JPH05163591A - 水処理用ポリマー及び水処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】スケール防止能又は腐食抑制能を有する水処理
用ポリマーを蛍光物質で標識化した水処理用ポリマーを
提供し、さらにそれを水中に添加し、その蛍光物質濃度
を測定することにより水処理用ポリマーの水中の濃度を
調節する水処理方法を提供する。 【目的】水中の該ポリマー濃度を極めて簡便にかつ正確
に、しかも迅速に測定することができ、その結果、水中
のポリマーの最適添加量に調節することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水処理用ポリマー及び
前記水処理用ポリマーを水中に添加する水処理方法の改
良に関するものである。さらに詳しくいえば、本発明
は、蛍光物質で標識（ラベル）化した水処理用ポリマー
及び前記ポリマーを水中に添加し、その蛍光物質濃度を
測定することにより、水中の該ポリマーの添加量を調節
する水処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ボイラ用水、冷却用水等として大
量の工業用水が使用されている。冷却水を例にとれば、
冷却水は種々の産業分野、例えば化学産業や鉄鋼産業な
どにおいて、間接的又は直接的に被処理物を冷却する目
的で多量に使用されているが、水資源の不足や有効利用
の観点から、冷却用水の使用量を節減するための種々の
方式が用いられている。この冷却用水の節減方式として
は、例えば開放循環式冷却水系の高濃縮運転下における
強制ブロー水量の節減など、冷却用水の高度利用方式が
知られている。しかしながら、このような冷却用水の高
度利用方式を実施した場合には、溶存塩類の濃縮などに
より、循環冷却水の水質が悪化し、冷却水系で発生する
腐食やスケールなど、水に起因する障害の発生が激しく
なるなど、好ましくない事態を招来する。ボイラ用水に
ついても同様の問題がある。このような障害の発生を防
止するために、従来各種の水処理剤が用いられており、
また、近年、ある種のポリマーなどの有機合成物質がス
ケール形成の防止や腐食抑制に対して有効に作用するこ
とが明らかとなり、スケール防止剤や腐食抑制剤として
広く使用されるようになってきた。現在、スケール防止
用又は腐食抑制用ポリマーとして、例えばアクリル酸系
ポリマー、マレイン酸系ポリマー、アクリルアミド系ポ
リマーなどが用いられている。これらのスケール防止用
又は腐食抑制用ポリマーは、通常固形分換算で１〜１０
０mg／リットル程度の添加量で効果を発揮することが認
められている。このようなポリマーを用いる場合、その
スケール防止効果などを効率よく発揮させるためには、
水中のポリマー濃度が重要な因子となる。ところが、水
に添加された水処理用ポリマーは、前記したように冷却
水等の高濃縮運転下では冷却水中の溶存塩類のイオンバ
ランスがスケール化などによって変化するため、沈殿す
る場合があり、したがって、外部から添加されたポリマ
ーの量が水中に保持されているとは限らない。このよう
な状況下、従来、前記ポリマーの濃度を測定する方法と
しては、例えば比色法、比濁法、リチウム法、あるいは
蛍光トレーサー法（特開平２−１１５０９３号公報、特
開平２−１１５６９７号公報）などが知られている。し
かしながら、比色法や比濁法においては、自動化が困難
であり、通常手動分析が行われているが、この場合分析
に著しく時間を要するという問題が生じるし、たとえ自
動化できたとしても、測定に時間がかかるのを免れない
などの欠点がある。一方、リチウム法や蛍光トレーサー
法においては、測定自体は短時間でできるが、ポリマー
そのものについて測定する方法ではなく、間接的な方法
であり、したがってポリマー投入濃度の管理はできるも
のの、例えば過剰濃縮やスケール付着の有無により該ポ
リマーの消費量が大幅に変わるが、この消費量に関して
は濃度が測定できないため、わからないという欠点があ
る。凝集剤であるポリアクリルアミドに蛍光物質を導入
する方法は米国特許公報４８１３９７３号により公知で
あるが、水処理用の防食剤やスケール防止剤であるポリ
マーへの適用は記載されていない。

