JPH01217258A - バックグランド除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、被測定液中の陰イオンを分析する陰イオン分
析装置に装着され、分離カラムからの溶出液あるいは試
料溶液自身の導電率バックグランドを減少させるバック
グランド除去装置に関する。

〈従来の技術〉 一般に、被測定液中の陰イオンを分析するには、低イオ
ン交換容量の陰イオン交換樹脂が充填された分離カラム
に、希薄な塩基性溶液（例えば炭酸ナトリウムや水酸化
ナトリウム等）でなる移動相でもって一定量の被測定液
を搬送し該被測定液中の陰イオンをクロマトグラフィツ
クに分離させて分析を行う。被測定液中の陰イオンの検
出は、分離カラムよりの溶出液を直接検出器（例えば導
電率検出器）で検出して上記分析結果たるタロマドグラ
ムを得ることかできるが、分離カラムと検出器の間に酸
型の陽イオン交換樹脂を充填したサプレッサカラムを置
き、該サプレッサカラムに上記移動相（カラムからの溶
出液）を通すことによって移動相（例えは水酸化ナトリ
ウムや炭酸ナトリウム等）を導電率の低い液（例えは水
や炭酸等）にすると共に被測定液中の陰イオンの対イオ
ンを水素イオンに変えることにより、移動相の導電率を
低下させてＳ／Ｎ比を向上させながら被測定液中の陰イ
オンを測定することが行われる。この場合、酸型の陽イ
オン交換樹脂を充填したサプレッサカラムに代えて陽イ
オン交換膜を利用したものが利用できれば、該陽イオン
交換膜を介して連続的に水に変換できるため、陰イオン
分析装置を利用する上できわめて好都合となる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 然るに、陽イオン交換膜を利用したサプレッサの従来例
としては、二重管構造の陽イオン交換チューブでなるサ
プレッサがある。これは、ステンレスあるいはテフロン
チューブの中にこれらのチューブの内径より細い外径を
持つ中空の陽イオン交換チューブを入れた二重管構造に
なっている。

カラムからの溶出液は中空の陽イオン交換チューブの中
を流れ、除去液はその外側を移動相の流れに対して自流
で流れるようになっており、連続的にバックグランドを
除去できるようになっている。

また、シー１〜状のイオン交換膜を利用した例としては
２枚のイオン交換膜と球状充填物（例えばイオン交換樹
脂）が充填された長溝を有する３枚のスペーサを積層し
、上記二重管構造のサプレッサと同様の効果を得るよう
にしたものかある。

然しなから、上記二重管構造のサプレッサは中空の陽イ
オン交換チューブを利用しているためイオン交換効率は
あまり高くなく高効率でバックグランドを減少させるこ
とは難しい。そのため、十分なサブレスト効果を得るた
めにはかなりの長さか必要となり、結果として内容積が
増加し余剰の−３＝ 分析時間を費やし、分離カラムで分離した成分の広がり
を生じてしまうという問題点かある。これらの問題点の
改善策として内径の小さいイオン交換チューブを使用す
ることやイオン交換効率の高いイオン交換チューブを利
用することが考えられるが、このようなチューブは入手
か非常に困難である。また、製作・加工かあまり容易で
はないという問題もある。また、イオン交換膜を利用し
た充填型イオン交換膜サプレッサは上記二重管構造のサ
プレッサの欠点を改良するものであるが、イオン交換膜
とスペーサで形成される３つの空間に球状物質（例えば
イオン交換樹脂）を充填するため製作・加工の課程でイ
オン交換膜の変形・破損か生ずるという問題がある。

本発明は、かかる従来例の欠点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、入手が容易なシート状の陽イオン交
換膜と球状充填物（例えば、陽イオン交換樹脂、ポリマ
ーピース、ガラス球、金属球等）及び平板状の連続気孔
を持つフィルター状物質（例えば焼結金属板、ガラスフ
ィルター、多孔性セラミック、多孔性プラスチック板等
）を用いた簡単な構成（構造）のバックグランド除去装
置を提供することにある。

く問題点を解決するための手段〉 上述のような問題点を解決する本発明の特徴は、バック
グランド除去装置において、連続気孔を持つフィルター
状物質が挿入された長い溝を有する第１シートと、陽イ
オン交換膜でなる第２シートと、球状物質が充填された
長い溝を有する第３シートと、陽イオン交換膜でなる第
４シートと、連続気孔を持つフィルター状物質か挿入さ
れた長い溝を有する第５シートを積層してその上下を第
１及び第２の基板で狭着し、前記第２及び第４のシート
（陽イオン交換膜）に挟まれた第３シートの間隙流路に
移動相を流すと共に前記第２及び第４シートの外側に形
成される（第２シートと第１基板及び第４シートと第２
基板に挟まれた）第１及び第５シートの間隙流路に前記
移動相と向流方向に除去液を流すことにある。

