JPH07318545A - 自動前処理機能付ガスクロマトグラフ - Google Patents

自動前処理機能付ガスクロマトグラフ

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JPH07318545A
JPH07318545A JP11622894A JP11622894A JPH07318545A JP H07318545 A JPH07318545 A JP H07318545A JP 11622894 A JP11622894 A JP 11622894A JP 11622894 A JP11622894 A JP 11622894A JP H07318545 A JPH07318545 A JP H07318545A
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JP
Japan
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phase column
gas chromatograph
solid phase
column
sample
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JP11622894A
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Chiaki Maekoya
千秋 前小屋
Kaori Matsumoto
香織 松本
Kenichi Tanigawa
建一 谷川
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】水中の有機化合物を固相カラムで濃縮し、脱着
してガスクロマトグラフに注入して分析する各分析工程
を自動化し、分析操作の省力化を図る分析装置を提供す
ること。 【構成】試料水とカラムの洗浄及び活性化のための試薬
の注入ができる分注部と、固相カラム及び切替バルブか
らなる濃縮部と、濃縮部の温度が調節できる温度制御部
と、検出器及びデータ処理装置からなるガスクロマトグ
ラフから構成されている。 【効果】本発明によれば、固相カラムによる水中の有機
化合物の濃縮,脱着,ガスクロマトグラフなどの分析操
作を自動化することができるので、分析操作の省力化を
図る効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水中の有機化合物を固
相カラムで抽出し、その吸着成分を脱着して分析装置に
自動的に導入する前処理装置を備えたガスクロマトグラ
フに関する。
【0002】
【従来の技術】公共用水及び水道水などに含まれている
有機化合物は、人の健康及び生活環境に悪い影響を与え
るため、公共団体や企業体ではこれらの有機化合物の濃
度を定期的に測定して、一定濃度以下に保つようにして
いる。これらの有機化合物は、農薬類や揮発性有機化合
物などであるので、分析法としては液体クロマトグラフ
ィーやガスクロマトグラフィーが広く利用されている。
しかし、分析目的成分の濃度はμg/lレベルと極めて
低濃度であるので、分析に際しては分析できる濃度まで
濃縮してからそれぞれの分析装置にかけている。
【0003】例えば、水道水中の農薬類を分析する場
合、上水試験法では試料水200mlをスチレンジビニ
ールベンゼン共重合体やオクダデシル基を化学結合した
シリカゲルを充填している固相カラムに通水して分析目
的成分を吸着させて濃縮した後、この固相カラムにジク
ロロメタンを通して吸着成分を溶出させ、さらにこのジ
クロロメタンを蒸発させて1mlとして、その1μlを
ガスクロマトグラフに注入して分析している(上水試験
方法;日本水道協会偏、平成5年11月)。
【0004】即ち、試料水200mlを1mlに濃縮し
て、その1/1000の1μlを分析しているので、濃
縮した試料を全量使用することができれば、試料水は
0.2mlあればよいことになる。この場合、分析に使
用する試料液は1μl程度と少量であるのは、試料液が
ガスクロマトグラフに注入すると、溶媒が蒸発して体積
が増えるために、試料量が多くなるため、分析目的成分
同志又は分析目的成分と夾雑物との分離が悪化するため
である。また、200ml程度の試料水を使用している
のは、試料水を0.2ul を使用したときの最終濃縮液
が1μlにしなければならないので、溶液の取扱い及び
秤量が困難であるためである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記方法では、(1)
固相カラムの洗浄及び活性化,(2)分析目的成分の濃
縮,(3)溶出溶媒の濃縮及び定容,(4)試料液のガ
スクロマトグラフへの注入などの手動操作がある。この
ため、分析に手間がかかるのが課題である。
【0006】本発明の目的は、固相カラムによる水中有
機化合物の濃縮及び脱着,試料のガスクロマトグラフへ
の注入の分析の前処理操作の自動化を図った分析装置を
提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】水中の有機化合物を固相
カラムで濃縮して溶出した後、ガスクロマトグラフに注
入する一連の前処理操作を自動化するため、次の手段を
設けたガスクロマトグラフを構築した。
【0008】(1)固相カラムの洗浄及び活性化と、試
料水の固相カラムヘの注入を分注器を用いて、試料水及
び各試薬を1種類毎に固相カラムに添加する個別注入方
式を採用した。
【0009】(2)固相カラムに吸着されている成分の
脱着は、有機溶媒を用いているが、ここでは固相カラム
の温度を高めて行うことにし、このための温度制御部を
備えた。
【0010】(3)ガスクロマトグラフへの試料の注入
は、固相カラムの温度を高めたときに分析目的成分が気
化して脱着するので、そのガスをキャリアガスで直接ガ
スクロマトグラフに導入する。
【0011】固相カラムに充填する充填剤は、スチレン
ジビニールベンゼン共重合体,活性炭,活性アルミナ,
ポリ−2,6−ジフェニル−p−ジフェニレンオキサイ
ドなどを用い、液体状態で分析目的成分を吸着し、この
吸着成分を高温で脱着する吸着剤を使用する。
【0012】また、濃縮部の固相カラム及び配管は熱伝
導及び耐薬品のよい金属性材料を使用し、固相カラムの
容量は数十μlの少容量とする。
【0013】固相カラムに吸着している分析目的成分を
高温で脱着するとき、固相カラムの入り口と出口にスト
ップバルブを設け、脱着するときにこのバルブを閉じ、
固相カラムが一定温度になったとき、バルブを開けるこ
とにより、一定濃度のガスがガスクロマトグラフに送ら
れる。
【0014】
【作用】試料水を吸着剤が充填されている固相カラムに
通水すると、水中の有機化合物は吸着剤に吸着される。
この固相カラムに乾燥ガス(空気,窒素,ヘリウムなど)
を通気すると、固相カラム中の水分が除かれる。さらに
吸着剤を加熱すると、各成分は任意の温度によって吸着
剤から段階的に脱着する。また、大部分の水分が固相カ
ラムから除かれた時点で、分析目的成分がすべて脱着す
る温度まで急激に上昇させ、その気化したガス状物質を
ガスクロマトグラフに導入する。ガスクロマトグラフで
はそれぞれの成分は段階的に溶出するので、その溶出ガ
スを連続的に検出することによりクロマトグラムが描か
れる。この時、分析目的成分が溶出しない温度で固相カ
ラムにキャリアガスを通気して水分を除去しているの
で、ガスクロマトグラフの分離カラムには分析目的成分
のみが導入されることになり、カラムへの負荷が少なく
なる(夾雑物の中で分析目的成分と同じ温度で脱着され
る成分も含まれる)。このことにより、固相カラムに吸
着している分析目的成分を試薬を使用しないで脱着さ
せ、直接ガスクロマトグラフに導入できるので分析工程
が簡単になり、前処理操作の自動化が容易になる。
【0015】別の作用として、固相カラムの温度を段階
的に上昇すると、分析目的成分も段階的に溶出するの
で、固相カラムでもある程度の分離ができる。また、固
相カラムの分析目的成分を一定温度以下で溶出した後、
バルブを切替えて、さらに高温にすると、固相カラムに
吸着している夾雑物が脱着されて系外に排出されるの
で、固相カラムの洗浄にもなる。
【0016】固相カラムの洗浄及び活性化のために、固
相カラムに種々の試薬を注入するが、これらの試薬はシ
リンジポンプで各試薬ごとに添加することにより、1種
類の装置で複数の試薬及び試料水を分注できるので、シ
ステム構成が簡単になる。
【0017】固相カラムに吸着している成分を脱着する
とき、カラムの入り口と出口を閉じて一定温度まで高温
にすると、脱着成分の濃度は一定になるので、そのまま
ガスクロマトグラフに導入することができる。
【0018】試料水を200ml使用するときには、固
相カラムの容量は数100ulであるが、試料水を0.
2ml を使用するので、固相カラムの容量はμlオー
ダで良いことになる。また、カラムに導入される試料ガ
スの容量もこの程度になるので、分離カラムへの負荷が
少なくてすむ(実際には温度上昇による容量変化があ
る)。また、カラムの容量を小さくすることにより、充
填剤への熱の伝導が良くなるので、脱着のレスポンスが
よくなる効果がある。
【0019】
【実施例】本発明の一実施例を以下に図面を用いて説明
する。図1は本発明のシステム構成を示す図である。本
システムは分注部aと濃縮部bと温度制御部cとガスク
ロマトグラフdから構成されている。
【0020】分注部aでは切替バルブ3を実線側にして
シリンジ2とニードル5で複数の試料水6と洗浄液7と
活性化液8をそれぞれ単独に吸引し、溶液注入口9から
濃縮部bの固相カラム13に順次送液する。ニードル5
の洗浄は切替バルブ3を破線側にして純水1をシリンジ
2で吸引し、切替バルブ3を実線側にしてニードル5を
排水口4に移動し、シリンジ2で吐出してニードル5を
洗浄する。
【0021】濃縮部bには6方バルブ12に充填されて
いる固相カラム13が接続されている。また、6方バル
ブ12と固相カラム13と配管は温度が調節できるよう
にヒータで囲まれている。試料水6を固相カラム13に
通水することにより、試料水中の有機化合物が濃縮され
る。切替バルブ10を破線側にしてキャリアガス11を
固相カラム13に通気すると、固相カラムに残留してい
る水分が除去される。温度制御部cでは濃縮部bの温度
を調節し、水中の分析目的成分を低温で固相カラムに濃
縮し、その成分を高温で脱着するものである。
【0022】ガスクロマトグラフdは本体(オーブン,
分離カラム等)14,検出器15,データ処理装置16
から構成されている。試料が分離カラムに注入される
と、各成分はカラムとの吸着性の強さの弱い順に溶出す
るので、検出器15で溶出ガスを連続的に検出すること
により、保持時間と信号強度の関係を示すクロマトグラ
ムが描かれる。保持時間から溶出成分の種類が、信号強
度から分析目的成分の濃度がデータ処理装置16で明ら
かになる。
【0023】本実施例によれば、試料水からの分析目的
成分の濃縮及び分析が自動的に行うことができるので、
分析の省力化が可能になる。
【0024】図2は吸着物質をクローズド系で脱着する
ことができる自動前処理機能付ガスクロマトグラフのシ
ステム構成図である。図1のシステムにおいて濃縮部b
の固相カラム13の入り口と出口にストップバルブ17
を付加したものである。固相カラム13から分析目的成
分を脱着するとき、このストップバルブ17を閉じて温
度を上げると、カラム中の吸着成分が脱着されてガスの
濃度と吸着剤中の濃度が平衡になるので、ストップバル
ブ17を開けてそのガスを直接ガスクロマトグラフに導
入する。
【0025】本実施例によれば、分析目的成分の濃度が
一定の溶出ガスがガスクロマトグラフに導入されるの
で、標準ガスを分析したときと、同様のクロマトグラム
を得ることができる。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、固相カラムによる水中
の有機化合物の濃縮,脱着,ガスクロマトグラフなどの
分析操作を自動化することができるので、分析操作の省
力化を図る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】自動前処理機能付ガスクロマトグラフのシステ
ム構成図である。
【図2】ストップバルブを備えた自動前処理機能付ガス
クロマトグラフのシステム構成図である。
【符号の説明】
a…分注部、b…濃縮部、c…温度制御部、d…ガスク
ロマトグラフ、1…純水、2…シリンジ、3…切替バル
ブ、4…排水口、5…ニードル、6…試料水、7…洗浄
液、8…活性化液、9…溶液注入口、10…切替バル
ブ、11…キャリアガス、12…6方バルブ、13…固
相カラム、14…本体、15…検出器、16…データ処
理装置、17…ストップバルブ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水中の有機化合物を固相カラムで濃縮し、
    脱着してガスクロマトグラフで分析する装置であって、
    試料水と固相カラムの洗浄及び活性化のための試薬が注
    入される分注部と、上記固相カラムと切替バルブを含む
    濃縮部と、この濃縮部の温度を調節するための温度制御
    部を備えたことを特徴とする自動前処理機能付ガスクロ
    マトグラフ。
  2. 【請求項2】請求項1の自動前処理機能付ガスクロマト
    グラフにおいて上記固相カラムに充填されている充填剤
    はスチレンジビニールベンゼン共重合体,活性炭,活性
    アルミナ,ポリ−2,6−ジフェニル−p−ジフェニレ
    ンオキサイドを単独、または組み合わせて使用すること
    を特徴とする前処理機能付ガスクロマトグラフ。
  3. 【請求項3】請求項1の自動前処理機能付ガスクロマト
    グラフの濃縮部に接続されている固相カラムの入り口と
    出口にストップバルブを設けたことを特徴とする前処理
    機能付ガスクロマトグラフ。
JP11622894A 1994-05-30 1994-05-30 自動前処理機能付ガスクロマトグラフ Pending JPH07318545A (ja)

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