【０００３】

【発明の解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、水中に添加された水処理用ポリマー濃度
そのものを、簡便にかつ正確に、しかも迅速に測定する
ことができる水処理用ポリマー及びその濃度を測定する
ことにより添加量を調節する方法を提供することを目的
としてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、水処理用ポリ
マーを蛍光物質で標識化すること、及びこのような水処
理用ポリマーを水中に添加する前に、あらかじめ蛍光物
質で標識化しておいてから、水中に添加し、該蛍光物質
の濃度を測定することにより、その目的を達成しうるこ
とを見い出し、この知見に基づいて本発明を完成するに
至った。すなわち、本発明は、スケール防止能又は腐食
抑制能を有する水処理用ポリマーであって、蛍光物質に
より標識化されていることを特徴とする水処理用ポリマ
ー、及び水中に添加された前記水処理用ポリマーの濃度
をその蛍光物質濃度を測定することにより求め、その添
加量を調節することを特徴とする水処理方法を提供する
ものである。

【０００５】以下、本発明を詳細に説明する。本発明方
法において用いられるスケール防止能又は腐食抑制能を
有する水処理用ポリマー自体としては、種々の官能基を
もつ重合性二重結合を有する単量体の単独重合体や共重
合体を挙げることができる。前記単量体としては、例え
ばアクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、メタクリル酸
などのカルボキシル基含有化合物又はその塩、ビニルス
ルホン酸、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸など
のスルホン酸基含有化合物又はその塩、２−ヒドロキシ
エチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、グリセリロモノア
リルエーテル（ＧＭＡＥ）などのヒドロキシル基含有化
合物、アクリルアミド、メタクリルアミドなどのアミド
基含有化合物、２−アクリルアミド−２−メチルプロパ
ンスルホン酸（ＡＭＰＳ）などのアミド基とスルホン酸
基とを含有する化合物又はその塩、３−アリロキシ−２
−ヒドロキシプロパンスルホン酸（ＨＡＰＳ）などのヒ
ドロキシ基とスルホン酸基とを含有する化合物又はその
塩、さらにはアクリル酸メチル、イソブチレン、アミレ
ンなどが挙げられる。これらの単量体は単独で重合させ
てもよいし、２種以上を組み合わせて共重合させてよ
く、あるいは共重合可能なその他の単量体と共重合させ
てもよい。

【０００６】これらのうち、水処理用ポリマー自体とし
ては、ポリマレイン酸、マレイン酸とアクリル酸の共重
合体、アクリル酸とアリルスルホン酸の共重合体、マレ
イン酸とイソブチレンの共重合体、マレイン酸とアミレ
ンの共重合体、マレイン酸とスチレンスルホン酸の共重
合体、ポリアクリル酸、アクリル酸とヒドロキシエチル
メタクリレートの共重合体、アクリル酸とヒドロキエチ
ルメタクリレートとアクリル酸メチルの三元共重合体、
アクリル酸と３−アリロキシ−２−ヒドロキシプロパン
スルホン酸の共重合体、アクリル酸とビニルスルホン酸
の共重合体及びこれらの塩が好ましく、特にポリマレイ
ン酸、ポリアクリル酸、アクリル酸とヒドロキエチルメ
タクリレートとアクリル酸メチルの三元共重合体、アク
リル酸と３−アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンスル
ホン酸の共重合体及びこれらの塩が好ましい。本発明方
法において用いられる冷却水処理用ポリマー自体の分子
量は、特に限定されるものではないが、通常数平均分子
量が５００〜３０,０００であり、好ましくは５００〜
１０,０００である。

【０００７】一方、前記ポリマーを標識化するのに用い
られる蛍光物質としては、官能基を有しないものとして
は、例えばクマリン、アセナフチレン、フルオレセイ
ン、エオシン、アントラセン、ピレン、ペリレンなどが
挙げられ、種々の官能基を有するものとしては、例えば
ジベンゾスベレノール、ジヒドロキシクマリン、β−メ
チルウンベリフェロン、９−アントラセンメタノール、
キサントヒドロールなどのヒドロキシル基含有化合物、
アミノクマリン、アミノ化７−ヒドロキシ−４−メチル
クマリン、カルボヒドラジド、コハク酸ジヒドラジドな
どのアミノ基含有化合物、９−アントラセンプロピオン
酸、２−[４−(１−ピレン）］ブタノイルアミノプロペ
ノン酸などのカルボキシル基含有化合物、５−カルボキ
シフルオレセイン、６−カルボキシフルオレセインなど
のヒドロキシ基とカルボキシル基とを含有する化合物な
どが挙げられる。

【０００８】これらの蛍光物質は、標識化するのに用い
られるポリマーの種類に応じて適宜選ばれるが、クマリ
ン及びクマリン誘導体のクマリン類化合物が水中に含ま
れる蛍光物質の影響を受け難いので好ましく、特にクマ
リン、ジヒドロキシクマリンなどのヒドロキシル基含有
クマリン、６−アミノクマリンなどのアミノ基含有クマ
リンが好ましく、７−ヒドロキシクマリン、７−ヒドロ
キシ−４−メチルクマリン、７−ヒドロキシ−４−メチ
ル−アミノクマリンが最も好ましい。これらの蛍光物質
を用いて、前記ポリマーを標識化する方法としては、例
えばポリマーの官能基と蛍光物質の官能基との反応を利
用してポリマー中に蛍光物質を導入する方法や、ポリマ
ー製造時に、蛍光物質を反応系に加えて重合させる方法
などが用いられる。

【０００９】前者のポリマーの官能基と蛍光物質の官能
基との反応を利用する方法としては、例えば（１）ポリ
マーの官能基がカルボキシル基の場合は、蛍光物質とし
てアミノ基又はヒドロキシ基を有するものを用い、それ
ぞれアミド化又はエステル化反応を利用する方法、
（２）ポリマーの官能基がヒドロキシル基の場合は、蛍
光物質としてカルボキシル基を有するものを用い、エス
テル化反応を利用する方法、（３）ポリマーの官能基が
アミノ基の場合は、蛍光物質としてカルボキシル基を有
するものを用い、アミド化反応を利用する方法、（４）
ポリマーの官能基がアミド基の場合は、蛍光物質として
ヒドロキシル基を有するものを用い、エステル化反応を
利用する方法、などが挙げられる。

【００１０】一方、ポリマー製造中に、蛍光物質を反応
系に加えて重合させる方法においては、蛍光物質として
官能基を有しないもの及び官能基を有するもの、いずれ
も用いることができる。このような例としては、単量体
としてアクリル酸を用い、これに蛍光物質を加えて重合
させる方法［「マクロモレキュールズ（Ｍａｃｒｏｍｏ
ｌｅｃｕｌｅｓ）」第２２巻、第１１５９〜１１６５ペ
ージ（１９８９年）］及び「ポリマー（Ｐｏｌｙｍｅ
ｒ）」第２７巻、第７８３〜７９６ページ（１９８６
年）に準ずる方法］などが挙げられる。 また、蛍光物質の官能基の有無に拘わらず、蛍光物質に
予め例えばビニル基のような重合性基を導入した後重合
させる方法もある。このようにしてポリマーを標識化す
る場合、いずれの方法においても、ポリマーに対し、他
によって干渉されないあるいは干渉が小さい蛍光物質を
選ぶことが望ましい。本発明において使用する蛍光物質
中クマリン類化合物は、水中特に蛍光強度が極めて大き
いので好ましい。

【００１１】水処理用ポリマーへの標識化物質としての
蛍光物質の導入量は通常０.０１〜１０モル％、好まし
くは０.０５〜１モル％である。導入量が０.０１モル％
未満となると濃度測定が困難となり、一方１０モル％を
超えるとスケール防止能や腐食抑制能に悪影響がでる。
このようにして蛍光物質で標識化されたポリマーは、水
系へ単独添加してもよいし、標識化していないポリマー
と組み合わせて添加してもよい。標識化したポリマーと
標識化していないポリマーを組み合わせて用いる場合、
その使用割合は所望の測定感度に応じて適宜選ばれる。
蛍光物質で標識化されたポリマーの水系への添加量につ
いては、水中の全ポリマーの固形分濃度が１〜１００mg
／リットルになるように添加するのが望ましい。次に、
水処理方法の１例について説明すると、まず被測定水を
採取し、ろ過などにより不溶解分を除去したのち、ろ液
について、所定の波長に設定した分光蛍光光度計を用い
てその蛍光強度を測定し、あらかじめ作成しておいた検
量線から、ポリマー濃度を求める。次にこの結果を水処
理に最適な添加量と比較し、添加量を手動又は自動的に
調節する。

