン、リン化合物からリン
酸イオンを生じさせる酸化反応槽と、 酸化反応槽内に紫外線を照射する紫外光源と、 酸化反応槽の試料水を50〜100℃に加温する加温手
段と、 試料水を酸化反応槽に供給し取り出す流路と、を備えた
ことを特徴とする光酸化分解装置。
1. An oxidation method having a sample water inlet / outlet, a photo-oxidation catalyst in a tank, and simultaneously oxidizing a nitrogen compound and a phosphorus compound in the sample water to produce nitrate ions from the nitrogen compound and phosphate ions from the phosphorus compound. A reaction tank, an ultraviolet light source for irradiating the oxidation reaction tank with ultraviolet light, a heating means for heating the sample water in the oxidation reaction tank to 50 to 100 ° C., and a flow path for supplying and taking out the sample water to the oxidation reaction tank A photo-oxidative decomposition device comprising:
【請求項2】 前記流路は試料水を前記酸化反応槽に不
連続に供給し、不連続に取り出す流路であり、該光酸化
分解装置がバッチ式である請求項1に記載の光酸化分解
装置。
2. The photo-oxidation apparatus according to claim 1, wherein the flow path is a flow path for supplying the sample water to the oxidation reaction tank discontinuously and taking the sample water discontinuously, and the photo-oxidation decomposition apparatus is a batch type. Disassembly device.
【請求項3】 前記流路は試料水を前記酸化反応槽に連
続して供給し、連続して取り出す流路であり、該光酸化
分解装置がフロー式である請求項1に記載の光酸化分解
装置。
3. The photo-oxidation apparatus according to claim 1, wherein the flow path is a flow path for continuously supplying and continuously taking out sample water to the oxidation reaction tank, and the photo-oxidative decomposition apparatus is a flow type. Disassembly device.
【請求項4】 次の工程(A)から(C)を含んで水中
の窒素化合物とリン化合物とを分析する分析方法。 (A)請求項1に記載の光酸化分解装置を使用し、試料
水を50〜100℃に加温し、光酸化触媒の存在下でそ
の試料水に紫外線を照射する酸化工程、 (B)酸化された試料水の硝酸イオンを吸光光度法によ
り測定する工程、 (C)酸化された試料水にリン酸イオンと選択的に反応
する発色剤を添加し、その発色液を吸光光度法により測
定する工程。
4. An analysis method comprising the following steps (A) to (C) for analyzing nitrogen compounds and phosphorus compounds in water. (A) an oxidation step of heating the sample water to 50 to 100 ° C. using the photo-oxidative decomposition apparatus according to claim 1 and irradiating the sample water with ultraviolet rays in the presence of a photo-oxidation catalyst; (B) Measuring the nitrate ions of the oxidized sample water by a spectrophotometric method; (C) adding a color former that selectively reacts with phosphate ions to the oxidized sample water, and measuring the color developing solution by the spectrophotometric method Process.
【請求項5】 請求項1に記載の光酸化分解装置を使用
し、試料水を50〜100℃に加温し、光酸化触媒の存
在下でその試料水に紫外線を照射して試料水中の窒素化
合物とリン化合物を同時に酸化して窒素化合物から硝酸
イオン、リン化合物からリン酸イオンを生じさせる光酸
化分解槽と、 前記光酸化分解槽における酸化反応槽と流路で結ばれ、
前記酸化反応槽からの試料水が供給される石英ガラス製
吸光測定セルと、 前記酸化反応槽又は前記吸光測定セルへリン酸イオンと
選択的に反応する発色液を添加する発色液添加用流路
と、 前記吸光測定セルへ測定光として紫外線及び近赤外線を
照射する光源部と、 前記吸光測定セルの測定光透過光路上にあって、その透
過光を2つの光路に分波する分波手段と、 分波された一方の光路上にあって硝酸イオンに特有の吸
収波長を選択し、その波長の光を硝酸イオンの試料光と
して検出する第1の光学系と、 分波された他方の光路上にあってリン酸イオンと反応し
た発色液に特有の吸収波長を選択し、その波長の光をリ
ン酸イオンの試料光として検出する第2の光学系と、 前記第1及び第2の光学系の検出信号を基にして窒素化
合物濃度とリン化合物濃度とを算出する演算処理部とを
備えたことを特徴とする分析装置。
5. The sample water is heated to 50 to 100 ° C. by using the photo-oxidative decomposition apparatus according to claim 1, and the sample water is irradiated with ultraviolet rays in the presence of a photo-oxidation catalyst. A photo-oxidation decomposition tank for simultaneously oxidizing the nitrogen compound and the phosphorus compound to generate nitrate ions from the nitrogen compound and phosphate ions from the phosphorus compound; and
A quartz glass absorption measurement cell to which the sample water from the oxidation reaction tank is supplied; and a coloring solution addition flow path for adding a coloring solution that selectively reacts with phosphate ions to the oxidation reaction tank or the absorption measurement cell. A light source unit that irradiates ultraviolet light and near-infrared light as measurement light to the absorption measurement cell; and a demultiplexing unit that is on a measurement light transmission optical path of the absorption measurement cell and splits the transmitted light into two optical paths. A first optical system that selects an absorption wavelength specific to nitrate ions on one of the demultiplexed optical paths and detects the light of that wavelength as a sample light of nitrate ions; A second optical system that selects an absorption wavelength specific to the color developing solution that is on the road and has reacted with the phosphate ions, and detects light of the wavelength as sample light of the phosphate ions; and the first and second optical systems. Nitrogen compound concentration and recovery based on system detection signals Analyzer is characterized in that an arithmetic processing unit for calculating the compound concentration.
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