JP7287456B2 - イオンクロマトグラフおよびイオン成分分析方法 - Google Patents

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Description

本発明は、イオンクロマトグラフおよびイオン成分分析方法に関する。
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に記載されたイオンサプレッサにおいては、第一再生液流路支持体と第二再生液流路支持体との間に溶離液流路支持体が配置される。溶離液流路支持体、第一再生液流路支持体および第二再生液流路支持体には、溶離液流路、第一再生液流路および第二再生液流路がそれぞれ形成される。
分離カラムからの溶離液は、溶離液流路に導入された後、電気伝導計に到達する。電気伝導計を通過した溶離液は、再生液として第一再生液流路および第二再生液流路にそれぞれ導入される。溶離液流路の溶離液と、第一再生液流路および第二再生液流路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、溶離液の電気伝導率が低下する。
国際公開第２０１９／２１３５２号
イオンサプレッサの透析効率を向上させることにより、クロマトグラムのバックグラウンドが減少する。しかしながら、イオンサプレッサの透析効率を向上させるだけでは、クロマトグラムのバックグラウンドを十分に削減することができない。そこで、クロマトグラムのバックグラウンドを十分に削減し、試料の分析精度をより向上させることが可能なイオンクロマトグラフを開発することが望まれる。
本発明の目的は、試料の分析精度を向上させることが可能なイオンクロマトグラフおよびイオン成分分析方法を提供することである。
本発明の一局面に従う態様は、溶離液に含まれる試料をイオン種成分ごとに分離する分離カラムと、前記分離カラムから導出される前記溶離液が通過する溶離液流路、第１の電極液が通過する第１の電極液流路、および第２の電極液が通過する第２の電極液流路を有するイオンサプレッサと、前記イオンサプレッサを通過した前記溶離液に含まれる試料を検出する検出器と、前記イオンサプレッサの前記第１および第２の電極液流路にそれぞれ前記第１および第２の電極液を供給する電極液供給部とを備え、前記溶離液流路は、互いに対向する第１および第２の流路部分を含み、前記第１および第２の流路部分は、前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向とが互いに逆になるように互いに連通し、前記第１の電極液流路は、前記第１の流路部分に対向するように配置され、前記第２の電極液流路は、前記第２の流路部分に対向するように配置され、前記電極液供給部と前記第１および第２の電極液流路との接続状態を第１の接続状態と第２の接続状態とで切り替え可能に構成され、前記電極液供給部は、前記接続状態が前記第１の接続状態にあるときには、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と同じになるとともに前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向と同じになるように前記イオンサプレッサに前記第１および第２の電極液を供給し、前記接続状態が前記第２の接続状態にあるときには、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と逆になるとともに前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向と逆になるように前記イオンサプレッサに前記第１および第２の電極液を供給する、イオンクロマトグラフに関する。
本発明の他の局面に従う態様は、溶離液に含まれる試料をイオン種成分ごとに分離する分離カラムと、前記分離カラムから導出される前記溶離液が通過する溶離液流路、第１の電極液が通過する第１の電極液流路、および第２の電極液が通過する第２の電極液流路を有するイオンサプレッサと、前記イオンサプレッサを通過した前記溶離液に含まれる試料を検出する検出器と、前記イオンサプレッサの前記第１および第２の電極液流路にそれぞれ前記第１および第２の電極液を供給する電極液供給部とを備え、前記溶離液流路は、互いに対向する第１および第２の流路部分を含み、前記第１および第２の流路部分は、前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向とが互いに逆になるように互いに連通し、前記第１の電極液流路は、前記第１の流路部分に対向するように配置され、前記第２の電極液流路は、前記第２の流路部分に対向するように配置され、前記電極液供給部は、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と同じになるとともに前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向と逆になるように前記イオンサプレッサに前記第１および第２の電極液を供給する、イオンクロマトグラフに関する。
本発明のさらに他の局面に従う態様は、溶離液に含まれる試料をイオン種成分ごとに分離する分離カラムと、前記分離カラムから導出される前記溶離液が通過する溶離液流路、第１の電極液が通過する第１の電極液流路、および第２の電極液が通過する第２の電極液流路を有するイオンサプレッサと、前記イオンサプレッサを通過した前記溶離液に含まれる試料を検出する検出器と、前記イオンサプレッサの前記第１および第２の電極液流路にそれぞれ前記第１および第２の電極液を供給する電極液供給部とを備え、前記溶離液流路は、互いに対向する第１および第２の流路部分を含み、前記第１および第２の流路部分は、前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向とが互いに逆になるように互いに連通し、前記第１の電極液流路は、前記第１の流路部分に対向するように配置され、前記第２の電極液流路は、前記第２の流路部分に対向するように配置され、前記電極液供給部は、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と逆になるとともに前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向と同じになるように前記イオンサプレッサに前記第１および第２の電極液を供給する、イオンクロマトグラフに関する。
本発明のさらに他の局面に従う態様は、溶離液に含まれる試料をイオン種成分ごとに分離する分離カラムから導出される前記溶離液をイオンサプレッサに供給するステップと、第１および第２の電極液を前記イオンサプレッサに供給するステップとを含み、前記イオンサプレッサは、前記溶離液が通過する溶離液流路、前記第１の電極液が通過する第１の電極液流路、および前記第２の電極液が通過する第２の電極液流路を有し、前記溶離液流路は、互いに対向する第１および第２の流路部分を含み、前記第１および第２の流路部分は、前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向とが互いに逆になるように互いに連通し、前記第１の電極液流路は、前記第１の流路部分に対向するように配置され、前記第２の電極液流路は、前記第２の流路部分に対向するように配置され、前記イオンサプレッサの前記第１および第２の電極液流路にそれぞれ前記第１および第２の電極液を供給する電極液供給部と、前記第１および第２の電極液流路との接続状態が第１の接続状態と第２の接続状態とで切り替え可能に構成され、前記第１および第２の電極液を前記イオンサプレッサに供給するステップは、前記接続状態が前記第１の接続状態にあるときに、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と同じになりかつ前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向と同じになるように前記第１および第２の電極液流路に前記第１および第２の電極液をそれぞれ供給することと、前記接続状態が前記第２の接続状態にあるときに、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と逆になりかつ前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向と逆になるように前記第１および第２の電極液流路に前記第１および第２の電極液をそれぞれ供給することとを含む、イオン成分分析方法に関する。