【００１２】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。 実施例１（１）６−アミノ−７−ヒドロキシ−４−メチルクマリ
ンの合成 ニトロ化 １リットルのビーカーに氷酢酸５００mlを入れ、撹拌し
ながら７−ヒドロキシ−４−メチルクマリンを少しずつ
０.０２５mol添加して溶解した。次に、このビーカーに
２０％硝酸を０.１２５mol加え、室温で所定時間撹拌し
た。その後、反応液を超純水に撹拌しながら滴下し、沈
澱を析出させた。さらに５分間撹拌を続けた後、静置
し、Ｎｏ.５Ｃのろ紙を用いて吸引ろ過し、沈澱を冷水
により洗浄した。沈澱は真空乾燥により恒量になるまで
乾燥した。

【００１３】アミノ化 上記ニトロ化により得られたニトロ化物０.００５molを
１００mlの比色管に入れ、９０℃恒温水槽中で加熱し、
撹拌した。次いで、撹拌しながら２８％アンモニア水を
少しずつ１５０ml添加して溶解させた。この添加の途中
で反応容器を５００mlコニカルビーカーに代えた。次
に、１０％ＦｅＳＯ₄・７Ｈ₂Ｏ水溶液を沈澱が黒くなる
まで添加した。沈澱が黒くなったところで、しばらく撹
拌を継続し、熱いままＮｏ.５Ｃのろ紙を用いて吸引ろ
過した。ろ液の液温が室温まで低下した後、冷蔵庫に入
れ、静置した。次に、この液をＮｏ.５Ｃのろ紙によ
り、吸引ろ過し、さらに、電熱器を用いてろ液を濃縮し
た。その後、再度熱いままＮｏ.５Ｃのろ紙を用いて吸
引ろ過し、ろ液の液温が室温まで低下した後、冷蔵庫に
入れ、静置した。この液をＮｏ.５Ｃのろ紙により吸引
ろ過し、得られた結晶を少量の冷水により、洗浄した。
この結晶を熱エチルアルコールに溶解し、熱いままＮ
ｏ.５Ｃのろ紙を用いて吸引ろ過した。ろ液を冷蔵庫で
静置させた後、真空乾燥により溶媒を除去し、その後恒
量になるまで乾燥した。

【００１４】（２）標識化ポリマーの製造 数平均分子量３１００のアクリル酸とヒドロキシエチル
メタクリル酸エステルとの共重合体ポリマー水溶液（３
０重量％）を固形分換算で１ｇとり、超純水６.３ml加
え、塩酸を用いてpHを４.７に調整した。次に、脱水剤
として水溶性のカルボジイミドである１−(３−ジメチ
ルアミノプロピル)−３−エチルカルボジイミドを０.０
２ｇ加えた後、直ちに６−アミノ−７−ヒドロキシ−４
−メチルクマリンを１９.１mg加えた。その後、室温で
３０分間撹拌しながら反応した。次に、この反応終了液
をイソプロピルアルコールとエチルアルコールとの混合
液（５０：５０）中に撹拌しながら滴下してポリマーを
析出させた。滴下終了後、さらに５分間撹拌を続けた
後、一昼夜静置し沈澱を沈降させた。得られた沈澱をＮ
ｏ.５Ｃのろ紙により吸引ろ過し、少量のエチルアルコ
ールで洗浄した。ろ紙上の沈澱は、１００mlビーカー中
にかきおとし、真空乾燥器で乾燥した。乾燥は、生成物
の重量を経時的に測定し、ほぼ恒量に達した時点で終了
した。その後、得られた生成物を秤量し、収量を求め
た。その結果、標識化ポリマー０.８３４ｇ（蛍光物質
０.１１モル％）を得た。なお、蛍光物質の反応率は、
沈澱剤中に溶解した未反応の蛍光物質濃度から計算して
求めたところ、１１.５％であった。

