JP7164792B2 - Method for measuring chelating agents - Google Patents

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Description

特許法第30条第2項適用 ウェブサイトの掲載日:平成29年10月26日 https://www.heigensha.co.jp/jwma/39th/pdf/20171214_39_program.pdf ウェブサイトの掲載日:平成29年10月26日 https://www.heigensha.co.jp/jwma/39th/program/ウェブサイトの掲載日:平成29年10月26日 https://www.heigensha.co.jp/jwma/39th/program/045/第39全国都市清掃研究・事例発表会実行委員会発行、第39全国都市清掃研究・事例発表会講演論文集(発行日:平成29年12月15日) 第39全国都市清掃研究・事例発表会(開催日:平成30年1月24日)Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act applies Website publication date: October 26, 2017 https://www. heigensha. co. jp/jwma/39th/pdf/20171214_39_program. pdf Date posted on the website: October 26, 2017 https://www. heigensha. co. jp/jwma/39th/program/ Website publication date: October 26, 2017 https://www. heigensha. co. jp/jwma/39th/program/045/ Issued by the Executive Committee of the 39th National Urban Cleaning Research and Case Presentation Conference, Collection of Lecture Papers from the 39th National Urban Cleaning Research and Case Presentation Conference (Publication date: December 15, 2017) The 39th National City Cleaning Research and Case Presentation (Date: January 24, 2018)

本発明は、測定対象液中のジチオカルバミン酸系キレート剤及び/又はピペラジン系キレート剤の濃度を測定する測定方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a measuring method for measuring the concentration of a dithiocarbamic acid-based chelating agent and/or a piperazine-based chelating agent in a liquid to be measured.

廃棄物の焼却処理により発生する飛灰は、溶融固化処理、セメント固化処理、薬剤処理等の定められた方法により中間処理を施した後に、埋立等の最終処分をすることが義務付けられている。 Fly ash generated by incineration of waste must be subjected to intermediate treatment such as melting solidification, cement solidification, chemical treatment, etc., and then final disposal such as landfill.

中間処理方法の大半を占める方法が薬剤処理である。この薬剤処理に使用される薬剤は、一般的に、有機系キレート剤である。有機系キレート剤の中でも、ジチオカルバミン酸系キレート剤とピペラジン系キレート剤の2種類が、使用量の大半を占めている。これらのキレート剤は、飛灰に含まれる重金属と反応し、キレート錯体を生成することで、重金属を不溶化して安定化する。
薬剤処理では、薬剤処理された処理飛灰の溶出液中の重金属濃度を測定し、溶出液中の重金属の濃度が基準値を下回ることを確認した後に、埋立処理等が行われる。薬剤処理時には、重金属が確実に不溶化するために、キレート剤は、飛灰中に含有されると考えらえる重金属に対して過剰となるように添加されることが一般的である。
A method that occupies most of the intermediate treatment methods is the chemical treatment. The chemicals used in this chemical treatment are generally organic chelating agents. Among the organic chelating agents, two types, dithiocarbamic acid chelating agents and piperazine chelating agents, account for the majority of the amount used. These chelating agents react with heavy metals contained in fly ash to form chelate complexes, thereby insolubilizing and stabilizing heavy metals.
In chemical treatment, the concentration of heavy metals in the eluate of chemically treated fly ash is measured, and landfill treatment is performed after confirming that the concentration of heavy metals in the eluate is below the standard value. In order to ensure that heavy metals are insolubilized during chemical treatment, the chelating agent is generally added in an excess amount relative to the heavy metals considered to be contained in the fly ash.

また、薬剤処理時のキレート剤の適正量を求める方法としては、キレート剤と金属イオンからなる錯体やキレート剤の光学特性を利用した方法が知られている(特許文献1、2)。これらの方法は、キレート剤が高価であるため、飛灰中の重金属をより少ないキレート剤で処理しようとするものであり、また、処理飛灰の溶出液中の重金属濃度を直接測定する方法よりも簡単な方法でキレート剤の適正量を求めようとするものである。 Moreover, as a method for obtaining an appropriate amount of a chelating agent during chemical treatment, a method using a complex composed of a chelating agent and a metal ion or an optical property of the chelating agent is known (Patent Documents 1 and 2). Since chelating agents are expensive, these methods are intended to treat heavy metals in fly ash with less chelating agents. It is also an attempt to determine the proper amount of the chelating agent by a simple method.

特開平10-337550号公報JP-A-10-337550 特開2004-216209号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-216209

久保倉宏一、他3名、「キレート処理飛灰溶出液中に残存するジチオカルバミン酸塩の簡易定量法」、2008年、第29回全国都市清掃研究・事例発表会講演論文集、p.285-288Koichi Kubokura, 3 others, "Simple quantitative method for dithiocarbamate remaining in chelate-treated fly ash eluate", 2008, 29th National Urban Cleaning Research and Case Presentation Conference, p. 285-288

処理飛灰中の未反応キレート剤は、最終処分場において、降雨等により洗い出され、浸出水にキレート剤が含まれた状態で、浸出水処理施設で処理されている。従来、キレート剤のコストを抑えるため、薬剤処理時のキレート剤の使用量を少なくする検討が行われている。また、比色法を利用した飛灰溶出液中に残存するジチオカルバミン酸系キレートの定量法により、処理飛灰の溶出試験時にキレート剤が与える影響が検証されている(非特許文献1)。
しかしながら、未反応のキレート剤は時間の経過とともに分解されるため、未反応のキレート剤自身の影響については、ほとんど考慮されていないのが現状である。例えば、浸出水中に排出される未反応のキレート剤の影響はほとんど検証されていない。
The unreacted chelating agent in the treated fly ash is washed out by rain or the like at the final disposal site, and the leachate containing the chelating agent is treated at the leachate treatment facility. Conventionally, in order to reduce the cost of the chelating agent, studies have been made to reduce the amount of the chelating agent used during chemical treatment. In addition, the influence of the chelating agent during the elution test of the treated fly ash has been verified by a method for quantifying the dithiocarbamic acid chelate remaining in the fly ash eluate using a colorimetric method (Non-Patent Document 1).
However, since the unreacted chelating agent is decomposed over time, the influence of the unreacted chelating agent itself is hardly considered at present. For example, the effects of unreacted chelating agents discharged into the leachate have rarely been examined.

一方、近年、過剰なキレート剤による影響が指摘され始めている。本発明者らは、浸出水中の未反応キレート剤濃度が1mg/Lを超えると浸出水処理設備では生物硝化による窒素処理に影響が出始め、その濃度が10mg/Lであればジチオカルバミン酸系キレート剤では70%、ピペラジン系では40%硝化効率が低下するという知見を得た。そのため、ジチオカルバミン酸系キレート剤及びピペラジン系キレート剤の硝化阻害に対する影響を把握するためには、これらのキレート剤の硝化阻害が起きる濃度付近の定量精度の確保が必要である。 On the other hand, in recent years, the influence of excessive chelating agents has begun to be pointed out. The present inventors found that when the unreacted chelating agent concentration in the leachate exceeds 1 mg/L, nitrogen treatment by biological nitrification begins to be affected in the leachate treatment facility, and when the concentration is 10 mg/L, dithiocarbamic acid chelate It was found that the nitrification efficiency decreased by 70% with the agent and by 40% with the piperazine system. Therefore, in order to understand the effects of dithiocarbamic acid chelating agents and piperazine chelating agents on nitrification inhibition, it is necessary to ensure accuracy of quantification near the concentrations at which these chelating agents inhibit nitrification.

しかしながら、従来の方法では、ジチオカルバミン酸系キレート剤とピペラジン系キレート剤とを分離して分析できず、また、キレート剤による生物硝化阻害の影響濃度である1mg/L付近の定量精度を満足するものではなかった。 However, the conventional method cannot separate and analyze the dithiocarbamic acid chelating agent and the piperazine chelating agent, and the chelating agent satisfies the quantitative accuracy of around 1 mg/L, which is the concentration that inhibits biological nitrification by the chelating agent. It wasn't.

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、本発明の目的は、測定対象液に含まれるジチオカルバミン酸系キレート剤及び/又はピペラジン系キレート剤の濃度を低濃度まで精度よく測定できる測定方法を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to accurately measure the concentration of a dithiocarbamate-based chelating agent and/or piperazine-based chelating agent contained in a liquid to be measured, even at low concentrations. It is to provide a measurement method that can

