JP2625001B2 - 塩化物イオン置換カラム及びこれを用いたフローインジェクション分析装置 - Google Patents

塩化物イオン置換カラム及びこれを用いたフローインジェクション分析装置

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JP2625001B2 JP63155444A JP15544488A JP2625001B2 JP 2625001 B2 JP2625001 B2 JP 2625001B2 JP 63155444 A JP63155444 A JP 63155444A JP 15544488 A JP15544488 A JP 15544488A JP 2625001 B2 JP2625001 B2 JP 2625001B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は食品分析、環境化学分析、医療薬品分析等の
技術分野において利用され、塩化物イオンを測定するた
めの塩化物イオン置換カラム及びこれを用いたフローイ
ンジェクション分析装置に関する。
[従来の技術] 従来の塩化物イオンの測定には以下のような方法が用
いられている。
実用的測定には、モール法、ホルハルト法、ファヤン
ス法等の容量分析法が簡便であるため多用されている。
機器分析法としては、チオシアン酸水銀(II)法、ジ
フェニルカルバゾン法などの吸光光度法、イオンクロマ
トグラフ法が用いられている。
電気分解法としては、イオン電極法、電気導電率法、
ポーラログラフ法などが用いられている。
[発明が解決しようとする課題] しかし、容量法、吸光光度法等は、試料の調製に習熟
した技術を必要とし、また、分析時間もかかることから
現場における管理分析法としては難点がある。
電気分析法としてのイオン電極法、電気導電率法等に
よる塩化物イオンの測定方法は簡便であるが、共存する
他のイオン種の影響を受けやすくその選択性および精度
に問題がある。
また、イオンクロマトグラフ法においては、塩化物イ
オンに対する選択性はあるものの、カラムが高価である
等の問題がある。
さらに、以上のいずれの方法においても、高濃度塩化
物を含む試料を分析するためには、希釈という操作を伴
う難点がある。
本発明の目的は、上記問題点を解決するフローインジ
ェクション分析装置及びこれに用いられる塩化物置換カ
ラムを提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明は、化学分析法と機器分析法の長所を組み合わ
せた塩化物イオン測定装置を提供するもので、塩化物イ
オンと置換反応する物質を含むものを固定相としたカラ
ムを用い、フローインジェクション法によって、その置
換反応生成物を検出、測定することを特徴とするもので
ある。
このカラムは、塩化物イオンと置換反応する物質をそ
のまま固形状であるいは微粉体状で管に充填し、または
該置換物質をアルミナ、シリカゲル、濾紙等の微粉体に
分散させたものを管に充填して構成される。
塩化物イオンと置換反応する物質としては、例えば、
ヘキサシアノ鉄(III)酸銀、クロム酸銀、ヨウ素酸
銀、重クロム酸銀、シュウ酸銀又はクロラニル酸水銀な
どがあげられる。
置換反応生成物の検出には、吸光密度法または、イオ
ン電極法、ボルタンメトリー法、ポテンシオメトリー
法、電気導電率測定法、ポーラログラフ法などの電気化
学的測定法を用いる。
[実施例] 以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
(1)フローインジェクション分析装置 第1図はフローインジェクション分析装置を示す。
貯槽10内のキャリア12はポンプ14により送液され、サ
ンプルインジェクタ16から導入された塩化物イオンを含
む試料液とともに塩化物イオン置換カラム18を通る。
この塩化物イオン置換カラム18は、塩化物イオンと置
換反応する物質、例えばヘキサシアノ鉄(III)酸銀、
