JP7400978B2 - 検査装置 - Google Patents
検査装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7400978B2 JP7400978B2 JP2022536437A JP2022536437A JP7400978B2 JP 7400978 B2 JP7400978 B2 JP 7400978B2 JP 2022536437 A JP2022536437 A JP 2022536437A JP 2022536437 A JP2022536437 A JP 2022536437A JP 7400978 B2 JP7400978 B2 JP 7400978B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- section
- column
- inspection device
- container
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000007689 inspection Methods 0.000 title claims description 51
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 98
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 49
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 41
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 40
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 38
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 22
- 239000003480 eluent Substances 0.000 claims description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 11
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 8
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 claims description 8
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 28
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 239000005446 dissolved organic matter Substances 0.000 description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 5
- 238000001542 size-exclusion chromatography Methods 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000001745 non-dispersive infrared spectroscopy Methods 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 2
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 235000020681 well water Nutrition 0.000 description 1
- 239000002349 well water Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
- G01N33/1826—Organic contamination in water
- G01N33/1846—Total carbon analysis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/26—Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
- G01N30/28—Control of physical parameters of the fluid carrier
- G01N30/30—Control of physical parameters of the fluid carrier of temperature
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/26—Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
- G01N30/28—Control of physical parameters of the fluid carrier
- G01N30/32—Control of physical parameters of the fluid carrier of pressure or speed
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
- G01N30/74—Optical detectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
- G01N31/005—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods investigating the presence of an element by oxidation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
- B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
- B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
- B01D15/34—Size selective separation, e.g. size exclusion chromatography, gel filtration, permeation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N2030/022—Column chromatography characterised by the kind of separation mechanism
- G01N2030/025—Gas chromatography
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/26—Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
- G01N30/28—Control of physical parameters of the fluid carrier
- G01N30/30—Control of physical parameters of the fluid carrier of temperature
- G01N2030/3007—Control of physical parameters of the fluid carrier of temperature same temperature for whole column
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/26—Conditioning of the fluid carrier; Flow patterns
- G01N30/28—Control of physical parameters of the fluid carrier
- G01N30/30—Control of physical parameters of the fluid carrier of temperature
- G01N2030/3084—Control of physical parameters of the fluid carrier of temperature ovens
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Description
本発明は、水系試料を検査するための検査装置に関する。
水系試料を検査するために、水中のＤＯＭ（Dissolved organic matter：溶存有機物）の量を検査することが行われる。このＤＯＭの量を特定するために、検査の一つの指標として、ＴＯＣ（Total Organic Carbon：全有機体炭素）量が使用されている。ＴＯＣ量は、有機物（有機炭素）を酸化させて二酸化炭素を発生させ、発生した二酸化炭素をＮＤＩＲ（Nondispersive infrared：非分散型赤外線）式センサーなどを用いて測定することで得られる。
有機炭素を酸化させる方法としては、触媒を用いて燃焼する方法、紫外線を用いる方法、および二段階で酸化する方法などが知られている（特許文献１）。
近年の研究で、ＤＯＭの分子サイズによって分解のしやすさが異なることが分かってきた。非特許文献１には、ＤＯＭの分子量分布を得るために、ＳＥＣ（Size-exclusion chromatography：サイズ排除クロマトグラフィー）と、ＴＯＣ検出器とを組み合わせた検査装置が開示されている。
川崎伸之，松重一夫，今井章雄，小松一弘，大岸史和，矢幡雅人，三上博久，後藤武、「ＴＯＣ検出器付サイズ排除クロマトグラフィーを用いた霞ヶ浦中ＤＯＣの分子量分布の検討」、日本陸水学会第７２回大会・講演要旨集、セッションＩＤ：３Ｃ５、２００７年９月．
非特許文献１に開示された検査装置は、ＳＥＣとＴＯＣ検出器とを組み合わせることで、紫外可視分光光度計または蛍光光度計などでは検出できない有機炭素も検出できる。
