JP6322953B2

JP6322953B2 - シリカ濃度測定装置

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Publication number: JP6322953B2
Application number: JP2013222579A
Authority: JP
Inventors: 裕介濱田
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2013-10-25
Filing date: 2013-10-25
Publication date: 2018-05-16
Anticipated expiration: 2033-10-25
Also published as: JP2015083945A

Description

本発明は、検査水のシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定装置に関する。

逆浸透膜モジュールや電気脱イオンスタック等の純水製造機器、クーリングタワー、蒸気ボイラなどの濃縮水系では、水中のシリカ（二酸化珪素：ＳｉＯ_２）濃度が一定以上になると、スケールの付着による様々な運転障害を引き起こす。そのため、補給水や濃縮水等の検査水中のシリカ濃度を定期的に測定することが要求される。

シリカ濃度測定方法は、日本工業規格（ＪＩＳＫ０１０１：１９９８４４．シリカ）にも定められており、代表的なものとして、モリブデン黄吸光光度法（モリブデンイエロー法）とモリブデン青吸光光度法（モリブデンブルー法）とがある。

モリブデン黄吸光光度法は、イオン状シリカが七モリブデン酸六アンモニウムと反応して生成するヘテロポリ化合物の黄色の吸光度を測定して、シリカを定量する方法である。また、モリブデン青吸光光度法は、イオン状シリカが七モリブデン酸六アンモニウムと反応して生成するヘテロポリ化合物をＬ(＋)−アスコルビン酸で還元してモリブデン青に変え、その吸光度を測定してシリカを定量する方法である。

ここで、モリブデン黄吸光光度法を利用してシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定装置として、例えば、測定波長の切り替えにより、低濃度のシリカ濃度と、高濃度シリカ濃度とを測定することができるシリカ濃度測定装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、モリブデン黄吸光光度法においては、ＪＩＳＫ０１０１に記載されているように、４１０〜４５０ｎｍの吸光度を測定するとされているが、低濃度のシリカ濃度を精度よく測定することが難しかった。

これに対し、モリブデン黄吸光光度法による測定を行うシリカ濃度測定装置において、３４０ｎｍ〜４００ｎｍのピーク波長を有する発光ダイオードを光源として、検査水と試薬とを反応させた反応溶液の透過率測定を行うシリカ濃度測定装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載のシリカ濃度測定装置は、低濃度のシリカ濃度を精度よく検出できるとされる。

特許第４８９４００３号公報特許第３３５３０９６号公報

しかし、低濃度のシリカ濃度を測定するための測定波長においては、未反応の試薬自体が光を吸収する傾向があるため、試薬の添加量のばらつきによって、シリカ濃度に±０．１ｍｇＳｉＯ_２／Ｌ程度の誤差が生じ得る。そのため、０．１ｍｇＳｉＯ_２／Ｌのシリカ濃度の違いを正確に検出することが難しく、シリカ濃度を精度よく検出できない場合があった。従って、試薬の添加量にばらつきがあっても、シリカ濃度を精度よく検出することが望まれる。

本発明は、試薬の添加量にばらつきがあっても、シリカ濃度を精度よく検出することができるシリカ濃度測定装置を提供することを目的とする。

本発明は、モリブデン黄吸光光度法により検査水のシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定装置であって、試薬が充填された試薬パックと、前記試薬パックに接続される弾性チューブと、を有し、ローラポンプを駆動して前記弾性チューブをしごくことにより、前記弾性チューブを介して、前記試薬パック内の試薬を測定セルに向けて所定量注入する試薬カートリッジと、試薬が添加された検査水における３７０〜４００ｎｍの波長の吸光度を測定する吸光度測定部と、前記吸光度測定部により測定される試薬が添加された検査水の吸光度について、試薬が添加されてから第１時間経過後の検査水の吸光度と、試薬が添加されてから前記第１時間よりも長い第２時間経過後の検査水の吸光度との変化量を算出する変化量算出部と、前記変化量算出部により算出された吸光度の変化量に基づいて、シリカ濃度を検出するシリカ濃度検出部と、を備えるシリカ濃度測定装置に関する。

