JP6531483B2 - 溶存成分の濃度測定装置及び方法 - Google Patents
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Description
そこで、冷却水系等においては、循環水中の溶存成分濃度を、現場にてオンラインやバッチで測定することが行われている。
また、現場で多くのサンプルを分析するために、測定に要する時間の短縮が望まれている。
即ち、本発明は以下を要旨とする。
本発明の一態様では、測定する溶存成分の濃度が既知の、温度が異なる複数の標準サンプル水に対して、可視光を照射した際の透過率又は吸光度を測定し、その測定値の経時変化を含む情報を記憶部5に入力して記憶させる。一方、溶存成分濃度を測定するべき未知サンプル水について温度と可視光の透過率又は吸光度を測定して測定値を演算部4に入力する。演算部4では、記憶部5に記憶された各温度の標準サンプル水の透過率又は吸光度の測定値に基づいて作成された各温度毎の検量線の中から、未知サンプル水の温度に対応する検量線(未知サンプル水の温度と同一の温度の検量線又は未知サンプル水の温度に最も近い温度の検量線)を選択し、この検量線に基づいて、未知サンプル水の透過率又は吸光度の測定値から、未知サンプル水の溶存成分濃度を求める。
なお、上記の未知サンプル水の温度に対応する検量線として、未知サンプル水の温度よりも高いか低いかを問うことなく、未知サンプル水の温度に最も近い温度の検量線を選択してもよく、未知サンプル水の温度よりも高い温度であって、未知サンプル水の温度に最も近い温度の検量線(検量線1という)を選択してもよく、未知サンプル水の温度よりも低い温度であって、未知サンプル水の温度に最も近い温度の検量線(検量線2という)を選択してもよく、検量線1と検量線2とに基づき補間して作成した検量線に基づいて未知サンプル水の溶存成分濃度を求めるようにしてもよい。
本発明の別の態様では、測定する溶存成分の濃度が既知の、温度が異なる複数の標準サンプル水に対して、可視光を照射した際の透過率又は吸光度を測定し、その測定値の経時変化を含む情報を記憶部5に入力して記憶させる。一方、演算部4では、この記憶部5から取得した測定値の経時変化から、各温度毎に測定値が安定するに要する時間を決定し、これを未知サンプル水の測定値の読み込みタイミングとし、未知サンプル水について測定された温度に対して決定された読み込みタイミングにおける透過率又は吸光度の測定値を取り込む。この場合においても、上記態様Iと同様に、演算部4では、記憶部5からの情報に基づいて、各温度の標準サンプル水の透過率又は吸光度の測定値に基づいて、各温度毎の検量線が作製され、未知サンプル水の温度に対応する検量線(未知サンプル水の温度と同一の温度の検量線又は未知サンプル水の温度に最も近い温度の検量線(検量線1又は検量線2、あるいは検量線1と検量線1から補間して作成した検量線))を選択して、この検量線に基づいて、未知サンプル水の透過率又は吸光度の測定値から、未知サンプル水の溶存成分濃度を求めることが好ましい。
光路長10mm、光路幅10mm、高さ45mm、外幅12.5mmのポリスチレン製の測定セルに、EDTA0.7重量%水溶液1.5mLを封入した。このセルに、5℃、15℃又は35℃に調整した、5mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L又は25mg/Lのポリアクリル酸ナトリウムの検水を1mL添加した後、塩化ベンゼトニウム5重量%水溶液を約20μLスポイトで滴下した。その後、攪拌・反応させて白濁を生じさせ、波長525nmで可視光線の吸光度測定を行い、吸光度とポリアクリル酸ナトリウム濃度とを各温度毎にグラフにプロットした。この結果を図2に示す。また、図2の中で調整ポリマー濃度が25mg/Lのときの各温度の吸光度を表1に示す。
