JPH05126810A - イオンの分析方法 - Google Patents
イオンの分析方法Info
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- JPH05126810A JPH05126810A JP31136091A JP31136091A JPH05126810A JP H05126810 A JPH05126810 A JP H05126810A JP 31136091 A JP31136091 A JP 31136091A JP 31136091 A JP31136091 A JP 31136091A JP H05126810 A JPH05126810 A JP H05126810A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】水溶液中に微量に存在するイオンを高感度、か
つ再現性よく測定できるイオンの分析方法を提供する。 【構成】分離カラムによりイオンを分離した後、分子量
が１００万以上または粒径が１．０μｍ以下の対イオン
交換体を含有する反応溶液と反応させて、測定目的イオ
ンと反対荷電イオンを対イオン交換体により除去し、目
的イオン成分を電気伝導度検出器で高感度かつ再現性よ
く定量するイオンの分析方法。
つ再現性よく測定できるイオンの分析方法を提供する。 【構成】分離カラムによりイオンを分離した後、分子量
が１００万以上または粒径が１．０μｍ以下の対イオン
交換体を含有する反応溶液と反応させて、測定目的イオ
ンと反対荷電イオンを対イオン交換体により除去し、目
的イオン成分を電気伝導度検出器で高感度かつ再現性よ
く定量するイオンの分析方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はイオンの分析方法を提供
することにある。
することにある。
【０００２】
【従来の技術】イオン交換クロマトグラフィ−において
高度にイオン化されたイオン種は、イオン交換樹脂によ
って分離され、例えば、電気伝導度検出器によって定量
的に検出される。
高度にイオン化されたイオン種は、イオン交換樹脂によ
って分離され、例えば、電気伝導度検出器によって定量
的に検出される。
【０００３】この型の最初の系は、ビックボルト［Z.An
al.Chem.，132, 401(1951)］によって解決されたが、送
液ポンプを使用しておらず、充填カラムの効率が悪く、
しかも感度が低いなどの欠点を有する。その後、スモ−
ル［Anal.Chem., 47,1801 ］によって開発されたイオン
クロマトグラフは、高速液体クロマトグラフ技術を取り
入れ、とくに脱イオン交換カラムを用いることによっ
て、イオンの高感度分析を達成した。
al.Chem.，132, 401(1951)］によって解決されたが、送
液ポンプを使用しておらず、充填カラムの効率が悪く、
しかも感度が低いなどの欠点を有する。その後、スモ−
ル［Anal.Chem., 47,1801 ］によって開発されたイオン
クロマトグラフは、高速液体クロマトグラフ技術を取り
入れ、とくに脱イオン交換カラムを用いることによっ
て、イオンの高感度分析を達成した。
【０００４】さらに脱イオン交換カラムの代わりにイオ
ン交換チュ−ブを用い、前記分離カラムからの溶出液を
前記チュ−ブ内に通液して対イオンをこのチュ−ブの壁
を通して外側に抽出するイオンの分析方法が、特開昭５
６−１３５１５６号公報、特開昭５８−５８４６４号公
報などに発表されている。
ン交換チュ−ブを用い、前記分離カラムからの溶出液を
前記チュ−ブ内に通液して対イオンをこのチュ−ブの壁
を通して外側に抽出するイオンの分析方法が、特開昭５
６−１３５１５６号公報、特開昭５８−５８４６４号公
報などに発表されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】脱イオン交換カラムを
用いる方法では、脱イオン交換カラムにイオンが大量に
保持されると、これらを別の流路に切換えて再生するた
めに、一旦分析を停止して再生液と洗浄液を順次送液す
る必要があり、それゆえに分析装置の構成が複雑とな
り、さらに再生用に酸またはアルカリを大量に必要とす
るなどの欠点を有している。
用いる方法では、脱イオン交換カラムにイオンが大量に
