JP2017102045A - Moisture regain measurement method - Google Patents
Moisture regain measurement method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017102045A JP2017102045A JP2015236309A JP2015236309A JP2017102045A JP 2017102045 A JP2017102045 A JP 2017102045A JP 2015236309 A JP2015236309 A JP 2015236309A JP 2015236309 A JP2015236309 A JP 2015236309A JP 2017102045 A JP2017102045 A JP 2017102045A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- water
- solvent
- moisture content
- adhering
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Description
本発明は、水分率測定方法に属する。 The present invention belongs to a moisture content measuring method.
従来、工業製品の製造過程において、当該製品に付着する水の水分率を把握する必要がある。多くの場合、試料における付着水の水分率（以降、付着水分率と称する。）は、その純度の把握であったり、試料の変質を防止するためであったり、後工程や製品の不具合を防止するためであったり、様々な理由で測定が行われている。その測定方法は、乾燥減量法や比色法、近赤外吸収法、熱重量測定法、カールフィッシャー気化法、ヨウ素の滴定を利用したカールフィッシャー法（例えば非特許文献１）など、多岐にわたる方法が利用されている。 Conventionally, in the manufacturing process of an industrial product, it is necessary to grasp the moisture content of water adhering to the product. In many cases, the moisture content of the adhering water in the sample (hereinafter referred to as the adhering moisture content) is used to determine the purity of the sample, to prevent sample deterioration, and to prevent defects in post-processes and products. Measurements have been taken for various reasons. The measurement methods include various methods such as loss on drying method, colorimetric method, near infrared absorption method, thermogravimetric method, Karl Fischer vaporization method, Karl Fischer method using iodine titration (for example, Non-Patent Document 1). Is being used.
しかし、化合物の中には、付着水分率測定が容易でないものも多々見受けられる。 However, there are many compounds in which the moisture content measurement is not easy.
例えば、付着水分率測定の際に試料に与える影響として、試料の変質等が挙げられる。例えば、塩基性が強い水酸化物の場合、乾燥減量法や近赤外吸収法による定量法では、大気中の二酸化炭素と容易に反応し、試料の増量のせいで相対的に水分率が減少して見積もられてしまい、付着水分率を過小に評価することが懸念される。 For example, as the influence on the sample in the measurement of the moisture content, the sample may be altered. For example, in the case of a strongly basic hydroxide, the dry weight loss method or near-infrared absorption method can easily react with carbon dioxide in the atmosphere and the water content decreases relatively due to the increase in the amount of sample. Therefore, there is a concern that the moisture content will be underestimated.
また、付着水分率測定の際に試料に起因する影響として、試料の組成による影響が挙げられる。例えば、試料となる化合物中に水酸基や結晶水がある場合、熱重量測定法やカールフィッシャー気化法、ヨウ素の滴定を利用したカールフィッシャー法による定量法では、試料となる化合物に対して測定を行う際、化合物中における水酸基や結晶水が付着水と共に検出され、水分率を過大評価することが懸念される。 Moreover, the influence by the composition of a sample is mentioned as an influence resulting from a sample in the case of an adhesion moisture rate measurement. For example, when a sample compound contains a hydroxyl group or crystal water, the sample compound is measured by thermogravimetry, Karl Fischer vaporization, or Karl Fischer method using iodine titration. At this time, there is a concern that a hydroxyl group or crystal water in the compound is detected together with the adhering water, and the moisture content is overestimated.
本発明の主な目的は、試料に与える影響および試料に起因する影響を抑えた上で試料における付着水の水分率を精度良く定量可能な技術を提供することにある。 The main object of the present invention is to provide a technique capable of accurately quantifying the moisture content of adhering water in a sample while suppressing the influence on the sample and the influence caused by the sample.
上記の課題を解決すべく、本発明者は鋭意検討を行った。その結果、本発明者は、試料そのものを水分率の測定にかけるのではなく、試料に付着した水を、別に用意した溶媒へと抽出した上で、その溶媒を水分率の測定にかけるという画期的な手法を想到した。こうすることにより、試料そのものを水分率の測定にかけずに済むため、試料に与える影響および試料に起因する影響を抑え、試料における付着水分率も精度良く定量できるという知見を得た。 In order to solve the above problems, the present inventor has intensively studied. As a result, the present inventor does not subject the sample itself to the moisture content measurement, but extracts the water adhering to the sample into a separately prepared solvent, and then applies the solvent to the moisture content measurement. I came up with a periodical approach. By doing so, it was not necessary to measure the moisture content of the sample itself, so that the influence on the sample and the influence caused by the sample were suppressed, and the knowledge that the adhered moisture content on the sample could be accurately quantified was obtained.
上記の知見に基づいて成された本発明の態様は、以下の通りである。
本発明の第１の態様は、
水を溶解可能な溶媒に対して試料を接触させることにより、当該試料に付着した水を当該試料から分離して当該溶媒へと抽出する抽出工程と、
前記溶媒へと抽出された水の量から前記試料における付着水の水分率を定量する定量工程と、
を有する、水分率測定方法である。
The embodiments of the present invention made based on the above findings are as follows.