非特許文献１に開示された検査装置では、無機炭素を二酸化炭素に転化させて除去した後、有機炭素を酸化させて、有機炭素由来の二酸化炭素を検出することでＴＯＣ量を測定する。このとき、無機炭素由来の二酸化炭素が残ってしまうと、測定誤差の原因になる。そのため、無機炭素由来の二酸化炭素の除去効率を上げることが求められる。
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、無機炭素由来の二酸化炭素の除去効率を上げることを一の目的とする。
この発明のある局面に従う検査装置は、水系試料の水質を検査するための検査装置である。検査装置は、水系試料に含有される物質群を大きさに応じて分離するカラムと、各物質に含まれる無機炭素を二酸化炭素に転化させるために、カラムの出口に接続された流路を流れる水系試料を酸性化させる試薬を流路内に添加する添加部と、添加部の下流に設けられ、二酸化炭素を脱気するための脱気部と、脱気部で二酸化炭素を除去した後の各物質を酸化させ、各物質に含まれる有機炭素を測定する測定部とを含む。脱気部は、容器と、容器内に配置され、流路に接続されたガス透過チューブと、容器内の圧力をガス透過チューブに対して負圧にする圧力調整部とを含む。検査装置は、カラムおよび容器の各々の温度を維持するための保温部をさらに含む。
カラムの温度を維持する保温部と共通の保温部によってガス透過チューブを内部に配置した容器が保温されるため、二酸化炭素の溶解度を下げることができ、二酸化炭素の脱気効率を上げることができる。さらに、カラムの温度を維持するための保温部と、ガス透過チューブを内部に配置した容器の温度を維持するための保温部とを共通にできるため、検査装置の装置構成をシンプルにできる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
［検査装置１の構成］
図１は、実施の形態の検査装置１の構成を模式的に示す図である。検査装置１は、水系試料２を検査するための装置である。図１を参照して、検査装置１は、分離装置１００とＴＯＣ装置２００（測定部）とを備える。検査装置１は、分離装置１００によって水系試料２中の物質を大きさに応じて分離し、大きさに応じた順で分離装置１００から溶出される各物質を酸化させ、各物質に含まれる有機炭素の量（ＴＯＣ量）をＴＯＣ装置２００によって測定する。これにより、検査装置１は、大きさの異なる水系試料２中の溶存有機物ごとにＴＯＣ量を測定する。
図１は、実施の形態の検査装置１の構成を模式的に示す図である。検査装置１は、水系試料２を検査するための装置である。図１を参照して、検査装置１は、分離装置１００とＴＯＣ装置２００（測定部）とを備える。検査装置１は、分離装置１００によって水系試料２中の物質を大きさに応じて分離し、大きさに応じた順で分離装置１００から溶出される各物質を酸化させ、各物質に含まれる有機炭素の量（ＴＯＣ量）をＴＯＣ装置２００によって測定する。これにより、検査装置１は、大きさの異なる水系試料２中の溶存有機物ごとにＴＯＣ量を測定する。
なお、検査装置１を用いて検査される水系試料２は、水を主成分とする試料であれば何ら限定されるものではなく、水道水、井戸水、河川または湖の水、脱塩処理をした海水などに加えて、人工飲料、試薬などを含み得る。また、検査装置１は、水質検査に限らず、溶液中に含まれる有機炭素を測定することを目的とした検査に利用できる。
分離装置１００は、測定対象である水系試料２に含有する物質群を大きさに応じて分離する。分離装置１００は、典型的には、ＳＥＣにより水系試料２に含有する物質群を大きさに応じて分離する。分離装置１００は、サンプル注入部１１０およびカラム１２０を備える。
サンプル注入部１１０は、溶離液を流す流路Ｆ内に水系試料２を注入する。溶離液は、典型的には、リン酸緩衝液を用いることができる。使用する溶離液は、カラム１２０の種類ならびにＴＯＣ装置２００およびＴＯＣの測定への影響を考慮して選択される。
サンプル注入部１１０から流路Ｆ内に注入された水系試料２中の物質は、カラム１２０を通過することで、各物質が分子サイズごとに分離する。より具体的には、分子サイズの大きな（一般には分子量の大きな）物質から順次、カラム１２０より溶出され、ＴＯＣ装置２００に送られる。
ＴＯＣ装置２００は、カラム１２０からの溶出液（分離された物質と溶離液との混合液）に含まれるＴＯＣ量を測定する。ＴＯＣ装置２００は、分離された物質に含まれる無機炭素を除去するための前処理部２２０と、無機炭素を除去した後の物質に含まれる全炭素量（すなわち、ＴＯＣ量）を、測定するための測定部２４０とを備える。
前処理部２２０は、カラム１２０からの溶出液を酸性にすることで水系試料２中（分離した各物質中）の無機炭素を二酸化炭素に転化させて除去する。前処理部２２０は、溶出液を酸性にするための試薬を流路内に添加する添加部２２２と、二酸化炭素を脱気するための脱気部２２４とを含む。
添加部２２２は、ＴＯＣ装置２００の入り口に設けられている。添加部２２２によって添加される試薬は、たとえば、リン酸、硫酸などである。添加部２２２は、ポンプＰにより試薬を流路Ｆに送る。
