WO2023032239A1 - 過カルボン酸濃度測定用指示薬、それを用いた過カルボン酸濃度測定方法 - Google Patents

過カルボン酸濃度測定用指示薬、それを用いた過カルボン酸濃度測定方法 Download PDF

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WO2023032239A1
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wavelength
solution
light
percarboxylic acid
sample
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PCT/JP2021/043862
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聡美 坂井
直士 松本
恵美子 川向
亨 安原
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サラヤ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for measuring the percarboxylic acid concentration of a percarboxylic acid-containing aqueous solution with high accuracy using an optical technique. It also relates to reagents and equipment used therefor.
  • the effectiveness of a bactericide depends on its concentration, temperature, and duration of action.
  • the fungicides there are those which are equilibrium mixtures and whose concentration is not constant, and those which are unstable such as those decomposed by organic matter.
  • percarboxylic acids such as peracetic acid are used in the food sanitation field and the medical field, and there is a strong demand for history management as well as concentration management.
  • the decomposition of percarboxylic acids may be accelerated by the effects of temperature or ultraviolet light, as well as contamination with water and organic matter. Therefore, in order to ensure the desired bactericidal activity, the concentration must be precisely measured.
  • Patent Document 1 Patent No. 4722513
  • a method for calculating the peracetic acid concentration in an aqueous solution containing peracetic acid has been proposed.
  • this method requires a special and expensive light source and a precise detector, and cannot be easily used by general users such as medical professionals.
  • Patent Document 3 Patent No. 4359336
  • An object of the present invention is to provide a method (percarboxylic acid high-precision quantification method) that allows anyone to easily and accurately measure the concentration of percarboxylic acid in an aqueous solution containing percarboxylic acid.
  • the percarboxylic acid concentration measuring method described in Patent Document 3 is a method developed by the applicant. In this method, potassium iodide is added to an aqueous solution containing a percarboxylic acid such as peracetic acid to generate iodine, and the amount of iodine produced is measured by absorbance at a wavelength of 440 to 600 nm, preferably 470 nm.
  • the present invention uses the percarboxylic acid concentration measurement method (hereinafter also referred to as the "KI method") described in Patent Document 3, but eliminates errors that may occur depending on work such as operational errors. Therefore, it is an object of the present invention to provide a method by which anyone can easily and accurately measure the concentration of percarboxylic acid, and furthermore, to provide a method by which the concentration of percarboxylic acid can be accurately measured without manual work.
  • Another object of the present invention is to provide a reagent that is used as an indicator solution in the high-precision percarboxylic acid quantification method of the present invention.
  • a further object of the present invention is to provide an apparatus capable of simply and accurately measuring the percarboxylic acid concentration of a percarboxylic acid-containing aqueous solution.
  • the present inventors have made extensive studies in order to solve the above problems, and found that a blue pigment called Brilliant Blue FCF (1) dissolves in water, (2) (3) percarboxylic acids such as peracetic acid, iodide salts such as potassium iodide, and percarboxylic acids and iodide salts; and (4) the color-developing region does not overlap with the color-developing region of polyiodide ion, which is the reaction product of percarboxylic acid and iodide salt.
  • the percarboxylic acid-containing aqueous solution is added to the iodide salt aqueous solution (indicator solution) to which the blue dye (internal standard substance) is added, and the percarboxylic acid and potassium iodide are allowed to react in the presence of the blue dye.
  • the intensity of transmitted light (or reflected light) at a wavelength of 440 to 600 nm, preferably 470 nm, derived from the reaction product (iodine) of the reaction solution (second light intensity) is measured, and the calibration curve is obtained.
  • PCA percarboxylic acid
  • BB dye brilliant blue FCF
  • PCA concentration measurement method (I) A method for measuring the PCA concentration in a PCA-containing aqueous solution (test sample), comprising the following steps: (1) a step of mixing an aqueous solution (indicator solution) containing an iodide salt and a BB dye with a test sample to react PCA with the iodide salt in the presence of the BB dye; (2) Regarding the solution (reaction solution) after the above reaction, the intensity of transmitted light or reflected light (first light intensity) at a wavelength in the wavelength range of 600 to 700 nm (first wavelength) and the wavelength in the wavelength range of 440 to 600 nm ( measuring the intensity of transmitted or reflected light (second luminosity) at a second wavelength); (3) The second luminous intensity measured for the reaction solution of the PCA-containing aqueous solution (standard sample) with various known concentrations and the indicator solution and the known PCA concentration in the standard sample were converted to the total amount of the standard sample and the indicator solution.
  • (I-4) The measuring method according to any one of (I-1) to (I-3), wherein the second wavelength is 470 nm and/or the first wavelength is 630 nm.
  • (I-5) The measuring method according to any one of (I-1) to (I-4), wherein the PCA is peracetic acid and/or the iodide salt is potassium iodide.
  • pH of the measurement solution (mixture of test sample and indicator solution) prepared in step (1) is 1 to 6, preferably 2 to 6, 5) The measuring method described in any one.
  • (I-7) The measurement method according to any one of (I-1) to (I-6), wherein the concentration of PCA in the measurement solution prepared in step (1) is 0.01 to 200 ppm.
  • the amount of iodide salt in the indicator used in step (1) is 2 to 60 times the number of moles of PCA in the measurement solution prepared in step (1),
  • (I-1) The measuring method according to any one of (I-7).
  • (I-9) The measurement method according to any one of (I-1) to (I-8), wherein the PCA-containing aqueous solution to be measured is an equilibrium mixture containing PCA and hydrogen peroxide.
  • Indicator solution used for PCA concentration measurement (II-1) An indicator solution for measuring the PCA concentration in a PCA-containing aqueous solution (test sample), comprising brilliant blue FCF (BB dye) as an internal standard substance, and an iodide salt as a coloring substance.
  • BB dye brilliant blue FCF
  • iodide salt as a coloring substance.
  • (II-4) Any one of (II-1) to (II-3), further containing at least one selected from the group consisting of pH adjusters, preservatives, stabilizers and sequestering agents.
  • indicator solution as described in Section 1.
  • (II-5) Any one of (II-1) to (II-4) containing 0.0000001 to 0.1% by mass of BB dye and 0.01 to 1% by mass of iodide salt indicator solution as described in .
  • (II-6) The indicator solution according to any one of (II-1) to (II-5), wherein the PCA-containing aqueous solution is an equilibrium mixture containing PCA and hydrogen peroxide.
  • (II-7) The indicator solution according to any one of (II-1) to (II-6), wherein the PCA-containing aqueous solution is a disinfectant or a disinfectant.
  • (III) Apparatus for measuring PCA concentration in PCA-containing aqueous solution comprising at least (A) measuring unit 1 and (B) determining unit 2. hand, (A) The measurement unit 1 (a1) a sample storage section 11 for storing a measurement test liquid; (a2) A light source 12 that irradiates a sample container 11 containing a measurement test liquid with two wavelengths of light having a wavelength in a wavelength range of 600 to 700 nm (first wavelength) and a wavelength in a wavelength range of 440 to 600 nm (second wavelength).
  • the measurement test liquid is the indicator solution according to any one of claims 7 to 9, or a mixture of the indicator solution and the test sample
  • the determination unit 2 includes (b1) a storage unit 21 and (b2) a calculation unit 22, (b1) In the storage unit 21, the reaction liquid of the PCA-containing aqueous solution (standard sample) of known concentration and the indicator solution described in any of (II-1) to (II-7) was measured at the second wavelength.
  • the computing unit 22 (i) In the measuring unit 1, the light intensity (I 2 fin ) measured at the second wavelength for the reaction liquid between the test sample and the indicator solution contained in the sample containing unit 11, based on the correlation, Calculate the PCA concentration converted to the total amount of the test sample and indicator solution, (ii) the difference between the light intensity (I 1 ini ) measured at the first wavelength for the indicator solution and the light intensity (I 1 fin ) measured at the first wavelength for the reaction solution of the indicator solution and the test sample;
  • a percarboxylic acid concentration measuring device configured to determine the PCA concentration in a test sample from the PCA concentration calculated above based on.
  • (III-2) Furthermore, (C) the first chamber 31 containing the indicator solution and/or the second chamber 32 containing the test sample; an indicator supply line 33 for delivering the indicator solution contained in the first chamber 31 to the sample container 11 and/or a test sample supply line 34 for delivering the test sample contained in the second chamber to the sample container 11; having a liquid distribution system 3 comprising The PCA concentration measuring device according to (III-1). (III-3) As described in (III-2), the liquid distribution system 3 further comprises a liquid discharge line 35 for discharging the reaction liquid delivered to the sample storage section 11 to the outside from the sample storage section 11. PCA concentration measuring device.
  • a mixing chamber 36 for mixing the indicator solution and the test sample is provided between the first chamber 31 and the second chamber 32 and the sample storage unit 11, The indicator solution from the first chamber 31 through the indicator supply line 33 and the test sample from the second chamber 32 through the test sample supply line 34 are separately delivered to the mixing chamber 36 and mixed in the mixing chamber 36.
  • the PCA concentration measuring device according to (III-2) or (III-3), wherein the liquid is delivered to the sample container 11 through the liquid supply line 37.
  • the light source 12 emits a first light source 12-1 that irradiates the sample holding portion 11 with a wavelength (first wavelength) in the wavelength range of 600 to 700 nm and a wavelength in the wavelength range of 440 to 600 nm (second wavelength).
  • the first light source is a red light emitting diode (red LED) or a light emitting diode containing a wavelength range of 600 to 700 nm
  • the second light source is a blue light emitting diode (blue LED) or a light-emitting diode containing a wavelength range of 440-600
  • the PCA concentration measuring device according to any one of (III-1) to (III-4), wherein the light receiving element is a photodiode.
  • the PCA concentration measurement method of the present invention and the PCA concentration measurement device of the present invention can correct errors that may occur due to pipetting operations, etc., and can measure and determine the PCA concentration of PCA-containing aqueous solutions with high accuracy. For this reason, in the food hygiene and medical fields, strict concentration control is required, and PCA concentration in disinfectants and sterilizers containing PCA as an active ingredient can be easily measured and managed without depending on the skill level of the person. can do.
  • FIG. 2 is a flow chart showing the outline of the steps of the PCA concentration measuring method of the present invention.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a main part of a PCA concentration measuring device 1 (fixed cell type), which is one embodiment of the PCA concentration measuring device of the present invention; Flow chart showing the outline of the method of determining the correlation between the second light intensity of the reaction solution and the PCA concentration per total amount of the standard sample and the indicator using an aqueous solution (standard sample) containing PCA with a known concentration and an indicator. be.
  • FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a main part of a PCA concentration measuring device 2 (flow cell type, in-cell mixing), which is one embodiment of the PCA concentration measuring device of the present invention.
  • FIG. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a main part of a PCA concentration measuring device 3 (flow cell type, extra-cell mixing), which is one aspect of the PCA concentration measuring device of the present invention; 1 shows absorption spectra of BB dye solution (BB), KI solution (KI), BB indicator solution (BB+KI), and BB dye solution with diluted peracetic acid (BB+PA) measured in Test Example 1.
  • BB BB dye solution
  • KI KI
  • BB+KI BB indicator solution
  • BB+PA diluted peracetic acid
  • BB indicator solution (BB + KI: STB) (STB + PA0) and different amounts of diluted peracetic acid (0.1 to 0.5 ml) (STB + PA1 to STB + PA5) measured in Test Example 1.
  • Absorption spectra of CV dye solution (CV, CV0), KI solution (KI), CV indicator solution (CV+KI), and CV dye solution with diluted peracetic acid (BB+PA) measured in Test Example 1 are shown.
  • Fig. 1 shows the absorption spectra of the CV indicator solution (CV + KI: STC) (STC + PA0) added with different amounts of diluted peracetic acid (0.1 to 0.5 ml) (STC + PA1 to STC + PA5) measured in Test Example 1.
  • Test Example 2 based on the absorption spectrum in Fig. B, a graph plotted with the peracetic acid concentration in the measurement solution on the horizontal axis and the absorbance measured at a wavelength of 635 nm and a wavelength of 400 nm to 550 nm on the vertical axis is shown. .
  • the scale of the vertical axis (absorbance) in FIG. E is enlarged to show a graph in which the peracetic acid concentration in the measurement solution is plotted on the horizontal axis and the absorbance measured at wavelengths from 470 nm to 700 nm is plotted on the vertical axis.
  • 4 shows a calibration curve of peracetic acid concentration prepared in Test Example 3.
  • FIG. The horizontal axis indicates peracetic acid concentration (mM), and the vertical axis indicates absorbance at a wavelength of 470 nm.
  • the present invention measures the PCA concentration in a PCA-containing aqueous solution by optically measuring the coloration derived from the product (iodine) produced by the reaction between PCA and an iodide salt. It is a method of quantifying by measuring.
  • a first feature of the measuring method of the present invention is that an aqueous solution containing an iodide salt as a color-developing substance and brilliant blue FCF (BB dye) as an internal standard substance is used as the indicator solution used for the reaction with PCA. do.
  • iodide salt used as a coloring substance in the indicator solution
  • examples of the iodide salt used as a coloring substance in the indicator solution include potassium iodide, sodium iodide and lithium iodide, preferably potassium iodide.
  • Brilliant Blue FCF (BB dye) used as an internal standard substance in the indicator solution is a water-soluble blue dye (Blue No. 1) represented by the following formula.
  • the indicator solution used in the method of the present invention has the above iodide salt and BB dye dissolved in water.
  • Water is not particularly limited as long as it does not affect the measurement of the present invention, and purified water, pure water, ion-exchanged water, and the like can be used.
  • the indicator solution may be prepared by dissolving an iodide salt and a BB dye in water immediately before the measurement of the present invention, or may be prepared in advance and stored in any container. Although not limited, it may be prepared in advance and filled in a container in a predetermined amount that has been accurately weighed. Although the container is not limited, it is directly subjected to optical measurement including absorbance measurement using a spectrophotometer or the like, and/or the PCA-containing aqueous solution (test sample) to be measured is added thereto. A cell that can be used as a cell for optical measurement such as absorbance in the visible light region is preferable so that it can be used for optical measurement later.
  • the cell container has a detachable lid (cap) so that it can be circulated.
