JPH10153532A - 試料サンプリング装置 - Google Patents

試料サンプリング装置

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JPH10153532A
JPH10153532A JP31193396A JP31193396A JPH10153532A JP H10153532 A JPH10153532 A JP H10153532A JP 31193396 A JP31193396 A JP 31193396A JP 31193396 A JP31193396 A JP 31193396A JP H10153532 A JPH10153532 A JP H10153532A
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JP
Japan
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sample
cylinder
plunger
value
rotary valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP31193396A
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English (en)
Inventor
Minako Tanaka
美奈子 田中
Yozo Morita
洋造 森田
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、無機体炭素(IC)の酸性化時等
にpH測定を同時に行うことができる新規な試料サンプ
リング装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明では、先ずロータリバルブ1を吸
引流路aに合わせシリンダ2a内へ試料を注水する。こ
の動作中にISFET8により試料のpH値が測定され
る。次に試料中のICを除去するため、ロータリバルブ
1を吸引流路cに切換え、塩酸をシリンダ2a内へ採取
する。塩酸をシリンダ2a内へ採取すれば、ロータリバ
ルブ1をドレイン流路dに切換えるとともに、プランジ
ャー2bをスパージ口2cより下方に下げておいて、ス
パージ口2cよりシリンダ2a内へガスを流入させ、シ
リンダ2a内の試料を通気する。試料中のICがガス中
に遊離し、ドレイン流路dよりガスが排出される。この
ときに、同時にプランジャー2b内に付着されたISF
ET8で、試料のpHが測定され、試料が酸性化されて
いるか否かが検出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排水、用水、純水
などの液体試料をサンプリングする装置、更に詳しくは
全有機炭素測定装置(以下TOC計という)に液体試料
を注入するのに好適な試料サンプリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】今年、公害調査等のため、上下水道水、
各種プラント用水、河川等の水中に含まれる有機炭素、
土などに含まれる有機炭素の計測が重要な項目の一つと
なっており、かかる有機炭素の計測には例えばTOC計
が用いられている。
【0003】TOC計では、有機物を燃焼管で燃やし炭
酸ガスとし、これを非分散型赤外吸収濃度計で測定し、
試料中の全有機炭素量を求めている。TOC計に液体試
料を注入する場合には、通常シリンダとプランジャーか
らなる試料注入器により水道水等を吸引し、それをTO
C計の燃焼管に導入する方法が採られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来T
OC濃度を測定する必要のある排水サンプル等は、水質
基準等を判断するため、pH値をも測定することが必要
な場合が多い。しかし、従来、TOC計とpH計は別々
の装置であるため、各々を別々に測定しなければならな
かった。また、TOC測定時の無機体炭素(IC)除去
処理のためにサンプルを酸性化する必要があるが、従来
はサンプルが酸性になったかどうかを確認するため、サ
ンプルを取り出してpH測定をしなければならなかっ
た。
【0005】そこで、本発明は、例えば無機体炭素(I
C)の酸性化やTOC測定時にpH測定を同時に行うこ
とができる新規な試料サンプリング装置を提供すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためシリンダとプランジャーとからなる試料サン
プリング装置において、前記プランジャーにpH測定手
段を設けたことを特徴とする。すなわち、プランジャー
にpH測定手段を設けることにより、シリンダ内にサン
プルを採取する際pHが測定される。
【0007】ここで、シリンダとしては、ガラス、ポリ
アクリル樹脂などからなる中空円筒体の容器を用いるこ
とができ、シリンダには少なくとも試料吸引口とプラン
ジャー挿入口が備えられている。プランジャーは、シリ
ンダと同様の材質により構成され、シリンダのプランジ
ャー挿入口に挿入される。プランジャーは、例えばOリ
ングによりシリンダと密にされ、液漏れを防止される。
【0008】pH測定手段は、例えばガラス電極などの
イオン選択性電極、MOSFETのゲート表面にH+
応膜を塗布したISFETなどを用いることができる
が、小型化の観点からISFETが好ましい。H+ 感応
膜としては、例えばNa2 0−CaO−SiO2 、Li
2 O−Cs2 O−La2 3 −SiO2 などのガラス膜
を用いることができるが、これらに限定されない。pH
測定手段は、プランジャーに張り付けても、プランジャ
ー自体をガラス電極のようなpH測定手段として形成し
てもよい。
【0009】なお、本発明の試料サンプリング装置にお
いて採取されたサンプルは、例えばTOC計の分析部に
導入される。したがって、本件出願では、前述の試料サ
ンプリング装置と、該サンプリング装置と接続され、サ
ンプリングした試料の全有機炭素量を分析する分析部と
を備えたTOC計をも提供する。
【0010】ここで分析部は、有機体炭素(以下TOC
という)を二酸化炭素に変換する変換部、変換された二
酸化炭素を測定する非分散形赤外線式ガス分析計から構
成される。変換部は、試料を酸素を含むキャリアガスと
共に高温に保持された酸化触媒充填管に注入し、TOC
を二酸化炭素に変換する燃焼酸化式によるもの、試料を
酸化剤(ペルオキソ硫酸塩)と反応させてTOCを二酸
化炭素に変換する湿式酸化式によるもののいずれでもよ
い。燃焼酸化式による場合、充填管は石英ガラス、セラ
ミックなどが使用され、酸化触媒には白金などの貴金
属、酸化コバルト、酸化銅、アルミナなどが使用され
る。
【0011】本発明でサンプリングされる試料は、上下
水道水、各種プラント用水、河川等の液体試料ならば何
でもよく、また、分析手段もTOC計には限定されず、
液体クロマトグラフ、電解質分析計等でも良い。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図1は、本発明の試料サンプリング装置
を備えた分析計の概略図を示す。図1中1は4つの接続
ポートおよび1つの共通ポートを備え、共通ポートのマ
イクロシリンジ2と各流路との接続を切り換えるロータ
リバルブである。ロータリバルブ1の接続ポートには、
容器5から液体試料を吸引するための吸引流路a、TO
C計の分析部7に液体試料を供給するための供給流路
b、容器6から塩酸を吸引するための吸引流路c、ガス
等を排出するためのドレイン流路dが各々接続されてい
る。分析部7には、TOCを二酸化炭素に変換する燃焼
管、二酸化炭素を測定する非分散形赤外線式ガス分析計
が設けられている。
【0013】マイクロシリンジ2は、シリンダ2aとプ
ランジャー2bによって構成され、プランジャー2bの
上下動によって液体試料等の注入、注出が行われる。プ
ランジャー2bにはpH測定手段たるISFET8が付
着させてあり、ISFET8の信号は図示しない回路に
より検出され、後述する制御手段4に送られる。またp
H値は図示しない表示手段で表示される。なお、ISF
ET8は、MOSFETのゲート表面にH+ 感応膜を塗
布したものを使用する。また、シリンダ2aには、試料
を通気処理するためのガスを導入するためのスパージ口
2cが設けられている。ガスとしては、無機体炭素(以
下ICという)除去処理(脱炭酸処理)のため、二酸化
炭素を含まない空気または窒素が用いられる。
【0014】ロータリバルブ1の流路切換動作及びマイ
クロシリンジ2のプランジャー2bの上下動はモータ等
により構成された駆動手段3によって行われ、駆動手段
3の動作はその後段に接続された制御手段4によって制
御される。なお、制御手段4にpH測定手段たるISF
ET8からの信号を入力し、pH値に基づき駆動手段3
を制御してもよい。
【0015】以上の構成において、分析部7に試料を注
入するには次のように行う。先ず、ロータリバルブ1を
吸引流路aに合わせて、マイクロシリンジ2と接続す
る。マイクロシリンジ2のプランジャー2bを下方へ動
作させ、所定量の試料を容器5からシリンダ2a内へ注
水する。この動作中にISFET8により試料のpH値
が測定される。
【0016】次に試料中のICを除去するため、試料を
酸性化し通気処理する。そのため、ロータリバルブ1を
吸引流路cに切換え、マイクロシリンジ2と吸引流路c
を接続する。マイクロシリンジ2のプランジャー2bを
下方へ動作させ、塩酸を容器6からシリンダ2a内へ採
取し、シリンダ2a内の試料に塩酸を添加する。塩酸を
シリンダ2a内へ採取すれば、ロータリバルブ1をドレ
イン流路dに切換えるとともに、プランジャー2bをス
パージ口2cより下方に下げておいて、スパージ口2c
よりシリンダ2a内へガスを流入させ、シリンダ2a内
の試料を通気する。試料中のICがガス中に遊離し、ド
レイン流路dよりガスが排出される。このときに、同時
にプランジャー2b内に付着されたISFET8で、試
料のpHが測定され、試料が酸性化されているか否かが
検出される。
【0017】酸性化されていなければ、ロータリバルブ
1を吸引流路cに切換え、マイクロシリンジ2と吸引流
路cを接続して、シリンダ2a内へ塩酸を再度採取す
る。塩酸採取後ロータリバルブ1をドレイン流路dに切
換え、前述の通気処理を行う。この塩酸採取、通気処理
は試料が所定のpH値になるまで繰り返し行う。この繰
り返し動作は、制御手段4に所定のpH値を設定してお
けば、その値になるまで自動的に行われる。
【0018】試料が所定のpH値になれば、ロータリバ
ルブ1を供給流路bに切換え、マイクロシリンジ2と供
給流路bを接続する。マイクロシリンジ2のプランジャ
ー2bを上方へ動作させて、試料を分析部7に供給す
る。分析部7では、先ずTOCが燃焼酸化により二酸化
炭素に変換され、変換された二酸化炭素は非分散形赤外
線式ガス分析計で分析される。
【0019】なお、以上の説明ではロータリバルブを使
った試料中のIC除去、分析部への試料供給を説明した
が、本発明はこれに限定されず、例えば次のようなマニ
ュアル注入式にも適用できる。図2はマニュアル注入式
の試料サンプリング装置の概略図であり、図2中21は
シリンダ、22は先端にpH電極が組み込まれているプ
ランジャー、23はpH電極用アンプ等の処理回路を収
納した信号処理部、24はpH値を表示する液晶表示部
である。なお、pH電極はガラス電極を用いることがで
き、プランジャー22に貫通孔を設け、そこに組み込ま
れている。また、25はTOC計本体で25aはTOC
計の燃焼管注入口である。
【0020】図2のサンプリング装置では、先ず別のと
ころに配置されているビーカ等の容器(図示せず)中の
試料をシリンダ21内に吸引して、それをTOC計本体
25のあるとこころに持ってくる。シリンダ21内に試
料を吸引したとき、プランジャー22に組み込まれてい
るpH電極によりpH値が測定され、その値が表示部2
4に表示される。表示部24に表示されたpH値が所定
値であれば、燃焼管注入口25aに試料を注入する。例
えば、試料がアルカリ性の場合、TOC計測定では、測
定感度の低下、燃焼触媒の劣化を生じるため、pH値の
表示値がアルカリ域の場合は、酸性化してから試料を注
入する。
【0021】
【発明の効果】本発明では、例えばTOC測定の採水時
に同時にpH値を測定することが可能になるので、pH
測定する手間、時間が省かれる。また、IC除去のため
に酸性化されているかどうかをIC除去処理中に確認で
きるので、処理の迅速化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の試料サンプリング装置を備えた分析計
の概略図
【図2】マニアュアル注入式の試料サンプリング装置の
概略図
【符号の説明】
1:ロータリバルブ 2:マイクロシリ
ンジ 2a:シリンダ 2b:プランジャ
ー 2c:スパーズ口 7:分析部 8:pH測定手段(ISFET)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダとプランジャーとからなる試料
    サンプリング装置において、前記プランジャーにpH測
    定手段を設けたことを特徴とする試料サンプリング装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の試料サンプリング装置
    と、該サンプリング装置と接続され、サンプリングした
    試料の全有機炭素量を分析する分析部とを備えた全有機
    炭素測定装置。
JP31193396A 1996-11-22 1996-11-22 試料サンプリング装置 Pending JPH10153532A (ja)

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JP31193396A JPH10153532A (ja) 1996-11-22 1996-11-22 試料サンプリング装置

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JP31193396A JPH10153532A (ja) 1996-11-22 1996-11-22 試料サンプリング装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006132596A (ja) * 2004-11-02 2006-05-25 Dkk Toa Corp 多流路切替弁
CN103592156A (zh) * 2012-08-13 2014-02-19 中国石油天然气股份有限公司 一种聚合釜pH值检测取样组件

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