JPH09113499A - 被測定液中の微量成分測定方法及び装置 - Google Patents

被測定液中の微量成分測定方法及び装置

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JPH09113499A
JPH09113499A JP27254995A JP27254995A JPH09113499A JP H09113499 A JPH09113499 A JP H09113499A JP 27254995 A JP27254995 A JP 27254995A JP 27254995 A JP27254995 A JP 27254995A JP H09113499 A JPH09113499 A JP H09113499A
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JP
Japan
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reagent
measured
liquid
exchange membrane
ion
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JP27254995A
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English (en)
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Yuzuru Hanaoka
譲 花岡
Tetsushi Sakai
徹志 酒井
Ikuko Tajima
郁子 田嶌
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Yokogawa Analytical Systems Inc
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Yokogawa Analytical Systems Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水道水中の臭素酸イオンを精度良く検出す
る。 【解決手段】 陽イオン交換膜を用いて、臭化ナトリウ
ム又は臭化カリウムと硫酸又は塩酸、硝酸、リン酸との
間で陽イオン交換させて臭化水素酸を調製し、該調製さ
れた新鮮な臭化水素酸を用いて、被測定液中の臭素酸イ
オンを定量する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、被測定液中の微量
成分の測定方法及び装置に係り、特に、水道水中の臭素
酸イオンを測定する際に用いるのに好適な、被測定液中
の微量成分を精度良く測定することが可能な、被測定液
中の微量成分測定方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、オゾンによる高度上水処理が開発
されているが、河川水、雨水、陸水等からなる原料水中
には臭素イオンBr- が含まれており、このような原料
水を上水場でオゾン処理すると、臭素とオゾンO3 -
の反応により臭素酸イオンBrO3 - が発生する可能性
がある。
【0003】この臭素酸イオンが、上水場から放出され
る水道水に5〜20μg/l以上含まれていると、その
水道水を飲み続けた人が癌になり易いと言われている。
このため、上水場では、このような発癌性物質である臭
素酸イオンを測定し、原料水のオゾン処理を制御するこ
とにより、上水場から放出される水道水に5〜20μg
/l以上含まれないようにしている。
【0004】従来、上水場で、このような発癌性物質で
ある臭素酸イオンを測定する際、例えば、次式に示すよ
うな反応によって、三臭化物イオンBr3 - を生じさ
せ、この三臭化物イオンを、例えば波長268nmの紫
外吸光度計で検出することにより、間接的に臭素酸イオ
ンを測定していた。
【0005】 BrO3 - +5Br- +6H+ →3Br2 +3H2 O …(1) Br2 +Br- →Br3 - …(2)
【0006】この反応で臭素酸イオンを分離する際に、
干渉成分を除くため、液体クロマトグラフ等を使用した
イオンクロマトグラフ法や、被測定液の流れを試薬の流
れと混合して測定用生成物を生成し、該測定用生成物の
濃度を検出するフローインジェクション法が用いられて
いる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、臭化水
素酸は、空気、光によって臭素を遊離するため、次式に
示すように三臭化物イオンを生ずる。
【0008】
【数1】
【0009】従って、図1に示す如く、生成した三臭化
物イオンのバックグラウンドが高いので、S/N比が悪
くて検出限界が高い上、バックグラウンドの安定性もな
く、ベースラインがふらつく等の問題点を有していた。
【0010】ここで、図1は、臭化水素酸の安定性をみ
るため、市販されている0.9モルの臭化水素酸中の臭
化物イオン及び三臭化物イオンの吸収スペクトルを調べ
たものである。
【0011】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、水道水中の臭素酸イオン等の、被測
定液中の微量成分を高精度で測定可能とすることを目的
とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、被測定液中の