The first aspect of the present invention is:
An extraction step of separating the water adhering to the sample from the sample and extracting it into the solvent by bringing the sample into contact with a solvent capable of dissolving water;
A quantitative step of quantifying the moisture content of the adhering water in the sample from the amount of water extracted into the solvent;
It is the moisture content measuring method which has this.
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の発明において、
前記溶媒は、１０ｍｇ／Ｌ以上の水溶解度を有する有機溶媒である。
According to a second aspect of the present invention, in the invention according to the first aspect,
The solvent is an organic solvent having a water solubility of 10 mg / L or more.
本発明の第３の態様は、第２の態様に記載の発明において、
前記溶媒はクロロホルムである。
According to a third aspect of the present invention, in the invention according to the second aspect,
The solvent is chloroform.
本発明の第４の態様は、第１〜第３の態様のいずれかに記載の発明において、
前記定量工程には核磁気共鳴分光法またはヨウ素の滴定を用いたカールフィッシャー法を用いる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects,
For the quantitative determination, a Karl Fischer method using nuclear magnetic resonance spectroscopy or iodine titration is used.
本発明によれば、試料に与える影響および試料に起因する影響を抑えた上で試料における付着水の水分率を精度良く定量可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the moisture content of the adhesion water in a sample can be accurately quantified, after suppressing the influence which acts on a sample and the influence resulting from a sample.
以下、本発明の実施の形態について、以下の順に説明する。
１．水分率測定方法
１−１．準備工程
１−２．抽出工程
１−３．定量準備工程（検量線作成工程）
１−４．定量工程
２．実施の形態における効果
また、特記の無い場合、後述の定量工程にて例示する核磁気共鳴分光法（ＮＭＲ）を用いた測定におけるスペクトルやピークは、縦軸を強度、横軸を化学シフト（ｐｐｍ）とした際のスペクトルやピークを指す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in the following order.
1. 1. Moisture content measuring method 1-1. Preparation process 1-2. Extraction process 1-3. Quantitative preparation process (calibration curve creation process)
1-4. Quantification process Effects in Embodiments Unless otherwise specified, the spectrum and peak in the measurement using nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) exemplified in the quantitative process described later are the intensity on the vertical axis and the chemical shift (ppm on the horizontal axis). ) And the peak.
＜１．水分率測定方法＞
本実施形態においては、主に以下の工程を行うことにより、試料に付着した水の水分率を定量する。
・水を溶解可能な溶媒に対して試料を接触させることにより、当該試料に付着した水を当該試料から分離して当該溶媒へと抽出する抽出工程
・溶媒へと抽出された水の量から試料における付着水分率を定量する定量工程
<1. Moisture content measurement method>
In the present embodiment, the moisture content of water adhering to the sample is quantified mainly by performing the following steps.
・ An extraction process that separates water adhering to the sample from the sample and extracts it into the solvent by bringing the sample into contact with a solvent capable of dissolving water. ・ Sample from the amount of water extracted into the solvent. Quantification process to quantify the moisture content in water
なお、本実施形態における「試料に付着した水の水分率」とは、試料の重量に水の重量を足した値に対する水の重量％（ｗｔ％）のことを指す。その一方で、この「試料に付着した水」とは、あくまで試料に吸着した水のことであって、試料が反応（化学反応、熱反応等）することにより生じた水は含まない。
以下、各工程について説明する。
In the present embodiment, the “water content of water adhering to the sample” refers to the weight% (wt%) of water with respect to the value obtained by adding the weight of water to the weight of the sample. On the other hand, the “water adhering to the sample” is water adsorbed to the sample to the last, and does not include water generated by the reaction (chemical reaction, thermal reaction, etc.) of the sample.
Hereinafter, each step will be described.
１−１．準備工程
本工程においては、上記の抽出工程および定量工程を行うための前準備を行う。
本実施形態における試料としては、水が付着する可能性があるものならば特に限定はない。本実施形態においては試料として金属水酸化物を例示する。
1-1. Preparatory process In this process, pre-preparation for performing the above-described extraction process and quantitative process is performed.
The sample in this embodiment is not particularly limited as long as water can be attached. In this embodiment, a metal hydroxide is illustrated as a sample.