クロム酸銀、ヨウ素酸銀、重クロム酸銀、ショウ酸銀、
クロラニル酸水銀等を含む固定相が管内に充填され、両
端部にフィルタが入れられて構成されている。
したがって、塩化物イオン置換カラム18内では、例え
ば次のような置換反応が起こる。
MpAq+qCl-→MClp+Ap- ここに、MpAqは塩化物イオンと置換反応する物質であ
って、塩化物イオン置換カラム18内で移動相中の塩化物
イオンと当量的に置換反応を起こし、Ap-を移動相中に
放出する。
したがって、置換反応生成物Ap-を測定することによ
り、塩化物イオンの濃度を定量することが可能となる。
他の置換反応生成物MClqはカラム内に残留するか、A
p-の検出に影響を与えないことが望ましい。
(2)塩化物イオン置換カラム18の作り方 次に、実際に作成し以下の試験例で用いた塩化物イオ
ン置換カラム18の作り方を説明する。
塩化物イオンと置換反応する物質、例えば、ヘキサシ
アノ鉄(III)酸銀、クロム酸銀、重クロム酸銀、シュ
ウ酸銀またはクロラニル酸水銀等のいずれかをメノウ乳
鉢で粉砕し微粉体(粒径100〜300メッシュ)にする。
この微粉体に、分散剤として、好ましくは重量にして
該微粉体の3〜5倍量のアルミナ、シリカゲル、濾紙等
の微粉体(粒径100〜300メッシュ)を加え、充分に混合
する。分散剤の割合はこの程度より多くてもかまわな
い。
第2図に示す如く、この混合物を固定相22として長さ
4.6mm、長さ50mmのステンレス管24に充填する。ステン
レス管24内の両端部には焼結フィルタ26を配置し、焼結
フィルタ26と固定相22との間の焼結フィルタ26の近傍に
は、目詰まりを防ぐために上記分散剤28のみを入れる。
固定相22及び分散剤28の充填は、好ましくはカラム背圧
が流速5ml/minでも15〜20kg/cm2以下になるようにす
る。このようにして作成したカラム18は通常、流速1ml/
minの下でカラム背圧が1〜2kg/cm2となる。
分散剤28を少なくするとカラム背圧が高くなり、分散
剤28を多くするとカラム背圧は低くなるがカラム寿命が
短くなる。
なお、第2図において、他の構成要素は当業者に周知
の液体クロマトグラフ用分離カラムと同一であり、30は
袋ナット、32はリアフェラル、34はフロントフェラル、
36はフィルタブッシュ、38はデュフェザー、40はレデュ
サーである。
以下に本実施例の試験例を示す。
(3)試験例1 試験条件は次の通りである。
キャリア12:0.05M Ca(NO3溶液、 流量3ml/min 試料:10% NaCl溶液5μ ポンプ14:日本分光工業株式会社製 型式880PU 塩化物イオン置換カラム18:塩化物イオンと置換反応す
る物質として粉末状のヘキサシアノ鉄(III)酸銀を用
い、分散剤として粉末濾紙(100〜300メッシュ)を用
い、上記の如く作成したもの。
検出器20:日本分光工業株式会社製 可視紫外分光検出器 型式870−UV ヘキサシアノ鉄(III)銀は、次式で示されるように
塩化物イオンと置換反応し、ヘキサシアノ鉄(III)酸
イオンを放出する。
Ag3[Fe(CN)]+3Cl-→3AgCl+[Fe(CN)3- このヘキサシアノ鉄(III)酸イオンの濃度を測定す
ることにより、塩化物イオンを定量する。
測定した結果、第3図に示すようなクロマトグラムが
得られた。
また、このキャリア12に対し、サンプルインジェクタ
16から塩化ナトリウム溶液を1μ打ち込み、クロマト
グラムのピーク波高を塩化物ナトリウム溶液の濃度に対
してプロットすると、第4図に示す検量線が得られた。
ヘキサシアノ鉄(III)イオンに基づく吸光度と塩化ナ
トリウム溶液の間には定量関係が見られ、この方法によ
って塩化物イオンの定量ができることを示している。
(4)試験例2 試験条件は次の通りである。
ポンプ14及び検出器20:試験例1と同一 キャリア12:0.1M NaNO3溶液、流量3ml/min 試料:0.3% NaCl溶液5μ 塩化物イオン置換カラム18:塩化物イオンと置換反応す
