WO2024034216A1 - 燃焼ガス吸収液生成装置および燃焼イオンクロマトグラフ - Google Patents

燃焼ガス吸収液生成装置および燃焼イオンクロマトグラフ Download PDF

Info

Publication number
WO2024034216A1
WO2024034216A1 PCT/JP2023/018977 JP2023018977W WO2024034216A1 WO 2024034216 A1 WO2024034216 A1 WO 2024034216A1 JP 2023018977 W JP2023018977 W JP 2023018977W WO 2024034216 A1 WO2024034216 A1 WO 2024034216A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
combustion
section
absorption liquid
sample
combustion gas
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/018977
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
由雄 池澤
Original Assignee
株式会社島津製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社島津製作所 filed Critical 株式会社島津製作所
Publication of WO2024034216A1 publication Critical patent/WO2024034216A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
    • G01N31/12—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using combustion

Definitions

  • the present invention relates to a combustion gas absorption liquid generation device and a combustion ion chromatograph including the combustion gas absorption liquid generation device.
  • combustion ion chromatograph that includes a combustion section, an absorption section, and a detection section. Combustion gas is generated from the sample burned in the combustion section. In the absorption section, combustion gas generated in the combustion section is trapped in the absorption liquid. An absorption liquid in which combustion gas is trapped is introduced into the ion chromatograph, which is the detection section, and the target substance contained in the sample is detected.
  • a method for measuring total organic fluorine using combustion ion chromatography is studied.
  • Non-Patent Document 2 a method for measuring PFAS (polyfluoroalkyl substances) using a combustion tube is studied.
  • a combustion ion chromatograph since a combustion ion chromatograph includes a combustion section and an absorption section, it requires a mechanism to supply samples, absorption liquid, cleaning liquid, etc. to each of these sections, and requires many parts. Therefore, it is desirable to make the entire device more compact by reducing the number of device configurations.
  • An object of the present invention is to reduce the number of parts in the configuration for supplying samples and the like to the combustion section and the absorption section, thereby making the device more compact.
  • a combustion gas absorption liquid generating device includes a supply section, a combustion section that generates combustion gas by burning and decomposing a sample, and an absorption section that absorbs the combustion gas generated in the combustion section into an absorption liquid. Equipped with.
  • the supply section supplies the sample supplied from the sample supply section to the combustion section, and also supplies the absorption liquid supplied from the absorption liquid supply section to the absorption section.
  • the present invention is also directed to combustion ion chromatographs.
  • the present invention it is possible to reduce the number of parts in the configuration for supplying the sample and the like to the combustion section and the absorption section, thereby making it possible to make the device more compact.
  • FIG. 1 is an overall view showing a combustion ion chromatograph according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a valve included in the supply section.
  • FIG. 3 is a diagram showing an absorbing section according to a modified example.
  • FIG. 4 is a diagram showing an absorbing section according to another modification.
  • FIG. 5 is a diagram showing a combustion section according to a modification.
  • FIG. 1 is an overall diagram showing a combustion ion chromatograph 1 according to the present embodiment.
  • the combustion ion chromatograph 1 includes a supply section 3, a combustion section 4, an absorption section 5, an ion chromatograph 7, and a controller 8.
  • the combustion ion chromatograph 1 also includes a sample supply section 61, an absorption liquid tank 62, and a pure water tank 63.
  • the supply section 3, the combustion section 4, the absorption section 5, and the controller 8 constitute a combustion gas absorption liquid generation device according to the present embodiment.
  • the supply unit 3 includes a valve 31 and a syringe pump 32.
  • Valve 31 is a multiport valve.
  • the syringe pump 32 includes a cylindrical syringe 32a, a piston 32b inserted into the syringe 32a, and a drive unit 32c that moves the piston 32b in the vertical direction.
  • a pulse motor is used as the drive unit 32c.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the valve 31.
  • a flow path 81 is connected to the first port of the valve 31 .
  • a sample is supplied to the supply section 3 by a sample supply section 61 via a flow path 81 .
  • the sample supply unit 61 is, for example, a sample bottle in which a sample is stored. Alternatively, the sample supply section 61 may be configured by an autosampler.
  • a flow path 82 is connected to the second port.
  • the supply unit 3 is supplied with the absorption liquid stored in the absorption liquid tank 62 via the flow path 82 .
  • a flow path 83 is connected to the third port.
  • the supply unit 3 is supplied with pure water stored in the pure water tank 63 via the flow path 83.
  • a flow path 84 is connected to the fourth port.
  • the flow path 84 is connected to a drain via a valve (not shown).
  • a flow path 85 is connected to the fifth port.
  • the supply section 3 supplies the sample to the combustion section 4 via the flow path 85.
  • a flow path 86 is connected to the sixth port.
  • the supply section 3 supplies the absorption liquid to the absorption section 5 via the channel 86.
  • a syringe pump 32 is connected to the eighth port.
  • the valve 31 can selectively connect any one of the first to seventh ports to the syringe pump 32 connected to the eighth port.
  • a rotary type valve can be used as the valve 31.
  • the combustion section 4 heats the sample to generate gas due to combustion of the sample.
  • Examples of the gas generated by combustion include carbon dioxide derived from carbon and hydrogen fluoride derived from fluorine. Additionally, the combustion gas contains water vapor.
  • the combustion section 4 includes an electric furnace (heating furnace) 41 and a combustion tube 42 .
  • the electric furnace 41 places the combustion tube 42 in a high temperature environment of, for example, 680 degrees.
  • An injection section 43 is provided at the upper end of the combustion tube 42 .
  • the injection part 43 is connected to the valve 31 via a flow path 85.
  • the injection part 43 holds the combustion tube 42 and is provided with an injection port for injecting a sample.
  • the lower end of the combustion tube 42 is connected to the flow path 87 via the connector 44 .
  • a carrier gas supply path 45 is connected to the combustion tube 42 , and carrier gas is supplied to the combustion tube 42 via the carrier gas supply path 45 .
  • Combustion gas generated in the combustion pipe 42 is sent to the absorption section 5 through a flow path 87.
  • the absorption section 5 includes an absorption liquid pipe 51 that stores an absorption liquid.
  • the absorption liquid pipe 51 discharge ports of a flow path 86 and a flow path 87 are arranged.
  • the absorption liquid supplied from the supply section 3 is supplied to the absorption liquid pipe 51 via the flow path 86.
  • the absorption liquid include ultrapure water and an aqueous solution containing KH 2 PO 4 or H 2 O 2 .
  • Combustion gas generated in the combustion pipe 42 is supplied to the absorption liquid pipe 51 via the flow path 87.
  • the discharge port of the flow path 87 is arranged near the lower end of the absorption liquid pipe 51 so that the combustion gas sent out from the flow path 87 is easily trapped in the absorption liquid filled in the absorption liquid pipe 51. ing.
  • an inlet of the flow path 88 is arranged in the absorption liquid pipe 51.
  • the flow path 88 is connected to the ion chromatograph 7.
  • the absorption liquid sucked from the absorption liquid pipe 51 is sent to the ion chromatograph 7.
  • a flow path 89 is connected to the lower end of the absorption liquid pipe 51.
  • Flow path 89 is connected to the drain via a valve. At the time of liquid draining, the valve is opened and the absorbent liquid in the absorbent liquid pipe 51 is discharged to the drain.
  • the ion chromatograph 7 includes a separation column and a detector.