また、付着水を抽出するための溶媒（抽出溶媒）としては、水を溶解可能であるならば特に限定はない。また、この溶媒は、当該試料とは反応しないのが好ましい。つまり、当該試料と当該溶媒とが接触したときに何ら反応（試料の溶解等）を生じないような、試料と溶媒との組み合わせを採用するのが好ましい。さらに具体的に言うと、「水に対する溶解度」「試料を溶解しない極性」をバランス良く備えた溶媒を準備するのが好ましい。こうすることにより、例えば溶媒により試料が溶解することを防ぐことができ、水を抽出した後の溶媒と試料とを固液分離にて容易かつ確実に分離可能となり、その結果、溶媒中には付着水のみが含まれることになり、付着水の量を確実に把握することが可能となる。 Further, the solvent (extraction solvent) for extracting the attached water is not particularly limited as long as it can dissolve water. Moreover, it is preferable that this solvent does not react with the sample. That is, it is preferable to employ a combination of the sample and the solvent so that no reaction (dissolution of the sample or the like) occurs when the sample and the solvent come into contact with each other. More specifically, it is preferable to prepare a solvent having a well-balanced “solubility in water” and “polarity that does not dissolve the sample”. By doing so, for example, the sample can be prevented from being dissolved by the solvent, and the solvent and the sample after extraction of water can be easily and reliably separated by solid-liquid separation. Only the adhering water is contained, and the amount of adhering water can be reliably grasped.
以上の内容を踏まえた上で、本実施形態において、試料として金属水酸化物を使用する場合、溶媒としてはクロロホルムを使用するのが非常に好ましい。その理由としては以下の通りである。 In consideration of the above contents, in the present embodiment, when using a metal hydroxide as a sample, it is very preferable to use chloroform as a solvent. The reason is as follows.
試料として金属水酸化物を使用する場合、クロロホルムは有機溶媒であることから、金属水酸化物はクロロホルムにほとんど溶解されない。さらに、クロロホルムは有機溶媒でありながらも水に対する溶解度をある程度有している。その結果、付着水を金属水酸化物から分離してクロロホルムに抽出でき、このクロロホルムを測定にかけることにより、付着水の量を確実に把握することが可能となる。 When using a metal hydroxide as a sample, since the chloroform is an organic solvent, the metal hydroxide is hardly dissolved in chloroform. Furthermore, although chloroform is an organic solvent, it has some solubility in water. As a result, the adhering water can be extracted from the metal hydroxide and extracted into chloroform, and the amount of adhering water can be reliably grasped by subjecting this chloroform to measurement.
例えば、溶媒に対する試料の溶解度は０．１ｍｇ／Ｌ以下（２０℃における溶解度。以降同様。）であるのが好ましい。また、溶媒自体は、化学反応や熱反応が起こりにくくし、試料から溶媒へと抽出された付着水を溶媒内に保持すべく、有機溶媒（炭化水素またはクロロホルムのような水素置換物）とするのが好ましい。
また、水溶解度の値としては１０ｍｇ／Ｌ以上であるのが好ましい。付着水程度の量の水分率を測定する場合、この程度の水溶解度で十分である。なお、クロロホルムは０．０７４ｍｏｌ（＝１．３ｇ）／Ｌの水溶解度を有している。
ちなみに、当該水溶解度の値は、松岡育弘氏著の分析化学 Vol.51（2002）, No.9, 760頁のTable 1に記載の数値である。なお、水溶解度の値の上限については特に設ける必要はないが、例えば９０ｇ／Ｌ以下が例示される。
もちろん、後述の抽出工程の前の溶媒の水分率は、極力低い状態（例えば０．００１ｗｔ％以下）が好ましい。そのため、溶媒に対して脱水処理を行っておくのが好ましい。
For example, the solubility of the sample in the solvent is preferably 0.1 mg / L or less (solubility at 20 ° C., the same applies hereinafter). In addition, the solvent itself is less likely to cause a chemical reaction or a thermal reaction, and an organic solvent (a hydrogen substitution product such as hydrocarbon or chloroform) is used in order to keep the adhering water extracted from the sample into the solvent in the solvent. Is preferred.
The water solubility value is preferably 10 mg / L or more. This degree of water solubility is sufficient when measuring the water content in the amount of adhering water. Chloroform has a water solubility of 0.074 mol (= 1.3 g) / L.
By the way, the value of the water solubility is the value described in Table 1 of Analytical Chemistry Vol.51 (2002), No.9, page 760, written by Ikuhiro Matsuoka. In addition, although it is not necessary to provide especially about the upper limit of the value of water solubility, 90 g / L or less is illustrated, for example.
Of course, it is preferable that the moisture content of the solvent before the below-described extraction step is as low as possible (for example, 0.001 wt% or less). Therefore, it is preferable to perform a dehydration treatment on the solvent.
上記の点を鑑みると、試料として金属水酸化物を使用する場合、付着水の抽出用の溶媒としてはクロロホルムが非常に好適である。そのため、本実施形態においてはその組み合わせについて例示する。 In view of the above points, when a metal hydroxide is used as a sample, chloroform is very suitable as a solvent for extracting the attached water. Therefore, in this embodiment, it illustrates about the combination.
１−２．抽出工程
本工程においては、水を溶解可能な溶媒に対して試料を接触させることにより、当該試料に付着した水を当該試料から分離して当該溶媒へと抽出する。具体的には、クロロホルムに対して試料を添加する。こうすることにより、当該試料から付着水が分離し、付着水は当該溶媒へと抽出される。
1-2. Extraction step In this step, the sample is brought into contact with a solvent capable of dissolving water, whereby the water adhering to the sample is separated from the sample and extracted into the solvent. Specifically, a sample is added to chloroform. By doing so, the adhering water is separated from the sample, and the adhering water is extracted into the solvent.