る物質として粉末状のクロム酸銀を用い、分散剤として
粉末アルミナ(100〜300メッシュ)を用い、上記の如く
作成したもの。
クロム酸銀は、次式で示されるように塩化物イオンと
置換反応し、クロム酸イオンを放出する。
Ag2CrO4+2Cl-→2AgCl+CrO4 2- このクロム酸イオンの濃度を測定することにより、塩
化物イオンを定量する。
測定した結果、第5図のようなクロマトグラムが得ら
れた。
また、このキャリア12に対しサンプルインジェクタ16
から塩化ナトリウム溶液を5μ打ち込み、クロマトグ
ラムのピーク波高を塩化物ナトリウム溶液の濃度に対し
てプロットすると、第6図に示す検量線が得られた。吸
光度と塩化ナトリウム溶液の濃度の間には直線関係が見
られ、塩化物イオンの定量に使えることが分かる。
(5)試験例3 試験条件は次の通りである。
ポンプ14及び塩化物イオン置換カラム18:試験例1と同
一 キャリア12:0.1M NaNO3溶液、流量3ml/min 試料:5% NaCl溶液1μ 検出器20:クロノアンペロメトリー法による電気化学検
出器 日本分光工業株式会社製 型式840−EC 置換反応生成物のヘキサシアノ鉄(III)酸イオンの
還元電流を測定した結果、第7図に示すようなクロマト
グラムが得られた。
また、このキャリア12対しサンプルインジェクタ16か
ら塩化ナトリウム溶液を1μ打ち込んだ場合の還元電
流と塩化ナトリウム濃度をプロットすると、第8図に示
すような検量線が得られた。この図から電気化学的な測
定法によっても塩化物イオンの定量ができることが分か
る。
(6)試験例4 本発明の実試料への応用として、市販されている食品
中の塩化物イオン濃度を測定した。
試験条件は次の通りである。
ポンプ14、塩化物イオン置換カラム18及び検出器20:試
験例1と同じ キャリア12:0.05M Ca(NO3溶液 分析に用いた試料は、希釈することなしに食品を0.1
μm孔径のメンブレンフィルタに通して固形物を濾過し
たものである。キャリア流量及び試料打込量は次の表1
の通りである。
塩化物イオン濃度を知るため、分析試料を打ち込む前
に、基準として適当な濃度の塩化ナトリウム溶液を用い
た。
1試料の分析時間はわずか数分であった。この測定結
果を、自動滴定装置を用いるモール法及び市販の電気導
電率測定塩分計による測定結果とともに下記表1に示
す。塩化物濃度は、塩化ナトリウムの重量濃度(%)で
表した。
電気導電率測定塩分計では、塩化物濃度が高い食品で
は大きな誤差が認められるが、本発明の方法ではJIS公
定法であるモール法と良い一致が見られることが分か
る。
[発明の効果] 本発明は以下の様な効果を奏する。
(1)塩化物イオンと置換反応する物質を固定相とする
カラムを用いるため、共存する他のイオン種からの優れ
た塩化物選択性が期待できる。
(2)置換反応型カラムを用いるため、高濃度塩化物の
直接測定が可能となり、試料希釈の煩わしさ及び希釈に
伴う誤差を避けることができる。
(3)装置反応を利用した消耗型カラムであるため、カ
ラムの取り扱いが容易である。
(4)置換反応生成物の一方が不溶である場合には、そ
の物質がカラム内に残るため、資源の回収が可能とな
る。例えば、銀塩の化合物を用いる場合、塩化銀として
ほとんどの銀を回収できるため、省資源化できる。
(5)置換反応を利用するため、化学量論的関係が明確
であり、化学分析と機器分析の長所を備えた測定法とな
り、簡便に精度の高い測定が可能となる。
(6)装置反応型カラムを用いたフローインジェクショ
ン分析装置を用いるため、微少容量の試料で測定を行う
ことができ、また、短時間に多数の検体の分析が可能と
なり、管理分析法として優れた塩化物測定法となる。
(7)塩化物イオンと置換反応する物質としてクロム酸
銀、ヨウ素酸銀又は重クロム酸銀を用いた場合には、ヘ
キサシアノ鉄(III)酸銀を用いた場合に比し、塩化物
イオンとの置換反応速度が速いため、より低濃度(0.00
1% NaCl濃度)まで検出できるという利点がある。