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、下記の発明が上記目的に合致することを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、以下の発明に係るものである。
<1> 測定対象液に含まれるジチオカルバミン酸系キレート剤及び/又はピペラジン系キレート剤の濃度を測定する方法であって、下記工程(A1)~工程(A3)を有する測定方法。
工程(A1):
測定対象液とCu2+イオンとを混合し、混合液(M)を得る工程
工程(A2):
前記混合液(M)と疎水性有機溶媒とを混合し混合液(S)とした後、前記混合液(S)を有機層と水層とに分離させる工程
工程(A3):
前記有機層を乾燥及び/又はろ過して得られる固形物(D)中の銅の量を、誘導結合プラズマ発光分析装置、誘導結合プラズマ質量分析装置、原子吸光分析装置及びフレームレス原子吸光分析装置からなる群から選択されるいずれかの装置を用いて測定し、前記固形物(D)の銅の量からジチオカルバミン酸系キレート剤の濃度を算出する工程(3a)
及び/又は
前記水層をろ過して得られる固形物(P)中の銅の量を、誘導結合プラズマ発光分析装置、誘導結合プラズマ質量分析装置、原子吸光分析装置及びフレームレス原子吸光分析装置からなる群から選択されるいずれかの装置を用いて測定し、前記固形物(P)中の銅の量からピペラジン系キレート剤の濃度を算出する工程(3b)
<2> 定量下限値が3mg/L以下である<1>に記載の測定方法。
<3> 前記測定対象液中のジチオカルバミン酸系キレート剤及び/又はピペラジン系キレート剤の濃度が、10mg/L以下である<1>又は<2>に記載の測定方法。
<4> 前記Cu2+イオンは、硫酸銅水溶液又は硝酸銅水溶液中のCu2+イオンである<1>から<3>のいずれかに記載の測定方法。
<5> 前記疎水性有機溶媒は、トルエン、キシレン、ベンゼン、ヘキサン、酢酸ブチル、メチルイソブチルケトン、ジクロロメタン、クロロホルム及び四塩化炭素からなる群から選択されるいずれかである請求項1から4のいずれかに記載の測定方法。
<6> 前記測定対象液は、浸出水である<1>から<5>のいずれかに記載の測定方法。
<7> 測定対象液に含まれるジチオカルバミン酸系キレート剤及びピペラジン系キレート剤の濃度を測定する方法であって、下記工程(B1)~工程(B3)を有する測定方法。
工程(B1):測定対象液とCu2+イオンとを混合し、混合液(M)を得る工程
工程(B2):前記混合液(M)をろ過して固形物(DP)を得る工程
工程(B3):前記固形物(DP)中の銅の量を、誘導結合プラズマ発光分析装置、誘導結合プラズマ質量分析装置、原子吸光分析装置及びフレームレス原子吸光分析装置を用いて測定し、前記固形物(DP)中の銅の量からジチオカルバミン酸系キレート剤及びピペラジン系キレート剤の濃度を算出する工程
As a result of earnest research to solve the above problems, the inventors of the present invention have found that the following inventions meet the above objects, and have completed the present invention.
That is, the present invention relates to the following inventions.
<1> A method for measuring the concentration of a dithiocarbamate-based chelating agent and/or a piperazine-based chelating agent contained in a liquid to be measured, comprising the following steps (A1) to (A3).
Step (A1):
A step of mixing a liquid to be measured and Cu 2+ ions to obtain a mixed liquid (M) Step (A2):
A step of mixing the mixed solution (M) and a hydrophobic organic solvent to obtain a mixed solution (S), and then separating the mixed solution (S) into an organic layer and an aqueous layer; step (A3):
The amount of copper in the solid (D) obtained by drying and/or filtering the organic layer is measured by an inductively coupled plasma emission spectrometer, an inductively coupled plasma mass spectrometer, an atomic absorption spectrometer, and a frameless atomic absorption spectrometer. Step (3a) of measuring using any device selected from the group consisting of and calculating the concentration of the dithiocarbamic acid-based chelating agent from the amount of copper in the solid (D)
and/or the amount of copper in the solid matter (P) obtained by filtering the water layer is measured by an inductively coupled plasma emission spectrometer, an inductively coupled plasma mass spectrometer, an atomic absorption spectrometer, and a flameless atomic absorption spectrometer. Step (3b) of measuring using any device selected from the group consisting of and calculating the concentration of the piperazine-based chelating agent from the amount of copper in the solid (P)
<2> The measurement method according to <1>, wherein the lower limit of quantification is 3 mg/L or less.
<3> The measurement method according to <1> or <2>, wherein the concentration of the dithiocarbamate-based chelating agent and/or piperazine-based chelating agent in the liquid to be measured is 10 mg/L or less.
<4> The measuring method according to any one of <1> to <3>, wherein the Cu 2+ ions are Cu 2+ ions in an aqueous copper sulfate solution or an aqueous copper nitrate solution.
<5> Any one of claims 1 to 4, wherein the hydrophobic organic solvent is selected from the group consisting of toluene, xylene, benzene, hexane, butyl acetate, methyl isobutyl ketone, dichloromethane, chloroform and carbon tetrachloride. The measurement method described in
<6> The measuring method according to any one of <1> to <5>, wherein the liquid to be measured is leachate.
<7> A method for measuring the concentration of a dithiocarbamate-based chelating agent and a piperazine-based chelating agent contained in a liquid to be measured, comprising the following steps (B1) to (B3).
Step (B1): A step of mixing a liquid to be measured and Cu 2+ ions to obtain a mixture (M) Step (B2): A step of filtering the mixture (M) to obtain a solid matter (DP) Step (B3): The amount of copper in the solid (DP) is measured using an inductively coupled plasma emission spectrometer, an inductively coupled plasma mass spectrometer, an atomic absorption spectrometer and a frameless atomic absorption spectrometer, and the solid Step of calculating the concentration of the dithiocarbamic acid chelating agent and the piperazine chelating agent from the amount of copper in the substance (DP)

本発明によれば、測定対象液に含まれるジチオカルバミン酸系キレート剤及び/又はピペラジン系キレート剤の濃度を低濃度まで精度よく測定できる測定方法が提供される。
また、ジチオカルバミン酸系キレート剤とピペラジン系キレート剤のそれぞれの濃度について測定することもできる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the measuring method which can measure the density|concentration of the dithiocarbamic-acid type|system|group chelating agent and/or piperazine type|system|group chelating agent which are contained in the measurement object liquid accurately to low density|concentration is provided.
Moreover, it is also possible to measure the concentration of each of the dithiocarbamic acid-based chelating agent and the piperazine-based chelating agent.

DTC系キレート剤及びPIP系キレート剤を含む測定対象液(1)を用いた場合の本発明の測定方法(A-I)の測定フローの例である。It is an example of the measurement flow of the measurement method (AI) of the present invention when using a liquid to be measured (1) containing a DTC-based chelating agent and a PIP-based chelating agent. DTC系キレート剤を含み、PIP系キレート剤を含まない測定対象液(2)を用いた場合の本発明の測定方法(A-II)の測定フローの例である。It is an example of the measurement flow of the measurement method (A-II) of the present invention when using a liquid to be measured (2) containing a DTC chelating agent but not a PIP chelating agent. PIP系キレート剤を含み、DTC系キレート剤を含まない測定対象液(3)を用いた場合の本発明の測定方法(A-III)の測定フローの例である。It is an example of the measurement flow of the measurement method (A-III) of the present invention when using a liquid to be measured (3) containing a PIP-based chelating agent but not a DTC-based chelating agent. 実施例1の測定フローである。4 is a measurement flow of Example 1. FIG. 実施例1にて作成した検量線の図である。1 is a drawing of a calibration curve created in Example 1. FIG. 実施例1の測定結果である。4 shows the measurement results of Example 1. FIG. 実施例2にて作成した検量線の図である。FIG. 10 is a diagram of a calibration curve created in Example 2; 実施例3の測定フローである。3 is a measurement flow of Example 3. FIG. 実施例4の測定フローである。10 is a measurement flow of Example 4. FIG. 実施例4にて作成した検量線の図である。FIG. 10 is a drawing of a calibration curve created in Example 4; 実施例4の測定結果である。It is the measurement result of Example 4. 実施例5にて作成した検量線の図である。FIG. 10 is a diagram of a calibration curve created in Example 5;

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を変更しない限り、以下の内容に限定されない。 Embodiments of the present invention will be described in detail below. is not limited to the contents of

本発明は、測定対象液に含まれるジチオカルバミン酸系キレート剤及び/又はピペラジン系キレート剤の濃度を測定する方法であって、下記工程(A1)~工程(A3)を有する測定方法(以下、「本発明の測定方法(A)」と記載する場合がある。)に関する。 The present invention is a method for measuring the concentration of a dithiocarbamic acid chelating agent and/or a piperazine chelating agent contained in a liquid to be measured, comprising the following steps (A1) to (A3) (hereinafter referred to as " may be described as the measurement method (A) of the present invention).

工程(A1):
測定対象液とCu2+イオンとを混合し、混合液(M)を得る工程
Step (A1):
A step of mixing a liquid to be measured and Cu 2+ ions to obtain a mixed liquid (M)

工程(A2):
前記混合液(M)と疎水性有機溶媒とを混合し混合液(S)とした後、前記混合液(S)を有機層と水層とに分離させる工程
Step (A2):
A step of mixing the mixed solution (M) and a hydrophobic organic solvent to obtain a mixed solution (S), and then separating the mixed solution (S) into an organic layer and an aqueous layer.

工程(A3):
前記有機層を乾燥及び/又はろ過して得られる固形物(D)中の銅の量を、誘導結合プラズマ発光分析装置、誘導結合プラズマ質量分析装置、原子吸光分析装置及びフレームレス原子吸光分析装置からなる群から選択されるいずれかの装置を用いて測定し、前記固形物(D)の銅の量からジチオカルバミン酸系キレート剤の濃度を算出する工程(3a)
及び/又は
前記水層をろ過して得られる固形物(P)中の銅の量を、誘導結合プラズマ発光分析装置、誘導結合プラズマ質量分析装置、原子吸光分析装置及びフレームレス原子吸光分析装置からなる群から選択されるいずれかの装置を用いて測定し、前記固形物(P)中の銅の量からピペラジン系キレート剤の濃度を算出する工程(3b)
Step (A3):
The amount of copper in the solid (D) obtained by drying and/or filtering the organic layer is measured by an inductively coupled plasma emission spectrometer, an inductively coupled plasma mass spectrometer, an atomic absorption spectrometer, and a frameless atomic absorption spectrometer. Step (3a) of measuring using any device selected from the group consisting of and calculating the concentration of the dithiocarbamic acid-based chelating agent from the amount of copper in the solid (D)
and/or the amount of copper in the solid matter (P) obtained by filtering the water layer is measured by an inductively coupled plasma emission spectrometer, an inductively coupled plasma mass spectrometer, an atomic absorption spectrometer, and a flameless atomic absorption spectrometer. Step (3b) of measuring using any device selected from the group consisting of and calculating the concentration of the piperazine-based chelating agent from the amount of copper in the solid (P)

本発明の測定方法(A)は、測定対象液に含まれるジチオカルバミン酸系キレート剤及び/又はピペラジン系キレート剤の濃度を求めるために、それぞれのキレート剤とCu2+イオンとの反応により生成される錯体を利用するものである。測定対象液中にジチオカルバミン酸系キレート剤が含まれれば、ジチオカルバミン酸系キレート剤とCu2+イオンとの反応によりCu-DTC系キレート錯体が生成される。また、測定対象液中にピペラジン系キレート剤が含まれれば、ピペラジン系キレート剤とCu2+イオンとの反応によりCu-PIP系キレート錯体が生成される。
さらに、飛灰中に含まれる2価の金属イオンの中でも、Pb2+イオン等に比べてイオン化傾向の小さいCu2+イオンを用いることで、錯体が形成されやすく、安定した錯体を得ることができる。
The measurement method (A) of the present invention is used to determine the concentration of a dithiocarbamic acid chelating agent and/or a piperazine chelating agent contained in a liquid to be measured. It utilizes a complex that If the liquid to be measured contains a dithiocarbamate-based chelating agent, the reaction between the dithiocarbamic acid-based chelating agent and Cu 2+ ions produces a Cu-DTC-based chelate complex. Further, if the liquid to be measured contains a piperazine-based chelating agent, a Cu-PIP-based chelate complex is produced by the reaction between the piperazine-based chelating agent and Cu 2+ ions.
Furthermore, among the divalent metal ions contained in the fly ash, by using Cu 2+ ions, which have a smaller ionization tendency than Pb 2+ ions and the like, complexes are easily formed and stable complexes can be obtained. can.

