JP6687310B2 - Electric regeneration type ion generation and removal integrated device - Google Patents

Electric regeneration type ion generation and removal integrated device Download PDF

Info

Publication number
JP6687310B2
JP6687310B2 JP2017073166A JP2017073166A JP6687310B2 JP 6687310 B2 JP6687310 B2 JP 6687310B2 JP 2017073166 A JP2017073166 A JP 2017073166A JP 2017073166 A JP2017073166 A JP 2017073166A JP 6687310 B2 JP6687310 B2 JP 6687310B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cation
anion
exchange membrane
ion
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017073166A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018173393A (en
Inventor
洋登 増長
洋登 増長
昇 丸山
昇 丸山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichiri Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Nichiri Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichiri Manufacturing Co Ltd filed Critical Nichiri Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2017073166A priority Critical patent/JP6687310B2/en
Publication of JP2018173393A publication Critical patent/JP2018173393A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6687310B2 publication Critical patent/JP6687310B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Description

本発明は電気再生式イオン生成除去一体型装置に関するものである。主にイオンクロマトグラフほか分析用に使用される高純度酸・塩基薬品の生成や化学処理液中の不純物イオンの除去に使用される両機能を備えた一体型装置に関するものである。 The present invention relates to an electric regenerative ion generation / removal integrated device. The present invention relates to an integrated device having both functions mainly used for production of high-purity acid / base chemicals used for analysis such as ion chromatography and removal of impurity ions in a chemical treatment liquid.

従来、電気再生式イオン生成装置や電気再生式脱イオン装置はそれぞれが単独で使用される専用装置として開発されてきた。イオンクロマトグラフ装置等イオン分析装置ではそれぞれの装置が有する両機能を必要とし、組み合わせて使用してきたがそれらを一体化した装置が望まれていた。
すなわち、溶離液の生成にはイオン生成機能を、分離カラム後の脱溶離液には脱イオンの機能を備えた一体型装置で、一本化された電流で稼働し、簡略化した操作で運転可能な一体化装置の出現が期待されていた。
このような一体化装置を組み込んだイオンクロマトグラフ分析装置は、小型で携帯性を有するため、測定現場に運んでリアルタイムで分析するなど利用の拡大が期待される。
Conventionally, an electric regenerative ion generator or an electric regenerative deionizer has been developed as a dedicated device used individually. Ion analyzers such as ion chromatographs require both functions of each device, and they have been used in combination, but a device integrating them has been desired.
That is, an integrated device equipped with an ion generation function for the generation of the eluent and a deionization function for the de-eluent after the separation column is operated with a unified current and operated with a simplified operation. The emergence of a possible integrated device was expected.
Since the ion chromatograph analysis device incorporating such an integrated device is small and portable, it is expected to be expanded in use such as being carried to a measurement site for real-time analysis.

水溶液中の微量イオンの分析方法であるイオンクロマトグラフィーではイオンクロマトグラム(分析結果)のバックグラウンドを下げ、高感度な微量分析をめざすには高純度の溶離液が必須であり、しかもその取扱いには大気中の不純物の混入による汚染を防がねばならない。特に高純度の薬品レベルの溶離液を使用してもその補充や容器の交換時に触れる大気中の炭酸ガスやアンモニアガス等による汚染に注意しなければならず、その対策として分析者の手元で必要な時に必要とする濃度の溶離液を必要な量だけ安定的に生成する高純度溶離液の生成装置が提案され、一部に有効に使用されている。例えば、特許第49628812号公報に開示された高純度電解質溶液生成装置がイオンクロマトグラフ用インラインの溶離液生成装置として好適に組み込まれて使用される。 In ion chromatography, which is a method for analyzing trace ions in an aqueous solution, a high-purity eluent is essential for lowering the background of the ion chromatogram (analysis results) and aiming for highly sensitive trace analysis. Must prevent pollution due to the inclusion of impurities in the atmosphere. In particular, even when using a high-purity chemical-level eluent, care must be taken to prevent contamination by carbon dioxide gas, ammonia gas, etc. in the atmosphere that is touched when replenishing it or replacing the container. An apparatus for producing a high-purity eluent has been proposed, which is capable of stably producing an eluent having a required concentration at any time and in a required amount, and has been partially used effectively. For example, the high-purity electrolyte solution generation device disclosed in Japanese Patent No. 49682812 is preferably incorporated and used as an in-line eluent generation device for an ion chromatograph.

また、イオンクロマトグラフィーでは分析対象イオンを含む溶離液を分離カラムに注入して分析対象成分別に分離展開し、分離カラムの外に溶出する。その溶出液を不純物イオン除去装置にかけて分析対象成分以外の溶離液成分を不純物イオンとして取り除き、電気伝導度検出器にかける。
かかる不純物イオン除去装置は高感度微量分析を支えるもう一つの柱であり、イオン交換膜の持つイオンの選択透過性を極限まで追い求めた装置として特許第5019663号公報に開示されている。
この不純物イオン除去装置や前記した高純度電解質溶液生成装置のいずれも両電極間にイオン交換物質を充填して電流を流し、通液中のイオンを選択移動させつつ、同時にイオン交換物質を再生し、連続運転が可能となっている。
前記した装置のイオン生成能力やイオン除去能力はイオン濃度や電流の大きさに依存しており、使用目的にそって各装置はそれぞれ運転条件を設定して操作されるのが通常である
これに対し、全く異なる概念である一体化装置による併用または単独運転による簡潔な操作をもたらす装置の実現こそが本発明がもたらすものである。
In ion chromatography, an eluent containing the ions to be analyzed is injected into the separation column, separated and developed for each component to be analyzed, and eluted outside the separation column. The eluate is subjected to an impurity ion removing device to remove the eluent components other than the component to be analyzed as impurity ions, and then applied to an electric conductivity detector.
Such an impurity ion removing device is another pillar that supports high-sensitivity trace analysis, and is disclosed in Japanese Patent No. 5019663 as a device that pursues the ion selective permeability of the ion exchange membrane to the utmost limit.
In both the impurity ion removing device and the high-purity electrolyte solution producing device described above, an ion-exchange substance is filled between both electrodes and an electric current is passed to selectively move the ions in the solution, while simultaneously regenerating the ion-exchange substance. , Continuous operation is possible.
The ion generation ability and ion removal ability of the above-mentioned device depend on the ion concentration and the magnitude of the current, and it is usual that each device is operated by setting operating conditions according to the purpose of use. On the other hand, the realization of a device that brings about a simple operation by combined use or independent operation by an integrated device which is a completely different concept is what the present invention provides.

本発明の電気再生式イオン生成除去一体型装置に関して近接する構造、要素を示す先行技術を調べている。
先行技術は特表第2011−511290号公報で電解質溶離液リサイクルデバイス、装置および使用法について開示している。
ここでは装置図が前記公報の図1から図8まで開示されているが、その基本構成は共通しており、両電極間をそれぞれイオン交換膜で仕切り、その間に不要イオンを移動させる脱イオンゾーンと、それに隣りあわせにイオン交換膜を介してイオン濃縮ゾーンを形成している。イオンクロマトグラフィーの用法としてサプレッサーと溶離液生成装置を連結して一体化した装置として使用するもので本発明に近い。しかし、当該先行技術はリサイクル性をもたせるため、脱イオンゾーンで抜いたイオンをその隣のゾーンで溶離液用イオンとして濃縮して利用する構成となっているが、本発明では両ゾーンの係りが独立しており、構成が異なる。両電極間に溶離液生成ゾーンと、隣接して脱イオンゾーンを配置している。両ゾーンの係りはその境界にバイポーラ界面を形成して電気的には接続しているがそれぞれのゾーンで移動させるべきイオンを遮断し、水の解離イオンで再生イオンを供給し、互いに交じり合わない独立性を保っている点で大きく異なる。
We are looking into the prior art showing adjacent structures and elements for the electrically regenerable ion production and removal integrated device of the present invention.
The prior art discloses a electrolyte eluent recycling device, an apparatus and a method of use in Japanese Patent Publication No. 2011-511290.
1 to 8 of the publication are disclosed here, but the basic configuration is common, and a deionization zone in which both electrodes are partitioned by ion exchange membranes and unnecessary ions are moved between them And an ion concentrating zone is formed adjacent to it via an ion exchange membrane. As a method of using ion chromatography, a suppressor and an eluent generating device are connected and used as an integrated device, which is close to the present invention. However, in the prior art, in order to provide recyclability, the ions extracted in the deionization zone are concentrated and used as the eluent ions in the zone adjacent to the deionization zone. They are independent and have different configurations. An eluent generation zone and a deionization zone are arranged adjacent to each other between both electrodes. The relationship between both zones forms a bipolar interface at the boundary and is electrically connected, but blocks the ions to be moved in each zone, supplies regenerated ions with dissociated ions of water, and does not mix with each other. The difference is that they maintain independence.

特表第2011−511290号公報Special table No. 2011-511290 gazette

発明が解決すべき課題の第一は、一体型装置全体に高電流を流し、イオンの生成能力や脱イオンの能力を飛躍的に高め、高感度なイオン分析を安定して実施できる耐高電流構造を有することを目指す。すなわち、高感度分析を支える2大柱である高純度な電解質溶液の生成と超希薄濃度のバックグラウンドを形成し得る大きな脱イオンを達成するには高電流を安定して流せる装置であることが必須である。 The first problem to be solved by the invention is to pass a high current through the entire integrated device, dramatically increase the ion generation capacity and the deionization capacity, and to withstand high-current resistance capable of stably performing highly sensitive ion analysis. Aim to have a structure. In other words, in order to achieve the large deionization that can form a highly pure electrolyte solution and the ultra-dilute background, which are the two main pillars that support high-sensitivity analysis, a device that can stably flow a high current must be used. Required.

次いで、第二の課題は、一体型装置はイオン生成機能と脱イオン機能のいずれも互いに独立していて相互に生成対象イオンの移動が伴わない構造である。
すなわち、イオン生成機能はその目的に応じて目標とするイオン濃度に調整したイオン生成溶液を供給することこができる機能のことでイオン生成のみを単独で一体型装置を運転することも可能とすることである。また、脱イオン機能もまた同様である。
Next, the second problem is that the integrated device has a structure in which both the ion generation function and the deionization function are independent of each other and the ions to be generated are not mutually moved.
That is, the ion generation function is a function that can supply an ion generation solution adjusted to a target ion concentration according to its purpose, and it is also possible to operate the integrated device by only ion generation. That is. The deionization function is also the same.

上記第一の課題を解決するため、一体型装置の両電極間に高電流を長時間かけたときに膜焼けの原因になる電極界面やバイポーラ界面を形成するイオン交換膜に代えて、耐熱性、耐薬品性、化学的安定性に優れるフッ素系陽イオン交換膜を使用することで解決を図ろうとするものである。 In order to solve the first problem, instead of an ion exchange membrane that forms an electrode interface or a bipolar interface that causes film burn when a high current is applied for a long time between the electrodes of the integrated device, heat resistance The solution is to use a fluorinated cation exchange membrane, which has excellent chemical resistance and chemical stability.

電極界面ではいわゆる電極反応による酸化、還元作用から電極に接触する材料の劣化問題が生ずるから耐久性のあるフッ素系陽イオン交換膜を使用する。
そして電極まわりの構造的な問題、すなわち電極反応で生成する水素ガス、酸素ガス、副生成物の系内の侵入を阻止するために、系内から通水孔付膜を介して、溶液を外部に洗い出すことで解決する。そのために、通水孔付フッ素系陽イオン交換膜を好適に使用する。
At the electrode interface, a durable fluorine-based cation exchange membrane is used because the deterioration of the material in contact with the electrode occurs due to the so-called electrode reaction oxidation and reduction.
Then, in order to prevent structural problems around the electrode, that is, invasion of hydrogen gas, oxygen gas, and by-products generated by the electrode reaction into the system, the solution is discharged from the system through a membrane with water passage holes to the outside. The solution is to wash it out. Therefore, a fluorine-based cation exchange membrane with water passage holes is preferably used.

さらに、バイポーラ界面の中でも水の解離イオンを生成する界面では電気化学的反応が極めて激しく、強酸性または強塩基性の強い環境になり、界面を構成するイオン交換膜の耐久性の向上が要求される。かかるイオン交換膜としてフッ素系陽イオン交換膜を好適に使用する。
なお、各種のイオン交換膜、イオン交換樹脂を使ってバイポーラ界面を形成し、そこに高電流をかけて耐久性の比較実験をしているので後述する実験例で示すことする。
また、後述する実験例では装置内径6mmΦの円筒で最大電流密度が1A/cmの能力を有する装置であるが、その70%レべルの700mA/cmで、常時、200mAを流し比較実験を行っている。
しかし、本発明の実施例では電流変化を見るため、0から100mAまでとしているがこの電流は最大250mAまで流すことが可能である。これは既設の装置の約100倍以上の高電流を流せる能力を有することとなる。
Further, among the bipolar interfaces, electrochemical reactions are extremely intense at the interfaces that generate dissociated ions of water, resulting in an environment with strong acidity or strong basicity, and it is required to improve the durability of the ion exchange membrane that constitutes the interface. It A fluorine-based cation exchange membrane is preferably used as the ion exchange membrane.
In addition, various ion exchange membranes and ion exchange resins are used to form a bipolar interface, and a high current is applied to the bipolar interface to perform a comparative experiment of durability.
Further, the maximum current density in the cylinder of the device inner diameter 6mmΦ in experimental examples to be described below is a device having a capacity of 1A / cm 2, at 700 mA / cm 2 for the 70% level, at all times, Comparative Experiment flowing 200mA It is carried out.
However, in the embodiment of the present invention, since the current change is observed, it is set to 0 to 100 mA, but this current can flow up to 250 mA. This means that it has the ability to pass a current as high as about 100 times that of existing equipment.

上記第二の課題を解決するため、一体型装置におけるイオン生成機能部分と脱イオン機能部分の間をバイポーラ界面で接続し、生成対象イオンの脱イオン側への移動を遮断し、脱イオン側へ再生用にH+イオンないしOH-イオンを供給する構造とする。
上記手段を取り入れた本発明の電気再生式イオン形成除去一体型装置を、以下に示すこととする。
In order to solve the second problem described above, a bipolar interface is used to connect the ion generation function part and the deionization function part in the integrated device to block the movement of the ions to be generated to the deionization side, and to the deionization side. The structure is such that H + ions or OH ions are supplied for regeneration.
An electric regenerative ion formation / elimination integrated device of the present invention incorporating the above means will be shown below.

<基本構造1>
本発明の電気再生式陽イオン生成除去一体型装置(図1)である陰イオンクロマト分析用一体型装置(又は略称してアニオンクロ用一体型装置という)の基本構造について図1を参照して説明する。
電気再生式イオン生成除去一体型装置であって
(a)陽極部と
(a1)前記陽極部が陽極電極を備え、
(a2)前記陽極電極の陰極側に、接する通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M1で仕切られて
(a3)前記陽極部に排出口を備える
(b)陽イオン供給部と
(b1)前記陽イオン供給部が前記陽極部の陰極側に隣接し、前記通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M1に接して陽イオン交換体C1の充填された部屋と
(b2)前記陽イオン交換体C1の充填された部屋の他端が陽イオン交換膜M2で仕切られ、
(b3)前記陽イオン交換体C1の充填された部屋の一部に陽イオン供給用溶液入口を備える
(c)陽イオン生成部と
(c1)前記陽イオン生成部が前記陽イオン供給部の陰極側に隣接し、前記陽イオン交換膜M2に接して陽イオン交換膜で容器断面に平行に積層した部屋と
(c2)陰イオン交換体A2の充填された部屋を備え、他端にフッ素系陽イオン交換膜M3で仕切られ
(c3)前記陰イオン交換体A2の充填された部屋の一部に陽イオン生成溶液注入口又は陽イオン生成溶液出口を備え、
(c4)前記陽イオン交換膜で容器断面に平行に積層した部屋の空間の一部から陽イオン生成溶液出口又は陽イオン生成溶液注入口を備える
(d)陽イオン除去部と
(d1)前記陽イオン除去部が前記陽イオン生成部の陰極側に隣接し、前記フッ素系陽イオン交換膜M3に接して陽イオン交換体C3を充填した部屋と
(d2)前記陽イオン交換体C3の充填された部屋の他端を陽イオン交換膜M4で仕切られ、
(d3)前記陽イオン交換体C3の充填された部屋の一部に陽イオン除去用溶液入口を備え、同部屋の他部位に陽イオン除去用溶液出口を備える
(e)陽イオン排出部と
(e1)前記陽イオン排出部が前記陽イオン除去部の陰極側に隣接し、前記陽イオン交換膜M4に接して陽イオン交換体C4の充填された部屋を備え、他端に通水孔付陽イオン交換膜M5で仕切られる
(e2)前記陽イオン交換体C4の充填された部屋の一部に陽イオン排出用溶液を注入する陽イオン排出用溶液入口を備える
(f)陰極部と
(f1)前記陰極部が陰極電極を備え、
(f2)前記陰極電極の陽極側に、接する通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M5で仕切られて
(f3)前記陰極部に排出口を備える
を備える高純度塩基性溶液生成および不純物陽イオン除去一体型装置である。
<Basic structure 1>
The basic structure of an integrated apparatus for anion chromatography analysis (or abbreviated as an integrated apparatus for anion chromatography), which is an electrically regenerated cation generation / removal integrated apparatus (FIG. 1) of the present invention, will be described with reference to FIG. To do.
An electric regenerative ion generation / removal integrated device comprising: (a) an anode part, and (a1) the anode part is provided with an anode electrode,
(A2) A cathode side of the anode electrode is partitioned by a fluorine-based cation exchange membrane M1 with a water passage in contact therewith (a3) An outlet is provided in the anode part, (b) a cation supply part, and (b1) the above A cation supply section is adjacent to the cathode side of the anode section, is in contact with the fluorine-containing cation exchange membrane M1 with water passage holes, and is filled with a cation exchanger C1; and (b2) the cation exchanger C1. The other end of the filled room is partitioned by a cation exchange membrane M2,
(B3) A cation supply solution inlet is provided in a part of a chamber filled with the cation exchanger C1. (C) a cation generation unit; and (c1) the cation generation unit is a cathode of the cation supply unit. A room adjacent to the cation exchange membrane M2, which is in contact with the cation exchange membrane M2 and is laminated in parallel with the container cross section with the cation exchange membrane, and (c2) a room filled with the anion exchanger A2, and the other end is a fluorine-based cation (C3) A cation-generating solution inlet or a cation-generating solution outlet is provided in a part of the chamber filled with the anion exchanger A2, which is partitioned by the ion exchange membrane M3 (c3),
(C4) A cation-generating solution outlet or a cation-generating solution injection port is provided in a part of the space of the room laminated with the cation-exchange membrane parallel to the container cross-section. An ion removing unit is adjacent to the cathode side of the cation generating unit, is in contact with the fluorine-based cation exchange membrane M3 and is filled with a cation exchanger C3, and (d2) is filled with the cation exchanger C3. The other end of the room is partitioned by a cation exchange membrane M4,
(D3) A cation removing solution inlet is provided in a part of the room filled with the cation exchanger C3, and a cation removing solution outlet is provided in another part of the room. e1) The cation discharge unit is adjacent to the cathode side of the cation removal unit, is provided with a chamber in contact with the cation exchange membrane M4 and filled with a cation exchanger C4, and the other end is a cation exchange unit with a water passage hole. (F) Cathode part and (f1) The cathode, which is partitioned by the membrane M5, (e2) is provided with a cation discharging solution inlet for injecting a cation discharging solution into a part of the chamber filled with the cation exchanger C4. Part has a cathode electrode,
(F2) High-purity basic solution generation and impurity cations that are partitioned by a fluorinated cation exchange membrane M5 with a water passage in contact with the anode side of the cathode electrode, and (f3) have an outlet in the cathode part It is an integrated removal device.

