JPH0552826A - バツクグランド除去装置 - Google Patents

バツクグランド除去装置

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JPH0552826A
JPH0552826A JP3218955A JP21895591A JPH0552826A JP H0552826 A JPH0552826 A JP H0552826A JP 3218955 A JP3218955 A JP 3218955A JP 21895591 A JP21895591 A JP 21895591A JP H0552826 A JPH0552826 A JP H0552826A
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JP
Japan
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sheet
long groove
sheets
background
sandwiched
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JP3218955A
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English (en)
Inventor
Yoshinori Inoue
嘉則 井上
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】入手が容易なシート状の気体透過性膜などとイ
オン交換膜を用いた簡単な構成で十分なサプレスト効果
を得ることができるバックグランド除去装置を提供す
る。 【構成】第1〜第7のシ―トを積層してその上下を第1
シートと接する面に長溝を有する第1基板と前記第7シ
ートと接する面に長溝を有する第2の基板で狭着し、第
3及び第5のシートに挟まれた第4シートの間隙流路に
移動相を流すと共に、第1及び第3のシートに挟まれた
第2シートの間隙流路と前記第5及び第7シ―トに挟ま
れた第6シ―トの間隙流路に除去液を流すようにしたも
の。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被測定液中のイオン種
を分析する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。
【0002】
【従来の技術】一般に、被測定液中のイオン種を分析す
るには、低交換容量の陰イオン交換樹脂が充填された分
離カラムに、希薄な塩基性溶液(例えば炭酸ナトリウム
や水酸化ナトリウム等)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イオン種をクロマトグ
ラフィックに分離させて分析を行うようになっていた。
また、被測定液中のイオン種の検出は、分離カラムから
の溶出液を直接検出器(例えば導電率検出器)で検出
し、分析結果たるクロマトグラムを得ることによって行
なうことができる。
【0003】しかし、分離カラムと検出器の間に分離カ
ラムと逆の電荷をもつイオン交換膜を利用したサプレッ
サカラムを置き、該サプレッサカラムに上記移動相(カ
ラムからの溶出液)を通すことによって塩から水に変換
すると共に被測定液中のイオンのイオン対を変えて移動
相を導電率の低い液(例えば水や炭酸等)にすると共に
被測定液中のイオン種の対イオンを水素イオンに変えて
のちに検出器で検出し分析結果たるクロマトグラムを得
ることによっても行われる。即ち、このようにすること
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イオン種を測定することが行われ
る。
【0004】この場合、移動相によりイオン交換樹脂の
対イオンが交換されてしまうと移動相の導電率を減少さ
せる能力が低下してしまうため、一定使用時間毎に再生
を行う必要がある。そこで、イオン交換樹脂を充填した
サプレッサカラムに代えてイオン交換膜を利用したサプ
レッサが用いられていた。このサプレッサは、通常、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イオン交換チュー
ブを入れた二重管構造になっている。また、カラムから
の溶出液は中空の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向流で流れるよう
になっており、連続的にバックグランドを低減できるよ
うになっている。
【0005】然しながら、上記サプレッサは中空の陽イ
オン交換チューブを利用しているためイオン交換効率は
あまり高くなくバックグランドを高い効率で減少させる
ことは難しい。従って、十分なサプ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がある。この問
題の改善策として、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うえ、製作・加工に困難が伴
なうという問題もある。
【0006】また、イオン交換チュ―ブの代わりに平膜
型を用いたサプレッサも使用されているが、上述のサプ
レッサと同様イオン交換平衡だけを利用して移動相の導
電率バックグランドを減少させるものであるため、高濃
度の移動相を用いる場合には十分なサプレスト効果を得
ることができないという欠点があった。更に、イオン交
換平衡を利用せずにサプレスト効果を得る方法として電
気透析の原理を利用して移動相中の不要イオンを取り除
く方法も考案されている(例えば、特開昭61−172
057)が、この方法の場合、移動相と除去液の電気分
解によって発生するガスが電極表面に吸着しサプレスト
効果が徐々に低下するという欠点があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】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気体透過性膜などとイオン交換膜
を用いた簡単な構成で十分なサプレスト効果を得ること
ができるバックグランド除去装置を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】
<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、被測定液中のイオン種を分析
するイオン分析装置に装着され被測定液体の導電率バッ
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、気体通過性の膜でなる第1シートと、中央部に長溝
を有すると共に該長溝内に電極を有する第2シートと、
イオン交換膜でなる第3シートと、中央部に長溝を有す
る第4シートと、イオン交換膜でなる第5シートと、中
央部に長溝を有りすると共に該長溝内に電極を有する第
6シ―トと、気体通過性の膜でなる第7シ―トとを設
け、第1〜第7のシ―トを積層してその上下を第1シー
トと接する面に長溝を有する第1基板と前記第7シート
と接する面に長溝を有する第2の基板で狭着し、第3及
び第5のシートに挟まれた第4シートの間隙流路に移動
相を流すと共に、第1及び第3のシートに挟まれた第2
シートの間隙流路と第5及び第7シ―トに挟まれた第6
シ―トの間隙流路に除去液を流すようにしたことにあ
る。
【0009】
【作用】本発明は次のように作用する。即ち、2枚のイ
オン交換膜で仕切られた3つの部屋(例えば、部屋
1 、C2 、C3 )にはスペ―サとメッシュが充填され
ており、無駄体積は少なくなっている。また、部屋C2
には分離カラムから溶出された被測定成分(例えばCl-
イオン)を含む溶離液や被測定溶液(例えばNaClを含む
NaOH)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 H2 SO4 )が流れている。
【0010】この状態で、部屋C1 、C3 内の電極間に
交互に極性を反転させた電流を流すと、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NaClを含む
NaOH)に含まれているイオン種(例えばNa+ イオン)
は、反対の極性をもつ電極側に引かれる。と当時に、部
屋C1 、C3 内の除去液(例えばH2 SO4 )に含まれて
いるイオンと同一の電荷を持つイオン種(例えば H+
オン)とイオン交換膜を介してイオン交換する。この
時、分離カラムからの溶離液や被測定溶液中の被測定成
分(例えばCl- イオン)は反対の極性をもつ電極側に引
かれるが、各部屋を仕切るイオン交換膜と同一の電荷を
もつためイオン交換されずに部屋C2 に残る。
【0011】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例えばH+ 型となった被測
定成分(例えば HCl)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 H2 O )となり、部屋C1 、C
3 から溶出する液体は、溶離液や被測定溶液中の陽イオ
ンとイオン交換して例えばNa+ 型になった除去液(例え
ばNa2 SO4 )と余剰の除去液(例えば H2 SO4 )を含む
導電率の高い液体となる。 このようにして溶離液の導
電率バックグランドを除去することが可能となる。しか
し、電流を通ずることにより除去液あるいは溶離液の電
気分解が起こり電極表面に気泡が発生する。そこで、上
下二つの基盤内の部屋を減圧にすると、発生する気泡は
気体通過性膜を通して部屋C1 、C3 から除去される。
【0012】
【実施例】以下、本発明について図を用いて詳細に説明
する。図1は本発明実施例の分解構成斜視図である。こ
の図において、1は例えばポリプロピレン製の板でなる
第1基板、1aは例えばポリプロピレン製多孔性支持板
が挿入され第1基板の中央に設けられた溝、1bは溶離
液用の導入口、1b´は溶離液用の導出口、1cは除去
液用の第1導入口、1c´は除去液用の第1導出口、1
dは脱気口、2は例えばポリプロピレン製の板でなる第
2基板、2aは例えばポリプロピレン製多孔性支持板が
挿入され第2基板の中央に設けられた溝、2bは除去液
用の導入口、2b´は除去液用の導出口、2cは除去液
用の第1導入口、2c´は除去液用の第1導出口、2d
は脱気口、3は後述の電極表面で発生した気泡を透過さ
せるシート状の通気性透過膜でなる第1シート、4は中
央部に除去液流路となる長溝3aが設けられた例えばテ
フロン製の第2シート、5はシート状のイオン交換膜で
なる第3シート、6は中央部に移動相流路となる長溝6
aが設けられた例えばテフロン製の第4シート、7はシ
ート状のイオン交換膜でなる第5シート、8は中央部に
除去液流路となる長溝8aが設けられた例えばテフロン
製の第6シート、9は後述の電極表面で発生した気泡を
透過させるシート状の通気性透過膜でなる第7シートで
ある。
【0013】また、第4シ―ト6の長溝6aには該長溝
と同一形状のポリプロピレン製織り網、ポリマ―ビ―
ズ、ガラス球、金属球、セラミックス球、多孔性樹脂
板、若しくは多孔性金属板が挿入されている。但し、十
分なバックグランド効果が得られる場合には長溝6aに
何も充填する必要がない。更に、第2シ―ト4の長溝4
aには、第1シ―ト3側に例えば織り網状の金属電極が
挿入され第3シ―ト5側に例えばポリプロピレン製の織
り網が挿入されている。
【0014】また、第6シ―ト8の長溝8aには、第7
シ―ト9側に例えば織り網状の金属電極が挿入され第5
シ―ト7側に例えばポリプロピレン製の織り網が挿入さ
れている。但し、ポリプロピレン製の織り網は第3シ―
ト5や第5シ―ト7の表面での気泡発生を防止するもの
であるため、これらシ―ト5,7の表面での気泡発生が
少ない場合には除去しても良いものとする。
【0015】一方、図1のような分解構成からなる本発
明の実施例は、第1〜第7のシート3〜9が積層されて
のち該シート3〜9が第1及び第2の基板1及び2で挟
まれ、その後図示しないボルトが貫通されてのち図示し
ないワッシャが入れられ、最後に該ボルトのネジ部に図
示しないナット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が完成する。
【0016】このようにして組み立てられたイオン用バ
ックグランド除去装置は、図2に示すようなイオン分析
装置に装着されて使用される。即ち、図2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13、
サプレッサ14、及び検出器17は図示しない恒温槽内
に収容されて一定温度(例えば45℃)に保たれてい
る。
【0017】また、ポンプ11aが駆動すると槽10a
内の溶離液が、例えば1ml/min の流量で、ポンプ11a
→試料注入器12→分離カラム13→バックグランド除
去装置14の内室の導入口14a→バックグランド除去
装置14の内室→バックグランド除去装置14の内室の
導出口14b→検出器17を経て図示しない廃液槽へと
流れる。
【0018】更に、ポンプ11bが駆動すると槽10b
内の除去液が、例えば1ml/min.の流量で、ポンプ11b
→バックグランド除去装置14の外室の第1導入口14
c→バックグランド除去装置14の第1外室(即ち、図
1の長溝4aなどで形成されている除去液流路)→バッ
クグランド除去装置14の外室の第1導出口14dを経
て図示しない廃液槽へと流れると共に、バックグランド
除去装置14の外室の第2導入口14e→バックグラン
ド除去装置14の第1外室(即ち、図1の長溝8aなど
で形成されている除去液流路)→バックグランド除去装
置14の外室の第2導出口14fを経て図示しない廃液
槽へと流れる。
【0019】ここで、バックグランド除去装置14の第
1,第2外室(図1の長溝4a,8a)内の電極に反転
させた電流を流すと、バックグランド除去装置14の内
室(図1の長溝6a)内を流れる液体に含まれているイ
オンは、電気透析の原理によりイオン交換膜(図1の第
3,第5シ―ト)を介してバックグランド除去装置14
の第1及び第2外室(図1の長溝4a及び長溝8a)を
流れる液体に含まれているイオンとイオン交換し究極的
にイオン種分析におけるバックグランド導電率を低下さ
せることができるようになる。
【0020】また、ポンプ16が駆動すると、図1の第
1基板1の長溝1aや第2基板2の長溝2aが減圧され
るため、第2,第6シ―ト4,8の長溝4a,8a内で
電気分解に起因して発生した気泡が第1,第7シ―トを
透過して脱気孔1d,2d(即ち、図2の14g,14
h)から吸引されて放出される。このような気泡の吸引
・放出により、高濃度の移動相を用いる場合でも十分に
バックグランドを減少させ、長時間安定した測定を行う
ことができるようになる。尚、本発明は上述の実施例に
限定されることなく種々の変形が可能である。
【0021】
【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、入手が容易なシート状の気体通過性膜とイ
オン交換膜を用いた簡単な構成で、しかも、十分なサプ
レスト効果が得られるバックグランド除去装置が実現す
る。
【0022】また、本発明に係わるバックグランド除去
装置は、本質的に電気による導電率低減を行っているた
め、従来のイオン交換作用だけを利用したサプレッサの
場合のように各流路の面積を大きくしたりイオン交換容
量の高いイオン交換膜を使用する必要はない。このた
め、前記従来例のサプレッサに比して容積が非常に小さ
くなり装置の小型化が容易になると共に、サプレッサ内
での試料の拡散が非常に小さくなって高性能な小容量の
分離カラムを使用することができる利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の分解構成斜視図である。
【図2】本発明実施例の使用例説明図である。 1 第1基板 1a,2a,4a,6a,8a 長溝 2 第2基板 3〜9 第1〜第7シート 3 中央部に溝が設けられた第2シート 4 シート状の陽イオン交換膜でなる第3シート 10a,10b 槽 11a,11b ポンプ 12 試料注入器 13 分離カラム 14 サプレッサ 17 検出器

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被測定液中のイオン種を分析するイオン分
    析装置に装着され被測定液体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、気体通過
    性の膜でなる第1シートと、中央部に長溝を有すると共
    に該長溝内に電極を有する第2シートと、イオン交換膜
    でなる第3シートと、中央部に長溝を有する第4シート
    と、イオン交換膜でなる第5シートと、中央部に長溝を
    有すると共に該長溝内に電極を有する第6シ―トと、気
    体通過性の膜でなる第7シ―トとを具備し、前記第1〜
    第7のシ―トを積層してその上下を前記第1シートと接
    する面に長溝を有する第1基板と前記第7シートと接す
    る面に長溝を有する第2の基板で狭着し、前記第3及び
    第5のシートに挟まれた第4シートの間隙流路に移動相
    を流すと共に、前記第1及び第3のシートに挟まれた第
    2シートの間隙流路と前記第5及び第7シ―トに挟まれ
    た第6シ―トの間隙流路に除去液を流すことを特徴とす
    るバックグランド除去装置。
  2. 【請求項2】前記第1シートと第3シ―トに挟まれた第
    2シ―トの長溝で形成される流路及び前記第5シ―トと
    第7シ―トに挟まれた第6シ―トの長溝で形成される流
    路に充填されるものが、金網、焼結金属板、無数の細孔
    をもつ金属板、線状金属、若しくはこれら金属と同一形
    状を有する導電性材料の電極でなる請求項(1)記載の
    バックグランド除去装置。
  3. 【請求項3】前記第3シ―トと第5シ―トに挟まれた第
    4シ―トの長溝で形成される流路に充填されるものが、
    織り網、ポリマービーズ、ガラス球、金属球、セラミッ
    ク球、多孔性樹脂板、若しくは多孔性金属板でなる請求
    項(1)記載のバックグランド除去装置。
  4. 【請求項4】前記第1シ―ト及び第7シ―トが、シリコ
    ンシ―ト、テフロンシ―トなどの微細孔をもつ樹脂性シ
    ―トなどの気体透過性の膜でなる請求項(1)記載のバ
    ックグランド除去装置。
  5. 【請求項5】前記第1及び第2基板の長溝に充填される
    ものが、織り網、焼結金属板、焼結樹脂板でなる請求項
    (1)記載のバックグランド除去装置。
  6. 【請求項6】前記第1シ―トと第3シ―トに挟まれた第
    2シ―トの長溝で形成される流路及び前記第5シ―トと
    第7シ―トに挟まれた第6シ―トの長溝で形成される流
    路に充填される電極の間に交流または交互に極性を反転
    させたパルス型の電圧を印加する請求項(1)記載のバ
    ックグランド除去装置。
  7. 【請求項7】前記第1及び第2基板の長溝内を減圧に
    し、前記第2及び第6シ―トの長溝内の電極表面に発生
    する気泡を前記気体通過性の第1及び第7シ―トを通し
    て除去する請求項(1)記載のバックグランド除去装
    置。
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Cited By (4)

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