なお、本工程において用いられる一連の装置および作業は、公知のものを採用して構わない。例えば、後述の実施例に示すように、密閉容器内に試料を秤量し、当該容器内にクロロホルムを添加し、振とう撹拌しても構わない。そして、撹拌後、遠心分離、フィルター濾過等により固液分離を行っても構わない。ここでいう固液分離における固体は、付着水が抽出された後の試料（金属水酸化物）に該当し、液体は、溶媒（クロロホルム）および当該溶媒に抽出された付着水に該当する。 In addition, you may employ | adopt a well-known thing for a series of apparatus and operation | work used in this process. For example, as shown in Examples described later, a sample may be weighed in a sealed container, chloroform may be added to the container, and the mixture may be shaken and stirred. Then, after stirring, solid-liquid separation may be performed by centrifugation, filter filtration, or the like. The solid in the solid-liquid separation here corresponds to a sample (metal hydroxide) after the adhering water is extracted, and the liquid corresponds to the solvent (chloroform) and the adhering water extracted in the solvent.
１−３．定量準備工程（検量線作成工程）
本実施形態の後述の定量工程においては、水素（１Ｈのことを指す。以降同様。）を核として核磁気共鳴分光法（ＮＭＲ）を用いた測定を行い、これにより得られるスペクトルにおけるピーク面積から付着水分率を定量する。このような定量工程を行うためには、ＮＭＲのスペクトルのピーク面積と水の量との関係を予め得ておく必要があり、当該関係を予め得るために本工程を行う。
1-3. Quantitative preparation process (calibration curve creation process)
In the later-described quantification step of the present embodiment, measurement is performed using nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) with hydrogen (referred to as 1 H, hereinafter the same) as the nucleus, and the peak area in the spectrum obtained thereby. Quantify the adhering moisture content. In order to perform such a quantification step, it is necessary to obtain in advance a relationship between the peak area of the NMR spectrum and the amount of water, and this step is performed in order to obtain the relationship in advance.
具体的には、例えば、以下の工程を行う。
（ｉ）予め、既知の量の水と基準物質とを含有する溶液（溶媒は上述のクロロホルム）に対して水素を核としてＮＭＲを用いた測定を行う。その際に、水のスペクトルのピークとは別の化学シフト（以降、ピーク位置と称する。）にて参照用のピークを明瞭に表出させることができる基準物質を採用する。そして、既知の量の水のスペクトルのピークの面積と、当該基準物質のピークの面積の値を得る。
Specifically, for example, the following steps are performed.
(I) In advance, a solution containing a known amount of water and a reference substance (the solvent is chloroform as described above) is measured using NMR with hydrogen as a nucleus. At that time, a reference material that can clearly express a reference peak at a chemical shift (hereinafter referred to as a peak position) different from the peak of the water spectrum is employed. Then, a peak area of a known amount of water spectrum and a peak area value of the reference substance are obtained.
なお、基準物質としては任意のものを使用すればよいが、本工程には１Ｈ−ＮＭＲを使用するため、付着水に由来するＯＨ基との分離性を高めるために、ＯＨ基を含有しないものが好ましい。これは、基準物質のみならずＮＭＲの際の溶媒等についても同様である。本実施形態においては、基準物質としては後述の実施例に示すようにテトラメチルシラン（ピーク位置が０ｐｐｍ近傍）を例示する。この場合、水のピーク位置が１．５６ｐｐｍ近傍であることから、水に由来するピークと基準物質に由来するピークとを明瞭に分離可能となる。 In addition, although what is necessary is just to use a reference substance, since 1 H-NMR is used for this process, in order to improve the separability with OH group derived from adhesion water, it does not contain an OH group. Those are preferred. The same applies to not only the reference substance but also the solvent and the like at the time of NMR. In the present embodiment, tetramethylsilane (with a peak position near 0 ppm) is exemplified as the reference material as shown in the examples described later. In this case, since the peak position of water is in the vicinity of 1.56 ppm, the peak derived from water and the peak derived from the reference substance can be clearly separated.
（ii）先ほどとは別の量に設定した水と、先ほどの基準物質と組成や濃度等を同様とした基準物質とを含有する溶液（溶媒は上述のクロロホルム）に対して水素を核としてＮＭＲを用いた測定を行い、水のスペクトルのピークの面積と、基準物質のピークの面積の値を得る。 (Ii) NMR with hydrogen as a nucleus for a solution containing water set to a different amount from the previous one and a reference material similar in composition, concentration, etc. to the previous reference material (solvent is chloroform as described above) To obtain the value of the peak area of the water spectrum and the peak area of the reference substance.
（iii）適宜（ii）を繰り返し、水のピークの面積と水の量との関係を示す検量線を作成する（検量線作成工程）。 (Iii) Repeat (ii) as appropriate to create a calibration curve indicating the relationship between the water peak area and the amount of water (calibration curve creation step).
本実施形態においては、スペクトルのピークの面積は、当該ピークに係っていない平坦部分に基準となる直線を設定し、当該直線から上の部分すなわちピークの部分の強度の積分値として得ている。当該手法は、後述の実施例におけるＮＭＲ装置を使用すれば容易に実施可能である。 In the present embodiment, the peak area of the spectrum is obtained as an integral value of the intensity of the part above the straight line, that is, the peak part, by setting a straight line as a reference in a flat part not related to the peak . This method can be easily implemented by using an NMR apparatus in the examples described later.
１−４．定量工程
本工程においては、溶媒へと抽出された水の量から試料における付着水分率を定量する。具体的には、試料の付着水を抽出した後のクロロホルムに対してＮＭＲ装置により測定を行い、スペクトルを得る。そして、定量準備工程（検量線作成工程）にて予め得ていた検量線を用い、当該スペクトルの水のピークの面積から付着水の量を求める。準備工程の段階で試料（付着水込み）の重量を得ていれば、付着水の量から水分率（ｗｔ％）を求めることが可能となる。言うまでもないことであるが、本工程においては試料の構造解析を主として行うのではなく、試料に付着した水の定量を行うことを主としている。
1-4. Quantification step In this step, the moisture content in the sample is quantified from the amount of water extracted into the solvent. Specifically, a spectrum is obtained by measuring the chloroform after extracting the water adhering to the sample with an NMR apparatus. And the amount of adhering water is calculated | required from the area of the peak of the water of the said spectrum using the calibration curve previously acquired at the fixed_quantity | assay preparation process (calibration curve creation process). If the weight of the sample (including attached water) is obtained at the stage of the preparation process, the moisture content (wt%) can be obtained from the amount of attached water. Needless to say, in this step, the structure of the sample is not mainly analyzed, but the amount of water adhering to the sample is mainly determined.
なお、ＮＭＲを用いた測定としては、後述の実施例に示すＮＭＲ装置（ＦＴＮＭＲ：Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ＮＭＲ、以下、特記の無い限りＮＭＲはＦＴＮＭＲを指す。）を使用しても構わない。この場合、スペクトルの入手には数分程度で済む。もちろん、本工程は、ＦＴＮＭＲ以外の方式、たとえばＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）−ＮＭＲを採用しても差し支えない。 In addition, as a measurement using NMR, you may use the NMR apparatus (FTNMR: Fourier Transfer NMR, NMR refers to FTNMR unless otherwise specified) shown in the below-mentioned Example. In this case, it takes only a few minutes to obtain the spectrum. Of course, a method other than FTNMR, for example, CW (Continuous Wave) -NMR may be employed in this step.
また、ＮＭＲを用いた測定においては二重管、さらに言うと各管が同心となる多重管（もちろん三重管や四重管などであっても構わない。）を用い、当該多重管のうち一つの管には基準物質を配置し、別の管には測定対象を配置しても構わない。例えば、多重管が二重管の場合、中心の管には基準物質を配置し、その外側の管には測定対象を配置しても構わない。その際、ＮＭＲ測定で磁場を固定するために必要な重水素化溶媒（本実施形態では例えばＣＤＣｌ３）を中心の管に添加する。ただ、本実施形態においては多重管を用いず、単なる試料管を用いても構わない。 Further, in the measurement using NMR, a double tube, more specifically, a multiple tube (each of which may be a triple tube, a quadruple tube, etc.) in which each tube is concentric is used. The reference substance may be arranged in one tube, and the measurement object may be arranged in another tube. For example, when the multiple tube is a double tube, the reference substance may be disposed in the central tube and the measurement target may be disposed in the outer tube. At that time, a deuterated solvent (for example, CDCl 3 in this embodiment) necessary for fixing the magnetic field by NMR measurement is added to the central tube. However, in this embodiment, a simple sample tube may be used instead of the multiple tube.
なお、上記の好ましい形態は、本工程以外にも先の定量準備工程（検量線作成工程）にも適用可能である。 In addition, said preferable form is applicable also to the previous quantitative preparation process (calibration curve creation process) besides this process.
また、上記の例ではＮＭＲを用いた定量を例示したが、それ以外の手法を採用しても構わない。例えば、非特許文献１に示すようなヨウ素の滴定を利用したカールフィッシャー法（以降、ヨウ素ＫＦ法と称する。）を採用しても構わない。 In the above example, quantification using NMR is exemplified, but other methods may be adopted. For example, the Karl Fischer method using the titration of iodine as shown in Non-Patent Document 1 (hereinafter referred to as the iodine KF method) may be employed.
