JP7192965B2 - イオンクロマトグラフ - Google Patents

Description

本発明は、イオンクロマトグラフに関する。

イオンクロマトグラフにおいては、分析対象の試料が溶離液とともに分離カラムに導入される。試料は、分離カラムを通過することによりイオン種成分ごとに分離され、溶離液とともに検出器のフローセルに導入される。フローセルに導入された試料の電気伝導度が順次検出されることによりクロマトグラムが生成される。分離カラムと検出器との間には、イオンサプレッサが配置されることがある。

特許文献１に記載されたサプレッサにおいては、一対のガスケット間にサンプル流ガスケットが配置される。分離カラムを通過したクロマトグラフィ流出溶液は、サンプル流ガスケットのサンプル流スクリーンに導入される。検出器から流出された検出器流出溶液は、三交弁により分岐され、一対のガスケットのイオン交換スクリーンにそれぞれ導入される。検出器流出溶液とクロマトグラフィ流出溶液との間で電気透析によるイオン交換が行われることにより、クロマトグラフィ流出溶液の導電率が抑制される。
特許第４７５０２７９号

イオンサプレッサの透析効率が低い場合には、溶離液の電気伝導度がそれほど低くならない。そのため、クロマトグラムのバックグラウンドが増加することにより、試料の分析精度が低下する。したがって、イオンサプレッサの透析効率を向上させることが望まれる。

本発明の目的は、イオンサプレッサの透析効率が向上されたイオンクロマトグラフを提供することである。

本発明の一局面に従う態様は、溶離液に含まれる測定対象の試料をイオン種成分ごとに分離する分離カラムと、入力ポート、第１の出力ポートおよび第２の出力ポートを有し、前記入力ポートに導入される電極液を分岐して前記第１の出力ポートおよび前記第２の出力ポートからそれぞれ排出する三交弁と、前記分離カラムからの溶離液が通過する溶離液流路、前記第１の出力ポートからの電極液が通過する陽極側流路および前記第２の出力ポートからの電極液が通過する陰極側流路を含み、前記溶離液流路を通過する溶離液と、前記陽極側流路および前記陰極側流路を通過する電極液との間で電気分解によりイオン交換を行うイオンサプレッサと、前記溶離液流路を通して前記分離カラムにより分離された試料を検出する検出器と、前記陰極側流路における電極液の逆流を抑制する逆流抑制機構とを備える、イオンクロマトグラフに関する。

本発明によれば、イオンサプレッサの透析効率を向上させることができる。

図１は本発明の一実施の形態に係るイオンクロマトグラフの構成を示す図である。 図２は図１のイオンサプレッサの構成を示す分解斜視図である。 図３は図２のイオンサプレッサの動作を説明するための図である。 図４は第１の変形例に係るイオンクロマトグラフの構成を示す図である。 図５は第２の変形例に係るイオンクロマトグラフの構成を示す図である。 図６は実施例および比較例におけるクロマトグラムを示す図である。

（１）イオンクロマトグラフの構成
以下、本発明の実施の形態に係るイオンクロマトグラフについて図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係るイオンクロマトグラフの構成を示す図である。図１に示すように、イオンクロマトグラフ２００は、イオンサプレッサ１００、溶離液供給部１１０、試料供給部１２０、分離カラム１３０、検出器１４０、処理部１５０および三交弁１６０を備える。

溶離液供給部１１０は、例えば薬液ボトル、送液ポンプおよび脱気装置を含み、水溶液等の溶離液を移動相として供給する。試料供給部１２０は、例えばインジェクタであり、分析対象の試料を溶離液供給部１１０により供給された溶離液とともに分離カラム１３０に導入する。分離カラム１３０は、図示しないカラム恒温槽の内部に収容され、所定の一定温度に調整される。分離カラム１３０は、導入された試料をイオン種成分ごとに分離する。

検出器１４０は、電気伝導度検出器であり、イオンサプレッサ１００を通過した分離カラム１３０からの試料および溶離液の電気伝導度を順次検出する。処理部１５０は、検出器１４０による検出結果を処理することにより、各イオン種成分の保持時間と電気伝導度との関係を示すクロマトグラムを生成する。