この一体型装置では陽極側に陽イオン生成部分を、陰極側に陽イオン除去部分を備え、両部分の境目にバイポーラ界面(陰イオン交換体A2とフッ素系陽イオン交換膜M3)を形成しており、耐久性のあるフッ素系陽イオン交換膜が使われている。また、両電極部分には電極に接触して通水孔付フッ素系陽イオン交換膜が備えられている。
上記(c)陽イオン生成部で、(c3)前記陰イオン交換体A2の充填された部屋の一部に陽イオン生成溶液注入口を備えた場合は(c4)前記陽イオン交換膜で容器断面に平行に積層した部屋の空間の一部から陽イオン生成溶液出口を備えることとなるが、(c3)前記陰イオン交換体A2の充填された部屋の一部に陽イオン生成溶液出口を備えた場合は(c4)前記陽イオン交換膜で容器断面に平行に積層した部屋の空間の一部から陽イオン生成溶液注入口を備えることとなる。これは陽イオン生成溶液の流れが両部屋の界面を介して対称形をなし得るからである。
なお、図1には陽イオン除去部2にもう一つの陽イオン交換膜MMが描かれているが本発明には必須ではない。例えば、スペーサーとしてイオンの流れに影響がない中立なイオン交換膜が装着される場合などである。
In this integrated device, a cation generating portion is provided on the anode side and a cation removing portion is provided on the cathode side, and a bipolar interface (anion exchanger A2 and fluorinated cation exchange membrane M3) is formed at the boundary between both portions. And a durable fluorinated cation exchange membrane is used. Further, both electrode portions are provided with a fluorine-based cation exchange membrane having water passage holes in contact with the electrodes.
In the above (c) cation generation part, (c3) in the case where a part of the chamber filled with the anion exchanger A2 is provided with a cation generation solution injection port, (c4) the cation exchange membrane and the container cross section. The cation-generating solution outlet is provided from a part of the space of the chamber stacked in parallel with the above. (C3) The cation-generating solution outlet is provided in a part of the room filled with the anion exchanger A2. In the case (c4), the cation-generating solution injection port is provided from a part of the space of the room where the cation-exchange membrane is laminated parallel to the container cross section. This is because the flow of the cation-generating solution can have a symmetrical shape through the interface between the two chambers.
Although another cation exchange membrane MM is drawn in the cation removing unit 2 in FIG. 1, it is not essential to the present invention. For example, when a neutral ion exchange membrane that does not affect the flow of ions is attached as a spacer.

<基本構造2>
本発明の電気再生式陰イオン生成除去一体型装置(図2)である陽イオンクロマト分析用一体型装置(又は略称としてカチオンクロ一体型装置という)の基本構造について図2を参照して説明する。
電気再生式イオン生成除去一体型装置であって
(a)陰極部と
(a1)前記陰極部が陰極電極を備え、
(a2)前記陰極電極の陽極側に接する通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M1で仕切られて
(a3)前記陰極部に排出口を備える
(b)陰イオン供給部と
(b1)前記陰イオン供給部が前記陰極部の陽極側に隣接し、前記通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M1に接して陰イオン交換体A1の充填された部屋と
(b2)前記陰イオン交換体A1の充填された部屋の他端が陰イオン交換膜M2で仕切られ、
(b3)前記陰イオン交換体A1の充填された部屋の一部に陰イオン供給用溶液入口を備える
(c)陰イオン生成部と
(c1)前記陰イオン生成部が前記陰イオン供給部の陽極側に隣接し、前記陰イオン交換膜M2に接して陰イオン交換膜で容器断面に平行に積層した部屋と
(c2)陽イオン交換体C2の充填された部屋を備え、他端にフッ素系陽イオン交換膜M3で仕切られ、
(c3)前記陽イオン交換体C2の充填された部屋の一部に陰イオン生成溶液注入口又は陰イオン生成溶液出口を備え、
(c4)前記陰イオン交換膜で容器断面に平行に積層した部屋の空間の一部から陰イオン生成溶液出口又は陰イオン生成溶液注入口を備える
(d)陰イオン除去部と
(d1)前記陰イオン除去部が前記陰イオン生成部の陽極側に隣接し、前記フッ素系陽イオン交換膜M3に接して陰イオン交換体A3を充填した部屋と
(d2)前記陰イオン交換体A3の充填された部屋の他端を陰イオン交換膜M4で仕切られ、
(d3)前記陰イオン交換体A3の充填された部屋の一部に陰イオン除去用溶液入口を備え、同部屋の他部位に陰イオン除去用溶液出口を備える
(e)陰イオン排出部と
(e1)前記陰イオン排出部が前記陰イオン除去部の陽極側に隣接し、前記陰イオン交換膜M4に接して陰イオン交換体A4の充填された部屋を備え、他端に通水孔付陽イオン交換膜M5で仕切られる
(e2)前記陰イオン交換体A4の充填された部屋の一部に陰イオン排出用溶液を注入する陰イオン排出用溶液入口を備える
(f)陽極部と
(f1)前記陽極部が陽極電極を備え、
(f2)前記陽極電極の陰極側に接する通水孔付きフッ素系陽イオン交換膜M5で仕切られて、
(f3)前記陽極部に排出口を備える
を備える高純度酸性溶液生成および不純物陰イオン除去一体型装置である。
<Basic structure 2>
The basic structure of an integrated apparatus for cation chromatography analysis (or abbreviated as an integrated cation chromatography apparatus) which is an electrically regenerated anion generation and removal integrated apparatus (FIG. 2) of the present invention will be described with reference to FIG. .
An electric regeneration-type integrated ion generation / removal device, comprising: (a) a cathode part, and (a1) the cathode part includes a cathode electrode,
(A2) It is partitioned by a fluorine-based cation exchange membrane M1 with a water passage hole which is in contact with the anode side of the cathode electrode, (a3) an outlet is provided in the cathode part, (b) an anion supply part, and (b1) the anion. An ion supply part is adjacent to the anode side of the cathode part, is in contact with the fluorine-containing cation exchange membrane M1 with water passage holes, and is filled with an anion exchanger A1; and (b2) the anion exchanger A1. The other end of the filled room is partitioned by an anion exchange membrane M2,
(B3) Anion supply solution inlet is provided in a part of the room filled with the anion exchanger A1. (C) Anion generation part and (c1) The anion generation part is an anode of the anion supply part. A chamber adjacent to the side, which is in contact with the anion exchange membrane M2 and is laminated in parallel with the container cross section with the anion exchange membrane, and (c2) a chamber filled with the cation exchanger C2, and the other end is a fluorine-based cation. Partitioned by ion exchange membrane M3,
(C3) An anion generating solution injection port or an anion generating solution outlet is provided in a part of the chamber filled with the cation exchanger C2,
(C4) An anion generating solution outlet or an anion generating solution injection port is provided from a part of the space of the room laminated in parallel with the container cross section by the anion exchange membrane. (D) Anion removing section and (d1) the anion. An ion removal section is adjacent to the anion side of the anion generation section, is in contact with the fluorine-based cation exchange membrane M3 and is filled with anion exchanger A3, and (d2) is filled with the anion exchanger A3. The other end of the room is partitioned by an anion exchange membrane M4,
(D3) An anion removing solution inlet is provided in a part of the room filled with the anion exchanger A3, and an anion removing solution outlet is provided in another part of the room. e1) The anion discharging part is adjacent to the anion side of the anion removing part, is provided with a chamber in contact with the anion exchange membrane M4 and filled with the anion exchanger A4, and the other end is a cation exchange with a water passage hole. (E2) An anode part provided with an anion discharging solution inlet for injecting an anion discharging solution into a part of the chamber filled with the anion exchanger A4, which is partitioned by the membrane M5 (e2), and (f1) the anode Part is provided with an anode electrode,
(F2) It is partitioned by a fluorine-based cation exchange membrane M5 with a water passage hole which is in contact with the cathode side of the anode electrode,
(F3) A high-purity acidic solution generation and impurity anion removal integrated apparatus including a discharge port in the anode part.

この一体型装置では陰極側に陰イオン生成部分を、陽極側に陰イオン除去部分を備え、両部分の境目にバイポーラ界面(フッ素系陽イオン交換膜M3と陰イオン交換体A3)を形成しており、耐久性のあるフッ素系陽イオン交換膜が使われている。また、両電極部分には電極に接触して通水孔付フッ素系陽イオン交換膜が備えられている。
上記(c)陰イオン生成部で、(c3)前記陽イオン交換体C2の充填された部屋の一部に陰イオン生成溶液注入口を備えた場合は(c4)前記陰イオン交換膜で容器断面に平行に積層した部屋の空間の一部から陰イオン生成溶液出口を備えることとなるが、(c3)前記陽イオン交換体C2の充填された部屋の一部に陰イオン生成溶液出口を備えた場合は(c4)前記陰イオン交換膜で容器断面に平行に積層した部屋の空間の一部から陰イオン生成溶液注入口を備えることとなる。これは陰イオン生成溶液の流れが両部屋の界面を介して対称形をなし得るからである。
なお、図2には陰イオン生成部25にもう一つの陽イオン交換膜MMが描かれているが本発明には必須ではない。例えば、スペーサーとしてイオンの流れに影響がない中立なイオン交換膜が装着される場合などである。
In this integrated device, an anion generating part is provided on the cathode side and an anion removing part is provided on the anode side, and a bipolar interface (fluorine cation exchange membrane M3 and anion exchanger A3) is formed at the boundary between both parts. And a durable fluorinated cation exchange membrane is used. Further, both electrode portions are provided with a fluorine-based cation exchange membrane having water passage holes in contact with the electrodes.
In the above (c) anion generation part, (c3) in the case where an anion generation solution injection port is provided in a part of the chamber filled with the cation exchanger C2, (c4) the anion exchange membrane is a cross section of the container. Although the anion-producing solution outlet is provided from a part of the space of the chamber stacked in parallel with (c3), the anion-producing solution outlet is provided in a part of the room filled with the cation exchanger C2. In the case (c4), an anion-generating solution injection port is provided from a part of the space of the room where the anion-exchange membrane is laminated parallel to the container cross section. This is because the flow of the anion generating solution can be symmetrical through the interface of both chambers.
Note that, in FIG. 2, another cation exchange membrane MM is drawn in the anion generation part 25, but it is not essential to the present invention. For example, when a neutral ion exchange membrane that does not affect the flow of ions is attached as a spacer.

<基本構造1のイオンクロ用利用態様>
そして、上記基本構造1の陽イオン生成除去一体型装置(図1)は、陰イオンクロマトグラフィーにおける塩基性溶離液生成および不純物陽イオン除去用として組み込まれて使用される。イオンクロマトグラフ装置は主たる構成として、陽イオン源、基本構造1の陽イオン生成除去一体型装置(図1)、分離カラム、電気伝導度検出器とそれらを結ぶポンプ、配管からなる。
<Usage mode of basic structure 1 for ion chromatography>
Further, the cation generation / integration type integrated device (FIG. 1) of the basic structure 1 is incorporated and used for generation of a basic eluent and removal of impurity cations in anion chromatography. The ion chromatograph device mainly comprises a cation source, a cation generation / removal integrated device of basic structure 1 (FIG. 1), a separation column, an electric conductivity detector, a pump connecting them and a pipe.

<基本構造2のイオンクロ用利用態様>
さらに、上記基本構造2の陰イオン生成除去一体型装置(図2)は陽イオンクロマトグラフィーにおける酸性溶離液生成および不純物陰イオン除去用として組み込まれて使用される。イオンクロマトグラフ装置は主たる構成として、陰イオン源、基本構造2の陰イオン生成除去一体型装置(図1)、分離カラム、電気伝導度検出器とそれらを結ぶポンプ、配管からなる。
<Usage mode of basic structure 2 for ion chromatography>
Furthermore, the anion generation / removal integrated device of the basic structure 2 (FIG. 2) is incorporated and used for generation of acidic eluent and removal of impurity anions in cation chromatography. The ion chromatograph apparatus mainly comprises an anion source, an anion production and removal integrated apparatus of basic structure 2 (FIG. 1), a separation column, an electric conductivity detector, a pump connecting them, and piping.

<装置の単独機能運転>
基本構造1の陽イオン生成除去一体型装置(図1)にあっても、また基本構造2の陰イオン生成除去一体型装置(図2)であっても、いずれもイオン生成機能の単独運転するときはイオン除去装置に除去対象イオン溶液として純水を使い運転すればよい。
同様にイオン除去機能の単独運転するときはイオン生成装置にイオン源溶液として純水を使い運転すればよい。
<Independent function operation of the device>
Both the cation generation / elimination integrated device of the basic structure 1 (FIG. 1) and the anion generation / elimination integrated device of the basic structure 2 (FIG. 2) both independently operate the ion generation function. At this time, the ion removing device may be operated using pure water as the ion solution to be removed.
Similarly, when the ion removal function is independently operated, pure water may be used as the ion source solution in the ion generator.

高電流下で安定して大きなイオン生成能力と除去能力を発揮し、簡易な操作で運転が可能な電気再生式イオン生成除去一体型装置である。 It is an electric regeneration type integrated ion generation / removal device that stably exhibits a large ion generation capacity and removal capacity under high current and can be operated by simple operation.

電気再生式陽イオン生成除去一体型装置(基本構造1)の概略断面図である。図中、陰イオン交換体として+、陽イオン交換体として−の記号はそれぞれ固定イオン交換基の極性を表す。It is a schematic sectional drawing of an electric regeneration type cation production removal integrated device (basic structure 1). In the figure, a symbol + as an anion exchanger and a symbol − as a cation exchanger represent the polarities of the fixed ion exchange groups. 電気再生式陰イオン生成除去一体型装置(基本構造2)の概略断面図である。図中、陰イオン交換体として+、陽イオン交換体として−の記号はそれぞれ固定イオン交換基の極性を表す。It is a schematic sectional drawing of an electric regeneration type anion generation removal integrated device (basic structure 2). In the figure, a symbol + as an anion exchanger and a symbol − as a cation exchanger represent the polarities of the fixed ion exchange groups. NaOH溶液生成システムのフローチャートである。It is a flow chart of a NaOH solution generation system. 生成するNaOH溶液の電気伝導度の変化(Na+濃度)を表す。The change in electric conductivity (Na + concentration) of the produced NaOH solution is shown. 陽イオン除去システムのフローチャートである。It is a flowchart of a cation removal system.

各電流値に対する脱イオン濃度(Na+濃度)を表す。The deionization concentration (Na + concentration) for each current value is shown. 図4に図6を組み込んだNa+濃度図である。FIG. 6 is a Na + concentration diagram incorporating FIG. 6 in FIG. 測定に用いたアニオンクロマトグラフのフローチャートを表す。2 shows a flow chart of an anion chromatograph used for measurement. 得られたアニオンクロマトグラムを表す。The obtained anion chromatogram is shown. イオン生成部分1でホウ酸Na溶液を生成した時のアニオンクロマトグラフのフローチャートである。It is a flow chart of an anion chromatograph when Na borate solution is generated in the ion generation part 1.

得られたアニオンクロマトグラムを表す。The obtained anion chromatogram is shown. HCL溶液生成システムのフローチャートを示す。1 shows a flowchart of an HCL solution generation system. 生成するHCL溶液の電気伝導度の変化(Cl濃度)を表す。The change in electric conductivity (Cl concentration) of the produced HCL solution is shown. 陰イオン除去システムのフローチャートを表す。3 shows a flowchart of an anion removal system. 各電流値に対する脱イオン濃度(Cl濃度)を表す。The deionization concentration (Cl concentration) for each current value is shown.

図13に図15を組み込んだCl濃度を表す。FIG. 13 shows the Cl concentration incorporating FIG. 測定に用いたカチオンクロマトグラフのフローチャートを表す。2 shows a flow chart of a cation chromatograph used for measurement. 得られたカチオンクロマトグラムを表す。The obtained cation chromatogram is shown. 実験で用いた電気再生式脱イオン装置の耐久テストに利用した装置の概略図を示す。The schematic diagram of the apparatus used for the durability test of the electric regenerative deionization apparatus used in the experiment is shown. 実験で用いた電気再生式脱イオン装置の概略断面図を示す。中央バイポーラ界面を陰イオン交換体と通水孔付フッ素系陽イオン交換膜で形成した装置の概略断面図である。The schematic sectional drawing of the electric regenerative deionization apparatus used in the experiment is shown. It is a schematic sectional drawing of the apparatus which formed the center bipolar interface by the anion exchanger and the fluorinated cation exchange membrane with a water passage hole.

実験で用いた電気再生式脱イオン装置の概略断面図を示す。中央バイポーラ界面を陽イオン交換体と通水孔付陰イオン交換膜で形成した装置の概略断面図である。The schematic sectional drawing of the electric regenerative deionization apparatus used in the experiment is shown. It is a schematic sectional drawing of the apparatus which formed the center bipolar interface by the cation exchanger and the anion exchange membrane with a water passage hole. 実験で用いた電気再生式脱イオン装置の概略断面図を示す。中央バイポーラ界面を陰イオン交換体と通水孔付陽イオン交換膜で形成した装置の概略断面図である。The schematic sectional drawing of the electric regenerative deionization apparatus used in the experiment is shown. It is a schematic sectional drawing of the apparatus which formed the center bipolar interface with the anion exchanger and the cation exchange membrane with a water passage hole. 実験で用いた電気再生式脱イオン装置の概略断面図を示す。中央バイポーラ界面を陰イオン交換体と陽イオン交換体で形成した装置の概略断面図である。The schematic sectional drawing of the electric regenerative deionization apparatus used in the experiment is shown. It is a schematic sectional drawing of the apparatus which formed the center bipolar interface by the anion exchanger and the cation exchanger. 測定した電圧の変化を表す。印加電流200mAで電気再生式脱イオン装置の耐久試験結果である。図中の記号で×は中央部のバイポーラ界面である陰イオン交換樹脂と通水孔付フッソ系陽イオン交換膜で形成した装置(図20)での耐久試験結果である。□は中央バイポーラ界面を陰イオン交換体と通水孔付陽イオン交換膜(C66)で形成した装置(図22)での耐久試験結果である。〇は中央バイポーラ界面を陽イオン交換体と通水孔付陰イオン交換膜(AHA)で形成した装置(図21)での耐久試験結果である。△は中央バイポーラ界面を陰イオン交換体と陽イオン交換体で形成した装置(図23)での耐久試験結果である。It represents the change in the measured voltage. It is a durability test result of an electric regeneration type deionization apparatus at an applied current of 200 mA. The symbol x in the figure is the result of a durability test in an apparatus (FIG. 20) formed of an anion exchange resin, which is a bipolar interface in the central portion, and a fluorine-containing cation exchange membrane with water passage holes. The open squares are the results of the durability test in an apparatus (FIG. 22) in which the central bipolar interface was formed with an anion exchanger and a cation exchange membrane with water holes (C66). ◯ is the durability test result in the device (FIG. 21) in which the central bipolar interface was formed with a cation exchanger and an anion exchange membrane with water holes (AHA). Δ indicates the result of the durability test in the device (FIG. 23) in which the central bipolar interface was formed by an anion exchanger and a cation exchanger.