保持されると、これらを別の流路に切換えて再生するた
めに、一旦分析を停止して再生液と洗浄液を順次送液す
る必要があり、それゆえに分析装置の構成が複雑とな
り、さらに再生用に酸またはアルカリを大量に必要とす
るなどの欠点を有している。
【０００６】また、脱イオン交換カラムの代わりにイオ
ン交換チュ−ブを用いる方法では、硫酸またはドデシル
ベンゼンスルホン酸などの試薬がイオン交換チュ−ブの
壁を通して内側に漏洩する性質を有すしており、このた
めこれらの試薬は高濃度での使用が不適当であり、それ
故に定常的に低濃度の試薬を送液する手段、例えばポン
プとその配管系を必要とし、さらに再生用に酸またはア
ルカリを大量に必要とするなどの欠点を有している。ま
た、このような装置は脱イオン器具を必要とするため分
析装置が大型かつ複雑となる。
ン交換チュ−ブを用いる方法では、硫酸またはドデシル
ベンゼンスルホン酸などの試薬がイオン交換チュ−ブの
壁を通して内側に漏洩する性質を有すしており、このた
めこれらの試薬は高濃度での使用が不適当であり、それ
故に定常的に低濃度の試薬を送液する手段、例えばポン
プとその配管系を必要とし、さらに再生用に酸またはア
ルカリを大量に必要とするなどの欠点を有している。ま
た、このような装置は脱イオン器具を必要とするため分
析装置が大型かつ複雑となる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
欠点を改善すべく、鋭意検討の結果、とくに水溶液中に
微量に存在するイオンを高感度、かつ再現性よく測定で
きるイオンの分析方法を完成したものである。
欠点を改善すべく、鋭意検討の結果、とくに水溶液中に
微量に存在するイオンを高感度、かつ再現性よく測定で
きるイオンの分析方法を完成したものである。
【０００８】すなわち、本発明は、イオンを含有する試
料溶液を分離カラムに通して該イオンを分離した後、分
子量が１００万以上または粒径が１．０μｍ以下の対イ
オン交換体を含有する反応溶液と反応させて、電気伝導
度検出器で該イオンを測定することを特徴とするイオン
の分析方法を提供するものである。
料溶液を分離カラムに通して該イオンを分離した後、分
子量が１００万以上または粒径が１．０μｍ以下の対イ
オン交換体を含有する反応溶液と反応させて、電気伝導
度検出器で該イオンを測定することを特徴とするイオン
の分析方法を提供するものである。
【０００９】
【作用】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１０】本発明に用いる対イオン交換体は溶出成分
と溶離液中に存在する陽イオンを除去し、目的とする陰
イオン成分を高感度かつ再現性よく定量するためのもの
である。
と溶離液中に存在する陽イオンを除去し、目的とする陰
イオン成分を高感度かつ再現性よく定量するためのもの
である。
【００１１】本発明でいう対イオン交換体とは、陽イオ
ン除去にはカチオン交換基を有するイオン交換体であ
り、例えばポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホ
ン酸、ポリアクリル酸、リグニンスルホン酸、ホルマリ
ンとナフタレンスルホン酸縮合物、ポリメタクリル酸、
アルギン酸、カルボキシメチルセルロ−ス、硫酸セルロ
−ス、硫酸でんぷんなどの低分子電解質を単位構造とす
る重合体やスチレン・ジビニルベンゼンゲル、ポリアク
リレ−トゲル、架橋セルロ−スゲル、シリカゲル、カ−
ボンゲルなどの基材の表面にカチオン交換基を有するイ
オン交換体などが挙げられる。
ン除去にはカチオン交換基を有するイオン交換体であ
り、例えばポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホ
ン酸、ポリアクリル酸、リグニンスルホン酸、ホルマリ
ンとナフタレンスルホン酸縮合物、ポリメタクリル酸、
アルギン酸、カルボキシメチルセルロ−ス、硫酸セルロ
−ス、硫酸でんぷんなどの低分子電解質を単位構造とす
る重合体やスチレン・ジビニルベンゼンゲル、ポリアク
リレ−トゲル、架橋セルロ−スゲル、シリカゲル、カ−
ボンゲルなどの基材の表面にカチオン交換基を有するイ
オン交換体などが挙げられる。
【００１２】陰イオン除去にはアニオン交換基を有する