【００１５】（３）蛍光測定 前記のようにして標識化したポリマーを所定量秤量して
超純水中に溶解し、所定濃度のポリマー水溶液を調製し
た。また、冷却水による蛍光バックグラウンド測定に
は、現場でサンプリングした冷却水（pH８.８、濁度７.
０度、電気伝導率１,１８０μＳ／cm、Ｍアルカリ度２
２３mg／リットル、カルシウム硬度２２０mg／リット
ル、Ｆｅ０.２４mg／リットル、ＰＯ₄ ^3-６.１mg／リッ
トル、濃縮倍数５.６）を用い、これをＮｏ.５Ｃでろ過
して使用した。次に、前記のようにして調製した標識化
ポリマーの水溶液の蛍光測定を、分光蛍光光度計ＦＰ−
７７７型（日本分光工業(株)製）を用い、かつ１０mmの
石英セルを使用して行った。励起スペクトル及び蛍光ス
ペクトルを測定し、それぞれ３２５ｎｍ及び４５３ｎｍ
に設定し、この条件で測定した標識化ポリマーの固形分
濃度１０mg／リットルの蛍光強度は４５００であった。

【００１６】また、前記と同じ条件で、本ポリマーの最
適添加量が約１０mg／リットルである現場循環冷却水に
標識化ポリマーを１０mg／リットルになるように添加
し、この液を測定したところ、蛍光強度は約４９００で
あった。すなわち、冷却水の蛍光強度は、標識化したポ
リマーの固形分濃度が１０mg／リットルの場合の蛍光強
度の８％程度であり、標識化したポリマーの測定にはほ
とんど影響しないレベルであることが分かったが、必要
であれば冷却水自体の蛍光強度を測定し補正しても良
い。これらの結果から、標識化したポリマーを冷却水中
に１０mg／リットル程度添加し、その蛍光強度を測定す
ることにより、該ポリマー濃度を簡便にかつ正確に短時
間で求めうることが分かった。

【００１７】（４）濃度測定 以上の知見に基づいて標識化したポリマーを固形分濃度
で１０mg／リットルになるように冷却水中に添加し、こ
の試料について蛍光強度を測定し、あらかじめ作成して
おいた補正済検量線からポリマー濃度を求めたところ、
９.９mg／リットルであった。これは最適添加量である
ので何ら特別の処理は要しないことがわかった。なお、
この標識化した共重合体と標識化していない共重合体と
の性能をリン酸カルシウム析出抑制効果で比較したとこ
ろ、両者の性能は殆ど同じであることがわかった。

【００１８】実施例２ 実施例１の標識化ポリマーの製造工程において、６−ア
ミノ−７−ヒドロキシ−４−メチルクマリンを添加した
後の室温での反応時間３０分間を３時間に変えたこと以
外は実施例１と同様にして製造した。その結果、標識化
ポリマー０.８１０ｇ（蛍光物質０.０６モル％）を得
た。なお、反応率は６.１％であった。また、得られた
標識化ポリマーを用いて実施例１と同様の条件で蛍光強
度を測定した。この条件で測定した標識化ポリマーの固
形分濃度１０mg／リットルの蛍光強度は５２００であっ
た。すなわち、冷却水の蛍光強度は、標識化したポリマ
ーの固形分濃度が１０mg／リットルの場合の蛍光強度の
８％程度であり、標識化したポリマーの測定にはほとん
ど影響しないレベルであることが分かった。また、標識
化したポリマーを固形分濃度で１０mg／リットルになる
ように冷却水中に添加し、この試料について蛍光強度を
測定し、あらかじめ作成しておいた検量線からポリマー
濃度を求めたところ、９.９mg／リットルであった。

