JPS61253461A - 炭酸ナトリウムを含む溶離液を用いたイオンクロマトグラフイ−におけるウオ−タ−デイツプ減少方法および装置 - Google Patents

炭酸ナトリウムを含む溶離液を用いたイオンクロマトグラフイ−におけるウオ−タ−デイツプ減少方法および装置

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JPS61253461A
JPS61253461A JP60095060A JP9506085A JPS61253461A JP S61253461 A JPS61253461 A JP S61253461A JP 60095060 A JP60095060 A JP 60095060A JP 9506085 A JP9506085 A JP 9506085A JP S61253461 A JPS61253461 A JP S61253461A
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JP
Japan
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carbonic acid
tube
eluate
water dip
sodium carbonate
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JP60095060A
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Shinya Mizusawa
水澤 伸也
Takashi Ono
隆司 大野
Tomokichi Onoda
友吉 小野田
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SHIMAMURA KEIKI SEISAKUSHO KK
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SHIMAMURA KEIKI SEISAKUSHO KK
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/84Preparation of the fraction to be distributed
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01N2030/965Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation using ion-exchange suppressor columns

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、炭酸ナトリウムを含む溶離液を用いたイオン
クロマトグラフィーにおけるウォーターディップ減少方
法および装置に関する。
[従来の技術] イオンクロマトグラフィーとは、周知のように1872
年に米国のHm 5lllallらの手によって開発さ
れた1、主として無機イオンを分析定量するための手法
をいう。
このイオンクロマトグラフィーは、イオン交換樹脂を固
定相とする分離カラムと、バックグラウンドを除去する
ための除去カラムと、電気主導度検出器とからなるイオ
ンクロマトグラフを用いて陰陽イオンを定量するのが一
般的であり、この場合、移動相には溶離液として強電解
質溶液を用いることで超微量のイオンを定量することが
できるのである。
強電解質溶液のうち、炭酸ナトリウムを含む溶離液が使
用されるイオンクロマトグラフィーにおいては、溶出液
中の水相が電気電導度検出器を通過し、これがクロマト
グラム上にウォーターディップと称されるマイナス方向
へのピーク現象を惹起させてしまうため、分析精度への
影響が従来から憂慮されていた。
特に、酸性雨等についての環境分析や半導体メーカーに
おける超純水の分析などのように、近年、とみにその分
析精度の精緻性が要求されてきている分野にあっては、
高感度な分析を行なうため、このウォーターディップを
できるだけ減少させる必要があった。これは、クロマト
グラムにおいてウォーターディップが現われる近傍に位
置する成分、例えばフッソや塩素について分析定量する
際に、このウォーターディップという現象に妨害されて
クロマトグラムのベースラインに乱れが生じ、当該成分
の分析精度が著しく阻害されてしまうためである。
因に、ここでいうウォーターディップとは、溶離液成分
の濃度と試料中の溶離液成分濃度とが異なるときに、注
入した試料中の水のバンドが生じて電気電導度検出器を
通過するため、クロマトグラム上でベースラインより下
方に落ち込むマイナスビーク現象が見られるが、このよ
うな現象を指称するものである。
ところで、このようなウォーターディップを減少させる
ものとしては、電気電導度検出器からの廃液をウォータ
ーディップ減少装置に逆送する方法が従来から公知であ
る。このウォーターディップ減少装置は、イオン交換膜
チューブを可撓性チューブ内に挿入した一定長の2重管
構造となっており、イオン交換膜チューブの内側には分
離カラムからの溶出液を、イオン交換膜チューブの外側
、すなわち可撓性チューブとイオン交換膜チューブとの
間に形成される空隙には検出器を通過した廃液としての
溶出液が流れる構造となっているものである。
さらにまた、フローインジェクション分析法で行なわれ
ている試料の注入法を応用したウォーターディップ減少
法も既に知られている。この方式は、溶離液流路を2系
統とし、この2つの溶離液流路を分離カラムの手前で合
流するようにしてウォーターディップを減少させようと
するものである。
さらに他の手法としては、試料のクロマトグラムと、純
水のクロマトグラムとの差をコンピューター演算し、ク
ロマトグラム上にウォーターディップを表現させないよ
うにした解消法も利用されていた。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、炭酸ナトリウムを含む溶離液を用い、か
つウォーターディップの減少を意図した上記従来技術は
、そのいずれもが溶離液成分からウォーターディップを
惹起させる炭酸を直接除去しようとするものではない。
このため、クロマトグラム上にウォーターディップを現
わさないようにするための各種の複雑な装置類が必要に
なる。
したがって、イオンクロマトグラフを構成する機器類は
複雑、高度化してしまい、その保守性や操作性の点に難
があるばかりではなく、これらの装置類の導入コストも
非常に高価なものとなることから、未だ十分な普及をみ
ていないというのが実情である。
ウォーターディップ減少法に関する従来技術と本発明と
の基本的な違いは、溶出液中から炭酸を抜き出して除去
し、これにより、ウォーターディー2プを減少させよう
とする点にあり、これが本発明の大きな目的である。
また、本発明には、溶出液から炭酸を除去したことによ
り、流路系内、特にフローセル内における炭酸ガスの発
生を抑制することができ、ノイズやドリフトの原因を確
実に遮断するとともに、炭酸除去による溶出液自体の電
導度の低下により高感度な定量を可能とし、分析精度の
向上を図ろうとする目的もある。
すなわち、本発明の目的は、炭酸ナトリウムを含む溶離
液を用いたイオンクロマトグラフィーにおいて、流路系
から直接、妨害物質であるC OtやHp=COaなど
の炭酸を除去してウォーターディップを減少させ、その
分析精度の向上を図ることができる方法、および保守性
と操作性とに優れ、しかもコスト的にも比較的安価であ
る本発明方法の実施に使用する装置を提供することにあ
る。
[問題点を解消するための手段] 従来技術にみられた上記問題点に鑑み、その解消を図る
ため本発明は次のように構成した。
すなわち、本発明に係る方法は、試料を炭酸ナトリウム
を含む溶離液中に注入し、溶離液とともに分離カラムを
通して導き、除去カラムから流出する溶出液中における
試料成分をイオンクロマトグラフィーにより定量するに
あたり、除去カラムから流出する溶出液は、下流側の流
路である炭酸透過性チューブへと導き、所定温度の炭酸
除去液中に適宜の部位が浸漬されている前記炭酸透過性
チューブ内を通過させて溶出液中の炭酸を炭酸除去液中
に除去して電気電導度検出器へと送るようにすることに
その特徴がある。
また、本発明に係る装置は、イオングロマトグラフにお
ける除去カラムから電気電導度検出器に至る溶出液の流
路中には、一端が上流側と、他端が下流側と液密状に接
続された炭酸透過性チューブを介在させて流路を形成す
るとともに、この炭酸透過性チューブの適宜の部位は炭
酸除去液が液温制御可能になっている水浴槽内に浸漬さ
せたことにその構成上の特徴がある。
[作 用] したがって、本発明方法によれば、炭酸を効果的に除去
した低電導度の溶出液を電気電導度検出器へと送ること
ができるので、クロマトグラムに現われるウォーターデ
ィップを減少させることができ、しかも高感度な分析精
度を得ることができる。
また、本発明装置によれば、何らの複雑な装置を要する
ことなく、炭酸ナトリウムを含む溶離液を用いるグロマ
トグラフにおいて、溶出液中からウォーターディップの
原因物質である炭酸を効果的に除去することができるの
で、従来技術にみられたようなコスト面からの問題に対
してもその隘路を打開することができ、しかもその操作
性と保守性とを簡易化する要請にも十分に応えることが
できる。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳説する。
第1図は本発明に係る装置を含むイオンクロマトグラフ
ィーにおける主要な構成部分の相互関係を示す図である
炭酸ナトリウムを所要の濃度で含有させて溶離液(例え
ば、 0.004Mの炭酸ナトリウムと0.004Mの
炭酸水素ナトリウムとを含有させる)とし、試料(例え
ば、無機陰イオンや有機酸など)が注入されて図示しな
い公知の除去カラム又は除去チューブから導管チューブ
10を介して流出してくる溶出液は、ウォーターディッ
プ減少装置1を経た後、導管チューブ10を介して電気
電導度検出器12を有する検出部11へと導かれ、さら
に導管チューブ10.を介して廃液13として外部に排
出されるものである。
図示しない公知の除去カラム又は除去チューブを上流側
に、検出部11を下流側に位置させて、その間の流路に
配置される前記ウォーターディップ減少装置1は、流路
としての炭酸透過性チューブ2と、この炭酸透過性チュ
ーブ2の適宜の部位を浸漬するための炭酸除去液4が入
れられた水浴槽3とから構成されている。このうち、炭
酸透過性チューブ2は、耐圧性と耐薬品性、耐熱性とに
優れた高分子膜1例えば四弗化エチレンポリマーやポリ
プロピレン、シリコーンポリマーなどの炭酸透過性素材
で形成されるものであり、その肉厚は0.05〜1.0
0mm、長さは0.1〜10mの範囲で、所望する適宜
の規格のものが選択的に使用される。
このようにして形成される炭酸透過性チューブ2の適宜
の部位を浸漬するための炭酸除去液4が入れられる水浴
槽3は、予め温度調節器5等を配設することで炭酸除去
液4の液温を好適な温度1例えば20〜809Cの間の
適宜の温度に制御することができる恒温槽の構造となっ
ているのが好ましく、その容量は炭酸透過性チューブ2
を必要にして十分に浸漬することができるものであれば
よい、この水浴槽3内に入れて使用される炭酸除去液4
は、溶離液である炭酸ナトリウム中から炭酸を効率よく
抜き出すことができる物質が適当量添加された所要の濃
度(例えば、0.IMからIONの範囲の濃度)のアル
カリ性溶液からなるものであり、添加物質としては水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウムな
どが使用される。
なお、炭酸透過性チューブ2の両端は、それぞれ適宜の
ジヨイント6.7を介することで導管チューブ10と液
密状に確実に接続されており、炭酸透過性チューブ2の
全体は1図示しない公知の除去カラム又は除去チューブ
から流出してきた溶出液を検出部11へと導くための流
路を形成している。
本発明に係る装置はこのようにして構成されているので
、炭酸ナトリウムを含む溶離液中に分析対象としての試
料が注入されて図示しない公知の除去カラム又は除去チ
ューブから導管チューブlOを介して流出してきた溶出
液は、ジヨイント6を介して炭酸透過性チューブ2へと
流入することで、ウォーターディップ減少装置ll内に
導き入れられる。ウォーターディップ減少装置1を構成
する炭酸透過性チューブ2の適宜の部位は、水浴槽3内
にあって好適な温度に制御されている炭酸除去液4中に
予め浸漬されているので、炭酸透過性チューブ2内を流
れる溶出液は隔壁としての炭酸透過性チューブ2を介し
て炭酸除去液4と対峙する。この際、炭酸透過性チュー
ブ2の内壁には、既に分離溶出されている各イオン種及
び炭酸を含む溶出液が直接接触しており、炭酸除去液4
に引きこまれるかたちで炭酸透過性チューブ2を透過し
た炭酸と炭酸除去液4との間で中和反応が起こり、その
結果、溶出液中から炭酸が除去されてしまい、溶出液自
体の電導度も低下する。
因に、その際の反応を、炭酸除去液4として水酸化ナト
リウムを使用した場合につき示せば次のとおりである。
HaC03+ 2 N & OH4N a、Coa+ 
2 HzOあるいは COz+ 2 N a OH4N arc o3+ H
zOこのよう、な反応式からも明らかなように、ウォー
ターディップ減少装置1を通過する際、溶出液中の炭酸
