JPS62180243A - フレームを用いる原子吸光分析方法 - Google Patents

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、フレー・ムを用いた原子吸光分析装置に係り
、特に少量の試料を定電的にバーナに導入するのに好適
な試料供給手段を僅えたフレーム原子吸光分析装置に関
する。

〔従来の技術〕

少量の試料（１０〜２００μＱ）を小ざな容器に受け、
これを噴霧器により吸引・噴霧し、フレーム中に導入す
るマイクロサンプリング法については広く知られている
。このマイクロサンプリング法の利点として次の点があ
げられる。

１）高濃度の鉄を含む鉄鋼試料、飽和食塩水のような高
濃度の食塩を含む試料および高濃度の糖を含む試料を測
定する場合、通常の方法では、噴霧総量が多く、そのた
め加熱されたバーナスロットに共存物が析出し、フレー
ムが切れたりして、フレームが不安定あるいは測定回数
が少なくなるなどの問題点がある。しかし、マイクロサ
ンプリング法では、１回の測定に供給される試料量が少
ないため、フレームが不安定になることも少なく、測定
回数を多くとることができる。

２）サンプリング量により感度をコントロールすること
ができるので、場合によっては希釈等前処理を省略でき
る。

３）通常のフレーム原子吸光分析では試料が。

１０ｍｆｉ以上必要であるが、マイクロサンプリング法
によると、測定に必要な量は１０〜２００μＱ程度の試
料での測定を行うことができるため多量の試料の入手が
困難である生体試料の測定も可能である。

このような特徴点を生かしマイクロサンプリング法を自
動化した例がいくつかある。その−例としては、特開昭
５４−１１１８８５号公報、特開昭５９−６１７５４号
公報に記載されているように、バーナに供給する試料を
シリンジにより一定景分取し、その分取した試料を、バ
ーナ（噴１するネブライザ）に接続された小さなロート
に吐出し、試料はそのロートからネブライザにより吸引
・噴霧されるように構成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の方法では、試料を一度受けるための小さなロ
ートに前試料が付着し１次の試料測定時の誤差（いわゆ
るキャリーオーバーと呼ばれる現象）、あるいは次試料
の汚染（いわゆるコンタミネーションと呼ばれる現象）
等の問題がある。又、試料測定後火の試料を測定するま
で数十秒の間隔があり、その間試料を噴霧するネブライ
ザは空気ｆ＆吸引している。このため、雰囲気中に存在
する可能性の高い亜鉛、アルミニウム、ナトリウム、あ
るいはカルシウムによって汚染され易く、安定な測定が
困難である。更には、上記のように空気を吸引している
ため、ネブライザあるいはネブライザとバーナを接続し
ているチャンバの内部の状態がｖｔ燥等により変化した
り、あるいはバーナの燃焼状態が空気と試料で異なるた
め、安定な測定が困難である。

このため、通常のフレーム分析の精度が変動係数で０．
５〜１％であるのに対し、マイクロサンプリング法では
３〜５％と低下している。このことを第５図の実測デー
タを用いて説明する。

第５図（ａ）は、蒸留水を３回（左側）測定し、続いて
定濃度の試料（亜鉛）を３回測定したときの吸光度を示
すデータである。蒸留水の測定開始点において大きなピ
ークが現れ、２回目、３回目の測定においてもわずかな
がらピークが呪われている。又、第５図（ｂ）は、同一
試料を３回測定した後、しばらく測定を中断し、更に３
回測定した時に得られた吸光度を示すデータである。こ
の場合にも測定の開始時及び中断した後の第１回目のｉ
ｌ＋１定においてピークが現れていることが認められる
。これらのデータから、従来のマイクロサンプリング法
においては、測定の開始時及び中断した場合、不安定で
あることが明らかである。また、この傾向は、試料に有
機溶媒（エタノール等）を使用した場合、さらに顕著に
なることが実験により確認された。

本発明の目的は、少量の試料を精度浜く供給しつる試料
供給手段をぐＲえたフレーム原子吸光分析装置を提供す
ることにある。

〔問題を看決するための手段〕

本発明は、マイクロサンプリング法における不安定要因
が、試料を一度受けるためのロートが存在すること、試
料を試料の間に必ず空気を吸引することにより、試料の
導入時、前試料の影響を受けやすく、又、雰囲気による
コンタミネーションを受けやすいこと、およびロート、
ネブライザへのδ管、バーナチャンバおよびバーナスロ
ットの状態の変化にあることを実験により確認し、その
現象の除去のために、試料用計量管を備えた六方以上の
多方弁と計量管に試料を導入するポンプより構成し、一
度試料を受けるための容器（ロート）をなくし、また試
料と試料の間に空気を吸引しないようにしたものである
。

〔作用〕

多方弁の流路の一つは、試料を噴霧するネブライザに接
続され、４つの流路は試料を導入し、計量管を経由し、
ドレンとなるように接続される。

計量管の容量は１０〜２００μＱとされている。

この試料は、ポンプにより、計量管に導入される。

残った一つの流量はリンス液（通常は蒸留水）に接続さ
れる。

はじめは、ネブライザはリンス液を噴クコしており、そ
の間試料はポンプにより計ｎ’ｌ？に導入されている。

次に、多方弁が切り替わり、ネブライザは、計量管を経
由して、リンス液を吸引する。これにより計量管中の試
料がネブライザより噴霧さｉる。試料の噴霧が終了する
と、はじめの状態に戻り、ネブライザはリンス液を直接
噴霧し、その間、計量管に試料が導入される。この動作
を繰り返すことにより、マイクロサンプリング法におい
ても、試料を一度受けるための容器が不要になり、また
、試料と試料の間に空気がネブライザより吸引されろこ
とがなくなるので、前記したデータ測定に見られる不安
定要因を除去でき、安定した測定が可能になる。

〔実施例〕

、・　以下、本発明の一実施例を第１図により説明する
。原子吸光分光光度計１はバーナ２．バーナチャンバ３
および試料を噴霧するネブライザ４を有している。試料
８およびリンス液９が用意され、多方弁５とそれに接続
された計量管７および計量管７に試料８を導入するポン
プ６が配置される。

第１図（ａ）は初期状態を示す、ネブライザ４は多方弁
５の流路によりリンス液９を吸引し、原子吸光分光光度
計１はベースライン測定を行っている。一方、試料８は
ポンプ６により、多方弁５に導入され、計量管７を通じ
て廃液として廃液容器１０に流れる。計量管７を試料８
でｈカたした後、多方弁５の流路が切り替わる。多方弁
５の流路の切り替わった状態を第１図（ｂ）に示す。計
量管７に満たされた試料は、リンス液に挾み込まれた状
態でネブライザ４により吸引され、バーナ２に噴霧され
、原子吸光光度計１により吸光度測定がなされる。８１
１定が終了すると、多方弁５は（ａ）に示す状態に戻る
。このようにして順次測定がなされる。第２図に本発明
により得られた水溶液データを示す。第５図に示した場
合と同じ条件で測定したものであり、従来方法に見られ
た雰囲気からのコンタミネーションによる信号や、測定
間隔が変わった場合の信号の不安定が全くなくなってお
り、再現性も向上している。これは、上述したように、
試料を一度受ける容器がないこと、試料と試料の間に常
にリンス液が供給されており、ネブライザから空気を吸
引することがないことおよび前試料によるキャリーオー
バーを完全に除去できていることによる。

以上、述べたようなシステムを構成することにより、原
子吸光分析におけるマイクロサンプリング法における従
来の欠点を除去し、精度の高い測定を実施できる効果が
ある。

第３図は本発明の他の実施例を示すもので、第１図と異
なる点は、多方弁５の流路切り替え時期と、原子吸光信
号演算開始を制御する制御ユニット１１を設置したこと
である。本システムによれば、測定演算は吸収信号の高
さあるいは面積で行われる。それらの吸収信号を演＃す
る場合、必要以上に長い時間（吸収信号が得られている
時間以上の意味）を演算することは、精度を低下するこ
とになるので、演算開始時期と前立時間が設定できろこ
とが必要である。制御ユニット１１は、多方弁５の流路
切り替えを制御する制御部１３と信号演算を行う演算部
１２より成り、演算を開始する時期を、制御部１３より
受けた信号により、適切な時間だけ遅延するような機能
および定められた時間のみ演算する機能を有する。なお
、制御ユニッ１へ１１は、マイクロコンピュータなどに
よりｔ、′！を成され、制御部１３と演算部１２を合わ
せ持つことも可能である。マイクロコンピュータ等を使
用することにより、上記した機能以上の機能を有するこ
とが当然可能になり、例えば、標準試料を測定後、検ｉ
ａを作成し、試料の濃度演算が可能にすることもできる
。また、自動的に試料交換を行うオートサンプル交操器
などを組み合わせ、それらのタイミングを一括して、コ
ントロールすることも可能である。このように多方弁５
の制御と信号演算を行う演算部を設置することにより、
吸収イＨ号の必要な時間帯のみ、演算することができ。

−ＦＦの精度向上を画ることかできる。

第４図は本発明の更に他の実施例を示す。第１図と異な
るのは、多方弁５とネブライザ４の流路の間に定量送液
ポンプ１４を設置したことである。

第１図の例では、試料をバーナに送液する手段はネブラ
イザ４の吸引力のみである。多方弁５を通して、試料を
計量管より吸引する場合、多方弁５および配管の長さに
よる抵抗があるため、同一試料でも配管の長さ等により
吸収信号景が変化することがある。また、試料の粘度の
違いにより、同−濃度試料でも、やはり吸収信号量が変
化することが考えられる。それらの要因を除去するため
、本例では、多方弁５とネブライザ４の間に全景送液ポ
ンプ１４を配置し、常に一定の流上ｔで試料がネブライ
ザ４に送液されるようにした。本方法によれば、配管の
長さや試料の粘性の相違による吸収信号量の変化を防止
できるので、精度を向上する効果がある。また１本例に
おいても、第３図に示した多方弁５の制御と演算部を有
する制御ユニツ１−１１を設置することは可能であり、
それにより、更に精度を向上することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、原子吸光分析におけるマイクロサンプ
リング法の実施において、試料を一度受けるための容器
が不要になり、雰囲気からのコンタミネーションを防止
し、また、試料と試料の間に空気を吸引することがなく
なるため、常に安定な測定が可能となるとともに、前試
料によるキャリーオーバをなくすことができるので、測
定精度を向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく一実施例のｌＩｗ酩４Ｊ成を示
す図、第２図は本発明の一実施例により得られた；’ｔ
ｌ’ｌ定データ全データ、第３図及び第４図は本発明の
他の実施例を示すｖ１咄惜成図、第５図は従来の原子吸
光分析におけるマイクロサンプリング法による測定デー
タを示す図である。 １・・・原子吸光分光光度計、２・・・バーナ、４・・
・ネブライザ、５・・・多方弁、６・・・ポンプ、７・
・・計址管、Ｅ３・・・試料、９・・・リンス液、１１
・・・ｆｅ制御制御ユニー１１４・・・定量送液ポンプ
。 代理人　弁理士　小川勝男　、″ 来２図 （ｂ） 時閘− 躬４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、試料を霧化するネブライザおよび霧化された試料を
   原子化するバーナを有する原子吸光分光光度計、前記ネ
   ブライザに試料を供給するポンプ、このポンプと前記ネ
   ブライザとの間に設けられた六方以上の多方弁、この多
   方弁に設けられた計量管とを備えたことを特徴とするフ
   レーム原子吸光分析装置。