【００１９】実施例３ 実施例１の標識化ポリマーの製造工程において、６−ア
ミノ−７−ヒドロキシ−４−メチルクマリンを添加した
後の室温での反応時間３０分間を２４時間に変えたこと
以外は実施例１と同様にして製造した。その結果、標識
化ポリマー０.８０８ｇ（蛍光物質０.１１モル％）を得
た。なお、反応率は１０.５％であった。また、得られ
た標識化ポリマーを用いて実施例１と同様の条件で蛍光
強度を測定した。この条件で測定した標識化ポリマーの
固形分濃度１０mg／リットルの蛍光強度は４７００であ
った。すなわち、冷却水の蛍光強度は、標識化したポリ
マーの固形分濃度が１０mg／リットルの場合の蛍光強度
の８％程度であり、標識化したポリマーの測定にはほと
んど影響しないレベルであることが分かった。また、標
識化したポリマーを固形分濃度で１０mg／リットルにな
るように冷却水中に添加し、この試料について蛍光強度
を測定し、あらかじめ作成しておいた検量線からポリマ
ー濃度を求めたところ、９.９mg／リットルであった。

【００２０】実施例４ 数平均分子量３５００のポリアクリル酸ナトリウム水溶
液（４３.５％）を固形分換算で１ｇとり、超純水を６.
３ml加え、塩酸を用いてpHを４.７に調整した。次に、
脱水剤として、水溶性のカルボジイミドである１−(３
−ジメチルアミノプロピル)−３−エチルカルボジイミ
ドを０.０２ｇ加えた後、ただちに６−アミノ−７−ヒ
ドロキシ−４−メチルクマリンを１９.１mg加えた。そ
の後、室温で３０分間撹拌しながら反応した。次に、こ
の反応終了液をイソプロピルアルコールとエチルアルコ
ールとの混合液（５０：５０）に撹拌しながら滴下して
ポリマーを析出させた。滴下終了後、さらに５分間撹拌
を続けた後、一昼夜静置し沈殿を沈降させた。得られた
沈殿をＮｏ.５Ｃのろ紙により吸引ろ過し、少量のエチ
ルアルコールで洗浄した。ろ紙上の沈降は、１００mlビ
ーカー中にかきおとし、真空乾燥器で乾燥した。乾燥
は、生成物の重量を経時的に測定し、ほぼ恒量に達した
時点で終了した。その後、得られた標識化ポリマーを秤
量したところ、０.９ｇ得られたことがわかった。

【００２１】実施例５ 数平均分子量５０００のポリマレイン酸水溶液（５０
％）を固形分換算で１ｇとり、超純水を６.３ml加え、
水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを４.７に調整し
た。次に、脱水剤として、水溶性のカルボジイミドであ
る１−(３−ジメチルアミノプロピル)−３−エチルカル
ボジイミドを０.０２ｇ加えた後、ただちに６−アミノ
−７−ヒドロキシ−４−メチルクマリンを１９.１mg加
えた。その後、室温で３０分間撹拌しながら反応した。
次に、この反応終了液をイソプロピルアルコールとエチ
ルアルコールとの混合液（５０：５０）に撹拌しながら
滴下してポリマーを析出させた。滴下終了後、さらに５
分間撹拌を続けた後、一昼夜静置し沈殿を沈降させた。
得られた沈殿をＮｏ.５Ｃのろ紙により吸引ろ過し、少
量のエチルアルコールで洗浄した。ろ紙上の沈降は、１
００mlビーカー中にかきおとし、真空乾燥器で乾燥し
た。乾燥は、生成物の重量を経時的に測定し、ほぼ恒量
に達した時点で終了した。その後、得られた標識化ポリ
マーを秤量したところ、０.８ｇ得られたことがわかっ
た。

【００２２】実施例６ 実施例１で得られた標識化ポリマーを超純水に溶解し、
固形分濃度で５mg／リットルになるようにポリマー水溶
液を調製した。ここでpHは、ホウ酸緩衝液を添加し、
８.５になるように設定した。この溶液を、室温、８０
℃、１０５℃条件下で静置し、それぞれの温度における
蛍光強度の経時変化を調べた（８０℃、１０５℃条件
は、恒温乾燥器を使用し、その中に試料を入れた。な
お、いずれも遮光した。）。結果を第１表に示す。この
結果から、このポリマーはボイラー水系などでも十分通
用可能であることがわかる。

【００２３】第１表 各温度におけるラベル化ポリマー
の室内安定性試験結果 注１）８０℃、１０５℃条件のものは、溶液を室温まで
下げてから測定した。

【００２４】実施例７（１）標識化ポリマーの製造 数平均分子量約２万のポリアクリルアミド１ｇを、超純
水２５mlと氷酢酸１００mlとの混合溶液中に加えて撹拌
し、溶解したのち、これに、撹拌しながら、あらかじめ
キサントヒドロール２００mgを氷酢酸１０ml中に溶解し
たものを加え、次いで、この混合溶液に光があたらない
ように容器をアルミホイルでおおい、その後室温で４８
時間以上撹拌し、反応を行った。次に、この反応終了液
を１リットルのメタノール中に滴下してポリマーを析出
させたのちろ過し、次いで得られたポリマーを超純水に
再溶解したのち、この溶液を再度１リットルのメタノー
ル中に滴下してポリマーを析出させた。続いてこれをろ
過し、得られたポリマーを一晩真空デシケータ中で真空
乾燥して、標識化ポリマー０.１５ｇ（蛍光物質０.４８
モル％）を得た。

【００２５】（２）蛍光測定 前記のようにして標識化したポリマーを所定量秤量して
超純水中に溶解し、所定濃度のポリマー水溶液を調製し
た。また、冷却水による蛍光バックグラウンド測定に
は、現場でサンプリングした冷却水（pH８.８、濁度４.
５度、電気伝導率１,３４０μＳ／cm、Ｍアルカリ度１
９０mg／リットル、カルシウム硬度３００mg／リット
ル、Ｆｅ０.５０mg／リットル、ＰＯ₄ ^3-７.１mg／リッ
トル、濃縮倍数８.３）を用い、これをＮｏ.５Ｃでろ過
して使用した。次に、前記のようにして調製した標識化
ポリマーの水溶液の蛍光測定を、分光蛍光光度計Ｆ−４
０１０型（日立製作所(株)製）を用い、かつ１０mmの石
英セルを使用して行った。励起スペクトル及び蛍光スペ
クトルを測定し、それぞれ２４１ｎｍ及び５９２ｎｍに
設定し、この条件で測定した標識化ポリマーの固形分濃
度１０mg／リットルの蛍光強度は５０.６であった。

【００２６】また、前記と同じ条件で、現場循環冷却水
の蛍光バックグランドを測定したところ、ろ過なしで
１.６、ろ過したもので１.３であった。すなわち、冷却
水の蛍光強度は、標識化したポリマーの固形分濃度が１
０mg／リットルの場合の蛍光強度の３％程度であり、標
識化したポリマーの測定にはほとんど影響しないレベル
であることが分かった。これらの結果から、標識化した
ポリマーを冷却水中に１０mg／リットル程度添加し、そ
の蛍光強度を測定することにより、該ポリマー濃度を簡
便にかつ正確に短時間で求めうることが分かった。

【００２７】（３）濃度測定 以上の知見に基づいて標識化したポリマーを固形分濃度
で１０mg／リットルになるように冷却水中に添加し、こ
の試料について蛍光強度を測定し、あらかじめ作成して
おいた検量線からポリマー濃度を求めたところ、９.９m
g／リットルであった。

【００２８】

【発明の効果】本発明の水処理用ポリマー及び水処理方
法は、水処理用ポリマーとしてあらかじめ蛍光物質で標
識化したポリマーとし、また、このものを水中に添加
し、水中の該蛍光物質の濃度を測定することにより、ポ
リマーそのものの濃度を求め添加量を調節する方法であ
って、従来の方法に比べて、極めて簡単にかつ正確に、
しかも迅速に水中のポリマー濃度を求めることができる
ので、冷却水系やボイラ水系の水処理管理を従来にまし
て十分行うことができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スケール防止能又は腐食抑制能を有する水
   処理用ポリマーであって、蛍光物質により標識化されて
   いることを特徴とする水処理用ポリマー。
2. 【請求項２】水中に添加された水処理用ポリマーの濃度
   を測定するに当たり、あらかじめ該ポリマーを蛍光物質
   で標識化しておき、その蛍光物質濃度を測定することに
   より水中のポリマー濃度を測定し、水中への水処理用ポ
   リマーの添加量を調節することを特徴とする水処理方
   法。