本発明について、最良の実施形態を示し、ついで実施例、実験例を詳述する。
[基本構造1の実施形態]
本発明の基本構造1の実施形態は図1に示す。
本発明の電気再生式陽イオン生成除去一体型装置の実施形態である陰イオンクロマト分析用一体型装置についてその構成と作用を、図1を参照して説明する。
電気再生式イオン生成除去一体型装置であって
(a)陽極部と
(a1)前記陽極部が陽極電極を備え、
(a2)前記陽極電極の陰極側に、接する通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M1で仕切られて
(a3)前記陽極部に排出口を備える
(b)陽イオン供給部と
(b1)前記陽イオン供給部が前記陽極部の陰極側に隣接し、前記通水孔付きフッ素系陽イオン交換膜M1に接して陽イオン交換体C1、好ましくは陽イオン交換樹脂C1の充填された部屋と
(b2)前記陽イオン交換体C1、好ましくは陽イオン交換樹脂C1の充填された部屋の他端が陽イオン交換膜M2で仕切られ、
(b3)前記陽イオン交換体C1、好ましくは陽イオン交換樹脂C1の充填された部屋の一部に陽イオン供給用溶液入口を備える
(c)陽イオン生成部と
(c1)前記陽イオン生成部が前記陽イオン供給部の陰極側に隣接し、前記陽イオン交換膜M2に接して陽イオン交換膜で容器断面に平行に積層した部屋と
(c2)陰イオン交換体A2、好ましくは陰イオン交換樹脂A2の充填された部屋を備え、他端にフッ素系陽イオン交換膜M3で仕切られ
(c3)前記陰イオン交換体A2、好ましくは陰イオン交換樹脂A2の充填された部屋の一部に陽イオン生成溶液注入口又は陽イオン生成溶液出口を備え、
(c4)前記陽イオン交換膜で容器断面に平行に積層した部屋の空間の一部から陽イオン生成溶液出口又は陽イオン生成溶液注入口を備える
(d)陽イオン除去部と
(d1)前記陽イオン除去部が前記陽イオン生成部の陰極側に隣接し、前記フッ素系陽イオン交換膜M3に接して陽イオン交換体C3、好ましくは陽イオン交換樹脂C3を充填した部屋と
(d2)前記陽イオン交換体C3、好ましくは陽イオン交換樹脂C3の充填された部屋の他端を陽イオン交換膜M4で仕切られ、
(d3)前記陽イオン交換体C3、好ましくは陽イオン交換樹脂C3の充填された部屋の一部に陽イオン除去用溶液入口を備え、同部屋の他部位に陽イオン除去用溶液出口を備える
(e)陽イオン排出部と
(e1)前記陽イオン排出部が前記陽イオン除去部の陰極側に隣接し、前記陽イオン交換膜M4に接して陽イオン交換体C4、好ましくは陽イオン交換樹脂C4の充填された部屋を備え、他端に通水孔付陽イオン交換膜M5で仕切られる
(e2)前記陽イオン交換体C4、好ましくは陽イオン交換樹脂C4の充填された部屋の一部に陽イオン排出用溶液を注入する陽イオン排出用溶液入口を備える
(f)陰極部と
(f1)前記陰極部が陰極電極を備え、
(f2)前記陰極電極の陽極側に、接する通水孔付きフッ素系陽イオン交換膜M5で仕切られて
(f3)前記陰極部に排出口を備える
を備える高純度塩基性溶液生成および不純物陽イオン除去一体型装置である。
図1に示す一体型装置は、塩基性溶離液の生成装置と不純物陽イオン除去装置を有する装置である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best mode for carrying out the present invention will be shown, and then Examples and Experimental Examples will be described in detail.
[Embodiment of Basic Structure 1]
An embodiment of the basic structure 1 of the present invention is shown in FIG.
The configuration and operation of an integrated apparatus for anion chromatography analysis, which is an embodiment of the integrated apparatus for electric cation generation / removal of the present invention, will be described with reference to FIG.
An electric regenerative ion generation / removal integrated device comprising: (a) an anode part, and (a1) the anode part is provided with an anode electrode,
(A2) A cathode side of the anode electrode is partitioned by a fluorine-based cation exchange membrane M1 with a water passage in contact therewith (a3) An outlet is provided in the anode part, (b) a cation supply part, and (b1) the above A cation supply unit is adjacent to the cathode side of the anode unit, is in contact with the fluorine-containing cation exchange membrane M1 having water passage holes , and is filled with a cation exchanger C1, preferably a cation exchange resin C1. b2) The other end of the chamber filled with the cation exchanger C1, preferably the cation exchange resin C1, is partitioned by a cation exchange membrane M2,
(B3) A cation supply part is provided in a part of a room filled with the cation exchanger C1, preferably the cation exchange resin C1, (c) a cation generation part, and (c1) the cation generation part. Is adjacent to the cathode side of the cation supply part, is in contact with the cation exchange membrane M2 and is laminated in parallel with the vessel cross section by the cation exchange membrane, and (c2) anion exchanger A2, preferably anion exchange A room filled with the resin A2 is provided, and the other end is partitioned by a fluorinated cation exchange membrane M3 (c3). The anion exchanger A2, preferably a part of the room filled with the anion exchange resin A2 is used as a cation. An ion generating solution inlet or a cation generating solution outlet is provided,
(C4) A cation-generating solution outlet or a cation-generating solution injection port is provided in a part of the space of the room laminated with the cation-exchange membrane parallel to the container cross-section. An ion removing section is adjacent to the cathode side of the cation generating section, is in contact with the fluorine-based cation exchange membrane M3 and is filled with a cation exchanger C3, preferably a cation exchange resin C3, and (d2) the cation. The other end of the chamber filled with the ion exchanger C3, preferably the cation exchange resin C3, is partitioned by a cation exchange membrane M4,
(D3) A cation removing solution inlet is provided in a part of the room filled with the cation exchanger C3, preferably the cation exchange resin C3, and a cation removing solution exit is provided in another part of the room ( e) a cation discharge part and (e1) the cation discharge part is adjacent to the cathode side of the cation removal part, is in contact with the cation exchange membrane M4, and is a cation exchanger C4, preferably a cation exchange resin C4. And a cation exchange membrane M5 with a water passage hole at the other end (e2) The cation exchanger C4, preferably a cation exchange resin C4 A (f) cathode part having a cation-exhausting solution inlet for injecting a working solution, and (f1) the cathode part having a cathode electrode,
(F2) High-purity basic solution generation and impurity cations, which are partitioned by a fluorinated cation exchange membrane M5 with a water passage hole in contact with the anode side of the cathode electrode, and (f3) have an outlet in the cathode part It is an integrated removal device.
The integrated device shown in FIG. 1 is a device having a basic eluent generation device and an impurity cation removal device.

装置の左側に陽極、右側に陰極を配置しているが左右いずれでもよく、便宜的にこの配置で示しているだけである。
装置全体はその機能によって陽極部、陽イオン供給部、陽イオン生成部、陽イオン除去部、陽イオン排出部、陰極部からなっており、図示していないが樹脂製容器に収納されている。その装置は両電極板を挟んで、陽イオン交換体充填層、陰イオン交換体充填層、陽イオン交換膜積層体、陽イオン交換膜、通水孔付フッ素系陽イオン交換膜を使って組み立てられている。樹脂製容器は例えば内径6mmΦの筒状をなし、内部が前記機能別部位間で連通しており、また、外部から溶液を注入する入口と出口を適宜に備え、全体がPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、PP(ポリプロピレン)等の絶縁性の材質で構成されている。
Although the anode is arranged on the left side and the cathode is arranged on the right side of the device, it may be arranged on either the left side or the right side, and this arrangement is only shown for convenience.
The entire device is composed of an anode part, a cation supply part, a cation generation part, a cation removal part, a cation discharge part, and a cathode part according to its function, and is housed in a resin container (not shown). The device is assembled using a cation exchanger packed layer, an anion exchanger packed layer, a cation exchange membrane laminate, a cation exchange membrane, and a fluorine-based cation exchange membrane with water passage holes, sandwiching both electrode plates. Has been. The resin container has, for example, a tubular shape with an inner diameter of 6 mmΦ, the inside communicates with the functional parts, and an inlet and an outlet for injecting a solution from the outside are appropriately provided, and the whole is PEEK (polyether ether ketone). ), PP (polypropylene), or other insulating material.

<フッ素系陽イオン交換膜>
ポリフッ化ビニルにスルホン基を末端に有するテトラフルオロエチレンを結合させたフッ素系陽イオン交換膜である登録商標Nafion膜(デュポン社製)をはじめ、登録商標セレミオンCMF膜(旭硝子社製)があげられる。
また、前記登録商標Nafion膜にはいくつかの種類が発表されているNRE-212、115、117、324、424、551のいずれも好適に用いることができる。
ポリマーの基本骨格がフッ素系化合物でなることから耐酸、耐塩基、耐熱、化学的安定性といった性状を有し、これにイオン交換基としてスルホン基を組み込んで陽イオン交換膜にしたものである。本発明ではこの性状に着目して、最も過酷な状態を来す部位に使用するものである。
<Fluorine cation exchange membrane>
Examples include registered trademark Nafion membrane (made by DuPont), which is a fluorinated cation exchange membrane in which tetrafluoroethylene having a sulfone group at the terminal is bonded to polyvinyl fluoride, and registered trademark Selemion CMF membrane (made by Asahi Glass Co., Ltd.). .
In addition, any of NRE-212, 115, 117, 324, 424, and 551 of which several types have been announced as the registered trademark Nafion membrane can be preferably used.
Since the basic skeleton of the polymer is a fluorine-based compound, it has properties such as acid resistance, base resistance, heat resistance, and chemical stability. A cation exchange membrane is obtained by incorporating a sulfone group as an ion exchange group into this. In the present invention, attention is paid to this property, and it is used for the part where the most severe condition is brought.

<通水孔付フッ素系陽イオン交換膜>
フッ素系陽イオン交換膜の全面にスリット加工等を施し、小さな通水孔を開けたものである。膜は、通常、液体を透過させにくい程に表面が緻密であるため、膜に通水孔を設けて水溶液を流せるようにしたものである。電極板に生成するガス、副反応物等を系外に排出しつつ、通水孔を経由して系内に侵入することを防ぐために、通水するのである。
<Fluorine cation exchange membrane with water holes>
The entire surface of the fluorinated cation exchange membrane is slit, etc., and small water holes are opened. Since the surface of a membrane is usually so dense that it is difficult for a liquid to permeate through it, water passages are provided in the membrane so that an aqueous solution can flow. The gas generated in the electrode plate, the side reaction product, and the like are discharged to the outside of the system, and at the same time, water is passed through in order to prevent the gas from entering the system through the water passage holes.

<イオン交換膜>
陰・陽イオン交換膜は液体の透過性が小さく、透過率は1/100-1/1000程度のものが使用される。この程度の透過率であれば、下限域で電気泳動によるイオンの移動にともない電気浸透流(イオンの周囲にある水分子がイオンと共に移動する)といわれる水の透過がみられるからである。すなわち、下限域以下では水が透過せずイオンの移動が困難になるからである。さらに上限域でイオンの選択透過性が発現する上限であり、陰イオン交換膜では陰イオンを透過させるが陽イオンを透過させない。陽イオン交換膜ではその逆の性質を有する。今日、多くの種類が開発されており、その多くが使用できる。好ましくは、耐酸化性、耐塩基性、耐熱性にすぐれたイオン交換膜である。陰イオン交換膜としては例えばネオセプタ(登録商標)AHA、AMX、ACS,AFN、AFX(トクヤマ社製)、セレミオン(登録商標) AMV,AMT,DS V,AAV,ASV,AHO,AHT,APS4(旭硝子社製)などを用いることができる。また、陽イオン交換膜としては前記フッ素系陽イオン交換膜のほかスチレン系のセレミオン(登録商標) CMV,CMD、HSF,CSO(旭硝子社製)、ネオセプタ(登録商標)C66(トクヤマ社製)などを用いることができる。
<Ion exchange membrane>
The anion / cation exchange membrane has a low liquid permeability and a permeability of about 1 / 100-1 / 1000 is used. This is because if the transmittance is at this level, water permeation called electroosmotic flow (water molecules around the ions move together with the ions) is observed along with the movement of the ions by electrophoresis in the lower limit region. That is, in the lower limit region or less, water does not permeate and it becomes difficult for ions to move. Further, it is an upper limit where the selective permeability of ions is expressed in the upper limit region, and an anion exchange membrane allows anions to pass but does not allow cations to pass. Cation exchange membranes have the opposite property. Many types are being developed today and many are available. An ion exchange membrane having excellent oxidation resistance, base resistance and heat resistance is preferable. Examples of anion exchange membranes include Neoceptor (registered trademark) AHA, AMX, ACS, AFN, AFX (manufactured by Tokuyama Corp.), Selemion (registered trademark) AMV, AMT, DS V, AAV, ASV, AHO, AHT, APS4 (Asahi Glass Manufactured by the company) can be used. Further, as the cation exchange membrane, in addition to the above-mentioned fluorine-based cation exchange membrane, styrene type selemion (registered trademark) CMV, CMD, HSF, CSO (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Neoceptor (registered trademark) C66 (manufactured by Tokuyama Corporation), etc. Can be used.

<イオン交換体>
イオン交換体はイオン交換機能を有する物質を指し、イオン交換樹脂、モノリス状有機多孔質イオン交換体などがあり、これらの単体でも混合体でもよい。またそれらが成形加工されたビーズ状、繊維状、不織布状、膜状ほかのものが扱いやすい。イオン交換体相全体として陽または陰イオンのイオン交換能を有すればこれら二種以上のイオン交換体を適宜、交互に積層しても混相してもよい。陽イオン交換樹脂としては特に制限はないが例えばアンバライト(登録商標) IR120B,DOWEX(登録商標)50WX2,50WX4,50WX8(ダウ・ケミカル社製)などを用いることができる。これらの中でも強酸性で高交換容量のイオン交換基を有するアンバライト(登録商標)IR120B、DOWEX(登録商標)50WX8が好ましい。陰イオン交換樹脂としては強塩基性で高交換容量のイオン交換基を有するアンバライト(登録商標) IRA402BL、DOWEX(登録商標)1X8、2X8等を用いることができる。
<Ion exchanger>
The ion exchanger refers to a substance having an ion exchange function, and includes an ion exchange resin, a monolithic organic porous ion exchanger, and the like, which may be a single substance or a mixture thereof. In addition, it is easy to handle beads, fibers, non-woven fabrics, films, etc., which are formed by processing them. Two or more kinds of ion exchangers may be appropriately stacked alternately or mixed as long as the entire ion exchanger phase has a cation or anion ion exchange ability. The cation exchange resin is not particularly limited, but, for example, Amberlite (registered trademark) IR120B, DOWEX (registered trademark) 50WX2, 50WX4, 50WX8 (manufactured by Dow Chemical Co.) and the like can be used. Among these, Amberlite (registered trademark) IR120B and DOWEX (registered trademark) 50WX8 which are strongly acidic and have an ion exchange group with a high exchange capacity are preferable. As the anion exchange resin, Amberlite (registered trademark) IRA402BL, DOWEX (registered trademark) 1X8, 2X8 and the like having a strongly basic ion exchange group having a high exchange capacity can be used.

<電極>
電極としては電界分布が均一で接触する通水孔フッ素系陽イオン交換膜から排出される液の通過を妨げない形状が好ましく、棒状や、網目状や、環状のものを用いることができる。材質は特に限定されるものではないが、耐腐食性のある白金が好ましい。
電源は装置本体に組み込んで内装化してもよく、外部電源を用いてもよく、直流電源が好ましいが正にバイアス変換された交流電源でもよい。なお通常運転状態で許容される電圧、電流は装置の大きさによるがおおよそ0.1-150 V,0.1-250 mAである。
<Electrode>
The electrode preferably has a shape in which the electric field is evenly distributed and which does not prevent the passage of the liquid discharged from the water-permeable fluorinated cation exchange membrane that comes into contact with the electrode, and rod-shaped, mesh-shaped or ring-shaped electrodes can be used. The material is not particularly limited, but platinum having corrosion resistance is preferable.
The power source may be incorporated in the apparatus body to be incorporated, an external power source may be used, and a direct current power source is preferable, but an alternating current power source with positive bias conversion may be used. The voltage and current allowed under normal operating conditions are approximately 0.1-150 V and 0.1-250 mA, depending on the size of the equipment.

<陽イオン供給溶液>
アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アンモニウム基(アミン基)の水酸化物等の水溶性で塩基性示す物質の総称であるアルカリ、そのほかアルカリ金属炭酸塩やアルカリ金属リン酸塩、アンモニア、アミン等である。
また、本一体型装置の脱イオン機能のみで運転する場合は純水である。
<陽イオン生成溶液>
溶離液の性状として分離カラム中の溶出展開過程で、カラム充填物固有の酸や塩基からの影響を緩和してpH環境を安定にしたものとするべく緩衝液が必要な場合がある。その場合、塩基pH域ではホウ酸、炭酸等弱酸性溶液が使用されることになる。また、緩衝液を必要としない場合は純水が使用される。
さらに、本一体型装置の脱イオン機能のみで運転する場合は純水である。
<陽イオン除去溶液>
脱イオンの対象イオンが陽イオンで、通常は、塩基性溶離液を使用して分離カラムから溶出された溶液である。また、本一体型装置の脱イオン機能のみで運転する場合はその目的対象溶液である。さらに、本一体型装置の溶離液生成機能のみで運転する場合は純水を使用する。
<陽イオン排出用溶液>
通常は、純水が使用されるが電気伝導度測定後のプロセスリサイクル液を使用してもよい。
<純水>
通常では電気伝導度が1 μS/cm以下の純水である。
<Cation supply solution>
Alkali, which is a general term for water-soluble and basic substances such as alkali metal hydroxides, alkaline earth metal hydroxides, and ammonium group (amine group) hydroxides, as well as alkali metal carbonates and alkali metal phosphates , Ammonia, amines, etc.
In addition, pure water is used when only the deionization function of the integrated device is used.
<Cation generating solution>
As the property of the eluent, a buffer solution may be necessary in order to stabilize the pH environment by mitigating the effects of acids and bases unique to the column packing during the elution and development process in the separation column. In that case, a weakly acidic solution such as boric acid or carbonic acid is used in the basic pH range. Pure water is used when no buffer is required.
Furthermore, pure water is used when operating only with the deionization function of this integrated device.
<Cation removal solution>
The ion of interest for deionization is a cation, usually a solution eluted from the separation column using a basic eluent. Further, in the case of operating only with the deionization function of this integrated device, it is the target solution. Furthermore, pure water is used when operating only with the eluent generation function of this integrated device.
<Solution for cation discharge>
Usually, pure water is used, but a process recycle liquid after measuring the electric conductivity may be used.
<Pure water>
Usually, it is pure water with an electric conductivity of 1 μS / cm or less.

(a)陽極部
陽極部は陽極電極とこれに接する通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M1で仕切られ、その陽極電極の反対側に陽イオン供給溶液出口,すなわち陽極部排出口が設けられている。
陽極電極は電源とつなぎ、通電すると通水孔付陽イオン交換膜M1を介して隣接する陽イオン供給部の陽イオン交換体C1、好ましくは陽イオン交換樹脂C1充填層に電流が伝わり、その後、陰極電極にいたるまで装置内のイオン移動、水の解離にその枢動源として機能していく。なお、通電する前に、本装置のすべてに水溶液の存在が必須であり、本体に備える溶液ないし水の注入口から水溶液が注入され、本体内部を通ってそれぞれ排出口より排出されている状態が作られている必要がある。通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M1は、他のイオン交換樹脂と同様にイオン交換能を有することから水溶液の存在下で固体電解質として働き、通電性を示す。ついで電極反応で生ずる酸化作用から周辺のイオン交換樹脂を守るため、耐酸化性のあるバリアとして機能し、あわせて生成する酸素ガスや副生成物が系内に侵入するのを防ぐため、系内から通水孔を経由して水溶液を放出させる。
(A) Anode part The anode part is partitioned by an anode electrode and a fluorinated cation exchange membrane M1 with a water passage in contact therewith, and a cation supply solution outlet, that is, an anode outlet is provided on the opposite side of the anode electrode. ing.
The anode electrode is connected to a power source, and when energized, a current is transmitted through the cation exchange membrane M1 with a water passage hole to a cation exchanger C1 in an adjacent cation supply unit, preferably a cation exchange resin C1 packed layer, and then the cathode electrode. Until then, it functions as a pivotal source for ion movement and dissociation of water in the device. It is essential that an aqueous solution be present in all of this device before it is energized, and the state in which the aqueous solution is injected from the solution or water inlet provided in the main body and then discharged from the respective outlets through the inside of the main body. Must be made. Since the fluorine-based cation exchange membrane M1 with water passage holes has an ion exchange capacity like other ion exchange resins, it functions as a solid electrolyte in the presence of an aqueous solution and exhibits electrical conductivity. Then, it protects the surrounding ion-exchange resin from the oxidation caused by the electrode reaction, functions as an oxidation-resistant barrier, and also prevents oxygen gas and by-products generated from entering the system. The aqueous solution is discharged from the water via the water passage hole.

(b)陽イオン供給部
陽イオン供給用溶液入口より、目標の濃度を有する溶離液を生成するために陽イオン源、例えばNaCO水溶液を濃度調整して、系外から陽イオン交換樹脂C1充填層に注入する。陽イオン交換樹脂C1充填層は陽極側に通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M1で、陰極側に陽イオン交換膜M2で仕切られている。系外から注入されたNaCO3水溶液は、Na+が陽イオン交換樹脂C1充填層にイオン交換しながら移動していき、水が通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M1の通水孔から系外に排出していく。
他方、陽極の電極反応で生じたH+は通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M1を介して陽イオン交換樹脂C1充填層に向けて移動する。
Na+は陽イオン交換樹脂C1のイオン交換基に取り込まれながら、次いでH+によって置換されて移動を繰り返す、界面動電現象により陰極に向け移動していくことになる。陽イオン交換樹脂C2はこのようにしてイオン交換しながら自動的に再生されていく。
そして、陽イオン(Na+)は陽イオン交換膜M2を経て、隣接する陽イオン生成部へと移動していく。
(B) Cation supply unit From the outside of the system, the concentration of a cation source, for example, Na 2 CO 3 aqueous solution, is adjusted to generate an eluent having a target concentration from the cation supply solution inlet. Inject into C1 packed bed. The cation exchange resin C1 packed layer is partitioned on the anode side by a fluorinated cation exchange membrane M1 with water passage holes and on the cathode side by a cation exchange membrane M2. In the Na 2 CO 3 aqueous solution injected from outside the system, Na + moves while ion-exchanged with the cation-exchange resin C1 packed bed, and water passes through the water-permeable holes of the fluorine-based cation-exchange membrane M1. Is discharged from the system.
On the other hand, H + generated by the electrode reaction of the anode moves toward the cation exchange resin C1 packed layer via the fluorine-containing cation exchange membrane M1 with water passage holes.
While Na + is taken in by the ion exchange group of the cation exchange resin C1, it is then replaced by H + and repeats the movement, and moves toward the cathode by the electrokinetic phenomenon. In this way, the cation exchange resin C2 is automatically regenerated while performing ion exchange.
Then, the cations (Na + ) pass through the cation exchange membrane M2 and move to the adjacent cation generating part.

(c)陽イオン生成部
容器断面に平行とは、両電極をつなぐ軸に垂直な断面であり、これに平行に陽イオン交換膜で積層した充填層が図1の示す上下に開けた隙間を設けた構造となっている。
この隙間には隣接する陰イオン交換樹脂A2層に注入された陽イオン生成溶液で通常、純水が流れ込み、上部隙間から下部の陽イオン生成用溶液出口に向けて積層充填層の中を通る。下部隙間には隣接する陰イオン交換樹脂A2層との界面に濃縮してくる陽イオンを洗い流した溶液が流れ込み、陽イオン生成用溶液出口から系外に送り出される。
陽イオン生成溶液の流れは界面を介して上記の流れに対称形をなす流れでもよい。すなわち、上部隙間に注入された陽イオン生成溶液で通常、純水が積層充填層の中を通り、さらに隣接する陽イオン交換樹脂A2層との界面に濃縮してくる陽イオンを洗い流した溶液が下部隙間に隣接する陰イオン交換樹脂A2層の下部に備えた陽イオン生成用溶液出口から系外に送り出される。
陽イオン交換膜で積層した充填層には隣接する陽イオン交換膜M2を経て、移動してきたNa+イオンが電気泳動し、隣接する陰イオン交換樹脂A2層で移動を阻まれ、界面に濃縮していく。そこに前記した純水が流れ込み、洗い流されて行くのである。陽イオン生成用溶液出口に移動してきたNa+は塩基性溶離液として系外に送り出され、H+は積層した陽イオン交換膜で選択透過されて、Na+を置換しながら再生していく。しかし、隣接の陰イオン交換樹脂A2層への移動は阻まれていくが、陽イオン除去部との境目である陽イオン交換膜M3と陰イオン交換樹脂A2層に形成したバイポーラ界面で水の解離から生成したOHが移動してきて先のH+と水を生成する。
陰イオン交換樹脂A2層での電荷移動の担い手はOH-である。
(C) The section parallel to the cross section of the container for the cation generation section is a section perpendicular to the axis connecting both electrodes, and the packing layer laminated with the cation exchange membrane in parallel with this is the gap opened up and down as shown in FIG. It has a structure provided.
The cation-generating solution injected into the adjacent anion-exchange resin A2 layer normally flows into this gap, and pure water normally flows into the gap and passes through the stacked packing layer from the upper gap toward the lower cation-generating solution outlet. A solution in which concentrated cations have been washed away flows into the interface between the anion exchange resin A2 layer and the adjacent anion exchange resin A2 layer, and is sent out of the system through the cation generating solution outlet.
The flow of the cation generating solution may be a flow symmetrical to the above flow through the interface. That is, in the cation-generating solution injected into the upper gap, pure water usually passes through the stacked packing layer, and the cation-concentrating solution washed away at the interface with the adjacent cation exchange resin A2 layer is washed out. It is sent out of the system from a cation-generating solution outlet provided under the anion exchange resin A2 layer adjacent to the lower clearance.
Na + ions that have moved through the cation exchange membrane M2 adjacent to the cation exchange membrane through the adjacent cation exchange membrane M2 are electrophoresed, are blocked by the adjacent anion exchange resin A2 layer, and are concentrated at the interface. To go. The pure water mentioned above flows into it and is washed away. Na + that has moved to the cation-generating solution outlet is sent out of the system as a basic eluent, and H + is selectively permeated by the laminated cation-exchange membranes to regenerate while replacing Na + . However, although the migration to the adjacent anion exchange resin A2 layer is obstructed, water dissociation occurs at the cation exchange membrane M3, which is the boundary between the cation removal portion and the bipolar interface formed in the anion exchange resin A2 layer. The OH generated from moves to generate the above H + and water.
OH is responsible for the charge transfer in the anion exchange resin A2 layer.

(d)陽イオン除去部
バイポーラ界面を形成する陽イオン交換膜M3で生成したH+が陽イオン除去部の中核を形成する陽イオン交換樹脂C3の中を移動する。この陽イオン交換樹脂C3充填層には脱イオン処理する対象液である陽イオンを含む溶液、例えばNaOH水溶液で、主として陰イオンクロの分離カラムで溶出した分析対象の陰イオンが微量に混入する塩基性溶液が陽イオン除去用溶液入口から注入される。
陽イオン交換樹脂C3のイオン交換基によってNa+は取り込まれ、前記したバイポーラ界面を形成する陽イオン交換膜M3を介して移動してきたH+によって置換されて、陽イオン交換膜M4を介して隣接する陽イオン排出部に界面動電現象で移動させられる。ここでNa+が全量、陽イオン排出部に移動されなければ処理水にNa+が混入することになり、高感度の微量イオンのイオンクロマト分析が不可能になる。そのための大前提として前記した生成する溶離液の濃度を脱イオンする能力以下に抑える必要がある。
陽イオン交換樹脂C3充填層を流れて陽イオンを脱イオンされた処理水(HClを含む水)が、陽イオン交換膜M3、M4に行く手を阻まれながら同充填層の下部に備えた陽イオン除去用溶液出口から系外に排出される。
陰イオンクロマト分析ではこの処理水中の陰イオンを電気伝導率測定器にかけることにより、イオンクロマトグラムとして分析結果を示すことになる。
(D) H + generated in the cation exchange membrane M3 forming the cation removing portion bipolar interface moves through the cation exchange resin C3 forming the core of the cation removing portion. The cation exchange resin C3 packed bed is a solution containing cations which is a target liquid to be deionized, for example, an aqueous solution of NaOH, and a basic amount in which a trace amount of the anion to be analyzed eluted mainly in the separation column for anion chromatography is mixed. The solution is injected through the cation removing solution inlet.
Na + is taken in by the ion-exchange group of the cation-exchange resin C3, is replaced by H + that has moved through the cation-exchange membrane M3 forming the bipolar interface, and is adjacent via the cation-exchange membrane M4. It is moved to the positive ion discharge part by electrokinetic phenomenon. If all Na + is not transferred to the cation discharge part, Na + will be mixed into the treated water, and ion chromatographic analysis of highly sensitive trace ions becomes impossible. As a major premise for this, it is necessary to suppress the concentration of the generated eluent described above to be equal to or lower than the deionizing ability.
The treated water (water containing HCl), which has been deionized with cations by flowing through the cation exchange resin C3 packed bed, is provided at the bottom of the packed bed while blocking the way to the cation exchange membranes M3 and M4. It is discharged from the removal solution outlet to the outside of the system.
In the anion chromatographic analysis, the anion in the treated water is applied to an electric conductivity measuring instrument to show the analysis result as an ion chromatogram.

(e)陽イオン排出部
陽イオン除去部で脱イオンされた陽イオン(Na+)は陽イオン交換樹脂C4充填層に移動し、イオン交換されて陽イオン交換樹脂C4に取り込まれながら、バイポーラ界面由来のH+に更に、置換されながら通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M7の近辺に集積してくる。そこに陽イオン交換樹脂C4充填層の上部に備えられた陽イオン排出用溶液入口から純水が注入され、洗い流されて通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M5の通水孔から陰極部に排出される。
(E) The cations (Na + ) deionized in the cation discharge part, the cation removal part, move to the cation exchange resin C4 packed layer, and are ion-exchanged and taken into the cation exchange resin C4, and at the same time, at the bipolar interface. Further, it is accumulated in the vicinity of the fluorine-containing cation exchange membrane M7 with water passage holes while being further substituted with H + derived from it. Pure water was injected from there through a cation discharging solution inlet provided on the upper part of the cation exchange resin C4 packed layer, washed out, and then from the water passage hole of the fluorinated cation exchange membrane M5 with water passage holes to the cathode portion. Is discharged.

(f)陰極部
陰極部は陰極電極とこれに接する通水孔付きフッ素系陽イオン交換膜M5で仕切られ、その反対側に陽イオン排出用溶液出口、すなわち陰極部排出口が設けられている。
通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M5の役割は、前述のとおり、通電性を示し、ついで電極反応で生ずる還元作用から周辺のイオン交換樹脂を守るため、耐塩基性のあるバリアとして機能し、あわせて生成する水素ガスや副生成物(NaOHほか)が系内に侵入するのを防ぐため、系内から通水孔を経由して水溶液を陽イオン排出用溶液出口より系外に排出させる。
以上
(F) Cathode part The cathode part is partitioned by a cathode electrode and a fluorine-based cation exchange membrane M5 with a water passage in contact with the cathode electrode, and a solution outlet for cation discharge, that is, a cathode part discharge port is provided on the opposite side. .
As described above, the role of the fluorine-based cation exchange membrane M5 with water passage holes is that it exhibits electrical conductivity and then protects the surrounding ion exchange resin from the reducing action caused by the electrode reaction, and thus functions as a base-resistant barrier. , In order to prevent hydrogen gas and by-products (NaOH etc.) that are also generated from entering the system, the aqueous solution is discharged from the system through the water passage hole to the outside of the system through the cation discharge solution outlet. .
that's all

[基本構造2の実施形態]
本発明の基本構造2の実施形態は図2に示す。
本発明の電気再生式陰イオン生成除去一体型装置の実施形態である陽イオンクロマト分析用一体型装置についてその構成と作用を、図2を参照して説明する。
電気再生式イオン生成除去一体型装置であって
(a)陰極部と
(a1)前記陰極部が陰極電極を備え、
(a2)前記陰極電極の陽極側に接する通水孔付きフッ素系陽イオン交換膜M1で仕切られて
(a3)前記陰極部に排出口を備える
(b)陰イオン供給部と
(b1)前記陰イオン供給部が前記陰極部の陽極側に隣接し、前記通水孔付きフッ素系陽イオン交換膜M1に接して陰イオン交換体A1、好ましくは陰イオン交換樹脂A1の充填された部屋と
(b2)前記陰イオン交換体A1、好ましくは陰イオン交換樹脂A1の充填された部屋の他端に陰イオン交換膜M2で仕切られ、
(b3)前記陰イオン交換体A1、好ましくは陰イオン交換樹脂A1の充填された部屋の一部に陰イオン供給用溶液入口を備える
(c)陰イオン生成部と
(c1)前記陰イオン生成部が前記陰イオン供給部の陽極側に隣接し、前記陰イオン交換膜M2に接して陰イオン交換膜で容器断面に平行に積層した部屋と
(c2)陽イオン交換体C2、好ましくは陽イオン交換樹脂C2の充填された部屋を備え、他端にフッ素系陽イオン交換膜M3で仕切られ、
(c3)前記陽イオン交換体C2、好ましくは陽イオン交換樹脂C2の充填された部屋の一部に陰イオン生成溶液注入口又は陰イオン生成溶液出口を備え、
(c4)前記陰イオン交換膜で容器断面に平行に積層した部屋の空間の一部から陰イオン生成溶液出口又は陰イオン生成溶液注入口を備える
(d)陰イオン除去部と
(d1)前記陰イオン除去部が前記陰イオン生成部の陽極側に隣接し、前記フッ素系陽イオン交換膜M3に接して陰イオン交換体A3、好ましくは陰イオン交換樹脂A3の充填した部屋と
(d2)前記陰イオン交換体A3、好ましくは陰イオン交換樹脂A3の充填された部屋の他端を陰イオン交換膜M4で仕切られ、
(d3)前記陰イオン交換体A3、好ましくは陰イオン交換樹脂A3の充填された部屋の一部に陰イオン除去用溶液入口を備え、同部屋の他部位に陰イオン除去用溶液出口を備える
(e)陰イオン排出部と
(e1)前記陰イオン排出部が前記陰イオン除去部の陽極側に隣接し、前記陰イオン交換膜M4に接して陰イオン交換体A4、好ましくは陰イオン交換樹脂A4の充填された部屋を備え、他端に通水孔付陽イオン交換膜M5で仕切られる
(e2)前記陰イオン交換体A4、好ましくは陰イオン交換樹脂A4の充填された部屋の一部に陰イオン排出用溶液を注入する陰イオン排出用溶液入口を備える
(f)陽極部と
(f1)前記陽極部が陽極電極を備え、
(f2)前記陽極電極の陰極側に接する通水孔付きフッ素系陽イオン交換膜M5で仕切られて、
(f3)前記陽極部に排出口を備える
を備える高純度酸性溶液生成および不純物陰イオン除去一体型装置である。
[Embodiment of Basic Structure 2]
An embodiment of the basic structure 2 of the present invention is shown in FIG.
With reference to FIG. 2, description will be given of the configuration and action of an integrated apparatus for cation chromatography analysis, which is an embodiment of an electrically regenerated anion integrated removal apparatus of the present invention.
An electric regeneration-type integrated ion generation / removal device, comprising: (a) a cathode part, and (a1) the cathode part includes a cathode electrode,
(A2) It is partitioned by a fluorine-based cation exchange membrane M1 with a water passage hole which is in contact with the anode side of the cathode electrode, (a3) an outlet is provided in the cathode part, (b) an anion supply part, and (b1) the anion. An ion supply unit is adjacent to the anode side of the cathode unit, is in contact with the fluorine-containing cation exchange membrane M1 having water passage holes , and is filled with an anion exchanger A1, preferably an anion exchange resin A1. ) The other end of the chamber filled with the anion exchanger A1, preferably the anion exchange resin A1, is partitioned by an anion exchange membrane M2,
(B3) Anion supply solution inlet is provided in a part of a room filled with the anion exchanger A1, preferably anion exchange resin A1. (C) Anion generator and (c1) Anion generator Is adjacent to the anode side of the anion supply unit, is in contact with the anion exchange membrane M2 and is laminated in parallel with the vessel cross section with the anion exchange membrane, and (c2) a cation exchanger C2, preferably a cation exchange. It is equipped with a room filled with resin C2 and is partitioned by a fluorinated cation exchange membrane M3 at the other end.
(C3) An anion-generating solution injection port or an anion-generating solution outlet is provided in a part of the chamber filled with the cation exchanger C2, preferably the cation exchange resin C2,
(C4) An anion generating solution outlet or an anion generating solution injection port is provided from a part of the space of the room laminated in parallel with the container cross section by the anion exchange membrane. (D) Anion removing section and (d1) the anion. An ion removal section is adjacent to the anode side of the anion generation section, is in contact with the fluorine-based cation exchange membrane M3, and is filled with an anion exchanger A3, preferably an anion exchange resin A3, and (d2) the anion. The other end of the chamber filled with the ion exchanger A3, preferably the anion exchange resin A3, is partitioned by an anion exchange membrane M4,
(D3) A part of the room filled with the anion exchanger A3, preferably the anion exchange resin A3, is provided with an anion removal solution inlet, and another part of the room is provided with an anion removal solution outlet ( e) Anion discharging part and (e1) the anion discharging part is adjacent to the anion side of the anion removing part and is in contact with the anion exchange membrane M4, and is an anion exchanger A4, preferably an anion exchange resin A4. Of the anion exchanger A4, preferably anion exchange resin A4, is anion discharged into a part of the room filled with the anion exchanger A4, preferably anion exchange resin A4. (F) an anode part provided with an anion discharge solution inlet for injecting a solution for use with the solution, and (f1) the anode part provided with an anode electrode,
(F2) It is partitioned by a fluorine-based cation exchange membrane M5 with a water passage hole which is in contact with the cathode side of the anode electrode,
(F3) A high-purity acidic solution generation and impurity anion removal integrated apparatus including a discharge port in the anode part.