  • the absorption liquid generated in the combustion gas absorption liquid generation device 2 is introduced into the ion chromatograph 7 .
  • the ion chromatograph 7 uses a detector to detect ions separated in the separation column. For example, the detector detects fluoride ions F - , chloride ions Cl -, and the like.
  • the controller 8 controls the supply section 3, the combustion section 4, the absorption section 5, and the ion chromatograph 7.
  • the controller 8 also controls the operation of the sample supply section 61.
  • the sample is then supplied.
  • the valve 31 of the supply unit 3 is switched so that the first port and the eighth port are connected.
  • the syringe pump 32 performs a suction operation, and the sample in the sample supply unit 61 is sucked into the syringe 32a.
  • the sample is, for example, a state in which a solid or liquid target substance is dissolved in a solvent or water.
  • the target substance is, for example, organic fluorine such as PFOA and PFOS.
  • the valve 31 is switched so that the fifth port and the eighth port are connected.
  • the syringe pump 32 is caused to perform a discharge operation, and the sample in the syringe 32a is supplied to the combustion tube 42.
  • the combustion pipe 42 and the absorption liquid pipe 51 may be cleaned as necessary.
  • the valve 31 of the supply section 3 is switched so that the third port and the eighth port are connected.
  • the syringe pump 32 is caused to perform a suction operation, and the deionized water in the deionized water tank 63 is suctioned into the syringe 32a.
  • the valve 31 is switched so that the fifth port and the eighth port are connected, and the pure water in the syringe 32a is supplied to the combustion tube 42.
  • the valve 31 is switched so that the sixth port and the eighth port are connected, and the pure water in the syringe 32a is supplied to the absorption liquid pipe 51.
  • the sample supplied to the combustion tube 42 is heated in the electric furnace 41. As a result, the sample decomposes in the combustion tube 42 and combustion gas is generated.
  • quartz wool, a cotton-like catalyst, a granular catalyst, or a composite thereof is housed in the combustion tube 42 as a filler, and the sample is burned while being retained by the filler. . Additionally, the combustion of the sample is promoted by the catalyst.
  • the combustion gas generated in the combustion pipe 42 flows downstream by the carrier gas supplied through the carrier gas supply path 45 and is supplied into the absorption liquid pipe 51 through the flow path 87 .
  • the supply amount, supply speed, etc. of the carrier gas supplied via the carrier gas supply path 45 are controlled by the controller 8 .
  • the combustion gas supplied through the flow path 87 is transferred from the vicinity of the lower end of the absorption liquid pipe 51 to the absorption liquid. discharged inside. Thereby, combustion gas is efficiently trapped in the absorption liquid.
  • the water vapor contained in the combustion gas is also cooled and condensed, and is accumulated as an absorption liquid.
  • the absorption liquid is Analysis processing for the liquid is started.
  • the absorption liquid introduced into the ion chromatograph 7 contains the substance to be analyzed as ions.
  • ions in the absorption liquid are separated by a separation column.
  • the ions separated in the separation column are then detected by a detector.
  • the supply section 3 performs both the operations of supplying the sample to the combustion section 4 and supplying the absorption liquid to the absorption section 5.
  • the number of parts of the combustion ion chromatograph 1 and the combustion gas absorption liquid generation device 2 can be reduced, and the device configuration can be made compact.
  • the syringe pump 32 and drive section 32c that constitute the supply section 3 it is possible to reduce the number of parts and cost.
  • the number of drive parts 32c is reduced, maintainability is improved and the risk of failure is reduced.
  • the supply section 3 performs the operation of supplying cleaning liquid to the combustion section 4 and the absorption section 5. Thereby, the number of parts of the combustion ion chromatograph 1 and the combustion gas absorption liquid generation device 2 can be reduced, and the device configuration can be made compact.
  • FIG. 3 is a diagram showing an absorbing section 5A according to modification 1.
  • the absorption section 5A includes a conductivity meter 101.
  • the conductivity meter 101 is arranged inside the absorption liquid pipe 51 so as to be able to measure the conductivity of the absorption liquid.
  • the conductivity measured by the conductivity meter 101 is output to the controller 8.
  • the controller 8 can obtain the amount of ions in the absorption liquid from the conductivity of the absorption liquid. Thereby, the controller 8 can estimate the amount of combustion gas trapped in the absorption liquid from the amount of ions.
  • the controller 8 monitors the conductivity of the absorption liquid and calculates its rate of change.
  • a predetermined amount of sample is supplied to the combustion section 4, generation of combustion gas begins.
  • the combustion gas begins to be trapped in the absorption liquid, the conductivity of the absorption liquid starts to increase.
  • the supply of combustion gas to the absorption liquid continues, the conductivity of the absorption liquid continues to fluctuate.
  • the combustion of the sample decomposition of the sample
  • the amount of sample remaining in the combustion tube 42 gradually decreases, and therefore the amount of combustion gas supplied to the absorption liquid also gradually decreases.
  • the controller 8 continues to monitor and calculate the conductivity of the absorbent liquid, and compares the rate of change in conductivity with a predetermined threshold. Then, the controller 8 determines that the combustion of the sample in the combustion tube 42 is completed and the absorption of the combustion gas into the absorption liquid is completed when the rate of change in electrical conductivity falls below a predetermined threshold value.
  • the controller 8 determines that the absorption of the combustion gas into the absorption liquid is completed, it gives an instruction to the ion chromatograph 7 to start analysis processing. In response to this instruction, sample analysis processing is started in the ion chromatograph 7.
  • the controller 8 can determine the end of the processing in the combustion section 4 and the absorption section 5. The time required for the absorption of the combustion gas into the absorption liquid to be completed varies depending on the type of target substance contained in the sample, the processing conditions in the combustion section 4, the configuration of the apparatus, and the like.
  • FIG. 4 is a diagram showing an absorbing section 5B according to a second modification.
  • the absorbent section 5B includes a spiral member 102.
  • the spiral member 102 is arranged in the absorption liquid pipe 51 so that its central axis is aligned with the central axis of the absorption liquid pipe 51. Thereby, when the absorption liquid is supplied to the absorption liquid pipe 51, the spiral member 102 is also placed in the absorption liquid.
  • the flow path 87 is inserted into a space that extends in the vertical direction inside the spiral member 102.
  • the outlet of the flow path 87 is arranged below the lower end of the spiral member 102 .
  • the combustion gas discharged from the discharge port of the flow path 87 rises from the lower end portion to the upper end portion of the spiral member 102.
  • the combustion gas does not rise straight up, but rises in a spiral manner. Thereby, combustion gas can be efficiently trapped in the absorption liquid.
  • the contact time and contact distance between the combustion gas and the absorption liquid can be made longer than in the case of straight upward movement, thereby increasing the recovery rate to the absorption liquid.
  • the absorption liquid pipe 51 has been filled with a sufficient amount of absorption liquid.
  • the concentration of the target substance is diluted, resulting in a decrease in analytical sensitivity.
  • the absorption section 5B according to the second modification includes the spiral member 102, the combustion gas can be sufficiently trapped in the absorption liquid while suppressing an increase in the amount of the absorption liquid. Further, since the lower end of the spiral member 102 is arranged to be inclined with respect to the horizontal direction, the discharged absorption liquid can be raised in a spiral manner without being stagnated.
  • the spiral member 102 be made of a material that does not contain halogen.
  • a material such as glass or polyetheretherketone (PEEK) for the spiral member 102
  • contamination of the measurement results can be prevented.
  • contamination such as fluoride ions that may be generated from the spiral member 102 itself can be prevented.
  • the spiral member 102 may be manufactured by processing a wire member into a spiral shape.
  • the spiral member 102 may be manufactured by winding a long plate-like member into a reel and stretching it in the axial direction.
  • FIG. 5 is a diagram showing a combustion tube 42A according to modification example 3.
  • the combustion tube 42A has a reduced portion 422 formed in the middle in the vertical direction.
  • the reduced part 422 has a smaller cross-sectional area in the horizontal direction (when the longitudinal direction of the combustion tube 42A is taken as the vertical direction) than the upper part 421 and lower part 423 of the reduced part 422.
  • the combustion tube 42A has a cross-sectional area at an intermediate portion in the longitudinal direction that is smaller than a cross-sectional area at a portion other than the intermediate portion.
  • a fiber member 425 such as quartz wool or a cotton-like catalyst is stuffed into the reduced portion 422 of the combustion tube 42A. With such a configuration, it is possible to prevent the fiber member 425 from moving to the lower end of the combustion tube 42A due to the introduction of the sample.
  • the analysis sensitivity depends on the amount of sample supplied to the combustion section 4.
  • the target substance has a low concentration, it is necessary to supply the sample in an amount of about 1000 ⁇ L to the combustion section 4, for example.
  • the fiber member 425 which is the stuffing inside the combustion tube 42A, is gradually pushed downward into the combustion tube 42A. According to the third modification, since the reduced portion 422 is formed, movement of the fiber member 425 can be suppressed.
  • the combustion tube 42 is placed in a high-temperature environment due to heating by the electric furnace 41, the upper and lower ends of the combustion tube 42 are connected to the flow passages and are open, so the temperature is lower than that of the central portion. In other words, a temperature gradient occurs in the combustion tube 42 in the vertical direction (longitudinal direction).
  • the reduced portion 422 is provided in the middle part in the vertical direction (for example, in the middle part in the vertical direction)
  • the fiber member 425 can be held in the middle part in the vertical direction, and the sample can be kept in a high temperature area. can be processed. Thereby, it is possible to efficiently proceed with the combustion process by the combustion section 4.
  • the supply section 3 in Modification 4 differs from the conventional one in that it supplies the sample to the combustion section 4 at a rate of 30 to 50 seconds/1 mL.
  • the sample is supplied to the combustion section in a short time of less than one second.
  • the increase in air pressure in the flow path 85 and the combustion section 4 can be suppressed to a low level. Thereby, no load is placed on the components in the flow path 85 and the combustion section 4, so a large amount of sample can be supplied in one process.
  • the supply section 3 supplies the sample to the combustion section 4 at a rate of 30 to 50 seconds/1 mL, so that the sample can be supplied in one operation without applying a load to the components of the apparatus.
  • the amount of sample or pure water that can be delivered can be increased.
  • the supply unit 3 supplies the sample to the combustion unit 4 1 to 5 times (2 times in the above example), and then supplies the cleaning liquid to the combustion unit 4 1 to 5 times (2 times in the above example). Therefore, it is possible to significantly shorten the processing time.
  • the combustion gas absorption liquid generating device 2 of the above embodiment has a configuration that supplies purified water for cleaning separately from the absorption liquid.
  • purified water for cleaning separately from the absorption liquid.
  • the absorption liquid tank 62 is an example of the absorption liquid supply section
  • the pure water tank 63 is an example of the cleaning liquid supply section.
  • the flow path 87 is an example of a combustion gas flow path.
  • a combustion gas absorption liquid generation device includes: a supply section; a combustion section that generates combustion gas by burning and decomposing the sample; an absorption section that causes an absorption liquid to absorb the combustion gas generated in the combustion section; Equipped with The supply section supplies the sample supplied from the sample supply section to the combustion section, and supplies the absorption liquid supplied from the absorption liquid supply section to the absorption section.
  • the supply unit includes: syringe pump and a multiport valve connected to the sample supply section, the absorption liquid supply section, and the syringe pump; including; The multi-port valve is switched to connect between the sample supply unit and the syringe pump when the sample is supplied from the sample supply unit, and when the absorption liquid is supplied from the absorption liquid supply unit. , the absorption liquid supply unit and the syringe pump may be switched to be connected.
  • the syringe pump and its drive unit used for sample supply and absorption liquid supply can be shared.
  • the multi-port valve is further connected to the combustion section and the absorption section, and is switched to connect between the syringe pump and the combustion section when supplying the sample to the combustion section, and is configured to supply the sample to the combustion section.
  • the syringe pump and the absorption section may be switched to be connected.
  • the syringe pump and its drive unit used for sample supply and absorption liquid supply can be shared.
  • the multiport valve may further be connected to a cleaning liquid supply and be switchable to connect between the cleaning liquid supply and the syringe pump.
  • the syringe pump and its drive unit used for supplying the sample and the absorption liquid can further be made common as parts for supplying the cleaning liquid.
  • a conductivity meter that measures the conductivity of the absorption liquid in the absorption section;
  • the apparatus may further include a controller that determines completion of processing in the combustion section and the absorption section based on the conductivity measured by the conductivity meter.
  • the controller may determine that the processing in the combustion section and the absorption section is completed when the rate of change in the conductivity is less than a predetermined threshold.
  • the progress state of processing in the combustion section and absorption section can be grasped by the rate of change in the amount of ions.
  • the absorption part is a spiral member extending vertically within an absorption liquid pipe in which the absorption liquid is stored; a combustion gas flow path that supplies the combustion gas generated in the combustion section into the absorption liquid pipe below the spiral member; May include.
  • Combustion gas can be efficiently trapped in the absorption liquid.
  • the combustion section is a combustion tube arranged in a heating furnace and supplied with the sample; including;
  • the combustion tube may have a cross-sectional area at an intermediate portion in the longitudinal direction smaller than a cross-sectional area at a portion other than the intermediate portion.
  • the middle portion may be filled with quartz wool, a catalyst, or a composite thereof.
  • the sample can be burned efficiently in the middle of the combustion tube.
  • the supply section may supply the sample to the combustion section at a rate of 30 to 50 seconds/1 mL.
  • the supply unit may supply the sample to the combustion unit 1 to 5 times, and then supply the cleaning liquid to the combustion unit 1 to 5 times.
  • the number of repetitions of sample supply to the combustion section can be reduced.
  • a combustion ion chromatograph includes the combustion gas absorption liquid generating device according to any one of Items 1 to 11.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Abstract

燃焼ガス吸収液生成装置は、供給部と、試料を燃焼分解させることで燃焼ガスを発生させる燃焼部と、燃焼部において発生した燃焼ガスを吸収液に吸収させる吸収部と、を備える。供給部は、試料供給部から供給された試料を燃焼部に対して供給するとともに、吸収液供給部から供給された吸収液を吸収部に対して供給する。

Description

燃焼ガス吸収液生成装置および燃焼イオンクロマトグラフ
　本発明は、燃焼ガス吸収液生成装置および燃焼ガス吸収液生成装置を備える燃焼イオンクロマトグラフに関する。
　燃焼部、吸収部および検出部を備える燃焼イオンクロマトグラフがある。燃焼部において燃焼された試料からは燃焼ガスが発生する。吸収部においては、燃焼部において発生した燃焼ガスが吸収液にトラップされる。検出部であるイオンクロマトグラフに燃焼ガスがトラップされた吸収液が導入され、試料に含まれる対象物質が検出される。下記非特許文献１においては、燃焼イオンクロマトグラフィーによる全有機フッ素の測定法が検討されている。また、非特許文献２においては、燃焼管を利用したＰＦＡＳ（ポリフルオロアルキル物質）の測定方法が検討されている。
"全有機ハロゲン分析手法を用いた未知の有機フッ素化合物類の汚染分布調査"，京都大学地球環境学堂　鈴木裕識，琵琶湖・淀川水質保全機構　平成２８年度　調査研究成果報告会，２０１７年 "Ｑｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｅｒ－ａｎｄ　ｐｏｌｙｆｌｕｏｒｏａｌｋｙｌ　ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ　ｗｉｔｈ　ａ　ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ｔｏｔａｌ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｃａｒｂｏｎ　ａｎａｌｙｚｅｒ　ａｎｄ　ｉｏｎ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ"，ＡＷＷＡ　Ｗａｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｍａｒｃｈ　３１　２０２１
　燃焼イオンクロマトグラフは、燃焼部および吸収部を備えるため、それら各部に試料、吸収液、洗浄液等を供給する仕組みが必要であり、多くの部品を必要とする。したがって、装置構成の点数を削減することで、装置全体をコンパクトにすることが望まれる。
　本発明の目的は、燃焼部および吸収部に試料等を供給する構成の部品点数を削減し、装置のコンパクト化を図ることである。
　本発明の一局面に従う燃焼ガス吸収液生成装置は、供給部と、試料を燃焼分解させることで燃焼ガスを発生させる燃焼部と、燃焼部において発生した燃焼ガスを吸収液に吸収させる吸収部とを備える。供給部は、試料供給部から供給された試料を燃焼部に対して供給するとともに、吸収液供給部から供給された吸収液を吸収部に対して供給する。
　本発明は、また、燃焼イオンクロマトグラフにも向けられている。
　本発明によれば、燃焼部および吸収部に試料等を供給する構成の部品点数を削減し、装置のコンパクト化を図ることができる。
図１は本実施の形態に係る燃焼イオンクロマトグラフを示す全体図である。 図２は供給部が備えるバルブの構成を示す図である。 図３は変形例に係る吸収部を示す図である。 図４は別の変形例に係る吸収部を示す図である。 図５は変形例に係る燃焼部を示す図である。
　次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態に係る燃焼ガス吸収液生成装置および燃焼イオンクロマトグラフについて説明する。
　（１）燃焼イオンクロマトグラフの全体構成
　図１は、本実施の形態に係る燃焼イオンクロマトグラフ１を示す全体図である。燃焼イオンクロマトグラフ１は、供給部３、燃焼部４、吸収部５、イオンクロマトグラフ７およびコントローラ８を備える。また、燃焼イオンクロマトグラフ１は、試料供給部６１、吸収液槽６２および純水槽６３を備える。供給部３、燃焼部４、吸収部５およびコントローラ８により、本実施の形態に係る燃焼ガス吸収液生成装置が構成される。
　供給部３は、バルブ３１およびシリンジポンプ３２を備える。バルブ３１は、マルチポートバルブである。バルブ３１としては、例えば、８ポートのマルチポートバルブが利用される。シリンジポンプ３２は、円筒状のシリンジ３２ａ、シリンジ３２ａ内に挿入されるピストン３２ｂ、および、ピストン３２ｂを上下方向に移動させる駆動部３２ｃを備える。駆動部３２ｃとしては、例えばパルスモータが用いられる。
　図２は、バルブ３１の構成を示す図である。バルブ３１の第１ポートには流路８１が接続される。供給部３には、流路８１を介して試料供給部６１により試料が供給される。試料供給部６１は、例えば、試料が貯留された試料ビンである。あるいは、試料供給部６１がオートサンプラによって構成されてもよい。
　第２ポートには流路８２が接続される。供給部３には、流路８２を介して吸収液槽６２に貯留されている吸収液が供給される。第３ポートには流路８３が接続される。供給部３には、流路８３を介して純水槽６３に貯留されている純水が供給される。第４ポートには流路８４が接続される。流路８４は、バルブ（図示省略）を介してドレインに接続される。
　第５ポートには流路８５が接続される。供給部３は、流路８５を介して燃焼部４に対して試料を供給する。第６ポートには流路８６が接続される。供給部３は、流路８６を介して吸収部５に対して吸収液を供給する。また、第８ポートには、シリンジポンプ３２が接続される。バルブ３１は、第１～第７ポートのいずれかのポートと、第８ポートに接続されたシリンジポンプ３２とを択一的に接続することが可能である。例えば、バルブ３１としてロータリー式のバルブを使用することができる。
　再び図１を参照する。燃焼部４は、試料を加熱することで、試料の燃焼によるガスを発生させる。燃焼により発生するガス（燃焼ガスという）としては、例えば、炭素由来の二酸化炭素やフッ素由来のフッ化水素などが挙げられる。また、燃焼ガスには水蒸気が含まれる。燃焼部４は、電気炉（加熱炉）４１および燃焼管４２を備える。電気炉４１により、燃焼管４２は、例えば６８０度などの高温環境下に置かれる。燃焼管４２の上端には、注入部４３が設けられる。注入部４３は、流路８５を介してバルブ３１に接続される。注入部４３は、燃焼管４２を保持するとともに、試料を注入するための注入口が設けられている。燃焼管４２の下端は、コネクタ４４を介して流路８７に接続される。燃焼管４２には、キャリアガス供給路４５が接続されており、キャリアガス供給路４５を介してキャリアガスが燃焼管４２に供給される。燃焼管４２において発生した燃焼ガスは、流路８７を通って吸収部５に送られる。
　吸収部５は、吸収液を貯留する吸収液管５１を備える。吸収液管５１には、流路８６および流路８７の吐出口が配置される。供給部３から供給される吸収液は、流路８６を介して吸収液管５１に供給される。吸収液としては、超純水や、ＫＨ２ＰＯ４またはＨ２Ｏ２を含有する水溶液などが挙げられる。燃焼管４２において発生した燃焼ガスは、流路８７を介して吸収液管５１に供給される。なお、流路８７の吐出口は、吸収液管５１の下端付近に配置されており、流路８７から送り出された燃焼ガスが、吸収液管５１に満たされた吸収液にトラップされ易いようにしている。
　また、吸収液管５１には、流路８８の吸入口が配置される。流路８８は、イオンクロマトグラフ７に接続される。吸収液管５１から吸引された吸収液は、イオンクロマトグラフ７に送液される。また、吸収液管５１の下端には、流路８９が接続される。流路８９は、バルブを介してドレインに接続される。排液時には、バルブが開き、吸収液管５１内の吸収液がドレインに排出される。
　イオンクロマトグラフ７は、分離カラムおよび検出器を備える。イオンクロマトグラフ７には、燃焼ガス吸収液生成装置２において生成された吸収液が導入される。イオンクロマトグラフ７は、分離カラムにおいて分離したイオンを検出器において検出する。例えば、検出器において、フッ化物イオンＦ－、塩化物イオンＣｌ－などが検出される。コントローラ８は、供給部３、燃焼部４、吸収部５およびイオンクロマトグラフ７の制御を行う。コントローラ８は、また、試料供給部６１の動作を制御する。
　（２）燃焼イオンクロマトグラフの動作
　次に、燃焼イオンクロマトグラフ１の動作について説明する。まず、吸収液を吸収液管５１に供給する動作について説明する。供給部３のバルブ３１は、第２ポートと第８ポートが接続するよう切り換えられる。この状態で駆動部３２ｃを駆動することにより、シリンジポンプ３２に吸引動作を行わせ、吸収液槽６２内の吸収液をシリンジ３２ａ内に吸引する。次に、バルブ３１は、第６ポートと第８ポートが接続するよう切り換えられる。この状態で駆動部３２ｃを駆動することにより、シリンジポンプ３２に吐出動作を行わせ、シリンジ３２ａ内の吸収液を吸収液管５１に供給する。
　吸収液管５１に吸収液を満たした状態で、次に、試料の供給を行う。まず、供給部３のバルブ３１は、第１ポートと第８ポートが接続するよう切り換えられる。この状態で駆動部３２ｃを駆動することにより、シリンジポンプ３２に吸引動作を行わせ、試料供給部６１内の試料をシリンジ３２ａ内に吸引する。試料は、例えば、固体または液体の対象物質が溶媒または水に溶解した状態となっている。対象物質としては、例えば、ＰＦＯＡ、ＰＦＯＳなどの有機フッ素である。次に、バルブ３１は、第５ポートと第８ポートが接続するよう切り換えられる。この状態で駆動部３２ｃを駆動することにより、シリンジポンプ３２に吐出動作を行わせ、シリンジ３２ａ内の試料を燃焼管４２に供給する。
　なお、上記の動作を行う前に、必要に応じて燃焼管４２および吸収液管５１の洗浄を行ってもよい。洗浄工程においては、供給部３のバルブ３１は、第３ポートと第８ポートが接続するよう切り換えられる。この状態で駆動部３２ｃを駆動することにより、シリンジポンプ３２に吸引動作を行わせ、純水槽６３内の純水をシリンジ３２ａ内に吸引する。そして、燃焼管４２を洗浄させるためには、バルブ３１は、第５ポートと第８ポートが接続するよう切り換えられ、シリンジ３２ａ内の純水を燃焼管４２に供給する。また、吸収液管５１を洗浄させるためには、バルブ３１は、第６ポートと第８ポートが接続するよう切り換えられ、シリンジ３２ａ内の純水を吸収液管５１に供給する。
　燃焼管４２に供給された試料は、電気炉４１において加熱される。これにより、燃焼管４２において、試料が分解し、燃焼ガスが発生する。なお、燃焼管４２内には、石英ウール、綿状の触媒または粒体状の触媒、もしくは、それらの複合物が詰め物として収容されており、試料がそれら詰め物によって滞留されている間に燃焼する。また、試料の燃焼が触媒により促進される。燃焼管４２において発生した燃焼ガスは、キャリアガス供給路４５を介して供給されるキャリアガスによって下流に向かって流れ、流路８７を介して吸収液管５１内に供給される。キャリアガス供給路４５を介して供給されるキャリアガスの供給量、供給速度などはコントローラ８によって制御される。上述したように、流路８７の吐出口は、吸収液管５１の下端付近に配置されているので、流路８７を通って供給される燃焼ガスは、吸収液管５１の下端付近から吸収液内に吐出される。これにより、燃焼ガスが吸収液に効率よくトラップされる。また、燃焼ガスに含まれていた水蒸気も冷却されることで凝縮し、吸収液として蓄積される。
　燃焼管４２において全ての試料が燃焼する充分な時間、および、燃焼管４２で発生した燃焼ガスが全て吸収液管５１に送り込まれる時間として充分な時間が経過した後、イオンクロマトグラフ７において、吸収液に対する分析処理が開始される。イオンクロマトグラフ７に導入された吸収液には、分析対象物質がイオンとして存在する。イオンクロマトグラフ７において、吸収液中のイオンが分離カラムによって分離される。そして、分離カラムにおいて分離されたイオンは、検出器において検出される。
　以上説明したように、本実施の形態の燃焼イオンクロマトグラフ１においては、供給部３は、燃焼部４への試料の供給、および、吸収部５に対する吸収液の供給の両方の動作を行う。これにより、燃焼イオンクロマトグラフ１および燃焼ガス吸収液生成装置２の部品点数を削減し、装置構成をコンパクトにすることができる。例えば、供給部３を構成するシリンジポンプ３２や駆動部３２ｃを個別に設ける必要がないので、部品点数の削減とコストを低減させることが可能である。また、駆動部３２ｃの数が減るので、メンテナンス性が高まるとともに、故障リスクが低減される。また、駆動部３２ｃの数が減るので、各駆動部の状態に応じた制御タイミングをコントロールする必要性が低減され、制御プログラムを開発する上で、タイムプログラムの検討が容易となる。さらに、本実施の形態の燃焼イオンクロマトグラフ１において、供給部３は、燃焼部４および吸収部５に対する洗浄液の供給の動作を行う。これにより、燃焼イオンクロマトグラフ１および燃焼ガス吸収液生成装置２の部品点数を削減し、装置構成をコンパクトにすることができる。
　（３）変形例
　次に、本実施の形態に係る燃焼ガス吸収液生成装置および燃焼イオンクロマトグラフの変形例１～４について説明する。
　（３－１）変形例１
　図３は、変形例１に係る吸収部５Ａを示す図である。吸収部５Ａは、導電率計１０１を備える。導電率計１０１は、吸収液管５１の内部において、吸収液の導電率を測定可能に配置される。導電率計１０１で測定された導電率は、コントローラ８に出力される。コントローラ８は、吸収液の導電率から吸収液内のイオン量を取得することができる。これにより、コントローラ８は、イオン量から吸収液への燃焼ガスのトラップ量を推測することができる。
　コントローラ８は、燃焼イオンクロマトグラフィーによる分析が開始すると、吸収液の導電率をモニタし、その変化率を計算する。所定の量の試料が燃焼部４に供給されると、燃焼ガスの発生が始まる。そして、燃焼ガスが吸収液にトラップされ始めると、吸収液の導電率は上昇を開始する。吸収液への燃焼ガスの供給が継続されている間は、吸収液の導電率は変動を続ける。しかし、燃焼管４２において試料の燃焼（試料の分解）が進むにつれて、燃焼管４２内の試料の残量が次第に減少していくため、吸収液に対する燃焼ガスの供給量も次第に減少する。コントローラ８は、吸収液の導電率のモニタおよび導電率の計算を継続し、導電率の変化率と所定の閾値とを比較する。そして、コントローラ８は、導電率の変化率が所定の閾値を下回った時点で、燃焼管４２における試料の燃焼が完了するとともに、燃焼ガスの吸収液への吸収が完了したと判定する。
　コントローラ８は、燃焼ガスの吸収液への吸収が完了したと判定すると、イオンクロマトグラフ７に対して、分析処理の開始指示を与える。この指示に応答してイオンクロマトグラフ７において、試料の分析処理が開始される。変形例１によれば、燃焼ガスの吸収液への吸収が完了する時間を取得することができる。つまり、コントローラ８は、燃焼部４および吸収部５における処理の終了を判定することができる。燃焼ガスの吸収液への吸収が完了するまでの時間は、試料に含まれる対象物質の種類、燃焼部４における処理条件、装置構成などによって異なる。従来は、吸収液への燃焼ガスの吸収が確実に完了するのに充分な時間を確保するために固定の長めの時間が設定されていた。このため、処理時間が短い場合であっても一律に長い処理時間を要していた。変形例１によれば、無駄な待ち時間を解消し、処理の効率化を図ることができる。変形例１によれば、吸収部５における処理を自動で終了させることが可能である。また、試料に含まれる対象物質の濃度が低い場合や、試料が燃焼により分解され易いなどの場合には、吸収処理を短い時間で終了させられるため、スループットが向上する。
