JP6089445B2 - Component analysis apparatus and component analysis method - Google Patents

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Description

本発明は、成分分析装置および成分分析方法に関し、特に、分析対象成分の酸化物の発光を検出する成分分析装置および成分分析方法に関する。   The present invention relates to a component analysis apparatus and a component analysis method, and more particularly to a component analysis apparatus and a component analysis method for detecting light emission of an oxide of an analysis target component.

従来、分析対象成分の酸化物の発光を検出する成分分析装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a component analyzer that detects light emission of an oxide as an analysis target component is known (for example, see Patent Document 1).

上記特許文献1には、試料混合物中の硫黄の含有量を定量検出するための成分分析装置である硫黄化学発光検出器(Sulfur Chemiluminescence Detector:SCD)が開示されている。SCDは、硫黄成分に特化した成分分析装置であり、以下よりなる。硫黄化合物を酸化および還元させる燃焼装置と、燃焼装置で生成された一酸化硫黄とオゾンとを反応させて励起状態の二酸化硫黄を生成し、二酸化硫黄の化学発光を発生させる反応セルと、反応セルで生じた二酸化硫黄の発光を検出する検出部とを備えている。燃焼装置は、セラミック(アルミナ)からなる燃焼管を備えており、燃焼管内に試料混合物と酸素(酸化剤)とが供給され、これらを燃焼させることにより硫黄化合物を酸化して二酸化硫黄を生成する。また、燃焼管には、水素(還元剤)が別途供給され、燃焼装置は、酸化された硫黄化合物(二酸化硫黄)を水素還元炎によって還元して一酸化硫黄を生成する。以上の構成により、SCDによる硫黄検出に伴う反応は、以下のように説明される。
燃焼装置:硫黄化合物+O → SO+CO+HO+・・・ (酸化)
SO+H → SO+HO (還元)
反応セル:SO+O → SO +O(励起)
SO →SO+hν(発光)
なお、「」は励起状態にある分子を表す。hνは分子が励起状態から基底状態に遷移する際に生じる光子である。
Patent Document 1 discloses a sulfur chemiluminescence detector (SCD), which is a component analyzer for quantitatively detecting the sulfur content in a sample mixture. SCD is a component analyzer specialized for sulfur components, and consists of the following. A combustion device that oxidizes and reduces sulfur compounds, a reaction cell that generates sulfur dioxide chemiluminescence by reacting sulfur monoxide generated in the combustion device with ozone to produce sulfur dioxide in an excited state; and a reaction cell And a detector for detecting light emission of sulfur dioxide generated in step (b). The combustion apparatus includes a combustion tube made of ceramic (alumina). A sample mixture and oxygen (oxidant) are supplied into the combustion tube, and by burning these, a sulfur compound is oxidized to generate sulfur dioxide. . Further, hydrogen (reducing agent) is separately supplied to the combustion pipe, and the combustion device reduces sulfur compound (sulfur dioxide) that has been oxidized by a hydrogen reducing flame to generate sulfur monoxide. With the above configuration, the reaction accompanying sulfur detection by SCD is explained as follows.
Combustion device: sulfur compound + O 2 → SO 2 + CO 2 + H 2 O + (oxidation)
SO 2 + H 2 → SO + H 2 O (reduction)
Reaction cell: SO + O 3 → SO 2 * + O 2 (excitation)
SO 2 * → SO 2 + hν (light emission)
Note that “ * ” represents a molecule in an excited state. hν is a photon generated when the molecule transitions from the excited state to the ground state.

米国特許第6130095号明細書US Patent No. 6130095

しかしながら、上記特許文献1に開示されたSCD(成分分析装置)では、燃焼管に用いられるセラミック(アルミナ)の触媒的作用が燃焼管内で生じる酸化および還元の両方の反応に影響を与えることに起因して、検出感度が不安定化するという問題点がある。すなわち、高温で使用される燃焼管内壁ではアルミナの表面状態が容易に変化し、その結果、アルミナの触媒的作用による酸化反応および還元反応への影響もアルミナの表面状態に応じて変化すると考えられる。このため、燃焼管内の反応条件(圧力、ガス流量、反応温度など)を一定に保ったとしても、燃焼管の表面状態によって検出感度が不安定化してしまうと考えられる。   However, in the SCD (component analysis apparatus) disclosed in Patent Document 1, the catalytic action of ceramic (alumina) used in the combustion tube affects both oxidation and reduction reactions occurring in the combustion tube. As a result, the detection sensitivity becomes unstable. That is, it is considered that the surface state of alumina easily changes on the inner wall of the combustion tube used at high temperature, and as a result, the influence of the catalytic action of alumina on the oxidation and reduction reactions also changes according to the surface state of alumina. . For this reason, even if the reaction conditions (pressure, gas flow rate, reaction temperature, etc.) in the combustion tube are kept constant, the detection sensitivity is considered to be unstable due to the surface state of the combustion tube.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、検出感度の不安定化を抑制することが可能な成分分析装置および成分分析方法を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a component analysis apparatus and a component analysis method capable of suppressing instability of detection sensitivity. It is to be.

上記目的を達成するために、この発明の第1の局面における成分分析装置は、試料混合物中の所定の成分を分離するクロマトグラフと、触媒的作用により酸化及び還元の両方の反応に影響を与えるセラミック材料によって形成された燃焼管を有し、前記クロマトグラフにより分離された所定の成分を含む試料混合物中の少なくとも一部を酸化するとともに還元を行わないことにより、還元反応に対するセラミックの触媒的作用の影響を排除し、所定の成分の酸化物を生成する酸化部と、励起種を生成する励起種生成部と、励起種生成部により生成された励起種を用いて、所定の成分の酸化物を励起させて発光させる励起部と、所定の成分の酸化物の発光を検出する発光検出部と、を備える。
In order to achieve the above object, the component analyzer according to the first aspect of the present invention affects both oxidation and reduction reactions by a chromatograph that separates predetermined components in a sample mixture and catalytic action. The catalytic action of the ceramic on the reduction reaction by oxidizing at least a portion of the sample mixture containing the predetermined components separated by the chromatograph and not performing reduction, having a combustion tube formed of a ceramic material The oxide of the predetermined component is generated by using the oxidation part that generates the oxide of the predetermined component, the excited species generation part that generates the excited species, and the excited species generated by the excited species generation part. An excitation unit that excites and emits light, and a light emission detection unit that detects light emission of an oxide of a predetermined component.