三交弁１６０は、入力ポート１６１および出力ポート１６２，１６３を有する。出力ポート１６２，１６３がそれぞれ第１および第２の出力ポートの例である。入力ポート１６１は、配管２０１により検出器１４０と接続される。検出器１４０を通過した溶離液は、配管２０１を通して入力ポート１６１から三交弁１６０に電極液として導入される。三交弁１６０は、入力ポート１６１から導入された電極液を分岐し、出力ポート１６２，１６３からそれぞれ排出する。

イオンサプレッサ１００は、溶離液流路１、陽極側流路２および陰極側流路３を有し、分離カラム１３０と検出器１４０との間に配置される。陽極側流路２の上流部は、配管２０２により三交弁１６０の出力ポート１６２と接続される。陰極側流路３の上流部は、配管２０３により三交弁１６０の出力ポート１６３と接続される。配管２０２，２０３がそれぞれ第１および第２の配管の例である。

分離カラム１３０を通過した試料および溶離液は、溶離液流路１を流れた後、検出器１４０に導かれる。三交弁１６０の出力ポート１６２から排出される電極液は、配管２０２を通して陽極側流路２の上流部に導入され、陽極側流路２を流れた後、陽極側流路２の下流部から排出される。三交弁１６０の出力ポート１６３から排出される電極液は、配管２０３を通して陰極側流路３の上流部に導入され、陰極側流路３を流れた後、陰極側流路３の下流部から排出される。

イオンサプレッサ１００においては、溶離液流路１を流れる溶離液と、陽極側流路２を流れる電極液および陰極側流路３を流れる電極液との間で電気透析によるイオン交換が行われることにより、溶離液流路１を通過した溶離液の電気伝導度が低減される。イオンサプレッサ１００の詳細は後述する。

本実施の形態においては、配管２０３は、配管２０２よりも小さい流路抵抗を有する。具体的には、配管２０３は、配管２０２よりも大きい内径を有する。配管２０２，２０３により電極液の逆流を抑制するための逆流抑制機構２１０が構成される。逆流抑制機構２１０の詳細については後述する。なお、配管２０２と配管２０３とは同程度の長さを有するが、実施の形態はこれに限定されない。配管２０２の長さと配管２０３の長さとは異なってもよい。具体的には、配管２０３は配管２０２よりも短くてもよいし、配管２０３は配管２０２よりもわずかに長くてもよい。

（２）イオンサプレッサの構成
図２は、図１のイオンサプレッサ１００の構成を示す分解斜視図である。図２に示すように、イオンサプレッサ１００は、溶離液シール部材１０、一対のイオン交換膜２０，３０、一対の電極液シール部材４０，５０、一対の電極６０，７０および一対の支持部材８０，９０を含む。溶離液シール部材１０、イオン交換膜２０，３０、電極液シール部材４０，５０、電極６０，７０および支持部材８０，９０の各々は、一方向（以下、流路方向と呼ぶ。）に延びる長尺形状を有する。

溶離液シール部材１０は、貫通孔１１，１２および開口部１３を有する。貫通孔１１，１２は、流路方向における一端部および他端部にそれぞれ配置される。開口部１３は、流路方向に延びるように貫通孔１１と貫通孔１２との間に配置される。開口部１３内の空間が溶離液流路１となる。本実施の形態においては、溶離液流路１にメッシュ部材１４が設けられる。

イオン交換膜２０，３０は、測定対象イオンが陰イオンである場合には陽イオン交換膜であり、測定対象イオンが陽イオンである場合には陰イオン交換膜である。イオン交換膜２０は、貫通孔２１～２４を有する。貫通孔２１，２３は、流路方向における一端部において、一端部から他端部に向かってこの順で配置される。貫通孔２２，２４は、流路方向における他端部において、他端部から一端部に向かってこの順で配置される。イオン交換膜３０は、貫通孔３１，３２を有する。貫通孔３１，３２は、流路方向における一端部および他端部にそれぞれ配置される。