  • the shape of the cell is not limited as long as optical measurement is possible, and includes cubic and plate shapes.
  • the container filled with the indicator solution is preferably shielded from light or packaged in a light shielding bag so as not to be affected by light during storage.
  • the concentration of the iodide salt in the indicator solution may be any concentration that can generate iodine by reacting with PCA in the PCA-containing aqueous solution when mixed with the PCA-containing aqueous solution.
  • the amount of the iodide salt in the mixed solution (measurement solution) of the indicator solution and the PCA-containing aqueous solution is 2 to 60 times, preferably 3 to 30 times, more preferably 3 to 15 times the number of moles of PCA.
  • the amount of iodide salt is less than twice the number of moles of PCA, the necessary amount to react with PCA is insufficient, while if it is more than 60 times, for example, the PCA-containing aqueous solution contains hydrogen peroxide. In some cases it reacts with iodide salts to produce iodine, which tends to become increasingly rich in iodine, making it difficult to obtain accurate PCA concentrations.
  • the concentration of the iodide salt in the indicator solution can be set with this in mind. As far as this is concerned, the concentration of the iodide salt in the indicator solution is usually 0.005 to 2% by weight, although not limited. It is preferably 0.01 to 1% by mass, more preferably 0.02 to 0.5% by mass.
  • the concentration of the BB dye in the indicator solution is not limited as long as the absorbance at a wavelength of 630 nm is in the range of 0.001 to 3 at least at the time of measurement (before mixing with the percarboxylic acid aqueous solution).
  • 0.0000001 to 0.1 mass % can be mentioned. It is preferably 0.000001 to 0.01% by mass, more preferably 0.00001 to 0.005% by mass.
  • the pH of the indicator solution is controlled so that when mixed with the PCA-containing aqueous solution, the mixed solution (measurement solution) has a pH in the range of 1 to 6, preferably pH 2 to 6, and more preferably pH 3 to 5. is preferred.
  • the pH of the solution to be measured is 6 or higher, the amount of iodine generated gradually decreases. It tends to be difficult to obtain an accurate PCA concentration due to the formation and iodine content that gradually increases. Therefore, the indicator solution contains a pH adjuster so that the pH at least when mixed with the PCA aqueous solution is adjusted to a range of 1 to 6, preferably pH 2 to 6, and more preferably pH 3 to 5. desirable.
  • citric acid As a pH adjuster for this purpose, citric acid, succinic acid, gluconic acid, tartaric acid, lactic acid, malic acid, phosphoric acid, Organic acids such as acids or inorganic acids and salts thereof can be exemplified.
  • Citric acid is preferred.
  • the indicator solution contains an iodide salt, a BB dye, and, if necessary, a preservative and a stabilizer as long as they do not impair the object of the present invention (highly accurate determination of PCA concentration) in addition to the pH adjuster.
  • a preservative and a stabilizer as long as they do not impair the object of the present invention (highly accurate determination of PCA concentration) in addition to the pH adjuster.
  • stabilizers include, but are not limited to, water-soluble solvents such as ethanol, glycerin, and propylene glycol, and water-soluble polymers such as polyacrylic acid and acrylic acid-maleic acid copolymers.
  • the PCA that can be quantified by the method of the present invention may be one that rapidly generates iodine by reacting with the iodide salt, especially potassium iodide, contained in the indicator solution.
  • peracetic acid can be preferably exemplified.
  • Peracetic acid is a bactericidal agent for which concentration control (precision quantification) is strongly desired in order to ensure its bactericidal action.
  • the measurement method of the present invention includes an absorption wavelength (hereinafter also referred to as "first wavelength”) derived from a BB dye (hereinafter sometimes abbreviated as “internal standard") used as an internal standard substance, and PCA and an absorption wavelength derived from iodine (reaction product) produced by the reaction with an iodide salt (hereinafter also referred to as “second wavelength”), and transmitted light or reflection at each wavelength
  • the second feature is to measure the intensity of light (collectively referred to as "luminous intensity” without distinguishing between the two) (dual-wavelength absorption measurement method).
  • the first wavelength should be a wavelength at which the absorption derived from the BB dye (internal standard) can be measured and which does not overlap with the absorption of PCA, iodide salts, and their reaction products.
  • Such wavelengths include wavelengths in the visible region of 600-700 nm. A wavelength in the region of 600-650 nm is preferred, and a wavelength of 630 nm is more preferred.
  • the second wavelength should be a wavelength at which absorption derived from iodine can be measured, and should not overlap with the absorption of PCA, the iodide salt, and the internal standard. Such wavelengths include wavelengths in the visible region from 440 to 600 nm.
  • the PCA-containing aqueous solution and the indicator solution described above are mixed (preparation of the mixed solution), and after the PCA and the iodide salt are reacted, the light intensity of the reaction solution is measured using the second wavelength, and the reaction product is (iodine) can be determined.
  • the luminous intensity of the PCA-containing aqueous solution and/or the indicator solution was also measured using the second wavelength (blank measurement) in advance, and the luminous intensity derived only from the reaction product was corrected by zero point correction. can be measured.
  • the luminous intensity measured using the second wavelength is also conveniently referred to as "second luminous intensity" or " I2 ".
  • the second light intensity measured for the reaction solution may be referred to as "I 2 fin "
  • the second light intensity measured for the indicator solution may be referred to as "I 2 ini ".
  • the second luminous intensity (I 2 fin ) and the PCA concentration of the PCA-containing aqueous solution has a good correlation.
  • the PCA concentration of the PCA-containing aqueous solution converted to the total amount of the PCA-containing aqueous solution and the indicator solution also has a good correlation with the second luminosity of the reaction solution (Test Example 3, see FIG. 12). .
  • the second luminous intensity (I 2 fin ) of the reaction solution obtained by reacting with the indicator solution and the known amount are converted If the correlation between the PCA concentration per total amount of the standard sample and the indicator solution is determined and stored as a calibration curve formula, etc., based on this, the PCA-containing aqueous solution (test sample) of unknown concentration and the indicator solution can be calculated. From the second light intensity (I 2 fin ) measured for the reaction solution, the percarboxylic acid concentration per total amount of the test sample and the indicator solution can be calculated.
  • the concentration of the internal standard in the indicator solution can be obtained.
  • the concentration of the internal standard in the reaction solution can be determined.
  • the luminous intensity measured using the first wavelength is also referred to as “first luminous intensity” or " I1 " for convenience.
  • the first light intensity measured for the indicator solution may be referred to as “I 1 ini” and the first light intensity measured for the reaction liquid may be referred to as "I 1 fin ".
  • the difference between the first light intensity (I 1 ini ) reflecting the internal standard concentration of the indicator solution and the first light intensity ( I fin ) reflecting the internal standard concentration of the reaction solution for example, the difference (I 1 ini ⁇ I 1 fin ), the volume difference between the reaction solution and the indicator solution, that is, the added amount (volume) of the PCA-containing aqueous solution mixed with the indicator solution can be calculated. Also, from the ratio of the first light intensity (I 1 ini ) of the indicator solution to the first light intensity (I 1 fin ) of the reaction solution, the ratio (mixing ratio) between the indicator solution and the PCA-containing aqueous solution to be added and mixed is calculated. can be done.
  • the amount of indicator solution is determined in advance, the amount of PCA-containing aqueous solution (test sample) added to it and the total amount of them can be calculated from the above difference. can be calculated accurately. Therefore, based on the above correlation, the PCA concentration in the test sample is calculated from the PCA concentration per total amount of the test sample and the indicator solution calculated from the second luminous intensity (I 2 fin ) of the reaction solution. can be calculated.
  • the measurement method of the present invention uses the second wavelength derived from the reaction product (iodine) between PCA and an iodide salt to detect the reaction between an aqueous solution containing PCA of unknown concentration (test sample) and an indicator solution. measuring the second luminous intensity (I 2 fin ) of the liquid, and calculating the PCA concentration per total amount of the test sample and the indicator solution based on the correlation created in advance, Further, using the first wavelength derived from the internal sample, the first light intensity (I 1 ini ) of the indicator solution and the first light intensity (I 1 fin ) of the reaction solution are measured, and the difference between the two is calculated, Then, based on the difference, the PCA concentration of the test sample itself is calculated from the PCA concentration per total amount of the test sample and the indicator solution.
  • the amount of the indicator solution is accurately weighed, even if the amount of the test sample added to it varies, it can be corrected, and the PCA concentration in the test sample can be accurately determined. can be asked for. Further, if the concentration of the internal standard in the indicator solution is fixed, even if the mixing ratio between the test sample and the indicator solution varies, the first light intensity (I 1 ini ) and (I 1 fin ), the mixing ratio can be calculated and used to accurately determine the PCA concentration in the test sample.
  • the former method can be used, for example, when a fixed cell, such as a container-type cell filled with an indicator solution, is used to measure light intensity
  • the latter method can be used, for example, when a flow cell is used to measure light intensity. Available when using type cells.
  • a flow cell type cell since the optical path length is constant, when an indicator solution with a predetermined concentration is flowing, and when a reaction solution between the indicator solution and the test sample is flowing inside the flow cell type cell.
  • the difference between the first luminous intensity (I 1 ini ) and (I 1 fin ) gives the mixing ratio of the indicator solution and the test sample, from which conversion can be made.
  • the preferred PCA concentration in the measurement solution is 0.01 to 200 ppm. More preferably 0.1 to 100 ppm, still more preferably 1 to 50 ppm. It is preferable to appropriately adjust the amount of the PCA-containing aqueous solution added to the indicator solution so that the concentration falls within the above range.
  • the light intensity of the indicator solution and reaction solution at each wavelength can be measured using a spectrophotometer that can measure the intensity of transmitted light or reflected light at least in the visible light absorption region (360-830 nm).
  • the absorbance can be measured using an instrument having a measuring portion capable of measuring the absorbance.
  • the light source is set so that the light intensity at the two wavelengths of the first wavelength and the second wavelength can be measured at the same time or at different times, and the light is received for receiving the transmitted light or the reflected light of the light emitted from the light source.
  • the number of light sources may be one or two or more as long as the above can be realized.
  • it can be two light sources consisting of a first light source that emits light of a first wavelength and a second light source that emits light of a second wavelength. It is also possible to use one light source that emits light in a wide range of wavelengths including at least the 440 to 700 nm region, and to split the light into the first wavelength and the second wavelength by using a filter or the like before and after transmission/reflection. .
  • the light source can be a light emitting diode (LED).
  • LED light emitting diode
  • first light source an LED that emits light at a wavelength in the region of 600 to 650 nm, which is the first wavelength
  • red LEDs include, but are not limited to, InGaAlP and GaP.
  • second light source an LED that emits light at a wavelength in the range of 430 to 600 nm, which is the second wavelength, can be used.
  • Blue LEDs made of InGaN, for example, can be used without limitation.
  • a white LED is used, and a filter or the like is used before and after transmission/reflection to separate the light into a first wavelength and a second wavelength.
  • a photodiode as a light-receiving element.
  • the measurement method of the present invention comprises a first measurement of measuring the light intensity of the indicator solution at the first wavelength, and mixing the indicator solution and the PCA-containing aqueous solution (test sample), and
  • a third feature is to have at least two light intensity measurement steps so as to measure light intensity (first light intensity, second light intensity).
  • the indicator solution may be provided in advance in a container-type cell used for photometric measurement, or an empty container-type cell (for example, a cubic cell with a fixed optical path length, a base area (including plate-type cells with a fixed temperature) may be automatically filled by the device and provided.
  • the PCA-containing aqueous solution Prior to the second measurement, the PCA-containing aqueous solution (test sample) is added manually or automatically to the reservoir cell containing the indicator solution and mixed therein.
  • the cell used for photometric measurement is not limited to a container type cell, and may be a flow cell or a cylindrical cell.
  • the cells used are preferably made of materials that are chemically resistant and do not affect the transmission or reflection of light at the first and second wavelengths. For example, it can be made of glass, acrylic resin, polycarbonate resin, vinyl chloride, or PET resin.
  • first measurement and second measurement can be performed, for example, as follows, depending on the type and shape of the cell used and the type of light to be measured (transmitted light and reflected light).
  • Container type cell Cubic type cell
  • the indicator solution flowing in the cylindrical cell is irradiated with light of the first wavelength from the side, and the intensity (luminous intensity) of the light transmitted sideways is measured (first measurement).
  • the mixture of the indicator solution and the PCA-containing aqueous solution flowing through the flow cell is irradiated with light at the first and second wavelengths, and the light intensity of each transmitted light is measured (second measurement).
  • FIG. 1 A schematic flow diagram of the process is shown in FIG. (1) a step of mixing an indicator solution and a test sample to react PCA with an iodide salt in the presence of a BB dye (step 104 in FIG. 1); (2) Regarding the solution (reaction solution) after the above reaction, the intensity of transmitted light or reflected light at the first wavelength (first light intensity) and the intensity of transmitted light or reflected light at the second wavelength (second light intensity) (Step 105 in FIG.
  • step 106 in FIG. 1 the step of calculating and determining the PCA concentration per total amount of the test sample and the indicator solution from the second light intensity obtained in step (2).
  • the present invention provides, prior to the step (1), the intensity of transmitted light or reflected light at a first wavelength (first luminosity) and/or the intensity of transmitted light or reflected light at a second wavelength for the indicator solution.
  • the step of measuring the intensity of the light (second intensity) (step 102 of FIG. 1).
  • PCA Concentration Measuring Apparatus and Method of Using The PCA Concentration Measuring Apparatus used to carry out the measuring method of the present invention will now be described.
  • the PCA concentration measuring device of the present invention can automatically or semi-automatically measure the PCA concentration contained in a disinfectant or disinfectant containing percarboxylic acid (PCA), preferably peracetic acid, as a sterilizing component with high accuracy and convenience. can be used to measure
  • PCA concentration measuring device 1 As one aspect of the apparatus of the present invention, a type of apparatus (PCA concentration measuring apparatus 1) in which a measurement sample is placed in a fixed cell for measurement will be described with reference to FIG.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a main part of the device 1. As shown in FIG. In the device 1, a cell (with a built-in rotor) containing an indicator solution is set in the sample storage part of the device, a test sample is added therein, and a stirrer provided near the cell is used to stir and react. Then, after the measurement, the cell is taken out from the sample storage section. In addition, in FIG.
