JP3512028B2 - 非水系の硬度指示薬 - Google Patents
非水系の硬度指示薬Info
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- JP3512028B2 JP3512028B2 JP2001327059A JP2001327059A JP3512028B2 JP 3512028 B2 JP3512028 B2 JP 3512028B2 JP 2001327059 A JP2001327059 A JP 2001327059A JP 2001327059 A JP2001327059 A JP 2001327059A JP 3512028 B2 JP3512028 B2 JP 3512028B2
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- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、サンプル中に存
在する硬度分を検知するための新規な非水系の硬度指示
薬に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】一般に、水道水は、飲用には適していて
も、ボイラー用水や食品工業用水としては、種々の不純
物（たとえば、カルシウム，マグネシウム等の硬度成
分）が含有されているため、不適である。 【０００３】このような水道水をそのままボイラー用水
として使用すれば、スケール付着や腐食の原因となるの
で、通常、硬水軟化装置や純水装置等を用いて、これら
の不純物を取り除いた水を供給している。この種の硬水
軟化装置には、たとえば強酸性陽イオン交換樹脂のう
ち、Ｎａ型のものが用いられており、これによって原水
中の硬度分（Ｃａ2+とＭｇ2+）をＮａ+に置換して軟水
としているが、前記イオン交換樹脂の劣化あるいは再生
が不十分である等、装置の不備如何によっては、硬度漏
れを起こすことになる。したがって、常に処理水をチェ
ックし、硬度漏れを起こしていないかどうかを判別する
必要がある。 【０００４】そのための判別方法として、硬度指示薬を
軟水に加え、その色の変化で判別する方法を採用する場
合、検知は人間の目で行われるため、色の変化は少しの
硬度漏れでも大きく出ることが望まれる。 【０００５】通常、前記硬度指示薬の主成分は、ＥＢＴ
（エリオクロムブラックＴ）であるケースが多いが、そ
の水溶液は、ｐＨ８〜１０では青色を呈しているけれど
も、Ｍｇ2+が混入すると、速やかに赤色の水溶液に変化
する性質を持っており、この性質を利用して、軟水中に
Ｍｇ2+，すなわち硬度分が混在していないかをチェック
できるようになっている。 【０００６】このタイプの硬度指示薬は、Ｃａ2+に対し
ても水溶性化合物を作るが、Ｍｇ2+との化合物に比べる
と安定しておらず、変色は鈍い。 【０００７】また、前記硬度指示薬は、ボイラ室等の５
０℃以上の高温環境に放置されると、ＥＢＴが酸化され
て、劣化する速度が早くなる。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】前記のように、ＥＢＴ
は、Ｍｇ2+に対しては鋭敏な変色を呈する反面、Ｃａ2+
に対しては変色が鈍く、条件によっては、その感度に十
数倍の差が生じる。ところが、通常、原水中のＣａ2+と
Ｍｇ2+の濃度は、地域によって差はあるが、圧倒的にＣ
ａ2+の方が多く、Ｍｇ2+のほぼ３〜１０倍は存在するの
で、Ｃａ2+が軟水中に漏れる可能性は高く、このＣａ2+
の硬度漏れは、早期の検知が必要であり、微量のＣａ2+
に対しても、反応が速やかに行われなければならない。 【０００９】また、前記のように、硬度指示薬は、高温
の環境において劣化する速度が早くなる。したがって、
硬度指示薬としての性能を維持するためには、この劣化
速度を低下させなければばらない。 【００１０】 【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するためになされたものであって、請求項１に記載
の発明は、ＥＢＴ，ｐＨ緩衝剤，マスキング剤およびＭ
ｇ−ＥＤＴＡを含み、溶媒がエチレングリコールである
ことを特徴としている。 【００１１】 【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて説明する。この発明における硬度指示薬の主成分