本装置は図2に示すように左側に陰極、右側に陽極を示し、陰イオン溶離液の生成と脱陰イオンを目指した一体型装置である。
装置全体はその機能によって陰極部、陰イオン供給部、陰イオン生成部、陰イオン除去部、陰イオン排出部、陽極部からなっており、図示していないが樹脂製容器に収納されている。その装置は両電極板を挟んで、陽イオン交換体充填層、陰イオン交換体充填層、陰イオン交換膜積層体、陽イオン交換膜、陰イオン交換膜、通水孔付フッ素系陽イオン交換膜を使って組み立てられている。これら部材の詳細は前記したものと同じであり、省略する。
前記した陰イオンクロマト分析用一体型装置の構造に較べ、イオン交換体、イオン交換膜積層体は中心部の一部を除いて、多く、反対極性のものを使用して、注目する移動イオンの挙動も似ている。
従って、本装置について簡潔に説明をする。
As shown in FIG. 2, this device has a cathode on the left side and an anode on the right side, and is an integrated device aiming at generation of anion eluent and deanion.
The entire device comprises a cathode part, an anion supply part, an anion generation part, an anion removal part, an anion discharge part, and an anode part according to its function, and is housed in a resin container (not shown). The device is a cation-exchanger packed layer, an anion-exchanger packed layer, an anion-exchange membrane laminated body, a cation-exchange membrane, an anion-exchange membrane, a fluorine-based cation exchange with water passage holes, sandwiching both electrode plates. It is assembled using a membrane. Details of these members are the same as those described above, and will be omitted.
Compared to the structure of the integrated device for anion chromatographic analysis described above, many ion exchangers and ion exchange membrane laminates are used except for a part of the central part, and those having opposite polarities are used. The behavior is similar.
Therefore, the present apparatus will be briefly described.

<陰イオン供給溶液>
水溶液にしたとき陰イオンを解離するものとして塩酸、硝酸、亜硝酸、硫酸、リン酸、シュウ酸など各種酸、NaCl,KCl,KI、UF4等金属ハロゲン化物水溶液である。陰イオンを含む水溶液で、具体的に各イオンを列挙すれば、重複するが単原子イオンとして塩化物イオン、フッ化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオンとのハロゲン化物イオンであり、代表的な多原子イオンまたは分子イオンとして次亜塩素酸イオン、亜塩素酸イオン、塩素酸イオン、過塩素酸イオンといった塩素のオキソアニオンや酢酸イオン、ギ酸イオン、メタアクリル酸イオン、安息香酸イオン、シアン化イオン、チオシアン酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、リン酸イオン、リン酸二水素イオン、硫酸イオン、硫酸水素イオン、硫化水素イオンである。
また、本一体型装置の脱イオン機能のみで運転する場合は純水である。
<Anion supply solution>
Acids such as hydrochloric acid, nitric acid, nitrous acid, sulfuric acid, phosphoric acid and oxalic acid, and metal halide aqueous solutions such as NaCl, KCl, KI and UF 4 are used to dissociate anions when made into an aqueous solution. In an aqueous solution containing an anion, when enumerating each ion specifically, it is a halide ion such as a chloride ion, a fluoride ion, a bromide ion, and an iodide ion as monatomic ions. Hypochlorite ion, chlorite ion, chlorate ion, chlorine ion oxo anion or acetate ion, formate ion, methacrylic acid ion, benzoate ion, cyanide ion, as an atomic ion or molecular ion, Thiocyanate ion, nitrate ion, nitrite ion, phosphate ion, dihydrogen phosphate ion, sulfate ion, hydrogen sulfate ion, and hydrogen sulfide ion.
In addition, pure water is used when only the deionization function of the integrated device is used.

<陰イオン生成溶液>
溶離液の性状として分離カラム中の溶出展開過程で、カラム充填物固有の酸や塩基からの影響を緩和してpH環境を安定にしたものとするべく緩衝液が必要な場合がある。その場合、酸性pH域ではNa、K、NH3、アミン溶液等が使用される。また、緩衝液を必要としない場合は純水が使用される。
また、本一体型装置の脱イオン機能のみで運転する場合は純水である。
<陰イオン除去溶液>
脱イオンの対象イオンが陰イオンで、通常は、酸性溶離液を使用して分離カラムから溶出された溶液である。また、本一体型装置の脱イオン機能のみで運転する場合はその目的対象溶液である。
さらに、本一体型装置の溶離液生成機能のみで運転する場合は純水である。
<陰イオン排出用溶液>
通常は、純水が使用されるが電気伝導度測定後のプロセスリサイクル液を使用してもよい。
<純水>
通常では電気伝導度が1 μS/cm以下の純水である。
<Anion generating solution>
As the property of the eluent, a buffer solution may be necessary in order to stabilize the pH environment by mitigating the effects of acids and bases unique to the column packing during the elution and development process in the separation column. In that case, Na, K, NH 3 , an amine solution or the like is used in the acidic pH range. Pure water is used when no buffer is required.
In addition, pure water is used when only the deionization function of the integrated device is used.
<Anion removal solution>
The ion of interest for deionization is an anion, usually a solution eluted from the separation column using an acidic eluent. Further, in the case of operating only with the deionization function of this integrated device, it is the target solution.
Furthermore, pure water is used when operating only with the eluent generation function of this integrated device.
<Solution for discharging anions>
Usually, pure water is used, but a process recycle liquid after measuring the electric conductivity may be used.
<Pure water>
Usually, it is pure water with an electric conductivity of 1 μS / cm or less.

陰イオン供給部において供給される陰イオン源として、例えば高濃度のフッ化物イオン(F-),塩化物イオン(CL),亜硝酸イオン(NO2-),硝酸イオン(NO3-),臭化物イオン(Br-),リン酸イオン(PO4 3-),硫酸イオン(SO4 2-)などの陰イオンを含んだ電解質溶液が陰イオン交換樹脂A1充填層に注入されと、陰イオンは陰イオン交換樹脂A1の交換基に取り込まれていく。例えば、NaCl水溶液を注入したとするとClが陰イオン交換樹脂A1の交換基に取り込まれる。
他方、通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M1は陰イオン交換樹脂A1層とバイポーラ界面を形成し、水の解離により生成するOH-で、陰イオン交換樹脂A1充填層の陰イオンClを置換しながら陰イオンClを陽極方向に界面動電現象で電気泳動させる。
陰イオン交換樹脂A1充填層に遊離するNaは通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M1に沿って濃縮していくが、注入水が洗い流して通水孔から陰極部へ排出する。OH-で生成するNaOHと未解離分NaClが陽極部排出口より排出される。
この後、陰イオンは陰イオン交換膜M2を通過し、陰イオン交換膜層で集積される。
隣接の陽イオン交換樹脂C2層に注入され、あるいは陰イオン交換膜層の上部隙間に注入された陰イオン生成溶液、通常は純水によって洗い流されて酸性溶離液として系外へ送られる。
As the anion source supplied in the anion supply unit, for example, high-concentration fluoride ion (F ), chloride ion (CL ), nitrite ion (NO 2 − ), nitrate ion (NO 3 ), bromide When an electrolyte solution containing anions such as ions (Br ), phosphate ions (PO 4 3 − ) and sulfate ions (SO 4 2− ) is injected into the anion exchange resin A1 packed layer, the anions are anionic. It is incorporated into the exchange group of the ion exchange resin A1. For example, if an aqueous solution of NaCl is injected, Cl is incorporated into the exchange group of the anion exchange resin A1.
On the other hand, the fluorine-based cation exchange membrane M1 with water passage holes forms a bipolar interface with the anion exchange resin A1 layer, and the anions Cl in the anion exchange resin A1 packed layer are generated by OH generated by dissociation of water. While substituting, the anion Cl is electrophoresed toward the anode by electrokinetic phenomenon.
The Na + released in the packed bed of the anion exchange resin A1 is concentrated along the fluorine-containing cation exchange membrane M1 with water passage holes, but the injected water is washed away and discharged from the water passage holes to the cathode portion. OH - NaOH and undissociated fraction NaCl generated in is discharged from the anode section outlet.
After this, the anions pass through the anion exchange membrane M2 and are accumulated in the anion exchange membrane layer.
The anion generation solution injected into the adjacent cation exchange resin C2 layer or injected into the upper gap of the anion exchange membrane layer, usually washed with pure water, is sent out of the system as an acidic eluent.

陰イオン生成部分の端部である陽イオン交換樹脂C2層と陰イオン除去部分の
端部である陰イオン交換樹脂A3層の間をフッ素系陽イオン交換膜M3でつないでいる。フッ素系陽イオン交換膜M3と隣接する陰イオン交換樹脂A3充填層の界面がバイポーラ界面を形成し、水の解離により陽イオン交換樹脂C2側にH+を、陰イオン交換樹脂A3側にOH-を生じさせる。
これらH+は前記した陰イオン交換膜層で集積された陰イオンと共に酸を形成する。OH-は陰イオン除去部の陰イオン交換樹脂A3層に移動していく。
陰イオン除去部の陰イオン交換樹脂A3充填層に微量の陽イオンを含む酸性溶離液(例えばHCl水溶液)を流し、不純物イオンとして、CL-は陰イオン交換樹脂A3のイオン交換基に取り込まれつつ、前記したOH-に置換されながら陽極方向に電気泳動していく。微量の陽イオンを含む水溶液は陰イオン交換樹脂A3層をフッ素系陽イオン交換膜M3,陰イオン交換膜M4に阻まれながら、
陰イオン除去用溶液出口から取り出される。次いで、電気伝導度検出器にかけ、イオンクロマトグラムとして分析結果を示す。
陰イオンは陰イオン交換樹脂A3充填層を移動して陰イオン交換膜M4を通過し、陰イオン交換樹脂A4層へ移動していく。
陰イオン交換樹脂A4層に外部から陰イオン排出用溶液、通常は純水が注入され、通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M5の通水孔を経て陽極部に排出される。
陰イオン交換樹脂A4層と通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M5との界面はバイポーラ界面を形成し、外部から注入された水の解離により、H+とOH-を生成し、陰イオン交換樹脂A4充填層に移動してきたClの一部がH+と反応してHClを生成し、通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M5の通水孔を経由して、陽極部に排出される。
陽極部では発生するO2、HClが陽極部排出口より排出される。
The cation exchange resin C2 layer, which is the end portion of the anion generation portion, and the anion exchange resin A3 layer, which is the end portion of the anion removal portion, are connected by a fluorine-based cation exchange membrane M3. The interface between the fluorine-based cation exchange membrane M3 and the adjacent packed layer of the anion exchange resin A3 forms a bipolar interface, and by dissociation of water, H + is added to the cation exchange resin C2 side and OH − is added to the anion exchange resin A3 side. Cause
These H + form an acid with the anion accumulated in the anion exchange membrane layer described above. OH - it is moves to the anion exchange resin A3 layer of the anion removal unit.
An acidic eluent (for example, an aqueous solution of HCl) containing a small amount of cations is caused to flow through the anion exchange resin A3 packed bed in the anion removal section, and CL is taken as an impurity ion while being incorporated into the ion exchange group of the anion exchange resin A3. , And is electrophoresed toward the anode while being replaced with the above-mentioned OH . The aqueous solution containing a trace amount of cations is blocked by the anion exchange resin A3 layer by the fluorine-based cation exchange membrane M3 and the anion exchange membrane M4.
It is taken out from the anion removing solution outlet. Then, it is applied to an electric conductivity detector and the analysis result is shown as an ion chromatogram.
Anions move through the anion exchange resin A3 packed layer, pass through the anion exchange membrane M4, and move to the anion exchange resin A4 layer.
An anion discharging solution, usually pure water, is injected into the anion exchange resin A4 layer from the outside, and is discharged to the anode part through the water holes of the fluorine-based cation exchange membrane M5 with water holes.
The interface between the anion exchange resin A4 layer and the fluorine-containing cation exchange membrane M5 with water passage holes forms a bipolar interface, and H + and OH are generated by dissociation of water injected from the outside, and anion exchange is performed. Part of Cl that has moved to the resin A4 packed bed reacts with H + to generate HCl, and is discharged to the anode part through the water passage holes of the fluorine-based cation exchange membrane M5 with water passage holes. It
O 2 and HCl generated in the anode part are discharged from the discharge part of the anode part.

(1)アニオンクロ用一体型装置の陽イオン生成機能を使用してNaOHの生成量の確認。
アニオンクロ用一体型装置(図1)の陽イオン供給部3を使用したNaOH溶液生成システムのフローチャートを図3に示す。
このシステムは、アニオンクロ用一体型装置(図1)のほか4つのポンプ(Pump1: ペリスタリックポンプ、日理工業製の制御装置を使用、Pump2: LC-10AD、島津、Pump3: LC-10AD、島津、Pump4: ペリスタリックポンプ、日理工業製の制御装置を使用)と、電気伝導度検出器(iSC8010の検出器のみを使用、日理工業)からなっている。
Pump1(0.5 mL/min)を使用し、10-100 mM Na2CO3溶液を陽イオン供給部分3に供給する。Pump2(1 mL/min)を使用し、純水を陽イオン生成部分1に供給する。
さらに、陽イオン除去部分、陽イオン排出部分についても水溶液を流しておく必要があるので、Pump3、Pump4を使って純水を1 mL/minで陽イオン除去用溶液入口、陽イオン排出用溶液入口にそれぞれ供給する。そして供給された溶液は陽イオン除去用溶液出口、陽イオン排出用溶液出口から排出される。
陽イオン供給部から10 mM Na2CO3、20 mM Na2CO3、50 mM Na2CO3、100 mM Na2CO3の各濃度で供給し、NaOHを生成させるが通電する電流の大きさによって生成されるNaイオン量が異なるのでさらに、電極間に印加する電流を調整することで、陽イオン供給部分3から陽イオン生成部分1に向けて移動するNaイオン量を調整する。陽イオン生成部分1に移動したNaイオンは、Pump2から供給した純水と一緒にNaOH溶液となり溶出する。陽イオン生成部分1から溶出したNaOH溶液は、検出用の電気伝導度検出器に流れ、溶出液の電気伝導度を測定する。
(1) Confirm the amount of NaOH produced using the cation production function of the integrated device for anion chromatography.
FIG. 3 shows a flowchart of the NaOH solution generation system using the cation supply unit 3 of the anion black integrated device (FIG. 1).
This system has four pumps (Pump1: peristaltic pump, control device manufactured by Nichiri Kogyo, Pump2: LC-10AD, Shimadzu, Pump3: LC-10AD, Shimadzu) in addition to the integrated device for anion chromatography (Fig. 1). , Pump4: Peristaltic pump, using a control unit manufactured by Nichiri Kogyo) and an electric conductivity detector (using only the detector of iSC8010, Nichiri Kogyo).
Pump 1 (0.5 mL / min) is used to supply a 10-100 mM Na 2 CO 3 solution to the cation supply part 3. Pump 2 (1 mL / min) is used to supply pure water to the cation generating part 1.
Furthermore, since it is necessary to keep the aqueous solution flowing in the cation removing part and the cation discharging part as well, use Pump3 and Pump4 to deionize the pure water at 1 mL / min and the cation removing solution inlet and the cation discharging solution inlet. Supply to each. The supplied solution is discharged from the cation removing solution outlet and the cation discharging solution outlet.
The cation supply unit supplies 10 mM Na 2 CO 3, 20 mM Na 2 CO 3, 50 mM Na 2 CO 3, and 100 mM Na 2 CO 3 at the respective concentrations to generate NaOH, but the magnitude of the current supplied Since the amount of Na ions generated by is different, the amount of Na ions moving from the cation supply part 3 to the cation generation part 1 is further adjusted by adjusting the current applied between the electrodes. The Na ions that have moved to the cation generation part 1 become a NaOH solution with the pure water supplied from Pump 2 and are eluted. The NaOH solution eluted from the cation generating part 1 flows to the electric conductivity detector for detection, and the electric conductivity of the eluate is measured.

