JP6993855B2 - Flow injection analysis method and equipment - Google Patents
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Description
本発明は、フローインジェクション分析(FIA;flow injection analysis)方法及び装置に関する。 The present invention relates to a flow injection analysis (FIA) method and apparatus.
液体の連続した流れを細い管の中に形成し、そこに試料液を注入して試薬との反応を生じさせ、管の末端部において反応生成物濃度などを測定するフローインジェクション分析は、試料液中の目的物質の定量分析などに広く用いられている。反応が起きる場である細い管は、一般に反応コイルと呼ばれる。例えば特許文献1は、試料水中の微量の尿素濃度の連続的にモニタリングするために、ジアセチルモノオキシムによる比色法による分析をフローインジェクション分析により実施することを開示している。
Flow injection analysis is a flow injection analysis in which a continuous flow of liquid is formed in a thin tube, the sample solution is injected into it to cause a reaction with a reagent, and the concentration of reaction products is measured at the end of the tube. It is widely used for quantitative analysis of the target substance inside. The thin tube where the reaction takes place is generally called the reaction coil. For example,
ジアセチルモノオキシムを用いた比色法による定量は、尿素の定量法としてはよく知られたものであり、例えば衛生試験法(非特許文献1)において記載されている。ジアセチルモノオキシムを用いる比色法では、反応を促進するなどの目的で他の試薬(例えば、アンチピリン+硫酸溶液、塩酸セミカルバジド水溶液、塩化マンガン+硝酸カリウムの水溶液、リン酸二水素ナトリウム+硫酸溶液など)を併用することができる。アンチピリンを併用する場合には、ジアセチルモノオキシムを酢酸溶液に溶解させてジアセチルモノオキシム酢酸溶液を調製し、アンチピリン(1,5-ジメチル-2-フェニル-3-ピラゾロン)を例えば硫酸に溶解させてアンチピリン含有試薬液を調製し、試料水に対してジアセチルモノオキシム酢酸溶液とアンリピリン含有試薬液とを順次混合し、波長460nm付近での吸光度を測定し、標準液との対照によって定量を行う。ジアセチルモノオキシムを用いた比色法による尿素の定量方法は、元来は例えばプール水や公衆浴場水における尿素の定量を目指して意図されたものであるが、この方法に特許文献1に記載されるようにフローインジェクション分析を適用して吸光度を測定することにより、ppb以下から数ppmの濃度範囲で連続的に尿素を定量することができる。
The quantification by the colorimetric method using diacetylmonooxime is a well-known method for quantifying urea, and is described in, for example, a hygiene test method (Non-Patent Document 1). In the colorimetric method using diacetylmonooxime, other reagents (for example, antipyrine + sulfuric acid solution, semicarbazide hydrochloride aqueous solution, manganese chloride + potassium nitrate aqueous solution, sodium dihydrogen phosphate + sulfuric acid solution, etc.) are used for the purpose of promoting the reaction. Can be used together. When antipyrine is used in combination, diacetylmonooxime is dissolved in an acetic acid solution to prepare a diacetylmonooxime acetic acid solution, and antipyrine (1,5-dimethyl-2-phenyl-3-pyrazolone) is dissolved in, for example, sulfuric acid. An antipyrine-containing reagent solution is prepared, a diacetylmonooxime acetic acid solution and an anlipylin-containing reagent solution are sequentially mixed with sample water, the absorbance at a wavelength of around 460 nm is measured, and quantification is performed by comparison with a standard solution. The method for quantifying urea by the colorimetric method using diacetylmonooxime was originally intended for the quantification of urea in pool water or public bath water, for example, and is described in
フローインジェクション分析により試料液中の目的物質の定量を行うときに、安定して定量を行えないことがある。例えば、特許文献1に記載される方法によって試料水中の微量の尿素の定量を行うとき、尿素を含まないことが既に分かっている試料水に対しても尿素が含まれているかのような結果が得られることがある。
When quantifying the target substance in the sample solution by flow injection analysis, stable quantification may not be possible. For example, when a small amount of urea is quantified in the sample water by the method described in
本発明の目的は、試料液中の目的物質の定量を行うフローインジェクション分析方法及び装置であって、安定して目的物質の定量を行うことができる方法及び装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a flow injection analysis method and apparatus for quantifying a target substance in a sample liquid, and to provide a method and an apparatus capable of stably quantifying the target substance.
フローインジェクション分析における検出手段として、使用する試薬と目的物質とに応じた特定波長での吸光度を測定することが広く行われている。本発明者らは、試料液中の何らかの妨害物質が試薬と反応して生成した成分が吸光度測定を妨害することがあること、試料液をイオン交換体により処理することによって吸光度測定への妨害を抑制できることを見出し、本発明を完成させた。 As a detection means in flow injection analysis, it is widely practiced to measure the absorbance at a specific wavelength according to the reagent to be used and the target substance. The present inventors may interfere with the absorbance measurement due to the reaction of some interfering substance in the sample solution with the reagent to the absorbance measurement, and by treating the sample solution with an ion exchanger. We have found that it can be suppressed and completed the present invention.
したがって本発明のフローインジェクション分析方法は、試料液中の目的物質を連続的に定量するフローインジェクション分析方法であって、イオン交換体に試料液を通液し、反応コイルに向けて送液されているキャリア液に対し、イオン交換体を通過した試料液の一定量を注入し、試料液が注入されたキャリア液に対して1以上の試薬を添加して反応コイル内で目的物質と反応させ、反応コイルから排出される液の吸光度を測定することにより目的物質の定量を行う。 Therefore, the flow injection analysis method of the present invention is a flow injection analysis method for continuously quantifying a target substance in a sample solution, in which the sample solution is passed through an ion exchanger and sent toward a reaction coil. A certain amount of the sample liquid that has passed through the ion exchanger is injected into the carrier liquid, and one or more reagents are added to the carrier liquid into which the sample liquid is injected to react with the target substance in the reaction coil. The target substance is quantified by measuring the absorbance of the liquid discharged from the reaction coil.
本発明のフローインジェクション分析装置は、試料液中の目的物質を連続的に定量するフローインジェクション分析装置であって、キャリア液が供給される反応コイルと、試料液が通液されるイオン交換体と、反応コイルに供給されるキャリア液に、イオン交換体を通過した試料液の一定量を注入するサンプリング弁と、サンプリング弁と反応コイルの間の位置において、試料液が注入されたキャリア液に1以上の試薬を添加する添加手段と、反応コイルから排出される液の吸光度を測定する検出器と、を備え、反応コイル内において目的物質と1以上の試薬とを反応させる。 The flow injection analyzer of the present invention is a flow injection analyzer that continuously quantifies a target substance in a sample liquid, and includes a reaction coil to which a carrier liquid is supplied and an ion exchanger through which the sample liquid is passed. , A sampling valve that injects a certain amount of the sample liquid that has passed through the ion exchanger into the carrier liquid supplied to the reaction coil, and a carrier liquid into which the sample liquid is injected at a position between the sampling valve and the reaction coil. A means for adding the above-mentioned reagents and a detector for measuring the absorbance of the liquid discharged from the reaction coil are provided, and the target substance and one or more reagents are reacted in the reaction coil.
本発明では、フローインジェクション分析により試料液中の目的物質を連続的に定量する際に、試料液をイオン交換体に通過させ、その後、この試料液の一定量をキャリア液に注入し、通常のフローインジェクション分析の手順により吸光度測定を行って定量を行う。このとき、イオン交換体の入口側または出口側の位置にフィルターを設け、試料液中の不溶性の微粒子などを濾過除去するフィルター処理を行うことが好ましい。 In the present invention, when the target substance in the sample liquid is continuously quantified by flow injection analysis, the sample liquid is passed through an ion exchanger, and then a certain amount of this sample liquid is injected into the carrier liquid, which is a normal method. The absorbance is measured and quantified according to the procedure of flow injection analysis. At this time, it is preferable to provide a filter at a position on the inlet side or the outlet side of the ion exchanger and perform a filter treatment for filtering out insoluble fine particles and the like in the sample liquid.
本発明によれば、フローインジェクション分析により試料液中の目的物質の定量を行う際に、安定して定量を行うことができるようになる。 According to the present invention, when the target substance in the sample liquid is quantified by the flow injection analysis, the quantification can be stably performed.
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施の一形態のフローインジェクション分析(FIA)装置の構成を示している。ここでは、純水製造に用いる原水、あるいは純水を試料液とし、この試料液(ここでは水であるので試料水ともいえる)に含まれる微量の尿素を目的物質としてオンラインで連続的に定量する場合を例に挙げて本発明を説明する。もちろん、本発明が定量対象とする目的物質は尿素に限られるものではなく、目的物質を含む試料液も水に限られるものではない。また、連続的ではなくバッチで定量する場合にも本発明を適用することができる。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a flow injection analysis (FIA) apparatus according to an embodiment of the present invention. Here, raw water used for pure water production or pure water is used as a sample solution, and a small amount of urea contained in this sample solution (here, it can be said to be sample water because it is water) is continuously quantified online as a target substance. The present invention will be described by taking a case as an example. Of course, the target substance to be quantified in the present invention is not limited to urea, and the sample solution containing the target substance is not limited to water. The present invention can also be applied when quantifying in batch rather than continuously.