Cu-DTC系キレート錯体は、疎水性有機溶媒に溶解又は分散しやすく、Cu-PIP系キレート錯体は、疎水性有機溶媒への溶解度が低い。このように各錯体の溶解性が異なるため、疎水性有機溶媒で抽出、有機層と水層とに分離することで、それぞれの錯体を分離することができる。すなわち、混合液(M)中にCu-DTC系キレート錯体が含まれれば、工程(2)において、前記Cu-DTC系キレート錯体は有機層に移行する。また、混合液(M)中にCu-PIP系キレート剤が含まれれば、工程(2)において、前記Cu-PIP系キレート錯体は有機層には移行せずにそのまま水層に分散状態で存在する。また、未反応のCu2+イオンは、水層に溶解した状態である。 A Cu-DTC-based chelate complex is easily dissolved or dispersed in a hydrophobic organic solvent, and a Cu-PIP-based chelate complex has low solubility in a hydrophobic organic solvent. Since the solubility of each complex differs in this way, each complex can be separated by extraction with a hydrophobic organic solvent and separation into an organic layer and an aqueous layer. That is, if the mixed liquid (M) contains a Cu-DTC-based chelate complex, the Cu-DTC-based chelate complex migrates to the organic layer in step (2). Further, if the mixed liquid (M) contains a Cu-PIP-based chelating agent, in step (2), the Cu-PIP-based chelate complex does not migrate to the organic layer and is present in a dispersed state in the aqueous layer as it is. do. In addition, unreacted Cu 2+ ions are dissolved in the water layer.

さらに、錯体の銅の量を、誘導結合プラズマ発光分析装置(ICP-AES)、誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS)、原子吸光分析装置(AA)及びフレームレス原子吸光分析装置(FL-AAS)からなる群から選択されるいずれかの方法により定量することにより、ジチオカルバミン酸系キレート剤及び/又はピペラジン系キレート剤の濃度を低濃度まで精度よく算出することができる。 Furthermore, the amount of copper in the complex was measured using an inductively coupled plasma atomic emission spectrometer (ICP-AES), an inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS), an atomic absorption spectrometer (AA) and a flameless atomic absorption spectrometer (FL- AAS), the concentration of the dithiocarbamic acid-based chelating agent and/or piperazine-based chelating agent can be accurately calculated to low concentrations.

なお、「ジチオカルバミン酸系キレート剤(以下、「DTC系キレート剤」と記載する場合がある。)」とは、ジチオカルバミン酸構造を有するキレート剤であり、二価の金属イオンと反応してキレート錯体を形成するものである。例えば、下記式(1)で表される構造を有するキレート剤である。 "Dithiocarbamic acid-based chelating agent (hereinafter sometimes referred to as "DTC-based chelating agent")" is a chelating agent having a dithiocarbamic acid structure, which reacts with divalent metal ions to form a chelate complex. to form For example, it is a chelating agent having a structure represented by the following formula (1).

Figure 0007164792000001
(式(1)中、R1、R2はそれぞれ独立に、アルキル基を表し、Mはアルカリ金属を表す。)
Figure 0007164792000001
(In Formula (1), R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group, and M represents an alkali metal.)

式(1)中のR1、R2において、アルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基等の炭素数1~5の直鎖、分岐又は環状アルキル基等が挙げられる。また、式(1)中のMにおいて、アルカリ金属としては、ナトリウムやカリウム等が挙げられる。 In R 1 and R 2 in formula (1), the alkyl group includes a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 5 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, n-propyl group and i-propyl group. is mentioned. Examples of alkali metals for M in formula (1) include sodium and potassium.

具体的には、ジチオカルバミン酸系キレート剤としては、カリウム-ジエチルアミン-N-カルボジチオアートやナトリウム-ジエチルアミン-N-カルボジチオアート等が挙げられる。 Specifically, dithiocarbamate-based chelating agents include potassium-diethylamine-N-carbodithioate and sodium-diethylamine-N-carbodithioate.

また、「ピペラジン系キレート剤(以下、「PIP系キレート剤」と記載する場合がある。)」とは、ジチオカルバミン酸構造とピペラジン構造とを有するキレート剤であり、二価の金属イオンと反応してキレート錯体を形成するものである。例えば、下記式(2)で表される構造を有するキレート剤である。 In addition, "piperazine-based chelating agent (hereinafter sometimes referred to as "PIP-based chelating agent")" is a chelating agent having a dithiocarbamic acid structure and a piperazine structure, and reacts with divalent metal ions. to form a chelate complex. For example, it is a chelating agent having a structure represented by the following formula (2).

Figure 0007164792000002
(式(2)中、Mはアルカリ金属を表す。)
Figure 0007164792000002
(In formula (2), M represents an alkali metal.)

式(2)中のMにおいて、アルカリ金属としては、ナトリウムやカリウム等が挙げられる。具体的には、ピペラジン系キレート剤としては、ジカリウム-ピペラジン-1,4-ジカルボジチオアートやジナトリウム-ピペラジン-1,4-ジカルボジチオアート等が挙げられる。 Examples of alkali metals for M in formula (2) include sodium and potassium. Specifically, piperazine-based chelating agents include dipotassium-piperazine-1,4-dicarbodithioate and disodium-piperazine-1,4-dicarbodithioate.

測定対象液は、特に限定されないが、好適な測定対象の一つは浸出水である。また、測定対象液は、通常は、水を主成分とする水溶液である。浸出水のように、キレート剤の種類やその含有量を測定しようとする液体(水溶液)に本発明の測定方法を適用することができる。また、例えば、硝化阻害が問題となっている土壌に含まれる成分を溶出させた水溶液を測定対象液にし、各キレート剤の量を調べることで硝化阻害の原因を検証することができる The liquid to be measured is not particularly limited, but leachate is one of the preferred liquids to be measured. Also, the liquid to be measured is usually an aqueous solution containing water as a main component. The measurement method of the present invention can be applied to a liquid (aqueous solution) for which the type and content of the chelating agent are to be measured, such as leachate. In addition, for example, the cause of nitrification inhibition can be verified by measuring the amount of each chelating agent with an aqueous solution in which components contained in the soil where nitrification inhibition is a problem are eluted.

上述のように、従来の方法では、定量することが困難であった、ジチオカルバミン酸系キレート剤又はピペラジン系キレート剤の濃度が低濃度の測定対象液においても、本発明の測定方法(A)を適用することで、精度よく定量できる。
本発明の測定方法(A)では、測定対象液中のジチオカルバミン酸系キレート剤又はピペラジン系キレート剤の濃度が10mg/Lや5mg/L以下であっても、本発明の測定方法(A)を用いることで精度よく定量することができる。さらには、測定対象液中のジチオカルバミン酸系キレート剤又はピペラジン系キレート剤の濃度が3mg/Lや1mg/L以下であっても、本発明の測定方法(A)を用いることで精度よく定量することができる。
As described above, the measurement method (A) of the present invention can be used even in a liquid to be measured with a low concentration of a dithiocarbamate-based chelating agent or a piperazine-based chelating agent, which has been difficult to quantify by conventional methods. By applying it, it is possible to quantify with high accuracy.
In the measuring method (A) of the present invention, even if the concentration of the dithiocarbamate-based chelating agent or piperazine-based chelating agent in the liquid to be measured is 10 mg/L or 5 mg/L or less, the measuring method (A) of the present invention can be used. Accurate quantification can be achieved by using Furthermore, even if the concentration of the dithiocarbamic acid-based chelating agent or piperazine-based chelating agent in the liquid to be measured is 3 mg/L or 1 mg/L or less, the measurement method (A) of the present invention can be used to quantify with high accuracy. be able to.

以下、図1~図3を参照して、本発明の測定方法(A)の工程(A1)~工程(A3)について説明する。 The steps (A1) to (A3) of the measuring method (A) of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.

図1は、測定対象液として、DTC系キレート剤及びPIP系キレート剤を含む測定対象液(1)を用いた場合の本発明の測定方法(A-I)の測定フローの例である。測定対象液(1)として代表的なものは、浸出水である。 FIG. 1 is an example of the measurement flow of the measuring method (AI) of the present invention when using a liquid (1) containing a DTC chelating agent and a PIP chelating agent as the liquid to be measured. A representative liquid (1) to be measured is leachate.

工程(A1)では、測定対象液(1)とCu2+イオン水溶液とを混合することにより、Cu-DTC系キレート錯体及びCu-PIP系キレート錯体を含む混合液(M1)が得られる。 In step (A1), liquid mixture (M1) containing Cu-DTC-based chelate complex and Cu-PIP-based chelate complex is obtained by mixing liquid to be measured (1) and Cu 2+ ion aqueous solution.

測定対象物質の量は、通常、キレート剤量として100μg~1,000μgである。測定対象物質の量は多すぎても、少なすぎても、工程(A2)での疎水性有機溶媒による抽出操作が行いにくくなり、Cu-DTC系キレート剤の有機層への回収が不十分になる場合がある。そのため、測定対象液の量としては、10mL以上が好ましく、50mL以上がより好ましく、100mL以上がさらに好ましい。また、測定対象液の量は、1L以下が好ましく、500mL以下がより好ましく、200mL以下がさらに好ましい。 The amount of the substance to be measured is usually 100 μg to 1,000 μg as the amount of chelating agent. If the amount of the substance to be measured is too large or too small, it becomes difficult to perform the extraction operation with a hydrophobic organic solvent in step (A2), and the recovery of the Cu-DTC chelating agent into the organic layer becomes insufficient. may become. Therefore, the amount of the liquid to be measured is preferably 10 mL or more, more preferably 50 mL or more, and even more preferably 100 mL or more. Also, the amount of the liquid to be measured is preferably 1 L or less, more preferably 500 mL or less, and even more preferably 200 mL or less.

なお、混合液(M1)の調製方法は特に限定されない。例えば、測定対象液に、Cu2+イオン水溶液を加えて撹拌することで、混合液(M1)が得られる。また、測定対象液に直接、硫酸銅などの銅塩を溶解させて、Cu2+イオンを発生させてもよい。調製や取り扱いのしやすさからは、Cu2+イオン水溶液として供給されることが好ましい。すなわち、測定対象液とCu2+イオン水溶液とを混合することが好ましい。また、測定対象液にCu2+イオン水溶液を加えても、Cu2+イオン水溶液に測定対象液を加えてもよい。 The method for preparing the mixture (M1) is not particularly limited. For example, a liquid mixture (M1) is obtained by adding an aqueous solution of Cu 2+ ions to a liquid to be measured and stirring the liquid. Alternatively, Cu 2+ ions may be generated by directly dissolving a copper salt such as copper sulfate in the liquid to be measured. From the viewpoint of ease of preparation and handling, it is preferable to supply as a Cu 2+ ion aqueous solution. That is, it is preferable to mix the liquid to be measured and the Cu 2+ ion aqueous solution. Alternatively, the aqueous solution of Cu 2+ ions may be added to the liquid to be measured, or the liquid to be measured may be added to the aqueous solution of Cu 2+ ions .

Cu2+イオン水溶液は、硫酸銅水溶液又は硝酸銅水溶液が好ましく、硫酸銅水溶液がより好ましい。また、不純物によってキレート剤との反応が阻害されないように、Cu2+イオンの純度が高いものが用いられる。このような水溶液としては、原子吸光分析、ICP発光分析、比色分析等による銅定量用標準品としての規格を満たすものが用いられる。 The Cu 2+ ion aqueous solution is preferably an aqueous copper sulfate solution or an aqueous copper nitrate solution, more preferably an aqueous copper sulfate solution. In addition, Cu 2+ ions of high purity are used so that the reaction with the chelating agent is not inhibited by impurities. As such an aqueous solution, one that satisfies the standard for copper determination by atomic absorption spectrometry, ICP emission spectrometry, colorimetric analysis, or the like is used.

Cu2+イオンは、得られる混合液(M1)中に未反応のキレート剤が残らないように供給される。通常、浸出水のような測定対象液に含まれるキレート剤の含有量は、多くの場合、1~20ppm程度以下であるので、未反応のキレート剤が残らないようにするためには、Cu2+の含有量が0.02~0.15w/v%であるCu2+イオン水溶液を用いることが好ましい。より好ましくは、Cu2+の含有量が0.04~0.1w/v%のCu2+イオン水溶液である。 Cu 2+ ions are supplied so that no unreacted chelating agent remains in the resulting mixture (M1). Usually, the content of the chelating agent contained in the liquid to be measured, such as leachate, is often about 1 to 20 ppm or less. It is preferable to use a Cu 2+ ion aqueous solution having a + content of 0.02 to 0.15 w/v %. More preferably, it is a Cu 2+ ion aqueous solution with a Cu 2+ content of 0.04 to 0.1 w/v%.

Cu2+イオン水溶液の使用量は、Cu2+の含有量に応じて適宜決定されるが、Cu2+イオン水溶液の使用量が少なすぎると、キレート剤が未反応で残存しやすくなる。そのため、測定対象液に対するCu2+イオン水溶液の量(Cu2+イオン水溶液の容量(L)/測定対象液の容量(L))は、0.05以上が好ましく、0.1以上がより好ましい。Cu2+イオン水溶液の使用量が多すぎると、測定対象液との混合等の操作が行いにくくなる。そのため、測定対象液に対するCu2+イオン水溶液の量は、0.5以下が好ましく、0.2以下がより好ましい。 The amount of Cu 2+ ion aqueous solution used is appropriately determined according to the Cu 2+ content, but if the amount of Cu 2+ ion aqueous solution used is too small, the chelating agent tends to remain unreacted. Therefore, the amount of the Cu 2+ ion aqueous solution relative to the liquid to be measured (capacity of the Cu 2+ ion aqueous solution (L)/volume of the liquid to be measured (L)) is preferably 0.05 or more, more preferably 0.1 or more. . If the amount of Cu 2+ ion aqueous solution used is too large, it becomes difficult to perform operations such as mixing with the liquid to be measured. Therefore, the amount of Cu 2+ ion aqueous solution to the liquid to be measured is preferably 0.5 or less, more preferably 0.2 or less.

工程(A2)では、得られた混合液(M1)に疎水性有機溶媒を加えて、混合液(S1)を調整した後、撹拌し、静置する。これにより、混合液(S1)が、Cu-DTC系キレート錯体を含む有機層(O1)と、Cu-PIP系キレート錯体を含む水層(W1)とに分離される。 In step (A2), a hydrophobic organic solvent is added to the obtained mixture (M1) to prepare the mixture (S1), which is then stirred and allowed to stand still. As a result, the mixture (S1) is separated into an organic layer (O1) containing the Cu-DTC chelate complex and an aqueous layer (W1) containing the Cu-PIP chelate complex.

疎水性有機溶媒としては、水と相溶せず、Cu-DTC系キレート錯体を溶解や分散することができるものであればよく、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素類、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類、酢酸ブチル等の脂肪族カルボン酸エステル類、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン等のケトン類、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン類等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、混合で用いてもよい。中でも、トルエン、キシレン、ベンゼン、ヘキサン、酢酸ブチル、メチルイソブチルケトン、ジクロロメタン、クロロホルム及び四塩化炭素からなる群から選択されるいずれかであることが好ましく、トルエン、酢酸ブチル及びメチルイソブチルケトンからなる群から選択されるいずれかであることがより好ましく、トルエンであることがさらに好ましい。 Any hydrophobic organic solvent may be used as long as it is incompatible with water and capable of dissolving or dispersing the Cu-DTC-based chelate complex. Examples thereof include aliphatic hydrocarbons, aliphatic carboxylic acid esters such as butyl acetate, ketones such as methyl isobutyl ketone and diisobutyl ketone, and halogens such as dichloromethane, chloroform, and carbon tetrachloride. These may be used alone or in combination. Among them, it is preferably any one selected from the group consisting of toluene, xylene, benzene, hexane, butyl acetate, methyl isobutyl ketone, dichloromethane, chloroform and carbon tetrachloride, and the group consisting of toluene, butyl acetate and methyl isobutyl ketone. Any one selected from is more preferable, and toluene is even more preferable.

混合液(M1)と疎水性有機溶媒との混合比は、混合液(S1)を有機層(O1)と水層(W1)とに分離させることができる範囲であれば特に限定されない。混合液(M1)の容量に対する疎水性有機溶媒の容量((疎水性有機溶媒の容量(L))/(混合液(M1)の容量(L)))は、通常、0.02~1である。工程(A1)において生成されるCu-DTC系キレート錯体は少量であるので、混合液(M1)よりも少ない量の疎水性有機溶媒を用いても、Cu-DTC系キレート錯体を抽出でき、疎水性有機溶媒の量が多すぎると、混合するために激しく撹拌等する必要がありエマルションが発生しやすくなる。そのため、混合液(M1)の容量に対する疎水性有機溶媒の容量は、0.05以上が好ましく、0.1以上がより好ましい。また、混合液(M1)の容量に対する疎水性有機溶媒の容量は、0.5以下が好ましく、0.2以下がより好ましい。 The mixing ratio of the liquid mixture (M1) and the hydrophobic organic solvent is not particularly limited as long as the liquid mixture (S1) can be separated into an organic layer (O1) and an aqueous layer (W1). The volume of the hydrophobic organic solvent relative to the volume of the mixed solution (M1) ((volume of hydrophobic organic solvent (L))/(volume of mixed solution (M1) (L))) is usually 0.02 to 1. be. Since the amount of the Cu-DTC-based chelate complex produced in the step (A1) is small, the Cu-DTC-based chelate complex can be extracted even using a hydrophobic organic solvent in an amount smaller than that of the mixed solution (M1), and the hydrophobic If the amount of the organic solvent is too large, vigorous stirring or the like is required for mixing, and an emulsion is likely to occur. Therefore, the volume of the hydrophobic organic solvent relative to the volume of the mixture (M1) is preferably 0.05 or more, more preferably 0.1 or more. Also, the volume of the hydrophobic organic solvent relative to the volume of the mixture (M1) is preferably 0.5 or less, more preferably 0.2 or less.

また、疎水性有機溶媒の量が少なすぎると、Cu-DTC系キレート錯体を1回の抽出操作で抽出することが困難な場合がある。Cu-DTC系キレート錯体の有機層への回収率をさらに向上させるために、抽出操作を2回以上繰り返してもよい。すなわち、工程(A2)の後に、工程(A2)で得られた水層に疎水性有機溶媒を混合し、再度、有機層と水層に分離してもよい。生成したCu-DTC系キレート錯体の量が多い場合でも、工程(A2)を2回以上繰り返すことで、Cu-DTC系キレート錯体の有機層への回収率が向上し、より正確に各錯体の濃度を測定できる。 Also, if the amount of the hydrophobic organic solvent is too small, it may be difficult to extract the Cu-DTC-based chelate complex in a single extraction operation. In order to further improve the recovery rate of the Cu-DTC-based chelate complex into the organic layer, the extraction operation may be repeated two or more times. That is, after the step (A2), the aqueous layer obtained in the step (A2) may be mixed with a hydrophobic organic solvent to separate the organic layer and the aqueous layer again. Even when the amount of the generated Cu-DTC-based chelate complex is large, by repeating the step (A2) two or more times, the recovery rate of the Cu-DTC-based chelate complex into the organic layer is improved, and each complex is more accurately analyzed. Concentration can be measured.

また、混合液(M1)と疎水性有機溶媒との混合は、エマルジョンが発生しない程度で撹拌することが好ましい。混合を激しく行うと、エマルジョンが発生しやすくなり、測定の精度が下がる傾向にある。エマルジョンの発生を抑制するために、例えば、振とう機を用いて、撹拌速度20~200rpmや20~100rpm、20~50rpmの緩速で撹拌すればよい。また、撹拌時間は1~10分や1~5分程度である。 Moreover, it is preferable to stir the mixture (M1) and the hydrophobic organic solvent to such an extent that an emulsion is not generated. Vigorous mixing tends to cause emulsions, which tends to reduce the accuracy of measurement. In order to suppress the formation of an emulsion, for example, a shaker may be used to stir at a slow stirring speed of 20 to 200 rpm, 20 to 100 rpm, or 20 to 50 rpm. The stirring time is about 1 to 10 minutes or 1 to 5 minutes.

得られた有機層(O1)は、水(精製水、蒸留水、純水等)で洗浄することが好ましい。有機層を水で洗浄することにより、工程(A3a)で得られる固形物(D1)中に含まれる不純物を減らすことができる。 The obtained organic layer (O1) is preferably washed with water (purified water, distilled water, pure water, etc.). By washing the organic layer with water, impurities contained in the solid matter (D1) obtained in step (A3a) can be reduced.

工程(A3)では、工程(A2)で分離した有機層(O1)に含まれるCu-DTC系キレート錯体の濃度の算出(工程(A3a))及び/又は工程(A2)で分離した水層(W1)に含まれるCu-PIP系キレート錯体の濃度の算出(工程(A3b))を行う。 In step (A3), the concentration of the Cu-DTC-based chelate complex contained in the organic layer (O1) separated in step (A2) is calculated (step (A3a)) and/or the aqueous layer ( The concentration of the Cu—PIP-based chelate complex contained in W1) is calculated (step (A3b)).

工程(A3a)では、まず、有機層(O1)を乾燥させ固形物(D1)を得る。固形物(D1)には、Cu-DTC系キレート錯体が含まれる。固形物(D1)を得るための乾燥方法としては、風乾、加熱乾燥、減圧乾燥、N2ガス吹き付けによる乾燥等が挙げられる。加熱乾燥させる場合、その温度は、150℃~250℃や180℃~220℃とすることができる。乾燥時間は、1~4時間や、1~2時間、2~4時間とすることができる。 In step (A3a), first, the organic layer (O1) is dried to obtain a solid (D1). The solid (D1) contains a Cu-DTC-based chelate complex. Drying methods for obtaining the solid (D1) include air drying, drying by heating, drying under reduced pressure, drying by blowing N 2 gas, and the like. When drying by heating, the temperature can be 150°C to 250°C or 180°C to 220°C. The drying time can be 1-4 hours, 1-2 hours, 2-4 hours.

また、有機層(O1)をろ過して、ろ物として固形物(D1)を回収してもよい。フィルターの溶解等による不純物の混入を抑制するためには、有機層(O1)を乾燥させて固形物(D1)を得ることが好ましい。 Alternatively, the organic layer (O1) may be filtered to recover the solid matter (D1) as a filter cake. It is preferable to dry the organic layer (O1) to obtain a solid (D1) in order to suppress contamination of impurities due to dissolution of the filter or the like.

次いで、固形物(D1)中の銅の量を、誘導結合プラズマ発光分析装置(ICP-AES)、誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS)、原子吸光分析装置(AA)及びフレームレス原子吸光分析装置(FL-AAS)からなる群から選択されるいずれかの装置を用いて測定する。なお、図1の測定フローでは、ICP-AESを用いて銅の量を測定しているが、ICP-MS、AA又はFL-AASを用いることもできる。 The amount of copper in the solid (D1) was then measured using an inductively coupled plasma atomic emission spectrometer (ICP-AES), an inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS), an atomic absorption spectrometer (AA) and a flameless atomic absorption spectrometer. Measure using any device selected from the group consisting of analyzers (FL-AAS). In the measurement flow of FIG. 1, the amount of copper is measured using ICP-AES, but ICP-MS, AA or FL-AAS can also be used.

通常は、得られた固形物(D1)を酸で分解し、測定用溶液を調整した後、この測定用溶液を測定することで、固形物(D1)に含まれる銅の量を測定することができる。測定用溶液の調製法としては、従来公知の方法を使用できる。
測定用溶液を調製するための酸としては、硝酸、塩酸、過塩素酸等を用いることができる。使用する酸の濃度や量は、適宜決定できる。
また、酸での分解では、通常、加熱が行われる。加熱温度は、150~200℃程度である。また、加熱時間は、1~4時間程度である。加熱方法としては、サンドバスやホットプレート等を用いることができる。
また、加圧を行ってもよい。加圧や加熱ができる装置としては、マイクロウェーブ等を用いることができる。
Usually, the obtained solid (D1) is decomposed with an acid to prepare a measurement solution, and then the measurement solution is measured to measure the amount of copper contained in the solid (D1). can be done. A conventionally known method can be used as a method for preparing the measurement solution.
Nitric acid, hydrochloric acid, perchloric acid, or the like can be used as the acid for preparing the measurement solution. The concentration and amount of acid to be used can be determined as appropriate.
Moreover, in the decomposition with an acid, heating is usually performed. The heating temperature is about 150-200.degree. Also, the heating time is about 1 to 4 hours. As a heating method, a sand bath, a hot plate, or the like can be used.
Moreover, you may pressurize. A microwave or the like can be used as a device capable of pressurizing or heating.

測定された銅の量は、Cu-DTC系キレート錯体中の銅の量に対応するため、測定された銅の量からの測定対象液におけるDTC系キレート剤の濃度を算出することができる。キレート剤の濃度の算出は、予め準備された検量線を用いて行うことができる。検量線の作成方法については、実施例にて後述する。 Since the measured amount of copper corresponds to the amount of copper in the Cu—DTC-based chelate complex, the concentration of the DTC-based chelating agent in the liquid to be measured can be calculated from the measured amount of copper. The concentration of the chelating agent can be calculated using a calibration curve prepared in advance. A method for creating a calibration curve will be described later in Examples.

工程(A3b)では、先ず、工程(A2)で得られた水層(W1)をろ過して固形物(P1)を得る。固形物(P1)には、Cu-PIP系キレート錯体が含まれる。工程(A2)で得られた水層(W1)には、Cu-PIP系キレート錯体と、キレート剤と未反応のCu2+イオンが含まれ、Cu-PIP系キレート錯体は分散して存在する。ろ過後は、ろ液には未反応のCu2+イオンが含まれ、Cu-PIP系キレート錯体はろ物(固形物(P1))に含まれる。そのため、固形物(P1)中に含まれる銅の量からCu-PIP系キレート錯体の量を求めることができる。 In step (A3b), first, the aqueous layer (W1) obtained in step (A2) is filtered to obtain solid matter (P1). The solid (P1) contains a Cu-PIP-based chelate complex. The aqueous layer (W1) obtained in step (A2) contains a Cu-PIP-based chelate complex and Cu 2+ ions that have not reacted with the chelating agent, and the Cu-PIP-based chelate complex exists in a dispersed state. . After filtration, the filtrate contains unreacted Cu 2+ ions, and the Cu—PIP-based chelate complex is contained in the filtrate (solid matter (P1)). Therefore, the amount of the Cu—PIP-based chelate complex can be obtained from the amount of copper contained in the solid (P1).

固形物(P1)を得るためのろ過は、常圧で行う自然ろ過であっても、減圧ろ過であっても、加圧ろ過であっても、遠心ろ過であってもよい。
メンブレンフィルターを用いてろ過を行う場合、メンブレンフィルターの孔径は、0.2~1μm程度である。好ましくは、0.3~0.65μmのメンブレンフィルターを用いることができる。孔径が大きすぎると、キレート錯体がフィルターを通過してしまうため、測定精度が低下する。孔径が小さすぎると、ろ過に時間を要したり、完全に水をろ過することが困難な場合がある。
Filtration for obtaining the solid matter (P1) may be natural filtration performed at normal pressure, vacuum filtration, pressure filtration, or centrifugal filtration.
When filtration is performed using a membrane filter, the pore size of the membrane filter is about 0.2 to 1 μm. Preferably, a 0.3-0.65 μm membrane filter can be used. If the pore size is too large, the chelate complex will pass through the filter, resulting in lower measurement accuracy. If the pore size is too small, it may take time to filter, and it may be difficult to filter water completely.

固形物(P1)は、さらに、水(精製水、蒸留水、純水等)で洗浄されることが好ましい。これにより、未反応のCu2+イオンが残存しにくくなる。 The solid (P1) is preferably further washed with water (purified water, distilled water, pure water, etc.). This makes it difficult for unreacted Cu 2+ ions to remain.

ろ過により得られた固形物(P1)は、乾燥を行ってもよい。乾燥方法としては、風乾、加熱乾燥、減圧乾燥等が挙げられる。 The solid (P1) obtained by filtration may be dried. Drying methods include air drying, drying by heating, drying under reduced pressure, and the like.

次いで、固形物(P1)中の銅の量を、ICP-AES、ICP-MS、AA、FL-AASからなる群から選択されるいずれかの装置を用いて測定する。なお、図1の測定フローでは、ICP-AESを用いて銅の量を測定しているが、ICP-MS、AA又はFL-AASを用いることもできる。 The amount of copper in the solid (P1) is then measured using any device selected from the group consisting of ICP-AES, ICP-MS, AA, FL-AAS. In the measurement flow of FIG. 1, the amount of copper is measured using ICP-AES, but ICP-MS, AA or FL-AAS can also be used.

測定は、工程(A3a)と同様に、固形物(P1)を酸で分解後、測定用溶液を調整して、固形物(P1)中の銅の量を測定できる。この銅の量は、Cu-PIP系キレート錯体中の銅の量に対応するため、予め準備された検量線を用いて、測定対象液におけるPIP系キレート剤の濃度を算出できる。 As in the step (A3a), the measurement can be performed by decomposing the solid (P1) with an acid, adjusting the measurement solution, and measuring the amount of copper in the solid (P1). Since this amount of copper corresponds to the amount of copper in the Cu—PIP-based chelate complex, the concentration of the PIP-based chelating agent in the liquid to be measured can be calculated using a previously prepared calibration curve.

また、通常、得られる固形物(P1)は少量であるため、固形物(P1)に含まれる銅の量をより正確に定量するためには、固形物(P1)とろ紙とを分離させず、固形物(P1)が付着したろ紙を酸加熱分解し、測定用溶液を調整することが好ましい。固形物(P1)とろ紙とを分離させることで、固形物(P1)を損失し、測定精度が低下する可能性がある。 In addition, since the solid matter (P1) obtained is usually small, in order to more accurately quantify the amount of copper contained in the solid matter (P1), the solid matter (P1) and the filter paper are not separated. It is preferable to prepare a solution for measurement by subjecting the filter paper to which the solid matter (P1) is adhered to acid thermal decomposition. By separating the solid matter (P1) and the filter paper, the solid matter (P1) may be lost and the measurement accuracy may be lowered.

このように、工程(3a)と工程(3b)で、有機層と水層のそれぞれを分析することで、DTC系キレート剤及びPIP系キレート剤のそれぞれの錯体の濃度が算出できる。 Thus, by analyzing the organic layer and the aqueous layer in steps (3a) and (3b), the concentrations of the complexes of the DTC-based chelating agent and the PIP-based chelating agent can be calculated.

また、測定対象液は、DTC系キレート剤及びPIP系キレート剤を含む測定対象液(1)に限定されない。測定対象液が、DTC系キレート剤やPIP系キレート剤を含まない場合もありうる。測定対象液が、PIP系キレート剤が含まれなければ、Cu-PIP系キレート錯体は生成しない。また、測定対象液が、DTC系キレート剤を含まなければ、Cu-DTC系キレート錯体は生成しない。そのため、工程(A3a)を行い、銅が検出されなければ、測定対象液にDTC系キレート剤が含まれていないと判定できる。また、工程(A3b)を行い、銅が検出されなければ、測定対象液にPIP系キレート剤が含まれていないと判定できる。 Further, the liquid to be measured is not limited to the liquid to be measured (1) containing the DTC chelating agent and the PIP chelating agent. The liquid to be measured may not contain a DTC-based chelating agent or a PIP-based chelating agent. If the liquid to be measured does not contain a PIP-based chelating agent, no Cu--PIP-based chelate complex is formed. Also, if the liquid to be measured does not contain a DTC-based chelating agent, no Cu--DTC-based chelate complex is generated. Therefore, if step (A3a) is performed and copper is not detected, it can be determined that the liquid to be measured does not contain the DTC-based chelating agent. Further, if step (A3b) is performed and copper is not detected, it can be determined that the liquid to be measured does not contain the PIP-based chelating agent.

測定対象液がPIP系キレート剤を含まないことが予め分かっている場合やDTC系キレート剤の濃度のみ測定すれば良い場合は、工程(A3a)(有機層についての測定)を行えば、工程(A3b)(水層についての測定)は行わなくてもよい。また、測定対象液がDTC系キレート剤を含まないことが予め分かっている場合やPIP系キレート剤の濃度のみ測定すれば良い場合は、工程(A3b)(水層についての測定)を行えば、工程(A3a)(有機層についての測定)は行わなくてもよい。 If it is known in advance that the liquid to be measured does not contain a PIP-based chelating agent or if only the concentration of the DTC-based chelating agent needs to be measured, the step (A3a) (measurement of the organic layer) can be performed to A3b) (measurement on water layer) may not be performed. In addition, when it is known in advance that the liquid to be measured does not contain a DTC-based chelating agent, or when only the concentration of the PIP-based chelating agent needs to be measured, if step (A3b) (measurement of the water layer) is performed, Step (A3a) (measurement of the organic layer) may not be performed.

例えば、図2は、測定対象液として、DTC系キレート剤を含み、PIP系キレート剤を含まない測定対象液(2)を用いる場合の例である。図2に示す本発明の測定方法(A-II)の測定フローは、工程(A3b)を行わない以外は、図1の測定フローと同様である。
なお、図2の工程(A2)で得られる水層(W2)には、Cu-PIP系キレート錯体は含まれていない。そのため、工程(A2)で得られる水層(W2)をろ過しても固形物は得られない、又は、得られる固形物を測定しても実質的に銅は観察されない。
For example, FIG. 2 shows an example in which a liquid to be measured (2) containing a DTC chelating agent but not a PIP chelating agent is used as the liquid to be measured. The measurement flow of the measurement method (A-II) of the present invention shown in FIG. 2 is the same as the measurement flow of FIG. 1 except that step (A3b) is not performed.
The aqueous layer (W2) obtained in step (A2) of FIG. 2 does not contain the Cu—PIP-based chelate complex. Therefore, even if the aqueous layer (W2) obtained in the step (A2) is filtered, no solid matter is obtained, or even if the obtained solid matter is measured, substantially no copper is observed.

図3は、測定対象液として、PIP系キレート剤を含み、DTC系キレート剤を含まない測定対象液(3)を用いる場合の例である。図3に示す本発明の測定方法(A-III)の測定フローは、工程(A3a)を行わない以外は、図1の測定フローと同様である。
なお、図3の工程(A2)で得られる有機層(O3)には、Cu-DTC系キレート錯体は含まれていない。そのため、工程(A2)で得られる有機層(O3)を乾燥又はろ過しても固形物は得られない、又は、得られる固形物を測定しても実質的にCuは観察されない。
FIG. 3 shows an example in which a measurement target liquid (3) containing a PIP-based chelating agent but not a DTC-based chelating agent is used as the measurement target liquid. The measurement flow of the measurement method (A-III) of the present invention shown in FIG. 3 is the same as the measurement flow of FIG. 1 except that step (A3a) is not performed.
The organic layer (O3) obtained in step (A2) of FIG. 3 does not contain the Cu-DTC-based chelate complex. Therefore, even if the organic layer (O3) obtained in step (A2) is dried or filtered, no solid matter is obtained, or even if the obtained solid matter is measured, substantially no Cu is observed.

また、本発明は、測定対象液に含まれるジチオカルバミン酸系キレート剤及びピペラジン系キレート剤の濃度を測定する方法であって、下記工程(B1)~工程(B3)を有する測定方法(以下、「本発明の測定方法(B)」と記載する場合がある。)に関する。 The present invention also provides a method for measuring the concentration of a dithiocarbamate-based chelating agent and a piperazine-based chelating agent contained in a liquid to be measured, comprising the following steps (B1) to (B3) (hereinafter referred to as " may be described as the measurement method (B) of the present invention).

工程(B1):測定対象液と銅イオンとを混合し、混合液(M)を得る工程
工程(B2):前記混合液(M)をろ過して固形物(DP)を得る工程
工程(B3):前記固形物中の銅の量を、誘導結合プラズマ発光分析装置、誘導結合プラズマ質量分析装置、原子吸光分析装置及びフレームレス原子吸光分析装置からなる群から選択されるいずれかの装置を用いて測定し、前記固形物(DP)中の銅の量からジチオカルバミン酸系キレート剤及び/又はピペラジン系キレート剤の濃度を算出する工程
Step (B1): A step of mixing a liquid to be measured and copper ions to obtain a mixture (M) Step (B2): A step of filtering the mixture (M) to obtain a solid matter (DP) Step (B3) ): The amount of copper in the solid is measured using any device selected from the group consisting of an inductively coupled plasma emission spectrometer, an inductively coupled plasma mass spectrometer, an atomic absorption spectrometer, and a frameless atomic absorption spectrometer. and calculating the concentration of the dithiocarbamate-based chelating agent and/or piperazine-based chelating agent from the amount of copper in the solid matter (DP)

本発明の測定方法(B)は、測定対象液と銅イオンとを混合して得られた混合液(M)を、疎水性有機溶媒を用いて有機層と水層とに分離することなしに、混合液(M)をそのままろ過し、得られた固形物(DP)中に含まれるキレート剤の濃度を算出するものである。本発明の測定方法(B)では、DTC系キレート剤及びPIP系キレート剤の総量を測定することができる。
本発明の測定方法(B)は、本発明の測定方法(A)と同様に、キレート剤の定量のために、キレート剤とCu2+との反応により生じる錯体中の銅の量を利用するものである。このような方法とすることで、キレート剤の濃度が低濃度であっても精度よく定量することができる。
In the measuring method (B) of the present invention, a mixed liquid (M) obtained by mixing a liquid to be measured and copper ions is separated into an organic layer and an aqueous layer using a hydrophobic organic solvent. , the mixture (M) is filtered as it is, and the concentration of the chelating agent contained in the obtained solid (DP) is calculated. The measurement method (B) of the present invention can measure the total amount of the DTC-based chelating agent and the PIP-based chelating agent.
The measuring method (B) of the present invention, like the measuring method (A) of the present invention, uses the amount of copper in the complex generated by the reaction between the chelating agent and Cu 2+ to quantify the chelating agent. It is. By adopting such a method, even if the concentration of the chelating agent is low, it can be quantified with high accuracy.

測定対象液は、本発明の測定方法(A)の測定対象液と同じである。また、工程(B1)は、本発明の測定方法(A)に対応し、工程(A1)と同様の方法で行うことができ、好ましい態様も同様である。工程(B2)及び工程(B3)は、疎水性有機溶媒と混合後に分離された水層ではなく、測定対象液と銅イオンとを混合して得られた混合液(M)をそのまま用いること以外は、工程(A3)と同様であり、好ましい態様も同様である。 The liquid to be measured is the same as the liquid to be measured in the measuring method (A) of the present invention. Further, the step (B1) corresponds to the measurement method (A) of the present invention, and can be performed by the same method as the step (A1), and the preferred embodiments are also the same. In steps (B2) and (B3), the mixture (M) obtained by mixing the liquid to be measured and copper ions is used as it is, instead of the aqueous layer separated after mixing with the hydrophobic organic solvent. is the same as the step (A3), and the preferred embodiments are also the same.

上述のように従来のキレート剤の定量方法では、定量下限が10mg/L程度であった。一方、本発明の測定方法(本発明の測定方法(A)及び本発明の測定方法(B))は、定量下限としてより低い値を達成できる。本発明の測定方法は、測定対象液を10mL~1L(特に、50~200mL)用いた場合であっても、定量下限値が3mg/L以下や1mg/L以下を達成することができる。 As described above, the lower limit of quantification of the conventional chelating agent was about 10 mg/L. On the other hand, the measuring method of the present invention (the measuring method (A) of the present invention and the measuring method (B) of the present invention) can achieve a lower value as the lower limit of quantification. The measurement method of the present invention can achieve a lower limit of quantification of 3 mg/L or less or 1 mg/L or less even when 10 mL to 1 L (especially 50 to 200 mL) of the liquid to be measured is used.

また、本発明の測定方法は、測定対象液に含まれるジチオカルバミン酸系キレート剤及び/又はピペラジン系キレート剤の濃度が、3mg/L以下であるか否かを判定する方法とすることもできる。特に、本発明の測定方法を、測定対象液に含まれるジチオカルバミン酸系キレート剤及び/又はピペラジン系キレート剤の濃度が、1mg/L以下であるか否かを判定する方法として用いることで、例えば、硝化阻害等の原因を検証できる。 The measurement method of the present invention can also be a method for determining whether or not the concentration of the dithiocarbamic acid-based chelating agent and/or piperazine-based chelating agent contained in the liquid to be measured is 3 mg/L or less. In particular, by using the measurement method of the present invention as a method for determining whether the concentration of the dithiocarbamic acid-based chelating agent and/or piperazine-based chelating agent contained in the liquid to be measured is 1 mg/L or less, for example , causes of nitrification inhibition can be verified.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を変更しない限り以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples unless the gist thereof is changed.

本発明の測定方法(A)を用いて、実施例1~実施例3を行った。 Examples 1 to 3 were carried out using the measuring method (A) of the present invention.

<実施例1>
(1-1)検量線の作成
ジチオカルバミン酸系キレート剤の濃度(DTC濃度)が、0.5mg/L、1mg/L、2mg/L、3mg/Lとなるように、純水100mLに、ジチオカルバミン酸系キレート剤(栗田工業(株)社製、製品番号S814)をそれぞれ50μg、100μg、200μg、300μg添加した検量線作成用の溶液を調整した。
各検量線作成用の溶液(試料)について、図4に示す測定フローに従い、Cu-DTC系キレート錯体に由来する銅を定量した。
<Example 1>
(1-1) Preparation of calibration curve Dithiocarbamine Solutions for creating a calibration curve were prepared by adding 50 μg, 100 μg, 200 μg and 300 μg of an acid chelating agent (manufactured by Kurita Water Industries Ltd., product number S814).
For each solution (sample) for preparing a calibration curve, copper derived from the Cu-DTC-based chelate complex was quantified according to the measurement flow shown in FIG.

先ず、各検量線作成用の溶液を分液ロートにとり、次に0.04w/v%硫酸銅溶液(富士フィルム和光純薬工業(株)社製、製品番号7758-99-8)10mLを加えた。1分間振とうした後、5分間静置し、Cu-DTC系キレート錯体を形成させた。 First, a solution for creating each calibration curve is taken in a separating funnel, then 0.04 w/v% copper sulfate solution (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 7758-99-8) 10 mL is added. rice field. After shaking for 1 minute, the mixture was allowed to stand for 5 minutes to form a Cu-DTC-based chelate complex.

次いで、前記分液ロートに、トルエン(富士フィルム和光純薬工業(株)社製、製品番号108-88-3、特級)10mLを加え、撹拌速度100rpmで撹拌し、Cu-DTC系キレート錯体をトルエン層に抽出した。さらに、トルエンでの抽出を2回繰り返した。抽出したトルエン層を合わせて、トルエン層を純水10mLで3回洗浄し、Cu-DTC系キレート錯体を含有するトルエン層を得た。 Next, 10 mL of toluene (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 108-88-3, special grade) is added to the separating funnel and stirred at a stirring speed of 100 rpm to remove the Cu-DTC-based chelate complex. Extracted into the toluene layer. Furthermore, extraction with toluene was repeated twice. The extracted toluene layers were combined and washed with 10 mL of pure water three times to obtain a toluene layer containing a Cu-DTC-based chelate complex.

得られたトルエン層をホットプレート(150℃)上で加熱し、トルエンを蒸発乾固した。この乾固したものに硝酸5mL、過塩素酸2mLを加え、残存する有機物を分解した。加熱分解後の内容物を、少量の純水で内容物を10mLメスフラスコに移し入れ、純水にて10mLとした。この溶液を測定用溶液とした。ICP-AES(SHIMAZU社製、ICPS2000)を用いて、224.70nmの測定波長で、前記測定用溶液に含まれる銅を定量した。得られた結果から、銅濃度(Cu濃度)とDTC系キレート剤の量との関係式を作成した。 The toluene layer obtained was heated on a hot plate (150° C.) to evaporate the toluene to dryness. 5 mL of nitric acid and 2 mL of perchloric acid were added to the dried product to decompose the remaining organic substances. The content after thermal decomposition was transferred to a 10 mL volumetric flask with a small amount of pure water, and the content was adjusted to 10 mL with pure water. This solution was used as a measurement solution. Using ICP-AES (ICPS2000 manufactured by SHIMAZU), copper contained in the measurement solution was quantified at a measurement wavelength of 224.70 nm. From the obtained results, a relational expression between the copper concentration (Cu concentration) and the amount of the DTC-based chelating agent was created.

図5は、各検量線作成用の溶液のDTC系キレート剤の量(DTC量[mg])に対する測定により得られた銅の量(Cu[mg/L])をプロットしたものである。直線性R2は、0.9938であった。なお、繰り返し試験を実施した直線性R2は、0.9627~0.9938といずれも良好な結果を示した。 FIG. 5 plots the amount of copper (Cu [mg/L]) obtained by measurement against the amount of DTC-based chelating agent (DTC amount [mg]) in each solution for creating a calibration curve. The linearity R2 was 0.9938. The linearity R 2 of repeated tests was 0.9627 to 0.9938, showing good results.

(1-2)ジチオカルバミン酸系キレート剤の濃度の算出
ジチオカルバミン酸系キレート剤100μgと純水100mLを混合して、試料1-2~1-6を調製した。試料1-2~1-6を、図4に示す測定フローに従い測定を行った。測定は、いずれも2回ずつ測定を行った。
また、純水100mLをブランク(試料1-1)として同様に測定を行った。
(1-2) Calculation of Concentration of Dithiocarbamic Acid Chelating Agent 100 μg of dithiocarbamic acid chelating agent and 100 mL of pure water were mixed to prepare samples 1-2 to 1-6. Samples 1-2 to 1-6 were measured according to the measurement flow shown in FIG. Each measurement was performed twice.
Also, 100 mL of pure water was used as a blank (Sample 1-1), and the same measurement was performed.

結果を図6に示す。前記(1-1)で作成した検量線より求めたDTC系キレート剤の量(DTC量)は、75~92μgであった。 The results are shown in FIG. The amount of the DTC-based chelating agent (DTC amount) obtained from the calibration curve prepared in (1-1) above was 75 to 92 μg.

また、図6に示すように、この方法により求められた標準偏差(σ)は6.8μgであった。試料を100mL採取した場合、定量下限値(10σ)は68μgなり、目標定量下限値1mg/Lを満足するものであった。 Moreover, as shown in FIG. 6, the standard deviation (σ) obtained by this method was 6.8 μg. When 100 mL of a sample was collected, the lower limit of quantification (10σ) was 68 μg, satisfying the target lower limit of quantification of 1 mg/L.

<実施例2>
検量線作成用の溶液の濃度を、0.1mg/L、0.2mg/L、0.3mg/L、0.5mg/L、1mg/Lとし、ICP-AESに代えて原子吸光装置((株)日立ハイテクノロジーズ社製、ZA3000)を用いて、324.8nmの測定波長で測定した以外は、実施例1と同様にして、検量線を作成した。作成した検量線を図7に示す。
<Example 2>
The concentration of the solution for creating the calibration curve was set to 0.1 mg/L, 0.2 mg/L, 0.3 mg/L, 0.5 mg/L, and 1 mg/L, and an atomic absorption spectrometer (( A calibration curve was prepared in the same manner as in Example 1, except that ZA3000 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) was used and measurement was performed at a measurement wavelength of 324.8 nm. The prepared calibration curve is shown in FIG.

さらに、ICP-AESに代えて原子吸光装置を用いて324.8nmの測定波長で測定した以外は、実施例1と同様にして、1mg/Lのジチオカルバミン酸系キレート剤を定量したところ、同様に目標定量下限値1mg/Lを満足するものであった。 Furthermore, 1 mg/L of dithiocarbamic acid-based chelating agent was quantified in the same manner as in Example 1, except that measurement was performed at a measurement wavelength of 324.8 nm using an atomic absorption spectrophotometer instead of ICP-AES. It satisfied the target quantitative lower limit of 1 mg/L.

<実施例3>
図8の測定フローに従い、ジチオカルバミン酸系キレート剤(栗田工業(株)社製、製品番号S814)とピペラジン系キレート剤(栗田工業(株)社製、製品番号S803)のそれぞれの検量線を作成した。
また、ピペラジン系キレート剤100μgと、ジチオカルバミン酸系キレート剤100μgと、純水100mLを混合して試料3-1を調製し、図8の測定フローに従い、ジチオカルバミン酸系キレート剤とピペラジン系キレート剤を定量したところ、それぞれのキレート剤において目標定量下限値1mg/Lを満足するものであった。
<Example 3>
According to the measurement flow of FIG. 8, calibration curves were prepared for each of a dithiocarbamic acid chelating agent (Kurita Water Industries Ltd., product number S814) and a piperazine chelating agent (Kurita Water Industries Ltd., product number S803). did.
Further, 100 μg of piperazine-based chelating agent, 100 μg of dithiocarbamic acid-based chelating agent, and 100 mL of pure water were mixed to prepare sample 3-1, and according to the measurement flow of FIG. As a result of quantification, each chelating agent satisfied the target lower limit of quantification of 1 mg/L.

本発明の測定方法(B)を用いて、実施例4、実施例5を行った。 Examples 4 and 5 were performed using the measuring method (B) of the present invention.

<実施例4>
(4-1)検量線の作成
ピペラジン系キレート剤の濃度(PIP濃度)が、0.5mg/L、1mg/L、1.5mg/L、2mg/L、3mg/Lとなるように、純水100mLに、ピペラジン系キレート剤(栗田工業(株)社製、製品番号S803)をそれぞれ50μg、100μg、150μg、200μg、300μgを添加した検量線作成用の溶液を調整した。
各検量線作成用の溶液(試料)について、図9に示す測定フローに従い、Cu-PIP系キレート錯体に由来する銅の量を定量した。
<Example 4>
(4-1) Preparation of calibration curve Pure A solution for creating a calibration curve was prepared by adding 50 μg, 100 μg, 150 μg, 200 μg and 300 μg of a piperazine chelating agent (manufactured by Kurita Water Industries Ltd., product number S803) to 100 mL of water.
For each solution (sample) for preparing a calibration curve, the amount of copper derived from the Cu—PIP-based chelate complex was quantified according to the measurement flow shown in FIG.

先ず、各検量線作成用の溶液を共栓付きガラス瓶にとり、次に0.04w/v%硫酸銅溶液10mLを加えた。1分間振とうした後、5分間静置して、Cu-PIP系キレート錯体を形成させた。 First, each solution for preparing a calibration curve was taken in a glass bottle with a common stopper, and then 10 mL of a 0.04 w/v % copper sulfate solution was added. After shaking for 1 minute, the mixture was allowed to stand for 5 minutes to form a Cu-PIP-based chelate complex.

この溶液全量をろ紙(0.45μmメンブレンフィルター)でろ過し、ろ紙上の残渣物を少量の純水で3回洗浄した。 The entire amount of this solution was filtered through a filter paper (0.45 μm membrane filter), and the residue on the filter paper was washed three times with a small amount of pure water.

洗浄したろ紙をガラス製ビーカーに取り、硝酸1mL及び塩酸2mLを加え、ホットプレート上で加熱分解した。分解後、ビーカー内を少量の純水で内容物を25mLメスフラスコに移し入れ、純水にて25mlとした。これを測定用溶液とした。ICP-AESを用いて、224.70nmの測定波長で、調整した測定用溶液に含まれる銅の量を定量し、銅濃度(Cu濃度)とPIP系キレート剤の量との関係式を作成した。 The washed filter paper was placed in a glass beaker, 1 mL of nitric acid and 2 mL of hydrochloric acid were added, and the mixture was thermally decomposed on a hot plate. After the decomposition, the content in the beaker was transferred to a 25 mL volumetric flask with a small amount of pure water, and the volume was adjusted to 25 ml with pure water. This was used as a measurement solution. Using ICP-AES, the amount of copper contained in the prepared measurement solution was quantified at a measurement wavelength of 224.70 nm, and a relational expression between the copper concentration (Cu concentration) and the amount of the PIP-based chelating agent was created. .

図10は、各検量線作成用の溶液のPIP系キレート剤の量(PIP量[mg])に対する測定により得られた銅の濃度(Cu濃度[mg/L])をプロットしたものである。直線性R2は、0.9874であった。なお、繰り返し試験を実施した直線性R2は、0.9672~0.9874といずれも良好な結果を示した。 FIG. 10 plots the concentration of copper (Cu concentration [mg/L]) obtained by measurement against the amount of PIP-based chelating agent (PIP amount [mg]) in each solution for creating a calibration curve. The linearity R2 was 0.9874. The linearity R 2 of repeated tests was 0.9672 to 0.9874, showing good results.

(4-2)ピペラジン系キレート剤の濃度の算出
ピペラジン系キレート剤100μgと純水100mLを混合して試料4-2~4-6を調製した。試料4-2~4-6を、図9に示す測定フローに従い測定を行った。測定は、いずれも2回ずつ測定を行った。
また、純水100mLをブランク(試料4-1)として同様に測定を行った。
(4-2) Calculation of Concentration of Piperazine Chelating Agent 100 μg of piperazine chelating agent and 100 mL of pure water were mixed to prepare samples 4-2 to 4-6. Samples 4-2 to 4-6 were measured according to the measurement flow shown in FIG. Each measurement was performed twice.
Also, 100 mL of pure water was used as a blank (Sample 4-1), and the same measurement was performed.

結果を図11に示す。前記(4-1)で作成した検量線より求めたPIP系キレート剤の量(PIP量)は、110~130μgであった。 The results are shown in FIG. The amount of the PIP-based chelating agent (PIP amount) obtained from the calibration curve prepared in (4-1) above was 110 to 130 μg.

また、図11に示すように、この方法により求められた標準偏差(σ)は6.6μgであった。試料を100mL採取した場合、定量下限値(10σ)は66μgとなり、目標定量下限値1mg/Lを満足するものであった。 Moreover, as shown in FIG. 11, the standard deviation (σ) obtained by this method was 6.6 μg. When 100 mL of sample was collected, the lower limit of quantification (10σ) was 66 μg, satisfying the target lower limit of quantification of 1 mg/L.

<実施例5>
検量線作成用の溶液の濃度を、0.1mg/L、0.2mg/L、0.3mg/L、0.5mg/L、1mg/Lとし、ICP-AESに代えて原子吸光装置を用いて324.8nmの測定波長で測定した以外は、実施例4と同様にして、検量線を作成した。作成した検量線を図12に示す。
<Example 5>
The concentration of the solution for creating a calibration curve was set to 0.1 mg/L, 0.2 mg/L, 0.3 mg/L, 0.5 mg/L, and 1 mg/L, and an atomic absorption spectrophotometer was used instead of ICP-AES. A calibration curve was prepared in the same manner as in Example 4, except that the measurement was performed at a measurement wavelength of 324.8 nm. The prepared calibration curve is shown in FIG.

さらに、ICP-AESに代えて原子吸光装置を用いて324.8nmの測定波長で測定した以外は、実施例4と同様にして、1mg/Lのピペラジン系キレート剤を定量したところ、同様に目標定量下限値1mg/Lを満足するものであった。 Furthermore, 1 mg/L of piperazine-based chelating agent was quantified in the same manner as in Example 4, except that an atomic absorption spectrophotometer was used instead of ICP-AES and the measurement wavelength was 324.8 nm. It satisfied the lower limit of quantification of 1 mg/L.

本発明によれば、測定対象液に含まれるジチオカルバミン酸系キレート剤及び/又はピペラジン系キレート剤の濃度について、これまで定量が困難であった低濃度まで精度よく測定できる。 According to the present invention, the concentration of a dithiocarbamic acid-based chelating agent and/or a piperazine-based chelating agent contained in a liquid to be measured can be accurately measured even at low concentrations that have been difficult to quantify.

Claims (6)

測定対象液に含まれるジチオカルバミン酸系キレート剤及びピペラジン系キレート剤のそれぞれの濃度を測定する方法であって、下記工程(A1)~工程(A3)を有する測定方法。
工程(A1):
測定対象液とCu2+イオンとを混合し、混合液(M)を得る工程
工程(A2):
前記混合液(M)と疎水性有機溶媒とを混合し混合液(S)とした後、前記混合液(S)を有機層と水層とに分離させる工程
工程(A3):
前記有機層を乾燥及び/又はろ過して得られる固形物(D)中の銅の量を、誘導結合プラズマ発光分析装置、誘導結合プラズマ質量分析装置、原子吸光分析装置及びフレームレス原子吸光分析装置からなる群から選択されるいずれかの装置を用いて測定し、前記固形物(D)の銅の量からジチオカルバミン酸系キレート剤の濃度を算出する工程(3a)
及び
記水層をろ過して得られる固形物(P)中の銅の量を、誘導結合プラズマ発光分析装置、誘導結合プラズマ質量分析装置、原子吸光分析装置及びフレームレス原子吸光分析装置からなる群から選択されるいずれかの装置を用いて測定し、前記固形物(P)中の銅の量からピペラジン系キレート剤の濃度を算出する工程(3b)
を行う工程
A method for measuring the concentration of each of a dithiocarbamic acid-based chelating agent and a piperazine -based chelating agent contained in a liquid to be measured, comprising the following steps (A1) to (A3).
Step (A1):
A step of mixing a liquid to be measured and Cu 2+ ions to obtain a mixed liquid (M) Step (A2):
A step of mixing the mixed solution (M) and a hydrophobic organic solvent to obtain a mixed solution (S), and then separating the mixed solution (S) into an organic layer and an aqueous layer; step (A3):
The amount of copper in the solid (D) obtained by drying and/or filtering the organic layer is measured by an inductively coupled plasma emission spectrometer, an inductively coupled plasma mass spectrometer, an atomic absorption spectrometer, and a frameless atomic absorption spectrometer. Step (3a) of measuring using any device selected from the group consisting of and calculating the concentration of the dithiocarbamic acid-based chelating agent from the amount of copper in the solid (D)
as well as
A group consisting of an inductively coupled plasma emission spectrometer, an inductively coupled plasma mass spectrometer, an atomic absorption spectrometer and a frameless atomic absorption spectrometer for measuring the amount of copper in the solid matter (P) obtained by filtering the water layer. Step (3b) of measuring using any device selected from and calculating the concentration of the piperazine-based chelating agent from the amount of copper in the solid (P)
the process of
定量下限値が3mg/L以下である請求項1に記載の測定方法。 The measurement method according to claim 1, wherein the lower limit of determination is 3 mg/L or less. 前記測定対象液中のジチオカルバミン酸系キレート剤及び/又はピペラジン系キレート剤の濃度が、10mg/L以下である請求項1又は2に記載の測定方法。 3. The measurement method according to claim 1, wherein the concentration of the dithiocarbamic acid chelating agent and/or piperazine chelating agent in the liquid to be measured is 10 mg/L or less. 前記Cu2+イオンは、硫酸銅水溶液又は硝酸銅水溶液中のCu2+イオンである請求項1から3のいずれかに記載の測定方法。 The measuring method according to any one of claims 1 to 3, wherein the Cu 2+ ions are Cu 2+ ions in an aqueous copper sulfate solution or an aqueous copper nitrate solution. 前記疎水性有機溶媒は、トルエン、キシレン、ベンゼン、ヘキサン、酢酸ブチル、メチルイソブチルケトン、ジクロロメタン、クロロホルム及び四塩化炭素からなる群から選択されるいずれかである請求項1から4のいずれかに記載の測定方法。 5. The hydrophobic organic solvent according to any one of claims 1 to 4, which is selected from the group consisting of toluene, xylene, benzene, hexane, butyl acetate, methyl isobutyl ketone, dichloromethane, chloroform and carbon tetrachloride. How to measure. 前記測定対象液は、浸出水である請求項1から5のいずれかに記載の測定方法。 The measuring method according to any one of claims 1 to 5, wherein the liquid to be measured is leachate.
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