図1のアニオンクロ用一体型装置に、陽イオン供給部から10 mM Na2CO3、20 mM Na2CO3、50 mM Na2CO3、100 mM Na2CO3の各濃度で供給し、印加する電流を20mA,40mA,60mA,80mA、100mAに変化した時に、生成するNaOH溶液の電気伝導度の変化(Na+濃度)を図4に示す。
図4に示す記号は以下に示すとおりである。
◆:陽イオン供給部分3に10 mM Na2CO3を供給、
●:陽イオン供給部分3に20 mM Na2CO3を供給、
▲:陽イオン供給部分3に50 mM Na2CO3を供給、
×:陽イオン供給部分3に100 mM Na2CO3を供給、
To the integrated device for anion chromatography in Fig. 1, supply 10 mM Na 2 CO 3, 20 mM Na 2 CO 3, 50 mM Na 2 CO 3, and 100 mM Na 2 CO 3 from the cation supply unit and apply. FIG. 4 shows changes in the electrical conductivity (Na + concentration) of the produced NaOH solution when the applied current was changed to 20 mA, 40 mA, 60 mA, 80 mA, and 100 mA.
The symbols shown in FIG. 4 are as follows.
◆: 10 mM Na 2 CO 3 is supplied to the cation supply part 3,
●: 20 mM Na 2 CO 3 is supplied to the cation supply part 3,
▲: 50 mM Na 2 CO 3 was supplied to the cation supply part 3,
×: supplying 100 mM Na 2 CO 3 to the cation supply part 3,

(2) アニオンクロ用一体型装置の脱陽イオン機能を使用してNaOH溶液の除去能力の確認。
アニオンクロ用一体型装置(図1)の陽イオン除去部分2を使用した陽イオン除去システムのフローチャートを図5に示す。
このシステムは、アニオンクロ用一体型装置(図1)のほか4つのポンプ(Pump1: ペリスタリックポンプ、日理工業製の制御装置を使用、Pump2: LC-10AD、島津、Pump3: ペリスタリックポンプ、日理工業製の制御装置を使用、Pump4: ペリスタリックポンプ、日理工業製の制御装置を使用)と、電気伝導度検出器(DX120の検出器のみ使用、Dionex)からなっている。
Pump1と3と4(1 mL/min)を使用し、純水を陽イオン供給部分3 と陽イオン生成部分1および陽イオン排出部分4に供給する。Pump2(1 mL/min)を使用し、50 mM NaOH溶液を陽イオン除去部分2に供給する。陽イオン除去部分2では、電場下において、陽イオン除去部分2から陽イオン排出部分4へ陽イオンの移動が起こっている。そのため、陽イオン除去部分2に流れ込んだNaOH溶液中に含まれる陽イオンは、陽イオン排出部分4に移動し除去される。そのため、陽イオン除去部分2からの溶出液は、脱陽イオン水となる。陽イオン除去部分2からの溶出液は、検出用の電気伝導度検出器に流れ、溶出液の電気伝導度を測定する。この電気伝導度からNa+濃度を求め、電流を変化させて電流0の時の
Na+濃度からの差を脱イオン能力として、各電流値に対する脱イオン濃度(
Na+濃度)を図6に示す。
(2) Confirming the removal capacity of the NaOH solution using the decationization function of the integrated device for anion chromatography.
FIG. 5 shows a flowchart of the cation removal system using the cation removal portion 2 of the integrated device for anion chromatography (FIG. 1).
This system uses four pumps (Pump1: Peristaltic pump, controller from Nichiri Kogyo, Pump2: LC-10AD, Shimadzu, Pump3: Peristaltic pump, Japanese) It uses a control device made by Riko Kogyo, Pump4: peristaltic pump, a control device made by Nichiri Kogyo Co., Ltd.) and an electric conductivity detector (only the DX120 detector is used, Dionex).
Pumps 1, 3 and 4 (1 mL / min) are used to supply pure water to the cation supply part 3, the cation generation part 1 and the cation discharge part 4. Using Pump2 (1 mL / min), supply 50 mM NaOH solution to cation removal part 2. In the cation removing portion 2, cations are moving from the cation removing portion 2 to the cation discharging portion 4 under an electric field. Therefore, the cations contained in the NaOH solution flowing into the cation removal portion 2 move to the cation discharge portion 4 and are removed. Therefore, the eluate from the cation-removed portion 2 becomes decationized water. The eluate from the cation removing portion 2 flows to an electric conductivity detector for detection, and the electric conductivity of the eluate is measured. Determine the Na + concentration from this electrical conductivity, change the current, and
Using the difference from the Na + concentration as the deionization capacity, the deionization concentration for each current value (
Na + concentration) is shown in FIG.

(3) アニオンクロ一体型装置(図1)をアニオンクロマトグラフィーにおける塩基性溶離液生成および不純物陽イオン除去用として組み込んだイオンクロマグラフ装置。
上記(1)のアニオンクロ一体型装置(図1)で生成するNaOH濃度が上記(2)のアニオンクロ一体型装置(図1)で除去できるNa+量より低くなることが必須である。このことは、溶離液のイオンの大半をカラム分離した後に脱イオン装置で除いてから残る検査対象イオンを電気伝導度で測定するイオンクロマトグラフィーの原理から明らかである。
従って、図4に図6を組み込んだ図7を見れば、アニオンクロ用一体型装置(図1)のNaOH溶液の生成量は、陽イオン供給部3に供給するNa2CO3溶液の濃度を低くすることで、陽イオン除去部分2で除去できるNaイオンの除去量よりも低くなることが分かる。
図7に追加された記号は以下に示す。
〇:陽イオン除去部分2のNaイオンの除去濃度
すなわち、アニオンクロ用一体型装置(図1)は、陽イオン供給部分3に供給するNa2CO3溶液の濃度と印加する電流を調整することで、アニオンクロマトグラフ用装置として利用できるようになる。
(3) An ion chromatograph device incorporating an anion chromatography integrated device (Fig. 1) for the production of a basic eluent and removal of impurity cations in anion chromatography.
It is essential that the concentration of NaOH produced in the anion black integrated device (FIG. 1) of the above (1) is lower than the amount of Na + that can be removed by the anionic black integrated device of the above (2) (FIG. 1). This is clear from the principle of ion chromatography in which most of the ions in the eluent are separated by the column and then the ions to be inspected remaining after being removed by the deionization device are measured by electric conductivity.
Therefore, referring to FIG. 7 in which FIG. 6 is incorporated into FIG. 4, the production amount of the NaOH solution of the integrated device for anion chromatography (FIG. 1) is lower than the concentration of the Na 2 CO 3 solution supplied to the cation supply unit 3. By doing so, it can be seen that the amount of Na ions that can be removed by the cation removal portion 2 is lower than that.
The symbols added to FIG. 7 are shown below.
◯: Na ion removal concentration in the cation removal portion 2, that is, the integrated device for anion chromatography (FIG. 1) adjusts the concentration of the Na 2 CO 3 solution supplied to the cation supply portion 3 and the applied current. , Can be used as a device for anion chromatography.

(4)アニオンクロ用一体型装置をアニオンクロマトグラフ装置に組み込んで標準アニオンサンプルを用いてイオンクロマトグラムを得る。
アニオンクロ用一体型装置(図1)に印加する電流と、陽イオン供給部分3に供給するNa2CO3溶液の濃度を調整することにより、図1のアニオンクロ用一体型装置のNaOH溶液の生成量は、陽イオン除去部分2の陽イオン除去量よりも少なくなり、そして、図1のアニオンクロ用一体型装置の陽イオン生成部分1で生成したNaOH溶液中のNaイオンは、陽イオン除去部分2で除去され、電気伝導度検出器で陰イオンを高感度に検出できることを確認した。測定に用いたアニオンクロマトグラフのフローチャートを図8に示す。
図1のアニオンクロ用一体型装置の陽イオン供給部分には、15 mM Na2CO3溶液(0.5 mL/min)を供給している。約2800 μS/cm (約12.5 mM) NaOH溶液を安定に生成するため、印加電流を100 mA (40 V)に設定した。
陽イオン生成部分1で生成した約2800 μS/cm NaOH溶液は、溶離液として標準アニオンサンプルと共に分離カラムに注入し、その溶出液を陽イオン除去部分2に投入してNaイオンは除去され、陽イオン除去部分2からの溶出液の電気伝導度は4 μS/cm以下となった。これは、陽イオン生成部分1で生成したNaOH溶液中のNaイオンがほとんど完全に除去されたことを意味する。
また、得られたアニオンクロマトグラムを図9に示す。
図9に示すアニオンクロマトグラムから分かるように、ベースラインは非常に安定していて、陰イオンの高感度検出が可能であることが確認できた。
使用したサンプルは次に示す。
1: water dip、2: F (0.5 mg/L)、3: Cl (1 mg/L)、4: NO2 (1.5 mg/L)、5: Br (1 mg/L)、6: NO3 (3 mg/L)、7: CO3 (unknown)、8: SO4 (4 mg/L)、9: PO4 (3 mg/L)、サンプル注入量(20 μL)。
(4) The integrated device for anion chromatography is incorporated into an anion chromatograph to obtain an ion chromatogram using a standard anion sample.
By adjusting the current applied to the anion black integrated device (Fig. 1) and the concentration of the Na 2 CO 3 solution supplied to the cation supply part 3, the amount of NaOH solution produced by the anion black integrated device in Fig. 1 Is less than the amount of cations removed in the cation removal portion 2, and the Na ions in the NaOH solution produced in the cation production portion 1 of the integrated unit for anion chromatography in FIG. It was confirmed that the negative ions could be detected with high sensitivity using an electric conductivity detector. The flow chart of the anion chromatograph used for the measurement is shown in FIG.
A 15 mM Na 2 CO 3 solution (0.5 mL / min) is supplied to the cation supply part of the integrated device for anion chromatography in FIG. The applied current was set to 100 mA (40 V) in order to stably generate about 2800 μS / cm (about 12.5 mM) NaOH solution.
The approximately 2800 μS / cm NaOH solution generated in the cation generation part 1 was injected into the separation column together with the standard anion sample as the eluent, and the eluate was put into the cation removal part 2 to remove Na ions, The electric conductivity of the eluate from the ion removal part 2 was 4 μS / cm or less. This means that the Na ions in the NaOH solution produced in the cation producing part 1 were almost completely removed.
Further, the obtained anion chromatogram is shown in FIG.
As can be seen from the anion chromatogram shown in FIG. 9, it was confirmed that the baseline was very stable and that highly sensitive detection of anions was possible.
The samples used are shown below.
1: water dip, 2: F (0.5 mg / L), 3: Cl (1 mg / L), 4: NO 2 (1.5 mg / L), 5: Br (1 mg / L), 6: NO 3 (3 mg / L), 7: CO 3 (unknown), 8: SO 4 (4 mg / L), 9: PO 4 (3 mg / L), sample injection volume (20 μL).

アニオンクロ用一体型装置(図1)を使用してホウ酸Na溶液を溶離液として生成し、併せて、アニオンクロマトグラフ装置に組み込んで標準アニオンサンプルを用いてイオンクロマトグラムを得る。
アニオンクロ用一体型装置(図1)を使用し、イオン生成部分1でホウ酸Na溶液を生成した時の、アニオンクロマトグラフのフローチャートを図10に示す。
このシステムは、アニオンクロ一体型装置(図1)のほか2つのポンプ(Pump1: ペリスタリックポンプ、日理工業製の制御装置を使用、Pump2: LC-10AD、島津)と、インジェクター(20 uL、RHeodyne)と、分離カラム(Shim-Pack IC-SA2, 島津)と、電気伝導度検出器(ICA2000、東亜DKK)からなっている。
Pump1(0.5 mL/min)を使用し、15 mM Na2CO3溶液を陽イオン供給部分3に供給する。Pump2(1 mL/min)を使用し、20 mMホウ酸溶液を陽イオン生成部分1に供給する。
また、同時に脱イオン部を立ち上げる必要があることから陽イオン除去部分、陽イオン排出部分のそれぞれの注入口より純水各1 mLを注入する。
電極間に電圧を印加することで、陽イオン供給部分3から陽イオン生成部分1に向けてNaイオンは移動する。陽イオン生成部分1に移動したNaイオンは、Pump2から供給したホウ酸溶液と一緒にホウ酸Na溶液となり溶出する。印加電流100 mA (約41 V)下において、使用した分離カラムの最適の約1050 μS/cmホウ酸Na溶液を陽イオン生成部分1で生成した。
生成したホウ酸Na溶液は、インジェクターに流れる。ホウ酸Na溶液とともに、インジェクターにより注入されたサンプル陰イオンは、分離カラムに流れる。サンプル陰イオンは、分離カラムでホウ酸Na溶液により分離・溶出され、陽イオン除去部分2に流れる。陽イオン除去部分2では、電場下において、陽イオン除去部分2から陽イオン排出部分4へ陽イオンの移動が起こっている。そのため、陽イオン除去部分2に流れ込んだ分離カラムの溶出液中に含まれる陽イオンは、陽イオン排出部分4に移動し除去される。そのため、陽イオン除去部分2からの溶出液は、ホウ酸と酸型のサンプル陰イオンとなる。
陽イオン除去部分2からの溶出液は、検出用の電気伝導度検出器に流れ、溶出液の電気伝導度を測定する。陽イオン除去部分2からの溶出液の電気伝導度は4 μS/cm以下となった。これは、陽イオン生成部分1で生成したホウ酸Na溶液中のNaイオンがほとんど完全に除去されたことを意味する。
A sodium borate solution is generated as an eluent using an integrated apparatus for anion chromatography (FIG. 1), and is also incorporated into an anion chromatograph apparatus to obtain an ion chromatogram using a standard anion sample.
FIG. 10 shows a flow chart of the anion chromatograph when the Na borate solution is produced in the ion producing part 1 using the anion chromatography integrated device (FIG. 1).
In addition to the anion black integrated device (Fig. 1), this system uses two pumps (Pump1: peristaltic pump, control device manufactured by Nichiri Kogyo, Pump2: LC-10AD, Shimadzu) and an injector (20 uL, RHeodyne ), A separation column (Shim-Pack IC-SA2, Shimadzu), and an electric conductivity detector (ICA2000, Toa DKK).
Using Pump 1 (0.5 mL / min), supply a 15 mM Na 2 CO 3 solution to the cation supply part 3. Pump 2 (1 mL / min) is used to supply a 20 mM boric acid solution to the cation generating part 1.
Also, since it is necessary to start up the deionization section at the same time, inject 1 mL of pure water from each injection port of the cation removal section and the cation ejection section.
By applying a voltage between the electrodes, Na ions move from the cation supply part 3 toward the cation generation part 1. The Na ions that have moved to the cation generating portion 1 become a Na borate solution together with the boric acid solution supplied from Pump 2 and are eluted. Under an applied current of 100 mA (about 41 V), the optimal about 1050 μS / cm Na borate solution of the separation column used was produced in the cation generating part 1.
The generated Na borate solution flows into the injector. The sample anions injected by the injector together with the sodium borate solution flow into the separation column. The sample anion is separated and eluted by the sodium borate solution in the separation column, and flows into the cation removal part 2. In the cation removing portion 2, cations are moving from the cation removing portion 2 to the cation discharging portion 4 under an electric field. Therefore, the cations contained in the eluate of the separation column flowing into the cation removal portion 2 move to the cation discharge portion 4 and are removed. Therefore, the eluate from the cation removal portion 2 becomes boric acid and acid-type sample anions.
The eluate from the cation removing portion 2 flows to an electric conductivity detector for detection, and the electric conductivity of the eluate is measured. The electric conductivity of the eluate from the cation-removed part 2 was 4 μS / cm or less. This means that the Na ions in the Na borate solution generated in the cation generating part 1 were almost completely removed.

さらに、得られたアニオンクロマトグラムを図11に示す。
図11に示すアニオンクロマトグラムから分かるように、ベースラインは非常に安定していて、陰イオンの高感度検出が可能であることが確認できた。
使用したサンプルを次に示す。
1: water dip、2: F (0.5 mg/L)、3: Cl (1 mg/L)、4: NO2 (1.5 mg/L)、5: Br (1 mg/L)、6: NO3 (3 mg/L)、7: PO4 (3 mg/L)、8: SO4 (4 mg/L)、サンプル注入量(20 μL)。
Furthermore, the obtained anion chromatogram is shown in FIG.
As can be seen from the anion chromatogram shown in FIG. 11, it was confirmed that the baseline was very stable, and highly sensitive detection of anions was possible.
The sample used is shown below.
1: water dip, 2: F (0.5 mg / L), 3: Cl (1 mg / L), 4: NO 2 (1.5 mg / L), 5: Br (1 mg / L), 6: NO 3 (3 mg / L), 7: PO 4 (3 mg / L), 8: SO 4 (4 mg / L), sample injection volume (20 μL).

(1)カチオンクロ用一体型装置(図2)を使用してHClの生成量の確認
カチオンクロ用一体型装置(図2)を使用したHCl溶液生成システムのフローチャートを図12に示す。
このシステムはカチオンクロ用一体型装置(図2)ほか4つのポンプ(Pump1: ペリスタリックポンプ、日理工業製の制御装置を使用、Pump2: LC-10AD、島津、Pump3: LC-10AD、島津Pump4: ペリスタリックポンプ、日理工業製の制御装置を使用)と、電気伝導度検出器(iSC8010の検出器のみを使用、日理工業)からなっている。
Pump1(0.5 mL/min)を使用し、10-100 mM NaCl溶液を陰イオン供給部分27に供給する。Pump2(1 mL/min)を使用し、純水を陰イオン生成部分25に供給する。
さらに、陰イオン除去部分、陰イオン排出部分についても水溶液を流しておく必要があるので、Pump3、Pump4を使って純水を1 mL/minで陰イオン除去用溶液入口、陰イオン排出用溶液入口にそれぞれ供給する。そして供給された溶液は陰イオン除去用溶液出口、陰イオン排出用溶液出口から排出される。
図2のカチオンクロ用一体型装置に、陰イオン供給部から10 mM NaCl 20 mM NaCl50 mM NaCl 100 mM NaClの各濃度で供給し、印加する電流を20mA,40mA,60mA,80mA,100mAに変化したときに、生成するHCL溶液の電気伝導度の変化(Cl濃度)を図13に示す。
図13に示す記号は以下に示す通りである。
◆:陰イオン供給部分27に10 mM NaClを供給、
■:陰イオン供給部分27に20 mM NaClを供給、
▲:陰イオン供給部分27に50 mM NaClを供給、
×:陰イオン供給部分27に100 mM NaClを供給、
(1) Confirmation of the amount of HCl produced using the integrated device for cationic chromatography (Fig. 2) Fig. 12 shows a flowchart of the HCl solution production system using the integrated device for cationic chromatography (Fig. 2).
This system uses an integrated device for cation chromatography (Fig. 2) and four pumps (Pump1: peristaltic pump, control device manufactured by Nichiri Kogyo, Pump2: LC-10AD, Shimadzu, Pump3: LC-10AD, Shimadzu Pump4). : Peristaltic pump, using a control device manufactured by Nichikogyo Co., Ltd.) and an electric conductivity detector (using only the detector of iSC8010, Nichiri Kogyo).
Pump 1 (0.5 mL / min) is used to supply a 10-100 mM NaCl solution to the anion supply part 27. Pump 2 (1 mL / min) is used to supply pure water to the anion generation part 25.
In addition, it is necessary to keep the aqueous solution flowing in the anion removal part and the anion discharge part, so use Pump3 and Pump4 at 1 mL / min of pure water to remove the anion solution and the anion discharge solution. Supply to each. Then, the supplied solution is discharged from the anion removing solution outlet and the anion discharging solution outlet.
The integrated device for cationic chromatography shown in FIG. 2 was supplied from the anion supply unit at each concentration of 10 mM NaCl , 20 mM NaCl , 50 mM NaCl , and 100 mM NaCl, and the applied current was 20 mA, 40 mA, 60 mA, 80 mA, FIG. 13 shows the change in electric conductivity (Cl concentration) of the HCL solution produced when the current was changed to 100 mA.
The symbols shown in FIG. 13 are as follows.
◆: 10 mM NaCl is supplied to the anion supply part 27,
■: 20 mM NaCl is supplied to the anion supply part 27,
▲: 50 mM NaCl was supplied to the anion supply part 27,
×: 100 mM NaCl was supplied to the anion supply part 27,

(2)カチオンクロ用一体型装置の脱陰イオン機能を使用してHCl溶液の除去能力の確認。
カチオンクロ用一体型装置(図2)の陰イオン除去部分26を使用した陰イオン除去システムのフローチャートを図14に示す。
このシステムは、カチオンクロ用一体型装置(図2)のほか4つのポンプ(Pump1: ペリスタリックポンプ、日理工業製の制御装置を使用、Pump2: LC-10AD、島津、Pump3: ペリスタリックポンプ、日理工業製の制御装置を使用、Pump4: ペリスタリックポンプ、日理工業製の制御装置を使用)と、電気伝導度検出器(DX120の検出器のみ使用、Dionex)からなっている。
Pump1と3と4(1 mL/min)を使用し、純水を陰イオン供給部分27 と陰イオン生成部分25および陰イオン排出部分20に供給する。Pump2(1 mL/min)を使用し、50 mM HCl溶液を陰イオン除去部分26に供給する。陰イオン除去部分26では、電場下において、陰イオン除去部分26から陰イオン排出部分20へ陰イオンの移動が起こっている。そのため、陰イオン除去部分26に流れ込んだHCl溶液中に含まれる陰イオンは、陰イオン排出部分20に移動し除去される。そのため、陰イオン除去部分26からの溶出液は、脱陰イオン水となる。陰イオン除去部分26からの溶出液は、検出用の電気伝導度検出器に流れ、溶出液の電気伝導度を測定する。この電気伝導度からCl濃度を求め、電流を変化させて電流0の時のCl濃度からの差を脱イオン能力として、各電流値に対する脱イオン濃度(Cl濃度)を図15に示す。
(2) Confirm the removal ability of the HCl solution using the deanion function of the integrated device for cationic chromatography.
A flow chart of the anion removal system using the anion removal portion 26 of the integrated device for cation chromatography (FIG. 2) is shown in FIG.
This system has four pumps (Pump1: peristaltic pump, control device manufactured by Nichiri Kogyo, Pump2: LC-10AD, Shimadzu, Pump3: peristaltic pump) in addition to an integrated device for cation black (Fig. 2). It consists of a control unit manufactured by Nichiri Kogyo, Pump4: peristaltic pump, a control unit manufactured by Nichiri Kogyo), and an electric conductivity detector (using only DX120 detector, Dionex).
Pure water is supplied to the anion supply part 27, the anion generation part 25, and the anion discharge part 20 by using Pumps 1, 3 and 4 (1 mL / min). Pump 2 (1 mL / min) is used to supply 50 mM HCl solution to the anion removal portion 26. In the anion-removing portion 26, anions move from the anion-removing portion 26 to the anion-extracting portion 20 under an electric field. Therefore, the anions contained in the HCl solution that has flowed into the anion removal portion 26 move to the anion discharge portion 20 and are removed. Therefore, the eluate from the anion-removed portion 26 becomes deanionized water. The eluate from the anion-removed portion 26 flows to an electric conductivity detector for detection, and the electric conductivity of the eluate is measured. Determine the concentration, Cl when the current 0 by varying the current - - Cl from the electrical conductivity indicating the - (Concentration Cl) in FIG. 15 as deionized ability difference from the concentration, deionized concentration for each current value .

(3)カチオンクロ一体型装置(図2)をカチオンクロマトグラフィーにおける酸性溶離液生成および不純物陰イオン除去用として組み込んだイオンクロマグラフ装置。
上記(1)のカチオンクロ一体型装置(図2)で生成するHCl濃度が上記(2)のカチオンクロ一体型装置(図2)で除去できるCl量より低くなることが必須である。このことは、溶離液のイオンの大半をカラム分離した後に脱イオン装置で除いてから残る検査対象イオンを電気伝導度で測定するイオンクロマトグラフィーの原理から明らかである。
従って、図13に図15を組み込んだ図16を見れば、カチオンクロ用一体型装置(図2)のHCl溶液の生成量は、陰イオン供給部27に供給するHCl溶液の濃度を低くすることで、陰イオン除去部分26で除去できるClイオンの除去量よりも低くなることが分かる。
図16に追加された記号は以下に示す。
〇:陰イオン除去部分26のClイオンの除去濃度
すなわち、カチオンクロ用一体型装置(図2)は、陰イオン供給部分27に供給するHCl溶液の濃度と印加する電流を調整することで、カチオンクロマトグラフ用装置として利用できるようになる。
(3) An ion chromatograph device in which an apparatus integrated with cation chromatography (FIG. 2) is incorporated for generation of an acidic eluent and removal of impurity anions in cation chromatography.
It is essential that the concentration of HCl generated in the device (1) of integrated cation black (FIG. 2) is lower than the amount of Cl that can be removed by the device (1) of integrated cation black (2). This is clear from the principle of ion chromatography in which most of the ions in the eluent are separated by the column and then the ions to be inspected remaining after being removed by the deionization device are measured by electric conductivity.
Therefore, referring to FIG. 16 in which FIG. 15 is incorporated into FIG. 13, the amount of HCl solution produced by the integrated device for cation chromatography (FIG. 2) should be such that the concentration of HCl solution supplied to the anion supply unit 27 is low. Thus, it is understood that the amount is less than the amount of Cl ions removed by the anion removal portion 26.
The symbols added to FIG. 16 are shown below.
◯: Cl ion removal concentration of the anion removal portion 26, that is, the cation black integrated device (FIG. 2) adjusts the concentration of the HCl solution supplied to the anion supply portion 27 and the applied current to obtain the cation. It can be used as a chromatograph device.

(4)カチオンクロ用一体型装置をカチオンクロマトグラフ装置に組み込んで標準カチオンサンプルを用いてイオンクロマトグラムを得る。
カチオンクロ用一体型装置(図2)に印加する電流と、陰イオン供給部分27に供給するNaCl溶液の濃度を調整することにより、図2のカチオンクロ用一体型装置のHCl溶液の生成量は、陰イオン除去部分26の陰イオン除去量よりも少なくなり、そして、図2のカチオンクロ用一体型装置の陰イオン生成部分25で生成したHCl溶液中のClイオンは、陰イオン除去部分26で除去され、電気伝導度検出器で陽イオンを高感度に検出できることを確認した。測定に用いたカチオンクロマトグラフのフローチャーを図17に示す。
図2のカチオンクロ用一体型装置の陰イオン供給部分には、20 mMNaCl溶液(0.5 mL/min)を供給している。約3300 μS/cm (約8.5 mM) HCl溶液を安定に生成するため、印加電流を100 mA (43.7 V)に設定した。
陰イオン生成部分25で生成した約3300 μS/cm HCl溶液は、溶離液として標準カチオンサンプルと共に分離カラムに注入し、その溶出液を陰イオン除去部分26に投入してClイオンは除去され、陰イオン除去部分26からの溶出液の電気伝導度は0.37 μS/cm以下となった。これは、陰イオン生成部分26で生成したHCl溶液中のClイオンがほとんど完全に除去されたことを意味する。
また、得られたカチオンクロマトグラムを図18に示す。
図18に示すカチオンクロマトグラムから分かるように、ベースラインは非常に安定していて、陽イオンの高感度検出が可能であることが確認できた。
使用したサンプルを次に示す。
1: Li (50 μg/L)、2: Na (200 μg/L)、3: NH3 (200 μg/L)、4: K (500 μg/L)、5: Mg (500 μg/L)、6: Ca (500 μg/L)、サンプル注入量(20 μL)。
[実験例]
(4) An integrated device for cation chromatography is incorporated into a cation chromatograph device to obtain an ion chromatogram using a standard cation sample.
By adjusting the current applied to the integrated device for cation chromatography (FIG. 2) and the concentration of the NaCl solution supplied to the anion supply part 27, the amount of HCl solution produced by the integrated device for cation chromatography in FIG. The amount of the anions removed by the anion removing portion 26 is smaller than that of the anion removing portion 26, and the Cl ions in the HCl solution produced in the anion producing portion 25 of the integrated device for cation chromatography in FIG. It was confirmed that the cations could be detected with high sensitivity by the conductivity detector. The flow chart of the cation chromatograph used for the measurement is shown in FIG.
A 20 mM NaCl solution (0.5 mL / min) is supplied to the anion supply part of the integrated device for cation chromatography in Fig. 2. The applied current was set to 100 mA (43.7 V) in order to stably generate about 3300 μS / cm (about 8.5 mM) HCl solution.
The about 3300 μS / cm HCl solution generated in the anion generation part 25 was injected into the separation column together with the standard cation sample as an eluent, and the eluate was injected into the anion removal part 26 to remove Cl ions, The electric conductivity of the eluate from the ion removal portion 26 was 0.37 μS / cm or less. This means that the Cl ions in the HCl solution produced in the anion producing portion 26 were almost completely removed.
Further, the obtained cation chromatogram is shown in FIG.
As can be seen from the cation chromatogram shown in FIG. 18, it was confirmed that the baseline was very stable and that highly sensitive detection of cations was possible.
The sample used is shown below.
1: Li (50 μg / L), 2: Na (200 μg / L), 3: NH 3 (200 μg / L), 4: K (500 μg / L), 5: Mg (500 μg / L) , 6: Ca (500 μg / L), sample injection volume (20 μL).
[Experimental example]

電気再生式脱イオン装置を使用して各種のイオン交換膜等で形成したバイポーラ界面の高電流耐久性を示す比較実験を行った。
実験に用いた電気再生式脱イオン装置の概略図を図19に示す。
使用した装置は、ポンプ1と3(peristaltic pump,1 mL/min で流量コントロール)、ポンプ2(1 mL/min, DP-8020, Tosoh, Tokyo, Japan)、イオン除去装置(200 mA, Nichiri, Chiba, Japan, 図20〜23に使用した装置を示す)から成る。
陽イオン交換体として陽イオン交換樹脂、陰イオン交換体として陰イオン交換樹脂、脱イオン室のバイポーラ界面として
図20の装置では陰イオン交換樹脂と通水孔付フッ素系陽イオン交換膜(CMF),図21の装置で通水孔付陰イオン交換膜(AHA)と陽イオン交換樹脂、
図22の装置で通水孔付陽イオン交換膜(C66)と陰イオン交換樹脂、
図23の装置で陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹脂
で構成された。
A comparative experiment was conducted to show the high current durability of the bipolar interface formed by various ion exchange membranes using an electric regeneration type deionization device.
A schematic diagram of the electric regenerative deionization apparatus used in the experiment is shown in FIG.
The devices used were pumps 1 and 3 (peristaltic pump, flow control at 1 mL / min), pump 2 (1 mL / min, DP-8020, Tosoh, Tokyo, Japan), ion removal device (200 mA, Nichiri, Chiba, Japan, which shows the equipment used in Figures 20-23).
Cation exchange resin as the cation exchanger, anion exchange resin as the anion exchanger, and a bipolar interface of the deionization chamber in the apparatus of FIG. 20 are the anion exchange resin and the fluorinated cation exchange membrane (CMF) with water passage holes. , Anion exchange membrane (AHA) with water passage and cation exchange resin in the device of Fig. 21,
In the device of FIG. 22, a cation exchange membrane (C66) with a water passage hole and an anion exchange resin,
The apparatus of FIG. 23 was composed of an anion exchange resin and a cation exchange resin.

図20〜23の図中に用いた用語、記号は下記のとおりである。
陰イオン交換膜 (AHA, 株式会社アストム)、
通水孔付陽イオン交換膜(C66, 株式会社アストム)、
フッ素系陽イオン交換膜 (CMF, 旭硝子)、
通水孔付フッ素系陽イオン交換膜 (CMF, 旭硝子)、
DOH; OH 水の解離で生成したイオン、DH; H+、水の解離で生成したイオン、陰イオン交換樹脂(登録商標Amberlite, IRA402BL, 0.6−0.8 mm, L, 0.6 meq/mL, Organo, Tokyo, Japan)、
陽イオン交換樹脂(登録商標Amberlite, IR120BL, 0.6−0.8 mm, 2.0 meq/mL以上, Organo, Tokyo, Japan)。
Terms and symbols used in the drawings of FIGS. 20 to 23 are as follows.
Anion exchange membrane (AHA, Astom Co., Ltd.),
Cation exchange membrane with water passage hole (C66, Astom Co., Ltd.),
Fluorine cation exchange membrane (CMF, Asahi Glass),
Fluorine-based cation exchange membrane with water passage holes (CMF, Asahi Glass),
D OH ; OH , Ions generated by water dissociation, D H ; H + , ions generated by water dissociation, anion exchange resin (registered trademark Amberlite, IRA402BL, 0.6−0.8 mm, L, 0.6 meq / mL, Organo, Tokyo, Japan ),
Cation exchange resin (registered trademark Amberlite, IR120BL, 0.6-0.8 mm, 2.0 meq / mL or more, Organo, Tokyo, Japan).

図19に示すように微量のイオンを含んだ純水溶液は、ポンプ 2によりイオン除去装置へ送られる。陽イオン交換樹脂が充填してある脱イオン室2では陽イオンが除去され、陰イオン交換樹脂が充填してある脱イオン室1では陰イオンが除去される。プロセス水として純水(電気伝導 1 μS/cm以下)がポンプ1と3によりイオン除去装置へ送られる。電極で発生する泡もプロセス水とともに系外へ排出される。 As shown in FIG. 19, the pure aqueous solution containing a trace amount of ions is sent to the ion removing device by the pump 2. Cations are removed in the deionization chamber 2 filled with the cation exchange resin, and anions are removed in the deionization chamber 1 filled with the anion exchange resin. Pure water (electrical conductivity of 1 μS / cm or less) is sent to the ion removal device by pumps 1 and 3 as process water. Bubbles generated at the electrode are also discharged out of the system along with the process water.

図20に示す装置を使用し、印加電流200 mAにおいて、イオン除去装置の耐久試験を行った。図20〜23の装置は内径6 mmΦの円筒であり、印加電流密度は700 mA/cm2である。最大許容電流は1000 mA/cm2であるから70 %レベルの稼働で行った。図20〜23の装置に200 mAの電流を印加し、その時の測定した電圧の変化を図24に示す。 Using the device shown in FIG. 20, the durability test of the ion removing device was conducted at an applied current of 200 mA. The apparatus shown in FIGS. 20 to 23 is a cylinder having an inner diameter of 6 mmΦ, and the applied current density is 700 mA / cm 2 . Since the maximum permissible current is 1000 mA / cm 2 , the operation was performed at the 70% level. A current of 200 mA was applied to the devices of FIGS. 20 to 23, and changes in the measured voltage at that time are shown in FIG.

図24中の記号で
×は中央部のバイポーラ界面である陰イオン交換樹脂と通水孔付フッ素系陽イオン交換膜で形成した装置であり、
□は中央部のバイポーラ界面である陰イオン交換樹脂と通水孔付陽イオン交換膜(C66)(13)で、
〇は中央部のバイポーラ界面である陽イオン交換樹脂と通水孔付陰イオン交換膜(AHA)(12)で、
△は中央部のバイポーラ界面である陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹脂で形成した装置である。
In the symbol in FIG. 24, x indicates a device formed of an anion exchange resin which is a bipolar interface in the central portion and a fluorine-based cation exchange membrane with water passage holes,
□ is an anion exchange resin that is a bipolar interface in the central part and a cation exchange membrane (C66) (13) with a water passage hole.
◯ is a cation exchange resin which is a bipolar interface in the central part and an anion exchange membrane (AHA) (12) with a water passage hole.
The symbol Δ is a device formed of an anion exchange resin and a cation exchange resin, which is a bipolar interface in the central portion.

図24から分かるように、中央部のバイポーラ界面である陰イオン交換樹脂と通水孔付フッ素系陽イオン交換膜で形成した装置の電圧の変化は一定で、装置は壊れていないことが分かる。しかし、その他の3つの装置では、中央部のバイポーラ界面が陰イオン交換樹脂と通水孔付陽イオン交換膜(C66),通水孔付陰イオン交換膜(AHA)と陽イオン交換樹脂、陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹脂で構成され、いずれも電圧が上昇し装置が壊れることが分かる。また、前記界面部分の故障を試験終了後分解して目視で確認している。通水孔付陽イオン交換膜(C66)は黒変しており、通水孔付陰イオン交換膜(AHA)は膜表面に陽イオン交換樹脂がびっしり付着していた。陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹脂とはびっしりとくっ付いていた。いずれも組織が壊れ、イオン交換機能が損なわれているものと推察される。
この結果は、中央部のバイポーラ界面が陰イオン交換樹脂と通水孔付フッ素系陽イオン交換膜で形成したものの優位性が明らかになった。また、上記の実験では通水孔付のタイプで確認したものだが上記の結果は材質の耐久性が比較されたものであるから通水孔のないものでもまったく同様の耐久性が示されるものとみなされる。
As can be seen from FIG. 24, the change in the voltage of the device formed of the anion-exchange resin, which is the central bipolar interface, and the fluorine-based cation-exchange membrane with water holes is constant, and the device is not broken. However, in the other three devices, the central bipolar interface has an anion exchange resin and a cation exchange membrane with water passage holes (C66), an anion exchange membrane with water passage holes (AHA) with cation exchange resin and anion exchange membrane. It is composed of resin and cation exchange resin, and it can be seen that the voltage rises and the device breaks. In addition, the failure of the interface portion is disassembled after the test and visually confirmed. The cation-exchange membrane with water passage holes (C66) turned black, and the anion-exchange membrane with water passage holes (AHA) had cation-exchange resin adhered to the surface of the membrane. The anion exchange resin and the cation exchange resin were tightly attached. It is presumed that the tissue is broken and the ion exchange function is impaired in all cases.
The results revealed that the bipolar interface in the central part was formed of an anion exchange resin and a fluorinated cation exchange membrane with water passage holes, which was superior. Also, in the above experiment, the type with water passage holes was confirmed, but since the above results are comparisons of the durability of the materials, it is assumed that the same durability is exhibited even without water passage holes. It is regarded.

本発明の電気再生式イオン生成除去一体型装置は、単独機能を使用する場合に高純度の酸や塩基性溶液を化学分析や化学合成、化学処理現場で必要とされる量を雰囲気汚染されることなく手軽な生成装置として用いられる。また、同じく現場で、純水の事前処理や事後処理ほか広範囲に脱イオン処理用に用いられる。
さらに、両機能を併用使用する場合として簡便なイオンクロマトグラフ装置として化学分析現場に携帯して持ち込み、手軽な分析装置として使用することができる。
The electric regenerative ion generation / removal integrated device of the present invention, when using a single function, pollutes the high-purity acid or basic solution in an amount required for chemical analysis, chemical synthesis, or chemical treatment. It is used as a handy generator without any. Also, it is widely used in the field for deionization treatment such as pretreatment and posttreatment of pure water.
Furthermore, when both functions are used in combination, it can be carried as a simple ion chromatograph device to a chemical analysis site and brought in for use as a convenient analyzer device.

1.陽イオン生成部分
2.陽イオン除去部分
3.陽イオン供給部分
4.陽イオン排出部分
5.陰極部分
6.陽極部分
7.通水孔付フッ素系陽イオン交換膜
8.陽イオン交換膜積層体
9.バイポール界面(フッ素系陽イオン交換膜と陰イオン交換樹脂から成る界面、水の解離部分)
10.バイポール界面(陽イオン交換膜と陰イオン交換樹脂から成る界面、イオン濃縮部分)
1. Cation generating part
2. Cation removal part
3. Cation supply part
Four. Cation emission part
Five. Cathode part
6. Anode part
7. Fluorine-based cation exchange membrane with water passage holes
8. Cation exchange membrane laminate
9. Bipole interface (interface consisting of fluorinated cation exchange membrane and anion exchange resin, water dissociation part)
Ten. Bipole interface (interface consisting of cation exchange membrane and anion exchange resin, ion concentrated portion)

11.陽イオン交換膜
12.陽極
13.陰極
14.陰イオン交換体、陰イオン交換樹脂
15.陽イオン交換体、陽イオン交換樹脂
16.陰イオン交換膜積層体
17.陰イオン交換膜
18.バイポール界面(陰イオン交換樹脂とフッ素系陽イオン交換膜から成る界面、水の解離部分)
19.バイポール界面(陽イオン交換樹脂と陰イオン交換膜から成る界面、イオン濃縮部分)
20.陰イオン排出部分
11. Cation exchange membrane
12. anode
13. cathode
14. Anion exchanger, anion exchange resin
15. Cation exchanger, Cation exchange resin
16. Anion exchange membrane laminate
17. Anion exchange membrane
18. Bipole interface (interface consisting of anion exchange resin and fluorinated cation exchange membrane, water dissociation part)
19. Bipole interface (an interface consisting of cation exchange resin and anion exchange membrane, ion concentrated part)
20. Anion discharge part

21.陰イオン排出用溶液入口
22.陽イオン排出用溶液入口
23.陰イオン排出用溶液出口
24.陽イオン排出用溶液出口
25.陰イオン生成部分
26.陰イオン除去部分
27.陰イオン供給部分
28.陽イオン生成用溶液入口又は出口
29.陽イオン生成用溶液出口又は入口
30.陽イオン除去用溶液入口
twenty one. Anion discharge solution inlet
twenty two. Solution inlet for cation discharge
twenty three. Solution outlet for anion discharge
twenty four. Solution outlet for cation discharge
twenty five. Anion generation part
26. Anion removal part
27. Anion supply part
28. Solution inlet or outlet for cation generation
29. Solution outlet or inlet for cation generation
30. Solution inlet for cation removal

31.陽イオン除去用溶液出口
32.陽イオン供給用溶液入口
33.陽イオン供給用溶液出口
34.陰イオン生成用溶液入口又は出口
35.陰イオン生成用溶液出口又は入口
36.陰イオン除去用溶液入口
37.陰イオン除去用溶液出口
38.陰イオン供給用溶液入口
39.陰イオン供給用溶液出口
31. Solution outlet for cation removal
32. Solution inlet for cation supply
33. Solution outlet for cation supply
34. Anion generation solution inlet or outlet
35. Solution outlet or inlet for anion generation
36. Anion removal solution inlet
37. Anion removal solution outlet
38. Anion supply solution inlet
39. Solution outlet for anion supply

M1.通水孔付フッ素系陽イオン交換膜
M2.陽イオン交換膜、または陰イオン交換膜
M3.フッ素系陽イオン交換膜
M4.陽イオン交換膜、または陰イオン交換膜
M5.通水孔付フッ素系陽イオン交換膜
MM.スペーサー用イオン交換膜
A1.陰イオン交換体、陰イオン交換樹脂
A2.陰イオン交換体、陰イオン交換樹脂
A3.陰イオン交換体、陰イオン交換樹脂
A4.陰イオン交換体、陰イオン交換樹脂
C1.陽イオン交換体、陽イオン交換樹脂
C2.陽イオン交換体、陽イオン交換樹脂
C3.陽イオン交換体、陽イオン交換樹脂
C4.陽イオン交換体、陽イオン交換樹脂
M1. Fluorine-based cation exchange membrane with water passage M2. Cation exchange membrane or anion exchange membrane M3. Fluorine-based cation exchange membrane M4. Cation exchange membrane or anion exchange membrane M5. Fluorine-based cation exchange membrane with water passage holes MM. Ion exchange membrane for spacer A1. Anion exchanger, anion exchange resin A2. Anion exchanger, anion exchange resin A3. Anion exchanger, anion exchange resin A4. Anion exchanger, anion exchange resin C1. Cation exchanger, cation exchange resin C2. Cation exchanger, cation exchange resin C3. Cation exchanger, cation exchange resin C4. Cation exchanger, Cation exchange resin

Claims (4)

電気再生式イオン生成除去一体型装置であって
(a)陽極部と
(a1)前記陽極部が陽極電極を備え、
(a2)前記陽極電極の陰極側に、接する通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M1で仕切られて
(a3)前記陽極部に排出口を備える
(b)陽イオン供給部と
(b1)前記陽イオン供給部が前記陽極部の陰極側に隣接し、前記通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M1に接して陽イオン交換体C1の充填された部屋と
(b2)前記陽イオン交換体C1の充填された部屋の他端が陽イオン交換膜M2で仕切られ、
(b3)前記陽イオン交換体C1の充填された部屋の一部に陽イオン供給用溶液入口を備える
(c)陽イオン生成部と
(c1)前記陽イオン生成部が前記陽イオン供給部の陰極側に隣接し、前記陽イオン交換膜M2に接して陽イオン交換膜で容器断面に平行に積層した部屋と
(c2)陰イオン交換体A2の充填された部屋を備え、他端にフッ素系陽イオン交換膜M3で仕切られ
(c3)前記陰イオン交換体A2の充填された部屋の一部に陽イオン生成溶液注入口又は陽イオン生成溶液出口を備え、
(c4)前記陽イオン交換膜で容器断面に平行に積層した部屋の空間の一部から陽イオン生成溶液出口又は陽イオン生成溶液注入口を備える
(d)陽イオン除去部と
(d1)前記陽イオン除去部が前記陽イオン生成部の陰極側に隣接し、前記フッ素系陽イオン交換膜M3に接して陽イオン交換体C3を充填した部屋と
(d2)前記陽イオン交換体C3の充填された部屋の他端を陽イオン交換膜M4で仕切られ、
(d3)前記陽イオン交換体C3の充填された部屋の一部に陽イオン除去用溶液入口を備え、同部屋の他部位に陽イオン除去用溶液出口を備える
(e)陽イオン排出部と
(e1)前記陽イオン排出部が前記陽イオン除去部の陰極側に隣接し、前記陽イオン交換膜M4に接して陽イオン交換体C4の充填された部屋を備え、他端に通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M5で仕切られる
(e2)前記陽イオン交換体C4の充填された部屋の一部に陽イオン排出用溶液を注入する陽イオン排出用溶液入口を備える
(f)陰極部と
(f1)前記陰極部が陰極電極を備え、
(f2)前記陰極電極の陽極側に、接する通水孔付フッ素系陽イオン交換膜M5で仕切られて
(f3)前記陰極部に排出口を備える
を備える高純度塩基性溶液生成および不純物陽イオン除去一体型装置。
An electric regenerative ion generation / removal integrated device comprising: (a) an anode part, and (a1) the anode part is provided with an anode electrode,
(A2) A cathode side of the anode electrode is partitioned by a fluorine-based cation exchange membrane M1 with a water passage in contact therewith (a3) An outlet is provided in the anode part, (b) a cation supply part, and (b1) the above A cation supply section is adjacent to the cathode side of the anode section, is in contact with the fluorine-containing cation exchange membrane M1 with water passage holes, and is filled with a cation exchanger C1; and (b2) the cation exchanger C1. The other end of the filled room is partitioned by a cation exchange membrane M2,
(B3) A cation supply solution inlet is provided in a part of a chamber filled with the cation exchanger C1. (C) a cation generation unit; and (c1) the cation generation unit is a cathode of the cation supply unit. A room adjacent to the cation exchange membrane M2, which is in contact with the cation exchange membrane M2 and is laminated in parallel with the container cross section with the cation exchange membrane, and (c2) a room filled with the anion exchanger A2, and the other end is a fluorine-based cation (C3) A cation-generating solution inlet or a cation-generating solution outlet is provided in a part of the chamber filled with the anion exchanger A2, which is partitioned by the ion exchange membrane M3 (c3),
(C4) A cation-generating solution outlet or a cation-generating solution injection port is provided in a part of the space of the room laminated with the cation-exchange membrane parallel to the container cross-section. An ion removing unit is adjacent to the cathode side of the cation generating unit, is in contact with the fluorine-based cation exchange membrane M3 and is filled with a cation exchanger C3, and (d2) is filled with the cation exchanger C3. The other end of the room is partitioned by a cation exchange membrane M4,
(D3) A cation removing solution inlet is provided in a part of the room filled with the cation exchanger C3, and a cation removing solution outlet is provided in another part of the room. e1) The cation discharge part is adjacent to the cathode side of the cation removal part, is provided with a chamber in contact with the cation exchange membrane M4 and filled with a cation exchanger C4, and the other end is provided with fluorine with a water passage hole. (E2) provided with a cation discharge solution inlet for injecting a cation discharge solution into a part of the chamber filled with the cation exchanger C4, which is partitioned by a system cation exchange membrane M5 (f) a cathode part ( f1) the cathode part includes a cathode electrode,
(F2) High-purity basic solution generation and impurity cations that are partitioned by a fluorinated cation exchange membrane M5 with a water passage in contact with the anode side of the cathode electrode, and (f3) have an outlet in the cathode part Removal integrated device.
電気再生式イオン生成除去一体型装置であって
(a)陰極部と
(a1)前記陰極部が陰極電極を備え、
(a2)前記陰極電極の陽極側に接する通水孔付きフッ素系陽イオン交換膜M1で仕切られて
(a3)前記陰極部に排出口を備える
(b)陰イオン供給部と
(b1)前記陰イオン供給部が前記陰極部の陽極側に隣接し、前記通水孔付きフッ素系陽イオン交換膜M1に接して陰イオン交換体A1の充填された部屋と
(b2)前記陰イオン交換体A1の充填された部屋の他端が陰イオン交換膜M2で仕切られ、
(b3)前記陰イオン交換体A1の充填された部屋の一部に陰イオン供給用溶液入口を備える
(c)陰イオン生成部と
(c1)前記陰イオン生成部が前記陰イオン供給部の陽極側に隣接し、前記陰イオン交換膜M2に接して陰イオン交換膜で容器断面に平行に積層した部屋と
(c2)陽イオン交換体C2の充填された部屋を備え、他端にフッ素系陽イオン交換膜M3で仕切られ、
(c3)前記陽イオン交換体C2の充填された部屋の一部に陰イオン生成溶液注入口又は陰イオン生成溶液出口を備え、
(c4)前記陰イオン交換膜で容器断面に平行に積層した部屋の空間の一部から陰イオン生成溶液出口又は陰イオン生成溶液注入口を備える
(d)陰イオン除去部と
(d1)前記陰イオン除去部が前記陰イオン生成部の陽極側に隣接し、前記フッ素系陽イオン交換膜M3に接して陰イオン交換体A3を充填した部屋と
(d2)前記陰イオン交換体A3の充填された部屋の他端を陰イオン交換膜M4で仕切られ、
(d3)前記陰イオン交換体A3の充填された部屋の一部に陰イオン除去用溶液入口を備え、同部屋の他部位に陰イオン除去用溶液出口を備える
(e)陰イオン排出部と
(e1)前記陰イオン排出部が前記陰イオン除去部の陽極側に隣接し、前記陰イオン交換膜M4に接して陰イオン交換体A4の充填された部屋を備え、他端に通水孔付陽イオン交換膜M5で仕切られる
(e2)前記陰イオン交換体A4の充填された部屋の一部に陰イオン排出用溶液を注入する陰イオン排出用溶液入口を備える
(f)陽極部と
(f1)前記陽極部が陽極電極を備え、
(f2)前記陽極電極の陰極側に接する通水孔付きフッ素系陽イオン交換膜M5で仕切られて、
(f3)前記陽極部に排出口を備える
を備える高純度酸性溶液生成および不純物陰イオン除去一体型装置。
An electric regeneration-type integrated ion generation / removal device, comprising: (a) a cathode part, and (a1) the cathode part includes a cathode electrode,
(A2) It is partitioned by a fluorine-based cation exchange membrane M1 with a water passage hole which is in contact with the anode side of the cathode electrode, (a3) an outlet is provided in the cathode part, (b) an anion supply part, and (b1) the anion. An ion supply unit is adjacent to the anode side of the cathode unit, is in contact with the fluorine-containing cation exchange membrane M1 with water passage holes , and is filled with an anion exchanger A1; and (b2) the anion exchanger A1. The other end of the filled room is partitioned by an anion exchange membrane M2,
(B3) Anion supply solution inlet is provided in a part of the room filled with the anion exchanger A1. (C) Anion generation part and (c1) The anion generation part is an anode of the anion supply part. A chamber adjacent to the side, which is in contact with the anion exchange membrane M2 and is laminated in parallel with the container cross section with the anion exchange membrane, and (c2) a chamber filled with the cation exchanger C2, and the other end is a fluorine-based cation. Partitioned by ion exchange membrane M3,
(C3) An anion generating solution injection port or an anion generating solution outlet is provided in a part of the chamber filled with the cation exchanger C2,
(C4) An anion generating solution outlet or an anion generating solution injection port is provided from a part of the space of the room laminated in parallel with the container cross section by the anion exchange membrane. (D) Anion removing section and (d1) the anion. An ion removal section is adjacent to the anion side of the anion generation section, is in contact with the fluorine-based cation exchange membrane M3 and is filled with anion exchanger A3, and (d2) is filled with the anion exchanger A3. The other end of the room is partitioned by an anion exchange membrane M4,
(D3) An anion removing solution inlet is provided in a part of the room filled with the anion exchanger A3, and an anion removing solution outlet is provided in another part of the room. e1) The anion discharging part is adjacent to the anion side of the anion removing part, is provided with a chamber in contact with the anion exchange membrane M4 and filled with the anion exchanger A4, and the other end is a cation exchange with a water passage hole. (E2) An anode part provided with an anion discharging solution inlet for injecting an anion discharging solution into a part of the chamber filled with the anion exchanger A4, which is partitioned by the membrane M5 (e2), and (f1) the anode Part is provided with an anode electrode,
(F2) It is partitioned by a fluorine-based cation exchange membrane M5 with a water passage hole which is in contact with the cathode side of the anode electrode,
(F3) A high-purity acidic solution production and impurity anion removal integrated device comprising a discharge port in the anode part.
陰イオンクロマトグラフィーにおける塩基性溶離液生成および不純物陽イオン除去用として請求項1に記載の電気再生式イオン生成除去一体型装置を組み込んだイオンクロマトグラフ装置。 An ion chromatograph apparatus incorporating the electric regeneration type ion generation / removal integrated apparatus according to claim 1 for generating a basic eluent and removing impurity cations in anion chromatography. 陽イオンクロマトグラフィーにおける酸性溶離液生成および不純物陰イオン除去用として請求項2に記載の電気再生式イオン生成除去一体型装置を組み込んだイオンクロマトグラフ装置。


An ion chromatograph apparatus incorporating the electric regeneration type ion generation / removal integrated apparatus according to claim 2 for generating an acidic eluent and removing anions of impurities in cation chromatography.


JP2017073166A 2017-03-31 2017-03-31 Electric regeneration type ion generation and removal integrated device Active JP6687310B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017073166A JP6687310B2 (en) 2017-03-31 2017-03-31 Electric regeneration type ion generation and removal integrated device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017073166A JP6687310B2 (en) 2017-03-31 2017-03-31 Electric regeneration type ion generation and removal integrated device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018173393A JP2018173393A (en) 2018-11-08
JP6687310B2 true JP6687310B2 (en) 2020-04-22

Family

ID=64108571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017073166A Active JP6687310B2 (en) 2017-03-31 2017-03-31 Electric regeneration type ion generation and removal integrated device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6687310B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018173393A (en) 2018-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3202758B2 (en) Ion chromatography method and apparatus using combined suppressor and eluent generator.
JP5363810B2 (en) Recirculation of regenerant for suppressors
US9074291B2 (en) CO2-removal device and method
TW561260B (en) Electrolytic suppressor and separate eluent generator combination
US20060231404A1 (en) Method of ion chromatography wherein a specialized electrodeionization apparatus is used
JP2012150124A (en) Ion chromatography apparatus and method for removing gas prior to sample detection
EP1463686B1 (en) Chromatography apparatus and electrolytic method for purifying an aqueous stream containing a contaminant ion
JP2005538382A (en) Eluent generator containing electrolyte and method of use
US6200477B1 (en) Continuously regenerated and integrated suppressor and detector for suppressed ion chromatography and method
KR20100114911A (en) Electrolytic eluent recycle device, apparatus and method of use
US20230094629A1 (en) Electrolytic eluent generators with stabilized operating voltages
JP4968812B2 (en) High purity electrolyte solution generator
US6425284B1 (en) Method and apparatus for gas-assisted suppressed chromatography
Haddad et al. Electrodialysis for clean-up of strongly alkaline samples in ion chromatography
JP6687310B2 (en) Electric regeneration type ion generation and removal integrated device
JP6676266B2 (en) Electric regeneration type deionizer
KR102070733B1 (en) Electrolytic reagent concentrator for ion chromatography
US20170212087A1 (en) Chambered ion reflux system for ion chromatography, apparatus and method of use
GB2403166A (en) Electrodeionisation process
JP2009236739A (en) Electrical conductivity detection device
EP2937690B1 (en) Electrolytic device for contaminant removal and method
JPWO2012039312A1 (en) Impurity ion remover
US11598014B2 (en) Electrolytic remote ion source and ion recycle (ISIR) module
RU2229326C1 (en) Electric dialysis inhibitor for carrying out ion chromatography study

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190330

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200226

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200305

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200401

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200401

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6687310

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250