TWI776449B - 流量分析裝置及流量分析方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種能夠穩定且連續地測定樣品的流量分析裝置及流量分析方法。一種流量分析裝置及流量分析方法，包含：標記物導入裝置(2)，用於將標記物導入到管道(3)；及標記物檢測裝置(5)，檢測該標記物並將檢測信號輸出到分析裝置(4)，該分析裝置(4)基於該檢測信號獲取分析數據。

Description

流量分析裝置及流量分析方法

本發明係有關於一種流量分析裝置及流量分析方法。

包含在溶液中的金屬分析裝置的實例，可舉出：原子吸收光度計(Optical Emission Spectroscopy；OES)、感應耦合電漿光學發射光譜儀(inductively couple plasma optical emission spectrometry；ICP-OES)和電感耦合電漿體質譜儀(Inductively coupled plasma mass spectrometry；ICP-MS)等。為了使用此等分析裝置進行分析，通常需要在樣品中添加酸和/或鹼，並在必要時對其進行加熱等。這種預處理主要是為了分解樣品中共存的有機物、懸浮液、金屬絡合物等，但為非常耗時的操作。

作為使這種預處理自動化並提高樣品分析速度的方法，於日本非專利文獻1已知方法有：作為流量分析方法的流量注射法(flow injection；FIA)、組合電感耦合電漿體質譜儀(ICP-MS)或感應耦合電漿光學發射光譜儀(ICP-OES)來測定金屬離子的方法。

非專利文獻1：宮崎章‧藤森栄治‧田中敦‧吉永淳著作「藉由電漿光譜法分析環境樣品-ICP、DCP和MIP分析的基礎知識與實例」Agne技術中心出版，2020年2月20日，第64~74頁，第198~240頁。

然而，如上所述的習知技術，由於樣品的粘度和密度隨著時間的推移，故在分析數據的峰值時間和分析數據的獲取時間之間可能存在差距。因此，上述習知技術在穩定且連續地測定樣品方面具有改進的空間。亦即組合分析裝置和流量分析方法的習知技術，由於此為一種將複數個樣品連續導入到管道再輸送液體，在管道中進行預處理，然後由分析裝置進行分析的技術，因此從將樣品導入分析裝置開始，可能無法在穩定且均勻的時間內輸送液體。於此種情況下，即使對於每個樣品定期從分析裝置獲取分析數據，也存在著分析數據的峰值時間和分析數據的獲取時間隨著時間的經過而失真的問題。

本發明之一實施例其目的係藉由解決上述問題而提供一種能夠穩定且連續地測定樣品的流量分析裝置和流量分析方法。

根據本發明之一實施例的流量分析裝置，包含：取樣裝置，用以將樣品導入到管道；及分析裝置，分析沿該管道所輸送的樣品，其中進一步包含：標記物導入裝置，用於將標記物導入到管道；及標記物檢測裝置，檢測該標記物並將檢測信號輸出到分析裝置，該分析裝置基於該檢測信號獲取分析數據。

另外，根據本發明之一實施例的流量分析方法，係包含有將樣品導入到管道的樣品導入步驟和分析沿該管道輸送的樣品的分析步驟，其中包含有：標記物導入步驟，在樣品導入步驟和下一個樣品導入步驟之間將標記物導入到管道中；及標記物檢測步驟，檢測該標記物並將檢測信號輸出到分析裝置，該分析步驟係基於該檢測信號來獲取分析數據。

根據本發明之一實施例，可提供一種流量分析裝置及流量分析方法，其能夠解決分析數據的峰值時間與分析數據的獲取時間之間產生 偏移的問題，且能夠穩定且連續地測定樣品。

1:取樣裝置

2:標記物導入裝置

3:管道

4:分析裝置

5:標記物檢測裝置

6:加熱裝置

7:預處理單元

8,8’:試劑添加裝置

9:氣泡分段裝置

10:載體導入裝置

第1圖為表示根據本發明之第一實施例的流量分析裝置的示意構造圖。

第2圖為表示根據本發明之第二實施例的流量分析裝置的示意構造圖。

第3圖為表示根據本發明之另一實施例的流量分析裝置的示意構造圖。

第4圖為表示於本發明的實施例中使用的流量分析裝置的示意構造圖。

第5圖為表示於本發明的實施例中，將作為標記物的銠(rhodium)導入到管道中並利用標記物檢測裝置來檢測標記物的結果圖。在圖中，(a)、(b)和(c)分別顯示了當銠被導入到管道超過60秒、45秒和30秒時由標記物檢測裝置所獲得的峰值。

以下，將詳細說明本發明的實施例。然而，本發明並不限於此，並且可以在所述範圍內進行各種修改，本發明的技術範圍還包括將不同實施例中所公開的技術手段適當組合而成的實施例。

(I)流量分析裝置

[第一實施例]

茲參考附圖說明本發明之一實施例。第1圖為表示根據本發明之第一 實施例的流量分析裝置的示意構造圖。

根據本發明之第一實施例之流量分析裝置，包含有：取樣裝置1，用以將樣品導入到管道3；標記物導入裝置2，用於將標記物導入到管道3；氣泡分段裝置9，對導入到管道3的樣品和標記物進行氣泡分段，在管道3中製作複數個由氣泡分隔的片段；試劑添加裝置8，係將試劑添加到沿管道3輸送的樣品流中；加熱裝置6，對沿管道3輸送的樣品進行加熱處理；分析裝置4，分析加熱處理後的樣品；以及標記物檢測裝置5，檢測標記物並將檢測信號輸出到分析裝置4，分析裝置4能夠基於該檢測信號獲取分析數據。

取樣裝置1係對樣品進行取樣並將其導入到管道3的裝置。於本發明之一實施例中，取樣裝置1具備有將樣品導入到管道3的取樣管和向取樣管施加抽吸力的取樣泵。該取樣泵以既定的流速將樣品引入管道3。該樣品係含有待分析物質或元素的液體。

標記物導入裝置2係用於將標記物導入到管道3的裝置。於本發明之一實施例中，標記物導入裝置2具備有將標記物導入到管道3的取樣管和向取樣管施加抽吸力的泵。標記物可以包含能夠被標記物檢測裝置5檢測到的物質或可以為該物質，或可以為含有該物質的溶液，或也可以為含有該物質的分散液。

於此，於該標記物導入裝置2和該取樣裝置1中，可以將該標記物和既定數量為1個以上的樣品以交替方式導入到管道3中。亦即，可以用交替方式切換將標記物從該標記物導入裝置2導入到管道3和將一個以上的既定數量的樣品從該取樣裝置1導入到管道3。此種切換可以手動或自動方式執行。

當該標記和一個樣品能以交替方式導入到管道3時，每次在 一個樣品之前要將標記物導入到管道3。然後，對於每個樣品，檢測標記物的標記物檢測裝置5向分析裝置4輸出標記物檢測信號，且基於該檢測信號，分析裝置4獲取分析數據。結果，從導入樣品到分析裝置，即使液體不能在均勻的時間內穩定輸送，由於分析數據的獲取時間也不會發生時間差，所以樣品可穩定地連續測定。

此外，當該標記物和既定數量為兩個以上的樣品且以交替方式導入到管道3時，在兩個以上的既定數量的樣品之前將標記物導入到管道3一次。然後，檢測標記物的標記物檢測裝置5向分析裝置4輸出標記物檢測信號，且基於該檢測信號，分析裝置4依次獲取該既定數量的樣品的分析數據。結果，從導入樣品到分析裝置，即使液體不能在均勻的時間內穩定輸送，由於可以將分析數據獲取時間差縮小到一定範圍內，所以樣品可穩定連續測定。既定數量的上限可以根據樣品的類型、預處理的方法等適當地選擇，並可以為例如80、77、50、20、15或10。

標記物檢測裝置5能夠檢測的標記物並沒有特別限定，但較佳者為不含在樣品中的物質。此外，標記物較佳為從導入到管道3到標記物檢測裝置5之間所添加的試劑和不會被熱分解的物質。例如，該標記物可以係用分光光度計(spectrophotometer)檢測的物質。該物質並沒有特別限制，例如可舉出：銠、鎳、銅、鉻、錳、碘、鈷、硝酸根離子、磷酸根離子和矽酸根離子等。或者，該物質可以用伏安計(voltammetry)檢測的物質。該物質並沒有特別限制，例如可舉出：銅、鎘、鎳、汞、砷和硒等。或者，該物質可以用離子電極計檢測的物質。該物質並沒有特別限制，例如可舉出：鈣、鉀、氟、氨等。或者，該物質可以係用離子層析儀(ion chromatography)檢測的物質。該物質沒有特別限制，例如可舉出：無機酸和有機酸的離子、酚、肼、氨基酸及多醣類等。或者，該物質可以係用 濁度計檢測的物質。該物質並沒有特別限制，例如可舉出：二氧化矽，其係一種不會被除氫氟酸以外的酸溶解的微粒物質。或者，該物質可以係用螢光光度計(fluorometer)檢測的物質。該物質並沒有特別限制，例如可舉出：苯、香豆素(coumarin)和萘等。其中，銠、鈷、鎳、銅等由於容易檢測而成為特別較佳的標記物。

氣泡分段裝置9係用於對導入到該管道3中的樣品和標記物進行氣泡分段並在該管道3中產生由氣泡分段的複數個片段的裝置。於本發明之一實施例中，氣泡分段裝置9具備有將氣體導入至管道3的氣體導管，以及向該氣體導管施加抽吸力的氣體導入泵。利用進行氣泡分段，能夠在被氣泡分離的分段液中利用渦流適當地混合試劑等。此外，由於分段液體被氣泡分離並在管道3中獨立流動，因此可以防止樣品之間的相互擴散。氣泡分段的氣體較佳為空氣，但也可以為氬氣、氦氣等惰性氣體，也可以使用氮氣、氧氣等各種氣體。此等氣體可以單獨使用或者兩種以上組合使用。如此一來，讓試劑導入到樣品被氣泡分段的管道中的連續流中，然後進行反應操作後再去除氣泡，且用下游設置的檢測器來進行分析的方法，此將被稱為連續流量分析法(Continuous flow analysis；CFA)。

試劑添加裝置8係用於向沿管道3輸送的樣品流中添加試劑的裝置。試劑添加裝置8具備有將試劑導入到管道3的試劑導管和對該試劑導管施加吸力的試劑導入泵。該試劑可以係在樣品的預處理中加入的試劑。該試劑並不限於此，例如可舉出：硝酸、鹽酸、硫酸、高氯酸、磷酸、雙氧水、氫氟酸等的酸；過氧化鈉、碳酸鈣、碳酸鈉等的鹼。加熱裝置6對沿該管道3輸送的樣品進行熱處理。加熱裝置6可以係附帶有加熱器的恆溫槽。然而，加熱裝置6的構造並不限於此，也可以為超音波分解裝置、微波、高壓滅菌釜分解裝置等。進一步地，在加熱裝置6中，該管道3形成 線圈或螺旋。於本發明一實施例中，加熱裝置6設置在試劑添加裝置8的下游。利用加熱讓添加試劑的樣品，可以促進樣品與試劑的反應並進行預處理。在加熱裝置6中，例如可以進行樣品的熱分解和高溫高壓分解。在第1圖的例子中，流量分析裝置具備有預處理單元7，該預處理單元7包括一個試劑添加裝置8和一個加熱裝置6，但也可以設置複數個試劑添加裝置8以便添加複數種試劑而不是一個試劑添加裝置8。此外，在第1圖的例子中，流量分析裝置具備一個預處理單元7，但流量分析裝置可以具備複數個預處理單元7，並且在此種情況下，複數個預處理單元7可以各自具備不同數量的試劑添加裝置8。利用設置複數個預處理單元7，例如可利用加熱進行酸分解，然後再度添加酸且在加熱下進行酸分解的形態之預處理。當設置複數個試劑添加裝置8時，每個試劑添加裝置8所添加的試劑可以相同也可以不同。

此外，在第1圖的例子中，雖試劑添加裝置8設置在氣泡分段裝置9的下游，但試劑添加裝置8的構造並不限於此。試劑添加裝置8也可設置在氣泡分段裝置9的上游。或者，由試劑添加裝置8導入的試劑可以係用於檢測標記物的試劑(例如，顯色液)，於此種情況下，試劑添加裝置8可以設置在加熱裝置6的下游。或者，在加熱裝置6的上游設置一個或複數個用於導入預處理中使用的試劑的試劑添加裝置8，且，可以在加熱裝置6的下游設置一個或複數個用於導入用於檢測標記物的試劑的試劑添加裝置8。

分析裝置4係對加熱處理後的樣品進行分析的裝置。於本發明之一實施例中，分析裝置4係感應耦合電漿發射光譜儀。然而，分析裝置4並不限於此，並且可以為任何分析裝置。例如，其可以原子吸收光度計、電感耦合電漿體質譜儀、電感耦合電漿三段式四極柱質譜儀、離子電 極計或分光光度計。另外，分析裝置4不限於測定金屬元素的有無或濃度的裝置，測定對象也沒有特別限定。此外，該分析可以係定量分析或定性分析。