  • a cell containing an indicator solution or a reaction solution of an indicator solution and a test sample may be set in the sample container 11 and used.
  • An embodiment in which the indicator solution and the test sample are manually added to the cell housed in the housing section 11 and mixed in the cell may be used.
  • the device 1 includes a measurement section 1 and a determination section 2 as its main components.
  • the measurement unit 1 includes a sample storage unit 11 for storing a measurement test solution; 12-1, and a light emitting unit 121 equipped with a second light source 12-1 that irradiates the sample storage unit 11 with light having a wavelength (second wavelength) in the wavelength range of 440 to 600 nm;
  • a light receiving section 131 having a light receiving element 13 for detecting the intensity (luminous intensity) of transmitted light or reflected light from the sample holding section 11 is provided.
  • the sample storage unit 11 can store the above-described container-type cell, and has a shape, material, and structure that allows the light emitted from the light-emitting unit 121 to pass through the measurement sample in the cell.
  • the measurement sample can be added to the container-shaped cell in advance, or can be added to the empty container-shaped cell after it is placed in the sample storage section 11 .
  • a container-type cell filled with an indicator solution in advance is housed in the sample housing part 11, and then a test sample is added therein from a second chamber 32, which will be described later. It is a mode in which both solutions are mixed.
  • the cell is housed in the sample housing portion 11 (not shown).
  • the light-emitting part 121 and the light-receiving part 131 are arranged to face each other with the sample storage part 11 interposed therebetween.
  • the light emitting unit 121 emits light of a first wavelength and a second wavelength toward the measurement sample in the cell accommodated in the sample accommodation unit 11, and the first light source 12-1 and the second light source 12-2 (light-emitting element).
  • These light sources 12 are arranged in parallel with the longitudinal axis of the sample holding section 11 .
  • these light sources 12 can preferably be composed of light emitting diodes (LEDs) that emit light of each wavelength.
  • the first light source 12-1 can be a red LED emitting light of a first wavelength
  • the second light source 12-2 can be a blue LED emitting light of a second wavelength.
  • the light receiving unit 131 receives the light emitted from the light emitting unit 121 and transmitted through the sample storage unit 11, the cell, and the measurement sample. can be provided.
  • the light receiving element 13 is preferably arranged in parallel with the longitudinal axis of the sample holding section 11 with respect to the first light source 12-1 and the second light source so that the transmitted light from each light source can be received. .
  • the light-receiving unit 131 measures an electrical signal (for example, a voltage change) generated when light transmitted through the measurement sample is received, and amplifies it using, for example, an operational amplifier (operational amplifier: Amp). / Alternatively, an electrical signal processing unit 4 configured to convert an analog electrical signal into a digital electrical signal by, for example, an A/D converter is connected, and the measured and processed data in the electrical signal processing unit 4 is , is input to the determination unit 2 .
  • an electrical signal processing unit 4 configured to convert an analog electrical signal into a digital electrical signal by, for example, an A/D converter is connected, and the measured and processed data in the electrical signal processing unit 4 is , is input to the determination unit 2 .
  • the determination unit 2 is a computer that operates according to a program, and includes at least a storage unit 21 and a calculation unit 22 .
  • the storage unit 21 and the calculation unit 22 are connected so as to be able to exchange signals with each other.
  • the storage unit 21 stores, for each PCA-containing aqueous solution (standard sample) with different concentrations, electrical processing data corresponding to the second light intensity measured for the solution (reaction solution) reacted with the indicator solution, and the PCA concentration in the standard sample. Correlation data (calibration curve data, etc.) with the PCA concentration converted into the total amount of the standard sample and the indicator solution is stored in a readable manner.
  • the storage unit 21 also stores the electrical processing results corresponding to the first light intensity (I 1 ini ) and the second light intensity (I 2 ini ) measured for the indicator solution, or the difference (difference or ratio) between the two. , may be configured to be temporarily stored in a readable state. Note that the storage unit 21 may be connected to the calculation unit 22 so as to be able to exchange signals with each other during measurement, and may exist as an external memory.
  • Electrically processed data corresponding to the first light intensity (I 1 ini ) and the second light intensity (I 2 ini ) of the indicator solution measured by the measuring unit 1 are supplied to the calculating unit 22 via the electric signal processing unit 4, and When the electrical processing data corresponding to the first luminous intensity (I 1 fin ) and the second luminous intensity (I 2 fin ) of the reaction solution of the test sample and the indicator solution are input as signals, the above data stored in the storage unit 21 By performing a predetermined calculation together with the correlation data, the PCA concentration in the test sample can be calculated and determined.
  • the PCA concentration (measurement result) thus obtained is output via media such as the display unit 51 such as the display of the device 1, the communication unit 52 such as the Internet, and the recording unit (not shown) such as a printer. (output unit 5).
  • the apparatus 1 includes a second chamber 32 for containing a PCA-containing aqueous solution (test sample), and a test sample supply line 34 for supplying the test sample placed therein into the cell accommodated in the sample container 11.
  • a test sample supply line 34 for supplying the test sample placed therein into the cell accommodated in the sample container 11.
  • the test sample contained in the second chamber 32 is supplied and added to the indicator solution in the cell contained in the sample container 11 through the test sample supply line 34 .
  • the test sample supply line 34 is configured such that a predetermined amount of test sample can be automatically or semi-automatically supplied into the cell by, for example, a pump (not shown).
  • the indicator solution and the test sample are well stirred by the rotor 14-1 set in the cell and the stirrer 14-2 provided near the cell, and the indicator solution
  • the iodide salt reacts with PCA in the test sample, and a reaction solution colored according to the concentration of iodine produced (in other words, the PCA concentration in the test sample) is obtained. be done.
  • the PCA concentration in the test sample can be measured by following the schematic flow chart shown in FIG. Although it is an example, the outline is as follows. (0) First, a container-type cell containing an indicator solution is set in the sample storage section 11, and light of the first and second wavelengths is irradiated from the first light source 12-1 and the second light source 12-2, A first intensity (I 1 ini ) and a second intensity (I 2 ini ) of the indicator solution are measured. After these luminous intensities are processed by the potential signal processing section 4, they are transmitted to the calculation section 22 and temporarily stored in the storage section 21.
  • the indicator solution and test sample are mixed in the cell, and PCA and iodide salt are reacted in the presence of BB dye to prepare a reaction solution.
  • the reaction solution in the cell is irradiated with light of the first wavelength and the second wavelength, and the first light intensity (I 1 fin ) and the second light intensity (I 2 fin ) of the reaction solution are measured. These luminous intensities are processed by the potential signal processor 4 and then transmitted to the calculator 22 .
  • the PCA concentration of the test sample is calculated using the test sample and the indicator. Calculate as PCA concentration per total volume of solution.
  • the correlation data used in (3) above was obtained by using the same measurement device in advance, and as shown in FIG.
  • the second luminous intensity (I 2 fin ) of the reaction solution is measured, and the correlation between the second luminous intensity (I 2 fin ) and the PCA concentration obtained by converting the PCA concentration in the standard sample into the total amount of the standard sample and the indicator solution. can be created by obtaining At this time, the first light intensity (I 1 ini ) and second light intensity ( I 2 ini ) of the indicator solution and the first light intensity (I 1 ini ) of the reaction solution are obtained by blank correction ( zero correction).
  • FIG. 4 shows an outline of the main part of a type of apparatus (PCA concentration measuring apparatus 2) in which a measurement sample is placed in a flow cell and after reaction in the cell is measured.
  • PCA concentration measuring apparatus 2 a measurement sample is placed in a flow cell and after reaction in the cell is measured.
  • the liquid discharge line is discharged from the flow cell. It has a form to be discharged through.
  • the cell is housed in the sample housing portion 11 (not shown).
  • the device 2 includes a measurement unit 1 and a determination unit 2 as its main components, and differs from the device 1 in that it has a first chamber 31 for containing an indicator solution and a An indicator supply line 33 is provided for supplying the filled indicator solution into the cell housed in the sample housing section 11 . It also has a liquid discharge line 35 for discharging the reaction liquid reacted in the flow cell to the outside of the sample storage section 11 .
  • the indicator solution contained in the first chamber 31 is supplied into the empty flow cell arranged in the sample container 11 through the indicator supply line 33 .
  • the test sample contained in the second chamber 32 is continuously supplied with the indicator solution through the test sample supply line 34. is supplied into the flow cell in which is supplied. Both solutions combined in the flow cell react by being stirred using stirring fins, and develop a color according to the concentration of the reaction product (iodine).
  • the reaction liquid is discharged out of the sample storage section 11 .
  • the device 2 is provided with a liquid discharge line 35 for that purpose.
  • FIG. 5 shows an outline of the essential part of a type of apparatus (PCA concentration measuring apparatus 3) in which the measurement sample is placed in a flow cell for measurement after reacting the measurement sample.
  • the device 3 has a configuration in which the indicator solution and the test sample are mixed and reacted, the reaction solution is then introduced into the flow cell, and after measurement, the reaction solution is discharged from the flow cell through the liquid discharge line.
  • the cell is housed in the sample housing portion 11 (not shown).
  • the device 3 includes a measurement unit 1 and a determination unit 2 as its main components.
  • differences from the measurement methods using the devices 1 and 2 are as follows. First, the indicator solution contained in the first chamber 31 is supplied through the indicator supply line 33, the mixing chamber 36, and the liquid supply line 37 into the empty flow cell arranged in the sample container 11, and the first A light intensity (I 1 ini ) and a second light intensity (I 1 fin ) are measured. The indicator solution is then discharged out of the sample container 11 . The device 3 is provided with a liquid discharge line 35 for that purpose. Next, the indicator solution contained in the first chamber 31 and the test sample contained in the second chamber 32 are supplied to the mixing chamber 36 through the indicator supply line 33 and the test sample supply line 34, respectively. to mix and react the two liquids.
  • the reaction solution changes color according to the concentration of the reaction product (iodine).
  • the reaction solution is discharged out of the sample container 11. It is discharged through line 35.
  • Blue pigments include Brilliant Blue, Crystal Violet, Phycosynin, Copper Phthalocyanine, Alcian Blue, Suminol Miling Brilliant Sky Blue SE (N), Suminol Fast Blue PR conc., and Astrazon Blue FGRL 200% micro.
  • Test Solution (a) Pigment Solution About 0.2 g of BB or CV was taken and diluted to 200 mL with purified water. Ten-fold serial dilutions were prepared using a whole pipette and volumetric flask (BB dye solution, CV dye solution). (b) Potassium iodide-containing liquid (KI liquid) 0.48 g of potassium iodide, 0.5 g of sodium benzoate and 0.3 g of citric acid (anhydrous) were mixed in purified water, and the volume was made up to 1 L with purified water. (c) Indicator solution Each dye solution (BB dye solution, CV dye solution) and KI solution prepared above were mixed to prepare indicator solutions (BB indicator solution, CV indicator solution). (d) Diluted solution of peracetic acid A disinfecting solution containing 6% peracetic acid (acecide first agent: manufactured by Saraya Co., Ltd.) was diluted with purified water to a peracetic acid concentration of about 0.2%.
  • Test method (a) Spectrum confirmation UV-visible spectrophotometer (quartz cell with optical path length of 10 mm: UV-2600) , manufactured by Shimadzu Corporation) was used to measure the absorption spectrum from 800 nm to 250 nm. (b) Concentration measurement 1) Put a certain amount of each indicator solution into a 20 mL volumetric flask, and then mix 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, or 0.5 mL of peracetic acid dilution solution into each, The volume was made up to 20 mL with the same indicator solution. 2) After 1 minute from stirring and mixing the above solution, the absorption spectrum was measured.
  • Test results Fig. 6 shows the absorption spectra of BB dye solution (BB), KI solution (KI), BB indicator solution (BB+KI), and a mixture of BB dye solution and diluted peracetic acid solution (BB+PA).
  • the BB dye solution (BB) showed a peak with an absorption maximum at 629.5 nm and very little absorption from 430 nm to 380 nm.
  • the KI solution was colorless and transparent, no absorption peak was observed at wavelengths higher than 300 nm, and strong absorption was observed at wavelengths lower than 300 nm.
  • the shape of the peak from 670 nm to 540 nm of the BB dye solution (BB) is the same as that of the BB indicator solution (BB + KI) or the mixture of the BB dye solution and peracetic acid (BB + PA), indicating the influence of KI and peracetic acid. was not seen.
  • Fig. 7 shows the absorption spectrum of the BB indicator solution (BB + KI: written as STB) mixed with different amounts of diluted peracetic acid.
  • STB+PA0 refers to the BB indicator solution only
  • STB+PA1 to STB+PA5 refer to the BB indicator solution with the added amount of peracetic acid diluent added at a rate of 0.1 to 0.5 mL, respectively.
  • the color changed from blue to green.
  • the BB indicator solution (STB + P0) without added peracetic acid dilution shows only absorption by BB (liquid color is blue), and from STB + PA1 to STB + PA5, as the amount of added peracetic acid dilution increases, the absorption intensity below 600 nm increased, and along with this, the liquid color also became greener.
  • Figure 8 shows the absorption spectra of CV dye solution (CV0, CV), KI solution (KI), CV indicator solution (CV+KI), and mixture of CV indicator solution and diluted peracetic acid solution (CV+PA).
  • the CV dye solution (CV) showed two peaks with absorption maxima at 590 nm and 540 nm. There was also a small absorption around 310 nm, so when it was confirmed with a 10-fold concentrated CV dye solution (CV0), a specific absorption with a peak at 310 nm was observed.
  • the shape of the peak from 650 nm to 450 nm for the CV dye solution (CV) is similar to that of the CV indicator solution (CV + KI) and the CV dye solution with peracetic acid diluted solution (CV + PA). No effect was seen.
  • Fig. 9 shows absorption spectra when different amounts of peracetic acid diluent are added to the CV indicator solution (STC).
  • STC+PA0 refers to CV indicator solution only
  • STC+PA1 refers to CV indicator solution (STC) to which 0.1 to 0.5 mL of peracetic acid diluent was added, respectively.
  • STC CV indicator solution
  • FIG. 10 shows a graph in which the concentration of peracetic acid in the solution is plotted on the horizontal axis and the absorbance measured at a wavelength of 635 nm and from 400 nm to 550 nm is plotted on the vertical axis.
  • FIG. 11 shows a graph in which the absorbance scale on the vertical axis is enlarged, the concentration of peracetic acid in the measurement solution is plotted on the horizontal axis, and the absorbance measured at wavelengths from 470 nm to 700 nm is plotted on the vertical axis.
  • the good linear relationship between the concentration of peracetic acid and the absorption of polyiodide ions was in the wavelength region from 430 nm to 550 nm.
  • a curve was obtained at 400 nm.
  • the wavelength range for dye standards was from 600 nm to 700 nm.
  • test solution (a) Indicator solution Dissolve each component in purified water so that BB 16 mg/L, KI 480 mg/L, citric acid 300 mg/L, and sodium benzoate 500 mg/L. pH 4) was prepared. (b) Peracetic acid diluted solution Disinfectant solution containing peracetic acid at a concentration of 6% (Aceside first agent: manufactured by Saraya Co., Ltd.) was diluted with purified water to a peracetic acid concentration of 0.01%, 0.05%, 0.10%, 0.15%, and 0.20. %, 0.25%, and 0.30%.
  • Test method (a) Preparation of calibration curve 1) Accurately add 0.1 mL of peracetic acid diluent for each concentration to the indicator solution, make up to 20 mL with the indicator solution, and use it as a calibration curve measurement solution. 2) The absorbance at 470 nm (I 470 ) was measured with a UV-visible spectrophotometer (using a quartz cell with an optical path length of 10 mm: UV-2600, manufactured by Shimadzu Corporation). 3) A calibration curve was prepared by plotting the absorbance on the vertical axis and the concentration of peracetic acid in the calibration curve on the horizontal axis.
  • the peracetic acid concentration of the diluted peracetic acid solution calculated by the addition recovery test was 99 ppm to 102 pm, and the recovery rate was 99% to 102%. Therefore, it was confirmed that by using the BB internal standard indicator of the present invention, the peracetic acid concentration in the peracetic acid-containing solution can be measured with high accuracy within ⁇ 2%.
  • measurement unit 11 measurement sample unit 121 light emission unit 12 light source 12-1 first light source 12-2 second light source 13 light receiving unit 2 measurement unit 21 storage unit 22 calculation unit 3 liquid distribution system 31 first chamber 32 indicator supply line 33 2 chamber 34 test sample supply line 35 liquid discharge line 36 mixing chamber 37 liquid supply line 4 electronic signal processing unit 5 output unit 51 display unit 52 communication unit

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Abstract

本発明は、過カルボン酸含有水溶液の過カルボン酸濃度を、光学的手法を用いて高精度に測定するための試薬、それを用いた測定方法、及び測定装置に関する。過カルボン酸含有水溶液（被験試料）中の過カルボン酸濃度を測定するための指示薬溶液として、内部標準物質としてブリリアントブルーFCF、及び発色物質としてヨウ化物塩を含有する、前記指示薬溶液を用いる。

Description

過カルボン酸濃度測定用指示薬、それを用いた過カルボン酸濃度測定方法
　本発明は、過カルボン酸含有水溶液の過カルボン酸濃度を、光学的手法を用いて高精度に測定する方法に関する。またそれに使用する試薬、及び装置に関する。
　殺菌剤の有効性は、作用濃度や作用温度、作用時間に依存する。殺菌剤の中には、平衡混合物で濃度が一定していないものや、有機物による分解等不安定なものがある。例えば、過酢酸等の過カルボン酸は、食品衛生分野や医療分野で使用され、履歴管理とともに濃度管理が強く求められている。しかし、過カルボン酸は、温度または紫外線の影響、ならびに水や有機物の混入により分解が促進されることもある。このため、目的とする殺菌能を担保するためには、濃度が精密に測定できなければならない。
　上記課題から、過カルボン酸、特に過酢酸濃度を精密に測定するための滴定装置が提供されている。しかし、高価であるうえ、実験試薬が必要であり、分析知識と熟練した分析作業能力を有しなければならない。他にも、過酢酸濃度を電気化学的に測定するインライン濃度計が提供されているが、これも高価であり、しかも、決まった過酢酸溶液しか測定できないという問題がある。また、容易に持ち運べないという問題もある。
　一方で、食品衛生分野や医療分野で濃度管理に関わるユーザの多くは、精密な分析作業に関わったことがない。また普段の業務に加えて、定期的に殺菌剤濃度の有効性を確認する必要が生じるため、過カルボン酸の濃度確認作業は簡便に行えることが望ましい。
　従来知られている過カルボン酸、特に過酢酸の濃度測定法に、直接測定法、及び間接測定がある。例えば、直接測定法として、特許文献1(特許第4722513号)では、190nm以下の波長を含む紫外波長域(波長180-210nm)での吸光度（透過光の強度値）を用いて、検量線から、過酢酸を含む水溶液中の過酢酸濃度を算出する方法が提案されている。しかし、この方法は、特殊で高価な光源と精密な検出器が必要であり、医療従事者などの一般ユーザが簡便に使用することはできない。また、過酢酸、過酸化水素、及び酢酸のみを含む水溶液中の過酢酸濃度しか測定できず、これに有機物などが混入すると測定できないという問題がある。間接測定法としては、第１に、試験紙による呈色で評価する方法があるが、半定量的で、作業者の主観が入り、客観性・正確性に乏しいという点やデジタル記録で残せないという問題がある。第２に、ヨウ化物イオン発生による吸収変化を反応速度論的に解析して測定する方法があるが（特許文献2(特許5491389号)、前記特許文献１と同様に、紫外吸収を利用するため高価な光源が必要となるという点、反応速度は温度の影響を受けやすいという点、また複雑な演算が必要となり、しかも目的とする精度が得られないという問題がある。第３に、指示薬溶液に、測定対象の殺菌剤を入れた後の吸光度変化から過酢酸濃度を測定する方法がある（特許文献３(特許第4359336号)。しかし、この方法は、測定に際し、ユーザが安全ピペッターで溶液を正確に計り入れるという精密な定量作業を行う必要があり、特にピペッターの操作において、熟練していないユーザでは操作誤差が発生し、正確な濃度が測定できないというリスクがある。
特開２００６－２５８４９１号公報 国際公開ＷＯ２００８／１４９２４７号 国際公開ＷＯ２００８／１３３３２１号
　本発明は、過カルボン酸を含有する水溶液の過カルボン酸濃度を、誰でも簡便に精度よく測定することができる方法（過カルボン酸高精度定量法）を提供することを目的とする。
　前記特許文献３に記載された過カルボン酸濃度測定方法は、出願人が開発した方法である。当該方法は、過酢酸等の過カルボン酸含む水溶液にヨウ化カリウムを加えてヨウ素を発生させ、ヨウ素の生成量を波長440～600nm、好ましくは470nmの吸光度で測定することで、間接的に水溶液中の過カルボン酸の濃度を測定するというものである。しかし、その測定精度は、添加するヨウ化カリウムの添加量（反応液中の濃度）に依存するため、前述するように、安全ピペッターによる添加作業に精密さが求められ、必ずしも誰でも簡便にできる方法ではない。本発明は、特許文献３に記載された過カルボン酸濃度測定方法（以下、これを「KI法」とも称する）を利用しながらも、操作誤差等の作業に依存して生じ得る誤差を解消することで、誰でも簡便に精度よく過カルボン酸濃度が測定できる方法を提供すること、またさらに、手作業無しに精度よく過カルボン酸濃度が測定できる方法を提供することを課題とする。
　また、本発明は、前記本発明の過カルボン酸高精度定量法において、指示薬溶液をして使用される試薬を提供することを目的とする。さらに、本発明は、過カルボン酸含有水溶液の過カルボン酸濃度を、簡便に精度よく測定することができる装置を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意検討を重ねていたところ、青色一号（Brilliant Blue FCF）と称される青色色素が、（1）水に溶解すること、（2）水溶液中で水やｐＨの影響をうけずに安定であること、（3）過酢酸を始めとする過カルボン酸、ヨウ化カリウムを始めとするヨウ化物塩、及び過カルボン酸とヨウ化物塩との反応生成物のいずれとも反応しないこと、及び（4）発色域が過カルボン酸とヨウ化物塩との反応生成物であるポリヨウ化物イオンの発色域と重複しないことを確認し、さらに当該青色色素の存在下で、各種濃度の過カルボン酸とヨウ化物塩を反応させることで、少なくとも2000 mM以下の過カルボン酸濃度範囲で、反応生成物（ヨウ素）の吸光度との間に直線性の高い検量線が引けることを確認し、当該青色色素が、前記ヨウ化物塩を用いたKI法において、内部標準物質として有用であることを見出した。
　そして、当該青色色素（内部標準物質）を添加したヨウ化物塩水溶液（指示薬溶液）に、過カルボン酸含有水溶液を添加して、青色色素の存在下で過カルボン酸とヨウ化カリウムとを反応させ、次いで、その反応液の、反応生成物（ヨウ素）に由来する波長440～600nm、好ましくは470nmでの透過光（又は反射光）の強度（第２光強度）を測定し、前記検量線を用いて反応液中の過カルボン酸濃度を求めるとともに、青色色素に由来する波長600～700nm、好ましくは630nmでの透過光（又は反射光）の強度（第１光強度）を、反応前の指示薬溶液と反応後の前記反応液のそれぞれについて測定し、その変化から、添加した過カルボン酸含有水溶液の量（容量）または添加した過カルボン酸含有水溶液と指示薬溶液との混合比を割り出すことで、当該過カルボン酸含有水溶液中の過カルボン酸濃度が精度高く算出できることを確認した。
　本発明は、これらの知見に基づいて、さらに検討を重ねて完成したものであり、下記の実施態様を包含するものである。以下、過カルボン酸を「PCA」、ブリリアントブルーFCFを「BB色素」又は「内標物」と称する場合がある。
（Ｉ）過カルボン酸（PCA）濃度測定方法
（Ｉ－１）　下記の工程を有する、PCA含有水溶液（被験試料）中のPCA濃度を測定する方法：
（1）ヨウ化物塩及びBB色素を含む水溶液（指示薬溶液）と被験試料とを混合して、BB色素存在下でPCAとヨウ化物塩を反応させる工程、
（2）上記反応後の溶液（反応液）について、波長600～700nm領域の波長（第１波長）での透過光又は反射光の強度（第１光度）と、波長440～600nm領域の波長（第２波長）での透過光又は反射光の強度（第２光度）を測定する工程、
（3）各種既知濃度のPCA含有水溶液（標準試料）と指示薬溶液との反応液について測定された第２光度と、標準試料中の既知のPCA濃度を標準試料と指示薬溶液の総量あたりに換算したPCA濃度との相関関係を用いて、前記（2）工程で得られた第２光度から、被験試料と指示薬溶液の総量あたりのPCA濃度を算出し決定する工程、
（4）前記（1）工程で使用する指示薬溶液の第１光度を測定し、前記（2）工程で得られる反応液の第１光度との差異に基づいて、（3）工程で決定した被験試料と指示薬溶液の総量あたりのPCA濃度から、被験試料のPCA濃度を算出し決定する工程。
（Ｉ－２）前記工程（1）の前に、ヨウ化物塩及びBB色素を含む水溶液（指示薬溶液）について、波長600～700nm領域の波長（第１波長）での透過光又は反射光の強度（第１光度）、及び／又は、波長440～600nm領域の波長（第２波長）での透過光又は反射光の強度（第２光度）を測定する工程を有する、（Ｉ－１）に記載する測定方法。
（Ｉ－３）前記（3）で使用する相関関係が、一方の軸を反応液の第２光強度、他方の軸を過カルボン酸濃度とした検量線で示されるものである、（Ｉ－１）に記載する測定方法。
（Ｉ－４）前記第２波長が470nmであり、及び／又は、前記第１波長が630nmである、（Ｉ－１）～（Ｉ－３）のいずれかに記載する測定方法。
（Ｉ－５）前記PCAが過酢酸であり、及び／又は、前記ヨウ化物塩がヨウ化カリウムである、（Ｉ－１）～（Ｉ－４）のいずれかに記載する測定方法。
（Ｉ－６）前記（1）工程で調製する測定溶液（被験試料と指示薬溶液との混合液）のｐＨが１～６、好ましくは２～６である、（Ｉ－１）～（Ｉ－５）のいずれかに記載する測定方法。
（Ｉ－７）前記（1）工程で調製する測定溶液中のPCAの濃度が０．０１～２００ｐｐｍである、（Ｉ－１）～（Ｉ－６）のいずれかに記載する測定方法。
（Ｉ－８）前記（1）工程で用いる指示薬中のヨウ化物塩の量が、（1）工程で調製する測定溶液中のPCAのモル数の２～６０倍である、（Ｉ－１）～（Ｉ－７）のいずれかに記載する測定方法。
（Ｉ－９）測定対象のPCA含有水溶液が、PCAと過酸化水素を含む平衡混合物である、（Ｉ－１）～（Ｉ－８）のいずれかに記載する測定方法。
（Ｉ－１０）測定対象のPCA含有水溶液が消毒剤または殺菌剤である、（Ｉ－１）～（Ｉ－９）のいずれかに記載する測定方法。
（ＩＩ）PCA濃度測定に使用する指示薬溶液
（ＩＩ－１）PCA含有水溶液（被験試料）中のPCA濃度を測定するための指示薬溶液であって、内部標準物質としてブリリアントブルーFCF（BB色素）、及び発色物質としてヨウ化物塩を含有する、前記指示薬溶液。
（ＩＩ－２）前記PCAが過酢酸であるか、及び／又は、前記ヨウ化物塩がヨウ化カリウムである、（ＩＩ－１）に記載する指示薬溶液。
（ＩＩ－３）ｐＨが１～６の範囲、好ましくはｐＨ２～６である、（ＩＩ－１）又は（ＩＩ－２）に記載する指示薬溶液。
（ＩＩ－４）さらに、ｐＨ調整剤、防腐剤、安定化剤及び金属イオン封鎖剤よりなる群から選択される少なくとも一種を含有する、（ＩＩ－１）～（ＩＩ－３）のいずれか１項に記載する指示薬溶液。
（ＩＩ－５）BB色素を０．００００００１～０．１質量％、ヨウ化物塩を０．０１～１質量％の割合で含む、（ＩＩ－１）～（ＩＩ－４）のいずれか１項に記載する指示薬溶液。
（ＩＩ－６）前記PCA含有水溶液が、PCAと過酸化水素を含む平衡混合物である、（ＩＩ－１）～（ＩＩ－５）のいずれかに記載する指示薬溶液。
（ＩＩ－７）前記PCA含有水溶液が消毒剤または殺菌剤である、（ＩＩ－１）～（ＩＩ－６）のいずれかに記載する指示薬溶液。
（ＩＩＩ）PCA含有水溶液中のPCA濃度測定装置
（ＩＩＩ－１）少なくとも（Ａ）測定部１と（Ｂ）判定部２を含む、PCA含有水溶液（被験試料）中のPCA濃度の測定装置であって、
　（Ａ）測定部１は、
　（a1）測定試験液を収容するための試料収容部11、
　（a2）波長600～700nm領域の波長（第１波長）と波長440～600nm領域の波長（第２波長）の二波長の光を、測定試験液を収容した試料収容部11に照射する光源12を有する発光部121と
　（a3）照射光の前記試料収容部11からの透過光又は反射光の強度（光度）を検出する受光素子13を有する受光部131とを備え、
　前記測定試験液は、請求項７～９のいずれかに記載する指示薬溶液、又は当該指示薬溶液と被験試料との混合液であり、
　（Ｂ）判定部２は、（b1）記憶部21と（b2）演算部22を備え、
　（b1）記憶部21は、既知濃度のPCA有水溶液（標準試料）と（ＩＩ－１）～（ＩＩ－７）のいずれかに記載する指示薬溶液との反応液について第２波長で測定された光強度と、標準試料中のPCAの既知濃度を標準試料と指示薬溶液の総量あたりに換算したPCA濃度との相関関係を記憶するように構成されており、
　（b2）演算部22は、
　（i）測定部１において、試料収容部11に収容された被験試料と指示薬溶液との反応液について、第２波長で測定された光強度（Ｉ2  fin）から、前記相関関係に基づいて、被験試料と指示薬溶液の総量あたりに換算したPCA濃度を算出し、
　（ii）指示薬溶液について第１波長で測定された光強度（Ｉ1  ini）と、当該指示薬溶液と被験試料との反応液について第１波長で測定された光強度（Ｉ1  fin）との差異に基づいて、前記で算出したPCA濃度から、被験試料中のPCA濃度を決定するように構成されている、過カルボン酸濃度測定装置。
（ＩＩＩ－２）さらに、（Ｃ）指示薬溶液を収容する第１チャンバー31、及び／又は、被験試料を収容する第２チャンバー32と、
　第１チャンバー31に収容された指示薬溶液を試料収容部11に送達する指示薬供給ライン33、及び／又は、第２チャンバーに収容された被験試料を試料収容部11に送達する被験試料供給ライン34とを備える液体分配システム３を有する、
（ＩＩＩ－１）に記載するPCA濃度測定装置。
（ＩＩＩ－３）前記液体分配システム３は、さらに、前記試料収容部11に送達された反応液を、試料収容部11から外に排出する液排出ライン35を備える、（ＩＩＩ－２）に記載するPCA濃度測定装置。
（ＩＩＩ－４）第１チャンバー31及び第２チャンバー32と、試料収容部11との間に、指示薬溶液と被験試料とを混合するための混合チャンバー36を備え、
　当該混合チャンバー36には、第１チャンバー31から指示薬溶液が指示薬供給ライン33を通じて、及び第２チャンバー32から被験試料が被験試料供給ライン34を通じて、別々に送達され、当該混合チャンバー36内で混合された液が、液供給ライン37を通じて、試料収容部11に送達されるように構成されている、（ＩＩＩ－２）または（ＩＩＩ－３）に記載するPCA濃度測定装置。
（ＩＩＩ－５）前記光源12が、波長600～700nm領域の波長（第１波長）を試料収容部11に照射する第１光源12-1と波長440～600nm領域の波長（第２波長）を試料収容部11に照射する第２光源12-2からなり、第１光源が赤色発光ダイオード（赤色LED）又は波長600～700nm領域を含有する発光ダイオードであり、第２光源が青色発光ダイオード（青色LED）又は波長440～600領域を含有する発光ダイオードであり、
　前記受光素子がフォトダイオードである、（ＩＩＩ－１）～（ＩＩＩ－４）のいずれかに記載する、PCA濃度測定装置。
（ＩＩＩ－６）前記PCAが過酢酸であるか、及び／又は、前記ヨウ化物塩がヨウ化カリウムである、（ＩＩＩ－１）～（ＩＩＩ－５）のいずれかに記載する、PCA濃度測定装置。
　本発明のPCA濃度測定方法、及び本発明のPCA濃度測定装置は、ピペッティング操作等によって生じ得る誤差を補正することができ、PCA含有水溶液のPCA濃度を精度高く測定し決定することができる。このため、食品衛生分野や医療分野で、厳密な濃度管理が求められる、PCAを有効成分とする消毒剤や殺菌剤中のPCA濃度を、人の熟練度に依存することなく簡便に測定し管理することができる。
本発明のPCA濃度測定方法の工程の概略を示したフロー図である。 本発明のPCA濃度測定装置の一態様であるPCA濃度測定装置１（セル固定型）の要部を概略的に示す説明図である。 既知濃度のPCA含有水溶液(標準試料）と指示薬を用いて、その反応液の第２光度と、標準試料及び指示薬の総量あたりのPCA濃度との相関関係を求め方の概略を示したフロー図である。 本発明のPCA濃度測定装置の一態様であるPCA濃度測定装置２（フローセル型、セル内混合）の要部を概略的に示す説明図である。 本発明のPCA濃度測定装置の一態様であるPCA濃度測定装置３（フローセル型、セル外混合）の要部を概略的に示す説明図である。 試験例１で測定した、BB色素液(BB)、KI液(KI)、BB指示薬溶液(BB＋KI)、およびBB色素液に過酢酸希釈液を加えたもの(BB＋PA)の吸収スペクトルを示す。 試験例１で測定した、BB指示薬溶液 (BB＋KI：STB)（STB＋PA0）に異なる量の過酢酸希釈液（0.1～0.5ml）を加えたとき（STB＋PA1～STB＋PA5）の吸収スペクトルを示す。 試験例１で測定した、CV色素液(CV、CV0)、KI液(KI)、CV指示薬溶液 (CV＋KI)、およびCV色素液に過酢酸希釈液を加えたもの(BB＋PA)の吸収スペクトルを示す。 試験例１で測定した、CV指示薬溶液 (CV＋KI：STC)（STC＋PA0）に異なる量の過酢酸希釈液（0.1～0.5ml）を加えたとき（STC＋PA1～STC＋PA5）の吸収スペクトルを示す。 試験例２において、図Ｂの吸収スペクトルをもとに、測定溶液中の過酢酸濃度を横軸に、波長635nm、及び波長400nmから550nmで測定した吸光度を縦軸に、各々プロットしたグラフを示す。 図Ｅの縦軸（吸光度）のスケールを拡大して、測定溶液中の過酢酸濃度を横軸に、波長470nmから700nmで測定した吸光度を縦軸に、各々プロットしたグラフを示す。 試験例３で作成した過酢酸濃度の検量線を示す。横軸は過酢酸濃度（ｍＭ）、縦軸は、波長470nmにおける吸光度を示す。
（Ｉ）PCA濃度測定方法、及びそれに用いる指示薬溶液
　本発明は、PCA含有水溶液中のPCA濃度を、PCAとヨウ化物塩との反応で生じる生成物（ヨウ素）に由来する呈色を光学的に測定することで定量する方法である。
　本発明の測定方法は、PCAとの反応に使用する指示薬溶液として、発色物質としてヨウ化物塩、及び内部標準物質としてブリリアントブルーFCF（BB色素）を含有する水溶液を用いることを第一の特徴とする。
（指示薬溶液）
　前記指示薬溶液において発色物質として用いられるヨウ化物塩としては、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化リチウムが挙げられるが、好ましくはヨウ化カリウムである。
　また前記指示薬溶液において内部標準物質として用いられるブリリアントブルーFCF（BB色素）は、下式で示される水溶性の青色色素（青色１号）である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　本発明の方法で使用される指示薬溶液は、上記ヨウ化物塩とBB色素が、水に溶解した状態にある。水としては、本発明の測定に影響しないものであればよく、制限されないが、精製水、純水、イオン交換水などを用いることができる。
　指示薬溶液は、本発明の測定直前にヨウ化物塩とBB色素を水に溶解して調製されてもよいが、予め調製されて、任意の容器に収容されているものであってもよい。制限されないが、予め調製されて、正確に秤量された所定量が容器に充填されているものであってもよい。容器としては、制限されないものの、これをそのまま、例えば分光光度計などを用いた吸光度測定を含む光学的測定に供するか、及び／又は、これに測定対象のPCA含有水溶液（被験試料）を添加した後に光学的測定に供することができるように、可視光領域の吸光度等の光学的測定用のセルとして使用できるものが好ましい。また流通可能なように脱着可能な蓋（キャップ）が付いたセル容器であることが好ましい。光学的測定が可能であれば、セルの形状は制限されず、立方型やプレート型などの形状が含まれる。さらに、指示薬溶液を充填した容器は、保存中に光の影響を受けないように、遮光されているか、又は光遮蔽性のある袋に包装されていることが好ましい。
　指示薬溶液中のヨウ化物塩の濃度としては、PCA含有水溶液と混合した場合にPCA含有水溶液中のPCAと反応してヨウ素を発生することができる濃度であればよい。ちなみに、指示薬溶液とPCA含有水溶液との混合液（測定溶液）中のヨウ化物塩の量は、PCAのモル数の２～６０倍、好ましくは３～３０倍、より好ましくは３～１５倍であることが望ましい。ヨウ化物塩の量がPCAのモル数の２倍より少ない場合はPCAと反応する必要量が不足し、一方、６０倍よりも多い場合は、例えばPCA含有水溶液に過酸化水素が含まれている場合にそれがヨウ化物塩と反応してヨウ素を生成し、徐々にヨウ素量が多くなるため、正確なPCA濃度を得ることが難しくなる傾向がある。こうしたことを考慮して指示薬溶液中のヨウ化物塩の濃度を設定することができる。この限りにおいて、制限されないものの、指示薬溶液中のヨウ化物塩の濃度として、通常０．００５～２質量％を挙げることができる。好ましくは０．０１～１質量％、より好ましくは０．０２～０．５質量％である。
　指示薬溶液中のBB色素の濃度としては、少なくとも測定時（過カルボン酸水溶液の混合前）において波長630nmにおける吸光度が０．００１～３の範囲にあるような濃度であればよく、制限されないものの、０．００００００１～０．１質量％を挙げることができる。好ましくは０．０００００１～０．０１質量％、より好ましくは０．００００１～０．００５質量％である。
　指示薬溶液は、PCA含有水溶液と混合した場合に、その混合液（測定溶液）のｐＨが１～６の範囲、好ましくはｐＨ２～６、より好ましくはｐＨ３～５になるようにｐＨ制御されていることが好ましい。測定溶液のｐＨが６以上では発生したヨウ素量が徐々に減少し、一方、ｐＨ１以下では、例えばPCA含有水溶液に過酸化水素が含まれている場合にそれがヨウ化物塩と反応してヨウ素を生成し、徐々にヨウ素量が多くなるため、正確なPCA濃度を得ることが難しくなる傾向がある。
　このため、指示薬溶液は、ｐＨ調整剤を含むことで、少なくともPCA水溶液と混合する際のｐＨが１～６の範囲、好ましくはｐＨ２～６、より好ましくはｐＨ３～５に調整されていることが望ましい。このためのｐＨ調整剤としては、本発明の目的（PCA濃度の高精度定量）を損なわないことを限度として、制限されないものの、クエン酸、コハク酸、グルコン酸、酒石酸、乳酸、リンゴ酸、リン酸等の有機酸または無機酸及びそれらの塩を例示することができる。好ましくは、クエン酸である。
　指示薬溶液は、ヨウ化物塩とBB色素、及び必要に応じて、前記ｐＨ調整剤に加えて、本発明の目的（PCA濃度の高精度定量）を損なわないことを限度として、保存料や安定剤を含んでいてもよい。かかる保存料としては、制限されないものの、安息香酸塩、フェノキシエタノール、パラベン類などの酸型保存料を例示することができる。また安定剤としても、制限されないものの、エタノール、グリセリン、プロピレングリコールなどの水溶性溶剤や、ポリアクリル酸やアクリル酸マレイン酸コポリマーなどの水溶性高分子を例示することができる。
　本発明の方法で定量することができるPCAは、前記指示薬溶液中に含まれるヨウ化物塩、特にヨウ化カリウムと反応して速やかにヨウ素を発生するものであればよい。その限りで特に制限されるものではないが、好適には過酢酸を例示することができる。過酢酸は、その殺菌作用を担保するために濃度管理（精密定量）が強く求められている殺菌料である。
　本発明の測定方法は、内部標準物質として使用するBB色素（以下、「内標物」と略称する場合がある）に由来する吸収波長（これを以下「第１波長」とも称する）と、PCAとヨウ化物塩との反応により生成するヨウ素（反応生成物）に由来する吸収波長（これを以下「第２波長」とも称する）との二波長を用いて、それぞれの波長での透過光又は反射光の強度（両者を区別することなく「光度」と総称する）を測定することを第２の特徴とする（二波長吸収測定法）。
　前記第１波長としては、BB色素（内標物）に由来する吸収が測定できる波長であって、PCA、ヨウ化物塩、及びこれらの反応生成物の吸収と重複しない波長である必要がある。こうした波長として600～700nmの可視領域の波長を挙げることができる。好ましくは600～650nm領域の波長、より好ましくは630nmの波長である。
　また前記第２波長としては、ヨウ素に由来する吸収が測定できる波長であって、PCA、ヨウ化物塩、及び前記内標物の吸収と重複しない波長である必要がある。こうした波長として440～600nmの可視領域の波長を挙げることができる。440nmより短波長では、350nm付近に吸収極大を有するポリヨウ化物イオンのピークと重なり、また600nmより長波長では吸収が弱いため正確な過カルボン酸濃度を得ることが難しくなるためである。好ましくは440～500nm領域の波長、より好ましくは470nmの波長である。
　PCA含有水溶液と前述する指示薬溶液とを混合し（混合液の調製）、PCAとヨウ化物塩との反応させた後に第２波長を用いて当該反応液の光度を測定することで、反応生成物（ヨウ素）の量を求めることができる。なお、予め、PCA含有水溶液及び／又は指示薬溶液についても、第２波長を用いてそれらの光度を測定し（ブランク測定）、それをゼロ点補正することで、反応生成物のみに由来する光度を測定することができる。本発明では、第２波長を用いて測定される光度を、便宜上「第２光度」または「Ｉ2」とも称する。特に、前記反応液について測定される第２光度を「Ｉ2  fin」、また指示薬溶液について測定される第２光度を「Ｉ2  ini」と称する場合がある。
　PCA含有水溶液と指示薬溶液との反応液について得られる前記第２光度（Ｉ2  fin  ）と、PCA含有水溶液のPCA濃度との間には、良好な相関関係がある。また、PCA含有水溶液のPCA濃度を、PCA含有水溶液と指示薬溶液の総量あたりに換算したPCA濃度についても、その反応液の第２光度と良好な相関関係がある（試験例３、図１２参照）。
　このため、予め、種々の既知量のPCAを含むPCA含有水溶液（標準試料）を用いて、指示薬溶液と反応させて得られる反応液の第２光度（Ｉ2  fin）と、前記既知量から換算した標準試料と指示薬溶液の総量あたりのPCA濃度との相関関係を求め、検量線式等として記憶させておくと、これに基づいて、未知濃度のPCA含有水溶液（被験試料）と指示薬溶液との反応液について測定された第２光度（Ｉ2  fin）から、被験試料と指示薬溶液の総量あたりの過カルボン酸濃度を算出することができる。
　また、第１波長を用いて、未知濃度のPCA含有水溶液（被験試料）との反応に使用する指示薬溶液の光度を測定することで、当該指示薬溶液中の内標物の濃度を求めることができる。同様に、第１波長を用いて、被験試料と指示薬溶液との反応液の光度を測定することで、反応液中の内標物の濃度を求めることができる。以下、第１波長を用いて測定される光度を、便宜上「第１光度」または「Ｉ1」とも称する。特に、指示薬溶液について測定される第１光度を「Ｉ1  ini」と称し、前記反応液について測定される第１光度を「Ｉ1  fin」と称する場合がある。
　指示薬溶液の内標物濃度を反映する第１光度（Ｉ1  ini）と反応液の内標物濃度を反映する第１光度（Ｉ1  fin）との差異、例えば差（Ｉ1  ini－Ｉ1  fin）から、反応液と指示薬溶液との容量差、つまり指示薬溶液と混合したPCA含有水溶液の添加量（容量）を算出することができる。また指示薬溶液の第１光度（Ｉ1  ini）と反応液の第１光度（Ｉ1  fin）との比から、指示薬溶液とそれに添加混合するPCA含有水溶液との割合（混合比）を算出することができる。
　例えば、測定に際して、指示薬溶液充填済みの容器型セルを用いる場合など、あらかじめ指示薬溶液の量が定まっていれば、前記の差異から、それに対するPCA含有水溶液（被験試料）の添加量やそれらの総量を正確に算出することができる。このため、先に、前記相関関係に基づいて、反応液の第２光度（Ｉ2  fin）から算出しておいた被験試料と指示薬溶液の総量あたりのPCA濃度から、被験試料中のPCA濃度を算出することができる。
　このように、本発明の測定方法は、PCAとヨウ化物塩との反応生成物（ヨウ素）に由来する第２波長を用いて、未知濃度のPCA含有水溶液（被験試料）と指示薬溶液との反応液の第２光度（Ｉ2  fin）を測定し、これを事前に作成した相関関係に基づいて、被験試料と指示薬溶液の総量あたりのPCA濃度を算出し、
　また、内標物に由来する第１波長を用いて、指示薬溶液の第１光度（Ｉ1  ini）と反応液の第１光度（Ｉ1  fin）を測定して、両者の差異を算出し、
　次いで、当該差異に基づいて、前記被験試料と指示薬溶液の総量あたりのPCA濃度から、被験試料そのもののPCA濃度を算出することを特徴とする。
　かかる方法において、指示薬溶液の量が正確に秤量されたものであれば、仮にそれに添加する被験試料の量にバラツキがある場合でも、それを補正することができ、被験試料中のPCA濃度を正確に求めることができる。また、指示薬溶液中の内標物の濃度が定まっていれば、仮に被験試料と指示薬溶液との混合比にバラツキが生じる場合であっても、前記第１光度（Ｉ1  ini）と（Ｉ1  fin）との差異からその混合比を算出することができ、それを用いて、被験試料中のPCA濃度を正確に求めることができる。制限されないものの、前者の方法は、例えば、光強度の測定に固定セル、例えば指示薬溶液充填済みの容器型セルを用いる場合に利用可能であり、また後者の方法は、例えば、光度の測定にフローセル型セルを用いる場合に利用可能である。フローセル型セルの場合、光路長が一定であるため、あらかじめ濃度が定まっている指示薬溶液が流れている時と、フローセル型セル内を、指示薬溶液と被験試料との反応液が流れている時の第１光度（Ｉ1  ini）と（Ｉ1  fin）の差異で、指示薬溶液と被験試料との混合比が分かり、そこから換算することができる。
　本発明の測定方法において、測定溶液（指示薬溶液＋PCA含有水溶液）中の好ましいPCA濃度は０．０１～２００ｐｐｍである。より好ましくは０．１～１００ｐｐｍ、さらに好ましくは１～５０ｐｐｍである。上記濃度に収まるように、指示薬溶液に添加するPCA含有水溶液の量を適宜調整することが好ましい。
　指示薬溶液及び反応液の各波長での光度は、少なくとも可視光の吸収領域(360～830nm)での透過光または反射光の強度が測定できる分光光度計を用いて測定することができる。また当該吸光度が測定できる測定部を有する器具を用いて測定することもできる。好ましくは、前述する第１波長と第２波長の二波長での光度が同時または異時に測定できるように設定された、光源とそれから照射された光の透過光または反射光を受光するための受光素子を備えた分光光度計または測定機器である。光源の数は、上記が実現できればよく、１つでも２以上であってもよい。例えば第１波長の光を発光する第１の光源と、第２波長の光を発光する第２の光源からなる２つの光源であることができる。また少なくとも440～700nm領域を含む広範囲の波長の光を発光する１つの光源を用いて、透過／反射前後にフィルタ等を用いて、第１波長と第２波長とに分光することも可能である。
　また、光源を発光ダイオード（LED）とすることもできる。光源を２つ用いる場合、一つめの光源（LED）（第１光源）としては、第１波長である600～650nm領域の波長で発光するLEDを用いることができる。制限されないが、例えばInGaAlPやGaPを材料とする赤色LEDを挙げることができる。また、もう一つの光源（LED）（第２光源）としては、第２波長である430～600nm領域の波長で発光するLEDを用いることができる。制限されないが、例えばInGaNを材料とする青色LEDを挙げることができる。また、光源を１つ用いる場合は、白色LEDを用いて、透過／反射前後にフィルタ等を用いて、第１波長と第２波長とに分光して用いる。光源として、LEDを用いる場合は、LEDから発光され、被験試料を透過又は反射した光を、受光素子としてフォトダイオードで検出する態様にすることで、小型で安価なPCA濃度測定装置（機器）とすることもできる。
　本発明の測定方法は、指示薬溶液について第１波長で光度を測定する第１の測定と、指示薬溶液とPCA含有水溶液（被験試料）とを混合した後に、第１波長及び第２波長で各々の光度（第１光度、第２光度）を測定するように、少なくとも２回の光度測定工程を有することを、第３の特徴とする。
　第１の測定にあたり、指示薬溶液は、光度測定に供する容器型セルにあらかじめ収容された状態で提供されてもよいし、空の容器型セル（例えば、光路長の決まった立方型セル、底面積の決まったプレート型セル等が含まれる）に装置で自動的に充填して提供されてもよい。
　第２の測定に先立ち、指示薬溶液をいれた容器型セルに、PCA含有水溶液（被験試料）を、手動または自動的に添加し、その中で混合される。混合は、回転子とスターラーを用いる等の手技で行っても、また機械装置で自動的に行ってもよい。
　なお、光度測定に供するセルは、容器型セルに限定されず、フローセルであっても、また円筒型セルであってもよい。使用するセルは、耐薬品性があり、且つ第１波長及び第２波長での光の透過又は反射に影響しない材料で作製されていることが好ましい。例えば、ガラス製、アクリル樹脂製、ポリカーボネイト樹脂製、塩化ビニル製、またはPET樹脂などを例示することができる。
　前述する第１測定と第２測定は、用いるセルの種類や形状、及び測定する光の種類（透過光と反射光）に応じて、例えば下記のようにして実施することができる。
［容器型セル：立方型セル］
（1）横透過光の使用：指示薬溶液を入れた立方型の容器型セルの横から、第１波長で光を照射して横に透過する光の強度（光度）を測定し（第1測定）、次いで、そこにPCA含有水溶液を入れて混合した後に、同様に、第１波長及び第２波長で光を照射して各透過光の光度を測定する（第２測定）。
（2）横反射光の使用：指示薬溶液を入れた立方型の容器型セルの横から、第１波長で光を照射して、横にセル壁面を反射する光の強度を測定し（第1測定）、次いで、そこにPCA水溶液を入れて混合した後に、同様に、第１波長及び第２波長で光を照射して各反射光の光強度を測定する（第２測定）。
［容器型セル：プレート型セル］
（3）縦透過光の使用：指示薬溶液を入れたプレート型の容器型セルの底（又は上）から、第１波長で光を照射して縦に透過する光の強度（光度）を測定し（第1測定）、次いで、そこにPCA含有水溶液を入れて混合した後に、同様に、第１波長及び第２波長で光を照射して各透過光の光度を測定する（第２測定）。
（4）縦反射光の使用：指示薬溶液を入れたプレート型の容器型セルの底（又は上）から、第１波長で光を照射して、縦にセル壁面を反射する光の強度（光度）を測定し（第1測定）、次いで、そこにPCA含有水溶液を入れて混合した後に、同様に、第１波長及び第２波長で光を照射して各反射光の光度を測定する（第２測定）。
［フローセル］
（5）透過光の利用：フローセル内を流れる指示薬溶液に、横から第１波長で光を照射して横に透過する光の強度（光度）を測定し（第1測定）、次いで、フローセル内を流れる指示薬溶液とPCA含有水溶液の混合液に、同様に、第１波長及び第２波長で光を照射して各透過光の光度を測定する（第２測定）。
（6）反射光の利用：フローセル内を流れる指示薬溶液に、横から第１波長で光を照射して壁面を反射する光の強度（光度）を測定し（第1測定）、次いで、フローセル内を流れる指示薬溶液とPCA含有水溶液の混合液に、同様に、第１波長及び第２波長で光を照射して各反射光の光度を測定する（第２測定）。
［円筒型セル］
（7）透過光の利用：円筒型セル内を流れる指示薬溶液に、横から第１波長で光を照射して横に透過する光の強度（光度）を測定し（第1測定）、次いで、フローセル内を流れる指示薬溶液とPCA含有水溶液の混合液に、同様に、第１波長及び第２波長で光を照射して各透過光の光度を測定する（第２測定）。
　以上、説明する本発明の測定方法は、一例として下記の工程で実施することができる。その工程の概略フロー図を、図１に示す。
（1）指示薬溶液と被験試料とを混合して、BB色素存在下でPCAとヨウ化物塩を反応させる工程（図１の工程104）、
（2）上記反応後の溶液（反応液）について、第１波長での透過光又は反射光の強度（第１光度）と、第２波長での透過光又は反射光の強度（第２光度）を測定する工程（図１の工程105）、
（3）各種既知濃度のPCA含有水溶液（標準試料）と指示薬溶液との反応液について測定された第２光度と、標準試料中の既知の過カルボン酸濃度を標準試料と指示薬溶液の総量あたりに換算したPCA濃度との相関関係を用いて（図１の工程106）、前記（2）工程で得られた第２光度から、被験試料と指示薬溶液の総量あたりのPCA濃度を算出し決定する工程（図１の工程107）、
（4）前記（1）工程で使用する指示薬溶液の第１光度を測定し、前記（2）工程で得られる反応液の第１光度との差異に基づいて、（3）工程で決定した被験試料と指示薬溶液の総量あたりのPCA濃度から、被験試料のPCA濃度を算出し決定する工程（図１の工程108）。
　また、本発明は、前記工程（1）の前に、指示薬溶液について、第１波長での透過光又は反射光の強度（第１光度）、及び／又は、第２波長での透過光又は反射光の強度（第２光度）を測定する工程を有することもできる（図１の工程102）。
　なおこれらの一連の工程は、ヒトが分光光度計を用いて手技で行ってもよいが、装置を用いて自動的に行うこともできる。
（II）PCA濃度測定装置、及びその使用方法
　本発明の測定方法を実施するために使用されるPCA濃度測定装置について説明する。但し、下記に説明する装置は例示に過ぎず、発明の測定方法は、下記に説明する装置に拘束されることなく実施することができる。
　本発明のPCA濃度測定装置は、過カルボン酸（PCA）、好ましくは過酢酸を殺菌成分として含有する消毒剤または殺菌剤中に含まれるPCA濃度を、精度高く簡便に、自動的または半自動的に測定するために使用することができる。
［PCA濃度測定装置１］