イオン交換体であり、グリコ−ルキトサン、アルキルグ
リコ−ルキトサン、ポリビニルピリジニウム、アミノ化
でんぷん、アミノ化セルロ−ス、ポリエチレンイミンな
どの低分子電解質を単位構造とする重合体やスチレン・
ジビニルベンゼンゲル、ポリアクリレ−トゲル、架橋セ
ルロ−スゲル、シリカゲル、カ−ボンゲルなどの基材の
表面にアニオン交換基を有するイオン交換体などが挙げ
られる。
イオン交換体であり、グリコ−ルキトサン、アルキルグ
リコ−ルキトサン、ポリビニルピリジニウム、アミノ化
でんぷん、アミノ化セルロ−ス、ポリエチレンイミンな
どの低分子電解質を単位構造とする重合体やスチレン・
ジビニルベンゼンゲル、ポリアクリレ−トゲル、架橋セ
ルロ−スゲル、シリカゲル、カ−ボンゲルなどの基材の
表面にアニオン交換基を有するイオン交換体などが挙げ
られる。
【００１３】そして本発明で重要なことはこれら対イオ
ン交換体は、分子量が１００万以上または粒径が１．０
μｍ以下のものである必要がある。そしてこの対イオン
交換体は、低分子電解質を単位構造とする重合体の場合
には分子量が１００万以上で０．１〜５％濃度に調製し
ても沈殿を生じない安定な反応溶液となり、ゲルなどの
基材の表面にイオン交換基を有する場合には粒径が１．
０μｍ以下で０．１〜５％濃度に調製しても沈殿を生じ
ない安定なコロイド溶液となるものである。
ン交換体は、分子量が１００万以上または粒径が１．０
μｍ以下のものである必要がある。そしてこの対イオン
交換体は、低分子電解質を単位構造とする重合体の場合
には分子量が１００万以上で０．１〜５％濃度に調製し
ても沈殿を生じない安定な反応溶液となり、ゲルなどの
基材の表面にイオン交換基を有する場合には粒径が１．
０μｍ以下で０．１〜５％濃度に調製しても沈殿を生じ
ない安定なコロイド溶液となるものである。
【００１４】分子量が１００万未満だと対イオン交換体
の移動度が高まり、バックグランドの電気伝導度は下が
らないし、また粒径が１．０μｍを越えると安定なコロ
イド溶液として存在しないため、一定濃度を送液しない
ことや、配管に目詰まりを生じるために好ましくない。
の移動度が高まり、バックグランドの電気伝導度は下が
らないし、また粒径が１．０μｍを越えると安定なコロ
イド溶液として存在しないため、一定濃度を送液しない
ことや、配管に目詰まりを生じるために好ましくない。
【００１５】これら対イオン交換体を含有する反応溶液
を使用する際の特徴的なことは、これまで通常使用して
いた脱イオンカラムやイオン交換膜器具などを採用せず
して、かつ再生液をも使用せずして、充分高感度かつ再
現性よく微量存在するイオンをも測定しうることであ
る。
を使用する際の特徴的なことは、これまで通常使用して
いた脱イオンカラムやイオン交換膜器具などを採用せず
して、かつ再生液をも使用せずして、充分高感度かつ再
現性よく微量存在するイオンをも測定しうることであ
る。
【００１６】特別な脱イオン装置を必要としないことは
勿論であるが、溶出液と対イオン交換体を含むコロイド
液の合流部分、検出器までの配管形状、配管の長さなど
の工夫により、イオン交換速度を促進することも可能で
ある。
勿論であるが、溶出液と対イオン交換体を含むコロイド
液の合流部分、検出器までの配管形状、配管の長さなど
の工夫により、イオン交換速度を促進することも可能で
ある。
【００１７】本発明方法を実施するための分析装置の一
実施態様を図１に示す。図１の主たる部分として溶離液
貯槽１、溶離液送液ポンプ２、試料注入バルブ３、分離
カラム４、カラム恒温槽５、電気伝導度検出器６、イン
テグレ−タ７、反応溶液貯槽８、反応溶液送液ポンプ９
とから構成され、反応溶液は分離カラム４と電気伝導度
検出器６の間で溶離液流路に導入されるイオンの分析装
置である。
実施態様を図１に示す。図１の主たる部分として溶離液
貯槽１、溶離液送液ポンプ２、試料注入バルブ３、分離
カラム４、カラム恒温槽５、電気伝導度検出器６、イン
テグレ−タ７、反応溶液貯槽８、反応溶液送液ポンプ９
とから構成され、反応溶液は分離カラム４と電気伝導度
検出器６の間で溶離液流路に導入されるイオンの分析装
置である。
【００１８】
【図１】
【００１９】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、本
発明はこれらにのみ限定されるものではない。
発明はこれらにのみ限定されるものではない。
【００２０】実施例１ 高速液体クロマトグラフとして、溶離液と反応溶液を送
液するデユアルポンプ（東ソ−製ＣＣＰＭ型）に試料注
入部を有しかつ電気伝導度検出器を内臓したカラム恒温
槽（東ソ−製ＩＣ−８０１０）を使用し、分離カラムと
して長さ５ｃｍ、内径４．６ｍｍのアニオン分析カラム
を装着し、分析カラムと電気伝導度検出器の間に長さ２
ｍ、内径０．５ｍｍのテフロン配管を設け、その中間位
置に対イオン交換体を含有する反応溶液を導入するＴ字
型テフロン配管を設けたクロマト分析装置を使用した。
液するデユアルポンプ（東ソ−製ＣＣＰＭ型）に試料注
入部を有しかつ電気伝導度検出器を内臓したカラム恒温
槽（東ソ−製ＩＣ−８０１０）を使用し、分離カラムと
して長さ５ｃｍ、内径４．６ｍｍのアニオン分析カラム
を装着し、分析カラムと電気伝導度検出器の間に長さ２
ｍ、内径０．５ｍｍのテフロン配管を設け、その中間位
置に対イオン交換体を含有する反応溶液を導入するＴ字
型テフロン配管を設けたクロマト分析装置を使用した。
【００２１】なお、反応溶液の調製は、酸型のポリスチ
レンスルホン酸イオン交換体を、２Ｎ−ＨＣｌ溶液にて
１０％の溶液とし、１．０μｍのミクロフィルタ−でろ
過した後、そのろ液を分画分子量１００万の限外濾過膜
を用いて、低分子物質を除去し、超純水にて繰り返し洗
浄した後、純水にて濃度１％の反応溶液とした。この反
応溶液中のポリスチレンスルホン酸イオン交換体の分子
量は１００万〜３００万であった。
レンスルホン酸イオン交換体を、２Ｎ−ＨＣｌ溶液にて
１０％の溶液とし、１．０μｍのミクロフィルタ−でろ
過した後、そのろ液を分画分子量１００万の限外濾過膜
を用いて、低分子物質を除去し、超純水にて繰り返し洗
浄した後、純水にて濃度１％の反応溶液とした。この反
応溶液中のポリスチレンスルホン酸イオン交換体の分子
量は１００万〜３００万であった。
【００２２】溶離液として２．６ｍＭＮａＨＣＯ3 と
１．０ｍＭＮａ2 ＣＯ3 の混合水溶液を使用して流速
１．０ｍｌ／ｍｉｎで通液し、上記反応溶液を流速１．
０ｍｌ／ｍｉｎで通液したときの電気伝導度検出器での
バッククラウンド伝導度は３９２μＳ／ｃｍであった。
１．０ｍＭＮａ2 ＣＯ3 の混合水溶液を使用して流速
１．０ｍｌ／ｍｉｎで通液し、上記反応溶液を流速１．
０ｍｌ／ｍｉｎで通液したときの電気伝導度検出器での
バッククラウンド伝導度は３９２μＳ／ｃｍであった。
【００２３】実施例２ ポリスチレンスルホン酸イオン交換体のかわりに分子量
が１００万〜２５０万のポリビニルスルホン酸イオン交
換体を使用した以外は実施例１と同様にしてバッククラ
ウンド伝導度を測定したところ４３３μＳ／ｃｍであっ
た。
が１００万〜２５０万のポリビニルスルホン酸イオン交
換体を使用した以外は実施例１と同様にしてバッククラ
ウンド伝導度を測定したところ４３３μＳ／ｃｍであっ
た。
【００２４】実施例３ ポリスチレンスルホン酸イオン交換体のかわりに分子量
が１００万〜２５０万のポリアクリル酸イオン交換体を
使用した以外は実施例１と同様にしてバッククラウンド
伝導度を測定したところ４２５μＳ／ｃｍであった。
が１００万〜２５０万のポリアクリル酸イオン交換体を
使用した以外は実施例１と同様にしてバッククラウンド
伝導度を測定したところ４２５μＳ／ｃｍであった。
【００２５】実施例４ ポリスチレンスルホン酸イオン交換体のかわりに分子量
が１００万〜２５０万平均粒径が０．１μｍのスルホン
酸型ポリスチレンゲルイオン交換体を使用した以外は実
施例１と同様にしてバッククラウンド伝導度を測定した
ところ１５μＳ／ｃｍであった。また、７種の標準イオ
ンを用いて分析したときに得られたクロマトグラムを図
２に示す。
が１００万〜２５０万平均粒径が０．１μｍのスルホン
酸型ポリスチレンゲルイオン交換体を使用した以外は実
施例１と同様にしてバッククラウンド伝導度を測定した
ところ１５μＳ／ｃｍであった。また、７種の標準イオ
ンを用いて分析したときに得られたクロマトグラムを図
２に示す。
【００２６】
【図２】
【００２７】実施例５ ポリスチレンスルホン酸イオン交換体のかわりに分子量
分布が１００万〜２５０万平均粒径が０．１μｍのカル