図1に示されるように、純水製造に用いる原水のライン20が設けられており、このライン20では、原水がポンプP0によって送水される。原水のライン20から分岐する試料水配管21が設けられている。試料水配管21は、原水から分岐した試料水の配管であり、試料水配管21の先端は、サンプリング弁10(インジェクター、インジェクション弁ともいう)に接続している。サンプリング弁10の詳細については後述する。
As shown in FIG. 1, a
試料水配管21には、上流側から、フィルター51、イオン交換装置50、開閉弁22及び流量計FIが設けられている。フィルター51は、試料水に含まれる不溶性粒子を除去するものである。イオン交換装置50は、容器内にイオン交換体を配置したものであって、試料水がイオン交換体を通過するように構成されている。イオン交換装置50に備えられるイオン交換体は、アニオン交換体のみであってもカチオン交換体のみであってもよく、さらには、アニオン交換体とカチオン交換体とを混床または複床にしたものであってもよい。ここでアニオン交換体は、例えば、粒状のアニオン交換樹脂、モノリス状のアニオン交換樹脂、及びアニオン交換繊維のうちの少なくとも1つである。またカチオン交換体は、例えば、粒状のカチオン交換樹脂、モノリス状のカチオン交換樹脂、及びカチオン交換繊維のうちの少なくとも1つである。後述するように本実施形態のFIA装置では、吸光度測定によって定量を行うが、イオン交換装置50は、試料水中に含まれていて目的物質(ここでは尿素)の定量のための吸光度測定を妨害する何らかの妨害物質を試料水から除去するために設けられている。図1ではフィルター51をイオン交換装置50の入口側に設けているが、フィルター50をイオン交換装置50の出口側すなわちイオン交換装置50と開閉弁22との間に設けるようにしてもよい。
The
後述するようにサンプリング弁10にはポンプP4が接続しているが、尿素を連続的に定量するために、開閉弁22は常時開とされ、ポンプP4は常時駆動される。これにより試料水配管21には試料水が常時流れることになる。
As will be described later, the pump P4 is connected to the
次に、サンプリング弁10について説明する。サンプリング弁10を含めてサンプリング弁10から下流の部分は、FIA装置としての構成を有して実際に尿素の定量に関わる部分となる。サンプリング弁10は、FIA法において一般的に用いられる構成のものであり、六方弁11とサンプルループ12とを備えている。六方弁11は、図示丸付き数字で示される6個のポートを備えている。試料水配管21はポート2に接続している。また、ポンプP1を介してキャリア水が供給される配管23がポート6に接続し、ポンプP4を介して試料水を排水するための配管25がポート3に接続している。ポート1とポート4との間には、所定容量の試料水を採取するためのサンプルループ12が接続している。ポート5には、サンプリング弁11の出口となる配管24の一端が接続している。キャリア水は、尿素を実質含まない水であり、例えば純水である。
Next, the
六方弁11においてポートXとポートYとが連通することを(X-Y)と表すこととすると、六方弁11は、(1-2)、(3-4)、(5-6)である第1の状態と、(2-3)、(4-5)、(6-1)である第2の状態とを切り替えられるようになっている。図1において、第1の状態でのポート間の接続関係は実線で示され、第2の状態でのポート間の接続は点線で示されている。第1の状態においてキャリア水は、配管23→ポート6→ポート5→配管24と流れてサンプリング弁10から下流側に流出する。試料水は、試料水配管21→ポート2→ポート1→サンプルループ12→ポート4→ポート3と流れて配管25から排出される。この第1の状態から第2の状態に切り替わると、試料水は、試料水配管21→ポート2→ポート3と流れて配管25から排出され、また、キャリア水は、配管23→ポート6→ポート1→サンプルループ12→ポート4→ポート5→配管24と流れ、下流側へ流出する。このとき、第1の状態であったときに既に流入してサンプルループ12内を満たしている試料水は、キャリア水に先立ってポート5から配管24へと流れ込み、サンプリング弁10の下流側へと流れる。配管24に流れる試料水の体積は、サンプルループ12によって規定される。したがって、第1の状態と第2の状態とを繰り返し切り替えることによって(例えば六方弁11を図示矢印方向に回転することによって)、所定容量の試料水を繰り返して配管24に送り込むことができる。第1の状態と第2の状態との切り替えは、後述する反応に必要な滞留時間、検出器32で尿素が検出されるまでの時間を考慮して、所定の時間ごとに行うことができる。また、検出器32に導入した試料水が検出器32から排出されたことを検知して切り替えを行うこともできる。このように、第1の状態と第2の状態との切り替えを自動的に行うようにすることで、尿素を連続的に定量することができる。
Assuming that the communication between the port X and the port Y in the
この装置では、ジアセチルモノオキシムを用いる比色法による尿素の定量に対してFIA法を適用する。そのため、尿素の定量に用いる反応試薬として、ジアセチルモノオキシム酢酸溶液(以下、試薬Aともいう)とアンチピリン含有試薬液(以下、試薬Bともいう)を使用する。ここではジアセチルモノオキシムと併用される試薬としてアンチピリン含有試薬液を用いる場合を説明するが、ジアセチルモノオキシムと併用される試薬はアンチピリン含有試薬液に限定されるものではない。試薬A,Bは、それぞれ、貯槽41,42に貯えられる。
In this device, the FIA method is applied to the quantification of urea by the colorimetric method using diacetylmonooxime. Therefore, as a reaction reagent used for the quantification of urea, a diacetylmonooxime acetic acid solution (hereinafter, also referred to as reagent A) and an antipyrine-containing reagent solution (hereinafter, also referred to as reagent B) are used. Here, a case where an antipyrine-containing reagent solution is used as a reagent used in combination with diacetylmonooxime will be described, but the reagent used in combination with diacetylmonooxime is not limited to the antipyrine-containing reagent solution. Reagents A and B are stored in
