JP4893864B2 - 全りんの定量方法 - Google Patents
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Description
mg[P]/Lの単位は、1Lの水に含まれるりんのミリグラム数を示したものである。
試薬および分光光度計
以下の実施例等で用いた試薬および分光光度計は次のものである。
りん標準液(水質試験用):和光純薬工業株式会社 コード160−19241
ケイ素標準液:和光純薬工業株式会社 コード192−06031
1M硫酸(容量分析用):和光純薬工業株式会社 コード198−09595
塩酸(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード080−01066
ペルオキソ二硫酸カリウム(窒素・りん測定用):和光純薬工業株式会社 コード169−1189
ペルオキソ二硫酸アンモニウム(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード012−03285
七モリブデン酸六アンモニウム四水和物(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード018−06901
モリブデン酸リチウム:和光純薬工業株式会社の和光一級 コード125−03501
モリブデン酸カリウム:和光純薬工業株式会社 コード165−04002
モリブデン(VI)酸二ナトリウム二水和物(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード190−02475
酒石酸アンチモニルカリウム三水和物(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード020−12832
酸化アンチモン(III)(化学用):和光純薬工業株式会社 コード018−04402
塩化アンチモン(III)(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード011−04492
DL−酒石酸:和光純薬工業株式会社の和光特級 コード203−00052
粘液酸:東京化成工業株式会社 コードM0466
グルコン酸ナトリウム:和光純薬工業株式会社の和光特級 コード193−13195
グルコヘプトン酸ナトリウム二水和物:東京化成工業株式会社 コードG0214
DL−グリセリン酸(40%水溶液): 東京化成工業株式会社 コードD0602
DL−リンゴ酸:和光純薬工業株式会社の和光特級 コード139−00565
クエン酸:和光純薬工業株式会社の和光特級 コード030−05525
meso−エリトリトール:和光純薬工業株式会社の和光一級 コード056−00242
キシリトール:和光純薬工業株式会社の和光特級 コード244−00542
ソルビトール:和光純薬工業株式会社の和光一級 コード194−03752
D−フルクトース:和光純薬工業株式会社の和光特級 コード127−02765
D−アラビノース:和光純薬工業株式会社の和光特級 コード013−04572
D−グルコース(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード047−00592
スクロース(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード196−00015
D−ラフィノース五水和物(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード180−00012
D−マルトース一水和物:和光純薬工業株式会社の和光特級 コード130−00615
ラクトース一水和物(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード128−00095
D−ガラクトース(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード071−00032
1−ケストース(生化学用):和光純薬工業株式会社 コード112−00433
スタキオースn水和物:和光純薬工業株式会社 コード196−12764
イソマルツロース:和光純薬工業株式会社のパラチノース一水和物(生化学用) コード169−12991
マルツロース一水和物:東京化成工業株式会社 コードM1138
ラクツロース(生化学用):和光純薬工業株式会社 コード126−03732
アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物(生化学用):和光純薬工業株式会社 コード018−16911
りん酸フェニル二ナトリウム二水和物 :和光純薬工業株式会社の和光特級 コード044−04262
二りん酸ナトリウム十水和物(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード195−03025
アスコルビン酸(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード014−04801
分光光度計:株式会社島津製作所の商品名「UV−1600PC」
以下の実施例等で用いたりん酸イオン溶液は次のものである。
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液を用意した。りん酸イオン濃度が0mg[P]/Lのりん酸イオン溶液は蒸留水をそのまま用い、また、他のりん酸イオン溶液はりん標準液を蒸留水で希釈することでりん酸イオン濃度を調整した。
次の試料水と酸化剤水溶液とを調製した。試料水2,3および4の調製に用いたD−グルコースは、きょう雑物としての有機物を想定したものである。
<試料水>
試料水1:
りん酸イオン濃度が5mg[P]/Lのりん酸イオン溶液。
試料水2:
二りん酸ナトリウム十水和物とD−グルコースとを蒸留水に溶解して得られた水溶液(二りん酸ナトリウム換算濃度が5mg[P]/L、D−グルコース濃度が40mg/L)。
試料水3:
アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物とD−グルコースとを蒸留水に溶解して得られた水溶液(アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム換算濃度が5mg[P]/L、D−グルコース濃度が40mg/L)。
試料水4:
りん酸フェニル二ナトリウム二水和物とD−グルコースとを蒸留水に溶解して得られた水溶液(りん酸フェニル二ナトリウム換算濃度が5mg[P]/L、D−グルコース濃度が40mg/L)。
酸化剤水溶液1:
濃度が40g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液(JIS K 0102の46.1.1に記載された濃度(以下、「JIS法濃度」という)のペルオキソ二硫酸カリウム水溶液)。
酸化剤水溶液2:
濃度が20g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液(JIS法濃度の50%濃度のペルオキソ二硫酸カリウム水溶液)。
酸化剤水溶液3:
濃度が8g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液(JIS法濃度の20%濃度のペルオキソ二硫酸カリウム水溶液)。
酸化剤水溶液4:
濃度が4g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液(JIS法濃度の10%濃度のペルオキソ二硫酸カリウム水溶液)。
酸化剤水溶液5:
濃度が2g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液(JIS法濃度の5%濃度のペルオキソ二硫酸カリウム水溶液)。
酸化剤水溶液6:
濃度が0.4g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液(JIS法濃度の1%濃度のペルオキソ二硫酸カリウム水溶液)。
次の試料水を調製した。試料水5,6の調製に用いたD−グルコースは、きょう雑物としての有機物を想定したものである。
試料水5:
アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物およびD−グルコースを蒸留水に溶解することにより、アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム濃度を1mg[P]/L、りん酸フェニル二ナトリウム濃度を1mg[P]/L、D−グルコース濃度を50mg/Lに調整した水溶液。
試料水6:
二りん酸ナトリウム十水和物およびD−グルコースを蒸留水に溶解することにより、二りん酸ナトリウム濃度を2mg[P]/L、D−グルコース濃度を50mg/Lに調整した水溶液。
次の試料水を調製した。
試料水7:
アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物濃度が65mg/L(1mg[P]/L)、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物濃度が82mg/L(1mg[P]/L)、D−グルコース(きょう雑物としての有機物を想定したもの)濃度が20mg/L、シリカ濃度が100mg[Si]/Lになるよう蒸留水にアデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物、D−グルコースおよびケイ素標準液を溶解し、試料水を5mL調製した。この試料水は、全りんの濃度が2mg[P]/Lである。この試料水の調製では、ケイ素標準液がアルカリ性であることから1M硫酸を添加することで中和したケイ素標準液を用い、シリカ濃度を上記のように調整した。
ケイ素標準液を用いずに、試料水7と同様にして全りんの濃度が2mg[P]/Lの試料水5mLを調製した。
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ5mLに対し、1M硫酸1.4mLと表3に示すペルオキソ二硫酸化合物水溶液1.0mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で30分間加熱した。
次の試験水を調製した。
試験水A:
アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物濃度が65mg/L(1.00mg[P]/L)、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物濃度が82mg/L(1.00mg[P]/L)、D−グルコース(きょう雑物としての有機物を想定したもの)濃度が20mg/Lになるよう蒸留水にアデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物およびD−グルコースを溶解し、全りんの濃度が2.00mg[P]/Lの試験水を5mL調製した。
シリカ濃度が90mg/Lになるようケイ素標準液をさらに溶解した点を除き、試験水Aと同様にして全りんの濃度が2.00mg[P]/Lの試験水を5mL調製した。この試験水の調製では、ケイ素標準液がアルカリ性であることから1M硫酸を添加することで中和したケイ素標準液を用いた。
シリカ濃度が60mg/Lになるようケイ素標準液を溶解した点を除き、試験水Bと同様にして全りんの濃度が2.00mg[P]/Lの試験水を5mL調製した。
シリカ濃度が50mg/Lになるようケイ素標準液を溶解した点を除き、試験水Bと同様にして全りんの濃度が2.00mg[P]/Lの試験水を5mL調製した。
シリカ濃度が70mg/Lになるようケイ素標準液を溶解した点を除き、試験水Bと同様にして全りんの濃度が2.00mg[P]/Lの試験水を5mL調製した。
アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物濃度が97.5mg/L(1.50mg[P]/L)、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物濃度が123mg/L(1.50mg[P]/L)、D−グルコース(きょう雑物としての有機物を想定したもの)濃度が20mg/Lになるよう蒸留水にアデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物およびD−グルコースを溶解し、全りんの濃度が3.00mg[P]/Lの試験水を5mL調製した。
シリカ濃度が80mg/Lになるようケイ素標準液をさらに溶解した点を除き、試験水Fと同様にして全りんの濃度が3.00mg[P]/Lの試験水を5mL調製した。この試験水の調製では、ケイ素標準液がアルカリ性であることから1M硫酸を添加することで中和したケイ素標準液を用いた。
シリカ濃度が70mg/Lになるようケイ素標準液をさらに溶解した点を除き、試験水Gと同様にして全りんの濃度が3.00mg[P]/Lの試験水を5mL調製した。
シリカ濃度が50mg/Lになるようケイ素標準液をさらに溶解した点を除き、試験水Gと同様にして全りんの濃度が3.00mg[P]/Lの試験水を5mL調製した。
アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物濃度が32.5mg/L(0.50mg[P]/L)、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物濃度が41mg/L(0.50mg[P]/L)、D−グルコース(きょう雑物としての有機物を想定したもの)濃度が20mg/Lになるよう蒸留水にアデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物およびD−グルコースを溶解し、全りんの濃度が1.00mg[P]/Lの試験水を5mL調製した。
シリカ濃度が60mg/Lになるようケイ素標準液をさらに溶解した点を除き、試験水Jと同様にして全りんの濃度が1.00mg[P]/Lの試験水を5mL調製した。この試験水の調製では、ケイ素標準液がアルカリ性であることから1M硫酸を添加することで中和したケイ素標準液を用いた。
アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物濃度が130mg/L(2.00mg[P]/L)、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物濃度が164mg/L(2.00mg[P]/L)、D−グルコース(きょう雑物としての有機物を想定したもの)濃度が20mg/Lになるよう蒸留水にアデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物およびD−グルコースを溶解し、全りんの濃度が4.00mg[P]/Lの試験水を5mL調製した。
シリカ濃度が100mg/Lになるようケイ素標準液をさらに溶解した点を除き、試験水Lと同様にして全りんの濃度が4.00mg[P]/Lの試験水を5mL調製した。この試験水の調製では、ケイ素標準液がアルカリ性であることから1M硫酸を添加することで中和したケイ素標準液を用いた。
表4に示す試験水に対して1M硫酸1.4mLと表3に示すペルオキソ二硫酸化合物水溶液1.0mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で30分間加熱した。次に、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同じもの)1.0mLを添加して22分間放置した。
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ5mLに対し、1M硫酸1.4mLと表5に示すペルオキソ二硫酸化合物水溶液1.0mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で30分間加熱した。
実施例1〜12で用いたものと同じ試験水A、B、FおよびGの他に、次の試験水を調製した。
試験水N:
シリカ濃度が100mg/Lになるようケイ素標準液をさらに溶解した点を除き、試験水Aと同様にして全りんの濃度が2.00mg[P]/Lの試験水を5mL調製した。この試験水の調製では、ケイ素標準液がアルカリ性であることから1M硫酸を添加することで中和したケイ素標準液を用いた。
表6に示す試験水に対して1M硫酸1.4mLと表5に示すペルオキソ二硫酸化合物水溶液1.0mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で30分間加熱した。次に、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤0.2mLを添加して2分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤を0.8mL添加し、同温度での加熱を20分間継続した。ここで添加した発色剤は、検量線の作成時に用いたものと同じものである。
Claims (13)
- 検査水に含まれるりん化合物を分解してりん酸イオンへ変換した後、前記検査水のりん酸イオンを定量することで前記検査水の全りんを定量するための方法であって、
前記検査水へペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩またはペルオキソ二硫酸アンモニウムと硫酸とを添加し、65℃から前記検査水の沸騰温度までの温度で所定時間加熱する工程1と、
工程1を経た前記検査水に対し、ヒドロキシカルボン酸類およびアルジトールからなる水酸基含有化合物群から選ばれた少なくとも1つの水酸基含有化合物、炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドース、炭素数6のケトースおよび分解により炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースを生成可能な単糖生成化合物からなる糖類化合物群から選ばれた糖類化合物並びに七モリブデン酸六アンモニウムまたはモリブデン酸のアルカリ金属塩を含む発色剤を添加し、65℃から前記検査水の沸騰温度までの温度で所定時間加熱する工程2と、
工程2を経た前記検査水について、600から950nmの範囲における任意の波長の吸光度を測定する工程3と、
を含む全りんの定量方法。 - 前記発色剤はアンチモンの価数が3であるアンチモン化合物をさらに含む、請求項1に記載の全りんの定量方法。
- 工程2において、前記発色剤を2回以上に分けて間隔を設けながら添加する、請求項1または2に記載の全りんの定量方法。
- 前記ヒドロキシカルボン酸類がクエン酸、リンゴ酸、アルダル酸およびアルドン酸を含み、かつ、前記単糖生成化合物がスクロース、マルトース、ラクトース、ラフィノース、ケストース、スタキオース、イソマルツロース、マルツロースおよびラクツロースからなる群から選ばれたオリゴ糖である、請求項1から3のいずれかに記載の全りんの定量方法。
- 検査水に含まれるりん酸イオンの発色方法であって、
前記検査水が硫酸を含むよう設定する工程Aと、
工程Aを経た前記検査水に対し、ヒドロキシカルボン酸類およびアルジトールからなる水酸基含有化合物群から選ばれた少なくとも1つの水酸基含有化合物、炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドース、炭素数6のケトースおよび分解により炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースを生成可能な単糖生成化合物からなる糖類化合物群から選ばれた糖類化合物並びに七モリブデン酸六アンモニウムまたはモリブデン酸のアルカリ金属塩を含む発色剤を添加し、65℃から前記検査水の沸騰温度までの温度で所定時間加熱する工程Bと、
を含むりん酸イオンの発色方法。 - 前記発色剤はアンチモンの価数が3であるアンチモン化合物をさらに含む、請求項5に記載のりん酸イオンの発色方法。
- 工程Bにおいて、前記発色剤を2回以上に分けて間隔を設けながら添加する、請求項5または6に記載のりん酸イオンの発色方法。
- 前記検査水がりん化合物を含み、工程Aにおいて、前記検査水へペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩またはペルオキソ二硫酸アンモニウムと硫酸とを添加して65℃から前記検査水の沸騰温度までの温度で所定時間加熱することで前記りん化合物を分解してりん酸イオンへ転換する、請求項5から7のいずれかに記載のりん酸イオンの発色方法。
- 前記ヒドロキシカルボン酸類がクエン酸、リンゴ酸、アルダル酸およびアルドン酸を含み、かつ、前記単糖生成化合物がスクロース、マルトース、ラクトース、ラフィノース、ケストース、スタキオース、イソマルツロース、マルツロースおよびラクツロースからなる群から選ばれたオリゴ糖である、請求項5から8のいずれかに記載のりん酸イオンの発色方法。
- 検査水に含まれるりん酸イオンの発色剤であって、
ヒドロキシカルボン酸類およびアルジトールからなる水酸基含有化合物群から選ばれた少なくとも1つの水酸基含有化合物、炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドース、炭素数6のケトースおよび分解により炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースを生成可能な単糖生成化合物からなる糖類化合物群から選ばれた糖類化合物並びに七モリブデン酸六アンモニウムまたはモリブデン酸のアルカリ金属塩を含む水溶液からなる、
りん酸イオンの発色剤。 - 前記水溶液はアンチモンの価数が3であるアンチモン化合物をさらに含む、請求項10に記載のりん酸イオンの発色剤。
- 前記ヒドロキシカルボン酸類がクエン酸、リンゴ酸、アルダル酸およびアルドン酸を含み、かつ、前記単糖生成化合物がスクロース、マルトース、ラクトース、ラフィノース、ケストース、スタキオース、イソマルツロース、マルツロースおよびラクツロースからなる群から選ばれたオリゴ糖である、請求項10または11に記載のりん酸イオンの発色剤。
- 前記ヒドロキシカルボン酸類がクエン酸、リンゴ酸、アルダル酸およびアルドン酸を含み、かつ、前記糖類化合物がスクロース、ラフィノース、ケストースおよびスタキオースからなる群から選ばれた非還元性オリゴ糖である、請求項10または11に記載のりん酸イオンの発色剤。
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