ボン酸型ポリアクリレートゲルイオン交換体を使用した
以外は実施例１と同様にしてバッククラウンド伝導度を
測定したところ２８μＳ／ｃｍであった。
分布が１００万〜２５０万平均粒径が０．１μｍのカル
ボン酸型ポリアクリレートゲルイオン交換体を使用した
以外は実施例１と同様にしてバッククラウンド伝導度を
測定したところ２８μＳ／ｃｍであった。
【００２８】比較例１ 実施例１で用いた反応溶液のかわりに、硝酸、硫酸、ド
デシルベンゼンスルホン酸などの低分子量カチオン交換
体を用いた以外は、実施例１と同様の操作でバッククラ
ウンド伝導度を測定した。その結果、硝酸では、６１０
０μＳ／ｃｍ，硫酸では５２００μＳ／ｃｍ、ドデシル
ベンゼンスルホン酸では４２００μＳ／ｃｍの高伝導度
を示し、クロマトグラム上でのバックグランドが高く標
準イオンでの測定はできなかった。
デシルベンゼンスルホン酸などの低分子量カチオン交換
体を用いた以外は、実施例１と同様の操作でバッククラ
ウンド伝導度を測定した。その結果、硝酸では、６１０
０μＳ／ｃｍ，硫酸では５２００μＳ／ｃｍ、ドデシル
ベンゼンスルホン酸では４２００μＳ／ｃｍの高伝導度
を示し、クロマトグラム上でのバックグランドが高く標
準イオンでの測定はできなかった。
【００２９】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明の分
析方法によれば、溶出成分および溶離液中の対イオンを
効率よく除去するために、対イオン交換体を含有する反
応溶液液を合流せしめるだけで、目的イオンを高感度か
つ再現性よく定量できる。
析方法によれば、溶出成分および溶離液中の対イオンを
効率よく除去するために、対イオン交換体を含有する反
応溶液液を合流せしめるだけで、目的イオンを高感度か
つ再現性よく定量できる。
【図１】本発明方法を実施するための分析装置の一実施
態様を示す構成図である。
態様を示す構成図である。
【図２】実施例４で得られた７種の標準イオンによるク
ロマトグラムである。
ロマトグラムである。
Claims (1)
- 【請求項１】 イオンを含有する試料溶液を分離カラム
に通して該イオンを分離した後、分子量が１００万以上
または粒径が１．０μｍ以下の対イオン交換体を含有す
る反応溶液と反応させて、電気伝導度検出器で該イオン
を測定することを特徴とするイオンの分析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31136091A JP3221020B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | イオンの分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31136091A JP3221020B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | イオンの分析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05126810A true JPH05126810A (ja) | 1993-05-21 |
| JP3221020B2 JP3221020B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=18016229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31136091A Expired - Fee Related JP3221020B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | イオンの分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3221020B2 (ja) |
-
1991
- 1991-10-31 JP JP31136091A patent/JP3221020B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3221020B2 (ja) | 2001-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |