JPH0534287A - 放射性ガラスの発光分光分析方法 - Google Patents
放射性ガラスの発光分光分析方法Info
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- JPH0534287A JPH0534287A JP3209816A JP20981691A JPH0534287A JP H0534287 A JPH0534287 A JP H0534287A JP 3209816 A JP3209816 A JP 3209816A JP 20981691 A JP20981691 A JP 20981691A JP H0534287 A JPH0534287 A JP H0534287A
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- graphite cup
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 化学的な試料の分解処理操作を必要とせず
に、ガラスを直接、精度よく且つ迅速に分析でき、ナト
リウムの定量も可能となるようにする。 【構成】 放射性ガラスの粉末試料を分散媒体中に均一
に分散させ、懸濁した分散媒体の一部を黒鉛カップに秤
取り、加熱して分散媒体を蒸発させて黒鉛カップ中に微
少量のガラス試料を残留させる。その黒鉛カップを誘導
結合プラズマ中に直接導入して励起発光させ、検出した
発光スペクトルからガラス中の成分を定量する。分散媒
体としては１％エチルアルコール溶液が好適である。
に、ガラスを直接、精度よく且つ迅速に分析でき、ナト
リウムの定量も可能となるようにする。 【構成】 放射性ガラスの粉末試料を分散媒体中に均一
に分散させ、懸濁した分散媒体の一部を黒鉛カップに秤
取り、加熱して分散媒体を蒸発させて黒鉛カップ中に微
少量のガラス試料を残留させる。その黒鉛カップを誘導
結合プラズマ中に直接導入して励起発光させ、検出した
発光スペクトルからガラス中の成分を定量する。分散媒
体としては１％エチルアルコール溶液が好適である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体直接導入プラズマ
分析装置による放射性ガラスの発光分光分析方法に関す
る。更に詳しく述べると、化学的な溶解処理を行うこと
無くセル内で微少量の放射性ガラスを高精度でサンプリ
ングでき、それを直接誘導結合プラズマ中に導入するこ
とにより、ガラス中の目的成分を定量する発光分光分析
方法に関するものである。
分析装置による放射性ガラスの発光分光分析方法に関す
る。更に詳しく述べると、化学的な溶解処理を行うこと
無くセル内で微少量の放射性ガラスを高精度でサンプリ
ングでき、それを直接誘導結合プラズマ中に導入するこ
とにより、ガラス中の目的成分を定量する発光分光分析
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガラス固化体中のナトリウムは、高レベ
ル放射性廃液のガラス固化プロセスにおけるガラス溶融
時の高温粘性や、地層処分環境における固化体の浸出特
性に大なき影響を及ぼすことから、規格によってその含
有率が厳しく管理される。このためホットセル（高放射
性物質を安全に取り扱えるように設けられた一区画）内
でのナトリウム分析は、地層処分技術開発や固化体の品
質管理技術を確立する上で極めて重要である。
ル放射性廃液のガラス固化プロセスにおけるガラス溶融
時の高温粘性や、地層処分環境における固化体の浸出特
性に大なき影響を及ぼすことから、規格によってその含
有率が厳しく管理される。このためホットセル（高放射
性物質を安全に取り扱えるように設けられた一区画）内
でのナトリウム分析は、地層処分技術開発や固化体の品
質管理技術を確立する上で極めて重要である。
【０００３】一般にガラス中のナトリウムの定量は、フ
ッ化水素酸、塩酸、過塩素酸などの混酸で試料を溶解し
た後、炎光光度法、原子吸光光度法、誘導結合プラズマ
（ＩＣＰ）発光分析法によって行える。しかし高放射性
物質を取り扱うホットセルでは、これらの腐食性薬品の
使用は禁止されているため適用できない。また上記のう
ち炎光光度法と原子吸光光度法はセル内分析法としては
未開発である。
ッ化水素酸、塩酸、過塩素酸などの混酸で試料を溶解し
た後、炎光光度法、原子吸光光度法、誘導結合プラズマ
（ＩＣＰ）発光分析法によって行える。しかし高放射性
物質を取り扱うホットセルでは、これらの腐食性薬品の
使用は禁止されているため適用できない。また上記のう
ち炎光光度法と原子吸光光度法はセル内分析法としては
未開発である。
【０００４】ホットセル内でのガラス固化体の成分定量
法としては、試料をナトリウム系融剤（例えば過酸化ナ
トリウム、炭酸ナトリウムなど）で溶融し溶液化した
後、直流プラズマ（ＤＣＰ）発光分光分析法やＩＣＰ発
光分光分析法などの光分析法を応用することが有効であ
り、前者は既に高放射性物質の分析技術として実用化さ
れている。
法としては、試料をナトリウム系融剤（例えば過酸化ナ
トリウム、炭酸ナトリウムなど）で溶融し溶液化した
後、直流プラズマ（ＤＣＰ）発光分光分析法やＩＣＰ発
光分光分析法などの光分析法を応用することが有効であ
り、前者は既に高放射性物質の分析技術として実用化さ
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記の方法で
は、ガラスをアルカリ溶融するために融剤として加える
ナトリウムによって汚染され、試料中のナトリウム量を
正確に定量することができない欠点がある。
は、ガラスをアルカリ溶融するために融剤として加える
ナトリウムによって汚染され、試料中のナトリウム量を
正確に定量することができない欠点がある。
【０００６】ところでＤＣＰやＩＣＰなどのプラズマ発
光分光分析法は、もともと溶液試料の分析を目的に開発
された分析手法であり、通常、溶液試料をネブライザと
呼ばれる気化装置で霧状にしてプラズマ中に導入し、試
料中の元素を励起発光させる方法が採られている。しか
し近年、このプラズマ発光分光分析法の応用範囲拡大と
高感度化を狙い、黒鉛カップ中に溶液試料を注入して乾
燥させた後、直接、ＩＣＰに導入する方法が研究されて
いる。この方法は、黒鉛カップ直接導入ＩＣＰ法（ＤＩ
−ＩＣＰ法）と呼ばれ、前者のネブライザ法と比較し
て、大量の試料をＩＣＰに導入できる、酸濃度や塩
濃度などの影響が少ない、試料量が僅かでよいなどの
利点がある。
光分光分析法は、もともと溶液試料の分析を目的に開発
された分析手法であり、通常、溶液試料をネブライザと
呼ばれる気化装置で霧状にしてプラズマ中に導入し、試
料中の元素を励起発光させる方法が採られている。しか
し近年、このプラズマ発光分光分析法の応用範囲拡大と
高感度化を狙い、黒鉛カップ中に溶液試料を注入して乾
燥させた後、直接、ＩＣＰに導入する方法が研究されて
いる。この方法は、黒鉛カップ直接導入ＩＣＰ法（ＤＩ
−ＩＣＰ法）と呼ばれ、前者のネブライザ法と比較し
て、大量の試料をＩＣＰに導入できる、酸濃度や塩
濃度などの影響が少ない、試料量が僅かでよいなどの
利点がある。
【０００７】ところが上記のようなＤＩ−ＩＣＰ法で
は、従来の直流アーク発光分光分析法（ＤＣＡ）でみら
れる分別蒸発（試料の化学的形態や組成の影響により蒸
発・発光特性が変化する現象）によって定量性や分析精
度に影響を受けるため、この方法で固体試料を分析する
ためには、導入する試料量をμｇオーダーに規制し、定
量性を確保する必要がある。しかしセル内の遠隔操作で
μｇオーダーの放射性ガラス試料を精度よくサンプリン
グする技術は未だ確立されていない。化学天秤などでそ
のような極く微量のガラス粉末を正確に秤量することは
不可能である。
は、従来の直流アーク発光分光分析法（ＤＣＡ）でみら
れる分別蒸発（試料の化学的形態や組成の影響により蒸
発・発光特性が変化する現象）によって定量性や分析精
度に影響を受けるため、この方法で固体試料を分析する
ためには、導入する試料量をμｇオーダーに規制し、定
量性を確保する必要がある。しかしセル内の遠隔操作で
μｇオーダーの放射性ガラス試料を精度よくサンプリン
グする技術は未だ確立されていない。化学天秤などでそ
のような極く微量のガラス粉末を正確に秤量することは
不可能である。
【０００８】本発明の目的は、上記のような従来技術の
欠点を解消し、化学的な試料の分解処理操作を必要とせ
ずに、ガラスを直接、精度よく且つ迅速に分析でき、ナ
トリウムの定量も可能となる方法を提供することであ
る。
欠点を解消し、化学的な試料の分解処理操作を必要とせ
ずに、ガラスを直接、精度よく且つ迅速に分析でき、ナ
トリウムの定量も可能となる方法を提供することであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、放射性ガラス
の粉末試料を分散媒体中に均一に分散させ、懸濁した分
散媒体の一部を黒鉛カップに秤取り、加熱して分散媒体
を蒸発させて黒鉛カップ中に微少量のガラス試料を残留
させ、その黒鉛カップを誘導結合プラズマ中に直接導入
して励起発光させ、検出した発光スペクトルからガラス
中の成分を定量するようにした放射性ガラスの発光分光
分析方法である。
の粉末試料を分散媒体中に均一に分散させ、懸濁した分
散媒体の一部を黒鉛カップに秤取り、加熱して分散媒体
を蒸発させて黒鉛カップ中に微少量のガラス試料を残留
させ、その黒鉛カップを誘導結合プラズマ中に直接導入
して励起発光させ、検出した発光スペクトルからガラス
中の成分を定量するようにした放射性ガラスの発光分光
分析方法である。
【００１０】実際には、試料粉末を分散媒体中に入れ、
スターラを用いて攪拌して均一に分散させ、その攪拌動
作中もしくは攪拌動作直後に、懸濁した分散媒体の一定
容積を黒鉛カップに秤取る。また使用する分散媒体とし
ては、濃度約１％のエチルアルコール溶液が好適であ
る。
スターラを用いて攪拌して均一に分散させ、その攪拌動
作中もしくは攪拌動作直後に、懸濁した分散媒体の一定
容積を黒鉛カップに秤取る。また使用する分散媒体とし
ては、濃度約１％のエチルアルコール溶液が好適であ
る。
【００１１】ＩＣＰのプラズマは、高周波電場によって
励起された電離気体であり、高周波電場中に高周波誘導
を引き起こす物質の存在はプラズマの持続、安定に影響
を与える。従って試料導入部の材料として金属は使用で
きない。また高温強度を有する高純度物質が必要であ
る。これらの理由から黒鉛カップを使用している。形状
については特に制限はないが、プラズマの持続、安定に
影響がなく、必要とする容積を確保できればよい。
励起された電離気体であり、高周波電場中に高周波誘導
を引き起こす物質の存在はプラズマの持続、安定に影響
を与える。従って試料導入部の材料として金属は使用で
きない。また高温強度を有する高純度物質が必要であ
る。これらの理由から黒鉛カップを使用している。形状
については特に制限はないが、プラズマの持続、安定に
影響がなく、必要とする容積を確保できればよい。
【００１２】一般的なＤＩ−ＩＣＰ法では、液体試料を
入れた黒鉛カップをプラズマトーチのプラズマ炎から離
れた低温度部分（下部）で一旦停止させ、溶媒を蒸発さ
せた後、再び黒鉛カップを上昇させてプラズマ中に挿入
する方法が採られている。その理由は、ＩＣＰのプラズ
マ温度は約6000℃と言われ、液体の直接導入によって生
じる突沸や飛散、あるいはプラズマ温度の急激な低下に
よる分析誤差を避けるためである。しかし本発明では赤
外線ランプやホットプレートなど別の加熱装置を用いて
分散媒体を蒸発させるのが好ましい。その理由は、実験
段階でトーチ内での乾燥中にナトリウムの蒸発損失が確
認され、温度制御が必要なことが判明したからである。
入れた黒鉛カップをプラズマトーチのプラズマ炎から離
れた低温度部分（下部）で一旦停止させ、溶媒を蒸発さ
せた後、再び黒鉛カップを上昇させてプラズマ中に挿入
する方法が採られている。その理由は、ＩＣＰのプラズ
マ温度は約6000℃と言われ、液体の直接導入によって生
じる突沸や飛散、あるいはプラズマ温度の急激な低下に
よる分析誤差を避けるためである。しかし本発明では赤
外線ランプやホットプレートなど別の加熱装置を用いて
分散媒体を蒸発させるのが好ましい。その理由は、実験
段階でトーチ内での乾燥中にナトリウムの蒸発損失が確
認され、温度制御が必要なことが判明したからである。
【００１３】
【作用】粉末試料を分散媒体中に均一に分散させ、懸濁
した分散媒体の一定容積を秤取ることによって、自動天
秤では計量不可能なμｇオーダーの正確なサンプリング
が可能となり、また微細な黒鉛カップ中への試料の充填
が容易に行えるようになる。これによってＤＩ−ＩＣＰ
法による発光分光分析が可能となる。
した分散媒体の一定容積を秤取ることによって、自動天
秤では計量不可能なμｇオーダーの正確なサンプリング
が可能となり、また微細な黒鉛カップ中への試料の充填
が容易に行えるようになる。これによってＤＩ−ＩＣＰ
法による発光分光分析が可能となる。
【００１４】加熱して分散媒体を蒸発させると、黒鉛カ
ップへの注入状態によっても異なるが、殆どの場合、微
少量のガラス試料は黒鉛カップの底部及び側壁に堆積、
付着した状態となる。このようにガラスを入れた黒鉛カ
ップをプラズマの中心部分に挿入すると、ガラス試料は
高温のプラズマによって励起発光する。この発光スペク
トルを検出することで、目的成分の定量が行われる。
ップへの注入状態によっても異なるが、殆どの場合、微
少量のガラス試料は黒鉛カップの底部及び側壁に堆積、
付着した状態となる。このようにガラスを入れた黒鉛カ
ップをプラズマの中心部分に挿入すると、ガラス試料は
高温のプラズマによって励起発光する。この発光スペク
トルを検出することで、目的成分の定量が行われる。
【００１５】
【実施例】図１は本発明に係る放射性ガラスの発光分光
分析方法の一実施例を示す分析操作のフロー図である。
またここで用いる試料採取装置の構造を図２に、ＤＩ−
ＩＣＰ分析装置の概略を図３に示す。
分析方法の一実施例を示す分析操作のフロー図である。
またここで用いる試料採取装置の構造を図２に、ＤＩ−
ＩＣＰ分析装置の概略を図３に示す。
【００１６】試料採取装置は、図２に示すように、マグ
ネチックスターラ１０と、それに載置するビーカ１２
と、ビーカ１２内に入れる回転子１４、及びマイクロピ
ペット１６からなる。図１に示すように、まず試料を調
製する。ガラス試料を粉砕して３２５メッシュ以下に篩
別する。そのガラス粉末０．５ｇを正確に採取してビー
カ１２に入れると共に分散媒体を５０ｍｌ正確に添加す
る。分散媒体は１％エチルアルコール水溶液である。ビ
ーカ１２内に回転子１４を入れ、マグネチックスターラ
１０を駆動して攪拌し、均一に分散させる。次いで攪拌
動作中あるいは攪拌直後にマイクロピペット１６を用い
て懸濁した分散媒体２０μｌを分取し、黒鉛カップへ注
入する。そして赤外線ランプで１５分間加熱して分散媒
体を蒸発させ、ガラス粉末を乾燥させる。これによって
黒鉛カップ内に天秤では計量不可能な極く微量のガラス
試料を高精度で秤取ることができる。なお３２５メッシ
ュ以下に篩別した粉末を用いると、２００μｇの微量試
料を２％以下の精度で秤取ることができた。試料の秤取
り精度は、試料の粒径、即ち分散媒体中での試料粒子の
沈降速度に依存することから、精度を高めるにはできる
だけ微粉末に調整することが望ましい。また１％程度の
エチルアルコールの添加は、分散媒体の界面活性効果を
高め均一な試料分散に効果がある。
ネチックスターラ１０と、それに載置するビーカ１２
と、ビーカ１２内に入れる回転子１４、及びマイクロピ
ペット１６からなる。図１に示すように、まず試料を調
製する。ガラス試料を粉砕して３２５メッシュ以下に篩
別する。そのガラス粉末０．５ｇを正確に採取してビー
カ１２に入れると共に分散媒体を５０ｍｌ正確に添加す
る。分散媒体は１％エチルアルコール水溶液である。ビ
ーカ１２内に回転子１４を入れ、マグネチックスターラ
１０を駆動して攪拌し、均一に分散させる。次いで攪拌
動作中あるいは攪拌直後にマイクロピペット１６を用い
て懸濁した分散媒体２０μｌを分取し、黒鉛カップへ注
入する。そして赤外線ランプで１５分間加熱して分散媒
体を蒸発させ、ガラス粉末を乾燥させる。これによって
黒鉛カップ内に天秤では計量不可能な極く微量のガラス
試料を高精度で秤取ることができる。なお３２５メッシ
ュ以下に篩別した粉末を用いると、２００μｇの微量試
料を２％以下の精度で秤取ることができた。試料の秤取
り精度は、試料の粒径、即ち分散媒体中での試料粒子の
沈降速度に依存することから、精度を高めるにはできる
だけ微粉末に調整することが望ましい。また１％程度の
エチルアルコールの添加は、分散媒体の界面活性効果を
高め均一な試料分散に効果がある。
【００１７】ＤＩ−ＩＣＰ分析装置は、図３に示すよう
に、基本的には光源となるプラズマトーチ２０、高周波