また、前記第２時間は、検査水と試薬との反応が終了した試薬反応終了時間であることが好ましい。

また、前記第１時間は、検査水に試薬が添加されてから３分以内であることが好ましい。

本発明によれば、試薬の添加量にばらつきがあっても、シリカ濃度を精度よく検出することができるシリカ濃度測定装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るシリカ濃度測定装置１の全体構成を示す図である。試薬Ｗ２の添加量がばらついた場合において、検査水Ｗ１のシリカ濃度と吸光度との関係を示すグラフである。検査水Ｗ１のシリカ濃度が０ｍｇＳｉＯ_２／Ｌと０．１ｍｇＳｉＯ_２／Ｌとの場合において、測定波長と検査水Ｗ１の吸光度との関係を示すグラフである。検査水Ｗ１のシリカ濃度が０ｍｇＳｉＯ_２／Ｌ（蒸留水）と０．１ｍｇＳｉＯ_２／Ｌと０．２ｍｇＳｉＯ_２／Ｌの場合において、試薬添加開始からの経過時間と、検査水Ｗ１の吸光度と、の関係を示すグラフである。検査水Ｗ１と試薬Ｗ２との反応後において検査水Ｗ１のシリカ濃度と吸光度との相関関係（検量線）示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るシリカ濃度測定装置１について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るシリカ濃度測定装置１の全体構成を示す図である。

本実施形態のシリカ濃度測定装置１は、モリブデンイエロー法（モリブデン黄吸光光度法）により検査水Ｗ１のシリカ濃度を測定する装置である。図１に示すように、シリカ濃度測定装置１は、測定セル２と、試薬注入部３と、吸光度測定部の一部を構成する光学検出部４と、攪拌部５と、表示部６と、制御部１０と、検査水導入ラインＬ１と、検査水排出ラインＬ２と、を備える。本明細書における「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。

測定セル２は、シリカ濃度を測定する検査水Ｗ１を収容する容器である。測定セル２は、不透明の樹脂材料により形成されている。測定セル２は、その側壁に一対の光透過窓２１，２２が形成されている。光透過窓２１，２２には、透明な板材２１１，２２１が嵌め込まれている。

検査水導入ラインＬ１は、測定セル２への検査水Ｗ１の導入を行うラインである。検査水導入ラインＬ１は、図１に示すように、測定セル２の光透過窓２１，２２よりも下方の側壁に接続されている。検査水導入ラインＬ１は、測定セル２へ検査水Ｗ１を導入する流路である。検査水導入ラインＬ１には、電磁弁２３が設けられている。電磁弁２３は、検査水Ｗ１を採取する際に用いられる弁である。電磁弁２３の開閉は、制御部１０から出力される駆動信号により制御される。

検査水排出ラインＬ２は、測定セル２からの検査水Ｗ１（試薬Ｗ２を含む）の排出を行うラインである。検査水排出ラインＬ２は、図１に示すように、測定セル２の光透過窓２１，２２よりも上方の側壁に接続されている。検査水排出ラインＬ２は、測定セル２から検査水Ｗ１を排出する流路である。

試薬注入部３は、測定セル２の内部へ試薬Ｗ２を注入する設備である。試薬注入部３は、試薬Ｗ２を内部に保持しており、所望の量の試薬Ｗ２を測定セル２の内部に吐出して供給する。試薬Ｗ２には、検査水Ｗ１に含まれるシリカと反応して、発色する呈色物質が配合されている。本実施形態では、モリブデンイエロー法によりシリカ濃度を測定しており、試薬としては、七モリブデン酸六アンモニウムおよび無機酸を含む水溶液を用いる。本実施形態に好適な一液型の試薬水溶液の組成は、本願の出願人による特許第５１６９８０９号公報に詳細に開示されているため、当該特許文献を引用して詳細な説明を省略する。

試薬注入部３は、試薬カートリッジ３１と、ローラポンプ機構３２と、を備える。試薬カートリッジ３１は、試薬Ｗ２（上述した一液型の試薬水溶液）が充填された試薬パック（不図示）と、試薬パックに一端側が接続され且つ他端にノズルを有する弾性チューブとからなる注入体（不図示）とが収納された容器である。

ローラポンプ機構３２は、図１に示すように、測定セル２の上方に設けられている。ローラポンプ機構３２の上部には、カートリッジ差込口３３が設けられている。試薬カートリッジ３１は、カートリッジ差込口３３に着脱自在に装着される。

