JPH1137990A - 水中のリン化合物の濃度測定方法、及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水中のリン化合物を短時間で酸化分解するこ
とができると共に、リン化合物濃度を短時間に高感度で
測定することができる方法及びその装置を提供すること
である。 【解決手段】 試料水供給手段１と、試料水に紫外線を
照射する光酸化分解反応器２と、試料水を１２０℃以上
の状態にする熱分解反応器６と、試料水を中性又は酸性
にする４pH調整用試薬供給手段４と、第１試薬供給手段
８と、第２試薬供給手段９と、吸光光度測定器１１とを
備えた構成にしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水中のリン化合物の
濃度測定方法及びその装置に関するものである。

【０００２】この方法及び装置は、工場、上下水処理場
等の排水処理プロセスのモニタとして、または河川、湖
沼、海水の環境水および排水等の水質モニタとして利用
することができる。

【０００３】

【従来技術】近年、湖沼、内海等の閉鎖性水域において
リン、窒素等による富栄養化が問題となっており、水道
水の異臭味、魚介類の死滅等の障害も発生している。こ
のため、環境庁から富栄養化防止対策の一環として湖沼
のリン、窒素等に関する環境基準、海域の環境基準、排
水規制等が告示されている。

【０００４】これ等の告示により水中の低濃度のリン化
合物を精度よく測定する方法が示されている。通常、水
中の全リン量を測定する場合は、無機態リン、縮合リン
および有機リン等の種々の形態で存在しているリン化合
物を酸化分解してリン酸イオンに変えた後、該リン酸イ
オンを測定するのが一般的であって全リン測定方法とし
てはＪＩＳ Ｋ０１０２として規格化されており、ペル
オキソ二硫酸カリウム分解法およびモリブデンブルー
（アスコルビン酸還元）吸光光度法の組み合わせが採用
されている。

【０００５】リン化合物の酸化分解方法としては、試料
水にペルオキソ二硫酸カリウムを添加し、オートクレー
ブにて加熱することによってリン化合物をリン酸イオン
に酸化分解するペルオキソ二硫酸カリウム分解法の他、
試料水に紫外線を照射することによってリン化合物をリ
ン酸イオンに酸化分解する光酸化分解法、試料水を１４
０℃以上の高温に加熱することによってリン化合物をリ
ン酸イオンに酸化分解する熱分解法がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のペルオキソ二硫
酸カリウム分解法では、試料水とペルオキソ二硫酸カリ
ウム溶液を耐熱、耐圧ガラスビン中に入れ密封したもの
を、オートクレーブにて１２０℃の状態に加熱し３０分
かかって分解を行っており、分解時間が長く、自動化の
容易性に問題がある。

【０００７】又、光酸化分解法や熱分解法では、リン化
合物の種類によって酸化分解率及び酸化分解時間等にば
らつきがあるため、すべてのリン化合物を酸化分解する
には、ペルオキソ二硫酸カリウム分解法と同様に分解時
間が長くなる問題がある。

【０００８】さらに、従来の測定方法では低濃度のリン
化合物の測定が困難であると共に、測定時間長くなると
いう問題がある。

【０００９】本発明は水中のリン化合物を短時間で酸化
分解することができると共に、リン化合物濃度を短時間
に高感度で測定することができる方法及びその装置を提
供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明の水中のリン化合物の濃度測定方法は請求項
１に記載のように試料水に紫外線を照射することおよび
試料水を１２０℃以上の状態にすることによって試料水
中のリン化合物をリン酸イオンに酸化分解せしめ、前記
リン酸イオン濃度を測定するようにしてある。

【００１１】又、請求項２に記載のように試料水を中性
又は酸性にすること、試料水に紫外線を照射すること、
および試料水を１２０℃以上の状態にすることによって
試料水中のリン化合物をリン酸イオンに酸化分解せし
め、前記リン酸イオン濃度を測定するようにすることが
できる。

【００１２】本発明の水中のリン化合物の濃度測定装置
は請求項３に記載のように試料水供給手段と、試料水に
紫外線を照射する光酸化分解反応器と、試料水を１２０
℃以上の状態にする熱分解反応器と、リン酸イオン濃度
測定器とを備えた構成にしてある。

【００１３】又、請求項４に記載のように試料水供給手
段と、試料水に紫外線を照射する光酸化分解反応器と、
試料水を１２０℃以上の状態にする熱分解反応器と、試
料水を中性又は酸性にするpH調整用試薬供給手段と、リ
ン酸イオン濃度測定器とを備えた構成にすることができ
る。

【００１４】さらに、請求項５に記載のようにリン酸イ
オン濃度測定器が、モリブデン酸溶液供給手段と、Ｌ−
アスコルビン酸溶液供給手段と、吸光光度測定器とを備
えた構成、請求項５に記載のようにリン酸イオン濃度測
定器が、モリブデン酸溶液供給手段と、ルミノール溶液
供給手段と、化学発光測定器とを備えた構成にすること
ができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】水中のリン化合物に紫外線を照射
して酸化分解を行う光酸化分解方法においては、リンと
有機物を結ぶＰ−Ｏ−Ｃの結合は短時間で容易に切断で
きるが、ポリリン酸の主結合であるＰ−Ｏ−Ｐの結合は
短時間での切断が困難である。

【００１６】又、１００℃以上に加熱して酸化分解を行
う熱分解方法においては、リンと有機物を結ぶＰ−Ｏ−
Ｃの結合は短時間での切断が困難であるが、ポリリン酸
の主結合であるＰ−Ｏ−Ｐの結合は加水分解により短時
間で容易に切断できる。しかし、この加水分解にはpH依
存性があり、試料水のpHがアルカリ性領域になると分解
が抑制され、酸性領域になると分解が促進されることが
確認されている。

【００１７】従って、ポリリン酸に有機物が付いたアデ
ノシン−５′−３リン酸２ナトリウム（ＡＴＰ）の様な
リン化合物は、光酸化分解だけではＰ−Ｏ−Ｃの結合は
短時間で切断できてもＰ−Ｏ−Ｐの結合が短時間で切断
できず、同様に、熱分解だけではＰ−Ｏ−Ｐの結合は短
時間で切断できてもＰ−Ｏ−Ｃの結合が短時間で切断で
きない。

【００１８】本発明は光分解と熱分解を併用することに
より、それぞれの短所をお互いの長所で補い、ポリリン
酸に有機物が付いた様なリン化合物でも短時間で全てリ
ン酸イオンに酸化分解することができる方法及び装置を
見出したものである。

【００１９】図１は本発明の水中のリン化合物をリン酸
イオンに分解してその濃度を吸光光度法によって測定す
る装置の構成の第１の実施例を示す概略系統図であって
リン化合物濃度測定装置は、工場、湖沼等から試料水を
取り込んで光酸化分解反応器２に供給する試料水供給手
段１と、光酸化分解反応器２で酸化分解される際に発生
したガスを分離すると共に余剰試料水をオーバフローさ
せる気液分離器３と、気液分離された試料水を中性又は
酸性にするpH調整用試薬供給手段４と、pH調整された試
料水を所定量送る試料水送り手段５と、該pH調整された
試料水を熱分解する熱分解反応器６と、分解済み処理液
を冷却、減圧させる減温減圧器７と、光酸化分解と熱分
解によって生成されたリン酸イオンにモリブデン酸溶液
を供給する第１試薬供給手段８と、Ｌ−アスコルビン酸
溶液を供給する第２試薬供給手段９と、該試薬を試料水
に混合させる混合器１０と、吸光度を検出する吸光光度
測定器１１と、検出データを記録する記録計１２とによ
り構成されている。

【００２０】試料水供給手段１は第１電磁弁１４と第１
ポンプ１５を有し、工場、湖沼から試料水を取り込んで
光酸化分解反応器２に送る試料水供給用管１３によって
構成されており、第１ポンプ１５は送液容量が１０ｍｌ
／ｍｉｎの送液ポンプを使用する。

【００２１】該試料水供給用管１３は工場内における複
数箇所の排水管にそれぞれ連結せしめ、多方弁によって
適宜試料水の取り込みを選択して複数の試料水のリン化
合物濃度が測定できるようにすることもできる。

【００２２】光酸化分解反応器２は図２に示されるよう
に不活性ガスの供給口１６ａと不活性ガスの排出口１６
ｂを有する円筒状ガラス容器１６と、該円筒状ガラス容
器１６の中心部に位置するように取り付けられた紫外線
光源用のランプ１７と、該ランプ１７の周りにコイル状
に巻いた紫外線透過性反応管１８と、円筒状ガラス容器
１６の一端部に取り付けられた光量を一定にするための
ランプ管壁面温度調節器１９とにより構成されている。

【００２３】該円筒状ガラス容器１６はＵＶ−Ｃ（２８
０ｎｍ以下の波長の紫外線）をよく透過する合成石英管
等により形成され、不活性ガスの供給口１６ａと不活性
ガスの排出口１６ｂには給排用のチューブが接続できる
ように継ぎ手（図示せず）が設けられていると共に、短
波長の紫外線を最大限利用できるようにするため内壁面
又は外周面にアルミニウム蒸着膜処理が施されている。

【００２４】ランプ１７として低圧水銀ランプ（ランプ
電力：４０Ｗ、管径：１８ｍｍ、全長：５３０ｍｍ）を
使用したが、重水素ランプ、キセノンランプ、Hg-Zn-Pb
ランプ、エキシマレーザ等ＵＶ−Ｃ（２８０ｎｍ以下の
波長の紫外線）を高出力で放射できるものであれば使用
することができる。

【００２５】紫外線透過性反応管１８は円筒状ガラス容
器１６と同一の材質の部材で形成し、試料水の酸化分解
に必要な滞留時間を確保できる内径、管長を有し、紫外
線が充分照射される形状、配置になっていればよい。該
紫外線透過性反応管１８として内径が２．５ｍｍ、管長
が３ｍのものを使用する。この場合紫外線は１分３０秒
間照射される。

【００２６】pH調整用試薬供給手段４はpH調整用試薬貯
留槽２０と、第２電磁弁２２と第２ポンプ２３を有し、
一端がpH調整用試薬貯留槽２０に他端が試料水送り手段
５の試料水送り用管２４に連結されたpH調整用試薬供給
用管２１とにより構成されている。

【００２７】試料水送り手段５は第３ポンプ２５を有
し、一端が気液分離器３に他端が熱分解反応器６に連結
された試料水送り用管２４とにより構成されており、第
３ポンプ２５は送液容量が５．３ｍｌ／ｍｉｎの高圧送
液ポンプを使用する。

【００２８】熱分解反応器６はヒータが埋め込まれた円
筒状アルミブロック２６と、円筒状アルミブロック２６
の外周にコイル状に巻き付けられたフッ素樹脂管２７
と、円筒状アルミブロック２６とフッ素樹脂管２７を覆
う保温材２８とにより構成されている。

【００２９】該円筒状アルミブロック２６は直径が５０
ｍｍ、ヒータ容量が２００Ｗのものを使用して設定温度
を１５０℃にする。フッ素樹脂管２７は外径が３ｍｍ、
内径が２ｍｍ、長さが８．５ｍのテフロン管（ポリ四フ
ッ化エチレン製のデュポン社の商標名）を使用する。こ
の場合フッ素樹脂管２７の内圧が０．５ＭPaとなり、試
料水が５分間加熱される。

【００３０】減温減圧器７はコイル状に巻かれたフッ素
樹脂管によって形成されており、加熱、加圧された試料
水を常温に冷却すると共に常圧に減圧するようになって
いる。該フッ素樹脂管は内径が０．２５ｍｍ、長さが
３．５ｍのものを使用する。この場合約１５０℃の状態
から常温の状態に冷却されると共に、０．５ＭPaの状態
から常圧の状態に減圧される。

【００３１】第１試薬供給手段８はモリブデン酸溶液を
貯留する第１試薬貯留槽２９と、第３電磁弁３１と第４
ポンプ３２を有し、一端が第１試薬貯留槽２９に他端が
減温減圧器７から混合器１０に常温常圧になった試料水
を送る試料水送り用管３３に連結された第１試薬供給用
管３０とにより構成されており、第４ポンプ３２は送液
容量が０．３５ｍｌ／ｍｉｎの送液ポンプを使用する。

【００３２】第２試薬供給手段９はL-アスコルビン酸溶
液を貯留する第２試薬貯留槽３４と、第４電磁弁３６と
第５ポンプ３７を有し、一端が第２試薬貯留槽３４に他
端が試料水送り用管３３に連結された第２試薬供給用管
３５とにより構成されており、第５ポンプ３７は送液容
量が０．０６ｍｌ／ｍｉｎの送液ポンプを使用する。

【００３３】混合器１０はフッ素樹脂管製のコイル型混
合器、静止型混合器等を使用する。

【００３４】該混合器１０と吸光光度測定器１１は第６
ポンプ３９を有する試料水送り用管３８によって連結さ
れており、各試薬によって生成されたモリブデン青の吸
光度を測定するようになっている。第６ポンプ３９は送
液容量が１．５ｍｌ／ｍｉｎのものを使用する。

【００３５】上述の各電磁弁の管路の切り替え及び各モ
ータの回転停止はマイクロコンピュータ等の制御装置に
よって行うようにする。

【００３６】

【実施例１】上述の装置を使用して工場排水、湖沼等に
含有されるリン化合物であるアデノシン−５′−１リン
酸、アデノシン−５′−３リン酸２ナトリウム、トリポ
リリン酸ナトリウムの３種類のリン化合物を用いてそれ
ぞれの１００μg Ｐ／ｌの試料水について酸化分解状況
を確認した。

【００３７】第１試薬のモリブデン酸溶液と第２試薬の
Ｌ−アスコルビン酸溶液は、ＪＩＳＫ０１０２において
指定されている薬品、濃度を用いた。該モリブデン酸溶
液はモリブデン酸自身を含んだもの、及び水溶性のモリ
ブデン酸塩を溶解したものの両方を含むものであり、水
溶性のモリブデン酸塩としてはモリブデン酸カリウム、
モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸アンモニウムな
どを用いることができる。

【００３８】各試料水を１０ｍｌ／ｍｉｎの割合で光酸
化分解反応器２に供給し、該光酸化分解反応器２におい
て紫外線を１分３０秒照射し、次いで該試料水を５．３
ｍｌ／ｍｉｎの割合で熱分解反応器６に送って５分間約
１５０℃の状態に加熱する。該加熱処理されリン酸イオ
ンが生成された試料水を減温減圧器７によって常温、常
圧の状態にし、第１試薬のモリブデン酸溶液を０．３５
ｍｌ／ｍｉｎ、第２試薬のＬ−アスコルビン酸溶液を
０．０６ｍｌ／ｍｉｎの割合で添加して混合器１０内で
混合させてモリブデン青が生成された試料水を１．５ｍ
ｌ／ｍｉｎの割合で吸光光度測定器１１に送って該モリ
ブデン青の吸光度を測定してリン酸イオンを定量した。
各試料水が中性のためpH調整用試薬は供給しなかった。

【００３９】比較例として熱分解反応器６を使用せず光
酸化分解反応器２を使用して紫外線照射のみを行った場
合、光酸化分解反応器２を使用せず熱分解反応器６を使
用して加熱分解のみを行った場合の酸化分解状況を確認
した。

【００４０】本発明による各試料水の酸化分解状況は

【表１】 に示す通りであり、どのリン化合物の場合も約１００％
の分解率を５分という短時間で得られることがわかる。

【００４１】

【表１】

【００４２】試料水の熱分解におけるpHの依存性は

【表２】 に示す通りであり、中性域、酸性域が好ましいことがわ
かる。pH調整用試薬としては硫酸、硝酸を使用する。

【００４３】

【表２】

【００４４】又、試料水の熱分解における設定温度の依
存性は

【表３】 に示す通りであり、加熱時間が５分という短時間の場
合、約１００％の分解率の要求には１５０℃以

【００４５】上にする必要があるが、加熱時間を１５分
にすると

【表４】 に示すように１３０℃でも１００％以上分解することが
でき、また１２０℃の場合でもpH調整用試薬として硫酸
等の酸を添加することにより９３％分解することがで
き、分解率、加熱時間、酸性度等によっては１２０℃あ
るいは１３０℃でも従来の酸化分解方法より加熱時間を
短縮することができる。分解率、加熱時間等からすると
１３０℃以上にするのが好ましく、１５０℃以上にする
のが最も好ましい。