　（３－２）変形例２
　図４は、変形例２に係る吸収部５Ｂを示す図である。吸収部５Ｂは、スパイラル状部材１０２を備える。スパイラル状部材１０２は、その中心軸を吸収液管５１の中心軸と合わせるようにして、吸収液管５１の中に配置されている。これにより、吸収液管５１に吸収液が供給されたときには、スパイラル状部材１０２も吸収液内に配置される。
　変形例２において、流路８７は、スパイラル状部材１０２の内方で上下方向に延びる空間に挿入されている。流路８７の吐出口は、スパイラル状部材１０２の下端より下方に配置される。このような構造により、流路８７の吐出口から吐出される燃焼ガスは、スパイラル状部材１０２の下端部分から上端部分に沿って上昇する。このとき、スパイラル状部材１０２の形状によって、燃焼ガスが真っ直ぐに上昇することなく、スパイラル状に上昇する。これにより、燃焼ガスを吸収液に効率的にトラップさせることができる。燃焼ガスと吸収液との接触時間・接触距離を、真っ直ぐに上昇する場合にくらべて長くすることができ、これにより吸収液への回収率を上げることができる。
　燃焼イオンクロマトグラフ１においては、正しい分析結果を得るためには、供給部３より供給された試料が確実に全て吸収液に吸収されることが望まれる。従来、燃焼ガスを充分に吸収液に吸収させるため、吸収液管５１には、充分な量の吸収液を満たすようにしていた。しかし、吸収液の量が多くなれば、それだけ対象物質の濃度が希釈されるため、結果的には分析感度を低下させることになる。変形例２に係る吸収部５Ｂは、スパイラル状部材１０２を備えるため、吸収液の量の増大を抑えながら、燃焼ガスの吸収液へのトラップを充分に行うことができる。また、スパイラル状部材１０２の下端部は部材が、水平方向に対して傾斜して配置されているので、吐出された吸収液を停滞させることなく、スパイラル状に上昇させることができる。
　ハロゲン分析に変形例２に係る燃焼イオンクロマトグラフ１が用いられる場合、スパイラル状部材１０２としては、ハロゲンを含まない材料が用いられることが望ましい。例えば、スパイラル状部材１０２としては、ガラスやポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの素材を利用することで、測定結果へのコンタミネーションを防止することができる。例えば、スパイラル状部材１０２自体から発生する可能性があるフッ化物イオン等のコンタミネーションを防止することができる。スパイラル状部材１０２としては、ワイヤー状部材をスパイラル状に加工して製作してもよい。あるいは、長尺の板状部材をリール状に巻回し、それを軸方向に引き延ばすことでスパイラル状部材１０２を作製してもよい。
　（３－３）変形例３
　図５は、変形例３に係る燃焼管４２Ａを示す図である。燃焼管４２Ａは、上下方向の途中部分に、縮小部４２２が形成される。縮小部４２２は、縮小部４２２の上部４２１および下部４２３よりも、水平方向（燃焼管４２Ａの長手方向を上下方向とした場合）の断面積が小さくなっている。つまり、燃焼管４２Ａは、長手方向の途中部分の断面積が、前記途中部分以外の部分の断面積より小さくなっている。
　そして、図５に示すように、燃焼管４２Ａ内には、縮小部４２２には、石英ウールまたは綿状の触媒などの繊維部材４２５が詰め込まれる。このような構成とすることで、試料の導入によって繊維部材４２５が燃焼管４２Ａの下端に移動することを防止することができる。
　燃焼イオンクロマトグラフ１において、分析感度は燃焼部４に供給される試料の量に依存する。対象物質が低濃度である場合、例えば、１０００μＬ程度の量の試料を燃焼部４に供給する必要がある。このように試料の量が多い場合、燃焼管４２Ａ内の詰め物である繊維部材４２５は、次第に燃焼管４２Ａの下方に向かって押し込まれる。変形例３によれば、縮小部４２２が形成されているので、繊維部材４２５の移動を抑制することができる。
　電気炉４１による加熱によって燃焼管４２は高温環境下に置かれるが、燃焼管４２の上下端部は、流路が接続されて開放されているため、中央部分に比べて温度が低くなる。つまり、燃焼管４２は上下方向（長手方向）に関して温度勾配が生じる。変形例３においては、縮小部４２２が上下方向の中途部分（例えば上下方向の中央部分）に設けられているので、繊維部材４２５を上下方向の中途部分に留めることができ、試料を高温領域で処理することができる。これにより、燃焼部４による燃焼処理を効率的に進めることが可能である。
　（３－４）変形例４
　燃焼イオンクロマトグラフィーにおいて、有機フッ素化合物を分析する場合、その難燃性または難分解性の性質から、流路内に分析対象物質が残留してしまう場合がある。そのため、吸収部５における分析対象物質の回収率を高めるために、燃焼処理後の燃焼部４に試料とは別に純水が注入される。そして、残留物質を洗い流すために注入された純水も吸収液に取り込む動作が行われる。この動作は洗浄動作と同様の動作であるが、注入された純水自体も吸収液として回収される。
　変形例４における供給部３は、試料を３０～５０秒／１ｍＬの速度で燃焼部４に供給する点が従来のものと異なる。従来の燃焼イオンクロマトグラフィーでは、燃焼部への試料の供給は、１秒にも満たない短い時間で行われている。変形例４においては、試料を３０～５０秒／１ｍＬという非常に遅い速度で供給するため、流路８５および燃焼部４における空気圧上昇を低く抑えることができる。これにより、流路８５および燃焼部４における構成部品に負荷を掛けないので、１回の工程で多くの量の試料を供給することができる。例えば、従来１回あたり０．１ｍＬ程度の試料を供給することが可能であったが、変形例４の方法であれば、１回あたり０．５ｍＬ程度の試料を供給することができる。また、従来１回あたり０．１ｍＬ程度の純水を供給することで残存する分析対象物質を洗い流していたが、変形例４の方法であれば１回あたり１．５ｍＬ程度の純水を供給することができる。
　たとえば従来１回あたり０．１ｍＬの試料を１０回供給した後、１回あたり０．１ｍＬの純水を３０回供給することによって、１ｍＬの試料を燃焼部に供給するとともに、純粋によりこれら全ての試料を吸収部で回収していた。これに対して、この変形例４によれば、１回あたり０．５ｍＬの試料を２回供給した後、１回あたり１．５ｍＬの純水を２回供給することで、同様の量の試料を吸収部５で回収することが可能である。
　０．５ｍＬの試料を燃焼部４へ供給するためには、３０～５０秒／１ｍＬの速度であれば１５秒～２５秒程度である。したがって、変形例４の方法で１回あたりの試料や純水の供給に要する時間の増加分は１５秒～２５秒程度である。これに対して、試料や純水を複数回に分けて供給するためには、電気炉の温度低下に対するリカバリー時間なども含め１回あたり３分～５分の時間を要する。したがって、１回あたりの供給時間は長くなるが、繰り返し供給回数が１／１０程度となるので、処理時間の大幅な短縮を図ることが可能である。
　このように変形例４によれば、供給部３は、試料を３０～５０秒／１ｍＬの速度で燃焼部４に供給するので、装置の構成部品に負荷を与えることなく、１回の動作で供給することのできる試料または純水の量を増大させることができる。また、供給部３は、試料を１～５回（上記の例では２回）、燃焼部４に供給した後、洗浄液を１～５回（上記の例では２回）、燃焼部４に供給するので、処理時間の大幅な短縮を図ることが可能である。
　（４）その他の変形例
　上記実施の形態の燃焼ガス吸収液生成装置２は、吸収液とは別に洗浄用の純水を供給する構成を備える。対象物質の性質によっては、吸収液として純水を用いることも可能であり、その場合には、吸収液と純水とを供給する構成を共通化することが可能である。
　（５）請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