本発明のさらに他の局面に従う態様は、溶離液に含まれる試料をイオン種成分ごとに分離する分離カラムから導出される前記溶離液をイオンサプレッサに供給するステップと、第１および第２の電極液を前記イオンサプレッサに供給するステップとを含み、前記イオンサプレッサは、前記溶離液が通過する溶離液流路、前記第１の電極液が通過する第１の電極液流路、および前記第２の電極液が通過する第２の電極液流路を有し、前記溶離液流路は、互いに対向する第１および第２の流路部分を含み、前記第１および第２の流路部分は、前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向とが互いに逆になるように互いに連通し、前記第１の電極液流路は、前記第１の流路部分に対向するように配置され、前記第２の電極液流路は、前記第２の流路部分に対向するように配置され、前記第１および第２の電極液を前記イオンサプレッサに供給するステップは、前記第１の電極液流路に前記第１の電極液を供給することと、前記第２の電極液流路に前記第２の電極液を供給することとを含み、前記溶離液は、炭酸系溶離液または水酸化物系溶離液を含み、前記第１の電極液流路に前記第１の電極液を供給することは、前記溶離液が前記炭酸系溶離液を含む場合には、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記炭酸系溶離液の流れの方向と同じになるように前記第１の電極液流路に前記第１の電極液を供給し、前記溶離液が前記水酸化物系溶離液を含む場合には、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記水酸化物系溶離液の流れの方向と逆になるように前記第１の電極液流路に前記第１の電極液を供給することを含み、前記第２の電極液流路に前記第２の電極液を供給することは、前記溶離液が前記炭酸系溶離液を含む場合には、前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記炭酸系溶離液の流れの方向と同じになるように前記第２の電極液流路に前記第２の電極液を供給し、前記溶離液が前記水酸化物系溶離液を含む場合には、前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記水酸化物系溶離液の流れの方向と逆になるように前記第２の電極液流路に前記第２の電極液を供給することを含む、イオン成分分析方法に関する。
本発明によれば、試料の分析精度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はイオンクロマトグラフの接続関係を示す図である。 図６はイオンクロマトグラフの接続関係を示す図である。 図７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８は第３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９は第４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１０は第５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。
（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およびイオン成分分析方法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。本実施の形態においては、溶離液は炭酸系溶離液を含む。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の後述する溶離液流路１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。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からそれぞれ導出する。本実施の形態においては、検出器１４０と三交弁１６０とにより電極液供給部２１０が構成される。
イオンサプレッサ１００は、溶離液流路１、電極液流路２，３および連通路１ａ～３ａ，１ｂ～３ｂを含み、分離カラム１３０と検出器１４０との間に配置される。電極液流路２，３がそれぞれ第１および第２の電極液流路の例である。連通路１ａ，１ｂは、溶離液流路１の両端にそれぞれつながる。連通路２ａ，２ｂは、電極液流路２の両端にそれぞれつながる。連通路３ａ，３ｂは、電極液流路３の両端にそれぞれつながる。
イオンサプレッサ１００は、一方向（以下、流路方向と呼ぶ。）に延びる形状を有する。連通路１ａ，２ａ，１ｂ，３ｂは、流路方向における一端部に配置される。連通路３ａ，２ｂは、流路方向における他端部に配置される。電極液流路２と電極液流路３とは、溶離液流路１を挟んで対向するように配置される。
溶離液流路１は、折り返し構造を有し、流路部分１Ａ，１Ｂを含む。流路部分１Ａ，１Ｂがそれぞれ第１および第２の流路部分の例である。本実施の形態においては、流路部分１Ａは溶離液流路１の上流部分であり、流路部分１Ｂは溶離液流路１の下流部分である。流路部分１Ｂは、流路部分１Ａに対して折り返されるように対向して配置される。流路部分１Ａと電極液流路２とが対向し、流路部分１Ｂと電極液流路３とが対向する。
分離カラム１３０を通過した試料を含む溶離液は、イオンサプレッサ１００の一端部の連通路１ａを通して溶離液流路１に導入され、流路部分１Ａを流れる。その後、溶離液は、イオンサプレッサ１００の他端部において、流路部分１Ａから流路部分１Ｂに導入され、流路部分１Ｂを流れる。その後、溶離液は、イオンサプレッサ１００の一端部の連通路１ｂを通して溶離液流路１から導出され、上記のように検出器１４０に導かれる。
連通路２ａは、配管２０２により三交弁１６０の出力ポート１６２と接続される。出力ポート１６２から導出された電極液は、配管２０２を通してイオンサプレッサ１００の一端部の連通路２ａから電極液流路２に導入され、電極液流路２を流れる。その後、電極液は、イオンサプレッサ１００の他端部の連通路２ｂを通して電極液流路２から導出され、廃棄される。
連通路３ａは、配管２０３により三交弁１６０の出力ポート１６３と接続される。出力ポート１６３から導出された電極液は、配管２０３を通してイオンサプレッサ１００の他端部の連通路３ａから電極液流路３に導入され、電極液流路３を流れる。その後、電極液は、イオンサプレッサ１００の一端部の連通路３ｂを通して電極液流路３から導出され、廃棄される。
上記の構成においては、流路部分１Ａにおける溶離液が流れる方向と、流路部分１Ｂにおける溶離液が流れる方向とが逆になる。一方、流路部分１Ａにおける溶離液が流れる方向と、電極液流路２における電極液が流れる方向とが同じになる。また、流路部分１Ｂにおける溶離液が流れる方向と、電極液流路３における電極液が流れる方向とが同じになる。イオンサプレッサ１００においては、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。
（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、イオン交換膜１１、一対の溶離液シール部材１２，１３、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。イオン交換膜１１，２０，３０、溶離液シール部材１２，１３、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、流路方向に延びる長尺形状を有する。
イオン交換膜１１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２０，３０についても同様である。イオン交換膜１１は、貫通孔１１ａ～１１ｃを有する。貫通孔１１ａは、流路方向における一端部に配置される。貫通孔１１ｂ，１１ｃ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。
溶離液シール部材１２は、例えば樹脂材料またはゴム材料により形成され、貫通孔１２ａ，１２ｂおよび開口部１２ｃを有する。貫通孔１２ａ，１２ｂ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１２ｃは、流路方向に延びるように貫通孔１２ａと貫通孔１２ｂとの間に配置される。開口部１２ｃ内の空間が流路部分１Ａとなる。本実施の形態においては、流路部分１Ａにメッシュ部材１２ｄが設けられる。
溶離液シール部材１３は、溶離液シール部材１２と同様の材料により形成され、貫通孔１３ａ，１３ｂおよび開口部１３ｃを有する。貫通孔１３ａ，１３ｂ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１３ｃは、流路方向に延びるように貫通孔１３ａと貫通孔１３ｂとの間に配置される。開口部１３ｃ内の空間が流路部分１Ｂとなる。本実施の形態においては、流路部分１Ｂにメッシュ部材１３ｄが設けられる。
