JPH0820427B2 - 陽イオン分析装置 - Google Patents

陽イオン分析装置

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JPH0820427B2
JPH0820427B2 JP62301944A JP30194487A JPH0820427B2 JP H0820427 B2 JPH0820427 B2 JP H0820427B2 JP 62301944 A JP62301944 A JP 62301944A JP 30194487 A JP30194487 A JP 30194487A JP H0820427 B2 JPH0820427 B2 JP H0820427B2
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健 村山
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  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、濃縮した被測定液を溶離液によって分離カ
ラムに導いて被測定液中の陽イオンをクロマトグラフィ
クに分離し、分離カラムから溶出する陽イオンを分析す
る陽イオン分析装置に関し、更に詳しくは、濃縮が完了
した濃縮カラムを有する切換弁から濃縮した被測定液を
順次、溶離液によって分離カラムに送出すると共に、順
次、使用した濃縮カラムと分離カラムを洗浄してカラム
の交換容量の低下を防止し、複数の極低濃度の被測定液
を連続して短時間で精度良く測定することができる陽イ
オン分析装置に関する。
<従来の技術> 周知の如く、イオンクロマトグラフィは被測定液中の
各種イオンをクロマトグラフィックに分離・分析する分
析手法であり、移動相に液体を用い被測定液中の測定対
象物をクロマトグラフィックに分離・分析するいわゆる
液体クロマトグラフィの1つである。このようなイオン
クロマトグラフィにおいて濃縮カラムを用いると、被測
定液中に存在する低濃度(ppb又はサブppbレベル)の陽
イオンを正確に測定することができる。即ち、被測定液
を一定量だけ濃縮カラムに流し該被測定液中の低濃度陽
イオンを濃縮・保持してのち移動相たる溶離液で分離カ
ラムに搬送し、該分離カラムで被測定液中の陽イオンを
クロマトグラフィックに分離し、その後、検出器に導い
て例えば導電率を検出し、該検出信号に基いて作成され
るクロマトグラムから前記被測定液中の低濃度陽イオン
を測定するようになっていた。
然しながら、上記従来例においては、被測定液中に存
在する極低濃度(pptレベル)の陽イオンを正確に測定
しようとすると、陽イオンを濃縮する時間が長くなり結
果的に全体の分析時間が長くなるという欠点があった。
即ち、数pptレベルの陽イオン(例えば2〜5pptのNa+
オン,NH4 +イオン,K+イオン等)を含む被測定液を、例え
ば2ml/min,の流量で10分間だけ上記濃縮カラムに供給す
ると、2(ml/min.)×10(min.)=20(ml)の被測定
液が濃縮カラムを通過することになり、0.2〜0.5pptの
陽イオン(例えばNa+イオン,NH4 +イオン,K+イオン等)
を測定するには、例えば2ml/min.の流量で100分間だけ
上記濃縮カラムに被測定液を供給する必要があった。こ
れに対して、濃縮カラムで濃縮されたイオンを分離カラ
ムに導いてクロマトグラフィックに分離し検出器で検出
するのに必要な時間は10分程度である。このため、被測
定液中に存在する極低濃度(pptレベル)の陽イオンを
正確に測定しようとすると、陽イオンを濃縮する時間の
方が分離カラムでの分離時間等に比して非常に長くなり
結果的に全体の分析時間が長くなるという欠点があっ
た。
また、一価陽イオンを除く二価等の陽イオンは、濃縮
カラムや分離カラムの内部に充填されている陽イオン交
換基に保持されたままとなり、やがて濃縮カラムや分離
カラムのイオン交換能力が低下してしまうという欠点が
あった。
<発明が解決しようとする問題点> 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、濃
縮カラムを備えた複数の切換弁を分離カラムに溶離液を
供給する流路に直列に設け、濃縮が完了した濃縮カラム
を有する切換弁から濃縮した被測定液を順次、溶離液に
よって分離カラムに送出すると共に、使用した濃縮カラ
ムと分離カラムをその都度、洗浄してカラムの交換容量
の低下を防止するようにしたもので、複数の極低濃度の
被測定液を連続して短時間で精度良く測定することがで
きる陽イオン分析装置を提供することを目的としてい
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、 濃縮した被測定液を溶融液によって分離カラムに導い
て前記被測定液中の陽イオンをクロマトグラフィクに分
離し、分離した陽イオンを検出器に導いて測定する陽イ
オン分析装置において、 前記分離カラムに前記溶離液を供給する流路に直列接
続されて設けられていて、それぞれに被測定液を濃縮す
る濃縮カラムを有し、弁の切換えによって前記被測定液
を濃縮カラムへの流路に切換えると共に、前記濃縮カラ
ムで濃縮された被測定液を前記分離カラム側の流路に切
り替える複数の切換弁と、 前記溶離液を供給し、前記複数の切換弁の中で濃縮が
完了した濃縮カラムを有する切換弁より順次、被測定液
を分離カラムに送出すると共に、順次、前記検出器で陽
イオンを測定する毎に弁を切換え、前記濃縮された被測
定液を送出した前記濃縮カラムと前記分離カラムとに残
留する陽イオンを洗い流す洗浄液を供給する洗浄液切換
弁と 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図は本発明実施例を説明するためのイオン分析装置の
構成説明図であり、第2図は本発明実施例の動作を説明
するタイムチャートである。第1図において、1Aは例え
ば5mMのHNO3溶液でなる溶離液が貯溜されてなる溶離液
槽、1Bは例えば1MのHNO3溶液でなる洗浄液が貯溜されて
なる洗浄液槽、1C1〜1Cnは例えば数pptの陽イオンが互
いに異なる濃度や組成で含まれている第1〜第nの試料
が貯溜されてなる第1〜第nの試料槽、2C1〜2Cnは送液
ポンプ、3Aは内部流路が実線接続状態と破線接続状態に
交互に切換られる洗浄液切換弁、3Bは内部流路が実線接
続状態と破線接続状態に交互に切換られるカラム切換
弁、3C1〜3Cnは内部流路が実線接続状態と破線接続状態
に交互に切換られる第1〜第nの試料切換弁、4Aは例え
1mlの内容積を有する第1計量管、4Bは例えば0.1mlの内
容積を有する第2計量管、4C1〜4Cnは例えば陽イオン交
換樹脂が充填されてなる第1〜第nの濃縮カラム、5は
分離カラム、6は例えば導電率計でなる検出器、7は分
離カラム5及び検出器6を収容して一定温度(例えば45
℃)に保つ恒温槽である。尚、洗浄液切換弁3A及び高濃
度試料注入弁3Bはオフのときその内部流路が実線接続状
態となっており、第1〜第nの試料切換弁3C1〜3Cnはオ
ンのときその内部流路が実線接続状態となるように構成
されている。
第1図のような構成からなるイオン分析装置におい
て、最初、洗浄液切換弁3A,高濃度試料注入弁3B,及び第
1〜第nの切換弁3C1〜3Cnがオフにされる。この状態
で、送液ポンプ2Aが駆動すると、溶離液槽1Aの溶離液が
例えば2ml/min.の流量で、送液ポンプ2A→洗浄液切換弁
3Aの第1及び第2の接続口a,b→第1試料切換弁3C1の第
1及び第6の接続口a,f→濃縮カラム4C1→第1試料切換
弁3C1の第3及び第2の接続口c,b→第2試料切換弁3C2
の第1及び第6の接続口a,f→濃縮カラム4C2→第2試料
切換弁3C2の第3及び第2の接続口c,b→…………→第n
試料切換弁3Cnの第1及び第6の接続口a,f→濃縮カラム
4Cn→第n試料切換弁3Cnの第3及び第2の接続口c,b→
高濃度試料注入弁3Bの第1及び第2の接続口a,b→分離
カラム5→検出器6を経由し、図示しない廃液槽へと流
れる。また、送液ポンプ2Bが駆動すると、洗浄液槽1c内
の洗浄液が、送液ポンプ2B→洗浄液切換弁3Aの第5及び
第6の接続口e,f→第1計量管4A→洗浄液切換弁4Aの第
3及び第4の接続口c,dを経由し、図示しない廃液槽へ
と流れ、第1計量管4A内を洗浄液で満たす。該計量管4A
内の洗浄液は、洗浄液切換弁4Aがオンにされると、上記
溶離液に搬送され、第1試料切換弁3C1の第1及び第6
の接続口a,f→濃縮カラム4C1→第1試料切換弁3C1の第
3及び第2の接続口c,b→第2試料切換弁3C2の第1及び
第6の接続口a,f→濃縮カラム4C2→第2試料切換弁3C2
の第3及び第2の接続口c,b→…………→第n試料切換
弁3Cnの第1及び第6の接続口a,f→濃縮カラム4Cn→第
n試料切換弁3Cnの第3及び第2の接続口c,b→高濃度試
料注入弁3Bの第1及び第2の接続口a,b→分離カラム5