は、炭酸透過性チューブ2を介して効果的に炭酸除去液
4中に移行してしまい、検出部11へと流下してきた炭
酸を含まない溶出液中の無機陰イオン又は有機酸等は電
気電導度検出器12のフローセルに入り検出される。
第2図(イ)は、 0.004M炭酸ナトリウム−0,
004M炭酸水素ナトリウムを展開剤として含む水溶液
(溶離液)をベースラインとした本発明に係る装置を用
いない場合に得られるクロマトグラムの一例を示すもの
である。これによれば1分離溶出は、F−、ウォーター
ディップ、Cl−1P 04、N03、SO4となって
おり、この場合、ウォーターディップの両側に位置する
fとCI−とが影響を受け1分析績度が著しく低下して
しまう。
これに対し、第2図(ロ)は、 0.004M炭酸ナト
リウム−0,004M炭酸水素ナトリウムを展開剤とし
て含む水溶液(溶離液)をベースラインとする場合の本
発明によって得られたクロマトグラムの一例を示すもの
である。これによれば、まずベースラインが第2図(イ
)に比較して下降していることが判明し、電導度が低下
していることを知ることができる。また、分離溶出は、
F二つォーター7’ イーt 7’、cx−、p6:、
No;、S O:テJりルカ、 第2図(イ)と比較し
てもウォーターディップの顕著に減少していることが判
然とし、したがってfと01−との分析値はその影響を
受けなくなっていることが明らかである。しかも、すべ
ての成分の検出感度が第2図(イ)に比較して高くなっ
ていることも判明する。
[効 果] 以上述べたように、本発明によれば、炭酸ナトリウムを
含む溶離液が用いられた溶出液中から確実に炭酸を除去
し、かつ溶出液自体の電導度も低下させることができる
ので、クロマトグラムのウォーターディップを顕著に減
少させることで。
クロマトグラム上におけるウォーターディップに近接し
て現われてくる成分の分析精度を向上させることができ
、しかも装置自体も簡単であることから操作性と保守性
とに優れ、コスト的にも従来のものに比較して著しく安
価なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
図面中、第1図は本発明に係る装置の一例を示す構成図
、第2図(イ)は本発明に係る装置を用いずに得られる
クロマトグラム、第2図(ロ)は本発明を実施した場合
に得られる一例としてのクロマトグラムである。 1・・・ウォーターディップ減少装置、2・・・炭酸透
過性チューブ、3・・・水浴槽、4・・・炭酸除去液、
5−・・温度調節器、6.7・・・ジヨイント、101
10番導管チューブ、11・や・検出部、12・・・電
気電導度検出器、13・φ拳廃液 特許出願人  有限会社 島村計器製作所第2民 (1′) て− (ロ)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)試料を炭酸ナトリウムを含む溶離液中に注入し、
    溶離液とともに分離カラムを通して導き、分離カラムか
    ら流出する溶出液中における試料成分をイオンクロマト
    グラフィーにより定量するにあたり、分離カラムから流
    出する溶出液は、下流側の流路である炭酸透過性チュー
    ブへと導き、所定温度の炭酸除去液中に適宜の部位が浸
    漬されている前記炭酸透過性チューブ内を通過させて溶
    出液中の炭酸を炭酸除去液中に除去して電気電導度検出
    器へと送るようにすることを特徴とする、炭酸ナトリウ
    ムを含む溶離液を用いたイオンクロマトグラフィーにお
    けるウォーターディップ減少方法。
  2. (2)イオンクロマトグラフにおける分離カラムから電
    気電導度検出器に至る溶出液の流路中には、一端が上流
    側と、他端が下流側と液密状に接続された炭酸透過性チ
    ューブを介在させて流路を形成するとともに、この炭酸
    透過性チューブの適宜の部位は炭酸除去液が液温制御可
    能になっている水浴槽内に浸漬させたことを特徴とする
    、炭酸ナトリウムを含む溶離液を用いたイオンクロマト
    グラフにおけるウォーターディップ減少装置。
JP60095060A 1985-05-02 1985-05-02 炭酸ナトリウムを含む溶離液を用いたイオンクロマトグラフイ−におけるウオ−タ−デイツプ減少方法および装置 Pending JPS61253461A (ja)

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