JPH07333212A - 排水中の微量のカドミウム濃度の自動測定方法 - Google Patents
排水中の微量のカドミウム濃度の自動測定方法Info
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- JPH07333212A JPH07333212A JP12926394A JP12926394A JPH07333212A JP H07333212 A JPH07333212 A JP H07333212A JP 12926394 A JP12926394 A JP 12926394A JP 12926394 A JP12926394 A JP 12926394A JP H07333212 A JPH07333212 A JP H07333212A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 排水中の微量のカドミウム濃度を測定す
る。 【構成】 排水から採取したサンプルに非イオン性カ
ドミウム化合物を分解するための無機酸を加え、加熱・
分解してすべてのカドミウムをカドミウムイオンとし、
この溶液にヨウ素錯形成剤を加え、形成したカドミウム
の錯体を陰イオン交換樹脂に吸着させて他のイオンと分
離したのち無機酸を用いてカドミウムイオンを溶離し、
溶出液に多価イオンマスキング剤、ｐＨ調節剤、緩衝液
と発色剤を加え、分光光度計を用いて発色した溶液の吸
光度を測定しカドミウム濃度を定量する。
る。 【構成】 排水から採取したサンプルに非イオン性カ
ドミウム化合物を分解するための無機酸を加え、加熱・
分解してすべてのカドミウムをカドミウムイオンとし、
この溶液にヨウ素錯形成剤を加え、形成したカドミウム
の錯体を陰イオン交換樹脂に吸着させて他のイオンと分
離したのち無機酸を用いてカドミウムイオンを溶離し、
溶出液に多価イオンマスキング剤、ｐＨ調節剤、緩衝液
と発色剤を加え、分光光度計を用いて発色した溶液の吸
光度を測定しカドミウム濃度を定量する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明の方法は、金属鉱山、製
錬所、メッキ工場、電池工場、カドミウム顔料工場など
（以下、カドミウム関連施設という）の排水に含まれる
水質汚濁防止法に係わる環境基準の０．０１ｐｐｍ、あ
るいはその上乗せ値：０．００５ｐｐｍ以下のカドミウ
ムイオンの濃度を精度よく自動測定するための方法に関
するものである。
錬所、メッキ工場、電池工場、カドミウム顔料工場など
（以下、カドミウム関連施設という）の排水に含まれる
水質汚濁防止法に係わる環境基準の０．０１ｐｐｍ、あ
るいはその上乗せ値：０．００５ｐｐｍ以下のカドミウ
ムイオンの濃度を精度よく自動測定するための方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】 従来、カドミウム関連施設の排水に含
まれる微量のカドミウム濃度の自動測定方法は特開昭５
４−１４１１９６「極微量カドミウムイオン濃度測定装
置」の実施例において開示されている。この方法におい
ては、上記排水から採取した試料溶液を塩酸を用いて酸
濃度１．２規定に調製の上加熱して固形物を溶解し、つ
いでこの溶液について、ろ過、有機物の活性炭による吸
着、陰イオン交換樹脂による吸着よりなる前処理を施す
ことによって、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｆｅ（III） 、Ａｇ、Ｈ
ｇ、Ｓなどの各イオン（以下、妨害イオンＩという）か
らカドミウムイオンを分離した後、マスキング液として
サルチル酸とチオ尿素の混合溶液と、検液のｐＨを一定
に保つための緩衝液を加え、カドミウムイオン電極と比
較電極を備えたイオン濃度計により検液中のカドミニウ
ムイオン濃度を測定し、試料溶液中のカドミウムイオン
濃度：０．００１〜１ｐｐｍを計算している。
まれる微量のカドミウム濃度の自動測定方法は特開昭５
４−１４１１９６「極微量カドミウムイオン濃度測定装
置」の実施例において開示されている。この方法におい
ては、上記排水から採取した試料溶液を塩酸を用いて酸
濃度１．２規定に調製の上加熱して固形物を溶解し、つ
いでこの溶液について、ろ過、有機物の活性炭による吸
着、陰イオン交換樹脂による吸着よりなる前処理を施す
ことによって、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｆｅ（III） 、Ａｇ、Ｈ
ｇ、Ｓなどの各イオン（以下、妨害イオンＩという）か
らカドミウムイオンを分離した後、マスキング液として
サルチル酸とチオ尿素の混合溶液と、検液のｐＨを一定
に保つための緩衝液を加え、カドミウムイオン電極と比
較電極を備えたイオン濃度計により検液中のカドミニウ
ムイオン濃度を測定し、試料溶液中のカドミウムイオン
濃度：０．００１〜１ｐｐｍを計算している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年カドミウ