【００４６】

【表３】、

【表４】次に、本発明の水中のリン化合物をリン酸イオ
ンに分解してその濃度を化学発光法によって測定する方
法及び装置について説明する。

【００４７】図３は水中のリン化合物をリン酸イオンに
分解してその濃度を化学発光法によって測定する装置の
第１の実施例を示す概略系統図であって、リン化合物濃
度測定装置は、酸化分解工程が図１のリン化合物濃度測
定装置の場合と同様に試料水供給手段１、光酸化分解反
応器２、気液分離器３、pH調整用試薬供給手段４、試料
水送り手段５、熱分解反応器６、減温減圧器７が設けら
れていると共に、第１試薬供給手段８の第１試薬供給用
管３０に六方バルブ４１ａとサンプルループ４１ｂを備
えたインジェクタ４１が設けられ、該六方バルブ４１ａ
部に一端が減温減圧器７に連結された試料水送り用管４
２が連結されている。図１における吸光光度測定器１１
に代えて化学発光測定器４４が設置してあり、第２試薬
供給手段９の第２試薬供給用管３５が該化学発光測定器
４４に連結されていると共に、混合器１０と化学発光測
定器４４とが試料水送り用管４３によって連結された構
成になっている。

【００４８】インジェクタ４１はサンプルループ４１ｂ
に一定量の試料水を採取した後、六方バルブ４１ａの切
り替え（回転）によって試料水を試料水送り用管３０に
送り込むようになっている。

【００４９】化学発光測定器４４は、混合器１０からの
第１試薬（モリブデン酸溶液）と試料水が混合された混
合溶液と第２試薬供給手段９からの第２試薬（ルミノー
ル溶液）とが供給されると、その供給された両溶液が該
化学発光測定器４４内において混合され、その混合溶液
から発生した化学発光が光電子増倍管で測定されように
なっており、測定後の溶液は廃棄される。

【００５０】該化学発光測定器４４によって測定された
データは記録計１２に記録される。

【００５１】ここで、リン化合物の化学発光による測定
について説明する。

【００５２】リン化合物とモリブデン酸は単独にルミノ
ールと反応しても化学発光は殆ど発生しない。しかし、
リン化合物とモリブデン酸が反応して生じるリンモリブ
デン酸は、ルミノールと反応して化学発光を生じる。リ
ンモリブデン酸とルミノールが反応して化学発光を生じ
るのは、リンモリブデン酸が高酸化状態になるためであ
ると考えられる。この化学発光光度はリンモリブデン酸
濃度、すなわちリン化合物濃度に対応する。上述のよう
な機構から化学発光光度を測定することによって試料水
中のリン化合物濃度を測定することができる。

【００５３】ここで、測定されるリン化合物は、モリブ
デン酸と反応してリンモリブデン酸を生成するリン化合
物であり、具体的には有機のオルトリン酸や縮合リン
酸、並びにそれらのリン酸塩が挙げられる。それ以外の
リン化合物は一部が加水分解してオルトリン酸となり、
そのオルトリン酸がモリブデン酸と反応してリンモリブ
デン酸を生成する。

【００５４】リン化合物として、モリブデン酸と反応し
てリンモリブデン酸を生成するリン化合物以外の酸化状
態のリン化合物を含んでいる場合も、前行程においてリ
ン酸イオンに酸化分解することができれば全リン定量測
定を行うことができる。

【００５５】

【実施例２】図３に示されるリン化合物濃度測定装置を
使用すると共に、第１試薬にモリブデン酸溶液を、第２
試薬にルミノール溶液を使用してリン化合物濃度の異な
る試料水について測定した。

【００５６】第１試薬のモリブデン酸溶液としてモリブ
デン酸アンモニウム溶液で、そのモリブデン酸アンモニ
ウム濃度が１０ｍＭ（Ｍ＝ｍo ｌ／ｌ）の０．１２Ｍ硫
酸溶液を使用して０．５ｍｌ／ｍｉｎの割合で供給し、
第２試薬のルミノール溶液としてルミノール濃度が１ｍ
Ｍの０．１Ｍほう酸緩衝溶液（pH９．５）を使用して
１．０ｍｌ／ｍｉｎの割合で供給した。酸化分解されて
リン酸イオンが生成された試料水を化学発光測定器４４
に対して１．０μｌ／回の割合で供給した。

【００５７】試料水として、９．３Ｐ−ｐｐｂ（Ｐ−ｐ
ｐｂ＝μｇＰ／ｌ）、６．２Ｐ−ｐｐｂ、及び３．１Ｐ
−ｐｐｂのものと、０Ｐ−ｐｐｂ（蒸留水）をそれぞれ
２回ずつ供給し、化学発光測定器の光電子倍増管によっ
て測定した化学発光ピークの状態は図７に示すとおりで
あり、試料水の導入からピーク検出までの時間は５７秒
であった。測定された後の試料水は廃棄される。

【００５８】蒸留水による試料０Ｐ−ｐｐｂのピークは
ブランク測定を意味し、各試料水のピーク高さからこの
蒸留水によるピーク高さを引いたものを各試料のピーク
高さとして定量に使用した。

【００５９】試料水としてリン酸濃度３．１ｐ−ｐｐｂ
から３．１Ｐ−ｐｐｍ（ｍｇＰ／ｌ）の範囲の種々の試
料水について化学発光ピークのピーク高さを測定した結
果は図８に示す通りである。図８の測定結果から、この
範囲のリン酸濃度でピーク高さとの間（リン酸濃度と化
学発光強度の関係）に相関関係があるため、該図８を検
量線とすることにより、試料水中のリン化合物濃度を定
量することができる。

【００６０】上述の測定結果に基づいて実施例１におけ
る試料水と同一の試料水を酸化分解せしめ、生成された
リン酸イオンを化学発光測定器によって測定した。

【００６１】該化学発光測定器による測定結果は吸光光
度測定器による測定結果と殆ど変わらなかったが、試料
水の供給開始から測定完了までの時間が大幅に短縮され
た。

【００６２】水中のリン化合物の濃度測定装置は図１、
図２の構成に限定されるものではなく、図４、図５、図
６に示されるような構成にすることができる。

【００６３】図４はリン化合物の濃度測定装置の構成の
第２の実施例を示す概略系統図であって、図１における
吸光光度測定装置１１に代えて化学発光測定器４４が設
置されていると共に、光酸化分解反応器２と熱分解反応
器６とが試料水送り用管４５によって連結され、減温減
圧器７と化学発光測定器４４とが試料水送り用管４６に
よって連結されている。そして、第１試薬供給手段８の
第１試薬供給用管３０が試料水送り用管４５に、第２試
薬供給手段９の第２試薬供給用管３５が試料水送り用管
４６にそれぞれ連結されている。

【００６４】上述のリン化合物濃度測定装置においては
リン酸イオンの濃度を測定する測定用試薬（第１試薬：
モリブデン酸溶液等）が酸性であるため、試料水に添加
するpH調整用試薬に代えて該測定用試薬を添加すること
によりpH調整用試薬を兼ねるようにしたものである。

【００６５】図５はリン化合物の濃度測定装置の構成の
第３の実施例を示す概略系統図であって、図１における
光酸化分解反応器２と熱分解反応器６に代えて光酸化分
解反応器兼熱分解反応器４７が設置されていると共に、
図１における吸光光度測定装置１１に代えて化学発光測
定器４４が設置され、混合器１０と該化学発光測定器４
４とが試料水送り用管４６によって連結されている。そ
して、pH調整用試薬供給手段４のpH調整用試薬供給用管
２１が試料水供給用管１３の第１ポンプ１５と光酸化分
解反応器２間に位置する箇所に、第１試薬供給手段８の
第１試薬供給用管３０が試料水送り用管３３に、第２試
薬供給手段９の第２試薬供給用管３５が試料水送り用管
４６にそれぞれ連結されている。

【００６６】光酸化分解反応器兼熱分解反応器４７は光
酸化分解反応器２と同様にランプ４８にコイル状に巻き
付けられた紫外線透過性反応管５０の外周部に加熱用ヒ
ータ４９が設けられた構成になっている。該光酸化分解
反応器兼熱分解反応器４７はランプ４８が紫外線の光源
と同時に加熱源となって試料水を１２０℃以上に熱する
ことができる場合は加熱用ヒータを設けない構成にする
ことができる。

【００６７】図６は水中のリン化合物の分解装置に化学
発光測定器を設けたリン化合物濃度測定装置の構成の第
４の実施例を示す概略系統図であって、図３における光
酸化分解反応器２と熱分解反応器６に代えて図５におけ
る光酸化分解反応器兼熱分解反応器４７を使用したもの
である。

【００６８】図４、図５、図６における化学発光測定に
おいては第２試薬としてルミノール溶液を使用する。

【００６９】図４、図５、図６における化学発光測定器
４４に代えて吸光光度測定器を使用して吸光光度法によ
ってリン酸イオン濃度を測定できることはいうまでもな
い。

【００７０】上述の各実施例においてはリン化合物をリ
ン酸イオンにする酸化分解部と、酸化分解部で生成され
たリン酸イオン濃度を測定する測定部を一体的に構成し
たが、酸化分解部と測定部を分離した構成にすることも
可能である。

【００７１】

【発明の効果】本発明の水中のリン化合物の濃度測定方
法は請求項１に記載のように試料水に紫外線を照射する
ことおよび試料水を１２０℃以上の状態にすることによ
って試料水中のリン化合物をリン酸イオンに酸化分解せ
しめ、前記リン酸イオン濃度を測定するようにしている
ため、リン化合物の種類に関係なく短時間で効率の良い
酸化分解を行うことができると共に、リン化合物の濃度
を短時間で測定することができる。

【００７２】又、請求項２に記載のように試料水を中性
又は酸性にすること、試料水に紫外線を照射すること、
および試料水を１２０℃以上の状態にすることによって
試料水中のリン化合物をリン酸イオンに酸化分解せし
め、前記リン酸イオン濃度を測定するようにすると、ア
ルカリ性の試料水であっても試料水中のリン化合物を、
リン化合物の種類に関係なく短時間で効率の良い酸化分
解を行うことができると共に、リン化合物の濃度を短時
間で測定することができる。

【００７３】本発明の水中のリン化合物の濃度測定装置
は請求項３に記載のように試料水供給手段と、試料水に
紫外線を照射する光酸化分解反応器と、試料水を１２０
℃以上の状態にする熱分解反応器と、リン酸イオン濃度
測定器とを備えた構成にしているため、下水、浄水処理
プロセスのモニターとして、工場排水、湖沼等の水質モ
ニターとして試料中のリン化合物を、リン化合物の種類
に関係なく短時間で効率の良い酸化分解を確実に実施で
きると共に、リン化合物の濃度測定を短時間で精度良く
実施することができる。

【００７４】又、請求項４に記載のように試料水供給手
段と、試料水に紫外線を照射する光酸化分解反応器と、
試料水を１２０℃以上の状態にする熱分解反応器と、試
料水を中性又は酸性にするpH調整用試薬供給手段と、リ
ン酸イオン濃度測定器とを備えた構成にすると、工場排
水、湖沼等の水質モニターとしてアルカリ性の試料水で
あっても試料水中のリン化合物を、リン化合物の種類に
関係なく短時間で効率の良い酸化分解を実施することが
できると共に、リン化合物の濃度測定を短時間で精度良
く実施することができ、請求項５に記載のようにリン酸
イオン濃度測定器が、モリブデン酸溶液供給手段と、Ｌ
−アスコルビン酸溶液供給手段と、吸光光度測定器とを
備えた構成にすると、生成されたリン酸イオン濃度を速
やかに精度良く測定することができ、請求項６に記載の
ようにリン酸イオン濃度測定器が、モリブデン酸溶液供
給手段と、ルミノール溶液供給手段と、化学発光測定器
とを備えた構成にすると、生成されたリン酸イオン濃度
をより短時間でより精度良く測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水中のリン化合物の分解装置に吸光光
度測定器を設けたリン化合物濃度測定装置の構成の１実
施例を示す概略系統図である。

【図２】図１における光酸化反応装置の構成の１実施例
を示す概略断面図である。

【図３】本発明の水中のリン化合物の分解装置に化学発
光測定器を設けたリン化合物濃度測定装置の構成の第１
の実施例を示す概略系統図である。

【図４】本発明の水中のリン化合物の分解装置に化学発
光測定器を設けたリン化合物濃度測定装置の構成の第２
の実施例を示す概略系統図である。

【図５】本発明の水中のリン化合物の分解装置に化学発
光測定器を設けたリン化合物濃度測定装置の構成の第３
の実施例を示す概略系統図である。

【図６】本発明の水中のリン化合物の分解装置に化学発
光測定器を設けたリン化合物濃度測定装置の構成の第４
の実施例を示す概略系統図である。

【図７】リン化合物濃度の異なる試料水を化学発光測定
器によって測定した場合の化学発光ピークの状態を示す
線図である。

【図８】リン酸濃度と化学発光強度の関係を示す線図で
ある。

【符号の説明】

１ 試料水供給手段 ２ 光酸化分解反応器 ３ 気液分離器 ４ pH調整用試薬供給手段 ５ 試料水送り手段 ６ 熱分解反応器 ７ 減温減圧器 ８ 第１試薬供給手段 ９ 第２試薬供給手段 １０ 混合器 １１ 吸光光度測定器 １２ 記録計 １３ 試料水供給用管 １４ 第１電磁弁 １５ 第１ポンプ １６ 円筒状ガラス容器 １７、４８ ランプ １８、５０ 紫外線透過性反応管 １９ ランプ管壁面温度調節器 ２０ pH調整用試薬貯留槽 ２１ pH調整用試薬供給用管 ２２ 第２電磁弁 ２３ 第２ポンプ ２４、３３、３８、４２、４３、４５、４６ 試料水送
り用管 ２５ 第３ポンプ ２６ 円筒状アルミブロック ２７ フッ素樹脂管 ２８ 保温材 ２９ 第１試薬貯留槽 ３０ 第１試薬供給用管 ３１ 第３電磁弁 ３２ 第４ポンプ ３４ 第２試薬貯留槽 ３５ 第２試薬供給用管 ３６ 第４電磁弁 ３７ 第５ポンプ ３９ 第６ポンプ ４１ インジェクタ ４４ 化学発光測定器 ４７ 光酸化分解反応器兼熱分解反応器 ４９ 加熱用ヒータ ４１ａ 六方バルブ ４１ｂ サンプルループ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】試料水に紫外線を照射することおよび試料
   水を１２０℃以上の状態にすることによって試料水中の
   リン化合物をリン酸イオンに酸化分解せしめ、前記リン
   酸イオン濃度を測定することを特徴とする水中のリン化
   合物の濃度測定方法。
2. 【請求項２】試料水を中性又は酸性にすること、試料水
   に紫外線を照射すること、および試料水を１２０℃以上
   の状態にすることによって試料水中のリン化合物をリン
   酸イオンに酸化分解せしめ、前記リン酸イオン濃度を測
   定することを特徴とする水中のリン化合物の濃度測定方
   法。
3. 【請求項３】試料水供給手段と、試料水に紫外線を照射
   する光酸化分解反応器と、試料水を１２０℃以上の状態
   にする熱分解反応器と、リン酸イオン濃度測定器とを備
   えたことを特徴とする水中のリン化合物の濃度測定装
   置。
4. 【請求項４】試料水供給手段と、試料水に紫外線を照射
   する光酸化分解反応器と、試料水を１２０℃以上の状態
   にする熱分解反応器と、試料水を中性又は酸性にするpH
   調整用試薬供給手段と、リン酸イオン濃度測定器とを備
   えたことを特徴とする水中のリン化合物の濃度測定装
   置。
5. 【請求項５】リン酸イオン濃度測定器が、モリブデン酸
   溶液供給手段と、Ｌ−アスコルビン酸溶液供給手段と、
   吸光光度測定器とを備えていることを特徴とする請求項
   ３又は請求項４に記載の水中のリン化合物の濃度測定装
   置。
6. 【請求項６】リン酸イオン濃度測定器が、モリブデン酸
   溶液供給手段と、ルミノール溶液供給手段と、化学発光
   測定器とを備えていることを特徴とする請求項３又は請
   求項４に記載の水中のリン化合物の濃度測定装置。