イオン交換膜１１が溶離液シール部材１２，１３により挟まれた状態でイオン交換膜１１および溶離液シール部材１２，１３が積層されることにより溶離液シール部１０が形成される。また、流路部分１Ａの端部と流路部分１Ｂの端部とが貫通孔１１ｃを通して連なることにより溶離液流路１が形成される。流路部分１Ａと流路部分１Ｂとは、イオン交換膜１１を挟んで対向する。
イオン交換膜２０は、貫通孔２１～２３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は、流路方向における他端部に配置される。イオン交換膜３０は、貫通孔３１～３３を有する。貫通孔３１，３３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３２は、流路方向における他端部に配置される。
電極液シール部材４０は、例えば樹脂材料またはゴム材料により形成され、貫通孔４１～４３および開口部４４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は、流路方向における他端部に配置される。開口部４４は、流路方向に延びるように貫通孔４３と貫通孔４２との間に配置される。開口部４４内の空間が電極液流路２となる。本実施の形態においては、電極液流路２にメッシュ部材４５が設けられる。
電極液シール部材５０は、電極液シール部材４０と同様の材料により形成され、貫通孔５１～５３および開口部５４を有する。貫通孔５１，５３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５２は、流路方向における他端部に配置される。開口部５４は、流路方向に延びるように貫通孔５３と貫通孔５２との間に配置される。開口部５４内の空間が電極液流路３となる。本実施の形態においては、電極液流路３にメッシュ部材５５が設けられる。
電極６０は、例えば陽極であり、貫通孔６１～６５を有する。貫通孔６１，６３，６４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６２，６５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７１～７５を有する。貫通孔７１，７３，７４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７２，７５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８１～８５を有する。貫通孔８１，８３，８４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８２，８５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９１～９５を有する。貫通孔９１，９３，９４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９２，９５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１２、イオン交換膜１１、溶離液シール部材１３、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８１，６１，４１，２１，１２ａ，１１ａ，１３ａ，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８２，６２，４２，２２，１２ｂ，１１ｂ，１３ｂ，３２，５２，７２，９２が重なる。
また、流路部分１Ａと電極液流路２とがイオン交換膜２０を挟んで対向し、流路部分１Ｂと電極液流路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および流路部分１Ａの一端部が重なり、貫通孔９３，７３，５３，３３および流路部分１Ｂの一端部が重なる。貫通孔８３，６３，４３，２３が連通路１ａ（図１）となり、貫通孔９３，７３，５３，３３が連通路１ｂ（図１）となる。
貫通孔８４，６４および電極液流路２の一端部が重なり、貫通孔８５，６５および電極液流路２の他端部が重なる。貫通孔９４，７４および電極液流路３の一端部が重なり、貫通孔９５，７５および電極液流路３の他端部が重なる。貫通孔８４，６４が連通路２ａ（図１）となり、貫通孔８５，６５が連通路２ｂ（図１）となる。貫通孔９５，７５が連通路３ａ（図１）となり、貫通孔９４，７４が連通路３ｂ（図１）となる。
ここで、上方から下方にねじ部材１０１が貫通孔８１，６１，４１，２１，１２ａ，１１ａ，１３ａ，３１，５１，７１，９１に挿通される。また、上方から下方にねじ部材１０２が貫通孔８２，６２，４２，２２，１２ｂ，１１ｂ，１３ｂ，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（連通路１ａ）を通して、溶離液流路１の上流部分である流路部分１Ａに導かれる。次に、溶離液は、他端部に向かって流路部分１Ａを流れ、貫通孔１１ｃを通して溶離液流路１の下流部分である流路部分１Ｂに導かれる。
その後、溶離液は、一端部に向かって流路部分１Ｂを流れ、イオンサプレッサ１００の一端部から貫通孔３３，５３，７３，９３（連通路１ｂ）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、出力ポート１６２（図１）および配管２０２（図１）を通してイオンサプレッサ１００の一端部における貫通孔８４，６４（連通路２ａ）から電極液流路２に導かれる。当該電極液は、他端部に向かって電極液流路２を流れた後、イオンサプレッサ１００の他端部における貫通孔６５，８５（連通路２ｂ）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、出力ポート１６３（図１）および配管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９５，７５（連通路３ａ）から電極液流路３に導かれる。当該電極液は、一端部に向かって電極液流路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７４，９４（連通路３ｂ）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、電極液流路２において水素イオンおよび酸素分子が生成され、電極液流路３において水酸化物イオンおよび水素分子が生成する。電極液流路２で生成された水素イオンは、イオン交換膜２０を透過して流路部分１Ａに移動し、流路部分１Ａ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。
流路部分１Ａで水素イオンと置換された陽イオン、および流路部分１Ａで置換が行われなかった水素イオンは、イオン交換膜１１を透過して流路部分１Ｂに移動する。流路部分１Ａで置換が行われなかった水素イオンは、流路部分１Ｂで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。流路部分１Ａまたは流路部分１Ｂで水素イオンと置換された陽イオンは、流路部分１Ｂからイオン交換膜３０を透過して電極液流路３に移動し、電極液流路３において水酸化物イオンと結合した後、電極液とともに導出される。
上記の動作によれば、電極液流路２を移動する電極液と流路部分１Ａを移動する溶離液との間、流路部分１Ａを移動する溶離液と流路部分１Ｂを移動する溶離液との間、および流路部分１Ｂを移動する溶離液と電極液流路３を移動する電極液との間でイオン交換が行われる。これにより、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。その結果、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し、試料の分析精度が向上する。
（４）効果
溶離液流路１での溶離液の流れの方向と、電極液流路２，３での電極液の流れの方向とを逆にすることにより、溶離液と電極液との間のイオン交換の段数が増加する。この場合、イオンサプレッサ１００の透析効率が向上する。従来は、イオンサプレッサ１００の透析効率を向上させることにより、クロマトグラムのバックグラウンドを減少させることができると考えられていた。
一方で、本発明者らは、溶離液の流れの方向と電極液の流れの方向とを逆にすると、電気分解により発生する酸素分子または水素分子のガスに起因する電気透析の効率が不均一になることを見出した。
具体的には、溶離液流路１の上流部分では、下流部分に比べて透析されるべき陽イオンの濃度が高いため、電流が流れやすくなる。この場合、溶離液流路１の上流部分で酸素分子または水素分子のガスが大量に発生する。このガスは、溶離液と電極液との間のイオン交換を阻害する。そのため、溶離液流路１の上流部分の電気透析の効率は、下流部分の電気透析の効率よりも低くなる。
本発明者らは、種々の実験および考察を繰り返した結果、電気透析の効率が不均一になると、イオンクロマトグラムのバックグラウンドが増加するという知見を得た。そこで、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、イオンサプレッサ１００は、溶離液が通過する溶離液流路１と、電極液が通過する電極液流路２，３とを有する。溶離液流路１の流路部分１Ａ，１Ｂは、互いに対向し、流路部分１Ａでの溶離液の流れの方向と流路部分１Ｂでの溶離液の流れの方向とが互いに逆になるように互いに連通する。電極液流路２，３は、流路部分１Ａ，１Ｂにそれぞれ対向する。
分離カラム１３０から導出される試料が、イオンサプレッサ１００の溶離液流路１に供給される。電極液流路２での電極液の流れの方向が流路部分１Ａでの溶離液の流れの方向と同じになるとともに、電極液流路３での電極液の流れの方向が流路部分１Ｂでの溶離液の流れの方向と同じになるように、電極液供給部２１０により電極液が電極液流路２，３にそれぞれ供給される。イオンサプレッサ１００を通過した溶離液に含まれる試料が、検出器１４０により検出される。
この構成によれば、溶離液の流れの方向と電極液の流れの方向とが同じであるため、溶離液の流れの方向と電極液の流れの方向とが逆の場合に比べて溶離液流路１の下流部分での電気透析の効率が低下する。しかしながら、上記のように、電気分解により発生するガスにより溶離液流路１の上流部分の電気透析の効率は低下するので、溶離液流路１の全体としては、電気透析の効率は均一に近付く。
また、溶離液流路１は、互いに対向する流路部分１Ａ，１Ｂを有し、流路部分１Ａを移動する溶離液と流路部分１Ｂを移動する溶離液との間でもイオン交換が行われる。そのため、溶離液流路１の下流部分での電気透析の効率が過剰に低下することが防止される。これにより、クロマトグラムのバックグラウンドを十分に削減することができる。その結果、試料の分析精度を向上させることができる。
（５）変形例
（ａ）第１の変形例
以下の説明では、流路部分１Ａにおける溶離液と電極液流路２における電極液とを同じ方向に流し、流路部分１Ｂにおける溶離液と電極液流路３における電極液とを同じ方向に流すことを並行流と呼ぶ。一方、流路部分１Ａにおける溶離液と電極液流路２における電極液とを逆の方向に流し、流路部分１Ｂにおける溶離液と電極液流路３における電極液とを逆の方向に流すことを対向流と呼ぶ。
本実施の形態においては、イオンクロマトグラフ２００は溶離液と電極液とが並行流になるように構成されるが、実施の形態はこれに限定されない。イオンクロマトグラフ２００は、溶離液と電極液とが並行流になる接続関係と、溶離液と電極液とが対向流になる接続関係とに切り替え可能に構成されてもよい。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。第１の変形例に係るイオンクロマトグラフ２００について、図１のイオンクロマトグラフ２００と異なる点を説明する。
図４に示すように、第１の変形例に係るイオンクロマトグラフ２００は、切替部２０４，２０５をさらに備える。各切替部２０４，２０５は、例えば方向制御弁である。切替部２０４と切替部２０５とは、例えば８ポートの切替弁等により一体的に構成されてもよい。切替部２０４は、イオンサプレッサ１００の連通路２ａ，２ｂと三交弁１６０の出力ポート１６２との間に接続される。切替部２０５は、イオンサプレッサ１００の連通路３ａ，３ｂと三交弁１６０の出力ポート１６３との間に接続される。
図５および図６は、イオンクロマトグラフ２００の接続関係を示す図である。使用者は、切替部２０４，２０５を切り替えることにより、溶離液と電極液とが並行流になる図５の接続関係と、溶離液と電極液とが対向流になる図６の接続関係とにイオンクロマトグラフ２００を切り替えることができる。
具体的には、図５のイオンクロマトグラフ２００においては、三交弁１６０の出力ポート１６２から出力された電極液は、配管２０２および切替部２０４を通してイオンサプレッサ１００の一端部の連通路２ａから電極液流路２に導入され、電極液流路２を流れる。その後、電極液は、イオンサプレッサ１００の他端部の連通路２ｂを通して電極液流路２から導出され、切替部２０４を通して廃棄される。
三交弁１６０の出力ポート１６３から出力された電極液は、配管２０３および切替部２０５を通してイオンサプレッサ１００の他端部の連通路３ａから電極液流路３に導入され、電極液流路３を流れる。その後、電極液は、イオンサプレッサ１００の一端部の連通路３ｂを通して電極液流路３から導出され、切替部２０５を通して廃棄される。この接続関係においては、溶離液と電極液とが並行流になる。
図６のイオンクロマトグラフ２００においては、三交弁１６０の出力ポート１６２から出力された電極液は、配管２０２および切替部２０４を通してイオンサプレッサ１００の他端部の連通路２ｂから電極液流路２に導入され、電極液流路２を流れる。その後、電極液は、イオンサプレッサ１００の一端部の連通路２ａを通して電極液流路２から導出され、切替部２０４を通して廃棄される。
三交弁１６０の出力ポート１６３から出力された電極液は、配管２０３および切替部２０５を通してイオンサプレッサ１００の一端部の連通路３ｂから電極液流路３に導入され、電極液流路３を流れる。その後、電極液は、イオンサプレッサ１００の他端部の連通路３ａを通して電極液流路３から導出され、切替部２０５を通して廃棄される。この接続関係においては、溶離液と電極液とが対向流になる。
本発明者らは、種々の溶離液を用いてクロマトグラムを生成する実験および考察を行った。その結果、本発明者らは、炭酸系溶離液を含む特定の種類の溶離液については、電極液と並行流にすることにより、クロマトグラムのバックグラウンドを大きく削減することが可能になるという知見を得た。これは、電気透析の効率が低下するものの、上記のように、電気分解により発生する酸素分子または水素分子のガスに起因する電気透析の効率の不均一性が軽減されるためであると考えられる。
一方で、本発明者らは、水酸化物系溶離液を含む他の特定の種類の溶離液については、電極液と対向流にした方がクロマトグラムのバックグラウンドが大きく削減されることがあるという知見を得た。これは、電気透析の効率の不均一性を軽減する効果よりも電気透析の効率を向上させる効果が上回るためであると考えられる。
そこで、例えば炭酸系溶離液を用いる場合には、使用者は、溶離液と電極液とが並行流になるように切替部２０４，２０５を切り替える。一方、例えば水酸化物系溶離液を用いる場合には、使用者は、溶離液と電極液とが対向流になるように切替部２０４，２０５を切り替える。これにより、生成されるクロマトグラムのバックグラウンドをより確実に削減し、試料の分析精度を向上させることができる。
なお、第１の変形例においては、イオンクロマトグラフ２００が切替部２０４，２０５を含むが、実施の形態はこれに限定されない。使用者は、用いられる溶離液の種類に応じて、配管２０２を連通路２ａと連通路２ｂとの間でつなぎ変えるとともに、配管２０３を連通路３ａと連通路３ｂとの間でつなぎ変えてもよい。この場合、イオンクロマトグラフ２００は、切替部２０４，２０５を含まなくてもよい。
（ｂ）第２の変形例
図７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。第２の変形例に係るイオンクロマトグラフ２００について、図４のイオンクロマトグラフ２００と異なる点を説明する。第２の変形例に係るイオンクロマトグラフ２００は、第１の動作モードと第２の動作モードとで選択的に動作するように構成され、図７に示すように、制御部１７０をさらに備える。
制御部１７０は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）またはマイクロコンピュータにより構成される。なお、制御部１７０と処理部１５０とは、同一のコンピュータにより構成されてもよい。制御部１７０は、機能部としてモード受付部１７１および切替制御部１７２を含む。制御部１７０のＣＰＵまたはマイクロコンピュータが所定の制御プログラムを実行することにより、制御部１７０の機能部が実現される。制御部１７０の機能部の一部または全部が電子回路等のハードウエアにより実現されてもよい。
モード受付部１７１は、イオンクロマトグラフ２００の動作モードの選択を受け付ける。使用者は、モード受付部１７１を操作することにより、イオンクロマトグラフ２００の動作モードを第１の動作モードと第２の動作モードとの間で選択することができる。切替制御部１７２は、モード受付部１７１により受け付けられた動作モードに対応して切替部２０４，２０５を切り替える。
具体的には、第１の動作モードがモード受付部１７１により受け付けられた場合には、切替制御部１７２は、流路部分１Ａを流れる溶離液と電極液流路２を流れる電極液とが並行流になるように切替部２０４を切り替える。また、切替制御部１７２は、流路部分１Ｂを流れる溶離液と電極液流路３を流れる電極液とが並行流になるように切替部２０５を切り替える。
第２の動作モードがモード受付部１７１により受け付けられた場合には、切替制御部１７２は、流路部分１Ａを流れる溶離液と電極液流路２を流れる電極液とが対向流になるように切替部２０４を切り替える。また、切替制御部１７２は、流路部分１Ｂを流れる溶離液と電極液流路３を流れる電極液とが対向流になるように切替部２０５を切り替える。
第２の変形例においては、例えば炭酸系溶離液を用いる場合には、使用者は第１の動作モードを選択する。一方、例えば水酸化物系溶離液を用いる場合には、使用者は、第２の動作モードを選択する。これにより、生成されるクロマトグラムのバックグラウンドをより確実に削減し、試料の分析精度を向上させることができる。
（ｃ）第３の変形例
図８は、第３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。第３の変形例に係るイオンクロマトグラフ２００について、図７のイオンクロマトグラフ２００と異なる点を説明する。図８に示すように、第３の変形例においては、制御部１７０は、図７のモード受付部１７１に代えて、機能部として液種受付部１７３およびモード決定部１７４を含む。
液種受付部１７３は、用いられる溶離液の種類の選択を受け付ける。使用者は、液種受付部１７３を操作することにより、用いられる溶離液の種類を選択することができる。モード決定部１７４は、モード受付部１７１により受け付けられた溶離液の種類に対応してイオンクロマトグラフ２００の動作モードを決定する。
具体的には、例えば炭酸系溶離液がモード受付部１７１により受け付けられた場合には、モード決定部１７４は、イオンクロマトグラフ２００の動作モードを第１の動作モードに決定する。例えば水酸化物系溶離液がモード受付部１７１により受け付けられた場合には、モード決定部１７４は、イオンクロマトグラフ２００の動作モードを第２の動作モードに決定する。
切替制御部１７２は、モード決定部１７４により決定された動作モードでイオンクロマトグラフ２００が動作するように切替部２０４，２０５を切り替える。したがって、例えば炭酸系溶離液が用いられる場合には、イオンクロマトグラフ２００は第１の動作モードで動作する。一方、例えば水酸化物系溶離液が用いられる場合には、イオンクロマトグラフ２００は第２の動作モードで動作する。これにより、生成されるクロマトグラムのバックグラウンドをより確実に削減し、試料の分析精度を向上させることができる。
（ｄ）第４の変形例
図９は、第４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。第４の変形例に係るイオンクロマトグラフ２００について、図１のイオンクロマトグラフ２００と異なる点を説明する。図９に示すように、本例における電極液流路２と三交弁１６０との接続関係は、図１のイオンクロマトグラフ２００における電極液流路２と三交弁１６０との接続関係と同様である。
一方、電極液流路３については、連通路３ａは三交弁１６０とは接続されず、連通路３ｂが配管２０３により三交弁１６０の出力ポート１６３と接続される。出力ポート１６３から導出された電極液は、配管２０３を通してイオンサプレッサ１００の一端部の連通路３ｂから電極液流路３に導入され、電極液流路３を流れる。その後、電極液は、イオンサプレッサ１００の他端部の連通路３ａを通して電極液流路３から導出され、廃棄される。
この接続関係においては、流路部分１Ｂでの溶離液の流れの方向と電極液流路３での電極液の流れの方向とは逆であるが、流路部分１Ａでの溶離液の流れの方向と電極液流路２での電極液の流れの方向とは同じである。そのため、流路部分１Ａでの溶離液の流れの方向と電極液流路２での電極液の流れの方向とが逆の場合に比べて、流路部分１Ａ全体の電気透析の効率が均一に近付く。これにより、クロマトグラムのバックグラウンドを削減し、試料の分析精度を向上させることが可能になる。
（ｅ）第５の変形例
図１０は、第５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。第５の変形例に係るイオンクロマトグラフ２００について、図１のイオンクロマトグラフ２００と異なる点を説明する。図１０に示すように、本例における電極液流路３と三交弁１６０との接続関係は、図１のイオンクロマトグラフ２００における電極液流路３と三交弁１６０との接続関係と同様である。
一方、電極液流路２については、連通路２ａは三交弁１６０とは接続されず、連通路２ｂが配管２０２により三交弁１６０の出力ポート１６２と接続される。出力ポート１６２から導出された電極液は、配管２０２を通してイオンサプレッサ１００の他端部の連通路２ｂから電極液流路２に導入され、電極液流路２を流れる。その後、電極液は、イオンサプレッサ１００の一端部の連通路２ａを通して電極液流路２から導出され、廃棄される。
この接続関係においては、流路部分１Ａでの溶離液の流れの方向と電極液流路２での電極液の流れの方向とは逆であるが、流路部分１Ｂでの溶離液の流れの方向と電極液流路３での電極液の流れの方向とは同じである。そのため、流路部分１Ｂでの溶離液の流れの方向と電極液流路３での電極液の流れの方向とが逆の場合に比べて、流路部分１Ｂ全体の電気透析の効率が均一に近付く。これにより、クロマトグラムのバックグラウンドを削減し、試料の分析精度を向上させることが可能になる。
（６）他の実施の形態
（ａ）上記実施の形態において、流路部分１Ａ，１Ｂにメッシュ部材１２ｄ，１３ｄ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。流路部分１Ａにメッシュ部材１２ｄが設けられなくてもよいし、流路部分１Ｂにメッシュ部材１３ｄが設けられなくもよい。同様に、上記実施の形態においては、電極液流路２，３にメッシュ部材４５，５５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。電極液流路２にメッシュ部材４５が設けられなくてもよいし、電極液流路３にメッシュ部材５５が設けられなくてもよい。
（ｂ）上記実施の形態において、流路部分１Ａに溶離液を導入するための貫通孔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。流路部分１Ａ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１１、溶離液シール部材１３、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、流路部分１Ｂから溶離液を導出するための貫通孔３３，５３，７３，９３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るが、実施の形態はこれに限定されない。流路部分１Ｂから溶離液を導出するための複数の貫通孔がイオン交換膜１１、溶離液シール部材１２、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てもよい。
（ｃ）上記実施の形態において、検出器１４０から導出される溶離液が電極液として電極液流路２，３に供給されるが、実施の形態はこれに限定されない。電極液供給部が別途設けられ、当該電極液供給部により溶離液が電極液として電極液流路２，３に供給されてもよい。また、第１および第２の電極液供給部が設けられ、当該第１および第２の電極液供給部により電極液が電極液流路２，３にそれぞれ供給されてもよい。この場合、イオンクロマトグラフ２００に三交弁１６０が設けられなくてもよい。
（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）態様
特許文献１に記載されたイオンサプレッサのように、溶離液流路での溶離液の流れの方向と、第一再生液流路および第二再生液流路での再生液の流れの方向とを逆にすることにより、溶離液と再生液との間のイオン交換の段数が増加する。これにより、イオンサプレッサの透析効率が向上する。従来は、イオンサプレッサの透析効率を向上させることにより、クロマトグラムのバックグラウンドを減少させることができると考えられていた。
一方で、本発明者らは、溶離液の流れの方向と再生液の流れの方向とを逆にすると、電気分解により発生する酸素分子または水素分子のガスに起因する電気透析の効率が不均一になることを見出した。具体的には、溶離液流路の上流部分では、下流部分に比べて透析されるべき陽イオンの濃度が高いため、電流が流れやすくなる。この場合、溶離液流路の上流部分で酸素分子または水素分子のガスが大量に発生する。このガスは、溶離液と再生液との間のイオン交換を阻害する。そのため、溶離液流路の上流部分の電気透析の効率は、下流部分の電気透析の効率よりも低くなる。
本発明者らは、種々の実験および考察を繰り返した結果、電気透析の効率が不均一になると、イオンクロマトグラムのバックグラウンドが増加するという知見を得た。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、
溶離液に含まれる試料をイオン種成分ごとに分離する分離カラムと、
前記分離カラムから導出される前記溶離液が通過する溶離液流路、第１の電極液が通過する第１の電極液流路、および第２の電極液が通過する第２の電極液流路を有するイオンサプレッサと、
前記イオンサプレッサを通過した前記溶離液に含まれる試料を検出する検出器と、
前記イオンサプレッサの前記第１および第２の電極液流路にそれぞれ前記第１および第２の電極液を供給する電極液供給部とを備え、
前記溶離液流路は、互いに対向する第１および第２の流路部分を含み、
前記第１および第２の流路部分は、前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向とが互いに逆になるように互いに連通し、
前記第１の電極液流路は、前記第１の流路部分に対向するように配置され、
前記第２の電極液流路は、前記第２の流路部分に対向するように配置され、
前記電極液供給部は、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と同じになるとともに前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向と同じになるように前記イオンサプレッサに前記第１および第２の電極液を供給してもよい。
このイオンクロマトグラフにおいては、イオンサプレッサは、溶離液が通過する溶離液流路と、第１および第２の電極液がそれぞれ通過する第１および第２の電極液流路とを有する。溶離液流路の第１および第２の流路部分は互いに対向し、第１の流路部分での溶離液の流れの方向と第２の流路部分での溶離液の流れの方向とが互いに逆になるように互いに連通する。第１および第２の電極液流路は、第１および第２の流路部分にそれぞれ対向する。
分離カラムから導出される試料が、イオンサプレッサの溶離液流路に供給される。第１の電極液流路での第１の電極液の流れの方向が第１の流路部分での溶離液の流れの方向と同じになるとともに、第２の電極液流路での第２の電極液の流れの方向が第２の流路部分での溶離液の流れの方向と同じになるように、第１および第２の電極液がイオンサプレッサの第１および第２の電極液流路にそれぞれ供給される。イオンサプレッサを通過した溶離液に含まれる試料が、検出器により検出される。
この構成によれば、接続状態が前記第１の接続状態にあるときには、溶離液の流れの方向と第１および第２の電極液の流れの方向とが同じであるため、溶離液の流れの方向と第１および第２の電極液の流れの方向とが逆の場合に比べて溶離液流路の下流部分での電気透析の効率が低下する。しかしながら、上記のように、電気分解により発生するガスにより溶離液流路の上流部分の電気透析の効率は低下するので、溶離液流路の全体としては、電気透析の効率は均一に近付く。
また、溶離液流路は、互いに対向する第１および第２の流路部分を有し、第１の流路部分を移動する溶離液と第２の流路部分を移動する溶離液との間でもイオン交換が行われる。そのため、溶離液流路の下流部分での電気透析の効率が過剰に低下することが防止される。これにより、クロマトグラムのバックグラウンドを十分に削減することができる。その結果、試料の分析精度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、
前記溶離液は、炭酸系溶離液を含んでもよい。
この場合、クロマトグラムのバックグラウンドをより十分に削減することができる。
（第３項）第１項に記載のイオンクロマトグラフは、
前記電極液供給部と前記第１および第２の電極液流路との接続状態を第１の接続状態と第２の接続状態とで切り替える切替部をさらに備えてもよい。
本発明者らは、種々の溶離液を用いてクロマトグラムを生成する実験および考察を行った結果、特定の溶離液については、第１および第２の電極液の流れの方向を溶離液の流れの方向と逆にした方がクロマトグラムのバックグラウンドが大きく削減されることがあるという知見を得た。これは、電気透析の効率の不均一性を軽減する効果よりも電気透析の効率を向上させる効果が上回るためであると考えられる。
上記の構成によれば、切替部の接続状態を第１の接続状態と第２の接続状態とで切り替えることにより、第１および第２の電極液の流れの方向が切り替えることができる。そのため、用いられる溶離液の種類に応じて適切に第１および第２の電極液の流れの方向が切り替えることにより、クロマトグラムのバックグラウンドをより確実に削減することができる。
（第４項）第３項に記載のイオンクロマトグラフにおいて、
前記イオンクロマトグラフの動作モードとして、第１の動作モードと第２の動作モードとを選択的に受け付けるモード受付部と、
前記第１の動作モードが前記モード受付部により受け付けられた場合、前記第１の接続状態となるように前記切替部を切り替え、前記第２の動作モードが前記モード受付部により受け付けられた場合、前記第２の接続状態となるように前記切替部を切り替える切替制御部とをさらに備えてもよい。
この場合、イオンクロマトグラフの動作モードが選択されることにより、１および第２の電極液の流れの方向を容易に切り替えることができる。
（第５項）第３項に記載のイオンクロマトグラフにおいて、
前記溶離液の種類として、炭酸系と水酸化物系とを選択的に受け付ける液種受付部と、
炭酸系が前記液種受付部により受け付けられた場合、前記イオンクロマトグラフの動作モードを第１の動作モードに決定し、水酸化物系が前記液種受付部により受け付けられた場合、前記イオンクロマトグラフの動作モードを第２の動作モードに決定するモード決定部と、
前記第１の動作モードが前記モード決定部により決定された場合、前記第１の接続状態となるように前記切替部を切り替え、前記第２の動作モードが前記モード決定部により決定された場合、前記第２の接続状態となるように前記切替部を切り替える切替制御部とをさらに備えてもよい。
本発明者らは、溶離液が炭酸系である場合には、第１および第２の電極液の流れの方向を溶離液の流れの方向と同じにすることによりクロマトグラムのバックグラウンドが大きく削減されることを見出した。また、本発明者らは、溶離液が水酸化物系である場合には、第１および第２の電極液の流れの方向を溶離液の流れの方向と逆にすることによりクロマトグラムのバックグラウンドが大きく削減されることがあることを見出した。
上記の構成によれば、溶離液が炭酸系である場合には、イオンクロマトグラフは第１の動作モードで動作する。溶離液が水酸化物系である場合には、イオンクロマトグラフは第２の動作モードで動作する。この場合、イオンクロマトグラフの動作モードが選択される必要がない。これにより、クロマトグラムのバックグラウンドをさらに確実にかつ容易に削減することができる。
（第６項）他の態様に係るイオンクロマトグラフは、
溶離液に含まれる試料をイオン種成分ごとに分離する分離カラムと、
前記分離カラムから導出される前記溶離液が通過する溶離液流路、第１の電極液が通過する第１の電極液流路、および第２の電極液が通過する第２の電極液流路を有するイオンサプレッサと、
前記イオンサプレッサを通過した前記溶離液に含まれる試料を検出する検出器と、
前記イオンサプレッサの前記第１および第２の電極液流路にそれぞれ前記第１および第２の電極液を供給する電極液供給部とを備え、
前記溶離液流路は、互いに対向する第１および第２の流路部分を含み、
前記第１および第２の流路部分は、前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向とが互いに逆になるように互いに連通し、
前記第１の電極液流路は、前記第１の流路部分に対向するように配置され、
前記第２の電極液流路は、前記第２の流路部分に対向するように配置され、
前記電極液供給部は、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と同じになるとともに前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向と逆になるように前記イオンサプレッサに前記第１および第２の電極液を供給してもよい。
この構成によれば、第１の流路部分での溶離液の流れの方向と第１の電極液流路での第１の電極液の流れの方向とが逆の場合に比べて、第１の流路部分全体の電気透析の効率が均一に近付く。これにより、クロマトグラムのバックグラウンドを削減し、試料の分析精度を向上させることが可能になる。
（第７項）さらに他の態様に係るイオンクロマトグラフは、
溶離液に含まれる試料をイオン種成分ごとに分離する分離カラムと、
前記分離カラムから導出される前記溶離液が通過する溶離液流路、第１の電極液が通過する第１の電極液流路、および第２の電極液が通過する第２の電極液流路を有するイオンサプレッサと、
前記イオンサプレッサを通過した前記溶離液に含まれる試料を検出する検出器と、
前記イオンサプレッサの前記第１および第２の電極液流路にそれぞれ前記第１および第２の電極液を供給する電極液供給部とを備え、
前記溶離液流路は、互いに対向する第１および第２の流路部分を含み、
前記第１および第２の流路部分は、前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向とが互いに逆になるように互いに連通し、
前記第１の電極液流路は、前記第１の流路部分に対向するように配置され、
前記第２の電極液流路は、前記第２の流路部分に対向するように配置され、
前記電極液供給部は、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と逆になるとともに前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向と同じになるように前記イオンサプレッサに前記第１および第２の電極液を供給してもよい。
この構成によれば、第２の流路部分での溶離液の流れの方向と第２の電極液流路での第２の電極液の流れの方向とが逆の場合に比べて、第２の流路部分全体の電気透析の効率が均一に近付く。これにより、クロマトグラムのバックグラウンドを削減し、試料の分析精度を向上させることが可能になる。
（第８項）さらに他の態様に係るイオン成分分析方法は、
溶離液に含まれる試料をイオン種成分ごとに分離する分離カラムから導出される前記溶離液をイオンサプレッサに供給するステップと、
第１および第２の電極液を前記イオンサプレッサに供給するステップとを含み、
前記イオンサプレッサは、
前記溶離液が通過する溶離液流路、前記第１の電極液が通過する第１の電極液流路、および前記第２の電極液が通過する第２の電極液流路を有し、
前記溶離液流路は、互いに対向する第１および第２の流路部分を含み、
前記第１および第２の流路部分は、前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向とが互いに逆になるように互いに連通し、
前記第１の電極液流路は、前記第１の流路部分に対向するように配置され、
前記第２の電極液流路は、前記第２の流路部分に対向するように配置され、
前記第１および第２の電極液を前記イオンサプレッサに供給するステップは、
前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と同じになるように前記第１の電極液流路に前記第１の電極液を供給することと、
前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向と同じになるように前記第２の電極液流路に前記第２の電極液を供給することとを含んでもよい。
このイオン成分分析方法によれば、接続状態が前記第１の接続状態にあるときには、溶離液流路の全体としては、電気透析の効率は均一に近付く。また、溶離液流路において、第１の流路部分を移動する溶離液と第２の流路部分を移動する溶離液との間でもイオン交換が行われるので、溶離液流路の下流部分での電気透析の効率が過剰に低下することが防止される。これにより、クロマトグラムのバックグラウンドを十分に削減することができる。その結果、試料の分析精度を向上させることができる。
（第９項）第８項に記載のイオン成分分析方法において、
前記溶離液は、炭酸系溶離液を含み、
前記第１の電極液流路に前記第１の電極液を供給することは、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記炭酸系溶離液の流れの方向と同じになるように前記第１の電極液流路に前記第１の電極液を供給することを含み、
前記第２の電極液流路に前記第２の電極液を供給することは、前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記炭酸系溶離液の流れの方向と同じになるように前記第２の電極液流路に前記第２の電極液を供給することを含んでもよい。
この場合、クロマトグラムのバックグラウンドをより十分に削減することができる。
（第１０項）さらに他の態様に係るイオン成分分析方法は、
溶離液に含まれる試料をイオン種成分ごとに分離する分離カラムから導出される前記溶離液をイオンサプレッサに供給するステップと、
第１および第２の電極液を前記イオンサプレッサに供給するステップとを含み、
前記イオンサプレッサは、
前記溶離液が通過する溶離液流路、前記第１の電極液が通過する第１の電極液流路、および前記第２の電極液が通過する第２の電極液流路を有し、
前記溶離液流路は、互いに対向する第１および第２の流路部分を含み、
前記第１および第２の流路部分は、前記第１の流路部分での前記溶離液が流れの方向と前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向とが互いに逆になるように互いに連通し、
前記第１の電極液流路は、前記第１の流路部分に対向するように配置され、
前記第２の電極液流路は、前記第２の流路部分に対向するように配置され、
前記第１および第２の電極液を前記イオンサプレッサに供給するステップは、
前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と同じになるように前記第１の電極液流路に前記第１の電極液を供給することと、
前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向と同じになるように前記第２の電極液流路に前記第２の電極液を供給することとを含み、
前記溶離液は、炭酸系溶離液または水酸化物系溶離液を含み、
前記第１の電極液流路に前記第１の電極液を供給することは、前記溶離液が前記炭酸系溶離液を含む場合には、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記炭酸系溶離液の流れの方向と同じになるように前記第１の電極液流路に前記第１の電極液を供給し、前記溶離液が前記水酸化物系溶離液を含む場合には、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記水酸化物系溶離液の流れの方向と逆になるように前記第１の電極液流路に前記第１の電極液を供給することを含み、
前記第２の電極液流路に前記第２の電極液を供給することは、前記溶離液が前記炭酸系溶離液を含む場合には、前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記炭酸系溶離液の流れの方向と同じになるように前記第２の電極液流路に前記第２の電極液を供給し、前記溶離液が前記水酸化物系溶離液を含む場合には、前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記水酸化物系溶離液の流れの方向と逆になるように前記第２の電極液流路に前記第２の電極液を供給することを含んでもよい。
この場合、クロマトグラムのバックグラウンドをより確実に削減することができる。

Claims (9)

  1. 溶離液に含まれる試料をイオン種成分ごとに分離する分離カラムと、
    前記分離カラムから導出される前記溶離液が通過する溶離液流路、第１の電極液が通過する第１の電極液流路、および第２の電極液が通過する第２の電極液流路を有するイオンサプレッサと、
    前記イオンサプレッサを通過した前記溶離液に含まれる試料を検出する検出器と、
    前記イオンサプレッサの前記第１および第２の電極液流路にそれぞれ前記第１および第２の電極液を供給する電極液供給部とを備え、
    前記溶離液流路は、互いに対向する第１および第２の流路部分を含み、
    前記第１および第２の流路部分は、前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向とが互いに逆になるように互いに連通し、
    前記第１の電極液流路は、前記第１の流路部分に対向するように配置され、
    前記第２の電極液流路は、前記第２の流路部分に対向するように配置され、
    前記電極液供給部と前記第１および第２の電極液流路との接続状態を第１の接続状態と第２の接続状態とで切り替え可能に構成され、
    前記電極液供給部は、
    前記接続状態が前記第１の接続状態にあるときには、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と同じになるとともに前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向と同じになるように前記イオンサプレッサに前記第１および第２の電極液を供給し、
    前記接続状態が前記第２の接続状態にあるときには、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と逆になるとともに前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向と逆になるように前記イオンサプレッサに前記第１および第２の電極液を供給する、イオンクロマトグラフ。
  2. 前記溶離液は、炭酸系溶離液を含む、請求項１記載のイオンクロマトグラフ。
  3. 前記電極液供給部と前記第１および第２の電極液流路との接続状態を第１の接続状態と第２の接続状態とで切り替える切替部をさらに備える、請求項１記載のイオンクロマトグラフ。
  4. 前記イオンクロマトグラフの動作モードとして、第１の動作モードと第２の動作モードとを選択的に受け付けるモード受付部と、
    前記第１の動作モードが前記モード受付部により受け付けられた場合、前記第１の接続状態となるように前記切替部を切り替え、前記第２の動作モードが前記モード受付部により受け付けられた場合、前記第２の接続状態となるように前記切替部を切り替える切替制御部とをさらに備える、請求項３記載のイオンクロマトグラフ。
  5. 前記溶離液の種類として、炭酸系と水酸化物系とを選択的に受け付ける液種受付部と、
    炭酸系が前記液種受付部により受け付けられた場合、前記イオンクロマトグラフの動作モードを第１の動作モードに決定し、水酸化物系が前記液種受付部により受け付けられた場合、前記イオンクロマトグラフの動作モードを第２の動作モードに決定するモード決定部と、
    前記第１の動作モードが前記モード決定部により決定された場合、前記第１の接続状態となるように前記切替部を切り替え、前記第２の動作モードが前記モード決定部により決定された場合、前記第２の接続状態となるように前記切替部を切り替える切替制御部とをさらに備える、請求項３記載のイオンクロマトグラフ。
  6. 溶離液に含まれる試料をイオン種成分ごとに分離する分離カラムと、
    前記分離カラムから導出される前記溶離液が通過する溶離液流路、第１の電極液が通過する第１の電極液流路、および第２の電極液が通過する第２の電極液流路を有するイオンサプレッサと、
    前記イオンサプレッサを通過した前記溶離液に含まれる試料を検出する検出器と、
    前記イオンサプレッサの前記第１および第２の電極液流路にそれぞれ前記第１および第２の電極液を供給する電極液供給部とを備え、
    前記溶離液流路は、互いに対向する第１および第２の流路部分を含み、
    前記第１および第２の流路部分は、前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向とが互いに逆になるように互いに連通し、
    前記第１の電極液流路は、前記第１の流路部分に対向するように配置され、
    前記第２の電極液流路は、前記第２の流路部分に対向するように配置され、
    前記電極液供給部は、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と同じになるとともに前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向と逆になるように前記イオンサプレッサに前記第１および第２の電極液を供給する、イオンクロマトグラフ。
  7. 溶離液に含まれる試料をイオン種成分ごとに分離する分離カラムと、
    前記分離カラムから導出される前記溶離液が通過する溶離液流路、第１の電極液が通過する第１の電極液流路、および第２の電極液が通過する第２の電極液流路を有するイオンサプレッサと、
    前記イオンサプレッサを通過した前記溶離液に含まれる試料を検出する検出器と、
    前記イオンサプレッサの前記第１および第２の電極液流路にそれぞれ前記第１および第２の電極液を供給する電極液供給部とを備え、
    前記溶離液流路は、互いに対向する第１および第２の流路部分を含み、
    前記第１および第２の流路部分は、前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向とが互いに逆になるように互いに連通し、
    前記第１の電極液流路は、前記第１の流路部分に対向するように配置され、
    前記第２の電極液流路は、前記第２の流路部分に対向するように配置され、
    前記電極液供給部は、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と逆になるとともに前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向と同じになるように前記イオンサプレッサに前記第１および第２の電極液を供給する、イオンクロマトグラフ。
  8. 溶離液に含まれる試料をイオン種成分ごとに分離する分離カラムから導出される前記溶離液をイオンサプレッサに供給するステップと、
    第１および第２の電極液を前記イオンサプレッサに供給するステップとを含み、
    前記イオンサプレッサは、
    前記溶離液が通過する溶離液流路、前記第１の電極液が通過する第１の電極液流路、および前記第２の電極液が通過する第２の電極液流路を有し、
    前記溶離液流路は、互いに対向する第１および第２の流路部分を含み、
    前記第１および第２の流路部分は、前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向とが互いに逆になるように互いに連通し、
    前記第１の電極液流路は、前記第１の流路部分に対向するように配置され、
    前記第２の電極液流路は、前記第２の流路部分に対向するように配置され、
    前記イオンサプレッサの前記第１および第２の電極液流路にそれぞれ前記第１および第２の電極液を供給する電極液供給部と、前記第１および第２の電極液流路との接続状態が第１の接続状態と第２の接続状態とで切り替え可能に構成され、
    前記第１および第２の電極液を前記イオンサプレッサに供給するステップは、
    前記接続状態が前記第１の接続状態にあるときに、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と同じになりかつ前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向と同じになるように前記第１および第２の電極液流路に前記第１および第２の電極液をそれぞれ供給することと、
    前記接続状態が前記第２の接続状態にあるときに、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記溶離液の流れの方向と逆になりかつ前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記溶離液の流れの方向と逆になるように前記第１および第２の電極液流路に前記第１および第２の電極液をそれぞれ供給することとを含む、イオン成分分析方法。
  9. 前記溶離液は、炭酸系溶離液を含み、
    前記第１の電極液流路に前記第１の電極液を供給することは、前記第１の電極液流路での前記第１の電極液の流れの方向が前記第１の流路部分での前記炭酸系溶離液の流れの方向と同じになるように前記第１の電極液流路に前記第１の電極液を供給することを含み、
    前記第２の電極液流路に前記第２の電極液を供給することは、前記第２の電極液流路での前記第２の電極液の流れの方向が前記第２の流路部分での前記炭酸系溶離液の流れの方向と同じになるように前記第２の電極液流路に前記第２の電極液を供給することを含む、請求項８記載のイオン成分分析方法。
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