この発明の第1の局面による成分分析装置では、上記のように、所定の成分を含む試料混合物中の少なくとも一部を酸化するとともに積極的な還元を行わないことにより、所定の成分の酸化物を生成する酸化部を設けることによって、酸化部において還元反応を省略することができる。これにより、酸化部にセラミック燃焼管を用いた場合にも、酸化および還元反応の両方に関与するセラミックの触媒的作用のうち、還元反応に対する影響を排除することができる。この結果、セラミックの触媒的作用による影響を低減することができるので、検出感度の不安定化を抑制することができる。また、酸化部において従来型の還元剤を導入するための構造を省略することができるので、装置構成の簡素化および装置の小型化を図ることも可能となる。また、本発明では、還元反応を行わないので、従来の還元後の酸化物とオゾンとを化学反応させて励起させる反応セルを設ける場合と異なり、励起種生成部により生成された励起種を用いて所定の成分の酸化物を励起させて発光させる励起部を設けることによって、化学反応を用いることなく未還元の酸化物を励起種により励起させて発光(蛍光)させることができる。その結果、還元反応を省略した場合でも従来型の化学発光を用いた分析装置と同様に分析対象成分の発光を検出することができる。
この発明の第2の局面における成分分析装置は、所定の成分を含む試料混合物中の少なくとも一部を酸化するとともに還元を行わないことにより、所定の成分の酸化物を生成する酸化部と、励起種を生成する励起種生成部と、励起種生成部により生成された励起種を用いて、所定の成分の酸化物を励起させて発光させる励起部と、所定の成分の酸化物の発光を検出する発光検出部と、を備え、励起部は、励起種生成部とは別個に設けられ、酸化部および励起種生成部のそれぞれと接続されている。
In the component analyzer according to the first aspect of the present invention, as described above, the oxide of the predetermined component is obtained by oxidizing at least part of the sample mixture containing the predetermined component and not performing active reduction. By providing an oxidation part that generates oxidant, the reduction reaction can be omitted in the oxidation part. As a result, even when a ceramic combustion tube is used for the oxidation portion, it is possible to eliminate the influence on the reduction reaction among the catalytic action of the ceramic involved in both the oxidation and the reduction reaction. As a result, the influence of the catalytic action of the ceramic can be reduced, so that destabilization of detection sensitivity can be suppressed. In addition, since the structure for introducing the conventional reducing agent in the oxidation unit can be omitted, the apparatus configuration can be simplified and the apparatus can be downsized. In the present invention, since the reduction reaction is not performed, the excited species generated by the excited species generation unit is used, unlike the case of providing a reaction cell that excites the oxide after reduction and ozone by chemical reaction. By providing an excitation part that excites a predetermined component oxide to emit light, an unreduced oxide can be excited by excited species to emit light (fluorescence) without using a chemical reaction. As a result, even when the reduction reaction is omitted, it is possible to detect the luminescence of the analysis target component in the same manner as in the conventional analyzer using chemiluminescence.
A component analyzer according to a second aspect of the present invention includes an oxidation unit that generates an oxide of a predetermined component by oxidizing at least a part of a sample mixture containing the predetermined component and not performing reduction, and excitation. Using the excited species generation unit that generates the seed, the excited species generated by the excited species generation unit, the excitation unit that excites the oxide of the predetermined component to emit light, and the emission of the oxide of the predetermined component is detected The excitation unit is provided separately from the excited species generation unit and is connected to each of the oxidation unit and the excited species generation unit.

上記第1または第2の局面による成分分析装置において、励起種生成部は、不活性ガスから励起種を生成するように構成されている。好ましくは、希ガスから励起種を生成する。このように構成すれば、他の元素と比較して高い励起エネルギーを有する希ガスの励起種を用いることにより、多様な成分の酸化物を効果的に励起させることができる。 In the component analyzer according to the first or second aspect, the excited species generation unit is configured to generate excited species from an inert gas. Preferably, excited species are generated from a rare gas. If comprised in this way, the oxide of a various component can be excited effectively by using the excited species of the noble gas which has high excitation energy compared with another element.

上記第1または第2の局面による成分分析装置において、好ましくは、励起種生成部は、放電管またはプラズマ発生器を含む。このように構成すれば、放電現象またはプラズマによって容易に励起種を生成することができる。 In the component analysis apparatus according to the first or second aspect, preferably, the excited species generation unit includes a discharge tube or a plasma generator. With this configuration, excited species can be easily generated by a discharge phenomenon or plasma.

上記第1または第2の局面による成分分析装置において、好ましくは、酸化部は、試料混合物と水素含有物質とを混合する混合部を含む。このように構成すれば、酸化部における水素と酸素との反応(燃焼)に伴う発熱によって、試料混合物の分解および酸化を促進することができる。また、たとえば硫黄検出を行う場合には、硫黄(二酸化硫黄)および一酸化窒素の蛍光の波長帯域が近接しているため、一酸化窒素が硫黄検出の阻害物質となる。この場合に、酸化部における水素と酸素との反応の結果生成される水蒸気が一酸化窒素と反応することにより、一酸化窒素を他の物質に変化させることができるので、一酸化窒素の蛍光特性を選択的に抑制することができる。この結果、特に硫黄検出における阻害物質の影響を抑制し、より高精度な成分分析を行うことができる。 In the component analysis apparatus according to the first or second aspect, preferably, the oxidation unit includes a mixing unit that mixes the sample mixture and the hydrogen-containing substance. If comprised in this way, decomposition | disassembly and oxidation of a sample mixture can be accelerated | stimulated by the heat_generation | fever accompanying reaction (combustion) of hydrogen and oxygen in an oxidation part. For example, when sulfur detection is performed, since sulfur (sulfur dioxide) and nitrogen monoxide fluorescence wavelength bands are close to each other, nitric oxide becomes an inhibitor of sulfur detection. In this case, the water vapor generated as a result of the reaction between hydrogen and oxygen in the oxidation part reacts with nitric oxide, so that nitric oxide can be changed to another substance, so that the fluorescence characteristics of nitric oxide Can be selectively suppressed. As a result, it is possible to suppress the influence of an inhibitory substance particularly on sulfur detection and perform a more accurate component analysis.

上記励起種生成部が希ガスから励起種を生成する構成において、好ましくは、酸化部は、硫黄化合物を含む試料混合物中の硫黄成分を酸化して二酸化硫黄を生成するように構成されており、励起部は、励起種生成部により生成された希ガスの励起種を用いて二酸化硫黄を励起させて発光させるように構成されている。このように構成すれば、検出感度の不安定化を抑制して、検出感度を安定的に維持しながら高感度な硫黄検出を行うことができる。   In the configuration in which the excited species generating unit generates excited species from a rare gas, preferably, the oxidizing unit is configured to oxidize a sulfur component in a sample mixture containing a sulfur compound to generate sulfur dioxide, The excitation unit is configured to excite sulfur dioxide using the rare gas excitation species generated by the excitation species generation unit to emit light. If comprised in this way, desensitization of a detection sensitivity can be suppressed and highly sensitive sulfur detection can be performed, maintaining a detection sensitivity stably.