電極液シール部材４０は、貫通孔４１～４４および開口部４５を有する。貫通孔４１，４３は、流路方向における一端部において、一端部から他端部に向かってこの順で配置される。貫通孔４２，４４は、流路方向における他端部において、他端部から一端部に向かってこの順で配置される。開口部４５は、流路方向に延びるように貫通孔４３と貫通孔４４との間に配置される。開口部４５内の空間が陽極側流路２となる。本実施の形態においては、陽極側流路２にメッシュ部材４６が設けられる。

電極液シール部材５０は、貫通孔５１，５２および開口部５３を有する。貫通孔５１，５２は、流路方向における一端部および他端部にそれぞれ配置される。開口部５３は、流路方向に延びるように貫通孔５１と貫通孔５２との間に配置される。開口部５３内の空間が陰極側流路３となる。本実施の形態においては、陰極側流路３にメッシュ部材５４が設けられる。

電極６０は、例えば陽極であり、貫通孔６１～６６を有する。貫通孔６１，６３，６５は、流路方向における一端部において、一端部から他端部に向かってこの順で配置される。貫通孔６２，６４，６６は、流路方向における他端部において、他端部から一端部に向かってこの順で配置される。

電極７０は、例えば陰極であり、貫通孔７１～７４を有する。貫通孔７１，７３は、流路方向における一端部において、一端部から他端部に向かってこの順で配置される。貫通孔７２，７４は、流路方向における他端部において、他端部から一端部に向かってこの順で配置される。

支持部材８０は、例えば樹脂材料により形成され、貫通孔８１～８６を有する。貫通孔８１，８３，８５は、流路方向における一端部において、一端部から他端部に向かってこの順で配置される。貫通孔８２，８４，８６は、流路方向における他端部において、他端部から一端部に向かってこの順で配置される。支持部材９０は、支持部材８０と同様の材料により形成され、貫通孔９１～９４を有する。貫通孔９１，９３は、流路方向における一端部において、一端部から他端部に向かってこの順で配置される。貫通孔９２，９４は、流路方向における他端部において、他端部から一端部に向かってこの順で配置される。

上方から下方に向かって、支持部材８０、電極６０、電極液シール部材４０、イオン交換膜２０、溶離液シール部材１０、イオン交換膜３０、電極液シール部材５０、電極７０および支持部材９０がこの順で上下方向に積層される。この場合、イオンサプレッサ１００の一端部において、貫通孔８１，６１，４１，２１，１１，３１，５１，７１，９１が重なる。イオンサプレッサ１００の他端部において、貫通孔８２，６２，４２，２２，１２，３２，５２，７２，９２が重なる。

また、溶離液流路１と陽極側流路２とがイオン交換膜２０を挟んで対向し、溶離液流路１と陰極側流路３とがイオン交換膜３０を挟んで対向する。貫通孔８３，６３，４３，２３および溶離液流路１の一端部が重なり、貫通孔８４，６４，４４，２４および溶離液流路１の他端部が重なる。貫通孔８５，６５および陽極側流路２の一端部が重なり、貫通孔８６，６６および陽極側流路２の他端部が重なる。貫通孔９３，７３および陰極側流路３の一端部が重なり、貫通孔９４，７４および陰極側流路３の他端部が重なる。

ここで、上方から下方にねじ部材１０１が貫通孔８１，６１，４１，２１，１１，３１，５１，７１，９１に挿通され、上方から下方にねじ部材１０２が貫通孔８２，６２，４２，２２，１２，３２，５２，７２，９２に挿通される。ねじ部材１０１，１０２の下端部には、ナット１０３，１０４がそれぞれ取り付けられる。これにより、溶離液シール部材１０、イオン交換膜２０，３０、電極液シール部材４０，５０および電極６０，７０が支持部材８０，９０により一体的に支持された状態でイオンサプレッサ１００が組み立てられる。