本発明者らは、これらの試薬を調製後、尿素の連続定量のために長期間(例えば数日間以上)にわたって室温に保持した場合に吸光度測定でのピーク強度が低下すること、及び、このピーク強度の低下は試薬(特に試薬B)を冷蔵することにより防ぐことができることを見出している。安定した定量を行うためには吸光度測定でのピーク強度が低下しないことが好ましいので、本実施形態のFIA装置では、貯槽41,42を冷蔵部40内に設けている。試薬Aはジアセチルモノオキシムを酢酸溶液に溶解させて調製されるが、冷蔵部40を設ける場合には、調製自体を貯槽41で行う、あるいは、試薬Aをその調製後、貯槽41に貯えるようにする。同様に、試薬Bは、アンチピリンを例えば硫酸に溶解させて調製されるが、調製自体を貯槽42で行う、あるいは、試薬Bをその調製後、貯槽42に貯えるようにする。冷蔵部40は、貯槽41,42を遮光するとともに、貯槽41,42を冷却し、これによって、貯槽41,42内の試薬A、試薬Bの温度を20℃以下、好ましくは3℃以上20℃以下、より好ましくは5℃以上15℃以下に維持する。なお、試薬Aを貯える貯槽41については、遮光保管できるもであれば、必ずしも冷蔵部40内に配置する必要はない。試薬の冷蔵温度は、5℃未満であっても、試薬において結晶の析出が生じなければ差し支えない。衛生試験法(非特許文献1)には、アンチピリンを硫酸に溶解させたアンチピリン硫酸溶液について、褐色瓶に保管すれば2~3箇月は使用できることと、結晶が析出し室温に戻しても再溶解しないため冷蔵保管は適さないこととが記載されているが、本発明者らは、衛生試験法にしたがって調整されたアンチピリン硫酸溶液は3℃でも結晶化しないことを実験により確認した。
The present inventors prepared these reagents, and when they were kept at room temperature for a long period of time (for example, several days or more) for continuous quantification of urea, the peak intensity in the absorbance measurement decreased, and this peak. It has been found that the decrease in strength can be prevented by refrigerating the reagent (particularly reagent B). In order to perform stable quantification, it is preferable that the peak intensity in the absorbance measurement does not decrease. Therefore, in the FIA apparatus of the present embodiment, the
貯槽41には配管26の一端が接続し、配管26の他端は混合部43により配管24に接続している。配管26には、試薬Aを所定の流量で配管24に送り込むためのポンプP2が設けられている。同様に貯槽42には配管27の一端が接続し、配管27の他端は混合部44により配管24に接続している。配管27には、試薬Bを所定の流量で配管24に送り込むためのポンプP3が設けられている。混合部43,44は、それぞれ、試薬A、試薬Bを配管24内の液体の流れに対して均一に混合する機能を有する。配管24の他端は、反応恒温槽30内に設けられた反応コイル31の入口に接続している。反応コイル31は、その内部においてアンチピリンの存在下での尿素とジアセチルモノオキシムとによる発色反応を起こさせるものであり、その長さと反応コイル31の内部での流速とは、反応に必要な滞留時間に応じて適宜に選択される。反応恒温槽30は、反応コイル31を反応に適した温度まで昇温するものであって、例えば、50℃以上150℃以下、好ましくは90℃以上120℃以下の温度に反応コイル31を加熱する。
One end of the
反応コイル31の末端すなわち出口には、反応コイル31から流れ出る液を対象として、発色反応によって液中に生じた発色の吸光度を測定するための検出器32が設けられている。検出器32によって、例えば、波長460nm付近での吸光度のピーク強度あるいはピーク面積を求める。キャリア水が流れているときの吸光度をベースラインとし、尿素濃度が既知の標準液に対する吸光度から検量線を求めることにより、試料水に対する吸光度から試料水での尿素の濃度を求めることができる。検出器32の出口には、ポンプP1からサンプリング弁10、配管24及び反応コイル31を経て検出器32に至る管路に対して背圧を与える背圧コイル33が設けられている。検出器32の出口と背圧コイル33の入口との間の位置に対し、圧力計PIが接続している。背圧コイル33の出口から、このFIA装置の排液が流出する。
At the end, that is, the outlet of the
本実施形態の装置では、FIA法を利用し、ジアセチルモノオキシムを用いる比色法によって試料水中の尿素をオンラインで連続的に測定することができる。このとき試料水をイオン交換体に通液してからFIA装置に導入することにより、検出器32での吸光度測定に影響を与える得る何らかの物質が試料水に含まれていたとしてもその物質はイオン交換装置50によって除去されるため、後述する実施例から明らかになるように、微量の尿素の連続的な定量を安定して行うことができる。さらに、反応に用いる試薬A(ジアセチルモノオキシム酢酸溶液)及び試薬B(アンチピリン含有試薬液)として、特に試薬Bについて、それらの試薬の調製後、20℃以下に維持されたものを使用することにより、長期にわたって安定して尿素の連続的な定量を行うことが可能になる。
In the apparatus of this embodiment, the FIA method is used, and urea in the sample water can be continuously measured online by a colorimetric method using diacetylmonooxime. At this time, by passing the sample water through the ion exchanger and then introducing it into the FIA apparatus, even if the sample water contains some substance that may affect the absorbance measurement by the
次に、本発明の効果を示すために発明者らが行った実験の結果を説明する。 Next, the results of experiments conducted by the inventors to show the effect of the present invention will be described.