　以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。上記の実施の形態では、吸収液槽６２が吸収液供給部の例であり、純水槽６３が洗浄液供給部の例である。また、上記の実施の形態において、流路８７が燃焼ガス流路の例である。
　請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する種々の要素を用いることもできる。
　（６）態様
　上述した複数の例示的な実施の形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
　（第１項）
　一態様に係る燃焼ガス吸収液生成装置は、
　供給部と、
　試料を燃焼分解させることで燃焼ガスを発生させる燃焼部と、
　前記燃焼部において発生した前記燃焼ガスを吸収液に吸収させる吸収部と、
を備え、
　前記供給部は、試料供給部から供給された前記試料を前記燃焼部に対して供給するとともに、吸収液供給部から供給された前記吸収液を前記吸収部に対して供給する。
　燃焼部および吸収部に試料等を供給する構成の部品点数を削減し、装置のコンパクト化を図ることができる。
　（第２項）
　第１項に記載の燃焼ガス吸収液生成装置において、
　前記供給部は、
　シリンジポンプと、
　前記試料供給部、前記吸収液供給部、および、前記シリンジポンプに接続されるマルチポートバルブと、
を含み、
　前記マルチポートバルブは、前記試料供給部から前記試料が供給されるとき、前記試料供給部および前記シリンジポンプの間を接続するよう切り換えられ、前記吸収液供給部から前記吸収液が供給されるとき、前記吸収液供給部および前記シリンジポンプの間を接続するよう切り換えられてもよい。
　試料の供給と吸収液の供給のために利用するシリンジポンプおよびその駆動部を共通化させることができる。
　（第３項）
　第２項に記載の燃焼ガス吸収液生成装置において、
　前記マルチポートバルブは、さらに、前記燃焼部および前記吸収部に接続され、前記燃焼部に前記試料を供給するとき、前記シリンジポンプおよび前記燃焼部の間を接続するよう切り換えられ、前記吸収部に前記吸収液を供給するとき、前記シリンジポンプおよび前記吸収部の間を接続するよう切り換えられてもよい。
　試料の供給と吸収液の供給のために利用するシリンジポンプおよびその駆動部を共通化させることができる。
　（第４項）
　第２項に記載の燃焼ガス吸収液生成装置において、
　前記マルチポートバルブは、さらに、洗浄液供給部に接続され、前記洗浄液供給部と前記シリンジポンプの間を接続するように切り換え可能であってもよい。
　試料の供給と吸収液の供給のために利用するシリンジポンプおよびその駆動部を、さらに洗浄液の供給部品として共通化させることができる。
　（第５項）
　第１項に記載の燃焼ガス吸収液生成装置において、
　前記吸収部内の前記吸収液の導電率を測定する導電率計と、
　前記導電率計において測定された前記導電率に基づいて、前記燃焼部および前記吸収部における処理の完了を判定するコントローラと、をさらに備えてもよい。
　吸収液内のイオン量を測定することで、燃焼部および吸収部における処理の進行状態を把握することができる。
　（第６項）
　第５項に記載の燃焼ガス吸収液生成装置において、
　前記コントローラは、前記導電率の変化率が所定の閾値を下回ったとき、前記燃焼部および前記吸収部における処理が完了したと判定してもよい。
　イオン量の変化率により燃焼部および吸収部における処理の進行状態を把握することができる。
　（第７項）
　第１項に記載の燃焼ガス吸収液生成装置において、
　前記吸収部は、
　前記吸収液が貯留される吸収液管内で上下方向に延びるスパイラル状部材と、
　前記燃焼部において発生した前記燃焼ガスを、前記スパイラル状部材の下方で前記吸収液管内に供給する燃焼ガス流路と、
を含んでもよい。
　燃焼ガスを効率よく吸収液にトラップさせることができる。
　（第８項）
　第１項に記載の燃焼ガス吸収液生成装置において、
　前記燃焼部は、
　加熱炉内に配置され、前記試料が供給される燃焼管、
を含み、
　前記燃焼管は、長手方向の途中部分の断面積が、前記途中部分以外の部分の断面積より小さくてもよい。
　石英ウール、触媒などを詰めた場合に、それら部材が移動することを抑制することができる。
　（第９項）
　第８項に記載の燃焼ガス吸収液生成装置において、
　前記途中部分には、石英ウール、触媒またはそれらの複合物が詰められてもよい。
　燃焼管の途中部分で試料を効率的に燃焼させることができる。
　（第１０項）
　第１項に記載の燃焼ガス吸収液生成装置において、
　前記供給部は、前記試料を３０～５０秒／１ｍＬの速度で前記燃焼部に供給してもよい。
　燃焼部などの部材に負荷を与えることを抑制できる。
　（第１１項）
　第１０項に記載の燃焼ガス吸収液生成装置において、
　前記供給部は、前記試料を１～５回、前記燃焼部に供給した後、洗浄液を１～５回、前記燃焼部に供給してもよい。
　燃焼部への試料の供給の繰り返し回数を減らすことができる。
　（第１２項）
　他の態様に係る燃焼イオンクロマトグラフは、第１項～第１１項のいずれか一項に記載の燃焼ガス吸収液生成装置を備える。

Claims (12)

  1. 　供給部と、
    　試料を燃焼分解させることで燃焼ガスを発生させる燃焼部と、
    　前記燃焼部において発生した前記燃焼ガスを吸収液に吸収させる吸収部と、
    を備え、
    　前記供給部は、試料供給部から供給された前記試料を前記燃焼部に対して供給するとともに、吸収液供給部から供給された前記吸収液を前記吸収部に対して供給する、燃焼ガス吸収液生成装置。
  2. 　前記供給部は、
    　シリンジポンプと、
    　前記試料供給部、前記吸収液供給部、および、前記シリンジポンプに接続されるマルチポートバルブと、
    を含み、
    　前記マルチポートバルブは、前記試料供給部から前記試料が供給されるとき、前記試料供給部および前記シリンジポンプの間を接続するよう切り換えられ、前記吸収液供給部から前記吸収液が供給されるとき、前記吸収液供給部および前記シリンジポンプの間を接続するよう切り換えられる、請求項１に記載の燃焼ガス吸収液生成装置。
  3. 　前記マルチポートバルブは、さらに、前記燃焼部および前記吸収部に接続され、前記燃焼部に前記試料を供給するとき、前記シリンジポンプおよび前記燃焼部の間を接続するよう切り換えられ、前記吸収部に前記吸収液を供給するとき、前記シリンジポンプおよび前記吸収部の間を接続するよう切り換えられる、請求項２に記載の燃焼ガス吸収液生成装置。
  4. 　前記マルチポートバルブは、さらに、洗浄液供給部に接続され、前記洗浄液供給部と前記シリンジポンプの間を接続するように切り換え可能である、請求項２に記載の燃焼ガス吸収液生成装置。
  5. 　前記吸収部内の前記吸収液の導電率を測定する導電率計と、
    　前記導電率計において測定された前記導電率に基づいて、前記燃焼部および前記吸収部における処理の完了を判定するコントローラと、をさらに備える、請求項１に記載の燃焼ガス吸収液生成装置。
  6. 　前記コントローラは、前記導電率の変化率が所定の閾値を下回ったとき、前記燃焼部および前記吸収部における処理が完了したと判定する、請求項５に記載の燃焼ガス吸収液生成装置。
  7. 　前記吸収部は、
    　前記吸収液が貯留される吸収液管内で上下方向に延びるスパイラル状部材と、
    　前記燃焼部において発生した前記燃焼ガスを、前記スパイラル状部材の下方で前記吸収液管内に供給する燃焼ガス流路と、
    を含む、請求項１に記載の燃焼ガス吸収液生成装置。
  8. 　前記燃焼部は、
    　加熱炉内に配置され、前記試料が供給される燃焼管、
    を含み、
    　前記燃焼管は、長手方向の途中部分の断面積が、前記途中部分以外の部分の断面積より小さい、請求項１に記載の燃焼ガス吸収液生成装置。
  9. 　前記途中部分には、石英ウール、触媒またはそれらの複合物が詰められる、請求項８に記載の燃焼ガス吸収液生成装置。
  10. 　前記供給部は、前記試料を３０～５０秒／１ｍＬの速度で前記燃焼部に供給する、請求項１に記載の燃焼ガス吸収液生成装置。