コイル２２、結合器（図示せず）に加えて、集光レンズ
装置２４、光伝送用の光学ファイバ２６、分光器２８、
データ処理装置３０等を備えた従来公知のシステムであ
る。但し、試料導入装置（図示せず）やプラズマトーチ
などはセル内で遠隔操作できるような機構に改良されて
いる。全体が棒状をなす黒鉛カップ４０の上端カップ状
部分にガラス試料を入れる。黒鉛カップ４０は石英製絶
縁棒４２の上端に固定され、該石英製絶縁棒４２はリフ
トバー４４に取り付けられる。リフトバー４４は試料導
入装置によって上下動自在に支持され、それらによって
黒鉛カップ４０はプラズマトーチ２０内の所定の位置に
設置される。プラズマトーチ２０内には外側に冷却ガス
が、内側にはプラズマガス及びキャリアガスが導入され
るようになっている。黒鉛カップ４０に入れられている
ガラス試料がプラズマの中心部分に挿入されると、高温
のプラズマによって励起発光する。その発光信号は、集
光レンズ装置２４によって光学ファイバ２６に結合し、
分光器２８に導かれてナトリウムのスペクトル強度とし
て検出される。検出されたデータはデータ処理装置３０
で処理される。
に、基本的には光源となるプラズマトーチ２０、高周波
コイル２２、結合器（図示せず）に加えて、集光レンズ
装置２４、光伝送用の光学ファイバ２６、分光器２８、
データ処理装置３０等を備えた従来公知のシステムであ
る。但し、試料導入装置（図示せず）やプラズマトーチ
などはセル内で遠隔操作できるような機構に改良されて
いる。全体が棒状をなす黒鉛カップ４０の上端カップ状
部分にガラス試料を入れる。黒鉛カップ４０は石英製絶
縁棒４２の上端に固定され、該石英製絶縁棒４２はリフ
トバー４４に取り付けられる。リフトバー４４は試料導
入装置によって上下動自在に支持され、それらによって
黒鉛カップ４０はプラズマトーチ２０内の所定の位置に
設置される。プラズマトーチ２０内には外側に冷却ガス
が、内側にはプラズマガス及びキャリアガスが導入され
るようになっている。黒鉛カップ４０に入れられている
ガラス試料がプラズマの中心部分に挿入されると、高温
のプラズマによって励起発光する。その発光信号は、集
光レンズ装置２４によって光学ファイバ２６に結合し、
分光器２８に導かれてナトリウムのスペクトル強度とし
て検出される。検出されたデータはデータ処理装置３０
で処理される。
【００１８】本発明方法によるナトリウムの定量性を求
めると、図４のＡの検量線に示すように、酸化ナトリウ
ム含有量と発光強度は良好な直線相関を示す。横軸の酸
化ナトリウム含有率（％）は、フッ化水素酸、塩酸、硝
酸、過塩素酸の混酸によって分解した後、原子吸光光度
法で分析した化学分析値である。また従来の化学分析法
による定量値との整合性も良好で、表１に示すようにそ
の偏差率は±４％程度以下であり、繰り返し精度も±３
％程度であった。
めると、図４のＡの検量線に示すように、酸化ナトリウ
ム含有量と発光強度は良好な直線相関を示す。横軸の酸
化ナトリウム含有率（％）は、フッ化水素酸、塩酸、硝
酸、過塩素酸の混酸によって分解した後、原子吸光光度
法で分析した化学分析値である。また従来の化学分析法
による定量値との整合性も良好で、表１に示すようにそ
の偏差率は±４％程度以下であり、繰り返し精度も±３
％程度であった。
【表１】
【００１９】以下に、本発明におけるガラス試料の粒
径、攪拌方法、分散媒体、分散濃度、ＤＩ−ＩＣＰへの
試料導入量について検討した実験結果について述べる。
径、攪拌方法、分散媒体、分散濃度、ＤＩ−ＩＣＰへの
試料導入量について検討した実験結果について述べる。
【００２０】図４に１％エチルアルコール溶液中でのガ
ラス粉末の沈降速度の影響を示す。当然のことながら攪
拌停止後は、時間の経過と共にガラス粉末は沈降し定量
値は低下する。沈降の度合は篩別していない試料の方が
甚だしい。また攪拌停止後、暫く時間が経過してからの
サンプリングは誤差の原因となる。従ってより精度の高
いサンプリングは、攪拌中もしくは攪拌直後に行う必要
がある。
ラス粉末の沈降速度の影響を示す。当然のことながら攪
拌停止後は、時間の経過と共にガラス粉末は沈降し定量
値は低下する。沈降の度合は篩別していない試料の方が
甚だしい。また攪拌停止後、暫く時間が経過してからの
サンプリングは誤差の原因となる。従ってより精度の高
いサンプリングは、攪拌中もしくは攪拌直後に行う必要
がある。
【００２１】攪拌手段としてホモジナイザ（超音波振動
混合）とスターラ（回転混合）とを用いて、篩別なしの
試料と３２５メッシュ以下に篩別した試料について比較
実験を行った。結果を表２に示す。ここで使用した試料
は STD-1（酸化ナトリウム含有率１１．０％）、分散媒
体は１％エチルアルコール溶液、分散濃度は０．１ｇ／
５０ｍｌである。
混合）とスターラ（回転混合）とを用いて、篩別なしの
試料と３２５メッシュ以下に篩別した試料について比較
実験を行った。結果を表２に示す。ここで使用した試料
は STD-1（酸化ナトリウム含有率１１．０％）、分散媒
体は１％エチルアルコール溶液、分散濃度は０．１ｇ／
５０ｍｌである。
【表２】
両者は理論値（粉末が分散媒体中に均一に分散したと
仮定した時の値）に対して良好な分析値が得られた。し
かしホモジナイザによるデータは、正確さ及び再現性に
欠ける。また分散効果は試料粉末の粒径に依存すること
も分かった。これらのことから、精度の高いサンプリン
グを行うためには、試料を３２５メッシュ以下に篩別す
ると共に、分散媒体中の粉末をスターラによって攪拌
し、分散させることが望ましい。
仮定した時の値）に対して良好な分析値が得られた。し
かしホモジナイザによるデータは、正確さ及び再現性に
欠ける。また分散効果は試料粉末の粒径に依存すること
も分かった。これらのことから、精度の高いサンプリン
グを行うためには、試料を３２５メッシュ以下に篩別す
ると共に、分散媒体中の粉末をスターラによって攪拌
し、分散させることが望ましい。
【００２２】水とエチルアルコール（１〜１０％）を対
象とした分散媒体の試験結果を表３に示す。ここで使用
した試料は STD-1（酸化ナトリウム含有率１１．０％）
であり、並行５回測定の平均値である。
象とした分散媒体の試験結果を表３に示す。ここで使用
した試料は STD-1（酸化ナトリウム含有率１１．０％）
であり、並行５回測定の平均値である。
【表３】
溶液分散法における秤取りの再現精度は、試験に用い
た分散媒体の種類、組成には依存しない。秤取りの正確
さは、水、１％エチルアルコール溶液が優れていた。そ
こで前記実施例では正確さ、再現性の最も良い１％エチ
ルアルコール溶液を使用しているが水でもよい。エチル
アルコールの含有率を高くすると界面活性効果により分
散効果が高くなると考えられたが、表面張力の低下（濡
れ性が良くなる）によってサンプリングに負の誤差を生
じた。
た分散媒体の種類、組成には依存しない。秤取りの正確
さは、水、１％エチルアルコール溶液が優れていた。そ
こで前記実施例では正確さ、再現性の最も良い１％エチ
ルアルコール溶液を使用しているが水でもよい。エチル
アルコールの含有率を高くすると界面活性効果により分
散効果が高くなると考えられたが、表面張力の低下（濡
れ性が良くなる）によってサンプリングに負の誤差を生
じた。
【００２３】分散媒体中に装荷する試料量（固／液比）
の影響を調べたのが表４である。分散媒体は１％エチル
アルコール溶液である。ＤＩ−ＩＣＰ法のナトリウム分
析における検量線の勾配（Ｓ）で分析値の正確さを評価
し、検量線の相関係数（γ）で検量線のフィッティング
（乗り具合）すなわち分散の均一性（分散効率）を評価
した。なお発光強度（エリア）はピークの面積計算値
を、発光強度（ピーク）はピーク高さをデータとしてい
る。
の影響を調べたのが表４である。分散媒体は１％エチル
アルコール溶液である。ＤＩ−ＩＣＰ法のナトリウム分
析における検量線の勾配（Ｓ）で分析値の正確さを評価
し、検量線の相関係数（γ）で検量線のフィッティング
（乗り具合）すなわち分散の均一性（分散効率）を評価
した。なお発光強度（エリア）はピークの面積計算値
を、発光強度（ピーク）はピーク高さをデータとしてい
る。
【表４】
表４から分かるように、勾配が大きく、相関係数が優
れているのは、分散濃度を０．５ｇ／５０ｍｌとした場
合である。
れているのは、分散濃度を０．５ｇ／５０ｍｌとした場
合である。
【００２４】ＩＣＰ法はもともと微量元素分析を目的に
開発された方法であり、ｍｇあるいはｇオーダーの直接
分析には不向きである。ＩＣＰへ導入するナトリウムの
量をｍｇオーダーとした場合は、試料の化学形態や組成
の影響により、同一のナトリウム量にもかかわらず蒸発
・発光特性が変化（分別蒸発）し、分析誤差の要因とな
ることが分かった。２００μｇ装荷時の検量線と５ｍｇ
装荷時の検量線の例を、それぞれ図５のＡ，Ｂに示す。
なおＢ（試料採取量５ｍｇ）の場合は、塊状のガラス試
料を秤量したものである。この図５から明らかなよう
に、２００μｇ装荷時における検量線は良好な結果が得
られるが、５ｍｇ（塊状試料）装荷時には充分な定量性
が得られない。セル内の遠隔操作、あるいは一般の分析
操作においても２００μｇの試料粉末を化学天秤で取り
扱うことは不可能であるが、本発明方法では極微量の試
料を化学的な分解操作なしに正確に（２％以下の精度
で）採取できる。
開発された方法であり、ｍｇあるいはｇオーダーの直接
分析には不向きである。ＩＣＰへ導入するナトリウムの
量をｍｇオーダーとした場合は、試料の化学形態や組成
の影響により、同一のナトリウム量にもかかわらず蒸発
・発光特性が変化（分別蒸発）し、分析誤差の要因とな
ることが分かった。２００μｇ装荷時の検量線と５ｍｇ
装荷時の検量線の例を、それぞれ図５のＡ，Ｂに示す。
なおＢ（試料採取量５ｍｇ）の場合は、塊状のガラス試
料を秤量したものである。この図５から明らかなよう
に、２００μｇ装荷時における検量線は良好な結果が得
られるが、５ｍｇ（塊状試料）装荷時には充分な定量性
が得られない。セル内の遠隔操作、あるいは一般の分析
操作においても２００μｇの試料粉末を化学天秤で取り
扱うことは不可能であるが、本発明方法では極微量の試
料を化学的な分解操作なしに正確に（２％以下の精度
で）採取できる。
【００２５】なお上記の実施例ではナトリウムの分析に
ついて述べているが、対象元素はナトリウムに限られる
ものではなく、プラズマによって励起発光を生じる元素
は全て分析可能である。
ついて述べているが、対象元素はナトリウムに限られる
ものではなく、プラズマによって励起発光を生じる元素
は全て分析可能である。
【００２６】
【発明の効果】本発明は上記のように極微量のガラス粉
末試料を正確に黒鉛カップ内に採取できるため、ＤＩ−
ＩＣＰ法が使用でき、従来は不可能であった放射性ガラ
ス固化体中のナトリウムの定量が可能となる。本発明で
は化学的な試料溶解処理を行っていないため、分析廃液
発生量が低減する共に、セル内分析操作の迅速化、省力
化を達成でき、分析周辺設備の合理化も実現できる。ま
たセル内で分解操作の不可能な不溶解性物質、あるいは
化学的分解操作によって損失や誤差を生じる物質を直接
分析することが可能となる。
末試料を正確に黒鉛カップ内に採取できるため、ＤＩ−
ＩＣＰ法が使用でき、従来は不可能であった放射性ガラ
ス固化体中のナトリウムの定量が可能となる。本発明で
は化学的な試料溶解処理を行っていないため、分析廃液
発生量が低減する共に、セル内分析操作の迅速化、省力
化を達成でき、分析周辺設備の合理化も実現できる。ま
たセル内で分解操作の不可能な不溶解性物質、あるいは
化学的分解操作によって損失や誤差を生じる物質を直接
分析することが可能となる。
【図１】本発明方法の一実施例を示すフロー図。
【図２】試料採取装置の説明図。
【図３】ＤＩ−ＩＣＰ発光分光分析装置の全体構成図。
【図４】ガラス粉末の沈降速度の影響を示すグラフ。
【図５】検量線に対するＩＣＰへの試料導入量の影響を
示すグラフ。
示すグラフ。
１０ マグネチックスターラ
１６ マイクロピペット
２０ プラズマトーチ
２６ 光学ファイバ
２８ 分光器
３０ データ処理装置
４０ 黒鉛カップ
Claims (3)
- 【請求項１】 放射性ガラスの粉末試料を分散媒体中に
均一に分散させ、懸濁した分散媒体の一部を黒鉛カップ
に秤取り、加熱して分散媒体を蒸発させて黒鉛カップ中
に微少量のガラス試料を残留させ、その黒鉛カップを誘
導結合プラズマ中に直接導入して励起発光させ、検出し
た発光スペクトルからガラス中の成分を定量することを
特徴とする放射性ガラスの発光分光分析方法。 - 【請求項２】 試料粉末を分散媒体中に入れ、スターラ
で攪拌して均一に分散させ、その攪拌動作中もしくは攪
拌直後に、懸濁した分散媒体の一定容積を黒鉛カップに
秤取る請求項１記載の分析方法。 - 【請求項３】 分散媒体として濃度約１％のエチルアル
コール溶液を用いる請求項１又は２記載の分析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3209816A JPH0534287A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 放射性ガラスの発光分光分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3209816A JPH0534287A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 放射性ガラスの発光分光分析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0534287A true JPH0534287A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16579094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3209816A Pending JPH0534287A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 放射性ガラスの発光分光分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0534287A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015152566A (ja) * | 2014-02-19 | 2015-08-24 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | ガラス固化体の元素濃度分析方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5920834A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-02 | Toshiba Corp | 粉体の評価観察方法 |
| JPH01118752A (ja) * | 1987-10-31 | 1989-05-11 | Shimadzu Corp | Ｉｃｐ発光分析における試料導入方法 |
| JPH03155983A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-07-03 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | 感熱記録体の製造方法 |
-
1991
- 1991-07-26 JP JP3209816A patent/JPH0534287A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5920834A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-02 | Toshiba Corp | 粉体の評価観察方法 |
| JPH01118752A (ja) * | 1987-10-31 | 1989-05-11 | Shimadzu Corp | Ｉｃｐ発光分析における試料導入方法 |
| JPH03155983A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-07-03 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | 感熱記録体の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015152566A (ja) * | 2014-02-19 | 2015-08-24 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | ガラス固化体の元素濃度分析方法 |
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