　本発明装置の一態様として、測定試料を固定型セルに入れて測定するタイプの装置（PCA濃度測定装置１）を、図２を用いて説明する。図２は、当該装置１の要部を概略的に示す説明図である。装置１は、装置の試料収容部に指示薬溶液を収容したセル（回転子を内蔵）をセットし、その中に被験試料を添加して、セル近傍に設けられたスターラーを用いて撹拌して反応後、測定した後、セルごと試料収容部から取り出す形態を有する。なお、図２では、被験試料を試料収容部11に収容したセルに自動的又は半自動的に添加する態様を記載しているが、これに限らない。本発明には、これに代えて、例えば、指示薬溶液、又は指示薬溶液と被験試料との反応液を収容したセルを、試料収容部11にセットして用いる態様であってもよいし、また試料収容部11に収容したセルに、手技により指示薬溶液、及び被験試料とを添加しセル内で混合する態様であってもよい。
　図２に示すように、装置１は、その主要な構成要素として、測定部１と判定部２を備える。
　測定部１は、測定試験液を収容するための試料収容部11；波長600～700nm領域の波長（第１波長）の光を、測定試験液を収容した試料収容部11に照射する第１光源12-1と、波長440～600nm領域の波長（第２波長）の光を、上記試料収容部11に照射する第２光源12-1を備えた発光部121；及び、光が照射された前記試料収容部11からの透過光又は反射光の強度（光度）を検出する受光素子13を備えた受光部131を備える。
　試料収容部11は、前述する容器型セルが収容でき、上記発光部121から照射された光をセル内の測定試料に透過できるような形状、素材及び構造を備える。測定試料は、予め容器型セルに添加しておくか、または空の容器型セルを試料収容部11に収容した後に、それに添加することもできる。好適な態様は、事前に指示薬溶液が充填された容器型セルを試料収容部11内に収容し、その後、その中に、後述する第２チャンバー32から被験試料が流入添加されて、セル内で両溶液が混合される態様である。なお、図２においてセルは試料収容部11内に収容されている（図示せず）。
　発光部121と受光部131は、前記試料収容部11を挟んで、対向配置されている。発光部121は、試料収容部11内に収容されたセル中の測定試料に向けて第１波長及び第２波長を発光するものであり、それぞれ第１光源12-1及び第２光源12-2（発光素子）を備えている。これらの光源12は、試料収容部11の長手軸と並行に配列されている。またこれらの光源12は好ましくは各波長の光を発光する発光ダイオード（LED）で構成することができる。例えば、第１光源12-1は、第１波長の光を発光する赤色LEDであることができ、また第２光源12-2は、第２波長の光を発光する青色LEDであることができる。受光部131は、発光部121から発光され、上記試料収容部11、セル及び測定試料を透過した光を受光するものであり、例えば光源がLEDである場合、フォトダイオードで構成された受光素子13を備えることができる。この受光素子13は、好ましくは、試料収容部11の長手軸と並行に、第１光源12-1及び第２光源に対して、各光源からの透過光が受光し得るように配置されている。
　受光部131には、測定試料を透過した光を受光したときに発生する電気信号（例えば電圧変化）を測定し、また、それを例えばオペアンプ（演算増幅器：Amp）を用いて増幅したり、及び／又は、例えばA/Dコンバータによりアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換することができるように構成された、電気信号処理部４が接続されており、電気信号処理部４での測定処理データは、判定部２に信号入力される。
　判定部２は、プログラムに従って作動するコンピュータであり、少なくとも記憶部21と演算部22を備えている。記憶部21と、演算部22とは、相互に信号授受可能なように接続されている。記憶部21には、濃度の異なるPCA含有水溶液（標準試料）毎に、指示薬溶液と反応させた溶液（反応液）について測定した第２光度に相当する電気処理データと、標準試料中のPCA濃度を標準試料と指示薬溶液との総量あたりに換算したPCA濃度との相関データ（検量線データ等）が、読み出し可能に記憶されている。また記憶部21は、測定フローにおいて、指示薬溶液について測定された第１光度（I1 ini）及び第２光度（I2 ini）に相当する電気処理結果、または両者の差異（差または比）が、読み出し可能な状態で、一時的に記憶されるように構成されていてもよい。なお、記憶部21は、測定時に、演算部22と相互に信号授受可能なように接続されていればよく、外部メモリとして、存在するものであってもよい。
　演算部22に、電気信号処理部４を介して、測定部１で測定された指示薬溶液の第１光度（I1 ini）及び第２光度（I2 ini）に相当する各電気処理データ、並びに被験試料と指示薬溶液との反応液の第１光度（I1 fin）及び第２光度（I2 fin）に相当する各電気処理データが、信号入力されると、記憶部21に保存された前記相関データとともに、所定の演算を行うことで、被験試料中のPCA濃度を算出し決定することができる。
　こうして得られたPCA濃度（測定結果）は、装置１のディスプレイ等の表示部51、インターネット等の通信部52、プリンタ等の記録部（不図示）などの媒体を介して、出力されるようになっていてもよい（出力部５）。
　装置１は、PCA含有水溶液（被験試料）を入れるための第２チャンバー32と、その中にいれた被験試料を、試料収容部11に収容したセル内に供給するための被験試料供給ライン34を備える。被験試料供給ライン34を通じて、第２チャンバー32に収容された被験試料は、試料収容部11に収容されたセル内の指示薬溶液に供給添加される。被験試料供給ライン34は、例えばポンプ等により自動又は半自動に所定量の被験試料がセル内に供給できるように構成されている（不図示）。セル内に被験試料が供給添加されると、指示薬溶液と被験試料は、セル内にセットした回転子14-1とセル近傍に設けられたスターラー14-2とで、よく撹拌され、指示薬溶液中の内標物（BB色素）の存在下で、ヨウ化物塩と被験試料中のPCAが反応して、生成するヨウ素の濃度（言い換えると、被験試料中のPCA濃度）に従って発色した反応液が得られる。
　この装置１を用いて、図１に記載する概略フロー図に従って実施することで、被験試料中のPCA濃度を測定することができる。一例であるものの、概略は下記の通りである。
（0）まず、指示薬溶液を入れた容器型セルを試料収容部11にセットし、第１光源12-1及び第２光源12-2から第１波長及び第２波長の光を照射して、指示薬溶液の第１光度（I1 ini）と第２光度（I2 ini）を測定する。これらの光度は電位信号処理部４で処理された後、演算部22に伝達されて、記憶部21で一次的に保存される。
（1）次いで　セル内で指示薬溶液と被験試料とを混合して、BB色素存在下でPCAとヨウ化物塩を反応させて反応液を調製する。
（2）セル内の反応液に、第１波長及び第２波長の光を照射して、反応液の第１光度（I1 fin）と第２光度（I2 fin）を測定する。これらの光度は電位信号処理部４で処理された後、演算部22に伝達される。
（3）演算部22に伝達された第２光度（I2 fin）に相当する電気信号から、記憶部21に保存している相関データを用いて、被験試料のPCA濃度を、被験試料と指示薬溶液の総量あたりのPCA濃度として算出する。
（4）演算部22に伝達された第２光度（I2 fin）に相当する電気信号と、記憶部21に一時保存した指示薬溶液の第１光度（I1 ini）に相当する電気信号とから、両者の差異を求め、それに基づいて、前記PCA濃度から、被験試料のPCA濃度を算出し決定する。そしてその結果は、出力部5を介して外部に出力される。
　前記（3）で用いる相関データは、事前に同測定装置を用いて、図３に示すように、種々の既知濃度を有するPCA含有水溶液（標準試料）毎に、指示薬溶液と反応させた複数の反応液について第２光度（I2 fin）を測定し、当該第２光度（I2 fin）と、標準試料中のPCA濃度を標準試料と指示薬溶液の総量あたりに換算したPCA濃度との相関関係を取得することで作成することができる。このとき、指示薬溶液の第１光度（I1 ini）と第２光度（I2 ini）、及び反応液の第１光度（I1 ini）は、第２光度（I2 fin）をブランク補正（ゼロ補正）するために使用することができる。
［PCA濃度測定装置２］
　本発明装置の別の一態様として、測定試料をフローセルに入れて、セル内で反応後、測定するタイプの装置（PCA濃度測定装置２）の要部の概略を図４に示す。装置２は、指示薬溶液と被験試料を別々に、フローセル内に流入した後、セル内で、撹拌フィンを用いて撹拌して反応させて測定した後、反応液を測定後、フローセルから液排出ラインを介して排出する形態を有する。なお、図４においてセルは試料収容部11内に収容されている（図示せず）。
　図４に示すように、装置２は、その主要な構成要素として、測定部１と判定部２を備えるほか、装置１と異なる点として、指示薬溶液を入れるための第１チャンバー31と、その中にいれた指示薬溶液を、試料収容部11に収容したセル内に供給するための指示薬供給ライン33を備える。また、フローセル内で反応させた反応液を、試料収容部11の外に排出するための液排出ライン35を備える。
　装置２を用いて被験試料のPCA濃度を測定する方法として、装置1を用いた測定方法と異なる点を挙げると、下記の通りである。
　まず、指示薬供給ライン33を通じて、第１チャンバー31に収容された指示薬溶液を、試料収容部11に配置された空のフローセル内に供給する。指示薬溶液の第１光度（I1 ini）及び第２光度（I1 fin）が測定された後に、被験試料供給ライン34を通じて、第２チャンバー32に収容された被験試料を、継続して指示薬溶液が供給されているフローセル内に供給する。フローセル内で合流した両溶液は、撹拌フィンを用いて撹拌されることで反応し、反応生成物（ヨウ素）の濃度に応じて呈色する。反応液は、試料収容部11で第１光度（I1 ini）及び第２光度（I1 fin）が測定された後、試料収容部11の外に排出される。装置２はそのための液排出ライン35を備える。
［PCA濃度測定装置３］
　本発明装置の別の一態様として、測定試料を反応させた後、フローセルに入れて測定するタイプの装置（PCA濃度測定装置３）の要部の概略を図５に示す。装置３は、指示薬溶液と被験試料を混合して反応させた後に、反応液をフローセル内に流入して、測定後に、フローセルから液排出ラインを介して排出する形態を有する。なお、図５においてセルは試料収容部11内に収容されている（図示せず）。
　図５に示すように、装置３は、その主要な構成要素として、測定部１と判定部２を備えるほか、装置２と異なる点として、指示薬供給ライン33を通じて第１チャンバー31から供給された指示薬溶液と、被験試料供給ライン34を通じて第２チャンバー32から供給された被験試料とを混合するための混合チャンバー36、及び混合チャンバー36で混合された反応液を試料収容部11に供給する液供給ライン37を備える。
　装置３を用いて被験試料のPCA濃度を測定する方法として、装置１及び２を用いた測定方法と異なる点を挙げると、下記の通りである。
　まず、第１チャンバー31に収容された指示薬溶液を、指示薬供給ライン33、混合チャンバー36及び液供給ライン37を通じて、試料収容部11に配置された空のフローセル内に供給し、指示薬溶液の第１光度（I1 ini）及び第２光度（I1 fin）が測定する。指示薬溶液はその後、試料収容部11の外に排出される。装置３はそのための液排出ライン35を備える。次いで、混合チャンバー36に、第１チャンバー31に収容された指示薬溶液と、第２チャンバー32に収容された被験試料を、それぞれ指示薬供給ライン33及び被験試料供給ライン34を通じて供給し、混合チャンバー36中で両液を混合して反応させる。反応液は反応生成物（ヨウ素）の濃度に応じて呈色する。反応液は、液供給ライン37を通じて供給された試料収容部11内で第１光度（I1 ini）及び第２光度（I1 fin）が測定された後、試料収容部11の外に液排出ライン35を通じて排出される。
　以上、本明細書において、「含む」及び「含有する」の用語には、「からなる」及び「から実質的になる」という意味が含まれる。
　以下、本発明の構成及び効果について、その理解を助けるために、実験例を用いて本発明を説明する。但し、本発明はこれらの実験例によって何ら制限を受けるものではない。以下の実験は、特に言及しない限り、室温（２５±５℃）、及び大気圧条件下で実施した。なお、特に言及しない限り、以下に記載する「％」は「質量％」、「部」は「質量部」を意味する。
実験例１　指示薬溶液に使用する内部標準物質（色素）の選択
　特許文献３に記載されるように、過カルボン酸と過酸化水素を含む平衡混合物にヨウ化カリウムを加えてヨウ素を発生させ、これを透過する光量を測定することで、前記平衡混合物中の過カルボン酸濃度を選択的に定量することができる（この方法を便宜上、「KＩ法」と称する）。このKＩ法において、測定に用いる光の波長範囲は440～600nmである。440nmより短波長では、350nm付近に吸収極大を有するポリヨウ化物イオンのピークを重なり、一方、600nmより長波長では、吸収が弱いため、正確な過カルボン酸の濃度を得ることが困難であるからである（特許文献３、段落［0013］参照）。
　このことから、指示薬溶液に使用する内部標準物質（色素）として、600nm以降に吸収ピークを有する、赤色の光を吸収する青色色素が望ましい。青色色素としては、青色一号（Brilliant Blue）、クリスタルバイオレット（Crystal Violet）、フィコシアニン（Phycosynin）、銅フタロシアニン、アルシアンブルー（Alcian Blue）、Suminol Miling　Brilliant　Sky Blue SE(N)、Suminol Fast Blue PR conc.、及びAstrazon Blue FGRL 200% micro等が知られている。
　本実験では、これらの青色色素のうち、青色一号（以下、「BB」と称する場合がある）、クリスタルバイオレット（以下、「CV」と称する場合がある）を用いて、過カルボン酸濃度測定のための指示薬溶液の内部標準物質としての適性を評価した。
１．試験液の調製
（ａ）色素液
　　BBまたはCVを約0.2gとり、精製水で200mLにメスアップした。ホールピペットとメスフラスコで10倍希釈系列の希釈液を調製した（BB色素液、CV色素液）。
（ｂ）ヨウ化カリウム含有液（KI液）
　ヨウ化カリウム0.48g、安息香酸ナトリウム0.5gおよびクエン酸(無水)0.3gを精製水にいれて混合し、精製水で1Lにメスアップした。
（ｃ）指示薬溶液
　前記で調製した各色素液（BB色素液、CV色素液）とKI液とを混合し、指示薬溶液（BB指示薬溶液、CV指示薬溶液）を調製した。
（ｄ）過酢酸希釈液
　過酢酸を6％濃度で含む消毒液（アセサイド第一剤：サラヤ株式会社製）を、精製水で過酢酸濃度が約0.2％となるように希釈して調製した。
２．試験方法
（ａ）スペクトル確認
　各色素液、KI液、各指示薬溶液、及び各指示薬溶液と過酢酸希釈液を混合したものについて、紫外可視分光光度計（光路長10mmの石英セル使用：UV-2600、島津製作所製）を用いて、800nmから250nmの吸収スペクトルを測定した。
（ｂ）濃度測定
　1）20mL容のメスフラスコに、各指示薬溶液を一定量入れたあと、それぞれに過酢酸希釈液を0、0.1、0.2、0.3、0.4、または0.5mLの割合で混合し、同指示薬溶液で20mLにメスアップした。
　2）上記液を撹拌混合してから1分後、吸収スペクトルを測定した。
３．試験結果
　図６にBB色素液(BB）、KI液(KI)、BB指示薬溶液(BB+KI）、BB色素液と過酢酸希釈液を混合したもの(BB+PA)の吸収スペクトルを示す。BB色素液(BB)は、629.5nmに吸収極大を持つピークを示し、430nmから380nmにもごく小さな吸収があった。KI液は無色透明であり、300nmより高波長には吸収ピークはみられず、300nmより低波長に強い吸収がみられた。BB色素液(BB)の670nmから540nmのピークの形状は、BB指示薬溶液 (BB＋KI)や、BB色素液に過酢酸を混合したもの(BB＋PA)のピーク形状と変わらず、KIや過酢酸の影響はみられなかった。
　図７に、BB指示薬溶液(BB＋KI：STBと表記)に、異なる量の過酢酸希釈液を混合したものの吸収スペクトルを示す。図中、「STB＋PA0」はBB指示薬溶液のみ、STB＋PA1からSTB＋PA5は、BB指示薬溶液に過酢酸希釈液の添加量をそれぞれ0.1から0.5mLの割合で増やしたものを指す。BB指示薬溶液に過酢酸希釈液を混合した直後、青色から緑に変化した。過酢酸希釈液を添加していないBB指示薬溶液（STB＋P0）はBBによる吸収のみであり（液色は青色）、STB＋PA1からSTB＋PA5まで、添加する過酢酸希釈液量が多くなるほど、600nm未満の吸収強度が高くなり、それに伴って、液色も緑色が強くなった。
　図８に、CV色素液(CV0、CV)、KI液(KI)、CV指示薬溶液(CV+KI)、CV指示薬溶液と過酢酸希釈液を混合したもの(CV+PA)の吸収スペクトルを示す。CV色素液(CV)は、590nmと540nmに吸収極大を持つ二山のピークを示した。また310nm付近にも小さな吸収があったため10倍濃度のCV色素液(CV0)により確認したところ、310nmをピークとする特異的な吸収がみられた。CV色素液(CV)の650nmから450nmのピークの形状は、CV指示薬溶液 (CV＋KI)、CV色素液に過酢酸希釈液を加えたもの(CV＋PA)のピーク形状と変わらず、KIや過酢酸の影響はみられなかった。
　図９に、CV指示薬溶液 (STC)に異なる量の過酢酸希釈液を加えたときの吸収スペクトルを示す。「STC＋PA0」はCV指示薬溶液のみ、「STC＋PA1」から「STC＋PA5」は、CV指示薬溶液(STC)にそれぞれ過酢酸希釈液を0.1から0.5mL添加したものを指す。CV指示薬溶液に過酢酸希釈液を混合すると、CV色素液のピーク形状が変化し、590nmの吸収が小さくなった。また540nmの吸収はポリヨウ化物イオンの吸収ピークの裾部分に存在し、重複した。
　以上の結果に示すように、CVは、KIと過酢酸を混合したときに基準となるピークの形状が変化した。これに対して、BBは、CV と異なり、KI、PA、及び反応後の物質との反応性がなく、その吸収ピークの形状に変化は認められなかった。このことから、青色色素のうち、BBは、KI法を利用した過カルボン酸の濃度測定において、指示薬溶液に配合する内部標準物質（色素）として利用できることが確認された。また、フィコシアニン（Phycosynin）、銅フタロシアニン、アルシアンブルー（Alcian Blue）、Suminol Miling　Brilliant　Sky Blue SE(N)、Suminol Fast Blue PR conc.、及びAstrazon Blue FGRL 200% microは、いずれも内部標準物質としての適性に欠けていた。
実験例２　BB指示薬溶液の波長範囲の決定
　実験例１で得られた図７のスペクトル（BB指示薬溶液に異なる量の過酢酸希釈液を添加したときの吸収スペクトル）をもとに、これを測定溶液中の過酢酸濃度を横軸に、波長635nm、及び波長400nmから550nmで測定した吸光度を縦軸に、各々プロットしたグラフを図１０に示す。また、縦軸の吸光度のスケールを拡大して、測定溶液中の過酢酸濃度を横軸に、波長470nmから700nmで測定した吸光度を縦軸に、各々プロットしたグラフを図１１に示す。
　これからわかるように、過酢酸濃度とポリヨウ化物イオンの吸収が良好な直線関係にあるのは、430nmから550nmの波長領域であった。400nmでは曲線となった。色素標準となる波長範囲は、600nmから700nmであった。
実験例３　定量精度の評価
１．試験液の調製
（ａ）指示薬溶液
　BB 16mg/L、KI 480mg/L、クエン酸300mg/L、及び安息香酸ナトリウム500mg/Lとなるように、各成分を精製水に溶解して、指示薬溶液（pH4）を調製した。
（ｂ）過酢酸希釈液
　過酢酸を6％濃度で含む消毒液（アセサイド第一剤：サラヤ株式会社製）を、精製水で過酢酸濃度が0.01%、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、及び0.30%となるように希釈して調製した。
２．試験方法
（ａ）検量線の作成
1）指示薬溶液に、各濃度の過酢酸希釈液0.1mLを正確に加え、指示薬溶液で正確に20mLにメスアップし、検量線測定溶液とした。
2）紫外可視分光光度計（光路長10mmの石英セル使用：UV-2600、島津製作所製）で470nmの吸光度（I470）を測定した。
3）縦軸に吸光度、横軸に検量線測定溶液中の過酢酸濃度をプロットして、検量線を作成した。
（ｂ）添加回収試験方法
1）任意の量の過酢酸濃度0.01%(100ppm)の過酢酸希釈液と指示薬溶液20mLを混合し、470nmと630nmにおける吸光度（I470、I630）を測定した。
2）吸光度I470から、前記で作成した検量線を用いて測定溶液中の過酢酸濃度を求めた。
3）波長630nmにおける吸光度I630の変化から、過酢酸希釈液の添加容量（mL）を割り出し、当該過酢酸希釈液中の過酢酸濃度を算出した。
３．試験結果
　作成した検量線を図１２に示す。表１に添加回収試験の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　この結果から、実際に添加した過酢酸希釈液の過酢酸濃度100ppmに対し、添加回収試験によって算出された過酢酸希釈液の過酢酸濃度は99ppmから102pmであり、回収率99%から102%であったことから、本発明のBB内部標準指示薬を用いることで、過酢酸含有溶液中の過酢酸の濃度が、±2％以内と精度よく測定できることが確認できた。
１　測定部
１１　測定試料部
１２１　発光部
１２　光源
１２－１　第１光源
１２－２　第２光源
１３　受光部
２　測定部
２１　記憶部
２２　演算部
３　液体分配システム
３１　第１チャンバー
３２　指示薬供給ライン
３３　第２チャンバー
３４　被験試料供給ライン
３５　液排出ライン
３６　混合チャンバー
３７　液供給ライン
４　電子信号処理部
５　出力部
５１　表示部
５２　通信部 

Claims (16)

  1. 　下記の工程を有する、過カルボン酸含有水溶液（被験試料）中の過カルボン酸濃度を測定する方法：
    （1）ヨウ化物塩及びブリリアントブルーFCFを含む水溶液（指示薬溶液）と被験試料とを混合して、ブリリアントブルーFCF存在下で過カルボン酸とヨウ化物塩を反応させる工程、
    （2）上記反応後の溶液（反応液）について、波長600～700nm領域の波長（第１波長）での透過光又は反射光の強度（第１光度）と、波長440～600nm領域の波長（第２波長）での透過光又は反射光の強度（第２光度）を測定する工程、
    （3）各種既知濃度の過カルボン酸含有水溶液（標準試料）と指示薬溶液との反応液について測定された第２光度と、標準試料中の既知の過カルボン酸濃度を標準試料と指示薬溶液の総量あたりに換算した過カルボン酸濃度との相関関係を用いて、前記（2）工程で得られた第２光度から、被験試料と指示薬溶液の総量あたりの過カルボン酸濃度を算出し決定する工程、
    （4）前記（1）工程で使用する指示薬溶液の第１光度を測定し、前記（2）工程で得られる反応液の第１光度との差異に基づいて、（3）工程で決定した被験試料と指示薬溶液の総量あたりの過カルボン酸濃度から、被験試料の過カルボン酸濃度を算出し決定する工程。
  2. 　前記（1）工程の前に、ヨウ化物塩及びブリリアントブルーFCFを含む水溶液（指示薬溶液）について、波長600～700nm領域の波長（第１波長）での透過光又は反射光の強度（第１光度）、及び／又は、波長440～600nm領域の波長（第２波長）での透過光又は反射光の強度（第２光度）を測定する工程を有する、請求項１に記載する測定方法。
  3. 　前記第２波長が470nmであり、及び／又は、前記第１波長が630nmである、請求項１又は２に記載する測定方法。
  4. 　前記過カルボン酸が過酢酸であり、及び／又は、前記ヨウ化物塩がヨウ化カリウムである、請求項１～３のいずれかに記載する測定方法。
  5. 　前記（1）工程で調製する指示薬と被験試料との混合液のｐＨが１～６である、請求項１～４のいずれかに記載する測定方法。
  6. 　前記（1）工程で調製する指示薬と被験試料との混合液中の過カルボン酸の濃度が０．０１～２００ｐｐｍである、請求項１～５のいずれかに記載する測定方法。
  7. 　過カルボン酸含有水溶液（被験試料）中の過カルボン酸濃度を測定するための指示薬溶液であって、内部標準物質としてブリリアントブルーFCF、及び発色物質としてヨウ化物塩を含有する、前記指示薬溶液。
  8. 　前記過カルボン酸が過酢酸であるか、及び／又は、前記ヨウ化物塩がヨウ化カリウムである、請求項７に記載する指示薬溶液。
  9. 　ｐＨが１～６である、請求項７又は８に記載する指示薬溶液。
  10. 　さらに、ｐＨ調整剤、防腐剤、安定剤及び金属イオン封鎖剤よりなる群から選択される少なくとも一種を含有する、請求項７～９のいずれか１項に記載する指示薬溶液。
  11. 　少なくとも（Ａ）測定部１と（Ｂ）判定部２を含む、過カルボン酸含有水溶液（被験試料）中の過カルボン酸濃度の測定装置であって、
    　（Ａ）測定部１は、
    　（a1）測定試験液を収容するための試料収容部11、
    　（a2）波長600～700nm領域の波長（第１波長）と波長440～600nm領域の波長（第２波長）の二波長の光を、測定試験液を収容した試料収容部11に照射する光源12を有する発光部121と
    　（a3）照射光の前記試料収容部11からの透過光又は反射光の強度（光度）を検出する受光素子13を有する受光部131とを備え、
    　前記測定試験液は、請求項７～９のいずれかに記載する指示薬溶液、又は当該指示薬溶液と被験試料との混合液であり、
    　（Ｂ）判定部２は、（b1）記憶部21と（b2）演算部22を備え、
    　（b1）記憶部21は、既知濃度の過カルボン酸含有水溶液（標準試料）と請求項７～９のいずれかに記載する指示薬溶液との反応液について第２波長で測定された光強度と、標準試料中の過カルボン酸の既知濃度を標準試料と指示薬溶液の総量あたりに換算した過カルボン酸濃度との相関関係を記憶するように構成されており、
    　（b2）演算部22は、
    　（i）測定部１において、試料収容部11に収容された被験試料と指示薬溶液との反応液について、第２波長で測定された光強度（Ｉ2  fin）から、前記相関関係に基づいて、被験試料と指示薬溶液の総量あたりに換算した過カルボン酸濃度を算出し、
    　（ii）指示薬溶液について第１波長で測定された光強度（Ｉ1  ini）と、当該指示薬溶液と被験試料との反応液について第１波長で測定された光強度（Ｉ1  fin）との差異に基づいて、前記で算出した過カルボン酸濃度から、被験試料中の過カルボン酸濃度を決定するように構成されている、
    　過カルボン酸濃度測定装置。
  12. 　さらに、（Ｃ）指示薬溶液を収容する第１チャンバー31、及び／又は、被験試料を収容する第２チャンバー32と、
    　第１チャンバー31に収容された指示薬溶液を試料収容部11に送達する指示薬供給ライン33、及び／又は、第２チャンバーに収容された被験試料を試料収容部11に送達する被験試料供給ライン34とを備える液体分配システム３を有する、
    請求項１１に記載する過カルボン酸濃度測定装置。
  13. 　前記液体分配システム３は、さらに、前記試料収容部11に送達された反応液を、試料収容部11から外に排出する液排出ライン35を備える、請求項１２に記載する過カルボン酸濃度測定装置。
  14. 　第１チャンバー31及び第２チャンバー32と、試料収容部11との間に、指示薬溶液と被験試料とを混合するための混合チャンバー36を備え、
    　当該混合チャンバー36には、第１チャンバー31から指示薬溶液が指示薬供給ライン33を通じて、及び第２チャンバー32から被験試料が被験試料供給ライン34を通じて、別々に送達され、当該混合チャンバー36内で混合された液が、液供給ライン37を通じて、試料収容部11に送達されるように構成されている、請求項１２または１３に記載する過カルボン酸濃度測定装置。
  15. 　前記光源12が、波長600～700nm領域の波長（第１波長）を試料収容部11に照射する第１光源12-1と波長440～600nm領域の波長（第２波長）を試料収容部11に照射する第２光源12-2からなり、第１光源が赤色発光ダイオード（赤色LED）又は波長600～700nm領域を含有する発光ダイオードであり、第２光源が青色発光ダイオード（青色LED）又は波長440～600領域を含有する発光ダイオードであり、
    　前記受光素子がフォトダイオードである、請求項１１～１４のいずれかに記載する、過カルボン酸濃度測定装置。
  16. 　前記過カルボン酸が過酢酸であるか、及び／又は、前記ヨウ化物塩がヨウ化カリウムである、請求項１１～１５のいずれかに記載する、過カルボン酸濃度測定装置。
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