JPH0772732B2 - Quantitative determination of titration equivalence points of at least two independent titratable species by single sample flow injection analysis - Google Patents

Quantitative determination of titration equivalence points of at least two independent titratable species by single sample flow injection analysis

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JPH0772732B2
JPH0772732B2 JP61156363A JP15636386A JPH0772732B2 JP H0772732 B2 JPH0772732 B2 JP H0772732B2 JP 61156363 A JP61156363 A JP 61156363A JP 15636386 A JP15636386 A JP 15636386A JP H0772732 B2 JPH0772732 B2 JP H0772732B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は改良されたフローインジエクシヨン滴定分析用
の新規な装置及び方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION INDUSTRIAL FIELD OF APPLICATION The present invention relates to a novel apparatus and method for improved flow-injection titration analysis.

<従来の技術> 再現性ある正確な化学分析法の要求は医学、農学、薬学
の分野で増加し続けている。この要求に応じて様々の分
析器がつくられている。それぞれの新規な分析器につい
ては、焦点は分析能力を増加させる装置及び分析方法で
必要な工程数を減少させる装置の構成に重点が置かれて
いる。
<Prior Art> The demand for reproducible and accurate chemical analysis methods continues to increase in the fields of medicine, agriculture, and pharmacy. Various analyzers have been made to meet this demand. For each new analyzer, the focus is on the construction of equipment that increases the analytical capacity and reduces the number of steps required in the analytical method.

フローインジエクシヨン分析器はこれらの要求を満たす
べくつくられている。かかる分析器は連続して流れる溶
液中に注入された試料の特性と成分とを検出できる装置
である。フローインジエクシヨン法(Flow injection a
nalysis)は勾配曲線として検出できる試薬流中の試料
の再現性ある勾配を形成できる分析装置にもとづくもの
である。生成する勾配曲線について実施した測定は試料
の特性と成分の定量に使用される。
Flow-injection analyzers are designed to meet these demands. Such an analyzer is a device capable of detecting the characteristics and components of a sample injected into a continuously flowing solution. Flow injection method
nalysis) is based on an analyzer capable of forming a reproducible gradient of a sample in a reagent stream that can be detected as a gradient curve. The measurements performed on the resulting gradient curve are used to quantify the properties and components of the sample.

フローインジエクシヨン法の新領域はフローインジエク
シヨン法の最善の特徴を滴定法技術と複合させたフロー
インジエクシヨン定量法[Flow injection titrimetry
(FIT)]の分野である。FITは反応が完結する迄、既知
強度の標準反応溶液をゆつくり添加する、既知容積の溶
液の成分の定量的定量である滴定から導かれている。反
応の完結は溶液の色相変化(指示薬)又は電気化学的変
化によつて多くは示される。
A new area of flow injection method is the combination of the best features of flow injection method with titration technology.
(FIT)] field. FIT is derived from titration, which is a quantitative determination of the components of a known volume of a solution, with a standard reaction solution of known strength being added gently until the reaction is complete. Completion of the reaction is often indicated by a change in color of the solution (indicator) or an electrochemical change.

FITはプロセス制御用途で迅速で、簡単で、信頼性があ
り、用途が広く、そして正確な分析装置をつくるために
開発されている。他のフローインジエクシヨン分析法と
違って、FITはピーク高さよりもピーク巾にもとづくも
のである。他のフローインジエクシヨン分析法とは対照
的に、FITは時間に就いての濃度勾配をつくり出す多量
の試料分散を利用している。この濃度勾配の巾が試料濃
度の対数(log)に比例している。この濃度勾配は“指
数関数的濃度勾配”として知られている。この指数関数
的濃度勾配はフローインジエクシヨン分析時の混合室内
での濃度勾配である。
FIT is developed for process control applications to create fast, easy, reliable, versatile and accurate analytical instruments. Unlike other flow acquisition methods, FIT is based on peak width rather than peak height. In contrast to other flow-injection analysis methods, FIT utilizes large sample dispersions that create concentration gradients over time. The width of this concentration gradient is proportional to the logarithm (log) of the sample concentration. This concentration gradient is known as the "exponential concentration gradient". This exponential concentration gradient is the concentration gradient in the mixing chamber during flow-in analysis.