ローラポンプ機構３２は、ローラポンプ３４を備える。ローラポンプ３４を駆動して、試薬カートリッジ３１に収納された注入体の弾性チューブをしごくことにより、試薬パック内の試薬Ｗ２をノズルから測定セル２に向けて注入することができる。ローラポンプ３４の駆動は、制御部１０から出力される駆動信号により制御される。

光学検出部４は、試薬Ｗ２と共に攪拌された検査水Ｗ１の吸光度を測定する設備である。光学検出部４は、図１に示すように、第１発光素子４１と、第２発光素子４２と、発光基板４３と、第１受光素子４４と、第２受光素子４５と、受光基板４６と、を備える。

第１発光素子４１及び第２発光素子４２は、発光基板４３に実装されている。第１発光素子４１及び第２発光素子４２は、測定セル２の光透過窓２１に向けて光を照射する素子である。第１発光素子４１及び第２発光素子４２は、それぞれ発光波長の異なるＬＥＤ（発光ダイオード）により構成される。本実施形態においては、第１発光素子４１は、低濃度のシリカ濃度を測定するために、３７５ｎｍの波長（低濃度測定波長）の光を発光可能な発光素子である。第２発光素子４２は、高濃度のシリカ濃度を測定するために、４５０ｎｍの波長（高濃度測定波長）の光を発光可能な発光素子である。なお、第１発光素子４１において低濃度測定波長として３７５ｎｍを選択した理由については後述する。
第１発光素子４１及び第２発光素子４２の点灯／消灯は、制御部１０から出力される駆動信号により制御される。

第１受光素子４４及び第２受光素子４５は、受光基板４６に実装されている。第１受光素子４４及び第２受光素子４５は、測定セル２の光透過窓２２を通過した透過光を受光する素子である。第１受光素子４４及び第２受光素子４５は、フォトトランジスタにより構成される。第１受光素子４４及び第２受光素子４５は、受光した透過光量に対応した検出値信号を制御部１０に出力する。

攪拌部５は、測定セル２の内部に収容された検査水Ｗ１及び試薬Ｗ２を攪拌する設備である。図１に示すように、攪拌部５は、測定セル２の底部に設けられている。攪拌部５は、攪拌子５１と、ステータコイル５２と、を備える。攪拌子５１は、測定セル２の底部に、回転可能に配置されている。ステータコイル５２は、測定セル２の周囲を囲むようにリング状に形成された電磁誘導コイルである。ステータコイル５２に駆動電流を供給すると、電磁誘導の作用により、測定セル２の底部に配置された攪拌子５１が非接触で回転する。ステータコイル５２の動作は、制御部１０から供給される駆動電流により制御される。

表示部６は、測定した検査水Ｗ１のシリカ濃度の測定値やシリカ濃度測定装置１の動作状況等を表示する装置である。表示部６は、液晶表示パネルにより構成される。

制御部１０は、シリカ濃度測定装置１の動作を制御する装置である。制御部１０は、第１発光素子４１、第２発光素子４２を制御する。制御部１０は、第１受光素子４４及び第２受光素子４５からの出力を受信する。制御部１０は、光学検出部４により検出された吸光度に基づいて、検査水Ｗ１に含まれるシリカ成分の濃度を測定する。制御部１０は、測定した検査水Ｗ１のシリカ濃度の測定値を表示部６に表示させる。制御部１０は、後述する検量線を、測定波長毎に内部のメモリに格納している。

制御部１０は、低濃度のシリカ濃度を測定するために、吸光度測定部の一部を構成する吸光度算出部１１と、変化量算出部１２と、計時部１３と、シリカ濃度検出部１４と、を有する。

吸光度算出部１１は、光学検出部４により検出された透過光量の検出値に基づいて、第１時間Ｔ１及び第２時間Ｔ２（図４参照）において、検査水Ｗ１の吸光度を算出する。これにより、本実施形態においては、光学検出部４及び吸光度算出部１１は、試薬Ｗ２が添加された検査水Ｗ１における３７５ｎｍの吸光度を測定する。

第１時間Ｔ１は、試薬Ｗ２が添加された直後の時間である（図４参照）。第１時間Ｔ１は、好ましくは、検査水Ｗ１に試薬Ｗ２が添加されてから３分以内である。なお、第１時間Ｔ１は、規定量の試薬Ｗ２の添加を実行可能な範囲で、規定量の試薬Ｗ２の添加が完了された直後に近い時間が採用される。本実施形態においては、第１時間Ｔ１は、２分程度である（図４参照）。また、試薬Ｗ２の添加操作に要する時間が極く短時間の場合には、第１時間Ｔ１は、検査水Ｗ１に試薬Ｗ２が添加された時間と同時である０分であってもよい。

第２時間Ｔ２は、検査水Ｗ１と試薬Ｗ２との反応が終了した試薬反応終了時間である（図４参照）。第２時間Ｔ２は、検査水Ｗ１と試薬Ｗ２との呈色反応がほぼ完結し、検査水Ｗ１の発色が安定する時間であり、予め試験等により求められた時間であって、予め制御部１０のメモリ（不図示）に記憶されている。本実施形態においては、第２時間Ｔ２は、試薬Ｗ２の添加が開始されてから、２０分程度である（図４参照）。

計時部１３は、第２時間Ｔ２を計時する。計時部１３により計時された第２時間Ｔ２において、吸光度算出部１１は、検査水Ｗ１の吸光度を算出する。

変化量算出部１２は、光学検出部４及び吸光度算出部１１により測定される試薬Ｗ２が添加された検査水Ｗ１の吸光度について、試薬Ｗ２が添加されてから第１時間Ｔ１経過後の検査水Ｗ１の吸光度Ａ１と、試薬Ｗ２が添加されてから第１時間Ｔ１よりも長い第２時間Ｔ２経過後の検査水Ｗ１の吸光度Ａ２との変化量、すなわち差分Ａ２−Ａ１を算出する。

シリカ濃度検出部１４は、変化量算出部１２により算出された吸光度の変化量（差分）に基づいて、シリカ濃度を検出する。具体的には、シリカ濃度検出部１４は、算出された吸光度の変化量（差分）を検査水Ｗ１の吸光度と見做し、この吸光度に対してシリカ濃度と吸光度との検量線（図５参照）を用いて検査水Ｗ１中のシリカ濃度を求める。検量線は、予めシリカ標準液を用いてシリカ濃度と吸光度との関係線として作成されており、制御部１０のメモリ（不図示）に記憶されている。本実施形態においては、メモリ（不図示）には、検査水Ｗ１の吸光度とシリカ濃度との検量線として、検査水Ｗ１と試薬Ｗ２との呈色反応が完結された状態で作成された検量線が記憶されている。

次に、従来の問題点と本発明の態様とについて、図２を参照しながら説明する。図２は、試薬Ｗ２の添加量がばらついた場合において、検査水Ｗ１のシリカ濃度と吸光度との関係を示すグラフである。

従来、モリブデンイエロー法において、特に低濃度のシリカ濃度を検出する場合に、検査水Ｗ１の３７５ｎｍ程度の吸光度を測定しても、図２に示すように、測定した吸光度の値が、試薬Ｗ２の添加量のばらつき（添加誤差）によって異なる傾向があった。このような傾向となる原因は、試薬の性質にあり、低濃度のシリカ濃度を測定するための測定波長において、検査水Ｗ１中の存在量不明のシリカ成分に対して過剰に添加された試薬Ｗ２のうち、未反応の試薬Ｗ２が光を吸収する傾向があるためである。

具体的には、図２に示すグラフにおいて、試薬Ｗ２の添加量がばらついていてもシリカ濃度が高いと吸光度が高くなるという傾向は同じである。しかし、試薬Ｗ２の添加誤差によって、試薬Ｗ２の添加量が標準よりも少ない場合には一番下の右上がりの直線状のグラフ（白三角のマーカ）となり、試薬Ｗ２の添加量が標準の場合には真中の右上がりの直線状のグラフ（白丸のマーカ）となり、試薬Ｗ２の添加量が標準よりも多い場合には一番上の右上がりの直線状のグラフ（黒丸のマーカ）となる。例えば、図２に示すように、吸光度が０．０２５Ａｂｓである場合に、試薬Ｗ２の添加量が標準のときにはシリカ濃度が０．０８ｍｇＳｉＯ_２／Ｌ程度であり、試薬Ｗ２の添加量が標準よりも多いときにはシリカ濃度が０．０２２ｍｇＳｉＯ_２／Ｌ程度である。このように、吸光度が同じであっても、試薬Ｗ２の添加誤差によって、シリカ濃度が異なる結果となっていた。

また、図２に示すグラフにおいて、未反応の試薬Ｗ２が光を吸収する傾向があるため、シリカ濃度が０ｍｇＳｉＯ_２／Ｌにおいて、吸光度が検出されている。詳細には、シリカ濃度が０ｍｇＳｉＯ_２／Ｌにおいて、試薬Ｗ２の添加量が標準よりも少ない場合には吸光度が０．０１Ａｂｓ程度となっており、試薬Ｗ２の添加量が標準の場合には吸光度が０．０２Ａｂｓ程度となっており、試薬Ｗ２の添加量が標準よりも多い場合には吸光度が０．０２３Ａｂｓ程度となっている。つまり、シリカ濃度が０ｍｇＳｉＯ_２／Ｌにおいて、未反応の試薬Ｗ２が光を吸収しており、吸光度が検出されていると考えられる。

そのため、測定波長が同じであっても、試薬Ｗ２の添加量のばらつき（添加誤差）によって吸光度に差が生じるため、吸光度を測定しても、シリカ濃度が高いのか又は試薬Ｗ２の添加量が多いのかを区別できないという問題点があった。

そこで、本発明は、試薬Ｗ２の添加量のばらつき（添加誤差）の影響を受けずにシリカ濃度を検出するために、モリブデンイエロー法において検査水Ｗ１に試薬Ｗ２を添加しても発色に時間を要するという性質を利用し、測定操作の構成を改良したものである。本発明は、上述したように、検査水Ｗ１に試薬Ｗ２を添加した直後の時間（第１時間Ｔ１）と、試薬Ｗ２を添加してから所定時間（第２時間Ｔ２）経過後において、吸光度の変化量を算出して、この吸光度の変化量に基づいてシリカ濃度を検出するように構成される。

ここで、本実施形態においては、前述の通り、第１発光素子４１において低濃度のシリカ濃度を測定する測定波長として３７５ｎｍを選択している。測定波長として３７５ｎｍを選択した理由について、図３を参照しながら説明する。図３は、検査水Ｗ１のシリカ濃度が０ｍｇＳｉＯ_２／Ｌと０．１ｍｇＳｉＯ_２／Ｌとの場合において、測定波長と検査水Ｗ１の吸光度との関係を示すグラフである。

本発明は、モリブデンイエロー法においては検査水Ｗ１に試薬Ｗ２を添加しても発色に時間を要するため、試薬Ｗ２を添加した直後の時間（第１時間Ｔ１）と、試薬Ｗ２を添加してから所定時間（第２時間Ｔ２）経過後において、吸光度の変化量を算出することができ、この吸光度の変化量に基づいてシリカ濃度を検出することで、試薬Ｗ２の添加量の変化による測定誤差を低減して、シリカ濃度を精度よく測定することができるという知見から想到した発明である。

そのため、シリカ濃度を精度よく測定するためには、シリカ濃度が０ｍｇＳｉＯ_２／Ｌと０．１ｍｇＳｉＯ_２／Ｌとにおいて、吸光度の変化量を算出するため、吸光度の差が大きいことが好ましい。図３によれば、測定波長が４８０ｎｍよりも大きいと、シリカ濃度が０ｍｇＳｉＯ_２／Ｌと０．１ｍｇＳｉＯ_２／Ｌとにおいて、吸光度の差が小さくなるため、測定波長は４８０ｎｍ以下であることが好ましい。
また、シリカ濃度が０ｍｇＳｉＯ_２／Ｌにおいて、未反応の試薬Ｗ２の影響を少なくするため、吸光度が高くないことが好ましい。図３によれば、測定波長が３６０ｎｍよりも小さいとシリカ濃度が０ｍｇＳｉＯ_２／Ｌにおいて吸光度が高くなるため、測定波長は３６０ｎｍ以上であることが好ましい。
従って、図３において、シリカ濃度を精度よく測定するための測定波長は、３６０〜４８０ｎｍの範囲（図３における範囲Ｈ１）であることが好ましい。

更に、シリカ濃度を一層精度よく測定するための測定波長は、シリカ濃度が０ｍｇＳｉＯ_２／Ｌと０．１ｍｇＳｉＯ_２／Ｌとの場合において、吸光度の差が大きいことが明確な範囲が好ましく、また、シリカ濃度が０ｍｇＳｉＯ_２／Ｌの場合において、吸光度が高くないことが明確な範囲が好ましい。そのため、シリカ濃度を一層精度よく測定するための測定波長は、３７０〜４００ｎｍの範囲（図３における範囲Ｈ２）であることが更に好ましい。また、本実施形態においては、測定波長として３７５ｎｍを選択した。３７５ｎｍの測定波長は、３７０〜４００ｎｍの範囲に含まれている。

次に、上記のように構成されたシリカ濃度測定装置１の動作について、図１、図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、検査水Ｗ１のシリカ濃度が０ｍｇＳｉＯ_２／Ｌ（蒸留水）と０．１ｍｇＳｉＯ_２／Ｌと０．２ｍｇＳｉＯ_２／Ｌの場合において、試薬添加開始からの経過時間と、検査水Ｗ１の吸光度と、の関係を示すグラフである。図５は、検査水Ｗ１と試薬Ｗ２との呈色反応が完結された状態で作成された検査水Ｗ１のシリカ濃度と吸光度との相関関係を示すグラフ（検量線）である。

本実施形態の動作の説明においては、低濃度のシリカ濃度を測定する動作について説明する。具体的には、第１発光素子４１を発光させて、試薬Ｗ２が添加された検査水Ｗ１における３７５ｎｍの波長の吸光度を測定する場合について説明する。

まず、図１に示すように、測定セル２内には、前回の測定時に導入された検査水Ｗ１が貯留されている。この状態で、制御部１０は、検査水導入ラインＬ１に設けられた電磁弁２３を開状態になるように制御する。これにより、新たな検査水Ｗ１として、検査水Ｗ１は、検査水導入ラインＬ１から測定セル２へ導入される。制御部１０は、測定セル２の内部が新たな検査水Ｗ１で置換され、且つ所定量が貯留されると、電磁弁２３を閉状態になるように制御する。

次に、制御部１０は、試薬注入部３のローラポンプ３４を駆動して、試薬カートリッジ３１から測定セル２に向けて試薬Ｗ２を所定量注入させる。また同時に、制御部１０は、攪拌部５のステータコイル５２を制御して、攪拌子５１を回転させる。

検査水Ｗ１と試薬Ｗ２とを攪拌したときに、検査水Ｗ１にシリカ成分が含まれる場合、試薬Ｗ２に含まれる七モリブデン酸六アンモニウムがこのシリカ成分と反応し、検査水Ｗ１が黄色に発色する。制御部１０は、光学検出部４において３７５ｎｍの波長の光を発光する第１発光素子４１を点灯させる。制御部１０は、光学検出部４において第１受光素子４４から透過光量の検出値信号を取得する。

吸光度算出部１１は、図４に示すように、第１時間Ｔ１及び第２時間Ｔ２において、光学検出部４により検出された透過光量の検出値に基づいて、検査水Ｗ１の吸光度を算出する。第１時間Ｔ１は、試薬Ｗ２が添加された直後の時間であり、本実施形態においては、検査水Ｗ１に試薬Ｗ２が添加されてから２分程度である。また、第２時間Ｔ２は、検査水Ｗ１と試薬Ｗ２との反応が終了した試薬反応終了時間であり、本実施形態においては、２０分程度である。計時部１３は、第２時間Ｔ２を計時する。

そして、シリカ濃度検出部１４は、変化量算出部１２により算出された吸光度の変化量（差分）に基づいて、シリカ濃度を検出する。シリカ濃度検出部１４は、図５に示す検査水Ｗ１の吸光度とシリカ濃度との検量線を参照して、算出された吸光度の変化量（差分）を検査水Ｗ１の吸光度と見做し、この吸光度から検査水Ｗ１中のシリカ濃度を求める。これにより、試薬Ｗ２の添加量にばらつきがあっても、試薬Ｗ２の添加量の変化に影響を受けずに、シリカ濃度を精度よく検出することができる。シリカ濃度検出部１４により検出されたシリカ濃度は、制御部１０により、表示部６に表示される。

上述した本実施形態のシリカ濃度測定装置１によれば、例えば、以下のような効果が奏される。
本実施形態のシリカ濃度測定装置１においては、モリブデン黄吸光光度法により検査水Ｗ１のシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定装置１であって、試薬Ｗ２が添加された検査水Ｗ１における３７５ｎｍの波長の吸光度を測定する吸光度測定部（光学検出部４及び吸光度算出部１１）と、吸光度測定部（光学検出部４及び吸光度算出部１１）により測定される試薬Ｗ２が添加された検査水Ｗ１の吸光度について、試薬Ｗ２が添加されてから第１時間Ｔ１経過後の検査水Ｗ１の吸光度Ａ１と、試薬Ｗ２が添加されてから第１時間Ｔ１よりも長い第２時間Ｔ２経過後の検査水Ｗ１の吸光度Ａ２との変化量（すなわち、差分Ａ２−Ａ１）を算出する変化量算出部１２と、変化量算出部１２により算出された吸光度の変化量に基づいて、シリカ濃度を検出するシリカ濃度検出部１４と、を備える。そのため、吸光度の変化量に基づいてシリカ濃度を検出することができるため、試薬Ｗ２の添加量にばらつきがあっても、シリカ濃度を精度よく検出することができる。

また、本実施形態のシリカ濃度測定装置１においては、第２時間Ｔ２は、検査水Ｗ１と試薬Ｗ２との反応が終了した試薬反応終了時間である。そのため、検査水Ｗ１と試薬Ｗ２との反応が終了しているため、吸光度を安定させた状態で、変化量算出部１２は、吸光度の変化量を算出することができる。これにより、シリカ濃度を一層精度よく検出することができる。

また、本実施形態のシリカ濃度測定装置１においては、第１時間Ｔ１は、検査水Ｗ１に試薬Ｗ２が添加されてから３分以内である。そのため、変化量算出部１２は、検査水Ｗ１と試薬Ｗ２との反応が終了する前の検査水Ｗ１の吸光度Ａ１と、第２時間Ｔ２経過後の検査水Ｗ１の吸光度Ａ２の変化量（すなわち、差分Ａ２−Ａ１）を精度よく算出することができる。これにより、シリカ濃度を一層精度よく検出することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、前記実施形態においては、検査水Ｗ１の測定波長を３７５ｎｍとしたが、これに制限されない。前記実施形態においても示したように、検査水Ｗ１の測定波長は、３６０〜４８０ｎｍの波長の範囲であることが好ましく、３７０〜４００の波長の範囲であることが更に好ましい。

また、前記実施形態においては、低濃度のシリカ濃度を検出する際に検査水Ｗ１における３７５ｎｍの波長の吸光度の変化量を算出してシリカ濃度を検出するように構成したが、これに制限されない。例えば、高濃度のシリカ濃度を検出する際に、例えば検査水Ｗ１における４５０ｎｍの波長の吸光度の変化量を算出してシリカ濃度を検出するように構成してもよい。

１シリカ濃度測定装置
４光学検出部（吸光度測定部）
１１吸光度算出部（吸光度測定部）
１２変化量算出部
１４シリカ濃度検出部
Ｗ１検査水
Ｗ２試薬

Claims

モリブデン黄吸光光度法により検査水のシリカ濃度を測定するシリカ濃度測定装置であって、
試薬が充填された試薬パックと、前記試薬パックに接続される弾性チューブと、を有し、ローラポンプを駆動して前記弾性チューブをしごくことにより、前記弾性チューブを介して、前記試薬パック内の試薬を測定セルに向けて所定量注入する試薬カートリッジと、
試薬が添加された検査水における３７０〜４００ｎｍの波長の吸光度を測定する吸光度測定部と、
前記吸光度測定部により測定される試薬が添加された検査水の吸光度について、試薬が添加されてから第１時間経過後の検査水の吸光度と、試薬が添加されてから前記第１時間よりも長い第２時間経過後の検査水の吸光度との変化量を算出する変化量算出部と、
前記変化量算出部により算出された吸光度の変化量に基づいて、シリカ濃度を検出するシリカ濃度検出部と、
を備えるシリカ濃度測定装置。
前記第２時間は、検査水と試薬との反応が終了した試薬反応終了時間である
請求項１に記載のシリカ濃度測定装置。
前記第１時間は、検査水に試薬が添加されてから３分以内である
請求項１又は２に記載のシリカ濃度測定装置。