ちなみに、本実施形態における定量工程においてヨウ素ＫＦ法を採用するのも好適である。なぜなら、ヨウ素ＫＦ法ではクロロホルムを使用することがあり、その際のクロロホルムとして、上記の抽出工程後のクロロホルムを使用することが可能となるためである。この手法ならば、ヨウ素ＫＦ法のための事前処理（熱反応や新たな試薬の添加等）が不要となり、付着水の定量の精度が向上する上、余分な作業が不要となる。 Incidentally, it is also suitable to employ the iodine KF method in the determination step in this embodiment. This is because chloroform may be used in the iodine KF method, and it is possible to use chloroform after the extraction step as chloroform at that time. This method eliminates the need for pretreatment for the iodine KF method (thermal reaction, addition of a new reagent, etc.), improves the accuracy of quantitative determination of the attached water, and eliminates the need for extra work.
＜２．実施の形態における効果＞
本実施形態によれば、主に以下の効果を奏する。
まず、試料そのものを水分率の測定にかけるのではなく、試料に付着した水を別に用意した溶媒へと抽出しておき、その溶媒を水分率の測定にかける。こうすることにより、試料そのものを水分率の測定にかけずに済む。そのため、試料となる化合物中に水酸基や結晶水が含まれていたとしても、それらの影響を払しょくできる上、大気中の二酸化炭素との反応がほとんど起こらなくなる。ひいては、試料増量やひいては付着水分率の過小評価のおそれを抑制できる。
<2. Effect in Embodiment>
According to this embodiment, there are mainly the following effects.
First, the sample itself is not subjected to moisture content measurement, but water attached to the sample is extracted into a separately prepared solvent, and the solvent is subjected to moisture content measurement. By doing so, the sample itself does not have to be subjected to moisture content measurement. Therefore, even if a sample compound contains a hydroxyl group or water of crystallization, these effects can be removed and the reaction with carbon dioxide in the atmosphere hardly occurs. As a result, it is possible to suppress the risk of under-evaluation of the amount of sample increase and thus the moisture content of adhesion.
以上の結果、本実施形態によれば、試料に与える影響および試料に起因する影響を抑えた上で試料における付着水分率を精度良く定量可能となる。 As a result of the above, according to the present embodiment, it is possible to accurately determine the moisture content on the sample while suppressing the influence on the sample and the influence caused by the sample.
以下、本実施例について説明する。なお、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以下の実施例１は、定量工程そのものではなく定量準備工程（検量線作成工程）に係るものである。そして、実施例２において、実施例１により作成された検量線を基にＮＭＲにより試料における付着水のｗｔ％を定量している。
Hereinafter, this embodiment will be described. The technical scope of the present invention is not limited to the following examples.
In addition, Example 1 below relates to the quantitative preparation process (calibration curve creation process), not the quantitative process itself. In Example 2, the wt% of the adhering water in the sample is quantified by NMR based on the calibration curve created in Example 1.
（実施例１）
本実施例においては検量線を作成するための作業を行った。
まず、クロロホルムに対して添加される水の量を適宜設定し（０ｍｇ、５ｍｇ、１０ｍｇ、２０ｍｇ）、撹拌後、ＮＭＲ装置を用いてスペクトルを得た。そのスペクトルを示すのが図１である。
なお、その際の諸条件は以下の通りである。
・クロロホルム：和光純薬工業社製の有機合成用クロロホルム（超脱水）（アミレン添加品）
・基準物質（トリメチルシラン［ＴＭＳ］）：和光純薬工業社製
・ＮＭＲ装置：Ｂｒｕｋｅｒ Ｂｉｏｓｐｉｎ製ＡＶＡＮＣＥ４００型
Example 1
In this example, an operation for creating a calibration curve was performed.
First, the amount of water added to chloroform was appropriately set (0 mg, 5 mg, 10 mg, 20 mg), and after stirring, a spectrum was obtained using an NMR apparatus. The spectrum is shown in FIG.
The various conditions at that time are as follows.
・ Chloroform: Chloroform for organic synthesis manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
Reference material (trimethylsilane [TMS]): manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. NMR apparatus: AVANCE 400 manufactured by Bruker Biospin
上記のスペクトルにおいて、基準物質として添加したトリメチルシランのピーク面積を基準とし、１．５６ｐｐｍ付近に検出される水のピーク面積と添加される水の量との関係を示す検量線を作成した。この検量線を示すのが図２である。なお、図２における相関係数は０．９９９であり、非常に良好な相関が得られた。 In the above spectrum, based on the peak area of trimethylsilane added as a reference substance, a calibration curve showing the relationship between the peak area of water detected near 1.56 ppm and the amount of added water was prepared. This calibration curve is shown in FIG. The correlation coefficient in FIG. 2 was 0.999, and a very good correlation was obtained.
（実施例２）
本実施例においては、本発明者の手元にあった２種の金属水酸化物（サンプルＡ、サンプルＢ）を試料とした上で、当該金属水酸化物に付着した水の量をＮＭＲにより定量した。ＮＭＲおよび付着水の抽出に係る諸条件は実施例１と同様である。なお、具体的な定量の手法は上記の実施の形態に記載の通りであるが、その概要については図３に示す。図３に示すように、サンプルＡ、サンプルＢを各々５ｇ秤量し、５０ｍＬのバイヤル瓶に挿入したそして、クロロホルムを５ｍＬ添加した。その上で、振とう撹拌、静置、遠心分離、フィルター濾過を行った。そして、ＮＭＲを用い、クロロホルム中の付着水の定量を行った。
(Example 2)
In this example, the amount of water adhering to the metal hydroxide was quantified by NMR after using two kinds of metal hydroxides (sample A and sample B) that were in the hands of the inventor as samples. did. Various conditions relating to the extraction of NMR and adhering water are the same as in Example 1. The specific quantification method is as described in the above embodiment, and the outline thereof is shown in FIG. As shown in FIG. 3, 5 g of each of Sample A and Sample B was weighed and inserted into a 50 mL vial, and 5 mL of chloroform was added. Then, shaking and stirring, standing, centrifugation, and filter filtration were performed. And the amount of adhesion water in chloroform was quantified using NMR.
（比較例１）
本比較例は、実施例２に対応する例である一方、実施例２とは異なり、クロロホルムを用いた付着水の抽出は行わず、サンプルＡ、サンプルＢそのものを従来の熱重量法にかけた上で、付着水の定量を試みた。
(Comparative Example 1)
Although this comparative example is an example corresponding to Example 2, unlike Example 2, the attached water was not extracted using chloroform, and Sample A and Sample B themselves were subjected to the conventional thermogravimetric method. Attempts were made to determine the amount of adhering water.
（比較例２）
本比較例は、実施例２に対応する例である一方、実施例２とは異なり、クロロホルムを用いた付着水の抽出は行わず、サンプルＡ、サンプルＢそのものを従来のカールフィッシャー気化法にかけた上で、付着水の定量を試みた。
(Comparative Example 2)
Although this comparative example is an example corresponding to Example 2, unlike Example 2, the extraction of adhering water using chloroform was not performed, and Sample A and Sample B themselves were subjected to the conventional Karl Fischer vaporization method. Attempts were made to determine the amount of attached water.
（結果）
実施例２、比較例１〜２の結果を以下の表に示す。
それに対し、実施例２だと付着水を溶媒（クロロホルム）に抽出した上で溶媒を測定対象としている。そのため、サンプルＡ、サンプルＢに含まれていると考えられる結晶水の影響を払しょくすることができたため、付着水分率は０．１ｗｔ％以下となっていた。
(result)
The results of Example 2 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in the following table.
On the other hand, in the case of Example 2, the solvent is measured after the adhering water is extracted into the solvent (chloroform). Therefore, since the influence of the crystal water considered to be contained in Sample A and Sample B could be removed, the moisture content was 0.1 wt% or less.
なお、実施例２においてＮＭＲを採用する代わりにヨウ素ＫＦ法を採用して付着水分率を定量する試験を行ったが、実施例２と同様、付着水分率は０．１ｗｔ％以下となっていた。 In Example 2, instead of adopting NMR, an iodine KF method was employed to determine the moisture content of adhesion. As in Example 2, the moisture content of adhesion was 0.1 wt% or less. .
（まとめ）
以上の結果、本実施例においては、試料に与える影響および試料に起因する影響を抑えた上で試料における付着水分率を精度良く定量できていることがわかった。
(Summary)
As a result, in the present example, it was found that the moisture content on the sample could be accurately quantified while suppressing the influence on the sample and the influence caused by the sample.
Claims (4)
前記溶媒へと抽出された水の量から前記試料における付着水の水分率を定量する定量工程と、
を有する、水分率測定方法。 An extraction step of separating the water adhering to the sample from the sample and extracting it into the solvent by bringing the sample into contact with a solvent capable of dissolving water;
A quantitative step of quantifying the moisture content of the adhering water in the sample from the amount of water extracted into the solvent;
A method for measuring moisture content.