上記第1の局面による成分分析装置では、クロマトグラフにより分離された所定の成分を、酸化部により酸化するとともに還元を行わないことにより、所定の成分の酸化物を生成するように構成されている。このように構成すれば、多数の成分の混合試料中から分析対象となる所定の成分を分離して、高精度な検出を行うことができる。The component analyzer according to the first aspect is configured to generate an oxide of a predetermined component by oxidizing the predetermined component separated by the chromatograph by the oxidation unit and not performing the reduction. . If comprised in this way, the predetermined component used as analysis object will be isolate | separated from the mixed sample of many components, and a highly accurate detection can be performed.

この発明の第の局面における成分分析方法は、触媒的作用により酸化及び還元の両方の反応に影響を与えるセラミック材料によって形成された燃焼管内で所定の成分を含む試料混合物中の少なくとも一部を酸化するとともに還元を行わないことにより、還元反応に対するセラミックの触媒的作用の影響を排除し、所定の成分の酸化物を生成する工程と、放電現象またはプラズマによって励起種を生成する工程と、生成された励起種を用いて、所定の成分の酸化物を励起させて発光させる工程と、所定の成分の酸化物の発光を検出する工程と、を備える。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a component analysis method comprising at least part of a sample mixture containing a predetermined component in a combustion tube formed by a ceramic material that affects both oxidation and reduction reactions by catalytic action. Oxidizing and not reducing, eliminating the influence of the catalytic action of the ceramic on the reduction reaction , generating oxides of a given component, generating excited species by discharge phenomenon or plasma, and generating A step of exciting the oxide of the predetermined component to emit light using the excited species, and a step of detecting light emission of the oxide of the predetermined component.

この発明の第の局面による成分分析方法では、上記のように、所定の成分を含む試料混合物中の少なくとも一部を酸化するとともに還元を行わないことにより、所定の成分の酸化物を生成する工程を設けることによって、所定の成分の酸化物を生成する工程において還元反応を省略することができる。これにより、所定の成分の酸化物を生成する工程においてセラミック燃焼管を用いた場合にも、酸化および還元反応の両方に関与するセラミックの触媒的作用のうち、還元反応に対する影響を排除することができる。この結果、セラミックの触媒的作用による影響を低減することができるので、検出感度の不安定化を抑制することができる。また、所定の成分の酸化物を生成する工程において従来型の還元剤を導入するための構造を省略することができるので、成分分析方法を実施するための装置構成の簡素化および装置の小型化を図ることも可能となる。また、本発明では、還元反応を行わないので、従来の還元後の酸化物とオゾンとを化学反応させて励起させる反応セルを設ける場合と異なり、生成された励起種を用いて所定の成分の酸化物を励起させて発光させる工程を設けることによって、化学反応を用いることなく未還元の酸化物を励起させて発光させることができる。その結果、還元反応を省略した場合でも従来型の分析方法と同様に分析対象成分の発光を検出することができる。 In the component analysis method according to the third aspect of the present invention, as described above, an oxide of a predetermined component is generated by oxidizing at least a part of the sample mixture containing the predetermined component and not performing reduction. By providing the step, the reduction reaction can be omitted in the step of generating the oxide of the predetermined component. As a result, even when a ceramic combustion tube is used in the step of generating an oxide of a predetermined component, it is possible to eliminate the influence on the reduction reaction among the catalytic action of the ceramic involved in both the oxidation and the reduction reaction. it can. As a result, the influence of the catalytic action of the ceramic can be reduced, so that destabilization of detection sensitivity can be suppressed. Further, since the structure for introducing the conventional reducing agent can be omitted in the step of generating the oxide of the predetermined component, the device configuration for implementing the component analysis method is simplified and the device is downsized. Can also be achieved. Further, in the present invention, since the reduction reaction is not performed, unlike the conventional case where a reaction cell that excites the oxide after reduction and ozone is chemically reacted is provided, the generated excited species are used to form a predetermined component. By providing the step of emitting light by exciting the oxide, the unreduced oxide can be excited to emit light without using a chemical reaction. As a result, even when the reduction reaction is omitted, the emission of the analysis target component can be detected as in the conventional analysis method.

上記第の局面による成分分析方法において、好ましくは、所定の成分の酸化物を生成する工程は、硫黄化合物を含む試料混合物中の硫黄成分を酸化して二酸化硫黄を生成する工程を含み、励起種を生成する工程は、放電現象またはプラズマによって希ガス分子の準安定状態の励起種を生成する工程を含み、所定の成分の酸化物を励起させて発光させる工程は、生成された希ガス分子の準安定状態の励起種を用いて二酸化硫黄を励起させて発光させる工程を含む。このように構成すれば、他の元素と比較して高い励起エネルギーを有する希ガス分子の準安定状態の励起種を用いることにより、二酸化硫黄を効果的に励起させることができる。そして、検出感度の不安定化を抑制して、検出感度を安定的に維持しながら高感度な硫黄検出を行うことができる。 In the component analysis method according to the third aspect, preferably, the step of generating an oxide of a predetermined component includes a step of generating sulfur dioxide by oxidizing a sulfur component in a sample mixture containing a sulfur compound, The step of generating a seed includes a step of generating a metastable excited species of a rare gas molecule by a discharge phenomenon or plasma, and the step of emitting light by exciting an oxide of a predetermined component includes the generated rare gas molecule A step of exciting the sulfur dioxide using the metastable excited species to emit light. If comprised in this way, a sulfur dioxide can be excited effectively by using the metastable excited species of the noble gas molecule which has high excitation energy compared with another element. Then, desensitization of detection sensitivity can be suppressed, and highly sensitive sulfur detection can be performed while maintaining detection sensitivity stably.

上記第の局面による成分分析方法において、好ましくは、所定の成分の酸化物を生成する工程は、所定の成分を含む試料混合物と水素含有物質とを混合した後、酸化することにより、所定の成分の酸化物を生成する工程を含む。このように構成すれば、酸化反応において、水素と酸素との反応(燃焼)に伴う発熱によって、試料混合物の分解および酸化を促進することができる。また、硫黄検出を行う場合に、所定の成分の酸化物を生成する工程における水素と酸素との反応の結果生成される水蒸気が阻害物質である一酸化窒素と反応することにより、一酸化窒素を他の物質に変化させることができるので、一酸化窒素の蛍光特性を選択的に抑制することができる。この結果、特に硫黄検出における阻害物質の作用を抑制し、より高精度な成分分析を行うことができる。 In the component analysis method according to the third aspect, preferably, in the step of generating the oxide of the predetermined component, the sample mixture containing the predetermined component and the hydrogen-containing substance are mixed and then oxidized to obtain a predetermined component. Forming a component oxide. If comprised in this way, decomposition | disassembly and oxidation of a sample mixture can be accelerated | stimulated by the heat_generation | fever accompanying reaction (combustion) of hydrogen and oxygen in an oxidation reaction. In addition, when performing sulfur detection, the water vapor generated as a result of the reaction between hydrogen and oxygen in the step of generating an oxide of a predetermined component reacts with nitrogen monoxide, which is an inhibitor, to thereby convert nitrogen monoxide. Since it can be changed to another substance, the fluorescence characteristic of nitric oxide can be selectively suppressed. As a result, it is possible to suppress the action of an inhibitory substance particularly in sulfur detection and perform a more accurate component analysis.