  11. 　前記供給部は、前記試料を１～５回、前記燃焼部に供給した後、洗浄液を１～５回、前記燃焼部に供給する、請求項１０に記載の燃焼ガス吸収液生成装置。
  12. 　請求項１～請求項１１のいずれか一項に記載の燃焼ガス吸収液生成装置を備える燃焼イオンクロマトグラフ。
PCT/JP2023/018977 2022-08-10 2023-05-22 燃焼ガス吸収液生成装置および燃焼イオンクロマトグラフ WO2024034216A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-128509 2022-08-10
JP2022128509 2022-08-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024034216A1 true WO2024034216A1 (ja) 2024-02-15

Family

ID=89851476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/018977 WO2024034216A1 (ja) 2022-08-10 2023-05-22 燃焼ガス吸収液生成装置および燃焼イオンクロマトグラフ

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024034216A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5784355A (en) * 1980-11-13 1982-05-26 Sumitomo Chem Co Ltd Element analyzing method and device therefor
JPH06130047A (ja) * 1992-10-20 1994-05-13 Tonen Corp 有機物試料中の硫黄、窒素、ハロゲン類の一斉分析装置及び方法
JPH08262000A (ja) * 1995-03-22 1996-10-11 Sankyo Co Ltd 有機化合物中のハロゲン及び硫黄の自動分析装置と、自動分析方法
JP2004125404A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Dia Instr:Kk 試料加熱装置
JP2008275327A (ja) * 2007-04-25 2008-11-13 Mitsubishi Chemical Analytech Co Ltd 試料中の窒素と硫黄および／またはハロゲンの分析装置
JP2018066627A (ja) * 2016-10-19 2018-04-26 株式会社Ｕｂｅ科学分析センター 元素分析用前処理装置及び元素分析システム並びに元素分析用前処理方法及び元素分析方法
WO2018190104A1 (ja) * 2017-04-12 2018-10-18 株式会社アネモス 燃焼排ガス中の二酸化炭素を回収するための装置及び方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5784355A (en) * 1980-11-13 1982-05-26 Sumitomo Chem Co Ltd Element analyzing method and device therefor
JPH06130047A (ja) * 1992-10-20 1994-05-13 Tonen Corp 有機物試料中の硫黄、窒素、ハロゲン類の一斉分析装置及び方法
JPH08262000A (ja) * 1995-03-22 1996-10-11 Sankyo Co Ltd 有機化合物中のハロゲン及び硫黄の自動分析装置と、自動分析方法
JP2004125404A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Dia Instr:Kk 試料加熱装置
JP2008275327A (ja) * 2007-04-25 2008-11-13 Mitsubishi Chemical Analytech Co Ltd 試料中の窒素と硫黄および／またはハロゲンの分析装置
JP2018066627A (ja) * 2016-10-19 2018-04-26 株式会社Ｕｂｅ科学分析センター 元素分析用前処理装置及び元素分析システム並びに元素分析用前処理方法及び元素分析方法
WO2018190104A1 (ja) * 2017-04-12 2018-10-18 株式会社アネモス 燃焼排ガス中の二酸化炭素を回収するための装置及び方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6862535B2 (ja) ガスクロマトグラフィ（ｇｃ）及びガスクロマトグラフィ質量分析法（ｇｃｍｓ）の感度を高めるための多重毛管カラム予備濃縮システム
US20070254374A1 (en) Water quality analyzer
KR101723883B1 (ko) 일체형 산화반응조를 구비한 총유기탄소 측정장치 및 측정방법
WO2014097731A1 (ja) 試料導入装置
KR20130103516A (ko) 이온 이동도 센서에 공급하는 샘플을 조제하는 장치
WO2007094242A1 (ja) 脱気装置およびそれを備えた液体クロマトグラフィ装置
CN202676680U (zh) 一种检测海水中低浓度氟利昂装置
KR20010078280A (ko) 극미량 가스 분석 장치 및 방법
WO2024034216A1 (ja) 燃焼ガス吸収液生成装置および燃焼イオンクロマトグラフ
CN107561180A (zh) 一种基于反渗透检测水中挥发性有机物的方法
JPWO2007091654A1 (ja) 液体クロマトグラフィ装置
KR101360910B1 (ko) 시료 전처리 장치 및 시료 전처리 방법
CN111033213B (zh) 包括多种成分的流体样品的部分转化的设备和方法以及用于在线确定和分析这些成分的方法
JP2007033232A (ja) 濃縮イオンクロマトグラフ測定方法および濃縮イオンクロマトグラフ測定装置
CN103969377B (zh) 离子色谱在线检测复杂样品中痕量的铵离子的方法
US7387720B2 (en) Electrolytic method and apparatus for trace metal analysis
JP2000500858A (ja) ガス中の揮発性物質を分析するための方法及び装置
JP2010249612A (ja) 純水分析装置及びその採水流路の洗浄方法
EP2622339A1 (en) Measuring system and method for autonomous measurement of an ion concentration with microchip capillary electrophoresis
JP3777753B2 (ja) におい測定装置
da Silva Borges et al. An automatic falling drop system based on multicommutation process for photometric chlorine determination in bleach
JP2003130846A (ja) 半導体薬液用微量金属連続測定装置および測定方法
KR102449418B1 (ko) 원수여과장치를 포함하는 총유기탄소 측정장치
WO2024029415A1 (ja) 燃焼イオンクロマトグラフ用の回収液生成装置
JP2000155107A (ja) ガス測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23852201

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1