〈実施例〉 以下、本発明について図を用いて詳細に説明する。第１
図は本発明実施例に係わる導電率バックグランド減少く
除去）の原理を詳しく示す概念図過するＣ２には例えは
陽イオン交換樹脂のような球状物質Ｒか充填されており
、無駄体積は少なくなっている。また、除去液が通過す
る部屋ｃ１及びＣ３には連続気孔を持つフィルター状物
質Ｆが挿入されており、流路抵抗を余り大きくすること
なくイオン交換膜Ｍを介したイオン交換効率を改善する
ようになっている。部屋Ｃ２には被測定試料（例えばＣ
１−イオン）を含む分離カラムから溶出された溶離液や
被測定溶液（例えばＮａＣｌを含むＮａＣ旧か流れ、部
屋ＣＩ　、Ｃ３には該溶離液と向流方向に除去液（例え
ばＨ２Ｓ０４）が流れている。この状態で、部屋Ｃ２内
の分離カラムからの溶離液や被測定溶液（例えばＮａＣ
１を含むＮａＯＨ）に含まれているＮａ＋イオンは、部
屋Ｃ１、Ｃ３内の除去液（例えばＨ２Ｓ０４）に含まれ
ているトイオンと陽イオン交換膜Ｍを介してイオン交換
する。

この時分離カラムからの溶Ｂ液や被測定溶液中の被測定
成分（例えばＣＩ−）は各部屋を仕切るイオン交換膜Ｍ
と同一の電荷を持つためイオン交換されずに部屋Ｃ２中
に残る。このため、部屋Ｃ２がら溶出する液体は、イオ
ン交換されて対イオンかＨ＋型となった被測定成分（例
えはＮａＣｌではＨＣＩ　）を含む導電率のバックグラ
ンドの除去された液体（例えば■２０）となり、部屋Ｃ
１及びＣ３から溶出する液体は、溶離液や被測定溶液中
の陽イオンとイオン交換して例えばＮａ士型なった除去
液（例えばＮａ５Ｏ４）と余剰の除去液（例えばＨ２Ｓ
０４）を含む導電率の高い液体となる。

一方、第２図は本発明実施例の分解構成斜視図であり、
図中、１は例えばアクリル板でなる第１基板、ｌａ１〜
１ａ１０は第１基板に設けられた貫通穴、１ｂは貫通穴
１ａ１に挿入されるボルト、ＩＣは溶離液用の導入口、
１ｄは除去液相の第１導入口、１ｅは溶離液用の導出口
、１ｆは除去液相の第１導出口、２は中央部にＭ　２　
ａが設けられた例えはゴム製の第１シート、３はシート
状の陽イオン交換膜でなる第２シー１〜．４は中央部に
溝４ａが設けられた例えはゴム製の第３シート、５はシ
ート状の陽イオン交換膜でなる第４シート、６は中央部
に消６ａが設けられた例えばゴム製の第５シート、７は
例えばアクリル板でなる第２基板、７ａ１〜７ａ１０は
第２基板に設けられた貫通穴、７ｃは除去液相の第２導
入口、７ｄは除去液相の第２導出口、８ａ１はワッシャ
、８ｂ１はボルトｌｂｌのネジ部と合うナツトである。

尚、第１シートの溝２ａ−及び第５シートの１６ａには
、いずれも連続気孔を持つフィルター状物質例えは多孔
性ポリエチレンシートが挿入されており、第３シートの
清４ａには、球状物質例えは陽イオン交換樹脂か埋め込
まれて（充填されて）いる。

上述のような分解構成からなる本発明の実施例は、第１
〜第５のシート２〜６が積層されてのち該シート２〜６
が第１及び第２の基板１及び７で挟まれ、その後ボルト
１ｂ１　（及び図示しないボルト１ｂ２〜１ｂ１０）が
貫通穴１ａ１　（及び１ａ２〜１ａ１０）と貫通穴７ａ
１　（及び７ａ２〜７ａ１０）の貫通されてのちワッシ
ャ８ａ１　（及び図示しないワッシャ８ａ、２〜８ａｌ
Ｏ）が入れられ、最後にボルト１ｂ１　（及び１ｂ２〜
１ｂ１０）のネジ部にナツト８ｂ１　（及び図示しない
ナツト８ｂ２〜８　ｂ　１０）がねじ込まれることによ
って、本発明実施例たるバックグランド除去装置の組立
が完成する。このようにして組み立てられたバックグラ
ンド除去装置は第３図に示すようなアニオン分析装置に
装着されて使用される。即ち、第３図は本発明実施例の
使用例構成説明図であり、図中、分離カラム１２、サプ
レッサ１３、及び検出器１４は恒温槽１５内に収容され
て一定温度（例えば４５°Ｃ）に保たれている。また、
ポンプ１−Ｏａが駆動すると槽９ａ内の溶離液が、例え
ば１ｍｌ／ｍｉｎの流量で、ポンプ１０ａ→切り換え弁
１１の第１及び第２の接続口１１ａ、ｌｌｂ→分離カラ
ム１２→バックグランド除去装置１３の内室１３ｂの導
入口１ｃ→バツクグランド除去装置１３の内室１３ｂ→
バツクグランド除去装置１３の内室１３ｂの導出口１ｅ
→検出器１４を経て廃液槽９ｃへと流れ、ポンプ１０ｂ
が駆動すると槽９ｂ内の除去液力釈例えはＩｎ＋ｌ／ｎ
ｉｎの流量で、ポンプ１０ｂ→バツクグランド除去装置
１３の外室１３ｃの第１導入ロ１ｄ→バツクグランド除
去装置１３の外室１３ｃ→バツクグランド除去装置１３
の外室１３Ｃの第１導出ロ１ｆ→バツクグランド除去装
置１３の外室１３ｃの第２導入ロアｃ→バツクグランド
除去装置１３の外室１３ｃ→バツクグランド除去装置１
３の外室１３ｃの第２導出ロアｄを経て廃液槽９ｄへと
流れる。このため、バックグランド除去装置１３の内室
１３ｂ（第２図の溝４ａ）内を流れる液体に含まれてい
る陽イオンは陽イオン交換膜１３ａ（第２図の第２シー
ト３及び第４シート５）を介してバックグランド除去装
置１３の外室１３ｃ（第２図の溝２ａ及び溝６　ａ、　
）内を流れる液体に含まれている陽イオンと交換し究極
的に導電率のバックグランドを低下させることができる
ようになる。

〈発明の効果〉 以上詳しく説明したような本発明の実施例によれは、入
手が容易なシート状の陽イオン交換膜と球状物質（例え
ば、陽イオン交換樹脂、ポリマービーズ、ガラス環、金
属球等）及び連続気孔を持つフィルター状物質（例えば
焼結金属板、ガラスフィルター、多孔性セラミック、多
孔性プラスチック板等）を用い、クロマトグラムにおけ
るピーク形状を損ねることのないデッドポリウムの小さ
な簡単な構成（構造）のバックグランド除去装置が実現
する。また、陽イオン交換膜とスペーサ（第１〜第５の
シート２〜６）で形成されている空間（具体的には長溝
２ａ、６ａ）に例えば多孔性ポリエチレンシートのよう
な連続気孔を持つフィルター状物質が充填されているた
め、該フィルター状物質が陽イオン交換膜をバックアッ
プして溶離液が流れる流通系の耐圧を高めているなめ、
被測定液の流れる空間（具体的には長溝４ａ）に球状物
質を高圧・高密度で充填でき、イオン交換膜の変形・破
損が起きないという利点もある。更に、陽イオン交換膜
とスペーサで形成される３つの空間（具体的には長溝２
ａ、４ａ、６ａ）全てに充填する必要がなく、１つの空
間（具体的には長溝４ａ）にのみ充填するため製造が容
易となる。

また、被測定液の流れる空間（具体的には長溝４ａ）に
充填される充填物が、ポリマービーズ、ガラス環若しく
は金属球であっても同様の効果が現れて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は導電率バックグランド除去の原理を詳しく示す
概念図、第２図は本発明実施例の分解構成斜視図、第３
図は本発明実施例の使用例構成説明図である。 １．７・・・・・・・・・基板、２〜６・・・・・・・
・・シート、２ａ。 ４ａ、、６ａ・・・・・・・・・溝、９ａ〜９ｄ・・・
・・・・・・槽、１０ａ、、１０ｂ・・・・・・・・・
ポンプ、１１・・・・・・・・・切り換え弁、１２・・
・・・・・・・分離カラム、１３・・・・・・・・・サ
プレッサ、１４・・・・・・・・・検出器、１５・・・
・・・・・・恒温槽−１２＝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定液中の陰イオンを分析する陰イオン分析装
   置に装着され分離カラムから溶出する液体の導電率バッ
   クグランドを減少させるバックグランド除去装置におい
   て、連続気孔を持つフィルター状物質が挿入された長い
   溝を有する第１シートと、陽イオン交換膜でなる第２シ
   ートと、球状物質が充填された長い溝を有する第３シー
   トと、陽イオン交換膜でなる第４シートと、連続気孔を
   持つフィルター状物質が挿入された長い溝を有する第５
   シートを積層してその上下を第１及び第２の基板で狭着
   し、前記第２及び第４のシートに挟まれた第３シートの
   間隙流路に移動相を流すと共に前記第２及び第４シート
   の外側に形成される第１及び第５シートの間隙流路に除
   去液を流すことを特徴とするバックグランド除去装置。
2. （２）前記第１シート及び第５シートに挿入されものが
   平板状の連続気孔を持つフィルター状物質でなる前記特
   許請求範囲第（１）項記載のバックグランド除去装置。
3. （３）前記第３シートに充填されるものが陽イオ交換樹
   脂、ポリマービーズ、ガラス球、金属球でなる前記特許
   請求範囲第（１）項記載のバックグランド除去装置。