として、ＥＢＴが適用される。これに、マスキング剤お
よびｐＨ緩衝剤として、非水系のトリエタノールアミン
を添加したものを、非水溶媒であるエチレングリコール
に溶かすことにより、硬度指示薬のベースができる。 【００１２】そして、前記硬度指示薬のベースに、さら
に市販のＭｇ−ＥＤＴＡを添加すると、微量のＣａ2+に
鋭敏に反応する硬度指示薬が得られる。この市販のＭｇ
−ＥＤＴＡは、水分子を含んだ水和物の形となってい
る。この水分子は、ＥＢＴと反応して加水分解を起こ
し、前記硬度指示薬が劣化する原因となる。しかし、５
０℃以下の環境では、この加水分解の反応速度が極めて
遅い。トリエタノールアミンやエチレングリコールなど
も非水系であり、ＥＢＴの加水分解の問題を発生させな
い。したがって、前記硬度指示薬はほとんど劣化しない
ので、使用上問題はない。 【００１３】一方、５０℃以上の環境では、前記加水分
解の反応速度が比較的早いので、前記硬度指示薬の劣化
が早くなる。そのため、市販のＭｇ−ＥＤＴＡから水分
子を取り除き、これを前記硬度指示薬のベースに添加す
る。これにより、５０℃以上の環境でも劣化速度の遅い
硬度指示薬が得られる。 【００１４】また、前記硬度指示薬のベースに、ソルビ
ン酸カリウムを添加すると、５０℃以上の環境におい
て、劣化速度の遅い硬度指示薬が得られる。 【００１５】さらに、前記のとおり説明した実施の形態
を同時に実施しても、劣化速度の遅く、かつ微量のＣａ
2+に鋭敏に反応する硬度指示薬が得られる。すなわち、
前記硬度指示薬のベースに、市販のＭｇ−ＥＤＴＡの水
和物から水分子を取り除いたＭｇ−ＥＤＴＡと、ソルビ
ン酸カリウムとを添加することによっても、所望の硬度
指示薬が得られる。 【００１６】 【実施例】つぎに、この発明の具体的実施例を詳細に説
明する。この発明における硬度指示薬の主成分として、
ＥＢＴが挙げられる。このＥＢＴは、金属塩の存在を青
色から赤色に変色することで検知するようになってい
る。ただし、その際の変色は、ｐＨ８〜１０の領域で顕
著に現れるので、この発明にあっては、試料溶液をｐＨ
８〜１０にするためのｐＨ緩衝剤と、発色指示薬のマス
キング剤を必要とし、たとえばトリエタノールアミンを
適用すると、両方の機能を兼用できて、成分の数を減ら
せることができる。 【００１７】さて、この硬度指示薬に適用される溶媒
は、たとえばエチレングリコールが挙げられる。硬度指
示薬を調合する際には、前記ＥＢＴと前記トリエタノー
ルアミンをこのエチレングリコールに溶かして行う。こ
れが、硬度指示薬のベースとなる。 【００１８】この発明において、前記硬度指示薬のベー
スに、以下の説明のように種々の成分を添加することに
より、硬度指示薬が完成する。 【００１９】まず、第一の実施例について説明する。第
一の実施例においては、前記硬度指示薬のベースに、市
販のＭｇ−ＥＤＴＡを添加する。この硬度指示薬は、試
料溶液に滴下すると、式１，式２のように反応する。 式１・・・・Ｃａ2+＋Ｍｇ−ＥＤＴＡ → Ｍｇ2+＋Ｃａ−ＥＤＴＡ 式２・・・・Ｍｇ2+＋ＥＢＴ → Ｍｇ−ＥＢＴ 【００２０】式１のように、試料溶液中のＣａ2+は同モ
ルのＭｇ2+に置換された後、式２のように、ＥＢＴと反
応して、変色が鋭敏になる。 【００２１】つぎに、第二の実施例について説明する。
第二の実施例では、第一実施例と同様に、市販のＭｇ−
ＥＤＴＡを適用するが、この市販のＭｇ−ＥＤＴＡは、
通常、水分子を含んだ水和物の形で販売されている。こ
れを、そのまま硬度指示薬として調合すると、５０℃以
上の高温環境下では、水分子と前記ＥＢＴとが反応（加
水分解）して、硬度指示薬が早く劣化する原因となる。
したがって、市販のＭｇ−ＥＤＴＡを使用する場合、調
合前に１２０℃で加熱し、脱水処理を行う。これによ
り、５０℃以上の高温環境下において、劣化速度が遅く
なる。 【００２２】ところで、この第二実施例の硬度指示薬
を、試料溶液に滴下した場合の反応は、式１,式２と同
じになる。したがって、ここでの詳細な説明は省略す
る。 【００２３】つぎに、第三の実施例について説明する。
第三の実施例では、前記硬度指示薬に、ソルビン酸カリ
ウムを添加する。このソルビン酸カリウムは、前記ＥＢ
Ｔが、５０℃以上の高温環境下において酸化して、劣化
する速度を低下させる作用がある。 【００２４】また、第四の実施例として、前記第二およ
び第三の実施例を組み合わせた成分によっても、所望の
硬度指示薬が得られる。すなわち、市販のＭｇ−ＥＤＴ
Ａから水分子を取り除いた後、前記硬度指示薬のベース
に添加する。さらに、ソルビン酸カリウムを添加するこ
とにより、一層劣化速度の遅い硬度指示薬が得られる。 【００２５】 【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ＥＢ
Ｔ，ｐＨ緩衝剤，マスキング剤およびＭｇ−ＥＤＴＡを
含み、溶媒がエチレングリコールであるので、処理水中
の微量のＣａ2+に対しても、反応が速やかに行われる非
水系の硬度指示薬を提供することができる。
在する硬度分を検知するための新規な非水系の硬度指示
薬に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】一般に、水道水は、飲用には適していて
も、ボイラー用水や食品工業用水としては、種々の不純
物（たとえば、カルシウム，マグネシウム等の硬度成
分）が含有されているため、不適である。 【０００３】このような水道水をそのままボイラー用水
として使用すれば、スケール付着や腐食の原因となるの
で、通常、硬水軟化装置や純水装置等を用いて、これら
の不純物を取り除いた水を供給している。この種の硬水
軟化装置には、たとえば強酸性陽イオン交換樹脂のう
ち、Ｎａ型のものが用いられており、これによって原水
中の硬度分（Ｃａ2+とＭｇ2+）をＮａ+に置換して軟水
としているが、前記イオン交換樹脂の劣化あるいは再生
が不十分である等、装置の不備如何によっては、硬度漏
れを起こすことになる。したがって、常に処理水をチェ
ックし、硬度漏れを起こしていないかどうかを判別する
必要がある。 【０００４】そのための判別方法として、硬度指示薬を
軟水に加え、その色の変化で判別する方法を採用する場
合、検知は人間の目で行われるため、色の変化は少しの
硬度漏れでも大きく出ることが望まれる。 【０００５】通常、前記硬度指示薬の主成分は、ＥＢＴ
（エリオクロムブラックＴ）であるケースが多いが、そ
の水溶液は、ｐＨ８〜１０では青色を呈しているけれど
も、Ｍｇ2+が混入すると、速やかに赤色の水溶液に変化
する性質を持っており、この性質を利用して、軟水中に
Ｍｇ2+，すなわち硬度分が混在していないかをチェック
できるようになっている。 【０００６】このタイプの硬度指示薬は、Ｃａ2+に対し
ても水溶性化合物を作るが、Ｍｇ2+との化合物に比べる
と安定しておらず、変色は鈍い。 【０００７】また、前記硬度指示薬は、ボイラ室等の５
０℃以上の高温環境に放置されると、ＥＢＴが酸化され
て、劣化する速度が早くなる。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】前記のように、ＥＢＴ
は、Ｍｇ2+に対しては鋭敏な変色を呈する反面、Ｃａ2+
に対しては変色が鈍く、条件によっては、その感度に十
数倍の差が生じる。ところが、通常、原水中のＣａ2+と
Ｍｇ2+の濃度は、地域によって差はあるが、圧倒的にＣ
ａ2+の方が多く、Ｍｇ2+のほぼ３〜１０倍は存在するの
で、Ｃａ2+が軟水中に漏れる可能性は高く、このＣａ2+
の硬度漏れは、早期の検知が必要であり、微量のＣａ2+
に対しても、反応が速やかに行われなければならない。 【０００９】また、前記のように、硬度指示薬は、高温
の環境において劣化する速度が早くなる。したがって、
硬度指示薬としての性能を維持するためには、この劣化
速度を低下させなければばらない。 【００１０】 【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するためになされたものであって、請求項１に記載
の発明は、ＥＢＴ，ｐＨ緩衝剤，マスキング剤およびＭ
ｇ−ＥＤＴＡを含み、溶媒がエチレングリコールである
ことを特徴としている。 【００１１】 【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて説明する。この発明における硬度指示薬の主成分
として、ＥＢＴが適用される。これに、マスキング剤お
よびｐＨ緩衝剤として、非水系のトリエタノールアミン
を添加したものを、非水溶媒であるエチレングリコール
に溶かすことにより、硬度指示薬のベースができる。 【００１２】そして、前記硬度指示薬のベースに、さら
に市販のＭｇ−ＥＤＴＡを添加すると、微量のＣａ2+に
鋭敏に反応する硬度指示薬が得られる。この市販のＭｇ
−ＥＤＴＡは、水分子を含んだ水和物の形となってい
る。この水分子は、ＥＢＴと反応して加水分解を起こ
し、前記硬度指示薬が劣化する原因となる。しかし、５
０℃以下の環境では、この加水分解の反応速度が極めて
遅い。トリエタノールアミンやエチレングリコールなど
も非水系であり、ＥＢＴの加水分解の問題を発生させな
い。したがって、前記硬度指示薬はほとんど劣化しない
ので、使用上問題はない。 【００１３】一方、５０℃以上の環境では、前記加水分
解の反応速度が比較的早いので、前記硬度指示薬の劣化
が早くなる。そのため、市販のＭｇ−ＥＤＴＡから水分
子を取り除き、これを前記硬度指示薬のベースに添加す
る。これにより、５０℃以上の環境でも劣化速度の遅い
硬度指示薬が得られる。 【００１４】また、前記硬度指示薬のベースに、ソルビ
ン酸カリウムを添加すると、５０℃以上の環境におい
て、劣化速度の遅い硬度指示薬が得られる。 【００１５】さらに、前記のとおり説明した実施の形態
を同時に実施しても、劣化速度の遅く、かつ微量のＣａ
2+に鋭敏に反応する硬度指示薬が得られる。すなわち、
前記硬度指示薬のベースに、市販のＭｇ−ＥＤＴＡの水
和物から水分子を取り除いたＭｇ−ＥＤＴＡと、ソルビ
ン酸カリウムとを添加することによっても、所望の硬度
指示薬が得られる。 【００１６】 【実施例】つぎに、この発明の具体的実施例を詳細に説
明する。この発明における硬度指示薬の主成分として、
ＥＢＴが挙げられる。このＥＢＴは、金属塩の存在を青
色から赤色に変色することで検知するようになってい
る。ただし、その際の変色は、ｐＨ８〜１０の領域で顕
著に現れるので、この発明にあっては、試料溶液をｐＨ
８〜１０にするためのｐＨ緩衝剤と、発色指示薬のマス
キング剤を必要とし、たとえばトリエタノールアミンを
適用すると、両方の機能を兼用できて、成分の数を減ら
せることができる。 【００１７】さて、この硬度指示薬に適用される溶媒
は、たとえばエチレングリコールが挙げられる。硬度指
示薬を調合する際には、前記ＥＢＴと前記トリエタノー
ルアミンをこのエチレングリコールに溶かして行う。こ
れが、硬度指示薬のベースとなる。 【００１８】この発明において、前記硬度指示薬のベー
スに、以下の説明のように種々の成分を添加することに
より、硬度指示薬が完成する。 【００１９】まず、第一の実施例について説明する。第
一の実施例においては、前記硬度指示薬のベースに、市
販のＭｇ−ＥＤＴＡを添加する。この硬度指示薬は、試
料溶液に滴下すると、式１，式２のように反応する。 式１・・・・Ｃａ2+＋Ｍｇ−ＥＤＴＡ → Ｍｇ2+＋Ｃａ−ＥＤＴＡ 式２・・・・Ｍｇ2+＋ＥＢＴ → Ｍｇ−ＥＢＴ 【００２０】式１のように、試料溶液中のＣａ2+は同モ
ルのＭｇ2+に置換された後、式２のように、ＥＢＴと反
応して、変色が鋭敏になる。 【００２１】つぎに、第二の実施例について説明する。
第二の実施例では、第一実施例と同様に、市販のＭｇ−
ＥＤＴＡを適用するが、この市販のＭｇ−ＥＤＴＡは、
通常、水分子を含んだ水和物の形で販売されている。こ
れを、そのまま硬度指示薬として調合すると、５０℃以
上の高温環境下では、水分子と前記ＥＢＴとが反応（加
水分解）して、硬度指示薬が早く劣化する原因となる。
したがって、市販のＭｇ−ＥＤＴＡを使用する場合、調
合前に１２０℃で加熱し、脱水処理を行う。これによ
り、５０℃以上の高温環境下において、劣化速度が遅く
なる。 【００２２】ところで、この第二実施例の硬度指示薬
を、試料溶液に滴下した場合の反応は、式１,式２と同
じになる。したがって、ここでの詳細な説明は省略す
る。 【００２３】つぎに、第三の実施例について説明する。
第三の実施例では、前記硬度指示薬に、ソルビン酸カリ
ウムを添加する。このソルビン酸カリウムは、前記ＥＢ
Ｔが、５０℃以上の高温環境下において酸化して、劣化
する速度を低下させる作用がある。 【００２４】また、第四の実施例として、前記第二およ
び第三の実施例を組み合わせた成分によっても、所望の
硬度指示薬が得られる。すなわち、市販のＭｇ−ＥＤＴ
Ａから水分子を取り除いた後、前記硬度指示薬のベース
に添加する。さらに、ソルビン酸カリウムを添加するこ
とにより、一層劣化速度の遅い硬度指示薬が得られる。 【００２５】 【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ＥＢ
Ｔ，ｐＨ緩衝剤，マスキング剤およびＭｇ−ＥＤＴＡを
含み、溶媒がエチレングリコールであるので、処理水中
の微量のＣａ2+に対しても、反応が速やかに行われる非
水系の硬度指示薬を提供することができる。
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フロントページの続き
(72)発明者 中島 純一
愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株
式会社 内
(72)発明者 山下 正純
愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株
式会社 内
(72)発明者 一色 克文
愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株
式会社 内
(72)発明者 福村 健
愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株
式会社 内
(72)発明者 浮穴 雄二
愛媛県松山市堀江町７番地 株式会社三
浦研究所 内
(56)参考文献 特開 平11−64323（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−82160（ＪＰ，Ａ)
特開 昭51−150392（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 31/22 122
G01N 21/77
G01N 31/00
G01N 33/18
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ＥＢＴ，ｐＨ緩衝剤，マスキング剤およ
びＭｇ−ＥＤＴＡを含み、溶媒がエチレングリコールで
あることを特徴とする非水系の硬度指示薬。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001327059A JP3512028B2 (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | 非水系の硬度指示薬 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001327059A JP3512028B2 (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | 非水系の硬度指示薬 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24782997A Division JP3301358B2 (ja) | 1997-08-27 | 1997-08-27 | 硬度指示薬 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002181802A JP2002181802A (ja) | 2002-06-26 |
| JP3512028B2 true JP3512028B2 (ja) | 2004-03-29 |
Family
ID=19143336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001327059A Expired - Lifetime JP3512028B2 (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | 非水系の硬度指示薬 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3512028B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4120606B2 (ja) | 2004-03-30 | 2008-07-16 | 三浦工業株式会社 | 硬度測定用試薬 |
| JP5493987B2 (ja) * | 2010-02-24 | 2014-05-14 | 栗田工業株式会社 | 硬度測定用試薬 |
-
2001
- 2001-10-25 JP JP2001327059A patent/JP3512028B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002181802A (ja) | 2002-06-26 |
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