JPH01217261A - 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、被測定液中の陽イオンを分析する陽イオン分
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、被測定液中の陽イオンを分析するには、低イオ
ン交換容量の陽イオン交換樹脂が充填された分離カラム
に、希薄な酸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陽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。被測定液中の陽イオンの検出
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
を得ることができるが、分離カラムと検出器の間に叶−
型の陰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：ａ）を通すことによって酸から水に変換すると共に
被測定液中の陽イオンの対イオンを水酸イオンに変える
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陽イオンを測定することが行
われる。

この場合、酸型の陰イオン交換樹脂を充填したサプレッ
サカラムに代えて陰イオン交換膜を利用したものが利用
できれは、該陰イオン交換膜を介して連続的に水に変換
できるなめ、陽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、陰イオン交換膜を利用したサプレッサの従来例
としては、二重管構造の陰イオン交換チューブでなるサ
プレッサかある。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
持つ中空の陰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陰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、シート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（例えはイオン交換樹脂
）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ＩＩ３″ａ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ＩＩ　３８のサプレッサは中空
の陰イオン交換チューブを利用しているなめイオン交換
効率は余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が必要となり、結果として内容
積が増加し余剰の分析時間を費やし、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がある。

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
なチューブは入手が非常に困難である。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ザプレッサは上
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（例えはイオン交換樹脂）を充填するため製作
・加工の課程でイオン交換膜の変形・破損が生ずるとい
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陰イオン交
換膜と球状充填物（例えは、陰イオン交換樹脂、ポリマ
ーと−ズ、ガラス球、金属球等）及び織り網（例えはふ
るいに利用するスクリーンメツシュで材質はステンレス
、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹
脂等）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、被測定
液中の陽イオンを分析する陽イオン分析装置に装着され
第１乃至第５のシートを積層してその上下を第１及び第
２の基板で狭着し第２及び第一　　４　− 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によ
り被測定液など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、前記第１及び第５のシ
ートは周囲をゴム状物質でシールされ中央部に長溝を有
する織り網でなり、前記第２及び第４のシートは陰イオ
ン交換膜でなり、前記第３シートは球状物質が充填され
た長溝を有するシートで構成したことにある。

〈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
図は上述のような導電率バックグランド減少（除去）の
原理を詳しく示す概念図である。

この図において、２枚の陰イオン交換膜Ｍで仕切られた
３つのｔ番否崎ち被測定成分が通過するＣ２には例えば
陰イオン交換樹脂のような球状物質Ｒが充填されており
、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は周囲をゴム状物質でシールされ中
央部に形成されたむき出しの織り網Ｓからなる長溝であ
り、微少容量でかつ流路抵抗を余り大きくすることなく
イオン交換ＭＭ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（例えはＮａ＋
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ＮａＮＯ３を含むＨＮＯ３）が流れ、部
屋Ｃ１、Ｃ３には該溶離液と向流方向に除去液（例えば
ＮａＯＨ）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ＮａＮＯ３
を含むｔｌＮｏ　３　）に含まれているＮＯ３−イオン
は、部屋Ｃ１、Ｃ３内の除去液（例えばＮａ叶）に含ま
れている叶−イオンと陰イオン交換膜Ｍを介してイオン
交換する。この時分離カラムからの溶Ｍ液や被測定溶液
中の被測定成分（例えばＮａ＋）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から溶出する液
体は、イオン交換されて対イオンが叶−型となった被測
定成分（例えばＮａＮＯ３−ではＮａＯＨ）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Ｈ２Ｏ）
となり、部屋Ｃ１及びＣ３から溶出する液体は、溶離液
や被測定溶液中の陰イオンとイオン交換して例えばＮＯ
３−型になった除去液（例えばＮａＮ０：＋　）と余剰
の除去液（例えばＮａＯ旧を含む導電率の高い液体とな
る。尚、周囲をゴム状物質でシールされ中央部に長溝を
有する織り網Ｓはつぎのようにして作られる。即ち、ふ
るいに使用するような織り網（一般的には綾織り）のス
クリーンメツシュの中央部に流路となるべき大きさのマ
スキングテープを張り、その周辺部に液状のゴム（シー
リング剤や接着剤のようなもの）を流し込み一定の厚み
としたのち液状ゴムを硬化させる。該ゴムが硬化したの
ちマスキングテープを剥がすと、マスキングテープの部
分はゴムか浸透しておらす、この部分が流路（除去液流
路）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、
第３図は本発明実施例の使用例構成説明図である。第２
図に置いて、１は例えはアクリル板でなる第１基板、１
ａ１〜１ａ１０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、１ｃ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は周囲をゴム
状物質でシールされ中央部に溝２ａが設けられた例えば
ナイロン製の織り網でなる第１シート、３はシート状の
陰イオン交換膜でなる第２シート、４は中央部に溝４ａ
か設けられた例えばゴム製の第３シート、５はシート状
の陰イオン交換膜でなる第４シート、６は周囲をゴム状
物質でシールされ中央部に溝６ａが設けられた例えばナ
イロン製の織り網でなる第５シート、７は例えはアクリ
ル板でなる第２基板、７ａ、１〜７ａ１０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、８ｂｌは
ホルト１ｂ１のネジ部と合うナツトである。尚、第１シ
ートの湧２ａ及び第５シートの講６ａには、いずれも周
囲をゴム状物質でシールされ中央部に例えは多孔性ポリ
エチレンシートが挿入されており、第３シー１〜の清４
ａには、球状物質例えは陰イオン交換樹脂が埋め込まれ
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１〜２〜６か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７
ａ１　（及び７８．２〜７ａ１０）の貫通されてのちワ
ッシャ８ａ１　（及び図示しないワッシャ８ａ２〜８ａ
、１０）が入れられ、最後にボルト１ｂ１　（及び１ｂ
２〜１ｂ１０）のネジ部にナツト８ｂ１　（及び図示し
ないナツト８ｂ２〜Ｂ　ｂ　ｉｏ）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
組立か完成する。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図に示すような陰イオン分析装
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℃）に保たれている。また
、ポンプ１０ａか駆動すると槽９ａ内の溶離液が、例え
ば１１／ｍｉｎの流量で、ポンプ１０ａ→切り換え弁１
１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内の除去液か、例えは１ｍｌ／ｍｉｎ
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１
３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１３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１３
ｂ（第２図の講４　ａ、　）内を流れる液体に含まれて
いる陰イオンは陰イオン交換膜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６ａ）内
を流れる液体に含まれている陰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かできるよう
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ば、入
手か容易なシート状の陰イオン交換膜と球状物質（例え
ば、陰イオン交換樹脂、ポリマービーズ、ガラス球、金
属球等）及び周囲をゴム状物質でシールされ中央部に長
溝を有する織り網（例えばふるいに利用するスクリーン
メツシュで材質はステンレス、ナイロン、ポリエチレン
、ポリプロピレン、フッ素樹脂等）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（Ｉ造）のバックグランド除去
装置が実現する。また、陰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
的には長講２ａ、６ａ）は例えばナイロン製の織り網で
あるため、該織り網か陰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ため、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、織り網を使用してい
るため除去液流れる空間（具体的には長溝２ａ、６ａ）
が小さい割にはイオン交換膜と除去液の接触効率をあげ
ることが可能である。製造上の問題としては、陰イオン
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２ａ、４ａ、６ａ）全てに充填する必要かなく、１
個の空間（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か、ポリマーピース
、ガラス球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図は本発明実施例の使用例構成説明図、第２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
３図は本発明実施例の分解構成斜視図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被測定液中の陽イオンを分析する陽イオン分析装
   置に装着され第１乃至第５の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により被測定液な
   ど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、前記第１及び第５のシートは周囲を
   ゴム状物質でシールされ中央部に長溝を有する織り網で
   なり、前記第２及び第４のシートは陰イオン交換膜でな
   り、前記第３シートは球状物質が充填された長溝を有す
   るシートでなることを特徴とするバックグランド除去装
   置。
2. （２）前記第３シートに充填されるものが陰イオン交換
   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）項のバックグランド除去装置。