脱気部２２４は、添加部２２２の下流に設けられている。脱気部２２４は、典型的には、デガッサであり、添加部２２２で試薬を添加したことで発生した無機炭素由来の二酸化炭素を脱気する。脱気部２２４で脱気された後の溶出液（水系試料２（分離した各物質）と溶離液との混合液）は、測定部２４０に送られる。
測定部２４０は、無機炭素を除去した後の水系試料２中（分離した各物質中）の有機炭素を酸化させて二酸化炭素にし、発生した二酸化炭素を測定することでＴＯＣ量を測定する。
測定部２４０は、無機炭素を除去した後の水系試料２中（分離した各物質中）の有機炭素を酸化させる酸化部２４２と、有機炭素を酸化させることで発生した二酸化炭素（気体）と液体とを分離するための気液分離部２４４と、分離させて得られた二酸化炭素を測定するためのＣＯ２検出器２４６とを備える。
酸化部２４２は、湿式ＵＶ酸化方式により有機炭素を酸化させる。より具体的には、酸化部２４２は、無機炭素を除去した後の各物質（溶出液）に酸化剤を添加した後、紫外線を照射することで有機炭素を酸化させる。酸化部２４２の構成については、図３を参照して後述する。なお、酸化部２４２は、ＴＯＣ量が所定量より低い場合には酸化剤を添加しなくてもよい。
気液分離部２４４は、液体と気体とを分離し、液体を廃液として外部に排出し、気体をＣＯ２検出器２４６に送る。気液分離部２４４によって分離された気体には、有機炭素を酸化させることで発生した二酸化炭素が少なくとも含まれる。
ＣＯ２検出器２４６は、気液分離部２４４から送られた気体中の二酸化炭素濃度を測定する。ＣＯ２検出器２４６は、典型的には、非分散性赤外線ガス検出器（ＮＤＩＲ検出器）である。なお、ＣＯ２検出器２４６は、ＮＤＩＲ検出器に限られず、二酸化炭素濃度を測定可能な検出器であれば、他の検出器であってもよい。
［分離装置１００および前処理部２２０の構成］
図２は、分離装置１００および前処理部２２０の構成を模式的に示す図である。本実施の形態において、溶離液は、純水とリン酸緩衝溶液とを別々のポンプで送液し、流路Ｆ内で混合させることで生成される。
図２は、分離装置１００および前処理部２２０の構成を模式的に示す図である。本実施の形態において、溶離液は、純水とリン酸緩衝溶液とを別々のポンプで送液し、流路Ｆ内で混合させることで生成される。
分離装置１００は、水を送液する第１溶媒送液部１３０と、リン酸緩衝液（リン酸溶離液）を送液する第２溶媒送液部１４０とを備える。ここで、サンプル注入部１１０は、第１溶媒送液部１３０の下流に設けられている。第２溶媒送液部１４０は、サンプル注入部１１０からカラム１２０に至る流路の間にミキサＭを介して接続されている。
第１溶媒送液部１３０および第２溶媒送液部１４０は、それぞれ、溶媒中に溶存する気体を脱気する前処理部として第１脱気部１３２および第２脱気部１４２を備える。
無機炭素由来の二酸化炭素を除去するための脱気部２２４は、容器２２５と、容器２２５内に配置されたチューブ２２６と、容器２２５内の圧力をチューブ２２６に対して負圧にする圧力調整部としての真空ポンプ２２７とを備える。
チューブ２２６は、水系試料２が流れる流路Ｆに接続されている。チューブ２２６は、ガス透過チューブであって、液体が透過しない一方、気体が透過する素材で構成されている。チューブ２２６は、典型的には、非晶質テフロン（登録商標）樹脂素材のガス透過チューブ、ポリテトラフルオロエチレン素材の中空糸膜などであるが、これに限定されるものではない。
真空ポンプ２２７によって容器２２５内を減圧すると、容器２２５内の圧力がチューブ２２６に対して負圧になり、流路Ｆ内の気体がチューブ２２６の外に移動し、無機炭素由来の二酸化炭素が溶出液（各物質と溶離液との混合液）から除去される。なお、容器２２５内の圧力がチューブ２２６に対して負圧にすることができればよく、真空ポンプ２２７を用いる方法に限定されない。
ここで、チューブ２２６を内部に配置した容器２２５の温度を高く維持することができれば、溶離液への二酸化炭素の溶解度を下げることができるため、二酸化炭素の脱気効率を上げることができる。そのため、容器２２５を保温する保温部を設けることが好ましい。
検査装置１は、カラムオーブン６０をさらに備える。カラムオーブン６０は、カラム１２０の温度を調節する機能を有する。無機炭素由来の二酸化炭素を除去するための脱気部２２４の容器２２５は、カラムオーブン６０内に収容されている。すなわち、カラムオーブン６０には、カラム１２０と容器２２５とが収容されている。これにより、カラムオーブン６０により、カラム１２０および容器２２５の温度が調節され、維持される。
つまり、カラムオーブン６０は、カラム１２０の温度を調節するだけでなく、容器２２５を保温する保温部としても機能する。なお、本実施の形態においては、カラム１２０の温度を調節するためのカラムオーブン６０が、容器２２５を保温する保温部として機能する例を示した。なお、容器２２５を保温する保温部が、カラム１２０の温度を維持するための保温部としてさらに機能するような構成であってもよい。
なお、図２に示す例では、カラムオーブン６０によりカラム１２０および容器２２５の温度を調節する例を示したが、カラム１２０および容器２２５の温度を維持するための装置であれば他の装置で代用してもよい。
カラムオーブン６０の設定温度は、カラムオーブン６０の外の温度（室温）よりも高い温度に設定されていることが好ましい。また、カラムオーブン６０の設定温度は、カラム１２０の推奨使用温度に設定される。たとえば、カラムオーブン６０の設定温度は、室温以上であって、３０度以下である。なお、カラムオーブン６０の設定温度を高く設定すると、カラム１２０での各物質の保持時間が短くなる傾向があるため、分析時間を短縮することができる。
通常、カラム１２０全体が一定温度ではなく、温度勾配が生じたりすると、測定結果のピークがブロードになるなどの問題が生じる。そのため、通常、カラム１２０の温度を一定温度に維持するために、カラムオーブン６０が使用される。本実施の形態においては、カラム１２０を利用する際に通常利用されるカラムオーブン６０内に容器２２５を格納することで、容器２２５内の温度を室温以上に維持できるため、溶離液への二酸化炭素の溶解度を下げることができ、二酸化炭素の脱気効率を向上できる。さらに、本実施の形態においては、カラム１２０を利用する際に通常利用されるカラムオーブン６０によって容器２２５内の温度を室温以上に維持できるため、容器２２５の温度を室温以上に維持するための装置を新たに用意する必要がない。
［酸化部２４２の構成］
図３は、酸化部２４２の構成を模式的に示す図である。酸化部２４２は、添加部４２２と、照射部４２４とを備える。添加部４２２は、酸化部２４２の入り口に設けられている。照射部４２４は、添加部４２２の下流に設けられている。
図３は、酸化部２４２の構成を模式的に示す図である。酸化部２４２は、添加部４２２と、照射部４２４とを備える。添加部４２２は、酸化部２４２の入り口に設けられている。照射部４２４は、添加部４２２の下流に設けられている。
添加部４２２は、無機炭素を除去した後の水系試料２（溶出液）に酸化剤を添加する。酸化剤は、たとえば、過硫酸ナトリウムなどである。添加部４２２は、ポンプＰにより酸化剤を流路Ｆに送る。
照射部４２４は、流路Ｆを流れる水系試料２（溶出液）に紫外線を照射するＵＶランプ４２６を含む。照射部４２４の構成については、円柱形状のＵＶランプと、ＵＶランプからの紫外線を受けるらせん状の流路を含む。
添加部４２２と照射部４２４との間の流路Ｆには、流入部５００が設けられている。流入部５００は、気体を、流路Ｆ内に流量を制御して流入させる。流入させる気体は、酸化されて二酸化炭素が発生する可能性のある炭素系化合物を含まない気体であって、たとえば、窒素、ヘリウム、酸素などである。本実施の形態においては、炭素を含まない気体は、窒素である。
流入部５００は、窒素供給源５２０とマスフローコントローラ５４０とを備える。窒素供給源５２０から流路Ｆに窒素ガスが供給される。マスフローコントローラ５４０は、流路Ｆに供給される窒素ガスの流量を制御する。
より具体的には、マスフローコントローラ５４０は、窒素供給源５２０から流路Ｆに供給される窒素ガスの流量が一定となるように、窒素ガスの流量を制御する。
窒素ガスの気泡を溶出液とともに流路Ｆに流すことで、流路Ｆの内部に窒素ガスの気泡が複数存在することになる。窒素ガスの気泡を含む部分は、溶出液が少なくなるので、同じ紫外線を照射した場合でも溶出液への紫外線の照射効率を上げることができる。
照射部４２４によって有機炭素が酸化されたのち、気液分離部２４４で液体と気体とが分離されて、気体だけがＣＯ２検出器２４６に送られ、有機炭素を酸化することで発生した二酸化炭素濃度がＣＯ２検出器２４６によって測定される。
［変形例にかかる検査装置１ａ］
図４は、変形例にかかる検査装置１ａの構成を模式的に示す図である。上記実施の形態において、検査装置１は、測定装置として、ＴＯＣ装置２００だけを備えている。なお、検査装置１は、ＴＯＣ装置２００に加えて他の測定装置を備えていてもよい。変形例にかかる検査装置１ａは、ＴＯＣ装置２００に加えて、紫外可視分光光度計１２および蛍光光度計１４をさらに備える点で上記実施の形態に示した検査装置１と異なる。
図４は、変形例にかかる検査装置１ａの構成を模式的に示す図である。上記実施の形態において、検査装置１は、測定装置として、ＴＯＣ装置２００だけを備えている。なお、検査装置１は、ＴＯＣ装置２００に加えて他の測定装置を備えていてもよい。変形例にかかる検査装置１ａは、ＴＯＣ装置２００に加えて、紫外可視分光光度計１２および蛍光光度計１４をさらに備える点で上記実施の形態に示した検査装置１と異なる。
紫外可視分光光度計１２および蛍光光度計１４は、分離装置１００とＴＯＣ装置２００との間の流路Ｆ上に設けられている。より具体的には、紫外可視分光光度計１２および蛍光光度計１４は、カラム１２０から添加部２２２に至る経路の間に設けられている。
ＴＯＣ装置２００においては、水系試料に対して化学的処理を加えることで有機炭素由来の二酸化炭素を測定してＴＯＣ量を測定する。一方、紫外可視分光光度計１２および蛍光光度計１４においては、分離した各物質に対して物理的・化学的な処理を加えず、物質の組成・形状・機能を変化させることなく水系試料を測定することができる。