（３）イオンサプレッサの動作
図３は、図２のイオンサプレッサ１００の動作を説明するための図である。図１の分離カラム１３０を通過した試料を含む溶離液は、図３のイオンサプレッサ１００の一端部から貫通孔８３，６３，４３，２３を通して溶離液流路１に導かれた後、他端部に向かって溶離液流路１を流れる。その後、溶離液は、イオンサプレッサ１００の他端部から貫通孔２４，４４，６４，８４を通して図１の検出器１４０に導かれる。上記のように、検出器１４０においては、試料および溶離液の電気伝導度が順次検出される。

検出器１４０を通過した溶離液は、配管２０１（図１）を通して入力ポート１６１（図１）から三交弁１６０（図１）に電極液として導入される。三交弁１６０に導入された電極液の一部は、配管２０２（図１）を通してイオンサプレッサ１００の他端部における貫通孔８６，６６から陽極側流路２に導かれる。当該電極液は、イオンサプレッサ１００の一端部に向かって陽極側流路２を流れた後、イオンサプレッサ１００の一端部における貫通孔６５，８５を通して外部に排出される。

三交弁１６０に導入された電極液の他の一部は、配管２０３（図１）を通してイオンサプレッサ１００の他端部における貫通孔９４，７４から陰極側流路３に導かれる。当該電極液は、イオンサプレッサ１００の一端部に向かって陰極側流路３を流れた後、イオンサプレッサ１００の一端部における貫通孔７３，９３を通して外部に排出される。

電極６０に正の電圧が印加され、電極７０に負の電圧が印加される。この場合、水の電気分解により、陽極側流路２において水素イオンおよび酸素分子が生成され、陰極側流路３において水酸化物イオンおよび水素分子が生成される。陽極側流路２で生成された水素イオンは、イオン交換膜２０を透過して溶離液流路１に移動し、溶離液流路１において溶離液中のナトリウムイオンまたはカリウムイオン等の陽イオンと置換される。水素イオンと置換された陽イオンは、イオン交換膜３０を透過して陰極側流路３に移動し、陰極側流路３において水酸化物イオンと結合した後、電極液とともに排出される。

ここで、陰極側流路３における水素分子の生成量は、陽極側流路２における酸素分子の生成量の２倍である。すなわち、陰極側流路３においては、陽極側流路２よりも多量のガス（気泡）が発生する。本発明者らは、種々の実験および考察を行った結果、このような多量の気泡が陰極側流路３において電極液を逆流させることにより、透析効率が低下する恐れがあるという知見を得た。

そこで、本実施の形態においては、陰極側流路３に接続される配管２０３の内径が、陽極側流路２に接続される配管２０２の内径よりも大きくされる。この場合、電気透析が行われない状態では、配管２０３に供給される電極液の流量は配管２０２に供給される電極液の流量よりも大きい。電気透析が行われる状態では、配管２０３に供給される電極液の流量は配管２０２に供給される電極液の流量よりも大きく、かつ、配管２０２の内径が小さいことから配管２０２の送液抵抗が大きいので、陰極側流路３で気泡が多く発生しても、気泡および電極液の逆流を抑制し、気泡および電極液を正常な流れ方向へと押し流すことができる。その結果、配管２０３に供給される電極液の流量と、配管２０２に供給される電極液の流量とは均等に近づく。このように、配管２０２と、配管２０２よりも大きい内径を有する配管２０３とにより逆流抑制機構２１０が構成される。

配管２０３の内径は、配管２０２の内径の例えば１．２倍以上６倍以下である。本実施の形態においては、三交弁１６０からの総流量が１ｍＬ／分程度であるときに、配管２０２の内径（直径）は例えば０．２ｍｍ～０．５ｍｍに設定され、配管２０３の内径（直径）は例えば０．８ｍｍ～１．２ｍｍに設定されるが、実施の形態はこれに限定されない。電気透析が行われない状態において、配管２０２に供給される電極液の流量と配管２０３に供給される電極液の流量との比が所定の値（例えば７：３）となるように、配管２０２，２０３の内径が設定されてもよい。

上記の構成によれば、陰極側流路３において多量の気泡が発生した場合でも、電極液が逆流することが抑制され、電極液は陰極側流路３を適切に移動する。したがって、溶離液流路１を移動する溶離液と、陽極側流路２および陰極側流路３を移動する電極液との間でイオン交換が行われることにより、溶離液流路１を通過した溶離液の電気伝導度が低減される。これにより、図１の処理部１５０により生成されるクロマトグラムのバックグラウンドが減少する。その結果、試料の分析精度を向上させることができる。

（４）効果
本実施の形態に係るイオンクロマトグラフ２００においては、溶離液に含まれる測定対象の試料が分離カラム１３０によりイオン種成分ごとに分離される。三交弁１６０により、入力ポート１６１に導入される電極液が分岐され、出力ポート１６２，１６３からそれぞれ排出される。分離カラム１３０からの溶離液が、イオンサプレッサ１００の溶離液流路１を通過する。出力ポート１６２，１６３からの電極液が、イオンサプレッサ１００の陽極側流路２および陰極側流路３をそれぞれ通過する。溶離液流路１を通過する溶離液と、陽極側流路２および陰極側流路３を通過する電極液との間で電気分解によりイオン交換が行われ、溶離液流路１を通して分離カラム１３０により分離された試料が検出器１４０により検出される。陰極側流路３における電極液の逆流が、逆流抑制機構２１０により抑制される。

上記の構成によれば、陰極側流路３において多量の気泡が発生した場合でも、電極液が逆流することが抑制され、電極液は陰極側流路３を適切に移動する。この場合、溶離液流路１を移動する溶離液と、陽極側流路２および陰極側流路３を移動する電極液との間で効率よくイオン交換が行われる。これにより、イオンサプレッサ１００の透析効率を向上させることができる。

（５）変形例
本実施の形態において、配管２０３の内径が配管２０２の内径よりも大きく設定されるが、実施の形態はこれに限定されない。図４は、第１の変形例に係るイオンクロマトグラフ２００の構成を示す図である。図４に示すように、第１の変形例においては、逆流抑制機構２１０として、配管２０３と、配管２０３よりも長い配管２０２とが設けられる。配管２０２の長さは、配管２０３の長さの例えば２倍以上１０００倍以下である。また、配管２０３の内径は配管２０２の内径と同程度であってもよい。

第１の変形例においては、配管２０３の流路抵抗が配管２０２の流路抵抗よりも小さくなる。この場合、電気透析が行われない状態では、配管２０３に供給される電極液の流量は配管２０２に供給される電極液の流量よりも大きい。電気透析が行われる状態では、配管２０３に供給される電極液の流量は配管２０２に供給される電極液の流量よりも大きいので、陰極側流路３で気泡が多く発生しても、気泡および電極液の逆流を抑制し、気泡および電極液を正常な流れ方向へと押し流すことができる。その結果、配管２０３に供給される電極液の流量と、配管２０２に供給される電極液の流量とは均等に近づく。このように、陰極側流路３において多量の気泡が発生した場合でも、電極液が逆流することが抑制され、電極液は陰極側流路３を適切に移動する。

図５は、第２の変形例に係るイオンクロマトグラフ２００の構成を示す図である。図５に示すように、第２の変形例においては、逆流抑制機構２１０として、配管２０３と、配管２０３に介挿された逆流防止弁２０４とが設けられる。この場合、配管２０３が配管の例である。配管２０３の内径は配管２０２の内径と同程度であってもよい。また、配管２０３の長さは配管２０２の長さと同程度であってもよい。

第２の変形例においては、配管２０３における電極液の逆流が逆流防止弁２０４により防止される。したがって、陰極側流路３において多量の気泡が発生した場合でも、電極液が逆流することが防止され、電極液は陰極側流路３を適切に移動する。そのため、溶離液流路１を移動する溶離液と、陽極側流路２および陰極側流路３を移動する電極液との間でより効率よくイオン交換が行われる。これにより、イオンサプレッサの透析効率をより向上させることができる。

（６）他の実施の形態
（ａ）上記実施の形態において、溶離液流路１にメッシュ部材１４が設けられるが、実施の形態はこれに限定されない。溶離液流路１にメッシュ部材１４が設けられなくてもよい。同様に、上記実施の形態においては、陽極側流路２および陰極側流路３にメッシュ部材４６，５４がそれぞれ設けられるが、実施の形態はこれに限定されない。陽極側流路２にメッシュ部材４６が設けられなくてもよいし、陰極側流路３にメッシュ部材５４が設けられなくてもよい。

（ｂ）上記実施の形態において、溶離液流路１に溶離液を導入するための貫通孔２４，４４，６４，８４がイオン交換膜２０、電極液シール部材４０、電極６０および支持部材８０にそれぞれ形成されるが、実施の形態はこれに限定されない。溶離液流路１に溶離液を導入するための複数の貫通孔がイオン交換膜３０、電極液シール部材５０、電極７０および支持部材９０にそれぞれ形成されてもよい。

同様に、上記実施の形態において、溶離液流路１から溶離液を排出するための貫通孔２３，４３，６３，８３がイオン交換膜２０、電極液シール部材４０、電極６０および支持部材８０にそれぞれ形成されるが、実施の形態はこれに限定されない。溶離液流路１から溶離液を排出するための複数の貫通孔がイオン交換膜３０、電極液シール部材５０、電極７０および支持部材９０にそれぞれ形成されてもよい。

（ｃ）上記実施の形態において、検出器１４０から排出される溶離液が電極液として陽極側流路２および陰極側流路３に供給されるが、実施の形態はこれに限定されない。三交弁１６０が用いられる限り、別途準備された溶離液が電極液として陽極側流路２および陰極側流路３に供給されてもよい。

（ｄ）上記実施の形態において、２つのねじ部材１０１，１０２によりイオンサプレッサ１００の一端部および他端部が固定されるが、実施の形態はこれに限定されない。例えば４つのねじ部材によりイオンサプレッサ１００の四隅の近傍が固定されてもよい。また、支持部材９０の貫通孔９１，９２がねじ孔である場合には、ねじ部材１０１，１０２にナット１０３，１０４が取り付けられなくてもよい。

（７）実施例および比較例
実施例および比較例では、イオンクロマトグラフを用いて溶離液のクロマトグラムを測定した。実施例に係るイオンクロマトグラフとしては、図１のイオンクロマトグラフ２００が用いられた。比較例に係るイオンクロマトグラフは、逆流抑制機構を有さない点を除き、実施例に係るイオンクロマトグラフと同様である。

図６は、実施例および比較例におけるクロマトグラムを示す図である。図６の横軸は試料の保持時間を示し、縦軸は電圧値に換算された試料の電気伝導度を示す。図６に太い線で示すように、比較例においてはバックグラウンドが短期的に変動しているのに対し、実施例においてはバックグラウンドが安定している。具体的には、実施例におけるバックグラウンドの変動量は、比較例におけるバックグラウンドの変動量の２分の１程度である。これらの結果、実施例においては、透析効率が向上され、高精度な試料の分析が可能になることが確認された。

（８）態様
本発明者らは、特許文献１のサプレッサにおいて、透析効率が向上しない原因を特定するために、種々の実験および考察を繰り返した結果、以下の知見を得た。特許文献１のサプレッサのサンプル流ガスケットは、検出器から流出された検出器流出溶液は、三交弁により分岐され、一対のガスケットのイオン交換スクリーンにそれぞれ導入される。検出器流出溶液の電気分解により、一方のイオン交換スクリーンにおいて酸素分子が生成され、他方のイオン交換スクリーンにおいて水素分子が生成される。

ここで、陰極側のイオン交換スクリーンにおける水素分子の生成量は、陽極側のイオン交換スクリーンにおける酸素分子の生成量の２倍である。すなわち、陰極側のイオン交換スクリーンにおいては、陽極側のイオン交換スクリーンよりも多量のガス（気泡）が発生する。このような多量の気泡が陰極側のイオン交換スクリーンにおいて電極液を逆流させる可能性がある。この場合、透析効率が低下する。本発明者らは、この知見に基づいて、以下の構成に想到した。