ム関連施設では、前記環境基準値：０．０１ｐｐｍに対
し、さらにこれを下回る０．００５ｐｐｍの自主規制値
を設けて環境に排出するカドミウムイオン濃度を制限す
ることが広く行われてきたため、排水中に微量含まれる
Ｚｎ、Ｃｒ（VI）、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｓｂ等の各イオンのよ
うに、塩酸酸性下で陰イオン交換樹脂に吸着し、かつカ
ドミウムイオン電極の電極電位に影響するイオン（以
下、妨害イオンIIという）が前処理で除去されずカドミ
ウムイオン電極の検液に移行し、カドミウムイオン濃度
を測定する際に、カドミウムイオン電極の電極電位に及
ぼす影響が顕著になり、従来方法によってカドミウム関
連施設の排水中のカドミウム濃度を常時自動測定して、
その結果を上記自主規制値と比較するのが困難なのが現
状である。
ム関連施設では、前記環境基準値：０．０１ｐｐｍに対
し、さらにこれを下回る０．００５ｐｐｍの自主規制値
を設けて環境に排出するカドミウムイオン濃度を制限す
ることが広く行われてきたため、排水中に微量含まれる
Ｚｎ、Ｃｒ（VI）、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｓｂ等の各イオンのよ
うに、塩酸酸性下で陰イオン交換樹脂に吸着し、かつカ
ドミウムイオン電極の電極電位に影響するイオン（以
下、妨害イオンIIという）が前処理で除去されずカドミ
ウムイオン電極の検液に移行し、カドミウムイオン濃度
を測定する際に、カドミウムイオン電極の電極電位に及
ぼす影響が顕著になり、従来方法によってカドミウム関
連施設の排水中のカドミウム濃度を常時自動測定して、
その結果を上記自主規制値と比較するのが困難なのが現
状である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、上
記の観点から、カドミウム関連施設の排水中にカドミウ
ムイオンと共存するイオンによって妨害されることのな
い、微量のカドミウム濃度の自動測定方法を研究の結
果、カドミウムが作るヨウ素錯体が安定で、かつ陰イオ
ン交換樹脂に強く吸着するのに対して、通常のカドミウ
ム関連施設の排水中に存在するイオンはヨウ素錯体を作
りにくく、また作ったとしても陰イオン交換樹脂に吸着
しにくいことを利用して、カドミウム関連施設の排水か
ら採取した試料液に非イオン性カドミウム化合物分解試
薬（以下、分解試薬という）を加えて加熱することによ
り含有するカドミウムをすべてカドミウムイオンとした
後、この溶液にヨウ素イオンを加えてカドミウムのヨウ
素錯体を作り、強塩基性陰イオン交換樹脂相を通過させ
れば、カドミウムはこれに吸着するが、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｆ
ｅ（III） 等のカドミウムの発色剤と錯体を作り、分光
光度計でカドミウムイオン濃度を測定する妨げとなるイ
オン（以下、妨害イオンIII という）は、イオン交換樹
脂に吸着しないで単にイオン交換樹脂相を通過するの
で、カドミウムイオンを妨害イオンと分離することがで
き、Ｐｂ、Ｃｕ、Ｂｉ等のようにカドミウムとともにイ
オン交換樹脂に吸着し、溶離液によってカドミウムとと
もに溶離する多価イオン（以下、妨害イオンIVという）
については最適なマスキング剤を併用することで、カド
ミウム関連施設の排水中の０．００１ｐｐｍ以下のカド
ミウム濃度を他のイオンに妨害されることなく、高い精
度で自動測定できるという研究結果を得たのである。
記の観点から、カドミウム関連施設の排水中にカドミウ
ムイオンと共存するイオンによって妨害されることのな
い、微量のカドミウム濃度の自動測定方法を研究の結
果、カドミウムが作るヨウ素錯体が安定で、かつ陰イオ
ン交換樹脂に強く吸着するのに対して、通常のカドミウ
ム関連施設の排水中に存在するイオンはヨウ素錯体を作
りにくく、また作ったとしても陰イオン交換樹脂に吸着
しにくいことを利用して、カドミウム関連施設の排水か
ら採取した試料液に非イオン性カドミウム化合物分解試
薬（以下、分解試薬という）を加えて加熱することによ
り含有するカドミウムをすべてカドミウムイオンとした
後、この溶液にヨウ素イオンを加えてカドミウムのヨウ
素錯体を作り、強塩基性陰イオン交換樹脂相を通過させ
れば、カドミウムはこれに吸着するが、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｆ
ｅ（III） 等のカドミウムの発色剤と錯体を作り、分光
光度計でカドミウムイオン濃度を測定する妨げとなるイ
オン（以下、妨害イオンIII という）は、イオン交換樹
脂に吸着しないで単にイオン交換樹脂相を通過するの
で、カドミウムイオンを妨害イオンと分離することがで
き、Ｐｂ、Ｃｕ、Ｂｉ等のようにカドミウムとともにイ
オン交換樹脂に吸着し、溶離液によってカドミウムとと
もに溶離する多価イオン（以下、妨害イオンIVという）
については最適なマスキング剤を併用することで、カド
ミウム関連施設の排水中の０．００１ｐｐｍ以下のカド
ミウム濃度を他のイオンに妨害されることなく、高い精
度で自動測定できるという研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、採取された試料液に分解試薬を
加え加熱した後、この溶液にヨウ素イオンによる錯形成
剤を加えてカドミウム錯イオンを形成し、強塩基性陰イ
オン交換樹脂相に吸着させた後、このイオン交換樹脂相
を無機酸で洗ってカドミウム錯イオンを無機酸に溶離
し、この溶出液にｐＨ調整剤、多価イオンにたいするマ
スキング剤、緩衝液およびカドミウムの発色剤を加えて
反応させてカドミウムの錯体とし、分光光度計を用いて
この発色した溶液の吸光度を測定し、この吸光度からカ
ドミウム含有量を測定することからなる、排水中の微量
のカドミウム濃度を自動測定する方法に特徴を有するも
のである。
なされたものであって、採取された試料液に分解試薬を
加え加熱した後、この溶液にヨウ素イオンによる錯形成
剤を加えてカドミウム錯イオンを形成し、強塩基性陰イ
オン交換樹脂相に吸着させた後、このイオン交換樹脂相
を無機酸で洗ってカドミウム錯イオンを無機酸に溶離
し、この溶出液にｐＨ調整剤、多価イオンにたいするマ
スキング剤、緩衝液およびカドミウムの発色剤を加えて
反応させてカドミウムの錯体とし、分光光度計を用いて
この発色した溶液の吸光度を測定し、この吸光度からカ
ドミウム含有量を測定することからなる、排水中の微量
のカドミウム濃度を自動測定する方法に特徴を有するも
のである。
【０００６】また、この研究結果によれば、分解試薬、
錯形成剤、溶離剤、ｐＨ調整液、緩衝剤、マスキング
剤、カドミウムイオン発色剤としては次に挙げるものが
望ましい。分解試薬としては、カドミウムと強固な錯体
を作って陰イオン交換樹脂へ吸着する恐れのない無機
酸、例えばＨＮＯ3、Ｈ2ＳＯ4などがよく、カドミウム
と強固な錯体を作る無機酸、例えばＨＣｌなどは避けた
ほうがよい。
錯形成剤、溶離剤、ｐＨ調整液、緩衝剤、マスキング
剤、カドミウムイオン発色剤としては次に挙げるものが
望ましい。分解試薬としては、カドミウムと強固な錯体
を作って陰イオン交換樹脂へ吸着する恐れのない無機
酸、例えばＨＮＯ3、Ｈ2ＳＯ4などがよく、カドミウム
と強固な錯体を作る無機酸、例えばＨＣｌなどは避けた
ほうがよい。
【０００７】錯形成剤としては水溶性のヨウ化物、例え
ばＫＩ、ＮａＩなどのアルカリ金属のヨウ化物あるいは
ＮＨ4Ｉなどがよい。溶離剤としては、カドミウムと強
固な錯体を作って陰イオン交換樹脂へ吸着する恐れのな
い無機酸、例えばＨＮＯ3、Ｈ2ＳＯ4などがよい。ま
た、カドミウム関連施設排水液中に存在するイオンで、
前記イオン交換樹脂による分離操作の後に、カドミウム
とともに溶出液中に残って吸光光度法によるカドミウム
の定量を妨害するのは妨害イオンIVのみであるので、マ
スキング剤としてクエン酸或いはクエン酸カリウムなど
のクエン酸塩類、酒石酸或いは酒石酸ナトリウムカリウ
ムなどの酒石酸塩類、シュウ酸或いはシュウ酸ナトリウ
ムなどのシュウ酸塩類、リン酸ナトリウムなどのリン酸
塩類、クエン酸ナトリウムなどのクエン酸塩類、アセチ
ルアセトン、マロン酸、チオ尿素、１，１０−フェナン
トロリン、テトラエチレンペンタアミンの１種または２
種以上を使用することがよい。
ばＫＩ、ＮａＩなどのアルカリ金属のヨウ化物あるいは
ＮＨ4Ｉなどがよい。溶離剤としては、カドミウムと強
固な錯体を作って陰イオン交換樹脂へ吸着する恐れのな
い無機酸、例えばＨＮＯ3、Ｈ2ＳＯ4などがよい。ま
た、カドミウム関連施設排水液中に存在するイオンで、
前記イオン交換樹脂による分離操作の後に、カドミウム
とともに溶出液中に残って吸光光度法によるカドミウム
の定量を妨害するのは妨害イオンIVのみであるので、マ
スキング剤としてクエン酸或いはクエン酸カリウムなど
のクエン酸塩類、酒石酸或いは酒石酸ナトリウムカリウ
ムなどの酒石酸塩類、シュウ酸或いはシュウ酸ナトリウ
ムなどのシュウ酸塩類、リン酸ナトリウムなどのリン酸
塩類、クエン酸ナトリウムなどのクエン酸塩類、アセチ
ルアセトン、マロン酸、チオ尿素、１，１０−フェナン
トロリン、テトラエチレンペンタアミンの１種または２
種以上を使用することがよい。
【０００８】さらに、ｐＨ調整剤としては例えばＮａＯ
Ｈ、ＫＯＨなどのアルカリ金属の水酸化物またはＮＨ4
ＯＨが適当であり、ｐＨ緩衝液にはＮＨ4Ｃｌ溶液など
を用いることができるが酒石酸塩類、シュウ酸塩類、リ
ン酸二水素アンモニウムなどを含む上記マスキング剤の
溶液の多くはそれ自身でｐＨ緩衝作用をもつのでこれら
の試薬をマスキング剤に使った場合には特にｐＨ緩衝液
を加える必要はない。ついで、カドミウムイオンの発色
剤としては1-(4-Nitrophenyl)-3-(4-phenylazophenyl)t
riazene（以下、発色試薬１という）、1-(2-Pyridylaz
o)-2-naphthol（以下発色試薬２という） 2-[2-(5-Brom
opyridyl)azo]-5-dimethylaminophenol（以下、発色試
薬３という）, 1-(6-Bromobenzothiazo-2-ylazo)-2-nap
hthol)（以下、発色試薬４という）, 4-(2-Thiazolylaz
o)resorcinol（以下、発色試薬５という）がよい。
Ｈ、ＫＯＨなどのアルカリ金属の水酸化物またはＮＨ4
ＯＨが適当であり、ｐＨ緩衝液にはＮＨ4Ｃｌ溶液など
を用いることができるが酒石酸塩類、シュウ酸塩類、リ
ン酸二水素アンモニウムなどを含む上記マスキング剤の
溶液の多くはそれ自身でｐＨ緩衝作用をもつのでこれら
の試薬をマスキング剤に使った場合には特にｐＨ緩衝液
を加える必要はない。ついで、カドミウムイオンの発色
剤としては1-(4-Nitrophenyl)-3-(4-phenylazophenyl)t
riazene（以下、発色試薬１という）、1-(2-Pyridylaz
o)-2-naphthol（以下発色試薬２という） 2-[2-(5-Brom
opyridyl)azo]-5-dimethylaminophenol（以下、発色試
薬３という）, 1-(6-Bromobenzothiazo-2-ylazo)-2-nap
hthol)（以下、発色試薬４という）, 4-(2-Thiazolylaz
o)resorcinol（以下、発色試薬５という）がよい。
【０００９】つぎに、本発明の方法を図１に示すフロー
チャートにしたがって説明する。図１に示されるように
試料受槽１にカドミウム関連施設の排水Ｗを受けて試料
液とし、この試料液を試料吸引ポンプ２により混合器３
に送り、ここで分解試薬槽４から分解試薬注入ポンプに
よって送られた硝酸水溶液と混合した後、分解槽６で加
熱して非イオン性カドミウム化合物を分解し、例えば懸
濁物、コロイダルシリカ、界面活性剤などの有機性物質
へ吸着しているカドミウム、あるいは金属カドミウムな
どとして存在するカドミウムをを溶液中に溶解したカド
ミウムイオンにする。ついでこの溶液をサンプル導入切
替バルブ７に送り、前記バルブ７にしつらえた例えば２
０００μｌの定量器を通して排水系管路２２に排出す
る。一方、錯形成液貯槽８から錯形成液注入ポンプ９に
よってサンプル導入切替バルブ７に送られた錯形成液
は、ここで切替バルブ７のバイパス経路を流れ混合器１
０を経由して吸着・溶離切替バルブ１１を通りイオン交
換樹脂カラム１２を通過した後ふたたび吸着・溶離切替
バルブ１１を通って排水系管路２２へ排出される。一
方、溶離液は溶離液貯槽１３から溶離液注入ポンプ１４
によって吸着・溶離切替バルブ１１を通って混合器１９
に送られ、ここで混合液注入ポンプ１６によって混合液
貯槽１５から送られてきたマスキング液、ｐＨ調整液、
緩衝液剤の混合液（以下、混合液という）、および発色
液注入ポンプ１８によって発色液貯槽１７から送られて
きた発色液と混合し、ついで反応器２０にてカドミウム
イオンと発色剤の錯形成反応が完結した後、分光光度計
よりなる検出器２１においてカドミウムと発色剤の錯体
の示す特定吸収波長の吸光度を測定して排水系管路２２
から排出するようになっている。
チャートにしたがって説明する。図１に示されるように
試料受槽１にカドミウム関連施設の排水Ｗを受けて試料
液とし、この試料液を試料吸引ポンプ２により混合器３
に送り、ここで分解試薬槽４から分解試薬注入ポンプに
よって送られた硝酸水溶液と混合した後、分解槽６で加
熱して非イオン性カドミウム化合物を分解し、例えば懸
濁物、コロイダルシリカ、界面活性剤などの有機性物質
へ吸着しているカドミウム、あるいは金属カドミウムな
どとして存在するカドミウムをを溶液中に溶解したカド
ミウムイオンにする。ついでこの溶液をサンプル導入切
替バルブ７に送り、前記バルブ７にしつらえた例えば２
０００μｌの定量器を通して排水系管路２２に排出す
る。一方、錯形成液貯槽８から錯形成液注入ポンプ９に
よってサンプル導入切替バルブ７に送られた錯形成液
は、ここで切替バルブ７のバイパス経路を流れ混合器１
０を経由して吸着・溶離切替バルブ１１を通りイオン交
換樹脂カラム１２を通過した後ふたたび吸着・溶離切替
バルブ１１を通って排水系管路２２へ排出される。一
方、溶離液は溶離液貯槽１３から溶離液注入ポンプ１４
によって吸着・溶離切替バルブ１１を通って混合器１９
に送られ、ここで混合液注入ポンプ１６によって混合液
貯槽１５から送られてきたマスキング液、ｐＨ調整液、
緩衝液剤の混合液（以下、混合液という）、および発色
液注入ポンプ１８によって発色液貯槽１７から送られて
きた発色液と混合し、ついで反応器２０にてカドミウム
イオンと発色剤の錯形成反応が完結した後、分光光度計
よりなる検出器２１においてカドミウムと発色剤の錯体
の示す特定吸収波長の吸光度を測定して排水系管路２２
から排出するようになっている。
【００１０】したがって、試料溶液の分取と導入、およ
びカドミウムイオンのイオン交換樹脂への吸着（以下、
操作１という）は、サンプル導入切替バルブ７を切り替
えて試料液で満ちた定量器を試料液の流路から切り離し
て錯形成液の流路につなぐことにより定量器内の試料液
は錯形成液の流路を錯形成液とともに流れて混合器１０
に達し、ここで錯形成液と充分に混合してカドミウムの
ヨウ素錯体を形成し、吸着・溶離切替バルブ１１を経由
してイオン交換樹脂カラム１２に導き、ここでカドミウ
ムのヨウ素錯体はイオン交換樹脂相に吸着され、他方試
料液中の妨害イオンIVを除く大部分のイオンはヨウ素イ
オンと錯体を作らないで反応残余の錯形成液とともに切
替バルブ１１を経由して排水系管路系２２を通り排出す
ることによって行われる。
びカドミウムイオンのイオン交換樹脂への吸着（以下、
操作１という）は、サンプル導入切替バルブ７を切り替
えて試料液で満ちた定量器を試料液の流路から切り離し
て錯形成液の流路につなぐことにより定量器内の試料液
は錯形成液の流路を錯形成液とともに流れて混合器１０
に達し、ここで錯形成液と充分に混合してカドミウムの
ヨウ素錯体を形成し、吸着・溶離切替バルブ１１を経由
してイオン交換樹脂カラム１２に導き、ここでカドミウ
ムのヨウ素錯体はイオン交換樹脂相に吸着され、他方試
料液中の妨害イオンIVを除く大部分のイオンはヨウ素イ
オンと錯体を作らないで反応残余の錯形成液とともに切
替バルブ１１を経由して排水系管路系２２を通り排出す
ることによって行われる。
【００１１】ついで、カドミウムイオンのイオン交換樹
脂からの溶離と溶離したカドミウム量の測定（以下、操
作２という）は、吸着・溶離切替バルブ１１を切り替え
て、錯形成液注入ポンプ９によって混合器１０を経て吸
着・溶離切替バルブ１１に送られた錯形成液を、イオン
交換カラム１２を経由しないで直接排水系管路２２に導
いてこれを排出し、一方、溶離液注入ポンプ１４により
吸着・溶離切替バルブ１１に送られた溶離液をイオン交
換樹脂カラム１２に導き、イオン交換樹脂カラム１２に
吸着したカドミウムイオンを溶離液中に溶出し、イオン
交換カラム１２から排出した溶出液を切替バルブ１１を
経由して混合器１９に送り、ここで混合液注入ポンプで
送られた混合液および発色液注入ポンプで送られた発色
液と充分に混合し安定したｐＨの状態で、反応器２０へ
導きカドミウムイオンを発色液と充分に反応させてカド
ミウムと発色剤の錯体を作ると溶出液は安定した発色を
示すので、この発色した液を検出器２１に導き、分光光
度計によりカドミウムと発色剤の錯体の持つ特定吸収波
長の吸光度を測定し、あらかじめ作製した検量線を用い
て計算によりカドミウム濃度を求めることによって行わ
れる。
脂からの溶離と溶離したカドミウム量の測定（以下、操
作２という）は、吸着・溶離切替バルブ１１を切り替え
て、錯形成液注入ポンプ９によって混合器１０を経て吸
着・溶離切替バルブ１１に送られた錯形成液を、イオン
交換カラム１２を経由しないで直接排水系管路２２に導
いてこれを排出し、一方、溶離液注入ポンプ１４により
吸着・溶離切替バルブ１１に送られた溶離液をイオン交
換樹脂カラム１２に導き、イオン交換樹脂カラム１２に
吸着したカドミウムイオンを溶離液中に溶出し、イオン
交換カラム１２から排出した溶出液を切替バルブ１１を
経由して混合器１９に送り、ここで混合液注入ポンプで
送られた混合液および発色液注入ポンプで送られた発色
液と充分に混合し安定したｐＨの状態で、反応器２０へ
導きカドミウムイオンを発色液と充分に反応させてカド
ミウムと発色剤の錯体を作ると溶出液は安定した発色を
示すので、この発色した液を検出器２１に導き、分光光
度計によりカドミウムと発色剤の錯体の持つ特定吸収波
長の吸光度を測定し、あらかじめ作製した検量線を用い
て計算によりカドミウム濃度を求めることによって行わ
れる。
【００１２】この際、次の測定の準備としてサンプル導
入切替バルブ７を切り替えて分解槽６から排出される溶
液をバルブにしつらえた定量器経由で排出系管路２２に
排出することにより定量器内の液を新しい液と入れ換え
る一方、錯形成液はサンプル導入切替バルブ７のバイパ
ス経路を流れて混合器１０へ導入され、ここから吸着・
溶離切替バルブ１１を経由して直接排出系管路２２に排
出することが同時に行われる。
入切替バルブ７を切り替えて分解槽６から排出される溶
液をバルブにしつらえた定量器経由で排出系管路２２に
排出することにより定量器内の液を新しい液と入れ換え
る一方、錯形成液はサンプル導入切替バルブ７のバイパ
ス経路を流れて混合器１０へ導入され、ここから吸着・
溶離切替バルブ１１を経由して直接排出系管路２２に排
出することが同時に行われる。
【００１３】
【実施例】 つぎに、この発明の方法を実施例により具
体的に説明する。まず、試薬特級のヨウ化カリウム、ヨ
ウ化ナトリウム、ヨウ化アンモニウム、水酸化カリウ
ム、クエン酸ナトリウム、酒石酸ナトリウムカリウム、
酒石酸、シュウ酸、シュウ酸ナトリウム、リン酸ナトリ
ウム、アセチルアセトン、マロン酸、チオ尿素、１，１
０−フェナントリン、テトラエチレンペンタアミン、濃
硝酸、および発色試薬１〜５を用意した。上記試薬類を
用いて硝酸濃度：０．５Ｍｏｌ／ｌの分解液、ヨウ化カ
リウム濃度：０．１Ｍｏｌ／ｌの錯形成液１とヨウ化ナ
トリウム濃度：０．１Ｍｏｌ／ｌの錯形成液２、ヨウ化
アンモニウム濃度：０．１Ｍｏｌ／ｌの錯形成液３、硝
酸濃度：１Ｍｏｌ／ｌの溶離液１と硫酸濃度１Ｍｏｌ／
ｌの溶離液２、第２表に示される試薬濃度のマスキング
液、ｐＨ調整液、緩衝液、発色液を調製した。マスキン
グ剤、ｐＨ調整剤、緩衝剤は各々の試薬が表２に示され
る濃度を持つ混合液として調製した。
体的に説明する。まず、試薬特級のヨウ化カリウム、ヨ
ウ化ナトリウム、ヨウ化アンモニウム、水酸化カリウ
ム、クエン酸ナトリウム、酒石酸ナトリウムカリウム、
酒石酸、シュウ酸、シュウ酸ナトリウム、リン酸ナトリ
ウム、アセチルアセトン、マロン酸、チオ尿素、１，１
０−フェナントリン、テトラエチレンペンタアミン、濃
硝酸、および発色試薬１〜５を用意した。上記試薬類を
用いて硝酸濃度：０．５Ｍｏｌ／ｌの分解液、ヨウ化カ
リウム濃度：０．１Ｍｏｌ／ｌの錯形成液１とヨウ化ナ
トリウム濃度：０．１Ｍｏｌ／ｌの錯形成液２、ヨウ化
アンモニウム濃度：０．１Ｍｏｌ／ｌの錯形成液３、硝
酸濃度：１Ｍｏｌ／ｌの溶離液１と硫酸濃度１Ｍｏｌ／
ｌの溶離液２、第２表に示される試薬濃度のマスキング
液、ｐＨ調整液、緩衝液、発色液を調製した。マスキン
グ剤、ｐＨ調整剤、緩衝剤は各々の試薬が表２に示され
る濃度を持つ混合液として調製した。
【００１４】さらに、従来法を実施するために試薬特級
の塩酸、サルチル酸、チオ尿素を用意し、サルチル酸：
１４ｍｇ／ｌとチオ尿素：０．８ｍｇ／を含むマスキン
グ液、ＮａＯＨ濃度：１００ｇ／ｌのｐＨ調整液および
酢酸濃度：５８ｇ／ｌの緩衝液を調製した。また、純度
９９．９％以上の電解カドミウムを用いて作ったカドミ
ウム濃度：０．１ｇ／ｌのカドミウム標準液を希釈して
カドミウム濃度：０．００１〜１．０ｍｇ／ｌの各種の
カドミウム標準液を調製し、これに発色試薬１〜５およ
び必要に応じて緩衝液を加えて発色させ、各々の発色剤
について分光光度計（日立Ｕ−１０００型）を用いて検
量線を作製した。
の塩酸、サルチル酸、チオ尿素を用意し、サルチル酸：
１４ｍｇ／ｌとチオ尿素：０．８ｍｇ／を含むマスキン
グ液、ＮａＯＨ濃度：１００ｇ／ｌのｐＨ調整液および
酢酸濃度：５８ｇ／ｌの緩衝液を調製した。また、純度
９９．９％以上の電解カドミウムを用いて作ったカドミ
ウム濃度：０．１ｇ／ｌのカドミウム標準液を希釈して
カドミウム濃度：０．００１〜１．０ｍｇ／ｌの各種の
カドミウム標準液を調製し、これに発色試薬１〜５およ
び必要に応じて緩衝液を加えて発色させ、各々の発色剤
について分光光度計（日立Ｕ−１０００型）を用いて検
量線を作製した。
【００１５】カドミウム関連施設１〜３から表１に示さ
れる妨害イオンＩ、妨害イオンII、妨害イオンIII およ
び妨害イオンIVを含む試料液１〜６を採取し、これを試
料受け槽１に導き、ここから１．０ｍｌ／ｍｉｎの割合
で連続して混合槽３に送液しつつ上記分解液と混合した
のち、長さ：１５ｍテフロンチューブよりなる反応分解
槽で１３５℃に加熱しコロイド状のカドミウム化合物な
どの非イオン性カドミウム化合物を分解した後、サンプ
ル導入切替バルブにしつらえた２０００μｌの定量器を
用いて分析検液を採取し、強塩基性陰イオン交換樹脂
（Ｄｏｗｅｘ−１−Ｘ８、１００〜２００メッシュ、Ｃ
ｌ型）：２ｇを詰めた内径：１０ｍｍのポリエチレン製
カラムを用いて表２に示す条件で本発明方法１〜１０を
実施し、前述の分光光度計の検量線を用いて表３に示す
試料液中のカドミウム濃度を計算した。
れる妨害イオンＩ、妨害イオンII、妨害イオンIII およ
び妨害イオンIVを含む試料液１〜６を採取し、これを試
料受け槽１に導き、ここから１．０ｍｌ／ｍｉｎの割合
で連続して混合槽３に送液しつつ上記分解液と混合した
のち、長さ：１５ｍテフロンチューブよりなる反応分解
槽で１３５℃に加熱しコロイド状のカドミウム化合物な
どの非イオン性カドミウム化合物を分解した後、サンプ
ル導入切替バルブにしつらえた２０００μｌの定量器を
用いて分析検液を採取し、強塩基性陰イオン交換樹脂
（Ｄｏｗｅｘ−１−Ｘ８、１００〜２００メッシュ、Ｃ
ｌ型）：２ｇを詰めた内径：１０ｍｍのポリエチレン製
カラムを用いて表２に示す条件で本発明方法１〜１０を
実施し、前述の分光光度計の検量線を用いて表３に示す
試料液中のカドミウム濃度を計算した。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】また、比較の目的で試料液１〜６に塩酸を
加えて酸濃度が１．２規定になるように調製した後、こ
の調製液：２００ｍｌを採取し、予め１．２規定の塩酸
で充分洗浄した１５ｍｌの塩基性陰イオン交換樹脂相
（Ｄｏｗｅｘ−１−Ｘ８）：１０ｇを通過させ、樹脂に
カドミウムイオンを吸着させた後、さらに１．２規定の
塩酸溶液で充分洗浄した後、０．１規定の硝酸溶液を上
記イオン交換樹脂相に通してカドミウムを溶離し、得ら
れた溶離液：６０ｍｌに緩衝液：５ｍｌを加えてｐＨ：
５〜６に保ち、さらに前述の従来法のために調製したマ
スキング液：５ｍｌを加え充分に攪拌し１００ｍｌ定容
の検液とした後、あらかじめカドミウム標準液を用いて
校正したカドミウムイオン電極（東亜電波工業ＣＤ−１
２５）を備えたイオンメータ（東亜電波工業１Ｍ−４０
Ｓ）を用いて検液中のカドミウムイオン濃度を測定し、
表３に示す試料液１〜６のカドミウムイオン濃度を計算
した。
加えて酸濃度が１．２規定になるように調製した後、こ
の調製液：２００ｍｌを採取し、予め１．２規定の塩酸
で充分洗浄した１５ｍｌの塩基性陰イオン交換樹脂相
（Ｄｏｗｅｘ−１−Ｘ８）：１０ｇを通過させ、樹脂に
カドミウムイオンを吸着させた後、さらに１．２規定の
塩酸溶液で充分洗浄した後、０．１規定の硝酸溶液を上
記イオン交換樹脂相に通してカドミウムを溶離し、得ら
れた溶離液：６０ｍｌに緩衝液：５ｍｌを加えてｐＨ：
５〜６に保ち、さらに前述の従来法のために調製したマ
スキング液：５ｍｌを加え充分に攪拌し１００ｍｌ定容
の検液とした後、あらかじめカドミウム標準液を用いて
校正したカドミウムイオン電極（東亜電波工業ＣＤ−１
２５）を備えたイオンメータ（東亜電波工業１Ｍ−４０
Ｓ）を用いて検液中のカドミウムイオン濃度を測定し、
表３に示す試料液１〜６のカドミウムイオン濃度を計算
した。
【００１９】さらに、試料液１〜６のカドミウム濃度に
ついてＩＣＰ発光分析法によるカドミウム分析を工業排
水試験方法ＪＩＳ Ｋ０１０２．５５．４にもとづいて
実施した。この分析値を本発明の方法および従来方法に
よる測定結果と比較するために、表３に示した。
ついてＩＣＰ発光分析法によるカドミウム分析を工業排
水試験方法ＪＩＳ Ｋ０１０２．５５．４にもとづいて
実施した。この分析値を本発明の方法および従来方法に
よる測定結果と比較するために、表３に示した。
【００２０】
【表３】
【００２１】
【発明の効果】表２から明らかなように本発明の方法に
よる測定結果はＪＩＳに規定された工業排水試験方法に
よる分析結果と非常によく一致し、また従来方法である
カドミウムイオン電極を用いたイオンメータによる測定
結果と比べ、格段に優れた定量性を示している。
よる測定結果はＪＩＳに規定された工業排水試験方法に
よる分析結果と非常によく一致し、また従来方法である
カドミウムイオン電極を用いたイオンメータによる測定
結果と比べ、格段に優れた定量性を示している。
【００２２】本発明の方法によれば、カドミウム関連施
設の排水中の０．００５ｐｐｍ以下のカドミウム濃度を
精度よく自動測定できるので、本発明の方法によってカ
ドミウム関連施設の排水中のカドミウム濃度を常時測定
して排水処理設備を運転すれば、施設周辺の環境をカド
ミウムによって汚染することがなく、その産業上の貢献
は極めて著しい。
設の排水中の０．００５ｐｐｍ以下のカドミウム濃度を
精度よく自動測定できるので、本発明の方法によってカ
ドミウム関連施設の排水中のカドミウム濃度を常時測定
して排水処理設備を運転すれば、施設周辺の環境をカド
ミウムによって汚染することがなく、その産業上の貢献
は極めて著しい。
【図１】 本発明の方法のフローチャートである。
Ｗ． カドミウム関連施設排水 １． 試料液受槽 ２． 試料液吸引ポンプ ３． 前処理混合器 ４． 分解試薬貯槽 ５． 分解試薬注入ポンプ ６． 分解槽 ７． サンプル導入切替バルブ ８． 錯形成液貯槽 ９． 錯形成液注入ポンプ １０．混合器 １１．吸着・溶離切替バルブ １２．イオン交換樹脂カラム １３．溶離液貯槽 １４．溶離液注入ポンプ １５．混合液貯槽 １６．混合液注入ポンプ １７．発色液貯槽 １８．発色液注入ポンプ １９．混合器 ２０．反応器 ２１．検出器 ２２．排水系管路
Claims (1)
- 【請求項１】 排水中の微量のカドミウム濃度の自動測
定方法において、採取した試料液に非イオン性カドミウ
ム化合物分解試薬を加え加熱・分解し、この溶液にヨウ
素イオンによる錯形成剤を加えてカドミウム錯イオンを
形成し、これを強塩基性陰イオン交換樹脂相に吸着さ
せ、このイオン交換樹脂を無機酸で洗ってカドミウム錯
イオンを無機酸に溶離し、この溶出液にｐＨ調整剤、多
価陽イオンに対するマスキング剤、緩衝液およびカドミ
ウムイオンの発色剤を加えカドミウムイオンと発色剤を
反応させてカドミウムと発色剤の錯体とし、分光光度計
を用いてこの発色した溶液の吸光度を測定し、この吸光
度からカドミウム含有量を測定することを特徴とする排
水中の微量のカドミウム濃度の自動測定方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12926394A JP3168826B2 (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 排水中の微量のカドミウム濃度の自動測定方法 |
| AU17701/95A AU681765B2 (en) | 1994-04-28 | 1995-04-27 | Continuous flow analyzing method and apparatus |
| FI952013A FI116700B (fi) | 1994-04-28 | 1995-04-27 | Jatkuvan virtauksen analysointimenetelmä ja -laitteisto |
| US08/430,735 US5624846A (en) | 1994-04-28 | 1995-04-28 | Continuous flow analyzing method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12926394A JP3168826B2 (ja) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | 排水中の微量のカドミウム濃度の自動測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07333212A true JPH07333212A (ja) | 1995-12-22 |
| JP3168826B2 JP3168826B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=15005254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12926394A Expired - Fee Related JP3168826B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-06-10 | 排水中の微量のカドミウム濃度の自動測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3168826B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007017313A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Mitsubishi Materials Corp | 試料液の溶解処理装置および溶解処理方法 |
| JP2010133949A (ja) * | 2008-11-06 | 2010-06-17 | Sumika Chemical Analysis Service Ltd | カドミウム測定用試料の前処理方法、カドミウムの分離方法、及び、カドミウム分離カラム装置、並びにそれらの利用 |
| CN109839374A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-06-04 | 上海市质量监督检验技术研究院 | 一种纺织品涂层中总镉含量的筛选方法 |
| CN112525899A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-19 | 河南中烟工业有限责任公司 | 一种烟草中的镉快速检测方法及装置 |
| CN113884465A (zh) * | 2021-09-28 | 2022-01-04 | 武汉轻工大学 | 一种树脂结合近红外光谱检测小龙虾中铅、镉浓度的预测模型及其建立方法和应用 |
-
1994
- 1994-06-10 JP JP12926394A patent/JP3168826B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007017313A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Mitsubishi Materials Corp | 試料液の溶解処理装置および溶解処理方法 |
| JP2010133949A (ja) * | 2008-11-06 | 2010-06-17 | Sumika Chemical Analysis Service Ltd | カドミウム測定用試料の前処理方法、カドミウムの分離方法、及び、カドミウム分離カラム装置、並びにそれらの利用 |
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| CN113884465A (zh) * | 2021-09-28 | 2022-01-04 | 武汉轻工大学 | 一种树脂结合近红外光谱检测小龙虾中铅、镉浓度的预测模型及其建立方法和应用 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3168826B2 (ja) | 2001-05-21 |
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