標記物檢測裝置5連接在加熱裝置6和分析裝置4之間的分支管，該分支管用於提取從管道3沿管道3依序流出的該樣品和該標記。換言之，在樣品的預處理完成後且在被導入到分析裝置4之前的階段，管道3被分岐為兩個，其中一個(分岐後也稱為管道3)連接到分析裝置4，另一個(稱為分支管)連接到標記物檢測裝置5。標記物檢測裝置5利用該分支管連續測定從該管道3提抽的液體，當檢測到該標記物時，就將檢測信號輸出到分析裝置4。然後，於本發明之一實施例中，分析裝置4在接收到檢測信號時開始獲取分析數據。於本發明之一實施例中，標記物檢測裝置5為分光光度計，如果標記物含有銠且檢測出銠時，就將檢測信號輸出到分析裝置4。然而，標記物檢測裝置5並不限於分光光度計，例如可以為伏安計、離子電極計、離子層析儀、濁度計和螢光光度計。從管道3和分支管依次流出的該標記物和該樣品分別在相同的時間被導入到該分析裝置4和該標記物檢測裝置5。或者，依次流出的該標記物和該樣品被導入到分析裝置4和標記物檢測裝置5的時間點可不相同而有偏差。當該時間有偏差時，需要在比分析裝置4更早的時間將依次流出的標記物和樣品導入到標記物檢測裝置5。此外，在上述實施例中，分析裝置4在接收到該檢測信號時開始獲取分析數據，但也可以在接收該檢測信號後，在既定時間後設定為開始獲取分析數據。

於本發明之一實施例中，分析裝置4和標記物檢測裝置5如上所述並排配置。然而，分析裝置4和標記物檢測裝置5可以如第3圖所示的實施例以串聯方式配置。在第3圖所示的實施例中，標記物檢測裝置5設 置在加熱裝置6和分析裝置4之間。在樣品的預處理完成後且在被導入到分析裝置4之前的階段，標記物檢測裝置5連續地測定從該管道3導入的液體，當檢測到該標記時就將檢測信號輸出到分析器4。然後，分析裝置4接收到該檢測信號後，開始獲取分析數據。於此種情況下，可以調整開始獲取分析數據的時間以便分析裝置4可以測定已到達的樣品。例如，分析裝置4可以設定為在接收到該檢測信號後的既定時間後開始獲取分析數據。

根據上述第一實施例的流量分析裝置，可以將樣品連續導入到管道3，進行氣泡分段，導入試劑且利用加熱裝置促進反應，利用分析裝置連續測定分析數據。然後，流量分析裝置包含有用於將標記物導入到管道的標記物導入裝置；以及檢測該標記物並向該分析裝置輸出檢測信號的標記物檢測裝置。藉由基於該檢測信號來獲取分析數據，可讓分析裝置穩定且連續地測定樣品。

於上述實施例中，流量分析裝置具備有試劑添加裝置8和加熱裝置6。然而，該流量分析裝置不一定必須具備試劑添加裝置8和加熱裝置6，且也可以具備不包含試劑添加裝置8或加熱裝置6。當分析不需要預處理的樣品或已經進行預處理的樣品等時，該構造可以為不包含試劑添加裝置8或加熱裝置6。或者，流量分析裝置可以被構成為僅包含加熱裝置6而不包含試劑添加裝置8。相反地，也可以為僅設置試劑添加裝置8而不設置加熱裝置6之構造。例如，當於管道3導入預先添加了酸和鹼等試劑的樣品時，或當預處理需要加熱但不需要試劑時，也可為僅設置加熱裝置6而不設置試劑添加裝置8之構造。要採用何種構造可根據樣品的預處理方法來作適當地選擇。

在不設置試劑添加裝置8和加熱裝置6的實施例中，流量分析裝置係包含有用於將樣品導入到管道的取樣裝置1和用於分析沿該管道 輸送的樣品的分析裝置4，此外，進一步包含用於將標記物導入到管道的標記物導入裝置2和用於檢測該標記物並向該分析裝置輸出檢測信號的標記物檢測裝置5，該分析裝置4係基於該檢測信號來獲取分析數據。

雖然在第1圖的例子中沒有提供，但根據本發明之一實施例的流量分析裝置進一步可以在管道3的中間設置蓄水槽(儲液器)。由於流量分析裝置係一種將樣品流入到密閉空間中進行分析的方法，因此壓力可能很高。即使在此種情況下，利用設置蓄水槽也可以釋放壓力，並且可以適當地分配和收集每個步驟所需的體積。蓄水槽的配置並沒有特別限制，只要配置在管道3的中間即可，但較佳地設置在加熱裝置6的下游，更佳地設置在加熱裝置6(如果具備複數個加熱裝置6的情況下，為最下游的加熱裝置6)和分析裝置4之間。作為釋放流量分析裝置中壓力的一種手段，除了蓄水槽，例如，可以設置排出適量的空氣(氣體)和液體的去泡器(debubbler)、減壓閥等。此外，當流量分析裝置設置有蓄水槽、去泡器、減壓閥等時，可以在該下游側設置用於將氣體重新導入至管道3的氣泡分段裝置9。流量分析裝置可以設置有複數個蓄水槽、去泡器、減壓閥等。此外，流量分析裝置可以設置有複數個氣泡分段裝置9。

此外，根據本發明之一實施例的流量分析裝置可以具備加壓裝置，該加壓裝置係從加熱裝置6的下游側對樣品的流量施加壓力。該加壓裝置具備例如壓縮機和閥。利用設置如此的加壓裝置，能夠抑制加熱裝置6內的氣泡膨脹，利用加熱及加壓的協同作用，可促進加熱裝置6內的反應。該加壓裝置施加的壓力並沒有特別限定，例如可為0.14MPa以下。

此外，在根據本發明之一實施例的流量分析裝置中，自動取樣器(autosampler)可以用作取樣裝置1。此外，在取樣之前，可具備超音波均質器或攪拌器以研磨和/或攪拌樣品。

或者，根據本發明之一實施例的流量分析裝置還可以在管道3的中間設置稀釋裝置。因此，當需要根據樣品的濃度進行稀釋時，流量分析裝置可以自動進行所需的稀釋。作為如此的稀釋裝置，可以較佳地使用市面上販售的自動稀釋裝置。

另外，根據本發明之一實施例的流量分析裝置係將例如固體等液體以外的樣品進行預處理而製備液體樣品的裝置組裝在取樣裝置1中的裝置，或者將其組裝在取樣裝置1的上游的裝置。流量分析裝置係使用流量分析法分析液體樣品的裝置，不能直接測定例如固體等液體以外的樣品。因此，利用組合用於製備液體樣品的裝置，該裝置係對液體以外(例如固體等)的樣品進行預處理，就可以從預處理到分析固體等以外的液體的樣品始終如一地進行。作為如此的裝置，更佳係全自動地對固體等液體以外的樣品進行預處理的裝置。例如，可以較佳地使用全自動進行試劑添加、混合、加熱和在量瓶中稀釋(diluting in measuring flask)的全自動酸分解預處理裝置。

[第二實施例]

第2圖為表示根據本發明之第二實施例的流量分析裝置的示意構造圖。此外，為了便於說明，對與第一實施例已說明的構件具有相同功能的構件皆標註相同的標記，並省略重複說明。

根據本發明之第二實施例的流量分析裝置，係一種使用流量注射分析法(FIA)的方法，該方法係將試劑導入到未被氣泡分段的樣品流中進行反應操作，然後由設置在下游的檢測器進行分析。

根據本發明之第二實施例的流量分析裝置，包含有：用於將載體導入到管道3的載體導入裝置10；用於將樣品導入到管道3的取樣裝置 1；用於將標記物導入到管道的標記物導入裝置2；將試劑添加到沿管道3輸送的樣品流中的試劑添加裝置8；對沿該管道3輸送的樣品進行加熱處理的加熱裝置6；對熱處理後的樣品進行分析的分析裝置4；及檢測該標記物並將檢測信號輸出到分析裝置4的標記物檢測裝置5，分析裝置4能夠基於該檢測信號來獲取分析數據。

根據第二實施例的流量分析裝置係具備有用於將樣品導入到管道3的取樣裝置1和在用於將標記物導入到管道的標記物導入裝置的上游之載體導入裝置10，除了沒有設置氣泡分段裝置之外，其他皆與第1圖所示的流量分析裝置具有相同的構造。

根據第二實施例的流量分析裝置係基於流量注射分析法(FIA)的分析裝置，載體利用載體導入裝置10被導入到管道3中，並且樣品和標記物利用取樣裝置1和標記物導入裝置2被導入到載體流過的管道3中的流中。

該載體並沒有特別限制，只要係不對樣品的前處理和分析產生不利影響的液體即可，例如，可以舉出水、表面活性劑、酸性溶液及鹼性溶液等。

由於根據第二實施例之流量分析裝置的其他構造與第一實施例中所述的相同，因此於此將省略其說明。

(II)流量分析法

以下將說明根據本發明之一實施例的流量分析方法。此外，為便於說明，在(I)的流量分析裝置中已述的事項將不再重複說明。

根據本發明之一實施例的流量分析方法，係包含有將樣品導入到管道的樣品導入步驟和分析沿該管道輸送的樣品的分析步驟，其中包含有：標 記物導入步驟，在樣品導入步驟和下一個樣品導入步驟之間將標記物導入到管道；及標記物檢測步驟，檢測該標記物並將檢測信號輸出到分析裝置，該分析步驟係基於該檢測信號來獲取分析數據。

該樣品導入步驟係將樣品導入到管道的步驟，例如利用取樣裝置對複數個樣品進行取樣，並以既定的流速連續導入到管道3。

該分析步驟係分析沿該管道輸送的樣品的步驟。於此，該分析包含檢測有無分析對象或測定濃度。此外，分析可以為定量分析或定性分析。分析方法並沒有特別限制，也可以使用任何分析，例如，可以舉出：原子吸收光度法、感應耦合電漿光學發射光譜分析法、電感耦合電漿體質譜分析法、電感耦合電漿三段式四極柱質譜分析法、離子電極分析法或分光光度法。

此外，分析對象並沒有特別限定，例如可以為用以測定金屬元素的濃度的方法。

根據本發明之一實施例的流量分析方法，包含該樣品導入步驟和該分析步驟。在該樣品導入步驟和下一個樣品導入步驟之間，包含有將標記物導入到管道的標記物導入步驟。於此，較佳地該標記物導入步驟和該樣品導入步驟執行以使得該標記物和一個以上既定數量的樣品交替導入到管道中。

此外，根據本發明之一實施例的流量分析方法，包含檢測該標記物並向分析裝置輸出檢測信號的標記物檢測步驟，且該分析步驟基於檢測信號獲取分析數據。

根據本發明之一實施例的流量分析方法，可以為使用連續流量分析法(CFA)的方法或使用流量注射分析法(FIA)的方法。當根據本發明之一實施例的流量分析方法為使用連續流量分析法(CFA)的方法時，流量 分析方法包含氣泡分段步驟，該步驟係對導入到該管道中的樣品和標記物進行氣泡分段，並在該管道中產生複數個由氣泡分隔的片段。當根據本發明之一實施例的流量分析方法為使用流量注射分析法(FIA)的方法時，流量分析方法可以包含在該樣品導入步驟和該標記物導入步驟之前的載體導入步驟。

此外，根據本發明之一實施例的流量分析方法，也可以包含對沿該管道輸送的樣品進行加熱處理的加熱步驟。於此種情況下，對加熱處理後的樣品進行分析步驟。加熱步驟中的加熱溫度和加熱時間可以根據分析對象、預處理方法等適當地選擇，並沒有特別限定。加熱溫度例如為25℃~150℃，加熱時間例如為5分鐘~1小時。

此外，根據本發明之一實施例的流量分析方法，也可以包含向沿該管道輸送的樣品流添加試劑的試劑添加步驟。

[產業上的可利用性]

根據本發明，可以利用流量分析法穩定且連續地進行包括分析溶液中所含的金屬的各種分析。此外，由於可以在管道內進行分解處理，故可以減少鋅、鋁、鈉等外界污染物。此外，即使試劑中含有污染物等，試劑也會均勻地供應到樣品中，因此，利用減去空白作為結果就可以測定超低空白。因此，在分析的所有技術領域中都具有極高的工業實用價值。

[總結]

本發明之一實施例包含有以下構造。

[1]、一種流量分析裝置，包含：取樣裝置，用以將樣品導入到管道；及分析裝置，分析沿該管道所輸送的樣品，其中進一步包含：標記物導入 裝置，用於將標記物導入到管道；及標記物檢測裝置，檢測該標記物並將檢測信號輸出到分析裝置，該分析裝置基於該檢測信號獲取分析數據。

[2]、於[1]所述之流量分析裝置，其中在該標記物導入裝置和該取樣裝置中，該標記物和1個以上的既定數量的樣品可以交替導入到管道中。

[3]、於[1]或[2]所述之流量分析裝置，其中該分析裝置為原子吸收光度計、感應耦合電漿光學發射光譜儀、電感耦合電漿體質譜儀(ICP-MS)或電感耦合電漿三段式四極柱(triple-quadrupole)質譜儀。

[4]、於[1]至[3]之任一所述之流量分析裝置，其中為測定金屬元素濃度的裝置。

[5]、於[1]至[4]之任一所述之流量分析裝置，其中進一步具備氣泡分段裝置，該裝置係對導入到該管道的樣品和標記物進行氣泡分段，在該管道中製作複數個由氣泡分隔的片段。

[6]、於[1]至[5]之任一所述之流量分析裝置，進一步具備加熱裝置，該裝置係對沿該管道輸送的樣品進行加熱處理。

[7]、於[1]至[6]之任一所述之流量分析裝置，進一步具備試劑添加裝置，該裝置係將試劑添加到沿該管道輸送的樣品流中。

[8]、一種流量分析方法，係包含有將樣品導入到管道的樣品導入步驟和分析沿該管道輸送的樣品的分析步驟，其中包含有：標記物導入步驟，在樣品導入步驟和下一個樣品導入步驟之間將標記物導入到管道中；及標記物檢測步驟，檢測該標記物並將檢測信號輸出到分析裝置，該分析步驟係基於該檢測信號來獲取分析數據。

[9]、於[8]所述之流量分析方法，其中在該標記物導入步驟和該樣品導入步驟中，該標記物和1個以上的既定數量的樣品可以交替導 入到管道中。

[10]、於[8]或[9]之所述之流量分析方法，該分析步驟為藉由原子吸收光度法、電感耦合電漿原子發射分光分析法、電感耦合電漿質量分析法或電感耦合電漿三段式四極柱質量分析法來分析。

[11]、於[8]至[10]之任一所述之流量分析方法，其中為測定金屬元素濃度的方法。

[12]、於[8]至[11]之任一所述之流量分析方法，其中進一步具備氣泡分段步驟，該步驟係對導入到該管道的樣品和標記物進行氣泡分段，在該管道中製作複數個由氣泡分隔的片段。

[13]、於[8]至[12]之任一所述之流量分析方法，其中進一步包含加熱步驟，該步驟係對沿該管道輸送的樣品進行加熱處理，分析加熱處理後的樣品。

[14]、於[8]至[13]之任一所述之流量分析方法，其中進一步包含試劑添加步驟，該步驟係將試劑添加到沿該管道輸送的樣品流中。

[實施例]

茲參考以下所示的實施例更具體地說明本發明，但本發明並不限於此等，且藉由適當地組合每個實施例中所揭示的技術手段而獲得的實施例也涵蓋在本發明的範圍內。

[第一實施例]

使用銠作為標記物，藉由連續流量分析法(CFA)來確認在流量分析中正確檢測到標記物。

作為流量分析裝置，使用具備有兩個預處理單元的第4圖所示的流量分析裝置。該流量分析裝置，包含有：取樣裝置1，用以將樣品 導入到管道3；標記物導入裝置2，用於將標記物導入到管道3；氣泡分段裝置9，對導入到管道3的樣品和標記物進行氣泡分段；試劑添加裝置8、8’，係將試劑添加到沿該管道3輸送管道內的樣品流中；加熱裝置6，對沿該管道3輸送的樣品進行加熱處理；分析裝置4，分析加熱處理後的樣品；以及標記物檢測裝置5，檢測該標記物並將檢測信號輸出到分析裝置4，分析裝置4能夠基於該檢測信號獲取分析數據。此外，該流量分析裝置，包含有第一預處理單元，具備用於添加第一試劑的試劑添加裝置8和用於進行高溫高壓分解的加熱裝置6；及第二預處理單元的兩個預處理單元，具備有第一預處理單元與用於添加第二試劑的試劑添加裝置8'與用於加熱分解的加熱裝置6。在第一預處理單元的加熱裝置6和第二預處理單元的試劑添加裝置8'之間，具備有排出適量液體的去泡器(debubbler)和將氣體新導入其下游管道的氣泡分段裝置9。另外，在第二預處理單元的加熱裝置6和標記物檢測裝置5之間，具備有排出空氣的去泡器和將氣體新導入到其下游管道的氣泡分段裝置9。

樣品採用超純水，該氣體採用空氣，第一試劑採用1M硝酸，第二試劑採用30%過氧化氫水溶液。銠作為2%硝酸酸性溶液(銠濃度：200mg/L)被導入到管道中。此外，分光光度計(SCIC4000，由日本BL-TEC股份有限公司製造)用作標記物檢測裝置。

將上述銠的硝酸溶液和樣品以交替方式導入到管道中。此時，將銠的硝酸酸性溶液分別用泵抽吸60秒、45秒和30秒，然後導入到管道，確認標記物檢測裝置5正確檢測到銠。結果示於第5圖。圖為表示(a)、(b)、(c)分別為該銠的硝酸鹽酸性溶液在60秒、45秒和30秒內導入到管道時，藉由標記物檢測裝置5所測定的波長為405nm處的吸光度的時間變化。圖中之縱軸為吸光度而橫軸為時間(一個刻度表示30秒)。如第5圖 所示，得到導入到管道中的銠之峰值，確認標記物檢測裝置5正確檢測到銠。此外，還確認了即使將以泵抽吸取銠並將其導入到管道的時間設為30秒，也能可靠地檢測到銠的峰值。

[第二實施例]

使用與第一實施例相同的流量分析裝置測定樣品中的金屬元素的濃度。測定井水(樣品1至7)、飲用水(樣品8)和排放水(樣品9)作為樣品。該氣體採用空氣，第一試劑採用1M硝酸，第二試劑採用30%過氧化氫水溶液。銠以硝酸銠(III)的水溶液(銠濃度：100mg/L)的形式導入到管道。此外，使用分光光度計(SCIC4000，由日本BL-TEC股份有限公司製造)用作標記物檢測裝置，並且電感耦合電漿體質譜儀(ICP-MS 7800，由日本Agilent Technologies股份有限公司製造)用作分析裝置4。在0.1至200μg/L的濃度範圍內製備校準曲線。測定結果如表1所示。

表1還顯示根據習知的JIS K 0102(2019)工廠廢水測試方法分析的測定結果。由習知方法所得到的測定結果單位為mg/L，由本實施例所得到的測定結果單位為μg/L。確認了由習知方法所獲得的測定結果與由該實施例所獲得的測定結果之間存在有良好的相關性。

[第三實施例]

使用與第二實施例相同的樣品進行添加回收試驗，且計算出添加回收 率。添加回收率係一種比率，該比率係對於將6.25mL各金屬元素200μg/L的標準溶液添加到各樣品25mL中，並測定至50mL所得樣品，測量值相對於基於各樣品的第二實施例的測定結果計算出期望值。期望值係添加回收結果的設定值(目標值)，對於各樣品的各金屬元素，利用以下式子計算出。

期望值(μg/L)=(第二實施例之測定中所得到的濃度/2)+25μg/L

測量值係利用與第二實施例相同的方法測定至50mL得到的樣品得到的測定結果，單位為μg/L。

表2和表3顯示了每個樣品的期望值、測量值和添加回收率(單位：%)。如表2和表3所示，將獲得良好的添加回收率。

1:取樣裝置

2:標記物導入裝置

4:分析裝置

5:標記物檢測裝置

6:加熱裝置

7:預處理單元

8:試劑添加裝置

9:氣泡分段裝置

Claims (14)

1. 一種流量分析裝置，包含：一取樣裝置，用以將複數個樣品依次連續導入到管道；及一分析裝置，分析沿該管道所輸送的該樣品，其中進一步包含：一標記物導入裝置，用於將標記物導入到該管道；及一標記物檢測裝置，檢測該標記物並將檢測信號輸出到該分析裝置，該分析裝置基於該檢測信號獲取分析數據，用交替方式將該標記物從該標記物導入裝置導入到該管道和將該些樣品從該取樣裝置導入到該管道。
2. 如請求項1所述之流量分析裝置，其中在該標記物導入裝置和該取樣裝置中，該標記物和1個以上的既定數量的該樣品可以交替導入到該管道中。
3. 如請求項1所述之流量分析裝置，其中該分析裝置為原子吸收光度計、感應耦合電漿光學發射光譜儀、電感耦合電漿體質譜儀或電感耦合電漿三段式四極柱質譜儀。
4. 如請求項1或2所述之流量分析裝置，其為測定金屬元素濃度的裝置。
5. 如請求項1或2所述之流量分析裝置，進一步包含氣泡分段裝置，該氣泡分段裝置係對導入到該管道的該樣品和該標記物進行氣泡分段，在該管道中製作複數個由氣泡分隔的片段。
6. 如請求項1或2所述之流量分析裝置，進一步包括加熱裝置，該加熱裝置係對沿該管道輸送的該樣品進行加熱處理。
7. 如請求項1或2所述之流量分析裝置，進一步包含試劑添加裝置，該試劑添加裝置係將試劑添加到沿該管道輸送的樣品流中。
8. 一種流量分析方法，係包含有將複數個樣品依次連續導入到管道的樣品導入步驟和分析沿該管道輸送的樣品的分析步驟，其中包含有：標記物導入步驟，在該樣品導入步驟和下一個樣品導入步驟之間將標記物導入到管道中；及標記物檢測步驟，檢測該標記物並將檢測信號輸出到分析裝置，該分析步驟係基於該檢測信號來獲取分析數據，用交替方式將該標記物從標記物導入裝置導入到該管道和將該些樣品從取樣裝置導入到該管道。
9. 如請求項8所述之流量分析方法，其中在該標記物導入步驟和該樣品導入步驟中，該標記物和1個以上的既定數量的該樣品可以交替導入到管道中。
10. 如請求項8或9所述之流量分析方法，其中該分析步驟為藉由原子吸收光度法、電感耦合電漿原子發射分光分析法、電感耦合電漿質量分析法或電感耦合電漿三段式四極柱質量分析法來分析。
11. 如請求項8或9所述之流量分析方法，其為測定金屬元素濃度的方法。
12. 如請求項8或9所述之流量分析方法，進一步包含氣泡分段步驟，該氣泡分段步驟係對導入到該管道的該樣品和該標記物進行氣泡分段，在該管道中製作複數個由氣泡分隔的片段。
13. 如請求項8或9所述之流量分析方法，進一步包含加熱步驟，該加熱步驟係對沿該管道輸送的該樣品進行加熱處理，分析加熱處理後的該樣品。
14. 如請求項8或9所述之流量分析方法，進一步包含試劑添加步驟，係將試劑添加到沿該管道輸送的樣品流中。

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