フローインジエクシヨン分析法を用いる単一点の滴定の
概念は、アナリテイカ・シミカ・アクタ(Analytica Ch
imica Acta)第105巻(1979年)第67−75頁に見られる
オヴエ・アストローム(Ove Astrom)の報告、“シング
ル−ポイント・タイトレーシヨンズ(Single−Point Ti
trations)”、に酸/塩基系について述べられている。
酸及び塩基用の単一点滴定装置についてのアストローム
の方法は参照電極、ガラス電極、300cm長混合コイル、
及びテフロン注入配管より成る反応セルを用いる。検出
電極を持つ反応セルを用いてただ1個の分析が実施でき
る。二元的な分析装置に対する要望が多年感ぜられてい
る。
The concept of single-point titration using flow-in analysis is based on the Analytica Ch
Imica Acta) Volume 105 (1979), pages 67-75, by Ove Astrom, "Single-Point Tities".
trations) ", the acid / base system is described.
Astrome's method for single point titrators for acids and bases is a reference electrode, glass electrode, 300 cm long mixing coil,
And a reaction cell consisting of Teflon injection pipe is used. Only one analysis can be performed using a reaction cell with detection electrodes. The need for a dual analytical device has been felt for many years.

非分割の連続的フロー分析を用いた多重成分の微量成分
分析器は“コレスポンデンス”、アナリテイカル・ケミ
ストリー(“Correspondence",Analytical Chemistr
y)、第50巻、第4号、(1978年)第654−656頁に述べ
られている。しかしこの分析方法は極めて一般的な方法
でしか教示されていない。化合物4−(2−ピリジルア
ゾ)レゾルシノール(PAR)、鉛(II)及びバナジウム
(V)についての非分割の連続的フローを用いる多重成
分の微量成分分析は滴定法というより比色法である。FI
Tを用いた、多重成分の微量成分分析、殊に苛性/炭酸
塩系についてのもの、は特定的な教示が未だ見出されて
いない。
A multi-component trace component analyzer using non-resolved continuous flow analysis is known as "Correspondence", "Analytical Chemistr".
y), Vol. 50, No. 4, (1978) pp. 654-656. However, this analytical method is taught only in a very general way. Multi-component trace analysis of compounds 4- (2-pyridylazo) resorcinol (PAR), lead (II) and vanadium (V) using unresolved continuous flow is a colorimetric rather than a titration method. FI
No specific teachings have yet been found for multiple component trace analysis using T, especially for caustic / carbonate systems.

多重成分の微量成分分析に使用される装置には、一般に
反応セル、測定装置及び記録計又はデータ処理装置が包
含されている、アナリテイカ・シミカ・アクタ(Analyt
ica Chimica Acta)、109巻(1979年)第1−24頁に出
ているプンゴール等(Pungor,et al)による“インジエ
クシヨン・テクニツク・イン・ダイナミツク・フロー−
スルー・アナリシス・エレクトロアナリテイカル・セン
サーズ(Injection Technique In Dynamic Flow−Throu
gh Analysis With Electroanalytical Sensors)”参
照、この装置は多重終点FITに対して反応セル及び検出
セルの両方の役を果たすことができていない。本発明は
かかる装置及びそれに付随するFIT法を提供することを
目的としている。
The instruments used for multi-component trace component analysis generally include reaction cells, measuring instruments and recorders or data processors, Analytika-Simica Actors.
ica Chimica Acta), 109 (1979), pages 1-24, Pungor, et al., "Indigestion technic in dynamic flow-
Through Analysis Electro Analytical Sensors (Injection Technique In Dynamic Flow-Throu
gh Analysis With Electroanalytical Sensors) ”, this device cannot serve as both a reaction cell and a detection cell for multi-end point FIT. The present invention provides such a device and its associated FIT method. It is an object.

既知の分析法は、苛性/炭酸塩反応中の独立的に滴定可
能な種の終点検出用にバツチ分析法を利用している。ス
コツツ(Scotts)のスタンダード・メソツズ・オブ・ケ
ミカル・アナリシス(Standard Methods of Chemical A
nalysis)(第5版,第2256頁)に記載された様に、あ
るバツチ法は、水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムの二
重終点測定が(a)フエノールフタレイン終点(NaOHを
naHSO4とH2Oに変換し;NaCO3をNaHCO3に変換する)への
硫酸による滴定と(b)更にメチルオレンジ終点(NaHC
O3をNaHSO4,CO2及び水に変換する)への硫酸による滴定
によつて行われている。然し、バツチ法は、連続的定量
的測定又は連続的滴定分析が不可能であるので、多くの
欠点を有する。バツチ滴定は周期的に停止する必要があ
り、そして各反応完結後、反応器を清浄にする必要があ
る。この既知分析法は必要な結果を得るために長い分析
時間が必要である。従つて連続流中の、非バツチ型の滴
定装置で、独立的に滴定可能な種の多重終点測定につい
ての要望が存在している。
Known analytical methods utilize batch analysis methods for endpoint detection of independently titratable species during caustic / carbonate reactions. Scotts Standard Methods of Chemical A
nalysis) (5th edition, p. 2256), one batch method is that the double endpoint measurement of sodium hydroxide and sodium carbonate is (a) phenolphthalein endpoint (NaOH
NaHSO 4 and H 2 O; NaCO 3 to NaHCO 3 ) and (b) methyl orange endpoint (NaHC
Conversion of O 3 into NaHSO 4 , CO 2 and water) with sulfuric acid. However, the batch method has many drawbacks, as it does not allow continuous quantitative measurement or continuous titration analysis. Batch titration should be stopped periodically and the reactor should be cleaned after each reaction is complete. This known analytical method requires a long analysis time to obtain the required results. Therefore, there is a need for multiple endpoint measurement of independently titratable species in a continuous flow, non-batch type titrator.

公知の連続フローインジエクシヨン分析法は、ジエー・
ルチカ及びイー・エツチ・ハンゼン(J.Ruzicka,and E.
H.Hansen)、フロー・インジエクシヨン・アナリシス、
ウイリー−インターサイエンス・ハブリケーシヨン(ケ
ミカル・アナリシス、第62巻)、1981年[Flow Injecti
on Analysis,Wiley−Interscience Publication,(Chem
ical Analysis,Vol.62),1981]に記載されている様な
連続フロー酸−塩基滴定用に開発されている。
The known continuous flow analysis method is
J.Ruzicka, and E.
H.Hansen), Flow Ingestion Analysis,
Wheelie-Interscience Hub Reproduction (Chemical Analysis, Volume 62), 1981 [Flow Injecti
on Analysis, Wiley-Interscience Publication, (Chem
ical Analysis, Vol. 62), 1981] and has been developed for continuous flow acid-base titration.

単一チヤンネルのルチカ(Ruzicka)装置についての問
題は結果が1成分の分析に限定されたことである。この
問題を克服するために、ルチカとハンゼン(Ruzicka an
d Hansen)は、“リセント・デイビロツプメンツ・イン
・フロー・インジエクシヨン・アナリシス:グラデイエ
ント・テクニツクス・アンド・ハイドロダイナミツク・
インジエクシヨン”、アナリテイカ・シミカ・アクタ
[“Recent Developments in Flow Injection Analysi
s:Gradient Techniques and Hydrodynamic Injection",
Analytica Chimica Acta]、第145巻(1983年)第1−1
5頁に記載された、別の滴定装置を開発した。然し、こ
の連続フロー多重終点滴定装置は単一成分酸−塩基滴定
用の教示に限られている。特に、著者は1×10-3M水酸
化ナトリウムによる燐酸の滴定に焦点をしぼつており、
多重成分フローインジエクシヨン法多重終点装置を意図
していない。
The problem with the single channel Ruzicka instrument is that the results were limited to single component analysis. To overcome this problem, Lucika and Hansen (Ruzicka an
d Hansen) is “Recent Daviroments in Flow In-Execution Analysis: Gradient Technics and Hydrodynamics.
"Ingestion", Analytical Shimika Actor ["Recent Developments in Flow Injection Analysi
s: Gradient Techniques and Hydrodynamic Injection ",
Analytica Chimica Acta], Volume 145 (1983), Volume 1-1
Another titrator, described on page 5, was developed. However, this continuous flow multiple endpoint titrator is limited to teachings for single component acid-base titration. In particular, the author focuses on titration of phosphoric acid with 1 × 10 -3 M sodium hydroxide,
Multi-component flow acquisition multiple end-point devices are not intended.

また、別のフローインジエクシヨン滴定法が米国特許第
4,283,201号(DeFord et al.)で教示されており、これ
では滴定液が2本の平行な流体連絡回路に供給される。
デフオード(DeFord)の教示は、複合体試料の複数個の
終点検出用の複数個の反応物流、分析器及び検出装置を
使用するFIT用の方法と装置を提供する。この教示は分
析装置に関して医学、薬学及び農学の分野のすべての要
求を満たすものでは無い。デフオードの教示よりもより
少ない装置とより短い時間しか要すせず、複数個の終点
に関するデータを提供するフローインジエクシヨン分析
法についての要求がある。単一の分析で多重終点滴定を
実施するための方法及び装置が多年求められている。本
発明はこれらの教示を乗り越えて、試料のいくつかの種
について非線形多重終点FITを提供することを目的とし
ている。
Another flow-in-exclusion titration method is the US patent.
No. 4,283,201 (DeFord et al.), In which the titrant is supplied to two parallel fluid communication circuits.
The DeFord teachings provide methods and apparatus for FIT using multiple reaction streams, analyzers and detectors for multiple endpoint detection of complex samples. This teaching does not meet all the requirements of the medical, pharmaceutical and agricultural fields for analytical devices. There is a need for a flow acquisition analysis method that requires less equipment and less time than the teachings of Defode, and provides data on multiple endpoints. There is a long-felt need for methods and apparatus for performing multiple endpoint titrations in a single assay. The present invention overcomes these teachings and aims to provide a non-linear multiple endpoint FIT for several species of samples.

<発明の構成> 本発明は非バツチ形の連続的に流れる反応物、特に苛性
/炭酸塩滴定系についての、独立して滴定可能な(複数
の)種についての終点すなわち当量点を検出できる方法
を提供する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is a method for detecting the end point or equivalence point for independently titratable species (s) for a non-batch, continuously flowing reactant, particularly a caustic / carbonate titration system. I will provide a.

更に詳しくは本発明は、実質的に一定の流量で流れる且
つ実質的に一定濃度の単一試剤を含むキヤリヤー液体の
流れを設け;このキヤリヤー流中に多成分試料を導入
し;この試料を規定された流速で混合及び検出室に流
し;混合及び検出室内に指数関数的稀釈勾配を形成す
る、諸工程からなり、試料混合物のそれぞれの種を混合
室中で複数個の当量点に単一反応物を用いて滴定し; そして混合室中の試料のそれぞれの種の濃度を、それぞ
れの種の当量点迄の滴定時間の間の関係を形成すること
によって、定量することを特徴とする、単一試料のフロ
ーインジエクシヨン分析による少なくとも2個の独立し
た滴定可能な種の滴定当量点の定量法を提供する。
More specifically, the present invention provides a stream of carrier liquid that flows at a substantially constant flow rate and that contains a substantially constant concentration of a single reagent; introducing a multi-component sample into the carrier stream; Flow into a mixing and detection chamber at a controlled flow rate; a process of forming an exponential dilution gradient in the mixing and detection chamber, each step of the sample mixture in a single reaction at multiple equivalence points in the mixing chamber And titrating the concentration of each species of the sample in the mixing chamber by forming a relationship between the titration times to the equivalence point of each species. A method for quantifying titration equivalence points of at least two independent titratable species is provided by flow-injection analysis of a sample.

この方法は、複数個の当量点を得るために少なくとも2
個の酸/塩基中和反応を使用する工程を含む。
This method requires at least 2 to obtain multiple equivalence points.
Step of using a single acid / base neutralization reaction.

別の方法では、本発明の方法は、複数個の当量点を得る
ために少なくとも2個の還元又は酸化反応を使用する工
程を更に有する。
Alternatively, the method of the invention further comprises the step of using at least two reduction or oxidation reactions to obtain multiple equivalence points.

本発明に使用する装置は、入口孔及び出口孔を有する主
室、該主室中での流体の混合時に形成される気泡収集用
ガストラツプ、及び該ガストラツプに隣接して混合セル
中に配置されている独立した滴定可能な種の当量点検出
用の検出器を有する二重室化した混合セル;該混合セル
中に配置された検出装置;及び該混合セル中に配置され
た、該混合セル中に乱流だけをつくり出すための該流体
混合用の混合装置;を有することを特徴とするフローイ
ンジエクシヨン分析による少なくとも2種の独立した滴
定可能な種の滴定当量点測定用の装置である。
The apparatus used in the present invention comprises a main chamber having an inlet hole and an outlet hole, a gas trap for collecting bubbles formed when the fluids are mixed in the main chamber, and a gas trap arranged adjacent to the gas trap in a mixing cell. A dual chambered mixing cell with a detector for the equivalence point detection of independent titratable species; a detection device arranged in the mixing cell; and in the mixing cell arranged in the mixing cell A mixing device for mixing the fluid to produce only turbulent flow; and a device for measuring titration equivalence points of at least two independent titratable species by flow-in-exclusion analysis.

本発明において、「指数関数的稀釈勾配」は混合室中を
流れる流体流の流れに試料を導入することによって形成
される。混合室中の液体中での試料の濃度は、試料が始
めに混合室中に導入されて混合室中の液体と混合する時
点で最高である。液体流の流れは混合室中を流れ続ける
ので、混合室中の試料の濃度は時間と共に減少する。単
位時間当りの混合室中の試料濃度のこの減少は始めに最
大であり、次いで混合室中を流れる流体流によって試料
が混合室から掃引されるにつれてだんだん小さくなる。
この経時的濃度減少が稀釈勾配である。この稀釈勾配は
始めに最大であり次いでだんだん小さくなるので、この
稀釈勾配は指数関数的稀釈勾配である。
In the present invention, an "exponential dilution gradient" is formed by introducing a sample into a fluid stream flowing through a mixing chamber. The concentration of the sample in the liquid in the mixing chamber is highest when the sample is first introduced into the mixing chamber and mixed with the liquid in the mixing chamber. As the liquid stream flow continues to flow through the mixing chamber, the concentration of sample in the mixing chamber decreases over time. This decrease in sample concentration in the mixing chamber per unit time is initially maximal and then becomes smaller as the sample is swept from the mixing chamber by the fluid flow flowing through the mixing chamber.
This decrease in concentration over time is the dilution gradient. This dilution gradient is an exponential dilution gradient, since it is initially maximal and then progressively smaller.

「少なくとも2個の独立した滴定可能な種」における
「独立した」という用語は「別個のもしくは異なった」
ということを意味する。たとえば、水酸化ナトリウムと
炭酸ナトリウムは別個の滴定可能な種である。換言すれ
ば、水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムは異なった滴定
可能な種である。独立でない又は別個のもしくは異なっ
ていない滴定可能な種の例は炭酸ナトリウムと重炭酸ナ
トリウムである。なんとなれば炭酸ナトリウムはこれを
滴定するとき重炭酸ナトリウムを形成するからである。
これに対して水酸化ナトリウムを塩酸で滴定するとき、
それは塩化ナトリウムを生成し、炭酸ナトリウムは生成
しない。それ故、水酸化ナトリウムは炭酸ナトリウムか
ら独立した又は別個のもしくは異なった種である。
The term "independent" in "at least two independent titratable species" is "discrete or different".
It means that. For example, sodium hydroxide and sodium carbonate are separate titratable species. In other words, sodium hydroxide and sodium carbonate are different titratable species. Examples of non-independent or separate or non-differentiable titratable species are sodium carbonate and sodium bicarbonate. This is because sodium carbonate forms sodium bicarbonate when titrated.
On the other hand, when titrating sodium hydroxide with hydrochloric acid,
It produces sodium chloride, not sodium carbonate. Therefore, sodium hydroxide is an independent or separate or different species from sodium carbonate.

<態様の詳細> それぞれの種の当量点迄の滴定時間の間の関係を形成さ
せることによる、混合室中の試料のそれぞれの種の濃度
の一つの決定方法は次の等式によつて示される: t1=Vm/Q[lnVs/Vm)−lnCt]+Vm/Qln(C1+C2) (1
5) および t2=Vm/Q[ln(Vs/Vm)−lnCt]+Vm/Qln(C1+2C2
(16) 但し、t1は第一の種の当量点迄の時間であり; t2は第二の種の当量点迄の時間であり; Vsは試料の容積であり; Vmは混合セルの容積であり; Qは流速であり; C1は第一の種のモル濃度であり;そして C2は第二の種のモル濃度である。
Detailed Description of Embodiments One method of determining the concentration of each species in a sample in a mixing chamber by forming a relationship between the titration times to the equivalence point of each species is shown by the following equation: It is: t 1 = Vm / Q [lnVs / Vm) −lnC t ] + Vm / Qln (C 1 + C 2 ) (1
5) and t 2 = Vm / Q [ln (Vs / Vm) -lnC t] + Vm / Qln (C 1 + 2C 2)
(16) where t 1 is the time to the equivalence point of the first species; t 2 is the time to the equivalence point of the second species; Vs is the sample volume; Vm is the mixing cell Is the volume; Q is the flow rate; C 1 is the molar concentration of the first species; and C 2 is the molar concentration of the second species.

濃度Csを持つ試料栓(プラグ)が濃度Ctを持った流れて
いる滴定液流に注入され、そしてついで混合室中に入っ
た場合、そして混合及び化学反応が瞬間的である場合に
は指数関数的濃度勾配が形成される。試料及び滴定液混
合物の指数関数的濃度勾配は次に検出器に行き、そこで
2個以上の信号遷移が得られる。これらの信号遷移は不
連続な流れ部分がそれぞれ酸性から塩基性に、塩基性か
ら酸性に顕著な変化を示す点である。第一の信号変化は
キヤリヤーpHの急激な変化によつて記述される滴定当量
点の通過;及び単一の滴定種の場合には、滴定の終了を
示す。これらの急激なpH変化はpH指示薬の使用によつて
比色定量的に又はpHの測定によつて電気化学的に容易に
検出できる。その他の滴定可能な種は類似の方法[例え
ば、イオン選択性の電極又は電流滴定装置]を用いて検
出できる。
Exponential function when a sample plug with concentration Cs is injected into a flowing titrant stream with concentration Ct and then enters the mixing chamber, and when the mixing and chemical reaction is instantaneous A concentration gradient is formed. The exponential concentration gradient of the sample and titrant mixture then goes to the detector, where two or more signal transitions are obtained. These signal transitions are points at which the discontinuous flow portions show a remarkable change from acidic to basic and from basic to acidic, respectively. The first signal change indicates the passage of the titration equivalence point described by a sharp change in carrier pH; and, in the case of a single titration species, the end of titration. These abrupt pH changes can be readily detected colorimetrically by using a pH indicator or electrochemically by measuring pH. Other titratable species can be detected using similar methods [eg, ion-selective electrodes or amperometric titrators].

上記の式(15)と式(16)は最後の項においてのみ相互
に異なる。すなわち式(15)の最後の項は「(C1
C2)」であるのに対して式(16)の最後の項は「C1+2C
2」である。従ってt2は表1に示すようにt1よりも常に
大きい。式(15)および式(16)に使用されている用語
は式(16)の直後に定義されている。式(15)および式
(16)において未知なのはC1およびC2である。その他の
すべては既知である。従って式(15)と式(16)の2つ
の方程式から2つの未知数C1とC2を決定することは容易
である。
Equations (15) and (16) above differ from each other only in the last term. That is, the last term in equation (15) is "(C 1 +
C 2 ) ”, the last term of equation (16) is“ C 1 + 2C
2 ". Therefore, t 2 is always larger than t 1 as shown in Table 1. The terms used in equations (15) and (16) are defined immediately after equation (16). The unknowns in Eqs. (15) and (16) are C 1 and C 2 . Everything else is known. Therefore, it is easy to determine the two unknowns C 1 and C 2 from the two equations (15) and (16).

従来技術では2つの当量点までの滴定時間(t1とt2)を
測定することによって2つの独立した種を決定すること
は不可能であった。従来技術では、単一の当量点迄の滴
定時間のみが使用されていたからである。従来技術で2
つの独立した種を決定することを望むときは、2つの波
長における透過率(%)の測定によって比色決定が行わ
れた。本発明は次の点でこれらの従来法よりもすぐれて
いる。すなわち、本発明は1つより多い種を決定するた
めに使用することができ、本発明は比較的狭い範囲の比
色試剤を使用せず、またこれに限定されず、そり代わり
に広い範囲の滴定試剤たとえば酸/塩基滴定試剤および
酸化/還元滴定試剤を使用することができる。
It was not possible in the prior art to determine two independent species by measuring the titration times (t 1 and t 2 ) to two equivalence points. This is because in the prior art, only titration times up to a single equivalence point were used. 2 with conventional technology
When it was desired to determine two independent species, a colorimetric determination was made by measuring the% transmission at two wavelengths. The present invention is superior to these conventional methods in the following points. That is, the present invention can be used to determine more than one species, the present invention does not use, and is not limited to, a relatively narrow range of colorimetric agents, instead of a wide range of sleds. Titration reagents such as acid / base titration reagents and oxidation / reduction titration reagents can be used.

本発明の装置の一態様を図1及び図2に示す。装置はハ
ウジング12及びハウジング中の空洞14を有する二重室化
した混合セルを有する。空洞14中に配置されて撹拌機16
がある。検出装置は比色検出器でもよく、これは次に電
気的に増幅器又は記録装置のいずれかに電気的に接続さ
れている。ハウジング12は好ましくは出口孔20の近傍に
配置されたガストラツプ24を有する構造である。ガスト
ラツプ24は本質上第二の空洞をハウジング中に、空洞14
中での多重終点滴定時に形成される気泡を捕捉するため
に形成している。空洞14はキヤリヤー/試料流中に乱流
を与える構造であり、一方ガストラツプ24は層流を与
え、そして反応時に形成される如何なる気泡も捕集、収
容する構造である。トラツプ24は空洞14の頂部にあつ
て、ガスが空洞14中に捕集されて残っており、実施され
る滴定測定を混乱させるのを防止する。出口孔20はガス
トラツプの底部と頂部との間の如何なる点に配置するこ
とができるが、然し図1に示す様に頂部の近傍に好まし
くは配置する。
One aspect of the device of the present invention is shown in FIGS. The device has a double chambered mixing cell having a housing 12 and a cavity 14 in the housing. Stirrer 16 placed in cavity 14
There is. The detection device may be a colorimetric detector, which is then electrically connected to either an amplifier or a recording device. The housing 12 is preferably constructed with a gas trap 24 located near the exit hole 20. The gas trap 24 essentially has a second cavity in the housing and a cavity 14
It is formed in order to trap the bubbles formed during the multi-end point titration. Cavity 14 is a structure that provides turbulence in the carrier / sample flow, while gas trap 24 is a structure that provides laminar flow and collects and contains any bubbles formed during the reaction. The trap 24 abuts the top of the cavity 14 and prevents gas from being trapped and left in the cavity 14 and disrupting the titration measurement being performed. The outlet hole 20 can be located at any point between the bottom and top of the gas trap, but is preferably located near the top as shown in FIG.

本発明の方法及び装置を用いる苛性/炭酸塩系について
の典型的結果は次の多重成分系;について表1及び図3
で示されている。但し Cs=試料濃度、Ct=滴定液濃度、R=試料容積/セル容
積比、T=滴定液の平均セル滞留時間、及び T1n(RFi)=ti+T1nCt (17) (式中,ti=等量点i迄の時間、Fi=試料濃度関数であ
る)である。
Typical results for a caustic / carbonate system using the method and apparatus of the present invention are the following multi-component system; Table 1 and FIG.
Indicated by. Where Cs = sample concentration, Ct = titrant concentration, R = sample volume / cell volume ratio, T = average cell residence time of titrant, and T 1n (RF i ) = t i + T 1n Ct (17) , t i = time to equivalence point i, and Fi = sample concentration function).

等量点iに対応し、そして次に苛性/炭酸塩系: そして時間t1での滴定された種については: そして、時間t2で滴定された分子種については: n1モルのNaOH(濃度=C1) n2モルのNa2CO3(濃度=C2) F2=C1+2C2 n2モルのNa2CO3(C2の濃度の当量) Tln R+Tln Fi=ti+Tln Ct ti=T(ln R−ln Ct)+Tln Fi=a+b ln Fi t1=a+b ln(C1+C2) t2=a+b ln(C1+2C2) C1+C2=ln-1(t1/b−a/b)=K1 C1+2C2=ln-1(t2/b−a/b)=K2 C2=K2−K1 C1=K1−C2=K1−(K2−K1)=2K1−K2であり、 そして使用した装置定数は; Ct=0.001モル/ R=0.0816であり、 T=4.57min. の測定から見出された。Corresponding to the equivalence point i, and then the caustic / carbonate system: And for the titrated species at time t 1 : Then, it has been for the species titration at time t 2: n 1 mole of NaOH (concentration = C 1) n 2 moles of Na 2 CO 3 (concentration = C 2) F 2 = C 1 + 2C 2 n 2 moles of Na 2 CO 3 (equivalent to the concentration of C 2 ) Tln R + Tln F i = t i + Tln Ct t i = T (ln R−ln Ct) + Tln F i = a + b ln F i t 1 = a + b ln (C 1 + C 2 ) t 2 = a + b ln (C 1 + 2C 2) C 1 + C 2 = ln -1 (t 1 / b-a / b) = K 1 C 1 + 2C 2 = ln -1 (t 2 / b-a / b ) = K 2 C 2 = K 2 -K 1 C 1 = K 1 -C 2 = K 1 - (K 2 -K 1) = a 2K 1 -K 2, and the device constants used; C t = 0.001 mol / R = 0.0816, T = 4.57 min. Found from the measurement of.

次のデータ実施例は表1にまとめせれており、そこでは
試料サイズ(Vs)は1.05mlであつた。セルの容積(Vm)
は12.87mlであり、そして流速(Q)は2.8ml/minであつ
た。
The following data examples are summarized in Table 1, where the sample size (Vs) was 1.05 ml. Cell volume (Vm)
Was 12.87 ml and the flow rate (Q) was 2.8 ml / min.

濃度C1はモル/で、そして時間は分(min)である。
この多重終点系の直線的関係は図3に図示されている。
The concentration C 1 is mol / min and the time is minutes.
The linear relationship of this multiple end point system is illustrated in FIG.

本発明を定量及び評価について当量の原則に関連させて
説明したが、本発明の範囲は特許請求の範囲に規定され
るものである。
While the invention has been described with respect to quantitation and evaluation in relation to the principle of equivalent weight, the scope of the invention is defined by the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図1は装置発明の好ましい態様の略図である。 図2は図1の態様の線2−2に沿っての断面図である。 図3は本発明の方法によつて得られたデータを図示した
ものである。
FIG. 1 is a schematic diagram of a preferred embodiment of the device invention. 2 is a cross-sectional view of the embodiment of FIG. 1 taken along line 2-2. FIG. 3 is a graphical representation of the data obtained by the method of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アーネスト デイ グラベス ジユニア アメリカ合衆国ルイジアナ州 70808 バ ートン ルージユ ダベントリー ドライ ブ 329 ─────────────────────────────────────────────────── ——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 30

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】実質的に一定の流量で流れる且つ実質的に
一定濃度の単一試剤を含むキヤリヤー液体の流れを設
け;このキヤリヤー流中に多成分試料を導入し;この試
料を規定された流速で混合及び検出室に流し;混合及び
検出室内に指数関数的稀釈勾配を形成する、諸工程から
なり、試料混合物のそれぞれの種を混合室中で複数個の
当量点に単一反応物を用いて滴定し;そして混合室中の
試料のそれぞれの種の濃度を、それぞれの種の当量点迄
の滴定時間の間の関係を形成することによって、定量す
ることを特徴とする、単一試料のフローインジエクシヨ
ン分析による少なくとも2個の独立した滴定可能な種の
滴定当量点の定量法。
1. A flow of a carrier liquid flowing at a substantially constant flow rate and comprising a substantially constant concentration of a single reagent; introducing a multi-component sample into the carrier flow; the sample being defined. Flowing through the mixing and detection chamber at a flow rate; forming an exponential dilution gradient in the mixing and detection chamber, each step of each species of sample mixture in the mixing chamber at multiple equivalence points with a single reactant. A single sample, characterized in that the concentration of each species of the sample in the mixing chamber is determined by forming a relationship between the titration times to the equivalence point of each species. Determination of titration equivalence points of at least two independent titratable species by flow infusion analysis of.
【請求項2】複数個の当量点を得るために少なくとも2
個の酸/塩基中和反応を使用する工程を更に有する特許
請求の範囲第1項記載の方法。
2. At least 2 to obtain a plurality of equivalence points
The method of claim 1 further comprising the step of using a single acid / base neutralization reaction.
【請求項3】複数個の当量点を得るために少なくとも2
個の還元又は酸化反応を使用する工程を含む特許請求の
範囲第1項記載の方法。
3. At least 2 to obtain a plurality of equivalence points
A method according to claim 1 including the step of using individual reduction or oxidation reactions.
JP61156363A 1985-07-10 1986-07-04 Quantitative determination of titration equivalence points of at least two independent titratable species by single sample flow injection analysis Expired - Lifetime JPH0772732B2 (en)

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992005450A1 (en) * 1990-09-17 1992-04-02 GESELLSCHAFT FüR BIOTECHNOLOGISCHE FORSCHUNG MBH (GBF) Multiple agitator and mixer module
JPH04294275A (en) * 1991-03-22 1992-10-19 Horiba Ltd Method for neutralization titration of flow injection non-aqueous solvent
CN110632247B (en) * 2019-08-29 2022-02-22 王飞 Data processing method for multidimensional titration analysis and application thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53106090A (en) * 1977-02-16 1978-09-14 Bifok Ab Programmable continuous flow analyzer
JPS5674652A (en) * 1979-11-02 1981-06-20 Phillips Petroleum Co Repetition chemical analyzing method for process current and its device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2977199A (en) * 1956-12-31 1961-03-28 Ind Rayon Corp Method for the continuous testing of flowing materials
SE323822B (en) * 1965-05-05 1970-05-11 Jungner Instrument Ab
US3755124A (en) * 1972-02-11 1973-08-28 Orion Research Tag ion cell
DD137149A1 (en) * 1978-06-16 1979-08-15 Guenter Dreyer METHOD AND ARRANGEMENT FOR CARRYING OUT POTENTIOMETRIC TITRATIONS

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53106090A (en) * 1977-02-16 1978-09-14 Bifok Ab Programmable continuous flow analyzer
JPS5674652A (en) * 1979-11-02 1981-06-20 Phillips Petroleum Co Repetition chemical analyzing method for process current and its device

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CA1287559C (en) 1991-08-13
GB8615500D0 (en) 1986-07-30
DE3622468A1 (en) 1987-01-15
GB2178849B (en) 1989-08-02
GB2178849A (en) 1987-02-18
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