そのため、紫外可視分光光度計１２、蛍光光度計１４、ＴＯＣ装置２００の順に配置することで、一つの流路上に各計測装置を配置することができ、分離装置１００から溶出された溶出液を各測定装置に分岐させる必要がない。そのため、各測定装置で用いる水系試料の液量を減らす必要がなく、測定精度を維持できる。
なお、変形例にかかる検査装置１ａは、紫外可視分光光度計１２および蛍光光度計１４を備えるとした。なお、検査装置は、ＴＯＣ装置２００に加えて、紫外可視分光光度計１２および蛍光光度計１４のうちの一方を備える構成であってもよい。
［態様］
上述した複数の例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
上述した複数の例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
（第１項）一態様に係る検査装置は、水系試料を検査するための検査装置であって、水系試料に含有される物質群を大きさに応じて分離するカラムと、各物質に含まれる無機炭素を二酸化炭素に転化させるために、カラムの出口に接続された流路を流れる水系試料を酸性化させる試薬を流路内に添加する添加部と、添加部の下流に設けられ、二酸化炭素を脱気するための脱気部と、脱気部で二酸化炭素を除去した後の各物質を酸化させ、各物質に含まれる有機炭素を測定する測定部とを備える。脱気部は、容器と、容器内に配置され、流路に接続されたガス透過チューブと、容器内の圧力をガス透過チューブに対して負圧にする圧力調整部（２２７）とを備える。検査装置は、カラムおよび容器の各々の温度を維持するための保温部をさらに備える。
第１項に記載の検査装置によれば、カラムの温度を維持する保温部と共通の保温部によってガス透過チューブを内部に配置した容器が保温されるため、二酸化炭素の溶解度を下げることができ、二酸化炭素の脱気効率を上げることができる。さらに、カラムの温度を維持するための保温部と、ガス透過チューブを内部に配置した容器の温度を維持するための保温部とを共通にできるため、検査装置の装置構成をシンプルにできる。
（第２項）第１項に記載の検査装置において、保温部は、カラムおよび容器の各々の温度を調節する機能を有する。
第２項に記載の検査装置によれば、測定条件に合わせた温度に調節できる。
（第３項）第１項または第２項の検査装置は、保温部と容器を収容するカラムオーブンをさらに備える。
（第３項）第１項または第２項の検査装置は、保温部と容器を収容するカラムオーブンをさらに備える。
第３項に記載の検査装置によれば、カラムおよび脱気部専用の保温部を設ける必要がない。
（第４項）第１項～第３項のうちいずれか１項に記載の検査装置は、カラムの入口よりも上流に設けられ、溶離液中に溶存する気体を脱気する前処理部をさらに備える。
第４項に記載の検査装置によれば、ガス透過チューブを内部に配置した容器の温度を維持できるため、二酸化炭素の脱気効率を上げることができる。さらに、カラムの温度を維持するための保温部と、ガス透過チューブを内部に配置した容器の温度を維持するための保温部とを共通にできるため、検査装置の装置構成をシンプルにできる。
（第５項）第１項～第４項のうちいずれか１項に記載の検査装置は、カラムと添加部に至る経路の間に、紫外可視分光光度計および蛍光光度計のうちの少なくとも一方をさらに備える。
第５項に記載の検査装置によれば、カラムから溶出された各物質を各測定装置に分岐させることなく、各測定装置での測定を行うことができる。カラムから溶出された各物質を各測定装置に分岐させる必要がないため、各測定装置で用いる各物質の量を保つことができ、その結果、測定精度を維持できる。
１，１ａ 検査装置、２ 水系試料、１２ 紫外可視分光光度計、１４ 蛍光光度計、６０ カラムオーブン、１００ 分離装置、１１０ サンプル注入部、１２０ カラム、１３０ 第１溶媒送液部、１３２ 第１脱気部、１４０ 第２溶媒送液部、１４２ 第２脱気部、２００ ＴＯＣ装置、２２０ 前処理部、２２２，４２２ 添加部、２２４ 脱気部、２２５ 容器、２２６ チューブ、２２７ 真空ポンプ、２４０ 測定部、２４２ 酸化部、２４４ 気液分離部、２４６ ＣＯ２検出器、４２４ 照射部、４２６ ＵＶランプ、５００ 流入部、５２０ 窒素供給源、５４０ マスフローコントローラ、Ｆ 流路、Ｍ ミキサ、Ｐ ポンプ。
Claims (8)
- 水系試料を検査するための検査装置であって、
前記水系試料に含有される物質群を大きさに応じて分離するカラムと、
各物質に含まれる無機炭素を二酸化炭素に転化させるために、前記カラムの出口に接続された流路を流れる前記水系試料を酸性化させる試薬を前記流路内に添加する添加部と、
前記添加部の下流に設けられ、前記二酸化炭素を脱気するための脱気部と、
前記脱気部で前記二酸化炭素を除去した後の各物質を酸化させ、各物質に含まれる有機炭素を測定する測定部とを備え、
前記脱気部は、
容器と、
前記容器内に配置され、前記流路に接続されたガス透過チューブとを有し、
前記カラムおよび前記容器の各々の温度を維持するための保温部をさらに備える、検査装置。 - 前記保温部は、前記カラムおよび前記容器の各々の温度を調節する機能を有する、請求項１に記載の検査装置。
- 前記保温部と前記容器を収容するカラムオーブンをさらに備えた、請求項１または請求項２に記載の検査装置。
- 前記カラムの入口よりも上流に設けられ、溶離液中に溶存する気体を脱気する前処理部をさらに備える、請求項１に記載の検査装置。
- 前記カラムから前記添加部に至る経路の間に、紫外可視分光光度計および蛍光光度計のうちの少なくとも一方をさらに備えた、請求項１に記載の検査装置。
- 前記カラムオーブンは、室温以上に設定されている、請求項３に記載の検査装置。
- 前記カラムオーブンは、室温以上であって３０度以下に設定されている、請求項３に記載の検査装置。
- 前記脱気部は、前記容器内の圧力を前記ガス透過チューブに対して負圧にする圧力調整部をさらに有する、請求項１に記載の検査装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020122725 | 2020-07-17 | ||
| JP2020122725 | 2020-07-17 | ||
| PCT/JP2021/026573 WO2022014665A1 (ja) | 2020-07-17 | 2021-07-15 | 検査装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2022014665A1 JPWO2022014665A1 (ja) | 2022-01-20 |
| JPWO2022014665A5 JPWO2022014665A5 (ja) | 2023-03-27 |
| JP7400978B2 true JP7400978B2 (ja) | 2023-12-19 |
Family
ID=79555667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022536437A Active JP7400978B2 (ja) | 2020-07-17 | 2021-07-15 | 検査装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230273169A1 (ja) |
| EP (1) | EP4184163A1 (ja) |
| JP (1) | JP7400978B2 (ja) |
| CN (1) | CN116194769A (ja) |
| WO (1) | WO2022014665A1 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001281189A (ja) | 2000-03-30 | 2001-10-10 | Japan Organo Co Ltd | 全有機体炭素の測定方法および装置 |
| JP2007105708A (ja) | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Shimadzu Corp | 脱気デバイスとそれを用いた全有機炭素測定装置 |
| JP2019178902A (ja) | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 株式会社エコロ | Ｔｏｃ計測方法及びそれに使用するｔｏｃ計測装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010091474A (ja) * | 2008-10-09 | 2010-04-22 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Ｇｐｃ分析法、ｇｐｃ分析の検出器のノイズ低減方法及びｇｐｃ装置 |
-
2021
- 2021-07-15 WO PCT/JP2021/026573 patent/WO2022014665A1/ja unknown
- 2021-07-15 EP EP21843153.4A patent/EP4184163A1/en active Pending
- 2021-07-15 CN CN202180061332.9A patent/CN116194769A/zh active Pending
- 2021-07-15 JP JP2022536437A patent/JP7400978B2/ja active Active
- 2021-07-15 US US18/016,202 patent/US20230273169A1/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001281189A (ja) | 2000-03-30 | 2001-10-10 | Japan Organo Co Ltd | 全有機体炭素の測定方法および装置 |
| JP2007105708A (ja) | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Shimadzu Corp | 脱気デバイスとそれを用いた全有機炭素測定装置 |
| JP2019178902A (ja) | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 株式会社エコロ | Ｔｏｃ計測方法及びそれに使用するｔｏｃ計測装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 川崎伸之 ほか，TOC検出器付サイズ排除クロマトグラフィーを用いた霞ヶ浦中DOCの分子量 分布の検討，日本陸水学会 第72回大会 講演要旨集，日本，2007年09月，セッションID：3C5，P1 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4184163A1 (en) | 2023-05-24 |
| JPWO2022014665A1 (ja) | 2022-01-20 |
| CN116194769A (zh) | 2023-05-30 |
| US20230273169A1 (en) | 2023-08-31 |
| WO2022014665A1 (ja) | 2022-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2833117B1 (en) | Sampling and detection device for volatile organic compound in water | |
| US11567043B2 (en) | Organic carbon detector for liquid chromatography and use thereof | |
| JPH02145961A (ja) | トリハロメタンの定量方法および分析装置 | |
| JPS5810131Y2 (ja) | 二酸化硫黄のけい光検出装置 | |
| CZ88996A3 (en) | Method of monitoring organic compounds and apparatus for making the same | |
| JP2006513438A (ja) | 無機炭素の除去 | |
| JP7400978B2 (ja) | 検査装置 | |
| WO2022014664A1 (ja) | 検査方法および検査装置 | |
| JP2822711B2 (ja) | 有機炭素測定装置 | |
| JP7400979B2 (ja) | 検査装置 | |
| US20090148379A1 (en) | Systems and methods for generation of hydrogen peroxide vapor | |
| Kaprara et al. | Enhancement of ozonation efficiency employing dead-end hollow fiber membranes | |
| US20070199904A1 (en) | Methods for treatment of organic matter in liquid | |
| KR101617822B1 (ko) | 고도산화공정의 수산화라디칼 소모인자 지수 실시간 측정장치 및 그 방법 | |
| DK201770601A1 (en) | CARBON DIOXIDE DETECTION SYSTEM AND METHOD AND USE THEREOF | |
| JP5300668B2 (ja) | 液体試料中のベンゼン濃度及びトルエン濃度の特定方法 | |
| JP7368027B1 (ja) | 流れ分析装置および流れ分析法 | |
| JPS60207057A (ja) | 水中有機炭素の測定装置 | |
| JPH0581859B2 (ja) | ||
| KR102614702B1 (ko) | Toc 측정시스템의 분석 오차 보정방법 | |
| JP7234202B2 (ja) | 溶存無機炭素（ｄｉｃ）の濃度、並びにその同位体炭素及び酸素組成を連続的に分析するための装置並びに方法 | |
| WO2023053513A1 (ja) | 気液分離器、全有機体炭素計および分析システム | |
| JPH0320666A (ja) | 分解可能な有機炭素化合物を検出する方法 | |
| JP2806398B2 (ja) | トリハロメタン分析計 | |
| JP2023070174A (ja) | 全有機炭素測定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230112 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230112 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231107 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231120 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7400978 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |