JPH07122631B2 - バックグランド除去装置 - Google Patents

バックグランド除去装置

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JPH07122631B2
JPH07122631B2 JP62329016A JP32901687A JPH07122631B2 JP H07122631 B2 JPH07122631 B2 JP H07122631B2 JP 62329016 A JP62329016 A JP 62329016A JP 32901687 A JP32901687 A JP 32901687A JP H07122631 B2 JPH07122631 B2 JP H07122631B2
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健 村山
毅 伴
民三 松浦
譲 花岡
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Yokogawa Electric Corp
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【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、被測定液中の陽イオンを分析する陽イオン分
析装置に装着され分離カラムから溶出する液体の導電率
バックグランドを除去するバックグランド除去装置に関
する。
<従来の技術> 一般に、被測定液中の陽イオンを分析するには、低イオ
ン交換容量の陽イオン交換体が充填された分離カラム
に、稀薄な酸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陽イオンをクロマトグラフィック
に分離させて分析するようにしていた。また、分離カラ
ムから溶出する液を直接検出器(例えば導電率検出器)
で検出して上記分析結果たるクロマトグラムを得ること
ができるが、分離カラムと検出器の間にOH-型陰イオン
交換樹脂を充填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を通すことによって酸から水に
変換すると共に被測定液中の陽イオンの対イオンを水酸
イオンに変えることにより、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陽イオンを測定
することが行われる。この場合、OH-型陰イオン交換樹
脂を充填したサプレッサカラムに代えて陰イオン交換膜
を利用したものが使用できるとすれば、該陰イオン交換
膜を介して連続的に陰イオン交換させて移動相たる酸を
連続的に水に変換できるため、陽イオン分析装置を使用
するうえで極めて好都合となる。
<発明が解決しようとする問題点> 然るに、陰イオン交換膜を利用したサプレッサの従来例
としては特開昭57−74661号公報(発明の名称「サンプ
ル液に含まれる陽イオンを分析する方法及びその装
置」)に記載されているサプレッサ(以下、「第1従来
例」という)と、特開昭57−69252号公報(発明の名称
「サンプル液に含まれる陽イオンを分析する方法及びそ
の装置」)に記載されているサプレッサ(以下、「第2
従来例」という)とが公知となっている。即ち、第1従
来例は二重管構造の陰イオン交換膜チューブでなるサプ
レッサである。また、第2従来例は、陰イオン交換膜チ
ューブをサプレッサとし内管内に設けられた電極と外管
の外側に設けられた電極に直流電圧を印加するようにし
たもの、及び、シート状の陰イオン交換膜2枚とスペー
サを重ねて内側に移動相の流通路を設けると共に外側に
除去液流路を設け該流路の外側に電極を設けて直流電圧
を印加するようにしたものである。
然しながら、上記第1従来例は、陰イオン交換樹脂を充
填したサプレッサカラムの場合に比して、陰イオン交換
膜チューブが入手困難なうえ製作・加工等も難しいとい
う欠点があった。また、第2従来例は、陰イオン交換膜
チューブが入手困難で且つ製作・加工等が難しいうえ、
陽イオンが陰極に引きつけられて結果的にクロマトグラ
ムのピーク形状が悪くなるという欠点もあった。
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陰イオン交換
膜と陰イオン交換樹脂を用いた簡単な構成のバックグラ
ンド除去装置を提供することにある。
<問題点を解決するための手段> このような目的を達成するために、本発明は、 陽イオン交換体の充填された分離カラムによって陽イオ
ンを分離した被測定液中から陽イオンの対イオンを除去
液で水酸イオンに交換し、被測定液のバックグランドを
低下するバックグランド除去装置において、 前記陽イオンが分離された被測定液が流れる長溝を有し
た第3シートと、 この第3シートの長溝に充填された略球体の陰イオン交
換樹脂と、 陰イオン交換膜からなっていて、前記第3シートを両側
から挟む第2シート及び第4シートと、 前記除去液か流れる長溝が設けられていて、この長溝が
前記第2シート及び第4シートを介して前記第3シート