(実施例1)
図1に示すFIA装置を組み立てた。ただし、ライン20から流量計FIに至る部分は設けず、サンプリング弁10に対して試料水が直接供給される構成とした。これとは別に、オルガノ株式会社製のイオン交換樹脂ESP-1を充填したイオン交換装置を別途設けた。イオン交換樹脂ESP-1は、強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂とを体積比1:1で混合した混床のイオン交換樹脂である。また本実施例では、ジアセチルモノオキシム2gを10%酢酸100mLに溶解させて試薬A(ジアセチルモノオキシム酢酸溶液)を調製し、アンチピリン0.2gをとり、9mol/Lの硫酸に溶かし、全量を100mLとして試薬B(アンチピリン含有試薬液)を調製し、調製後直ちにそれらの試薬をそれぞれ貯槽41,42に貯え、貯槽41,42から各試薬を配管24に向けて連続的に供給するようにした。
(Example 1)
The FIA apparatus shown in FIG. 1 was assembled. However, the portion from the
試料水として、尿素やその他の不純物を含む水である試料水A(半導体工場における超純水製造装置の原水)と、上記のイオン交換装置に対してSV=10(L/L-h)すなわち1時間当たりの流量がイオン交換樹脂の体積の10倍となるように試料水Aを通水して得た水(イオン交換樹脂処理水と呼ぶ)と、イオン交換樹脂処理水に対してさらに尿素分解処理を行って得た水(尿素分解処理水)とを用いた。尿素分解処理は、イオン交換樹脂処理水に対し、尿素分解剤として次亜臭素酸塩を6ppm添加し、反応温度25℃、反応時間24時間で反応させることによって行った。組み立てたFIA装置を用いてこれらの試料水の各々における尿素濃度を測定した。尿素濃度の測定に際しては、予め尿素の標準液をFIA装置に供給して検出器32で吸光度測定を行って検量線を作成し、試料水ごとの吸光度測定の結果を検量線に当てはめて尿素濃度を決定した。結果を表1に示す。
As the sample water, sample water A (raw water of an ultrapure water production device in a semiconductor factory) which is water containing urea and other impurities, and SV = 10 (L / L—h) for the above ion exchange device, that is, Water obtained by passing sample water A so that the flow rate per hour is 10 times the volume of the ion exchange resin (called ion exchange resin treated water), and further urea with respect to the ion exchange resin treated water. Water obtained by performing the decomposition treatment (urea decomposition treated water) was used. The urea decomposition treatment was carried out by adding 6 ppm of hypobromous acid as a urea decomposition agent to the ion exchange resin-treated water and reacting the mixture at a reaction temperature of 25 ° C. and a reaction time of 24 hours. Urea concentrations in each of these sample waters were measured using the assembled FIA device. When measuring the urea concentration, a standard solution of urea is supplied to the FIA device in advance, the absorbance is measured by the
次亜臭素酸塩による尿素分解処理での尿素の分解率を検討するために、尿素を含まない純水に対して濃度が10ppbとなるように尿素を添加して模擬水とし、さらに実施例1と同様にこの模擬水からイオン交換樹脂処理水と尿素分解処理水とを生成し、実施例1と同様に、模擬水、イオン交換樹脂処理水及び尿素分解処理水について尿素濃度の測定を行った。結果を表2に示す。
In order to examine the decomposition rate of urea in the urea decomposition treatment with hypobromite, urea was added to pure water containing no urea so that the concentration was 10 ppb to prepare simulated water, and further, Example 1 Ion exchange resin treated water and urea decomposition treated water were generated from this simulated water in the same manner as in Example 1, and the urea concentrations of the simulated water, the ion exchange resin treated water and the urea decomposition treated water were measured in the same manner as in Example 1. .. The results are shown in Table 2.
(比較例1)
実施例1での試料水Aに対し、尿素分解剤として次亜臭素酸塩を6ppm添加し、反応温度25℃、反応時間24時間で反応させて尿素分解処理を行った後、実施例1と同様の条件で尿素濃度の測定を行ったところ、尿素分解処理後の尿素濃度は2.5ppbと測定された。
(Comparative Example 1)
To the sample water A in Example 1, 6 ppm of hypobromous acid as a urea decomposition agent was added, and the mixture was reacted at a reaction temperature of 25 ° C. and a reaction time of 24 hours to perform a urea decomposition treatment, and then the urea decomposition treatment was performed. When the urea concentration was measured under the same conditions, the urea concentration after the urea decomposition treatment was measured to be 2.5 ppb.
以上の実施例1、参考例1及び比較例1の結果からすると、実施例1において試料水Aに対して検出された尿素濃度とイオン交換樹脂処理水に対して検出された尿素濃度との差は、波長460nm付近に吸収を有して吸光度測定による尿素の定量に妨害を与える何らかの妨害物質の寄与によるものであると考えられる。このことは、参考例1に示されるように、尿素分解処理により尿素濃度を検出下限以下まで低減できることと、比較例1の結果は、尿素以外の成分すなわち妨害物質のみによる検出結果を示していると考えられるがが、比較例1の結果が実施例1での試料水Aとイオン交換樹脂処理水とでの尿素濃度の検出結果の差に、測定誤差の範囲内で等しいことからも支持される。したがって、実施例1の結果から、尿素の定量のための吸光度測定に妨害を与える妨害物質はイオン交換樹脂による処理によって除去され、これにより、イオン交換樹脂処理水について測定された尿素濃度は、試料水Aについての実際の尿素濃度を表していることがわかる。 From the results of Example 1, Reference Example 1 and Comparative Example 1 above, the difference between the urea concentration detected for the sample water A and the urea concentration detected for the ion exchange resin-treated water in Example 1 Is considered to be due to the contribution of some interfering substance that has absorption near the wavelength of 460 nm and interferes with the determination of urea by absorbance measurement. This means that, as shown in Reference Example 1, the urea concentration can be reduced to the detection lower limit or lower by the urea decomposition treatment, and the result of Comparative Example 1 shows the detection result only by the component other than urea, that is, the interfering substance. However, it is also supported by the fact that the result of Comparative Example 1 is equal to the difference in the detection result of the urea concentration between the sample water A and the ion exchange resin-treated water in Example 1 within the range of the measurement error. Urea. Therefore, from the results of Example 1, interfering substances that interfere with the absorbance measurement for quantification of urea are removed by treatment with an ion exchange resin, whereby the urea concentration measured for the ion exchange resin treated water is a sample. It can be seen that it represents the actual urea concentration for water A.
(実施例2)
実施例1で用いた装置におけるイオン交換装置として、強塩基性アニオン交換樹脂(オルガノ株式会社製Amberjet 4002OH)を単独(すなわち単床)で充填したもの、強酸性カチオン交換樹脂(オルガノ株式会社製Amberjet 1024H)を単独で充填したもの、及び強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂とを混合した混床樹脂(オルガノ株式会社製ESP-1)を充填したものの3種類を用意した。そして試料水として、試料水Aとは異なる試料水B(半導体工場における超純水製造装置の原水)を使用した。試料水Bをアニオン交換樹脂に通液して得られたものをアニオン交換樹脂処理水とし、試料水Bをカチオン交換樹脂に通液して得られたものをカチオン交換樹脂処理水とし、試料水Bを混床樹脂に通液して得られたものを混床樹脂処理水とする。試料水B、アニオン交換樹脂処理水、カチオン交換樹脂処理水、及び混床樹脂処理水の各々について、実施例1と同様に、尿素濃度の測定を行った。イオン交換装置への通液量はSV=10(L/L-h)とした。結果を表3に示す。
(Example 2)
As the ion exchange device in the apparatus used in Example 1, a strong basic anion exchange resin (Amberjet 4002OH manufactured by Organo Co., Ltd.) is filled alone (that is, a single bed), and a strong acid cation exchange resin (Amberjet manufactured by Organo Co., Ltd.) is filled. Three types were prepared: one filled with 1024H) alone and one filled with a mixed bed resin (ESP-1 manufactured by Organo Co., Ltd.) in which a strong acid cation exchange resin and a strong basic anion exchange resin were mixed. Then, as the sample water, sample water B (raw water of the ultrapure water production apparatus in the semiconductor factory) different from the sample water A was used. The water obtained by passing sample water B through an anion exchange resin is used as anion exchange resin-treated water, and the water obtained by passing sample water B through a cation exchange resin is used as cation exchange resin-treated water. The water obtained by passing B through the mixed bed resin is used as mixed bed resin treated water. The urea concentration was measured for each of the sample water B, the anion exchange resin treated water, the cation exchange resin treated water, and the mixed bed resin treated water in the same manner as in Example 1. The amount of liquid flowing through the ion exchange device was SV = 10 (L / L—h). The results are shown in Table 3.
(実施例3)
次に、試薬を冷蔵することの効果を実証するために、図1に示す装置を組み立てた。ただし、ライン20から流量計FIに至る部分は設けないようにした。したがって、イオン交換装置50とフィルター51とは設けられていない構成となっている。
(Example 3)
Next, in order to demonstrate the effect of refrigerating the reagent, the apparatus shown in FIG. 1 was assembled. However, the part from the
尿素濃度を60ppbに調製した標準液を試料水としてサンプリング弁10に連続供給できるようにした。そしてこの標準液に関して尿素濃度の連続モニタリングを行った。ここでは、標準液について連続的に測定を行ったときに、検出器32における吸光度の検出ピークの測定値として得られる尿素濃度がどのように変化するかを調べた。この実施例3では、ジアセチルモノオキシム2gを10%酢酸100mLに溶解させて試薬A(ジアセチルモノオキシム酢酸溶液)を調製し、アンチピリン0.2gをとり、9mol/Lの硫酸に溶かし、全量を100mLとして試薬B(アンチピリン含有試薬液)を調製し、調製後直ちにそれらの試薬をそれぞれ貯槽41,42に貯え、貯槽41,42から各試薬を配管24に向けて連続的に供給するようにした。連続測定の最初に各試薬を貯槽41,42に注入した後は、連続測定中には試薬を補充しないようにした。また、試薬Aの貯槽41については常温に維持した。試薬Bについては、その調製後の保管温度を10℃とした場合と25℃とした場合の2通りについて実験を行った。尿素濃度の変化は、波長460nmでの吸光度のピーク強度で確認した。結果を図2に示す。図2では、試薬A及び試薬Bを調製してそれぞれ貯槽41,42に貯えた直後に60ppbの尿素標準液を測定した際のピーク強度を100%として、同じ標準液を測定したときの測定値が日時の経過とともにどのように変化したかを示している。
A standard solution having a urea concentration of 60 ppb can be continuously supplied to the
図2に示すように、アンチピリン含有試薬液(試薬B)を25℃に維持した場合には、徐々にピーク強度が低下し、連続測定のための10日間の運転の間にピーク強度が72%まで低下した。すなわち、尿素の定量を安定して行えなくなっていた。これに対しアンチピリン含有試薬液を冷蔵保管して10℃に維持した場合には、10日間の連続運転の後にもピーク強度が低下せず、長期にわたって安定して尿素の連続定量を行えることが分かった。 As shown in FIG. 2, when the antipyrine-containing reagent solution (reagent B) was maintained at 25 ° C., the peak intensity gradually decreased, and the peak intensity was 72% during the 10-day operation for continuous measurement. Has dropped to. That is, the quantification of urea could not be performed stably. On the other hand, it was found that when the antipyrine-containing reagent solution was stored in a refrigerator and maintained at 10 ° C., the peak intensity did not decrease even after 10 days of continuous operation, and the continuous quantification of urea could be stably performed over a long period of time. rice field.
(実施例4)
実施例3と同様に試薬B(アンチピリン含有試薬液)を調製後、5℃、10℃、15℃、20℃及び25℃でそれぞれ10日間保管した。そして、この保管の後に試薬Bを実施例3の装置に供給した。試薬Bを装置に供給したのち直ちにこの装置を用いて尿素濃度60ppbの標準液を測定し、そのピーク強度を求めた。その際、試薬Bの調製直後に標準液を測定したときのピーク強度を100%とした。試薬A(ジアセチルモノオキシム酢酸溶液)については実施例3と同様に調製したのち、常温で保管したものを使用した。結果を表4に示す。
(Example 4)
Reagent B (antipyrine-containing reagent solution) was prepared in the same manner as in Example 3, and then stored at 5 ° C., 10 ° C., 15 ° C., 20 ° C. and 25 ° C. for 10 days, respectively. Then, after this storage, the reagent B was supplied to the apparatus of Example 3. Immediately after supplying Reagent B to the device, a standard solution having a urea concentration of 60 ppb was measured using this device, and its peak intensity was determined. At that time, the peak intensity when the standard solution was measured immediately after the preparation of the reagent B was set to 100%. The reagent A (diacetylmonooxime acetic acid solution) was prepared in the same manner as in Example 3 and then stored at room temperature. The results are shown in Table 4.
(実施例5)
実施例4の試薬A(ジアセチルモノオキシム酢酸溶液)を実施例4の試薬B(アンチピリン含有試薬液)と同様の保管温度にて保管したことを除いて、実施例4と同様の試験を行った。
(Example 5)
The same test as in Example 4 was performed except that the reagent A (diacetylmonooxime acetic acid solution) of Example 4 was stored at the same storage temperature as the reagent B (antipyrine-containing reagent solution) of Example 4. ..
試薬Aと試薬Bの両方を冷蔵して測定を行った場合、試薬Bのみを冷蔵して測定を行った結果(表4)と同様の結果が得られた。 When both Reagent A and Reagent B were refrigerated for measurement, the same results as the results of refrigerating only Reagent B for measurement (Table 4) were obtained.
10 サンプリング弁
11 六方弁
12 サンプルループ
31 反応コイル
32 検出器
33 背圧コイル
40 冷蔵部
41,42 貯槽
43,44 混合部
50 イオン交換装置
51 フィルター
P0~P4 ポンプ
10
Claims (6)
イオン交換体に試料液を通液し、
反応コイルに向けて送液されているキャリア液に対し、前記イオン交換体を通過した前記試料液の一定量を注入し、
前記試料液が注入されたキャリア液に対して1以上の試薬を添加して前記反応コイル内で前記目的物質と反応させ、
前記反応コイルから排出される液の吸光度を測定することにより前記目的物質の定量を行い、
前記目的物質は尿素であって、前記1以上の試薬はジアセチルモノオキシム含有試薬液とアンチピリン含有試薬液とであり、前記1以上の試薬のうち少なくとも前記アンチピリン含有試薬液は、調製後、5℃以上15℃以下の温度に維持されるように冷蔵され、冷蔵された前記試薬が、前記試料液が注入された前記キャリア液に対して添加される、フローインジェクション分析方法。 It is a flow injection analysis method that continuously quantifies the target substance in the sample liquid.
Pass the sample solution through the ion exchanger and
A certain amount of the sample liquid that has passed through the ion exchanger is injected into the carrier liquid that is being sent toward the reaction coil.
One or more reagents are added to the carrier liquid into which the sample liquid is injected to react with the target substance in the reaction coil.
The target substance is quantified by measuring the absorbance of the liquid discharged from the reaction coil .
The target substance is urea, the one or more reagents are a diacetylmonooxime-containing reagent solution and an antipyrine-containing reagent solution, and at least the antipyrine-containing reagent solution among the one or more reagents is 5 ° C. after preparation. A flow injection analysis method in which the reagent, which has been refrigerated so as to be maintained at a temperature of 15 ° C. or lower, is added to the carrier liquid into which the sample liquid has been injected .
キャリア液が連続して供給される反応コイルと、
試料液が通液されるイオン交換体と、
前記反応コイルに供給される前記キャリア液に、前記イオン交換体を通過した前記試料液の一定量を注入するサンプリング弁と、
前記サンプリング弁と前記反応コイルの間の位置において、前記試料液が注入されたキャリア液に1以上の試薬を添加する添加手段と、
前記反応コイルから排出される液の吸光度を測定する検出器と、
前記1以上の試薬はジアセチルモノオキシム含有試薬液とアンチピリン含有試薬液とであって、調製されて前記添加手段に供給される前記1以上の試薬のうち少なくとも前記アンチピリン含有試薬液を貯蔵する貯槽と、
前記アンチピリン含有試薬液を貯蔵する前記貯槽を5℃以上15℃以下の温度に維持するように冷却する冷却手段と、
を備え、
前記反応コイル内において前記目的物質と前記1以上の試薬とを反応させる、フローインジェクション分析装置。 A flow injection analyzer that quantifies the target substance in the sample liquid.
A reaction coil to which the carrier liquid is continuously supplied, and
An ion exchanger through which the sample liquid is passed and
A sampling valve that injects a certain amount of the sample liquid that has passed through the ion exchanger into the carrier liquid supplied to the reaction coil.
An addition means for adding one or more reagents to the carrier liquid into which the sample liquid is injected at a position between the sampling valve and the reaction coil.
A detector that measures the absorbance of the liquid discharged from the reaction coil,
The one or more reagents are a diacetylmonooxime-containing reagent solution and an antipyrine-containing reagent solution, and a storage tank for storing at least the antipyrine-containing reagent solution among the one or more reagents prepared and supplied to the addition means. ,
A cooling means for cooling the storage tank for storing the antipyrine-containing reagent solution so as to maintain the temperature at 5 ° C. or higher and 15 ° C. or lower.
Equipped with
A flow injection analyzer that reacts the target substance with the one or more reagents in the reaction coil.
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---|---|---|---|---|
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---|---|---|---|---|
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JP2009257773A (en) | 2008-04-11 | 2009-11-05 | Japan Organo Co Ltd | Device and method for measuring hydrophilic nonionic material content |
WO2016132798A1 (en) | 2015-02-19 | 2016-08-25 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | Automated analysis device |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
HU, Xincheng et al.,Determination of Trace Amounts of Urea by Using Flow Injection With Chemiluminescence Detection,Analyst,1994年,Vol.119, No.8,pp.1829-1833 |
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