JPH03189542A - 比色分析装置及び分析方法 - Google Patents
比色分析装置及び分析方法Info
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- JPH03189542A JPH03189542A JP33005789A JP33005789A JPH03189542A JP H03189542 A JPH03189542 A JP H03189542A JP 33005789 A JP33005789 A JP 33005789A JP 33005789 A JP33005789 A JP 33005789A JP H03189542 A JPH03189542 A JP H03189542A
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Links
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- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title description 5
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- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
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。
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〕
この発明は比色分析装置と分析方法に関し、特に濁度、
吸光度が同時に測定可能な比色分析装置と分析方法に関
するものである。
吸光度が同時に測定可能な比色分析装置と分析方法に関
するものである。
液体の色度や濁度を測定する比色分析装置は、応答速度
が速いことや保守が容易なことのために水質管理等に広
く利用されている。第3図は比色分析装置の基本構成を
示すものである。すなわち、容器状体をなす試料セル1
0に試料を充填して、該試料に試料セルIOの両側の透
光窓14.15を介して光源11よりの光を透過させ、
受光素子12で受光するように構成したものである。こ
の構成において、透光窓14.15の壁面の汚れの影響
を無視すると、上記構成の入射光量I0と受光素子の受
光光量Iと吸光度Mとの関係は1/Io=e−’の関係
で与えられ、従って、吸光度Mは、 M=#oglo/1 となる。更に試料を含有している純水の吸光度を考慮す
ると吸光度Mは、 M= log Iw / I (I u ’純水で
の受光光量)−(1)となる。
が速いことや保守が容易なことのために水質管理等に広
く利用されている。第3図は比色分析装置の基本構成を
示すものである。すなわち、容器状体をなす試料セル1
0に試料を充填して、該試料に試料セルIOの両側の透
光窓14.15を介して光源11よりの光を透過させ、
受光素子12で受光するように構成したものである。こ
の構成において、透光窓14.15の壁面の汚れの影響
を無視すると、上記構成の入射光量I0と受光素子の受
光光量Iと吸光度Mとの関係は1/Io=e−’の関係
で与えられ、従って、吸光度Mは、 M=#oglo/1 となる。更に試料を含有している純水の吸光度を考慮す
ると吸光度Mは、 M= log Iw / I (I u ’純水で
の受光光量)−(1)となる。
第4図は濁度標準液による波長−透過率特性を示すもの
であり、第5図は色度標準液による波長透過率特性を示
すものである。更に、第1表は第4図に対応した各濁度
における吸光度Mと透過率を示したものであり、第2表
は第5図に対応した各色度における吸光度Mと透過率を
示したものである。
であり、第5図は色度標準液による波長透過率特性を示
すものである。更に、第1表は第4図に対応した各濁度
における吸光度Mと透過率を示したものであり、第2表
は第5図に対応した各色度における吸光度Mと透過率を
示したものである。
上記の各図及び表から625nm以上の波長の光では色
度による吸光現象は現れないことになるが、濁度は35
0 nm〜750nmの光に対して常に現れていること
になる。
度による吸光現象は現れないことになるが、濁度は35
0 nm〜750nmの光に対して常に現れていること
になる。
第 1
表
濁度標準液の吸収特性
(カオリン)
第 2
表
色度標準液の吸収特性
そこで、従来は660nmの波長を用いて吸光度を測定
し、その結果を濁度の演算に用い、色度の測定は以下の
ように行っていた。すなわち、近接する2つの波長の光
、例えば400nmと41Qnmの光における吸光度M
4゜0%M41゜の中の濁度成分はほぼ等しいとみなす
ことができる。そこで400 nmの吸光度M4゜。の
中の濁度成分をα4゜。、色度成分をβ4o0.41O
nmの吸光度M 416の中の濁度成分をα4.。、色
度成分をβ410として、大きい方から小さい方を引く
と、例えばM2O3M41Q − (α400 +β、、、 ’) −(α4.。+β41
o)α4゜。−α410とみなせるから、 M a o o M a + o −β4゜。−β4
.。
し、その結果を濁度の演算に用い、色度の測定は以下の
ように行っていた。すなわち、近接する2つの波長の光
、例えば400nmと41Qnmの光における吸光度M
4゜0%M41゜の中の濁度成分はほぼ等しいとみなす
ことができる。そこで400 nmの吸光度M4゜。の
中の濁度成分をα4゜。、色度成分をβ4o0.41O
nmの吸光度M 416の中の濁度成分をα4.。、色
度成分をβ410として、大きい方から小さい方を引く
と、例えばM2O3M41Q − (α400 +β、、、 ’) −(α4.。+β41
o)α4゜。−α410とみなせるから、 M a o o M a + o −β4゜。−β4
.。
となる。この値は色度によって固有の値となるので、該
β400−β4.。の値から色度を求めるようにしてい
た。
β400−β4.。の値から色度を求めるようにしてい
た。
また、他の方法として660nmの波長の光で濁度を測
定した後、該試料をフィルタを通して浮遊物質を取除い
た後、例えば410nmの波長の光で色度を測定するこ
とも行われていた。
定した後、該試料をフィルタを通して浮遊物質を取除い
た後、例えば410nmの波長の光で色度を測定するこ
とも行われていた。
尚、吸光度を計測するについて、セル窓14.15の汚
れによる吸光が問題となる。そこで、本願出願人は特開
昭55−29780号公報において、この問題を解決す
る手段を開示している。
れによる吸光が問題となる。そこで、本願出願人は特開
昭55−29780号公報において、この問題を解決す
る手段を開示している。
すなわち、例えば第6図に示すように試料セル10内に
透明体16を配置するとともに、該透明体の光軸方向の
長さを変化させることによって、光路長を変化させる構
成とするものである。ここにおいて、透光窓14.15
の吸光度をa、b、透明体16の短辺が光路中に介在し
た時の吸光度をd“、長辺が介在した時の吸光度をd、
試料の吸光度を透明体16の長辺が光路中に位置した時
をMx、短辺が位置した時をMx+RrN!とすると、
透明体の長辺が光路中に介在した時の全吸光度Aは、 A=a +Mx+d +b −(21となり、透
明体の短辺が光路中に位置した時の全吸光度A′は A’ =a+Mx+M/+d’ 十b ・・・
(s)両者の差は、 A−A’ =MZ+d’ −d ・・・(4)とな
る。
透明体16を配置するとともに、該透明体の光軸方向の
長さを変化させることによって、光路長を変化させる構
成とするものである。ここにおいて、透光窓14.15
の吸光度をa、b、透明体16の短辺が光路中に介在し
た時の吸光度をd“、長辺が介在した時の吸光度をd、
試料の吸光度を透明体16の長辺が光路中に位置した時
をMx、短辺が位置した時をMx+RrN!とすると、
透明体の長辺が光路中に介在した時の全吸光度Aは、 A=a +Mx+d +b −(21となり、透
明体の短辺が光路中に位置した時の全吸光度A′は A’ =a+Mx+M/+d’ 十b ・・・
(s)両者の差は、 A−A’ =MZ+d’ −d ・・・(4)とな
る。
ここで、d=d’ とみなすと試料の吸光度MはM−(
A″−A)/1 ・・・(5)となって、吸光度Mは
光路長が長いときと短いときの全吸光度の差で与えられ
ることになる。
A″−A)/1 ・・・(5)となって、吸光度Mは
光路長が長いときと短いときの全吸光度の差で与えられ
ることになる。
尚、上記第4図、第5図、第1表、第2表からは明らか
ではないが、吸光度の濁度成分αと濁度との関係は濁度
が0〜20ppmの範囲に於いて比例関係を呈し、また
吸光度の色度成分βと色度との関係も同様に比例関係を
呈することが知られている。末法は濁度及び色度濃度が
吸光度と比例関係にある領域に於いて成り立つものであ
り、濁度が1100pp以上になると光散乱等の影響が
生じ、測定誤差の大きな原因となる。
ではないが、吸光度の濁度成分αと濁度との関係は濁度
が0〜20ppmの範囲に於いて比例関係を呈し、また
吸光度の色度成分βと色度との関係も同様に比例関係を
呈することが知られている。末法は濁度及び色度濃度が
吸光度と比例関係にある領域に於いて成り立つものであ
り、濁度が1100pp以上になると光散乱等の影響が
生じ、測定誤差の大きな原因となる。
上記近接する2波長の光を用いて色度を測定する方法は
、たとえ、色度測定の2波長(400゜410nm等)
が近傍であっても必ずしも濁度による吸光度が同じでな
いことは第4図から明らかであり、濁度補正誤差をとも
なう。また上記2波長に対するフィルタを用いて2回の
測定を行う必要があり、更に濁度の測定を考慮すると3
つのフィルタと3回の測定が必要となり、測定時間がか
かる欠点がある。
、たとえ、色度測定の2波長(400゜410nm等)
が近傍であっても必ずしも濁度による吸光度が同じでな
いことは第4図から明らかであり、濁度補正誤差をとも
なう。また上記2波長に対するフィルタを用いて2回の
測定を行う必要があり、更に濁度の測定を考慮すると3
つのフィルタと3回の測定が必要となり、測定時間がか
かる欠点がある。
また、試料から浮遊物質を取除くためのフィルタを透過
させてから色度を測定する方法は、該浮遊物質の除去に
使用するフィルタの性能(色度がフィルタに吸着し、誤
差を生じる。)及び長期間の連続測定に対するフィルタ
の寿命に問題があり、更に色度に寄与するSS成分をも
除去するおそれがあった。
させてから色度を測定する方法は、該浮遊物質の除去に
使用するフィルタの性能(色度がフィルタに吸着し、誤
差を生じる。)及び長期間の連続測定に対するフィルタ
の寿命に問題があり、更に色度に寄与するSS成分をも
除去するおそれがあった。
この発明は上記従来の事情に鑑みて提案されたものであ
って、測定回数が1回で濁度、色度を求めることができ
、しかも浮遊物質の除去作業等のめんどうな作業をする
必要がない比色分析装置と分析方法を提供することを目
的とするものである。
って、測定回数が1回で濁度、色度を求めることができ
、しかも浮遊物質の除去作業等のめんどうな作業をする
必要がない比色分析装置と分析方法を提供することを目
的とするものである。
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を採
用している。すなわち、透光窓を有する試料セルに光源
よりの光を透過させ、その透過光量を受光素子で検出す
ることによって得られる試料の吸光度に基づいて色度、
濁度を測定する比色分析装置において、試料セル内に配
置した透明体の光軸方向の長さを変化させることによっ
て光路長を変化させるようにしておき、更に、試料セル
透過光を2枝に分岐し、一方の透過光を濁度のみの成分
を含んだ第1の波長の光を透過する透過フィルタを介し
て第1の受光素子に、また他方の透過光を濁度及び色度
の成分を含んだ第2の波長の光を透過する透過フィルタ
を介して第2の受光素子に入射するものである。
用している。すなわち、透光窓を有する試料セルに光源
よりの光を透過させ、その透過光量を受光素子で検出す
ることによって得られる試料の吸光度に基づいて色度、
濁度を測定する比色分析装置において、試料セル内に配
置した透明体の光軸方向の長さを変化させることによっ
て光路長を変化させるようにしておき、更に、試料セル
透過光を2枝に分岐し、一方の透過光を濁度のみの成分
を含んだ第1の波長の光を透過する透過フィルタを介し
て第1の受光素子に、また他方の透過光を濁度及び色度
の成分を含んだ第2の波長の光を透過する透過フィルタ
を介して第2の受光素子に入射するものである。
上記構成によって、1回の測定で第1の波長の光によっ
て濁度成分α1のみによりなる吸光度M1を得、また、
第2の波長の光によって濁度成分α2と色度成分β2よ
りなる吸光度M2を得ることができる。従って、第1の
波長の光より得られる吸光度M、をそのまま濁度を算出
するための値とすることができる。一方、第1の波長の
光より得られる濁度成分βI(M、)と、第2の波長の
光による濁度成分α2との比には第1表に示すように、
濁度標準液より簡単に求めることができるので、色度成
分β2はM2−KM、より計算できることになる。
て濁度成分α1のみによりなる吸光度M1を得、また、
第2の波長の光によって濁度成分α2と色度成分β2よ
りなる吸光度M2を得ることができる。従って、第1の
波長の光より得られる吸光度M、をそのまま濁度を算出
するための値とすることができる。一方、第1の波長の
光より得られる濁度成分βI(M、)と、第2の波長の
光による濁度成分α2との比には第1表に示すように、
濁度標準液より簡単に求めることができるので、色度成
分β2はM2−KM、より計算できることになる。
第1図はこの発明の装置の一実施例を示す概念図である
。
。
両側壁に透光窓14.15を有する容器状の試料セル1
0の一方の透光窓14の外側に光源IIが配置される。
0の一方の透光窓14の外側に光源IIが配置される。
試料セル1oを透過した光源11よりの光は、ハーフミ
ラ−2oで2枝に分岐され、それぞれ受光素子21.2
2に入力される。受光素子21の前面には濁度成分のみ
を含む第1の波長、例えば660nmの光が透過するフ
ィルタ23が配置され、また受光素子22の前面には濁
度成分と色度成分の両方を含む第2の波長の例えば41
0nmの光が透過するフィルタ24が配置される。
ラ−2oで2枝に分岐され、それぞれ受光素子21.2
2に入力される。受光素子21の前面には濁度成分のみ
を含む第1の波長、例えば660nmの光が透過するフ
ィルタ23が配置され、また受光素子22の前面には濁
度成分と色度成分の両方を含む第2の波長の例えば41
0nmの光が透過するフィルタ24が配置される。
試料セル10内には、先端が凸条の透明体16が光路位
置に対して進退できるようになっており、これによって
試料中の光路長は上記透明体16の先端の短径部が試料
中に介在する場合と、透明体16の長径部が試料中に介
在する2つの場合を形成することができる。この構成に
よって上述したように、透光窓14.15による吸光の
問題を解決することができる。
置に対して進退できるようになっており、これによって
試料中の光路長は上記透明体16の先端の短径部が試料
中に介在する場合と、透明体16の長径部が試料中に介
在する2つの場合を形成することができる。この構成に
よって上述したように、透光窓14.15による吸光の
問題を解決することができる。
第2図はこの発明の装置の他の実施例を示すものである
。上記第1図の実施例に於けるフィルタ23.24が、
軸20aを中心に回転する円板20に取付けられている
。これによって円板20を回転することによって、時分
割的にセル10よりの透過光を、濁度成分のみを含む第
1の波長と、濁度成分と色度成分を含む第2の波長とに
分離することができ、このように分離された各波長の光
は一つの受光素子23で受光されることになる。
。上記第1図の実施例に於けるフィルタ23.24が、
軸20aを中心に回転する円板20に取付けられている
。これによって円板20を回転することによって、時分
割的にセル10よりの透過光を、濁度成分のみを含む第
1の波長と、濁度成分と色度成分を含む第2の波長とに
分離することができ、このように分離された各波長の光
は一つの受光素子23で受光されることになる。
以上の構成に基づいて、まず受光素子21 (23)に
より濁度成分α1のみを含む吸光度M1を上記(11式
より算出することができる〔純水で零点校正されている
ことを前提とするが〕。また、受光素子22(23)に
よって濁度成分α2と色度成分β2とを含む吸光度M2
を得ることができる。
より濁度成分α1のみを含む吸光度M1を上記(11式
より算出することができる〔純水で零点校正されている
ことを前提とするが〕。また、受光素子22(23)に
よって濁度成分α2と色度成分β2とを含む吸光度M2
を得ることができる。
この結果、上記吸光M、によって濁度を決定することが
できる。更に特定の濁度における660nmの波長での
吸光度M、+ (α、 )と410nmにおける吸光
度α2との比には、第1表に示すように濁度標準液から
簡単に求めることができ、例えば、濁度8度における上
記比はに=0.03710.027となる。
できる。更に特定の濁度における660nmの波長での
吸光度M、+ (α、 )と410nmにおける吸光
度α2との比には、第1表に示すように濁度標準液から
簡単に求めることができ、例えば、濁度8度における上
記比はに=0.03710.027となる。
従って、色度成分β2は
βz −Mz K M+なる演算によって求めること
ができる。
ができる。
尚、上記例においては濁度成分のみを含む吸光度を求め
る場合として660nmの波長の光を、また色度成分を
含む吸光度を求める場合として4lQnmを波長の光を
用いたが、必ずしもこの2波長に限定されるものではな
い。
る場合として660nmの波長の光を、また色度成分を
含む吸光度を求める場合として4lQnmを波長の光を
用いたが、必ずしもこの2波長に限定されるものではな
い。
また前記したように吸光度と濁度及び色度が比例関係に
ある領域に於いて、上記吸光度M、(α1)及びβ2か
ら濁度、色度を求めることは極めて簡単である。
ある領域に於いて、上記吸光度M、(α1)及びβ2か
ら濁度、色度を求めることは極めて簡単である。
以上説明したようにこの発明は、試料を透過した光を濁
度のみの成分によりなる第1の波長の光と、濁度及び色
度の両成分を含む第2の波長の光とに分岐し、上記第1
の波長の光による吸光度で濁度を、また、第1の波長の
光と第2の波長の光とによる吸光度によって色度を求め
るようにしているので、色度と濁度を一回の測定で求め
ることができる効果がある。
度のみの成分によりなる第1の波長の光と、濁度及び色
度の両成分を含む第2の波長の光とに分岐し、上記第1
の波長の光による吸光度で濁度を、また、第1の波長の
光と第2の波長の光とによる吸光度によって色度を求め
るようにしているので、色度と濁度を一回の測定で求め
ることができる効果がある。
施例概念図、第3図は従来の比色分析計の概念図、第4
図は濁度標準液による吸収特性を示すグラフ、第5図は
色度標準液による吸収特性を示すグラフ、第6図は従来
の比色分析計の一例を示す概念図である。
図は濁度標準液による吸収特性を示すグラフ、第5図は
色度標準液による吸収特性を示すグラフ、第6図は従来
の比色分析計の一例を示す概念図である。
図中、
10・・・試料セル、
11・・・光源、
21.22・・・受光素子、
23.24・・・透過フィルタ。
第1図はこの発明を実施する装置の一実施例概念図、第
2図はこの発明を実施する装置の他の実1 第1図 3 4 第 図 第 図
2図はこの発明を実施する装置の他の実1 第1図 3 4 第 図 第 図
Claims (3)
- (1)透光窓を有する試料セルに光源よりの光を透過さ
せ、その透過光量を受光素子で検出することによって得
られる試料の吸光度に基づいて色度、濁度を測定する比
色分析装置において、試料セル内に配置した透明体の光
軸方向の長さを変化させることによって光路長を変化さ
せるようにしておき、 更に、試料セル透過光を2枝に分岐し、一方の透過光を
濁度のみの成分を含んだ第1の波長の光を透過するフィ
ルタを介して第1の受光素子に、また他方の透過光を濁
度及び色度の成分を含んだ第2の波長の光を透過するフ
ィルタを介して第2の受光素子に入射する構成とした比
色分析装置。 - (2)透光窓を有する試料セルに光源よりの光を透過さ
せ、その透過光量を受光素子で検出することによって得
られる試料の吸光度に基づいて色度、濁度を測定する比
色分析装置において、試料セル内に配置した透明体の光
軸方向の長さを変化させることによって光路長を変化さ
せるようにしておき、 更に試料セル透過光を時分割的に、濁度のみの成分を含
んだ第1の波長の光を透過するフィルタと、濁度及び色
度の成分を含んだ第2の波長の光を透過するフィルタを
介して受光素子に入射する構成とした比色分析装置。 - (3)上記第1又は第2項記載の比色分析装置を用い、 上記第1の波長の透過光より得られる吸光度M_1をそ
のまま濁度の計算に使用し、 また該吸光度M_1と上記第2の波長の透過光より得ら
れる吸光度M_2とより、M_2−M_1・K〔K:濁
度標準液の特定濁度での第1の波長における吸光度α_
1と第2の波長における吸光度α_2の比α_2/α_
1〕なる演算によって色度を求めることを特徴とする比
色分析方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33005789A JPH03189542A (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | 比色分析装置及び分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33005789A JPH03189542A (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | 比色分析装置及び分析方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03189542A true JPH03189542A (ja) | 1991-08-19 |
Family
ID=18228300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33005789A Pending JPH03189542A (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | 比色分析装置及び分析方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03189542A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008256663A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Nippon Soken Inc | 尿素濃度検出装置 |
KR100903133B1 (ko) * | 2007-12-17 | 2009-06-16 | 한국전자통신연구원 | 광공동을 이용한 고감도 혼탁도 센서 및 센싱 방법 |
US8355132B2 (en) | 2007-04-06 | 2013-01-15 | Qiagen Gaithersburg, Inc. | Sample adequacy measurement system having a plurality of sample tubes and using turbidity light scattering techniques |
US8877507B2 (en) | 2007-04-06 | 2014-11-04 | Qiagen Gaithersburg, Inc. | Ensuring sample adequacy using turbidity light scattering techniques |
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1989
- 1989-12-19 JP JP33005789A patent/JPH03189542A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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