の長溝に合わさるように設けられた第1シート及び第5
シートと、 この第1シート及び第5シートの長溝に充填された略球
体の陰イオン交換樹脂と、 を具備したことを特徴としている。
<実施例> 以下、本発明について図を用いて詳細に説明する。第1
図は本発明実施例の分解構成斜視図であり、第2図は本
発明実施例の使用例構成説明図である。第1図におい
て、1は例えばアクリル板でなる第1基板、1a1〜1a10
は第1基板1に設けられた貫通穴、1bは貫通穴1a1に挿
入されるボルト、1cは溶離液用の導入口、1dは除去液用
の第1導入口、1eは溶離液用の導出口、1fは除去液用の
第1導出口、2は中央部に溝2aが設けられた例えばゴム
製の第1シート、3はシート状の陰イオン交換膜でなる
第2シート、4は中央部に溝4aが設けられた例えばゴム
製の第3シート、5はシート状の陰イオン交換膜でなる
第4シート、6は中央部に溝6aが設けられた例えばゴム
製の第5シート、7は例えばアクリル板でなる第2基
板、7a1〜7a10は第2基板7に設けられた貫通穴、7cは
除去液用の第2導入口、7dは除去液用の第2導出口、8a
1はワッシャ、8b1はボルト1b1のネジ部と係合するナッ
トである。尚、第1シート溝2の長溝2a,第3シート4
の長溝4a,及び第5シート6の長溝6aには、いずれも充
填物(例えば陰イオン交換樹脂)が埋め込まれている。
上述のような分解構成からなる本発明の実施例は、第1
〜第5のシート2〜6が積層されてのち該シート2〜6
が第1及び第2の基板1,7で挟まれ、その後、ボルト1b1
(及び図示しないボルト1b2〜1b10)が貫通穴1a1(及び
貫通穴1a2〜1a10)と貫通穴7a1(及び貫通穴7a2〜7
a10)に挿通されてのちワッシャ8a1(及び図示しないワ
ッシャ8a2〜8a10)が入れられ、最後に、ボルト1b1(及
び図示しないボルト1b2〜1b10)のネジ部にナット8b
1(及び図示しないナット8b2〜8b10)が螺合されること
によって、本発明実施例たるバックグランド除去装置の
組立てが完成する。このようにして組立てられたバック
グランド除去装置は第2図に示すような陽イオン分析装
置に装着されて使用される。即ち、第2図は本発明実施
例の使用例構成説明図であり、図中、分離カラム12,サ
プレサ13,及び検出器14は恒温槽15内に収容されて一定
温度(例えば45℃)に保たれている。また、ポンプ10a
が駆動すると槽9a内の溶離液が、例えば1ml/min.の流量
で、ポンプ10a→切換弁11の第1及び第2の接続口11a,1
1b→分離カラム12→バックグランド除去装置13の内室13
bの導入口1c→バックグランド除去装置13の内室13b→バ
ックグランド除去装置13の内室13bの導出口1e→検出器1
4を経て廃液槽9cへと流れ、ポンプ10bが駆動すると槽9b
内の除去液が、例えば1ml/min.の流量で、ポンプ10b→
バックグランド除去装置13の外室13cの第1導入口1d→
バックグランド除去装置13の外室13c→外室13cの第1導
出口1f→外室13cの第2導入口7c→バックグランド除去
装置13の外室13c→外室13cの第2導出口7dを経て廃液槽
9dへと流れる。このため、バックグランド除去装置13の
内室13b(第1図の溝4a)内を流れる液体に含まれてい
る陰イオンは陰イオン交換膜13a(第1図の第2シート
3および第4シート5)を介してバックグランド除去装
置13の外室13c(第1図の溝2aおよび溝6a)内を流れる
液体に含まれている陰イオンとイオン交換し究極的に導
電率のバックグランドを低下させるようになる。
第3図は上述のような導電率バックグランド低下(除
去)の原理を詳しく示す概念図である。即ち、陰イオン
交換膜Mで仕切られた3つの部屋C1,C2,C3には例えば陰
イオン交換樹脂Rのような充填物が充填されており、無
駄体積は少なくなっている。また、部屋C2には分離カラ
ムから溶出された溶離液や被測定液(例えばHNO3とNaNO
3)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NaOH)が流れている。この状態で、部屋C2内の
溶離液や被測定液(例えばHNO3とNaNO3)に含まれてい
るNO3 -イオンは、部屋C1,C3内の除去液(例えばNaOH)
に含まれているOH-イオンと陰イオン交換膜Mを介して
イオン交換する。このため、部屋C2から溶出する液体は
導電率のバックグランドの除去された液体(例えばH2O
及び例えばNaOHのように対イオンがOH型となった試料)
となり、部屋C1,C3から溶出する液体は例えばNaOHとNaN
O3を含む溶液となる。
第4図は上述のような導電率バックグランドの低下(除
去)を示す実験結果たるクロマトグラムである。即
ち、、最初、第2図におけるバックグランド除去装置13
の外室13c(第1図の溝2aおよび溝6a)内に除去液とし
ての水(H2O)を流しバックグランド除去装置13の内室1
3b(第1図の溝4a)内に5mM濃度のHNO3溶液でなる溶離
液を流している状態で検出器14によって検出される導電
率は、第4図に示す如く1.76mS/cmとなっていた。第2
図において、このとき、図示しないシリンジ等を用いて
Na+イオンを200ppm含む被測定液が第1切換弁11の第4
接続口11eに一定量(例えば100μ)注入すると、該被
測定液によって計量管11g内が満たされるようになる。
この状態で、切換弁11がオンにされ内部流路が第2図の
実線接続状態から破線接続状態に切換えられると、上記
計量管11g内の被測定液が溶離液で搬送されて分離カラ
ム12に搬送され、該被測定液中の陽イオンがクロマトグ
ラフィックに分離される。その後、サプレッサ13を通っ
て上述の如く導電率バックグランドが低下されてのち検
出器14で検出される。このようにして検出器14で検出さ
れた信号は、図示しない表示装置(例えば記録計)に導
かれ第4図のAに示すようなようなクロマトグラムを描
くようになる。このクロマトグラムにおいて、最初、陰
イオン(具体的には対イオンたるCl-イオン)のピーク
が導電率増加方向に現れ、その後、Na+イオンのピーク
が導電率減少方向に現れる。次に、上記除去液を水から
濃度100mMのNaOH溶液に切り換える(Scavenger chang
e)と、即座に導電率が減少して約20分後には0.92μS/c
mとなる。この状態で、図示しないシリンジ等を用いてN
a+イオンを200ppm含む被測定液が第1切換弁11の第4接
続口11eに一定量(例えば100μ)注入されてのち、切
換弁11がオンにされ上述のようにして第4図のBに示す
ようなクロマトグラムが得られる。このクロマトグラム
においては、陰イオン(具体的には対イオンたるCl-
オン)のピークが現れず、Na+イオンのピークも導電率
増加方向に現れる。第4図のAに示すクロマトグラムと
第4図のBに示すクロマトグラムを比較すると明らかな
ように、ベースラインの導電率は1.76μS/cmから0.92μ
S/cmとなって1/1900に減少している。これに対して、Na
+イオンのピークの大きさは殆ど同一であり、S/N比が大
幅に向上していることが分かる。
<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
手が容易な平板状陰イオン交換膜と陰イオン交換樹脂を
用い、クロマトグラムにおけるピーク形状を損ねること
のないデッドボリウムの小さな簡単な構成のバックグラ
ンド除去装置が実現する。また、陰イオン交換膜とスペ
ーサ(第1〜第5のシート2〜6)で形成されている空
間(具体的には長溝2a,4a,6a)に例えば陰イオン交換樹
脂のような充填物が充填されているため、該陰イオン交
換樹脂が陰イオン交換膜をバックアップして溶離液が流
れる流通系の耐圧を高めているという利点もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例の分解構成斜視図、第2図は本発
明実施例の使用例構成説明図、第3図は導電率バックグ
ランド除去の原理を詳しく示す概念図、第4図はクロマ
トグラムである。 1,7……基板、2〜6……シート、2a,4a,6a……溝、9a
〜9d……槽、10a,10b……ポンプ、11……切換弁、12…
…分離カラム、13……サプレッサ、14……検出器、15…
…恒温槽
フロントページの続き (72)発明者 花岡 譲 東京都武蔵野市中町2丁目9番32号 横河 電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−74661(JP,A) 特開 昭57−69252(JP,A) 特開 昭61−172057(JP,A) 特開 昭58−21564(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】陽イオン交換体の充填された分離カラムに
    よって陽イオンを分離した被測定液中から陽イオンの対
    イオンを除去液で水酸イオンに交換し、被測定液のバッ
    クグランドを低下するバックグランド除去装置におい
    て、 前記陽イオンが分離された被測定液が流れる長溝を有し
    た第3シートと、 この第3シートの長溝に充填された略球体の陰イオン交
    換樹脂と、 陰イオン交換膜からなっていて、前記第3シートを両側
    から挟む第2シート及び第4シートと、 前記除去液か流れる長溝が設けられていて、この長溝が
    前記第2シート及び第4シートを介して前記第3シート
    の長溝に合わさるように設けられた第1シート及び第5
    シートと、 この第1シート及び第5シートの長溝に充填された略球
    体の陰イオン交換樹脂と、 を具備したことを特徴としたバックグランド除去装置。
JP62329016A 1987-12-25 1987-12-25 バックグランド除去装置 Expired - Lifetime JPH07122631B2 (ja)

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JP2651250B2 (ja) * 1989-10-09 1997-09-10 日機装株式会社 イオンクロマトグラフ分析法および装置
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