本発明によれば、上記のように、検出感度の不安定化を抑制することができる。   According to the present invention, as described above, it is possible to suppress instability of detection sensitivity.

本発明の第1実施形態による成分分析装置の全体構成を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the whole structure of the component analyzer by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による成分分析装置の全体構成を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the whole structure of the component analyzer by 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1実施形態)
まず、図1を参照して、本発明の第1実施形態による成分分析装置100の全体構成について説明する。第1実施形態では、硫黄化合物を含む混合試料中の硫黄の含有量を定量するための成分分析装置100に本発明を適用した例について説明する。
(First embodiment)
First, the overall configuration of the component analyzer 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1st Embodiment demonstrates the example which applied this invention to the component analyzer 100 for quantifying the content of sulfur in the mixed sample containing a sulfur compound.

第1実施形態による成分分析装置100は、試料の導入においてガスクロマトグラフ1による成分分離を組み合わせて利用する形態の例を示している。成分分析装置100は、ガスクロマトグラフ1と、酸化部2と、励起セル3と、励起種生成部4と、発光検出部5とを主として備えている。なお、ガスクロマトグラフ1は、本発明の「クロマトグラフ」の一例である。   The component analysis apparatus 100 according to the first embodiment shows an example of a form in which component separation by the gas chromatograph 1 is used in combination in introducing a sample. The component analysis apparatus 100 mainly includes a gas chromatograph 1, an oxidation unit 2, an excitation cell 3, an excited species generation unit 4, and a luminescence detection unit 5. The gas chromatograph 1 is an example of the “chromatograph” in the present invention.

ガスクロマトグラフ1は、カラム11を含む。硫黄化合物を含む混合試料は、気化室12で気化され、カラム11において試料を構成する化合物毎に分離される。これにより、ガスクロマトグラフ1は、試料中の硫黄化合物を分離する機能を有する。カラム11により分離された試料(分離試料)は、酸化部2に導入される。   The gas chromatograph 1 includes a column 11. The mixed sample containing the sulfur compound is vaporized in the vaporizing chamber 12 and separated in the column 11 for each compound constituting the sample. Thereby, the gas chromatograph 1 has a function of separating sulfur compounds in the sample. A sample (separated sample) separated by the column 11 is introduced into the oxidation unit 2.

第1実施形態では、酸化部2は、硫黄化合物を含む試料混合物中の少なくとも一部を酸化するとともに還元を行わないことにより、硫黄化合物を酸化するように構成されている。酸化部2は、還元反応を行うことなく、試料中の硫黄化合物を酸化することによって、二酸化硫黄を生成する。   In 1st Embodiment, the oxidation part 2 is comprised so that a sulfur compound may be oxidized by oxidizing at least one part in the sample mixture containing a sulfur compound and not performing a reduction | restoration. The oxidation unit 2 generates sulfur dioxide by oxidizing a sulfur compound in the sample without performing a reduction reaction.

酸化部2は、図示しない燃焼管と加熱器とからなる。燃焼管は、加熱器による高温に耐えるセラミック燃焼管である。セラミック材料としては、好ましくは、純度99%以上の高純度アルミナである。分離試料(硫黄化合物)は酸化剤21と混合され、燃焼管に導入される。この際、酸化部2には、試料を酸化するのに十分な化学量論比よりも過剰量の酸化剤21が導入される。酸化剤21は、好ましくは、酸素または空気である。そして、試料と酸化剤21との混合物は、高温の燃焼管内で分解および酸化(燃焼)される。酸化部2は、加熱器によって燃焼管内を500℃以上の高温に加熱するように構成されている。好ましくは、加熱温度は、約700℃〜約1100℃である。これは、加熱温度を高温にするほど酸化反応を促進することが可能である一方、温度が高すぎると燃焼管(アルミナ)の表面状態が変化しやすくなるためである。   The oxidation unit 2 includes a combustion tube and a heater (not shown). The combustion tube is a ceramic combustion tube that can withstand high temperatures from a heater. The ceramic material is preferably high-purity alumina having a purity of 99% or more. The separated sample (sulfur compound) is mixed with the oxidant 21 and introduced into the combustion tube. At this time, an excessive amount of the oxidant 21 is introduced into the oxidation unit 2 in excess of the stoichiometric ratio sufficient to oxidize the sample. The oxidant 21 is preferably oxygen or air. The mixture of the sample and the oxidant 21 is decomposed and oxidized (burned) in the high-temperature combustion tube. The oxidation unit 2 is configured to heat the inside of the combustion tube to a high temperature of 500 ° C. or higher by a heater. Preferably, the heating temperature is from about 700 ° C to about 1100 ° C. This is because the oxidation reaction can be promoted as the heating temperature is increased, whereas the surface state of the combustion tube (alumina) is likely to change when the temperature is too high.

酸化部2は、移送管6を介して励起セル3と接続されている。励起セル3は、スクラバ7を介してポンプ8と接続されている。このポンプ8の吸引によって、酸化部2の生成物は、酸化部2の出口から移送管6を通じて励起セル3へと導入される。このため、酸化部2から励起セル3を経てポンプ8に至る経路は減圧状態となっている。減圧状態は、たとえば、酸化部2において約1/10気圧、励起セル3では約1/100気圧程度である。   The oxidation unit 2 is connected to the excitation cell 3 via the transfer pipe 6. The excitation cell 3 is connected to a pump 8 via a scrubber 7. By the suction of the pump 8, the product of the oxidation unit 2 is introduced from the outlet of the oxidation unit 2 into the excitation cell 3 through the transfer pipe 6. For this reason, the path from the oxidizer 2 through the excitation cell 3 to the pump 8 is in a reduced pressure state. The depressurized state is, for example, about 1/10 atm in the oxidation unit 2 and about 1/100 atm in the excitation cell 3.

励起セル3は、励起種生成部4により生成された不活性ガス41の励起種を用いて二酸化硫黄を励起させて発光させるように構成されている。この励起セル3は、本発明の「励起部」の一例である。励起種生成部4は、放電管を含み、供給された不活性ガス41を放電現象によって励起することにより、準安定状態の不活性ガス41を励起種として生成する。励起セル3に導入された二酸化硫黄は、励起種生成部4から供給された高エネルギーの励起種との衝突によってエネルギーを受け取ることにより、励起される。励起種に用いる不活性ガス41はヘリウムやアルゴン等の希ガスあるいは窒素を含むガスであり、好ましくはヘリウム(He)である。準安定状態のヘリウムは、二酸化硫黄のイオン化エネルギー(約12.3eV)を大きく上回る高い内部エネルギー(約13.5〜17.7eV)を有し、かつ、極めて寿命が長い。このため、二酸化硫黄を効果的に励起することが可能である。励起セル3内で励起された二酸化硫黄は、基底状態に遷移する過程で波長約300nm〜約450nmの蛍光を発生する。   The excitation cell 3 is configured to excite sulfur dioxide using the excited species of the inert gas 41 generated by the excited species generator 4 to emit light. The excitation cell 3 is an example of the “excitation unit” in the present invention. The excited species generation unit 4 includes a discharge tube, and generates a metastable inert gas 41 as an excited species by exciting the supplied inert gas 41 by a discharge phenomenon. The sulfur dioxide introduced into the excitation cell 3 is excited by receiving energy by collision with the high-energy excited species supplied from the excited species generating unit 4. The inert gas 41 used for the excited species is a rare gas such as helium or argon or a gas containing nitrogen, preferably helium (He). Metastable helium has a high internal energy (about 13.5 to 17.7 eV) that is much higher than the ionization energy of sulfur dioxide (about 12.3 eV) and has a very long lifetime. For this reason, it is possible to excite sulfur dioxide effectively. The sulfur dioxide excited in the excitation cell 3 generates fluorescence having a wavelength of about 300 nm to about 450 nm in the process of transition to the ground state.

励起セル3には、光学フィルタ51を介して発光検出部5が接続されている。光学フィルタ51は、二酸化硫黄の発光波長に応じた波長帯域の光のみを透過するように構成されている。発光検出部5は、光電子増倍管であり、発光に応じた検出信号を出力する。これにより、励起セル3で生じた二酸化硫黄の発光は、光学フィルタ51を通じて発光検出部5により検出される。二酸化硫黄の発光に応じた検出信号から、硫黄含有量を定量することが可能である。この後、励起セル3に導入された二酸化硫黄は、下流のスクラバ7で除去される。以上の構成により、第1実施形態による成分分析装置100の硫黄検出に伴う反応は、以下の反応式により表される。
酸化部 :硫黄化合物+O → SO+CO+HO+・・・ (酸化)
励起セル:SO+He → SO +He(励起)
SO →SO+hν(発光)
なお、「」は励起状態を表す。hはプランク定数、νは振動数である。
A light emission detection unit 5 is connected to the excitation cell 3 via an optical filter 51. The optical filter 51 is configured to transmit only light in a wavelength band corresponding to the emission wavelength of sulfur dioxide. The light emission detection unit 5 is a photomultiplier tube and outputs a detection signal corresponding to light emission. Thereby, the light emission of sulfur dioxide generated in the excitation cell 3 is detected by the light emission detection unit 5 through the optical filter 51. It is possible to quantify the sulfur content from the detection signal corresponding to the emission of sulfur dioxide. Thereafter, the sulfur dioxide introduced into the excitation cell 3 is removed by the downstream scrubber 7. With the above configuration, the reaction accompanying sulfur detection of the component analyzer 100 according to the first embodiment is represented by the following reaction formula.
Oxidizing part: sulfur compound + O 2 → SO 2 + CO 2 + H 2 O + (oxidation)
Excitation cell: SO 2 + He * → SO 2 * + He (excitation)
SO 2 * → SO 2 + hν (light emission)
Note that “ * ” represents an excited state. h is the Planck's constant and ν is the frequency.

第1実施形態では、上記のように、硫黄(硫黄化合物)を含む試料混合物中の少なくとも一部を酸化するとともに還元を行わないことにより、二酸化硫黄を生成する酸化部2を設けることによって、酸化部2において還元反応を省略することができる。これにより、酸化部2の燃焼管を構成するセラミック(アルミナ)の触媒的作用が酸化反応および還元反応に対して及ぼす影響のうち、還元反応に対する影響を排除することができる。この結果、酸化部2においてセラミックの触媒的作用による影響を低減することができるので、成分分析装置の検出感度の不安定化を抑制することができる。また、酸化部2において従来型の還元剤を導入するための構造を省略することができるので、装置構成の簡素化および装置の小型化を図ることも可能となる。また、第1実施形態では、還元反応を行わないので、従来の還元後の酸化物(一酸化硫黄)とオゾンとを化学反応させて励起させる反応セルを設ける場合と異なり、励起種生成部4により生成された励起種を用いて二酸化硫黄を励起させて発光させる励起セル3を設けることによって、化学反応を用いることなく未還元の二酸化硫黄を励起種により励起させて発光させることができる。その結果、還元反応を省略した場合でも従来型の分析装置と同様に分析対象成分(硫黄)の発光を検出することができる。   In the first embodiment, as described above, by oxidizing at least part of the sample mixture containing sulfur (sulfur compound) and not performing reduction, the oxidation unit 2 that generates sulfur dioxide is provided, thereby oxidizing the sample mixture. In part 2, the reduction reaction can be omitted. Thereby, the influence with respect to a reduction reaction can be excluded among the influence which the catalytic action of the ceramic (alumina) which comprises the combustion pipe | tube of the oxidation part 2 has with respect to an oxidation reaction and a reduction reaction. As a result, since the influence of the catalytic action of the ceramic can be reduced in the oxidation unit 2, it is possible to suppress the destabilization of the detection sensitivity of the component analyzer. In addition, since the structure for introducing the conventional reducing agent in the oxidation unit 2 can be omitted, it is possible to simplify the apparatus configuration and reduce the apparatus size. In the first embodiment, since the reduction reaction is not performed, the excited species generation unit 4 is different from the conventional case in which a reaction cell for exciting the oxide after reduction (sulfur monoxide) and ozone is chemically reacted. By providing the excitation cell 3 that emits light by exciting sulfur dioxide using the excited species generated by the above, unreduced sulfur dioxide can be excited by the excited species to emit light without using a chemical reaction. As a result, even when the reduction reaction is omitted, the emission of the analysis target component (sulfur) can be detected as in the conventional analyzer.

また、第1実施形態では、上記のように、励起種生成部4はヘリウム(希ガス)から励起種を生成するように構成されている。これにより、他の元素と比較して高い励起エネルギーを有する準安定状態のヘリウムを用いることにより、二酸化硫黄を効果的に励起させることができる。   In the first embodiment, as described above, the excited species generation unit 4 is configured to generate excited species from helium (rare gas). Thereby, sulfur dioxide can be excited effectively by using metastable helium having higher excitation energy than other elements.

また、第1実施形態では、上記のように、励起種生成部4は放電管を含む。これにより、放電現象によって容易に励起種を生成することができる。   In the first embodiment, as described above, the excited species generation unit 4 includes a discharge tube. Thereby, the excited species can be easily generated by the discharge phenomenon.

また、第1実施形態では、上記のように、酸化部2は、硫黄化合物を含む試料混合物中の硫黄成分を酸化して二酸化硫黄を生成するように構成されており、励起セル3は、励起種生成部4により生成されたヘリウムの励起種を用いて二酸化硫黄を励起させて発光させるように構成されている。これにより、検出感度の不安定化を抑制して、検出感度を安定的に維持しながら高感度な硫黄検出を行うことができる。   In the first embodiment, as described above, the oxidation unit 2 is configured to generate sulfur dioxide by oxidizing a sulfur component in a sample mixture containing a sulfur compound. The helium excited species generated by the seed generating unit 4 is used to excite sulfur dioxide to emit light. Thereby, desensitization of detection sensitivity can be suppressed and highly sensitive sulfur detection can be performed while maintaining detection sensitivity stably.

また、第1実施形態では、上記のように、ガスクロマトグラフ1により分離された硫黄(硫黄化合物)を、酸化部2により酸化するとともに還元を行わないことにより、二酸化硫黄を生成するように構成されている。これにより、多数の成分の混合試料中から分析対象物質(硫黄)を分離して、高精度な検出を行うことができる。   In the first embodiment, as described above, sulfur (sulfur compound) separated by the gas chromatograph 1 is oxidized by the oxidation unit 2 and is not reduced, thereby generating sulfur dioxide. ing. Thereby, a substance to be analyzed (sulfur) can be separated from a mixed sample of many components, and highly accurate detection can be performed.

(第2実施形態)
次に、図2を参照して、本発明の第2実施形態による成分分析装置200について説明する。第2実施形態では、上記第1実施形態による成分分析装置100に加えて、試料混合物と水素含有物質とを混合する混合部122を設けた例について説明する。なお、第2実施形態では、上記第1実施形態による成分分析装置100と同一の構成については同一符号を付し、説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a component analyzer 200 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2nd Embodiment demonstrates the example which provided the mixing part 122 which mixes a sample mixture and a hydrogen-containing substance in addition to the component analyzer 100 by the said 1st Embodiment. Note that in the second embodiment, the same components as those of the component analyzer 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図2に示すように、第2実施形態による成分分析装置200の酸化部102は、試料混合物と水素含有物質123とを混合する混合部122を含む。   As shown in FIG. 2, the oxidation unit 102 of the component analyzer 200 according to the second embodiment includes a mixing unit 122 that mixes the sample mixture and the hydrogen-containing substance 123.

混合部122は、酸化部102の入口に設けられており、ガスクロマトグラフ1のカラム11の出口部と接続されている。また、混合部122は、水素含有物質123が導入されるように構成されている。これにより、混合部122は、ガスクロマトグラフ1から導入された試料と水素含有物質123とを混合し、この混合ガスを酸化部102に導入する。水素含有物質123は、たとえば水素やメタン等の炭化水素であり、好ましくは、水素である。   The mixing unit 122 is provided at the inlet of the oxidation unit 102 and is connected to the outlet of the column 11 of the gas chromatograph 1. Moreover, the mixing part 122 is comprised so that the hydrogen-containing substance 123 may be introduce | transduced. Thereby, the mixing unit 122 mixes the sample introduced from the gas chromatograph 1 with the hydrogen-containing substance 123 and introduces the mixed gas into the oxidation unit 102. The hydrogen-containing material 123 is a hydrocarbon such as hydrogen or methane, and is preferably hydrogen.

酸化部102に導入された試料と水素含有物質123との混合ガスは、酸化剤21と混合され分解および酸化(燃焼)される。この際、水素含有物質123中の水素と酸化剤21中の酸素とが燃焼管内で発熱反応(燃焼)を生じる。このため、燃焼に伴う発熱によって試料中の硫黄の分解および酸化が促進される。また、水素含有物質123中の水素と酸化剤21中の酸素との反応の結果、燃焼管内で水蒸気が生成される。   The mixed gas of the sample introduced into the oxidation unit 102 and the hydrogen-containing substance 123 is mixed with the oxidant 21 and decomposed and oxidized (burned). At this time, hydrogen in the hydrogen-containing substance 123 and oxygen in the oxidant 21 cause an exothermic reaction (combustion) in the combustion tube. For this reason, decomposition | disassembly and oxidation of sulfur in a sample are accelerated | stimulated by the heat_generation | fever accompanying combustion. In addition, as a result of the reaction between hydrogen in the hydrogen-containing substance 123 and oxygen in the oxidant 21, water vapor is generated in the combustion tube.

ここで、ガスクロマトグラフ1による混合試料の成分分離工程において、硫黄化合物を含有する物質と窒素化合物を含有する物質との分離が完全でない場合、試料中の硫黄化合物と窒素化合物とが混在した状態で酸化部102へ導入されてしまう。この場合、酸化部102において一酸化窒素が生成され、二酸化硫黄と一酸化窒素とが同時に励起セル3へ導入されることになる。二酸化硫黄および一酸化窒素の蛍光の波長帯域は近接しており、二酸化硫黄の検出において一酸化窒素は阻害物質として作用する(一酸化窒素の発光が誤差要因となる)。第2実施形態では、酸化部102における水素と酸素との反応の結果生成される水蒸気および酸化剤21が一酸化窒素と反応し、一酸化窒素の蛍光特性が選択的に(二酸化硫黄には影響することなく)抑制される。   Here, in the component separation process of the mixed sample by the gas chromatograph 1, when the separation of the substance containing the sulfur compound and the substance containing the nitrogen compound is not complete, the sulfur compound and the nitrogen compound in the sample are mixed. It will be introduced into the oxidation unit 102. In this case, nitric oxide is generated in the oxidation unit 102, and sulfur dioxide and nitrogen monoxide are simultaneously introduced into the excitation cell 3. The fluorescence wavelength bands of sulfur dioxide and nitric oxide are close to each other, and nitric oxide acts as an inhibitor in the detection of sulfur dioxide (the emission of nitric oxide becomes an error factor). In the second embodiment, water vapor and oxidant 21 generated as a result of the reaction between hydrogen and oxygen in the oxidation unit 102 react with nitrogen monoxide, and the nitric oxide fluorescence characteristics are selectively affected (the effect on sulfur dioxide). Without).

なお、一酸化窒素と水蒸気との反応という観点からは、励起セル3の近傍で試料と水蒸気とを混合することも考えられるが、この場合、試料および水蒸気が低温状態であるため、反応性が低い。第2実施形態では、水素含有物質123を酸化部102の入口で導入することによって、酸化部102内の高温状態で水蒸気と一酸化窒素とを効果的に反応させることが可能である。   From the viewpoint of the reaction between nitric oxide and water vapor, it is conceivable to mix the sample and water vapor in the vicinity of the excitation cell 3, but in this case, since the sample and water vapor are in a low temperature state, the reactivity is low. Low. In the second embodiment, by introducing the hydrogen-containing substance 123 at the entrance of the oxidation unit 102, it is possible to effectively react water vapor and nitrogen monoxide at a high temperature in the oxidation unit 102.

第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。   Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

第2実施形態では、上記のように、酸化部102は、試料混合物と水素含有物質123とを混合する混合部122を含む。これにより、酸化部102における水素と酸素との反応(燃焼)に伴う発熱によって、試料(硫黄化合物)の分解および酸化を促進することができる。また、酸化部102において生成される水蒸気が一酸化窒素と反応することにより、一酸化窒素を他の物質に変化させることができるので、硫黄検出の阻害物質となる一酸化窒素の蛍光特性を選択的に抑制することができる。この結果、特に硫黄検出における阻害物質(一酸化窒素)の影響を抑制し、より高精度な硫黄検出を行うことができる。   In the second embodiment, as described above, the oxidation unit 102 includes the mixing unit 122 that mixes the sample mixture and the hydrogen-containing material 123. Thereby, decomposition | disassembly and oxidation of a sample (sulfur compound) can be accelerated | stimulated by the heat_generation | fever accompanying reaction (combustion) of hydrogen and oxygen in the oxidation part 102. FIG. In addition, since the water vapor generated in the oxidation unit 102 reacts with nitric oxide, it is possible to change nitric oxide into another substance, so select the fluorescence characteristics of nitric oxide that will inhibit sulfur detection. Can be suppressed. As a result, in particular, the influence of an inhibitory substance (nitrogen monoxide) in sulfur detection can be suppressed, and more accurate sulfur detection can be performed.

第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。   Other effects of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

たとえば、上記第1および第2実施形態では、硫黄の含有量を定量する成分分析装置に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られない。硫黄以外の成分の定量分析を行う成分分析装置に本発明を適用してもよい。本発明では、分析対象成分の酸化物を励起種によって励起するため、励起種の持つエネルギーによって励起され発光する物質であれば、どのような物質の分析に本発明を適用してもよい。たとえば、窒素のイオン化エネルギーは、二酸化硫黄よりも高い約14.5eVであるが、準安定状態のヘリウムのエネルギー(約13.5〜17.7eV)であれば、十分に励起可能である。   For example, in the first and second embodiments, the example in which the present invention is applied to the component analyzer that quantifies the sulfur content is shown, but the present invention is not limited to this. The present invention may be applied to a component analyzer that performs quantitative analysis of components other than sulfur. In the present invention, since the oxide of the analysis target component is excited by the excited species, the present invention may be applied to the analysis of any material as long as it is a material that is excited by the energy of the excited species and emits light. For example, the ionization energy of nitrogen is about 14.5 eV, which is higher than that of sulfur dioxide, but the energy of metastable helium (about 13.5 to 17.7 eV) can be sufficiently excited.

また、上記第1および第2実施形態では、励起種としてヘリウムを用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ヘリウム以外の希ガスを励起種として用いてもよい。また、希ガス以外の他の物質を励起種として用いてもよい。上記の通り、励起種は、励起種の持つエネルギーによって分析対象成分の酸化物を励起可能であればよい。   In the first and second embodiments, helium is used as the excited species. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, a rare gas other than helium may be used as the excited species. In addition, a substance other than the rare gas may be used as the excited species. As described above, the excited species only needs to excite the oxide of the analysis target component by the energy of the excited species.

また、上記第1および第2実施形態では、励起種生成部に放電管を設け、放電現象によって励起種を生成するように構成した例について説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、放電現象以外の他の方法によって励起種を生成してもよい。たとえば、放電管以外のプラズマ発生器を用いて、プラズマを発生させることにより励起種を生成しても良い。プラズマ発生器としては、たとえばマイクロ波やレーザーを用いたプラズマ発生器や、誘導結合プラズマ(ICP)発生器などを用いてもよい。また、放電現象を用いる場合には、火花放電、コロナ放電、誘電体バリア放電など、どのような放電現象を用いてもよい。   Moreover, although the said 1st and 2nd embodiment demonstrated the example which provided the discharge tube in the excitation seed production | generation part and produced | generated excitation seed | species by the discharge phenomenon, this invention is not limited to this. In the present invention, the excited species may be generated by a method other than the discharge phenomenon. For example, the excited species may be generated by generating plasma using a plasma generator other than the discharge tube. As the plasma generator, for example, a plasma generator using a microwave or a laser, an inductively coupled plasma (ICP) generator, or the like may be used. Moreover, when using the discharge phenomenon, any discharge phenomenon such as spark discharge, corona discharge, dielectric barrier discharge, etc. may be used.

また、上記第1および第2実施形態では、ガスクロマトグラフを備えた成分分析装置の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば液体クロマトグラフや超臨界流体クロマトグラフなど、ガスクロマトグラフ以外の他のクロマトグラフを用いてもよい。また、本発明の成分分析装置は、クロマトグラフなどの分離装置を設けることなく、予め分離抽出された試料に対する単独の成分分析装置として用いてもよい。   Moreover, although the example of the component analyzer provided with the gas chromatograph was shown in the said 1st and 2nd embodiment, this invention is not limited to this. In the present invention, a chromatograph other than a gas chromatograph such as a liquid chromatograph or a supercritical fluid chromatograph may be used. Further, the component analyzer of the present invention may be used as a single component analyzer for a sample separated and extracted in advance without providing a separation device such as a chromatograph.

また、上記第2実施形態では、混合部により試料と水素含有物質(水素)とを混合して酸化部に導入し、酸化部において酸化剤(酸素)と混合して燃焼させるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、試料と酸化剤とを混合して酸化部に導入し、酸化部において水素含有物質と混合して燃焼させてもよい。なお、酸化剤と水素含有物質とを混合したものを、試料とともに酸化部に導入するのは、燃焼前に酸素と水素とが反応して水蒸気を生成し、大気圧環境下で結露しやすいため、酸化剤および水素含有物質の一方を先に試料と混合させた方が好ましい。   In the second embodiment, the sample and the hydrogen-containing substance (hydrogen) are mixed and introduced into the oxidation unit by the mixing unit, and mixed with the oxidizing agent (oxygen) in the oxidation unit and burned. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, the sample and the oxidant may be mixed and introduced into the oxidation part, and mixed with the hydrogen-containing substance in the oxidation part and burned. A mixture of an oxidant and a hydrogen-containing substance is introduced into the oxidation part together with the sample because oxygen and hydrogen react with each other to generate water vapor before combustion, which tends to cause condensation in an atmospheric pressure environment. It is preferable that one of the oxidizing agent and the hydrogen-containing substance is mixed with the sample first.

1 ガスクロマトグラフ(クロマトグラフ)
2、102 酸化部
3 励起セル(励起部)
4 励起種生成部
5 発光検出部
122 混合部
100、200 成分分析装置
1 Gas chromatograph (chromatograph)
2,102 Oxidation part 3 Excitation cell (excitation part)
4 Excitation Species Generation Unit 5 Luminescence Detection Unit 122 Mixing Unit 100, 200 Component Analyzer

Claims (9)

試料混合物中の所定の成分を分離するクロマトグラフと、
触媒的作用により酸化及び還元の両方の反応に影響を与えるセラミック材料によって形
成された燃焼管を有し、前記クロマトグラフにより分離された所定の成分を含む試料混合物中の少なくとも一部を酸化するとともに還元を行わないことにより、還元反応に対するセラミックの触媒的作用の影響を排除し、前記所定の成分の酸化物を生成する酸化部と、
励起種を生成する励起種生成部と、
前記励起種生成部により生成された励起種を用いて、前記所定の成分の酸化物を励起させて発光させる励起部と、
前記所定の成分の酸化物の発光を検出する発光検出部と、
を備える、成分分析装置。
A chromatograph for separating predetermined components in the sample mixture;
Having a combustion tube formed of a ceramic material that affects both oxidation and reduction reactions by catalytic action and oxidizing at least a portion of the sample mixture containing the predetermined components separated by the chromatograph; By eliminating the reduction, the influence of the catalytic action of the ceramic on the reduction reaction is eliminated, and an oxidation part that generates an oxide of the predetermined component;
An excited species generator that generates excited species;
An excitation unit that excites the oxide of the predetermined component to emit light using the excited species generated by the excited species generation unit;
A light emission detector for detecting light emission of the oxide of the predetermined component;
A component analyzer.
前記励起部は、前記励起種生成部とは別個に設けられ、前記酸化部および前記励起種生成部のそれぞれと接続されている、請求項1に記載の成分分析装置。 The component analyzer according to claim 1, wherein the excitation unit is provided separately from the excitation species generation unit and is connected to each of the oxidation unit and the excitation species generation unit. 前記励起種生成部は、不活性ガスから励起種を生成するように構成されている、請求項1または2に記載の成分分析装置。   The component analyzer according to claim 1, wherein the excited species generation unit is configured to generate excited species from an inert gas. 前記励起種生成部は、放電管またはプラズマ発生器を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の成分分析装置。   The component analysis apparatus according to claim 1, wherein the excited species generation unit includes a discharge tube or a plasma generator. 前記酸化部は、試料混合物と水素含有物質とを混合する混合部を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の成分分析装置。   The component analysis apparatus according to claim 1, wherein the oxidation unit includes a mixing unit that mixes the sample mixture and the hydrogen-containing substance. 前記酸化部は、硫黄化合物を含む試料混合物中の硫黄成分を酸化して二酸化硫黄を生成するように構成されており、前記励起部は、前記励起種生成部により生成された不活性ガスの励起種を用いて前記二酸化硫黄を励起させて発光させるように構成されている、請求項3に記載の成分分析装置。   The oxidation unit is configured to oxidize a sulfur component in a sample mixture containing a sulfur compound to generate sulfur dioxide, and the excitation unit excites the inert gas generated by the excited species generation unit. The component analyzer according to claim 3, wherein the component analyzer is configured to emit light by exciting the sulfur dioxide using a seed. クロマトグラフにより試料混合物中の所定の成分を分離する工程と、
触媒的作用により酸化及び還元の両方の反応に影響を与えるセラミック材料によって形成された燃焼管内で、前記クロマトグラフにより試料混合物中の所定の成分を分離する工程で分離された所定の成分を含む試料混合物中の少なくとも一部を酸化するとともに還元を行わないことにより、還元反応に対するセラミックの触媒的作用の影響を排除し、前記所定の成分の酸化物を生成する工程と、
放電現象またはプラズマによって励起種を生成する工程と、
生成された励起種を用いて、前記所定の成分の酸化物を励起させて発光させる工程と、前記所定の成分の酸化物の発光を検出する工程と、
を備える、成分分析方法。
Separating a predetermined component in the sample mixture by chromatograph;
A sample containing a predetermined component separated in a step of separating a predetermined component in a sample mixture by the chromatograph in a combustion tube formed of a ceramic material that affects both oxidation and reduction reactions by catalytic action Eliminating the influence of the catalytic action of the ceramic on the reduction reaction by oxidizing at least a portion of the mixture and not performing reduction, and generating an oxide of the predetermined component;
Generating excited species by a discharge phenomenon or plasma;
Using the generated excited species to excite and emit light of the oxide of the predetermined component; and detecting light emission of the oxide of the predetermined component;
A component analysis method comprising:
前記所定の成分の酸化物を生成する工程は、硫黄化合物を含む試料混合物中の硫黄成分を酸化して二酸化硫黄を生成する工程を含み、
前記励起種を生成する工程は、放電現象またはプラズマによって不活性ガスの準安定状態の励起種を生成する工程を含み、
前記所定の成分の酸化物を励起させて発光させる工程は、生成された前記不活性ガスの準安定状態の励起種を用いて前記二酸化硫黄を励起させて発光させる工程を含む、請求項7に記載の成分分析方法。
The step of generating an oxide of the predetermined component includes the step of generating sulfur dioxide by oxidizing a sulfur component in a sample mixture containing a sulfur compound.
The step of generating the excited species includes a step of generating metastable excited species of an inert gas by a discharge phenomenon or plasma,
Step of emitting light by exciting oxide of the predetermined component comprises a step of emitting light by exciting the sulfur dioxide with the excited species metastable state of the generated said inert gas to claim 7 The component analysis method described.
前記所定の成分の酸化物を生成する工程は、前記所定の成分を含む試料混合物と水素含有物質とを混合した後、酸化することにより、前記所定の成分の酸化物を生成する工程を含む、請求項7または8に記載の成分分析方法。
The step of generating the oxide of the predetermined component includes the step of generating the oxide of the predetermined component by mixing the sample mixture containing the predetermined component and the hydrogen-containing substance and then oxidizing the mixture. The component analysis method according to claim 7 or 8 .
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