微量成分を測定する際に、イオン交換膜を用いて試薬を
調製し、該調製された新鮮な試薬を用いて、被測定液中
の微量成分を定量するようにして、前記目的を達成した
ものである。
【0013】又、被測定液中の臭素酸イオンを測定する
際に、陽イオン交換膜を用いて、臭化ナトリウム又は臭
化カリウムと硫酸又は塩酸、硝酸、リン酸との間で陽イ
オン交換させて臭化水素酸を調製し、該調製された新鮮
な三臭化物イオンのバックグラウンドの無い臭化水素酸
を用いて、被測定液中の臭素酸イオンを定量するように
して、前記目的を達成したものである。
【0014】又、被測定液中の微量成分測定装置におい
て、イオン交換膜を用いて試薬を調製する試薬調製部
と、該試薬調製部で調製された新鮮な試薬を、被測定液
の流れに注入するための試薬注入手段と、該試薬の注入
により被測定液中に測定用生成物を生成するための反応
手段と、該反応手段で生成された測定用生成物を検出す
るための検出手段とを備えることにより、同じく前記目
的を達成したものである。
【0015】又、同じく被測定液中の微量成分測定装置
において、イオンクロマトグラフ装置若しくは液体クロ
マトグラフ装置よりなるクロマトグラフ装置と、イオン
交換膜を用いて試薬を調製する試薬調製部と、該試薬調
製部で調製された新鮮な試薬を、前記クロマトグラフ装
置出側の被測定液の流れに注入するための試薬注入手段
と、該試薬の注入により被測定液中に測定用生成物を生
成するための反応手段と、該反応手段で生成された測定
用生成物を検出するための検出手段とを備えることによ
り、同じく前記目的を達成したものである。
【0016】本発明においては、イオン交換膜を用い
て、新鮮な試薬を調製する。例えば、図2に示す如く、
陽イオン交換膜チューブ12を有する2重管10の、陽
イオン交換膜で仕切られた内室14には臭化ナトリウム
NaBrを流し、外室16には再生剤として硫酸H2
4 を流すことによって、臭化ナトリウムと硫酸を、次
式に示す如く、陽イオン交換膜を使って反応させ、試薬
である臭化水素酸HBrを生成する。
【0017】 NaBr→Na+ +Br- …(4) H2 SO4 →2H+ +SO4 2- …(5) → 2Na+ +SO4 2-→Na2 SO4 …(6) H+ +Br- →HBr …(7)
【0018】前記陽イオン交換膜チューブ12は、例え
ば、ナフィオン(デュポン製)やスルホン酸基を含むポ
リオレフィンで作ることができる。これは、内室14を
流れる臭化ナトリウムからナトリウムイオンNa+ を濃
度勾配によりイオン交換する。一方、水素イオンH+
内室14中に入れる。従って、内室14中にはHBrが
発生する一方、膜壁を透過するNa+ イオンは再生剤中
に分散し、硫酸ナトリウムNa2 SO4 となって廃棄さ
れる。
【0019】このようなイオン交換膜によって調製され
た新鮮な臭化水素酸は、図3に示す如く、臭素イオンの
吸収スペクトル中に、図1に示した市販の臭化水素酸の
ような三臭化物イオンのバックグラウンドが存在せず、
高精度の測定を行うことができる。ここで、図3は、
0.9モルの臭化ナトリウムを、イオン交換膜を用いて
臭化水素酸に変換させたものである。
【0020】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。
【0021】本発明の第1実施形態は、フローインジェ
クション法による測定に本発明を適用したもので、図4
に示す如く、搬送液(キャリア)中に被測定液を注入す
るためのサンプルバルブ18と、陽イオン交換膜を用い
て、臭化ナトリウムと硫酸との間で陽イオン交換させて
臭化水素酸を調製する試薬調製部20と、該試薬調製部
20で調製された臭化水素酸(試薬)を、被測定液の流
れに注入するための試薬注入器22と、該試薬注入器2
2の注入により被測定液中に三臭化物イオン(測定用生
成物)を生成するための反応コイル24と、該反応コイ
ル24で生成された三臭化物イオンを検出するための紫
外吸光度(UV)検出器26とを用いて構成されてい
る。
【0022】前記試薬調製部20には、図2に示したよ
うな陽イオン交換膜チューブ12を含む2重管10が設
けられており、該2重管10の内側を臭化ナトリウムが
流れ、外側を硫酸が流れるようにされている。
【0023】次に、イオンクロマトグラフ法を用いた、
本発明の第2実施形態を詳細に説明する。
【0024】この第2実施形態は、図5に示す如く、第
1実施形態と同様の試薬調製部20、試薬注入器22、
反応コイル24、及びUV検出器26を含む装置におい
て、前記試薬注入器22に、イオンクロマトグラフ装置
(IC)30で溶離された溶離液を供給するようにした
ものである。
【0025】前記イオンクロマトグラフ装置30には、
分離カラム及びサプレッサが内蔵されている。
【0026】図5において、32は、被測定液をイオン
クロマトグラフ装置30に注入するためのサンプル入口
である。
【0027】本実施例において、試薬注入器22に供給
する溶離液は、イオンクロマトグラフ装置30のサプレ
ッサを通したものでも、通さないものでも良い。
【0028】次に、フローインジェクション法とイオン
クロマトグラフ法のいずれも実施可能な、本発明の第3
実施形態を図6に示す。
【0029】図6において、40は、フローシンジェク
ション法とイオンクロマトグラフ法を切換えるための切
換弁である。
【0030】他の点については、第1又は第2実施形態
と同じであるので同じ符号を付して説明は省略する。
【0031】
【実施例】実験結果によると、市販されている0.9モ
ルの臭化水素酸の吸収スペクトルには、図1に示した如
く、測定波長268nm付近に、純水に対して0.04
143AUのバックグラウンドがあったものが、本発明
により、0.9モルの臭化ナトリウムをイオン交換膜を
用いて臭化水素酸に変換させたものの臭化物イオンの吸
収スペクトルの測定波長268nm付近のバックグラウ
ンドは、図3に示す如く、0.00722AUとなり、
三臭化物イオンによるバックグラウンドがほとんど零と
なることが確認できた。
【0032】なお、前記実施形態及び実施例において
は、本発明が、水道水中の臭素酸イオンの測定に適用さ
れていたが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。
又、反応手段もコイルに限定されない。
【0033】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
バックグラウンドが少ない新鮮な試薬を調製することが
でき、ベースラインも安定するため、直線性のよい高精
度の測定を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来例の問題点を説明するための、市販されて
いる0.9モルの臭化水素酸中の臭化物イオンの吸収ス
ペクトルの例を示す線図
【図2】本発明の実施形態におけるイオン交換のメカニ
ズムを説明するための線図
【図3】本発明によりイオン交換膜を用いて調製された
1モルの臭化水素酸中の臭化物イオンの吸収スペクトル
の例を示す線図
【図4】フローインジェクション法が採用された本発明
の第1実施形態における装置構成を示す管路図
【図5】イオンクロマトグラフ法が採用された本発明の
第2実施形態における装置構成を示す管路図
【図6】フローインジェクション法とイオンクロマトグ
ラフ法が選択可能な本発明の第3実施形態における装置
構成を示す管路図
【符号の説明】
10…2重管 12…陽イオン交換膜チューブ 18…サンプルバルブ 20…試薬調製部 22…試薬注入器 24…反応コイル 26…紫外吸光度(UV)検出器 30…イオンクロマトグラフ装置(IC) 32…サンプル入口 40…切換弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01N 31/22 121 G01N 31/22 121P 35/08 35/08 C // G01N 21/33 21/33 33/18 33/18 Z (72)発明者 田嶌 郁子 東京都武蔵野市中町一丁目15番5号 三鷹 高木ビル 横河アナリティカルシステムズ 株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】イオン交換膜を用いて試薬を調製し、 該調製された新鮮な試薬を用いて、被測定液中の微量成
    分を定量することを特徴とする被測定液中の微量成分測
    定方法。
  2. 【請求項2】陽イオン交換膜を用いて、臭化ナトリウム
    又は臭化カリウムと硫酸又は塩酸、硝酸、リン酸との間
    で陽イオン交換させて臭化水素酸を調製し、 該調製された新鮮な臭化水素酸を用いて、被測定液中の
    臭素酸イオンを定量することを特徴とする被測定液中の
    微量成分測定方法。
  3. 【請求項3】イオン交換膜を用いて試薬を調製する試薬
    調製部と、 該試薬調製部で調製された新鮮な試薬を、被測定液の流
    れに注入するための試薬注入手段と、 該試薬の注入により被測定液中に測定用生成物を生成す
    るための反応手段と、 該反応手段で生成された測定用生成物を検出するための
    検出手段と、 を備えたことを特徴とする被測定液中の微量成分測定装
    置。
  4. 【請求項4】イオンクロマトグラフ装置若しくは液体ク
    ロマトグラフ装置よりなるクロマトグラフ装置と、 イオン交換膜を用いて試薬を調製する試薬調製部と、 該試薬調製部で調製された新鮮な試薬を、前記クロマト
    グラフ装置出側の被測定液の流れに注入するための試薬
    注入手段と、 該試薬の注入により被測定液中に測定用生成物を生成す
    るための反応手段と、 該反応手段で生成された測定用生成物を検出するための
    検出手段と、 を備えたことを特徴とする被測定液中の微量成分測定装
    置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012095923A1 (ja) * 2011-01-14 2012-07-19 株式会社 日立ハイテクノロジーズ 分析装置
WO2014157282A1 (ja) * 2013-03-26 2014-10-02 積水メディカル株式会社 フロー式分析用吸光度検出装置及びフロー式分析装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012095923A1 (ja) * 2011-01-14 2012-07-19 株式会社 日立ハイテクノロジーズ 分析装置
WO2014157282A1 (ja) * 2013-03-26 2014-10-02 積水メディカル株式会社 フロー式分析用吸光度検出装置及びフロー式分析装置

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