（第１項）一態様に係るイオンクロマトグラフは、
溶離液に含まれる測定対象の試料をイオン種成分ごとに分離する分離カラムと、
入力ポート、第１の出力ポートおよび第２の出力ポートを有し、前記入力ポートに導入される電極液を分岐して前記第１の出力ポートおよび前記第２の出力ポートからそれぞれ排出する三交弁と、
前記分離カラムからの溶離液が通過する溶離液流路、前記第１の出力ポートからの電極液が通過する陽極側流路および前記第２の出力ポートからの電極液が通過する陰極側流路を含み、前記溶離液流路を通過する溶離液と、前記陽極側流路および前記陰極側流路を通過する電極液との間で電気分解によりイオン交換を行うイオンサプレッサと、
前記溶離液流路を通して前記分離カラムにより分離された試料を検出する検出器と、
前記陰極側流路における電極液の逆流を抑制する逆流抑制機構とを備えてもよい。

このイオンクロマトグラフにおいては、溶離液に含まれる測定対象の試料が分離カラムによりイオン種成分ごとに分離される。三交弁により、入力ポートに導入される電極液が分岐され、第１の出力ポートおよび第２の出力ポートからそれぞれ排出される。分離カラムからの溶離液が、イオンサプレッサの溶離液流路を通過する。第１および第２の出力ポートからの電極液が、イオンサプレッサの陽極側流路および陰極側流路をそれぞれ通過する。溶離液流路を通過する溶離液と、陽極側流路および陰極側流路を通過する電極液との間で電気分解によりイオン交換が行われ、溶離液流路を通して分離カラムにより分離された試料が検出器により検出される。陰極側流路における電極液の逆流が、逆流抑制機構により抑制される。

上記の構成によれば、陰極側流路において多量の気泡が発生した場合でも、電極液が逆流することが抑制され、電極液は陰極側流路を適切に移動する。この場合、溶離液流路を移動する溶離液と、陽極側流路および陰極側流路を移動する電極液との間で効率よくイオン交換が行われる。これにより、イオンサプレッサの透析効率を向上させることができる。

（第２項）第１項に記載のイオンクロマトグラフにおいて、
前記逆流抑制機構は、
前記第１の出力ポートと前記陽極側流路の上流部とを接続する第１の配管と、
前記第２の出力ポートと前記陰極側流路の上流部とを接続する第２の配管とを含み、
前記第２の配管の流路抵抗は前記第１の配管の流路抵抗よりも小さくてもよい。

この場合、簡単な構成で陰極側流路における電極液の逆流を抑制することができる。

（第３項）第２項に記載のイオンクロマトグラフにおいて、
前記第２の配管の内径は前記第１の配管の内径よりも大きくてもよい。

この場合、簡単な構成でかつ容易に第２の配管の流路抵抗を第１の配管の流路抵抗よりも小さくすることができる。

（第４項）第３項に記載のイオンクロマトグラフにおいて、
前記第２の配管の内径は、前記第１の配管の内径の１．２倍以上６倍以下であってもよい。

この場合、第１の配管に供給される電極液の流量と、第２の配管に供給される電極液の流量とが均等に近づく。そのため、溶離液流路を移動する溶離液と、陽極側流路および陰極側流路を移動する電極液との間でより効率よくイオン交換が行われる。これにより、イオンサプレッサの透析効率をより向上させることができる。

（第５項）第２～４のいずれか一項に記載のイオンクロマトグラフにおいて、
前記第１の配管は前記第２の配管よりも長くてもよい。

この場合でも、容易に第２の配管の流路抵抗を第１の配管の流路抵抗よりも小さくすることができる。

（第６項）第５項に記載のイオンクロマトグラフにおいて、
前記第１の配管の長さは、前記第２の配管の長さの２倍以上１０００倍以下であってもよい。

この場合、第１の配管に供給される電極液の流量と、第２の配管に供給される電極液の流量とが均等に近づく。そのため、溶離液流路を移動する溶離液と、陽極側流路および陰極側流路を移動する電極液との間でより効率よくイオン交換が行われる。これにより、イオンサプレッサの透析効率をより向上させることができる。

（第７項）第１項に記載のイオンクロマトグラフにおいて、
前記逆流抑制機構は、
前記第２の出力ポートと前記陰極側流路の上流部とを接続する配管と、
前記配管に介挿された逆流防止弁とを含んでもよい。

この場合、陰極側流路における電極液の逆流を防止することができる。そのため、溶離液流路を移動する溶離液と、陽極側流路および陰極側流路を移動する電極液との間でより効率よくイオン交換が行われる。これにより、イオンサプレッサの透析効率をより向上させることができる。
（第８項）第２項に記載のイオンクロマトグラフにおいて、
前記陰極側流路において前記陽極側流路よりも気泡が多く発生し、
前記イオンクロマトグラフは、前記第２の配管の流路抵抗が前記第１の配管の流路抵抗よりも小さいことにより、前記陰極側流路における気泡および電極液の逆流を抑制し、前記第２の配管に供給される電極液の流量と前記第１の配管に供給される電極液の流量とを、前記第２の配管の流路抵抗が前記第１の配管の流路抵抗と同じ場合と比較して、均等に近づかせてもよい。

Claims (8)

1. 溶離液に含まれる測定対象の試料をイオン種成分ごとに分離する分離カラムと、
   入力ポート、第１の出力ポートおよび第２の出力ポートを有し、前記入力ポートに導入される電極液を分岐して前記第１の出力ポートおよび前記第２の出力ポートからそれぞれ排出する三交弁と、
   前記分離カラムからの溶離液が通過する溶離液流路、前記第１の出力ポートからの電極液が通過する陽極側流路および前記第２の出力ポートからの電極液が通過する陰極側流路を含み、前記溶離液流路を通過する溶離液と、前記陽極側流路および前記陰極側流路を通過する電極液との間で電気分解によりイオン交換を行うイオンサプレッサと、
   前記溶離液流路を通して前記分離カラムにより分離された試料を検出する検出器と、
   前記陰極側流路における電極液の逆流を抑制する逆流抑制機構とを備える、イオンクロマトグラフ。
2. 前記逆流抑制機構は、
   前記第１の出力ポートと前記陽極側流路の上流部とを接続する第１の配管と、
   前記第２の出力ポートと前記陰極側流路の上流部とを接続する第２の配管とを含み、
   前記第２の配管の流路抵抗は前記第１の配管の流路抵抗よりも小さい、請求項１記載のイオンクロマトグラフ。
3. 前記第２の配管の内径は前記第１の配管の内径よりも大きい、請求項２記載のイオンクロマトグラフ。
4. 前記第２の配管の内径は、前記第１の配管の内径の１．２倍以上６倍以下である、請求項３記載のイオンクロマトグラフ。
5. 前記第１の配管は前記第２の配管よりも長い、請求項２～４のいずれか一項に記載のイオンクロマトグラフ。
6. 前記第１の配管の長さは、前記第２の配管の長さの２倍以上１０００倍以下である、請求項５記載のイオンクロマトグラフ。
7. 前記逆流抑制機構は、
   前記第２の出力ポートと前記陰極側流路の上流部とを接続する配管と、
   前記配管に介挿された逆流防止弁とを含む、請求項１記載のイオンクロマトグラフ。
8. 前記陰極側流路において前記陽極側流路よりも気泡が多く発生し、
   前記イオンクロマトグラフは、前記第２の配管の流路抵抗が前記第１の配管の流路抵抗よりも小さいことにより、前記陰極側流路における気泡および電極液の逆流を抑制し、前記第２の配管に供給される電極液の流量と前記第１の配管に供給される電極液の流量とを、前記第２の配管の流路抵抗が前記第１の配管の流路抵抗と同じ場合と比較して、均等に近づかせる、請求項２記載のイオンクロマトグラフ。

Images