The moisture content measuring method according to any one of claims 1 to 3, wherein a Karl Fischer method using nuclear magnetic resonance spectroscopy or iodine titration is used for the quantitative step.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015236309A JP6460410B2 (en) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | Moisture content measurement method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015236309A JP6460410B2 (en) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | Moisture content measurement method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017102045A true JP2017102045A (en) | 2017-06-08 |
| JP6460410B2 JP6460410B2 (en) | 2019-01-30 |
Family
ID=59018029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015236309A Active JP6460410B2 (en) | 2015-12-03 | 2015-12-03 | Moisture content measurement method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6460410B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019113518A (en) * | 2017-12-25 | 2019-07-11 | 住友金属鉱山株式会社 | Moisture content analysis method |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4701705A (en) * | 1983-12-05 | 1987-10-20 | Southwest Research Institute | NMR moisture measurements |
| JPH01216231A (en) * | 1988-02-24 | 1989-08-30 | Takeshi Matsubara | Method for measuring moisture content of hydrous powder and lump material |
| JP2000241386A (en) * | 1998-08-18 | 2000-09-08 | Mitsubishi Chemicals Corp | Method for detecting constant current polarized voltage and apparatus for measuring karl fischer moisture |
| US20130105741A1 (en) * | 2011-10-31 | 2013-05-02 | CNano Technology Limited | Measuring Moisture In A CNT Based Fluid Or Paste |
| CN104048891A (en) * | 2014-06-30 | 2014-09-17 | 湖北三江航天江河化工科技有限公司 | Method for determining content of water in sample in process of preparing composite solid propellant |
| CN104897712A (en) * | 2015-04-27 | 2015-09-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | Shale oil content determination method and system |
-
2015
- 2015-12-03 JP JP2015236309A patent/JP6460410B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4701705A (en) * | 1983-12-05 | 1987-10-20 | Southwest Research Institute | NMR moisture measurements |
| JPH01216231A (en) * | 1988-02-24 | 1989-08-30 | Takeshi Matsubara | Method for measuring moisture content of hydrous powder and lump material |
| JP2000241386A (en) * | 1998-08-18 | 2000-09-08 | Mitsubishi Chemicals Corp | Method for detecting constant current polarized voltage and apparatus for measuring karl fischer moisture |
| US20130105741A1 (en) * | 2011-10-31 | 2013-05-02 | CNano Technology Limited | Measuring Moisture In A CNT Based Fluid Or Paste |
| CN104048891A (en) * | 2014-06-30 | 2014-09-17 | 湖北三江航天江河化工科技有限公司 | Method for determining content of water in sample in process of preparing composite solid propellant |
| CN104897712A (en) * | 2015-04-27 | 2015-09-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | Shale oil content determination method and system |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019113518A (en) * | 2017-12-25 | 2019-07-11 | 住友金属鉱山株式会社 | Moisture content analysis method |
| JP7091817B2 (en) | 2017-12-25 | 2022-06-28 | 住友金属鉱山株式会社 | Water content analysis method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6460410B2 (en) | 2019-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rethemeyer et al. | Status report on sample preparation facilities for 14C analysis at the new CologneAMS center | |
| Conant et al. | The study of extremely weak acids | |
| Schlenk et al. | Stabilization of Autoxidizable Materials by Means of Inclusion1 | |
| Ren et al. | Effect of water on the separation of phenol from model oil with choline chloride via forming deep eutectic solvent | |
| CN106290673B (en) | A kind of method that eutectic solvent extraction liquid chromatography quickly measures rhodamine B | |
| Fernández-Martínez et al. | A simplified method for determination of organic mercury in soils | |
| WO2015103366A1 (en) | Method for determining a concentration of metal impurities contaminating a silicon product | |
| Lewis et al. | Isotopic and optical heterogeneity of solid phase extracted marine dissolved organic carbon | |
| JP6460410B2 (en) | Moisture content measurement method | |
| CN102707002A (en) | Method for simultaneously measuring content of various preservatives in soy sauce by capillary gas chromatography internal standard method | |
| Hu et al. | Estimation of the transition temperature for an enantiotropic polymorphic system from the transformation kinetics monitored using Raman spectroscopy | |
| Taha et al. | Solubility and phase separation of 4-morpholinepropanesulfonic acid (MOPS), and 3-morpholino-2-hydroxypropanesulfonic acid (MOPSO) in aqueous 1, 4-dioxane and ethanol solutions | |
| CN105572115A (en) | Method for extracting fat in non-dairy creamer and method for determining peroxidation value of non-dairy creamer | |
| CN114577915B (en) | Method for measuring free nicotine content and proton nicotine content in smoke liquid | |
| Lapviboonsuk et al. | A simple method for the determination of bisphenol A diglycidyl ether and its derivatives in canned fish | |
| CN102796009A (en) | Synthesis method for stable isotope labeled leucomalachite green | |
| Ebrahimi et al. | Cold-induced aggregation microextraction technique based on ionic liquid for preconcentration and determination of nickel in food samples | |
| CN107941647A (en) | A kind of method of polymer concentration in detection sample | |
| CN107957456A (en) | A kind of method of 4 kinds of fluo quinolone drug residuals in detection egg | |
| JP2019113518A (en) | Moisture content analysis method | |
| JP3567179B2 (en) | Preparation of oil sample for X-ray fluorescence analysis | |
| Shamsipur et al. | Cold induced aggregation microextraction with an ionic liquid for trace determination of cadmium and lead in water samples | |
| JP2017102044A (en) | Moisture regain measurement method | |
| Liu et al. | Solubility and solution thermodynamics of Meldrum's adduct in ethyl acetate plus (acetonitrile, ethanol, hexane) binary solvent mixtures | |
| RU2283484C9 (en) | Composition of standard samples for controlling error of measurements of oil products content in watery substances |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171107 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181018 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181025 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181109 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181206 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181219 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6460410 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |