JP5880328B2 - クロム測定試薬及びクロム測定方法 - Google Patents
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Description
また、各種工場排水、河川水等の水質を継続的に監視するため、自動分析計によるクロム測定が行われている(非特許文献1)。この自動分析計では、JIS K 0102のジフェニルカルバジド吸光光度法に準じた測定が行われているが、接液材料の耐薬品性等の事情から、ジフェニルカルバジドを、エタノール及び水の混合溶媒の5g/L溶液として用いている。
そこで、本発明者らは、ジフェニルカルバジドの濃度を下げることを試みたが、ジフェニルカルバジド濃度が低い溶液(エタノール及び水の混合溶媒)は、時間の経過と共に、六価クロムと反応した際の発色強度(感度)が低下しやすかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、ジフェニルカルバジドが析出しがたく、かつ、経時による感度低下が充分抑制されたクロム測定試薬を提供することを課題とする。
また、経時による感度低下が少なく、かつ自動分析に適したクロム測定方法を提供することを課題とする。
[1]溶媒と、該溶媒中に溶解したジフェニルカルバジド及びフィチン酸を含むクロム測定試薬。
[2]前記溶媒が、水と有機溶媒を含む水性溶媒である[1]に記載のクロム測定試薬。
[3]ジフェニルカルバジドの含有量が、0.5〜2g/Lである[1]または[2]に記載のクロム測定試薬。
[4]試料液と[1]〜[3]の何れか一項に記載のクロム測定試薬とを、酸性条件下で反応させて吸光度を測定するクロム測定方法。
[5]試料液と[1]〜[3]の何れか一項に記載のクロム測定試薬と酸とを反応させて吸光度を測定するクロム測定方法。
また、本発明のクロム測定方法は、経時による感度低下が少なく、かつ自動分析に適している。
本発明のクロム測定試薬は、溶媒と、該溶媒中に溶解したジフェニルカルバジド及びフィチン酸を含む。
溶媒は水性溶媒、非水性溶媒のいずれでもよいが、水性溶媒であることが好ましい。本発明における水性溶媒とは、水と有機溶媒を含む溶媒である。
中でも、樹脂やゴム製の配管部品、バルブ類に対し低攻撃性であり、かつ、低毒性であることから、エチルアルコールが特に好ましい。
水性溶媒に占める有機溶媒の割合は、35〜65質量%が好ましく、45〜55質量%がより好ましい。
水性溶媒に占める有機溶媒の割合が好ましい下限値以上であることにより、ジフェニルカルバジドを溶解させやすい。また、水性溶媒に占める有機溶媒の割合が好ましい上限値以下であることにより、樹脂やゴム製の配管部品、バルブ類に対する攻撃性を低減できる。
非水性溶媒としては、アセトンとエタノールの混合溶媒等が挙げられる。
クロム測定試薬中のジフェニルカルバジドの含有量が好ましい下限値以上であることにより、経時による感度低下がより一層抑制されやすい。また、クロム測定試薬中のジフェニルカルバジドの含有量が好ましい上限値以下であることにより、経時によるジフェニルカルバジド結晶の析出をより確実に防止できる。
クロム測定試薬中のフィチン酸の含有量が好ましい範囲内であることにより、経時による感度低下がより一層抑制されやすい。
クロム測定試薬中のジフェニルカルバジドに対するフィチン酸の割合が好ましい範囲内であることにより、経時による感度低下がより一層抑制されやすい。
特に、クロム測定試薬中のジフェニルカルバジドに対するフィチン酸の割合が25〜40質量%の場合、経時による感度低下抑制効果を最も発揮しやすい。
他の成分としては、例えば、硫酸、塩酸等の無機酸、ルチン等のビタミン様物質、シクロデキストリン等のオリゴ糖が挙げられる。
本発明のクロム測定方法は、試料液と本発明のクロム測定試薬とを、酸性条件下で反応させて吸光度を測定する方法である。反応時の反応系のpHは、0.5〜2が好ましく、1〜1.4がより好ましい。
反応時の反応系のpHを調整するための酸としては、硫酸が挙げられる。
中でも、別々に用意した、試料液と本発明のクロム測定試薬と酸とを、測定時に混合して反応させることが好ましい。
吸光度測定の測定波長は、六価クロムとジフェニルカルバジドとが反応して得られる赤紫の錯体を検知できる波長であればよく、500〜600nmの範囲の測定波長を選択できる。
三価クロムの酸化は、硫酸酸性で過剰量の過マンガン酸カリウムと加熱することにより行う。過剰の過マンガン酸カリウムと一部生成する酸化マンガン(IV)は、尿素の存在下亜硝酸ナトリウムで還元して分解する。なお、亜硝酸ナトリムは、六価クロムと反応する前に、尿素と反応して分解する。
また、ペルオキソ二硫酸ナトリウム等の過硫酸塩を加えた後、加熱や紫外線を照射することで三価のクロムを酸化する方法もある。
ジフェニルカルバジドの0.075gをエチルアルコールの25mLに加え溶解させてジフェニルカルバジドのアルコール溶液を得た。このアルコール溶液に、水を加えて50mLとし、1.5g/Lジフェニルカルバジド溶液(添加剤なし)を得、測定試薬1とした。
測定試薬1を容量50mLの褐色ポリ瓶に入れ、室温(22〜24℃、相対湿度22〜28%)にて5日間保管した。
すなわち、Cr6+1.00mg/L標準液、Cr6+0.50mg/L標準液、または水の20mLに、硫酸(1+8)の0.3mLと測定試薬1の1.1mLを加えて、室温(22〜24℃、相対湿度22〜28%)にて5分間混合した後に、565nmの吸光度を測定した。
実験例1Aで作製した測定試薬1を容量50mLの褐色ポリ瓶に入れ、室温(22〜24℃、相対湿度22〜28%)にて5日間保管した。作製直後と5日間保管後に、褐色ポリ瓶内の各測定試薬1の1.1mLをその都度採取し、東亜ディーケーケー株式会社製6価クロムモニタCRM−2C型にて、以下の手順でCr6+1.00mg/L標準液、Cr6+0.50mg/L標準液の各々と反応させる操作を行い、反応後の溶液について吸光度の測定を行った。
すなわち、Cr6+1.00mg/L標準液、またはCr6+0.50mg/L標準液の20mLに、硫酸(1+8)の0.3mLと測定試薬1の1.1mLを加えて、室温(22〜24℃、相対湿度22〜28%)にて5分間混合した後に、6価クロムモニタCRM−2C型から取り出し、吸光光度計にて300〜700nmの吸光度を測定した。
図1に作製直後の測定試薬1を用いて得られた吸光度曲線を示す。また、図2に5日間保管後の測定試薬1を用いて得られた吸光度曲線を示す。
ジフェニルカルバジドの0.5gをエチルアルコールの50mLに加え約40℃に加温して溶解させてジフェニルカルバジドのアルコール溶液を得た。このアルコール溶液に、水を加えて100mLとし、5g/Lジフェニルカルバジド溶液(添加剤なし)を得、測定試薬2とした。
測定試薬2を容量1000mLの褐色ポリ瓶に入れ、室温(22〜24℃、相対湿度22〜28%)にて8日間保管した。
すなわち、Cr6+1.00mg/L標準液、Cr6+0.50mg/L標準液、または水の20mLに、硫酸(1+8)の0.3mLと測定試薬2の1.1mLを加えて、室温(22〜24℃、相対湿度22〜28%)にて5分間混合した後に、565nmの吸光度を測定した。
実験例2Aで作製した測定試薬2の1.1mLを、作製直後と室温(22〜24℃、相対湿度22〜28%)にて8日間保管後に、褐色ポリ瓶内からその都度採取し、東亜ディーケーケー株式会社製6価クロムモニタCRM−2C型にて、以下の手順でCr6+1.00mg/L標準液、Cr6+0.50mg/L標準液の各々と反応させる操作を行い、反応後の溶液について吸光度の測定を行った。
すなわち、Cr6+1.00mg/L標準液、またはCr6+0.50mg/L標準液の20mLに、硫酸(1+8)の0.3mLと測定試薬2の1.1mLを加えて、室温(22〜24℃、相対湿度22〜28%)にて5分間混合した後に6価クロムモニタCRM−2C型から取り出し、吸光光度計にて300〜700nmの吸光度を測定した。
図3に作製直後の測定試薬2を用いて得られた吸光度曲線を示す。また、図4に8日間保管後の測定試薬2を用いて得られた吸光度曲線を示す。
ジフェニルカルバジドの0.075gをエチルアルコールの25mLに加え溶解させてジフェニルカルバジドのアルコール溶液を得た。このアルコール溶液に、フィチン酸(築野ライスファインケミカルズ株式会社製)の5μLと水を加えて50mLとし、1.5g/Lジフェニルカルバジド溶液(フィチン酸添加)を得、測定試薬3とした。
測定試薬3を容量100mLの乳白色ポリ瓶に入れ、室温(22〜24℃、相対湿度22〜28%)にて10日間保管した。
すなわち、Cr6+1.00mg/L標準液、Cr6+0.50mg/L標準液、または水の20mLに、硫酸(1+8)の0.3mLと測定試薬3の1.1mLを加えて、室温(22〜24℃、相対湿度22〜28%)にて5分間混合した後に、565nmの吸光度を測定した。
実験例3Aで作製した測定試薬3を容量100mLの乳白色ポリ瓶に入れ、室温(22〜24℃、相対湿度22〜28%)にて10日間保管した。作製直後と10日間保管後に、乳白色ポリ瓶内の各測定試薬3の1.1mLをその都度採取し、東亜ディーケーケー株式会社製6価クロムモニタCRM−2C型にて、以下の手順でCr6+1.00mg/L標準液、Cr6+0.50mg/L標準液の各々と反応させる操作を行い、反応後の溶液について吸光度の測定を行った。
すなわち、Cr6+1.00mg/L標準液、またはCr6+0.50mg/L標準液の20mLに、硫酸(1+8)の0.3mLと測定試薬3の1.1mLを加えて、室温(22〜24℃、相対湿度22〜28%)にて5分間混合した後に6価クロムモニタCRM−2C型から取り出し、吸光光度計にて300〜700nmの吸光度を測定した。
図5に作製直後の測定試薬3を用いて得られた吸光度曲線を示す。また、図6に10日間保管後の測定試薬3を用いて得られた吸光度曲線を示す。
ジフェニルカルバジドの0.5gをエチルアルコールの50mLに加え加熱して溶解させてジフェニルカルバジドのアルコール溶液を得た。このアルコール溶液に、水を加えて100mLとし、測定試薬2と同じ5g/Lジフェニルカルバジド溶液(添加剤なし)を得、測定試薬4とした。
測定試薬4を容量50mLの褐色ポリ瓶に入れ、40℃、相対湿度85%の環境下で8日間保管した。
すなわち、Cr6+1.00mg/L標準液、Cr6+0.50mg/L標準液、または水の20mLに、硫酸(1+8)の0.3mLと測定試薬4の1.1mLを加えて、室温(22〜24℃、相対湿度22〜28%)にて5分間混合した後に、565nmの吸光度を測定した。
なお、8日間保管後の測定試薬4には、ジフェニルカルバジドの結晶析出は観察されなかった。
ジフェニルカルバジドの0.075gをエチルアルコールの25mLに加えて溶解させてジフェニルカルバジドのアルコール溶液を得た。このアルコール溶液に、フィチン酸(築野ライスファインケミカルズ株式会社製)の5μLと水を加えて50mLとし、測定試薬3と同じ1.5g/Lジフェニルカルバジド溶液(フィチン酸添加)を得、測定試薬5とした。
測定試薬5を容量100mLの乳白色ポリ瓶に入れ、40℃、相対湿度85%の環境下で10日間保管した。
すなわち、Cr6+1.00mg/L標準液、Cr6+0.50mg/L標準液、または水の20mLに、硫酸(1+8)の0.3mLと測定試薬5の1.1mLを加えて、室温(22〜24℃、相対湿度22〜28%)にて5分間混合した後に、565nmの吸光度を測定した。
なお、10日間保管後の測定試薬5には、ジフェニルカルバジドの結晶析出は観察されなかった。
本発明のクロム測定試薬及びクロム測定方法は、水中のクロム測定に限られず、例えば、建築廃材に付着したクロムの検出等にも使用できる。
Claims (5)
- 溶媒と、該溶媒中に溶解したジフェニルカルバジド及びフィチン酸を含むクロム測定試薬。
- 前記溶媒が、水と有機溶媒を含む水性溶媒である請求項1に記載のクロム測定試薬。
- ジフェニルカルバジドの含有量が、0.5〜2.0g/Lである請求項1または2に記載のクロム測定試薬。
- 試料液と請求項1〜3の何れか一項に記載のクロム測定試薬とを、酸性条件下で反応させて吸光度を測定するクロム測定方法。
- 試料液と請求項1〜3の何れか一項に記載のクロム測定試薬と酸とを反応させて吸光度を測定するクロム測定方法。
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