→検出器6を経由する流路を洗浄する。更に、送液ポン
プ2C1〜2Cnが駆動すると、試料槽1C1〜1Cn内の被測定液
(例えば数pptの陽イオンを含む被測定液)が、送液ポ
ンプ2C1〜2Cn→第1〜第nの試料切換弁3C1〜3Cnにそれ
ぞれ設けられている第4及び第5の接続口d,eを経由
し、図示しない各々の廃液槽へと流れる。この状態で、
第2図に示す如く、最初(即ち、時間0分のとき)に第
1試料切換弁3C1がオンにされ、次に時間20分のときに
第2試料切換弁3C2がオンにされ、以後順番に第3〜第
nの試料切換弁3C3〜3Cnが20分毎にオンにされてゆく。
尚、第1〜第nの試料切換弁3C1〜3Cnがオンにされる
と、試料槽1C1〜1Cn内の被測定液は、送液ポンプ2C1〜2
Cn→第1〜第nの試料切換弁3C1〜3Cnにそれぞれ設けら
れている第4及び第3の接続口d,c→第1〜第n濃縮カ
ラム4C1〜4Cn→第1〜第nの試料切換弁3C1〜3Cnにそれ
ぞれ設けられている第6及び第5の接続口f,eを経由
し、図示しない各々の廃液槽へと流れる。このため、第
1〜第nの濃縮カラム4C1〜4Cnには第1〜第nの試料切
換弁3C1〜3Cnがオフにされるまで被測定液が供給され、
該被測定液内の陽イオンが第1〜第nの濃縮カラム4C1
〜4Cnで捕捉・濃縮されるようになっている。
上述のような状態で、第2図に示す如く、第1試料切
換弁3C1はオンにされてから100分後にオフにされる。こ
のとき、送液ポンプ2C1の流量が2ml/min.であると、試
料槽1C1内の被測定液が2(ml/min.)×100(min.)=2
00(ml)だけ第1濃縮カラム4C1を通過し該被測定液中
の陽イオンが第1濃縮カラム4C1に捕捉・濃縮される。
その後、第1試料切換弁3C1がオフにされると、第1濃
縮カラム4C1に捕捉・濃縮されている陽イオンは第1試
料切換弁3C1の第1及び第6の接続口a,fから供給される
溶離液により、濃縮カラム4C1→第1試料切換弁3C1の第
3及び第2の接続口c,b→第2試料切換弁3C2の第1及び
第2の接続口a,b→………第n試料切換弁3Cnの第1及び
第2の接続口a,b→高濃度試料注入弁3Bの第1及び第2
の接続口a,bを通り、分離カラム5に至ってクロマトグ
ラフィックに分離される。該分離カラム5の溶出液は、
検出器6に導かれて例えば導電率が検出され、該検出信
号に基いて図示しない記録計などに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よれば、10分以内
に1価陽イオン(Li+イオン,Na+イオン,NH3 +イオン,及
びK+イオンなど)が全て溶出することが確認できる。し
かし、2価陽イオンは濃縮カラムや分離カラムの内部に
充填されている陽イオン交換基に保持されたままとな
り、被測定液が新たに注入されると徐々に蓄積され、や
がて濃縮カラムや分離カラムのイオン交換容量が低下す
るようになる。また、該イオン交換容量の低下に伴な
い、1価陽イオンの保持時間が減少するようになる。こ
のような現象を防止するため、上述のようにして1価陽
イオンのクロマトグラムが得られた直後に、洗浄液切換
弁3Aをオンにして前述のような洗浄液注入を行なって、
濃縮カラムや分離カラムの内部に充填されている陽イオ
ン交換基に保持された2価陽イオンを洗い流す。このよ
うな洗浄液注入のタイミングは第2図に示す通りであ
り、第1試料切換弁3C1をオフにしてから10分後に洗浄
液切換弁3Aがオンにされる。
第1試料切換弁3C1がオフになった後、20分毎に第2
〜第nの試料切換弁3C2〜3Cnが次々とオフにされる。
尚、第2図の(ホ)工程における番号1〜6は上記クロ
マトグラムの試料番号を示しており、該当する時間帯
(10分間)に分離カラム5から溶出している陽イオンに
よるクロマトグラムがどの試料によるクロマトグラムで
あるかを示している。このようにして第1〜第nの試料
槽1C1〜1Cn内の被測定液に含まれている1価陽イオンを
夫々の濃縮カラムに次々に捕捉・濃縮して該1価陽イオ
ンをクロマトグラフィックに測定することができるよう
になる。
更に、第1試料切換弁3C1が最初にオンにされてから1
20分後、すなわち第6試料切換弁3C6がオフになってか
ら20分後に第1試料切換弁3C1が再びオンにされる。こ
の場合、洗浄液切換弁3Aがオンされる時間は5分間と
し、洗浄液切換弁3Aが最初にオンになってから20分毎に
オンされるようにする。このようにすることで、第1〜
第nの試料槽1C1〜1Cn内の被測定液に含まれている1価
陽イオンを夫々2回ずつ測定することができる。尚、第
2図のタイムチャートは第1〜第6の試料槽1C1〜1C6
の被測定液に含まれている1価陽イオンを夫々2回ずつ
測定する場合を示している。また、測定を中止するに
は、第1〜第nの試料切換弁3C1〜3Cnがオフにされたの
ち再びオンにするのを中止すれば良い。
尚、本発明は上述の実施例に限定されることなく種々
の変形が可能であり、例えば次の(A)〜(C)のよう
に変形しても良いものとする。
(A)第1〜第nの試料槽1C1〜1Cnを使用せず、オンラ
イン接続されたプロセスサンプルに含まれている1価陽
イオンを連続的に測定する。
(B)送液ポンプ2C1〜2Cnの入口側に同一組成の被測定
液を供給し、濃縮に100分間必要な場合であっても、100
分間にn回上記クロマトグラムを得るようにする。
(C)例えば4mMエチレンジアミン/2mM酒石酸でなる溶
離液を使用し2価陽イオンを測定する。この場合、上記
洗浄液は不要となる。
<発明の効果> 以上、詳細に説明したように本発明の陰イオン分析装
置は、濃縮カラムを備えた複数の切換弁を分離カラムに
溶離液を供給する流路に直列に設け、濃縮が完了した濃
縮カラムを有する切換弁から濃縮した被測定液を順次、
溶離液によって分離カラムに送出すると共に、使用した
濃縮カラムと分離カラムをその都度、洗浄してカラムの
交換容量の低下を防止するようにしているので、複数の
極低濃度の被測定液を連続して短時間で精度良く測定す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を説明するためのイオン分析装
置の構成説明図、第2図は本発明の実施例の動作を説明
するためのタイムチャートである。 1A,1B,1C1〜1Cn……槽 2A,2B,2C1〜2Cn……送液ポンプ 3A,3B,3C1〜3Cn……切換弁 4C1〜4Cn……濃縮カラム 5……分離カラム、6……検出器 7……恒温槽

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】濃縮した被測定液を溶融液によって分離カ
    ラムに導いて前記被測定液中の陽イオンをクロマトグラ
    フィクに分離し、分離した陽イオンを検出器に導いて測
    定する陽イオン分析装置において、 前記分離カラムに前記溶離液を供給する流路に直列接続
    されて設けられていて、それぞれに被測定液を濃縮する
    濃縮カラムを有し、弁の切換えによって前記被測定液を
    濃縮カラムへの流路に切換えると共に、前記濃縮カラム
    で濃縮された被測定液を前記分離カラム側の流路に切り
    替える複数の切換弁と、 前記溶離液を供給し、前記複数の切換弁の中で濃縮が完
    了した濃縮カラムを有する切換弁より順次、被測定液を
    分離カラムに送出すると共に、順次、前記検出器で陽イ
    オンを測定する毎に弁を切換え、前記濃縮された被測定
    液を送出した前記濃縮カラムと前記分離カラムとに残留
    する陽イオンを洗い流す洗浄液を供給する洗浄液切換弁
    と を具備したことを特徴とした陽イオン分析装置。
JP62301944A 1987-11-30 1987-11-30 陽イオン分析装置 Expired - Lifetime JPH0820427B2 (ja)

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JPH01142458A JPH01142458A (ja) 1989-06-05
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Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5338958A (en) * 1976-09-22 1978-04-10 Nippon Gakki Seizo Kk Monostable multi-vibrator circuit
JPS6263859A (ja) * 1985-09-13 1987-03-20 Shimadzu Corp ホモバニリン酸及びバニルマンデル酸の自動分析装置
JPS62108155A (ja) * 1985-11-06 1987-05-19 Shimadzu Corp 液体クロマトグラフ装置

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