25℃に調整した、5mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L又は25mg/Lのポリアクリル酸ナトリウムの検水のみを用いて、実施例1と同様に検量線を作製した。この検量線における調整ポリマー濃度が25mg/Lのときの吸光度を表1に示す。
これに対して、実施例1では、各検水の温度を測定し、その温度に応じた検量線を適用するため、検量線が温度によって異なる場合や、定量的な温度補正が適用できない測定対象であっても、精度良く溶存成分の濃度を換算できる。
光路長10mm、光路幅10mm、高さ45mm、外幅12.5mmのポリスチレン製の測定セルに、硫酸8重量%、七モリブデン酸六アンモニウム四水和物0.5重量%および酒石酸アンチモニルカリウム0.05重量%からなるリン酸分析試薬を封入し、温度を25℃に調整した各濃度のリン酸の検水を1mL添加した後、アスコルビン酸0.05gを添加し、攪拌、反応させて波長660nmの可視光線の吸光度測定を行い、吸光度とリン酸濃度との関係をグラフにプロットして検量線を作成した。
上述の通り作成した検量線をもとに、屋外の現場で種々の温度で求めた実機冷却水のリン酸濃度の測定値(従来例)をJIS法による測定値と比較した結果を図3に示す。従来法とJIS法との相関係数は0.94であった。
5℃、15℃、25℃、35℃の各温度において、比較例2と同様に10mg−PO4 3−/Lのリン酸溶液について測定した際の、吸光度の経時変化を図4に示す。図4より、吸光度は時間の経過とともに増加した後、一定の反応時間で安定した吸光度を維持すること、および温度が異なると安定する吸光度が異なることが確認された。
図5より明らかなように、例えば、検水の温度が5℃のときであれば、吸光度が安定するには8分必要であるが、25℃であれば4分でほぼ安定する。
この結果から、サンプル水温を測定し、その温度に対する吸光度が安定するに要する時間を選択すれば、反応時間を、例えば8分から4分へと短縮することが可能であることが確認できた。
2 温度測定部
3 A/D交換器
4 演算部
5 記憶部
6 表示部
7 入力部
10 コンピュータ
Claims (2)
- 測定する溶存成分の濃度が既知である、温度の異なる複数の標準サンプル水に対して、可視光を照射した際の透過率又は吸光度の経時変化を含む情報を記憶し、この記憶データに基づいて、未知サンプル水の溶存成分濃度を求める吸光光度法による水中の溶存成分濃度の測定装置であって、該未知サンプル水の温度に基づいて、
使用する検量線、
及び
透過率又は吸光度の読み込みタイミング
を変更するように設定されている溶存成分濃度の測定装置であって、
温度の異なる複数の標準サンプル水について測定した透過率又は吸光度に基づいて、温度毎に複数の検量線が作製され、前記未知サンプル水の温度に最も近い温度の検量線を選択使用するように設定されており、
前記未知サンプル水の温度に最も近い温度の標準サンプル水の透過率又は吸光度の経時変化から、該未知サンプル水の透過率又は吸光度の読み込みタイミングを決定するように設定されていることを特徴とする水中の溶存成分濃度の測定装置。 - 測定する溶存成分の濃度が既知である、温度の異なる複数の標準サンプル水に対して、可視光を照射した際の透過率又は吸光度の経時変化を含む情報を記憶し、この記憶データに基づいて、未知サンプル水の溶存成分濃度を求める吸光光度法による水中の溶存成分濃度の測定方法であって、該未知サンプル水の温度に基づいて、
使用する検量線、
及び
透過率又は吸光度の読み込みタイミング
を変更する溶存成分濃度の測定方法であって、
温度の異なる複数の標準サンプル水について測定した透過率又は吸光度に基づいて、温度毎に複数の検量線を作製し、前記未知サンプル水の温度に最も近い温度の検量線を選択使用し、
前記未知サンプル水の温度に最も近い温度の標準サンプル水の透過率又は吸光度の経時変化から、該未知サンプル水の透過率又は吸光度の読み込みタイミングを決定することを特徴とする水中の溶存成分濃度の測定方法。
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