(8)塩化物イオンと置換反応する物質として重クロム
酸銀を用いた場合には、さらに、キャリアとして酸性溶
液が使用できるという利点がある。
(9)塩化物イオンと置換反応する物質としてヨウそ酸
銀又はシュウ酸銀を用いた場合には、紫外領域の検出波
長を選択することによって可視領域に強い吸収を持つ夾
雑物を含む試料に対してもその影響を受けずに分析が可
能になるという利点がある。
(10)塩化物イオンと置換反応する物質としてクロラニ
ル酸水銀を用いた場合には、銀塩を用いる場合よりも光
に強く、安定である等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係るフローインジェクション
分析装置のブロック図である。 第2図は第1図に示す装置に用いられる塩化物イオン置
換カラムの断面図である。 第3図及び第4図は本実施例の第1実施例に係り、第3
図はクロマトグラム、第4図はNaClの濃度に対する吸光
度を示す図である。 第5図及び第6図は本実施例の第2試験例に係り、第5
図はクロマトグラム、第6はNaClの濃度に対する吸光度
を示す図である。 第7図及び第8図は本実施例の第3試験例に係り、第7
図はクロマトグラム、第8図はNaClの濃度に対する還元
電流を示す図である。 10:貯槽 12:キャリア 14:ポンプ 16:サンプルインジェクタ 18:塩化物イオン置換カラム 20:検出器 22:固定相 24:ステンレス管 26:焼結フィルタ 28:分散剤

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塩化物イオンと置換反応する物質を含む固
    定相が管内に装填され、該管の両端部分にフィルタが配
    置され、 該塩化物イオンと反応置換する微粉体物質は、ヘキサシ
    アノ鉄(III)酸銀、クロム酸銀、ヨウ素酸銀、重クロ
    ム酸銀、シュウ酸銀又はクロラニル酸水銀のうちいずれ
    か1つである、 ことを特徴とする塩化物イオン置換カラム。
  2. 【請求項2】前記固定相は、微粉体の分散剤に塩化物イ
    オンと置換反応する微粉体物質が分解されており、 前記フィルタは焼結フィルタであり、 前記固定相と該フィルタとの間に微粉体が装填されてい
    る、 ことを特徴とする請求項1記載の塩化物イオン置換カラ
    ム。
  3. 【請求項3】前記固定相は、塩化物イオンと置換反応す
    る前記微粉体物質と前記分散剤との重量比が1:3〜5で
    あることを特徴とする請求項1記載の塩化物イオン置換
    カラム。
  4. 【請求項4】移動相送液ポンプと、 該ポンプの後流側に接続される請求項1乃至3のいずれ
    かに記載の塩化物イオン置換カラムと、 該ポンプと該塩化物イオン置換カラムとの間の流路に介
    装され、試料が注入される試料注入器と、 該塩化物イオン置換カラムの後流側に接続され、該塩化
    物イオンとの置換反応生成物を検出する検出器と、 を有することを特徴とするフローインジェクション分析
    装置。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58196455A (ja) * 1982-04-28 1983-11-15 デユフアル・インテルナチオナル・レセ−ルフ・ベ−・ヴエ− 液体クロマトグラフイ−系に用いる装置および前置カラム
JPS59176670A (ja) * 1983-03-28 1984-10-06 Shimadzu Corp 高速液体クロマトグラフ用カラム

Patent Citations (2)

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JPS59176670A (ja) * 1983-03-28 1984-10-06 Shimadzu Corp 高速液体クロマトグラフ用カラム

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