JP2882516B2 - 水中化合物の分析方法 - Google Patents
水中化合物の分析方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は工場や事業所などか
ら出る排水や、河川や湖沼、海水などの環境水に含まれ
る微量の窒素化合物、リン化合物、全有機態炭素（ＴＯ
Ｃ）などを分析する方法に関するものである。
ら出る排水や、河川や湖沼、海水などの環境水に含まれ
る微量の窒素化合物、リン化合物、全有機態炭素（ＴＯ
Ｃ）などを分析する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】我が国においては水中の窒素化合物、リ
ン化合物及びＴＯＣの分析方法は、ＪＩＳのＫ０１０２
や環境庁告示１４０号によって公的に規格化されてい
る。水中の窒素化合物は硝酸イオン、亜硝酸イオン、ア
ンモニウムイオン又は有機態窒素として存在している。
これらの水中窒素を全て測定するＴＮ（全窒素）分析方
法では、全ての窒素化合物を硝酸イオンに変えて測定す
るが、アンモニウムイオンや有機態窒素は硝酸イオンに
酸化されにくい。そこで、ＴＮ測定では試料水にアルカ
リ性ペルオキソ二硫酸カリウム溶液を加えて１２０℃で
３０分間加熱し、全ての窒素化合物を硝酸イオンに酸化
する。それを冷却した後、ｐＨを２〜３に調整し、硝酸
イオンによる波長２２０ｎｍでの紫外線吸光度を測定し
ている。
ン化合物及びＴＯＣの分析方法は、ＪＩＳのＫ０１０２
や環境庁告示１４０号によって公的に規格化されてい
る。水中の窒素化合物は硝酸イオン、亜硝酸イオン、ア
ンモニウムイオン又は有機態窒素として存在している。
これらの水中窒素を全て測定するＴＮ（全窒素）分析方
法では、全ての窒素化合物を硝酸イオンに変えて測定す
るが、アンモニウムイオンや有機態窒素は硝酸イオンに
酸化されにくい。そこで、ＴＮ測定では試料水にアルカ
リ性ペルオキソ二硫酸カリウム溶液を加えて１２０℃で
３０分間加熱し、全ての窒素化合物を硝酸イオンに酸化
する。それを冷却した後、ｐＨを２〜３に調整し、硝酸
イオンによる波長２２０ｎｍでの紫外線吸光度を測定し
ている。
【０００３】一方、水中のリン化合物はリン酸イオン、
加水分解性リン、又は有機態リンとして存在している。
ＴＰ（全リン）測定では中性状態でペルオキソ二硫酸カ
リウムを酸化剤として添加し、１２０℃で３０分間加熱
することによって全てのリン化合物をリン酸イオンに酸
化する。リン酸イオンは特有の光吸収を持たないので、
リン酸イオンを測定するには、冷却後に発色剤としてモ
リブデン酸アンモニウム溶液とＬ−アスコルビン酸溶液
を添加して発色させ、波長８８０ｎｍでの吸光度を測定
している。
加水分解性リン、又は有機態リンとして存在している。
ＴＰ（全リン）測定では中性状態でペルオキソ二硫酸カ
リウムを酸化剤として添加し、１２０℃で３０分間加熱
することによって全てのリン化合物をリン酸イオンに酸
化する。リン酸イオンは特有の光吸収を持たないので、
リン酸イオンを測定するには、冷却後に発色剤としてモ
リブデン酸アンモニウム溶液とＬ−アスコルビン酸溶液
を添加して発色させ、波長８８０ｎｍでの吸光度を測定
している。
【０００４】他に実用化されているＴＮ測定方法では、
白金などの酸化触媒を用いて５００℃以上の高温で硝酸
イオンに酸化した後、化学発光法により窒素酸化物とし
て測定したり、窒素酸化物をさらに酸化還元反応管（約
６００℃）に通して窒素ガスに分解してガスクロマトグ
ラフ法で窒素として測定している。さらに他の方法とし
ては、試料水にオゾンを供給してオゾン酸化する方法も
行なわれており、そのオゾン酸化は、ＴＮ測定ではアル
カリ性下、ＴＰ測定では酸性下で行なわれている。
白金などの酸化触媒を用いて５００℃以上の高温で硝酸
イオンに酸化した後、化学発光法により窒素酸化物とし
て測定したり、窒素酸化物をさらに酸化還元反応管（約
６００℃）に通して窒素ガスに分解してガスクロマトグ
ラフ法で窒素として測定している。さらに他の方法とし
ては、試料水にオゾンを供給してオゾン酸化する方法も
行なわれており、そのオゾン酸化は、ＴＮ測定ではアル
カリ性下、ＴＰ測定では酸性下で行なわれている。
【０００５】また、我が国においては、水質環境保全の
ために、閉鎖性海域に流入する工場排水に対し、有機汚
濁物質についてはすでに総量規制が実施され、ＣＯＤ
計、ＴＯＣ計、ＵＶ計などが公定法として採用されてい
る。その中でもＵＶ計は構成の簡素さにより最も普及し
ている。ＴＯＣ測定の多くは、高温触媒反応（例えば白
金触媒を用いて７００℃で反応させる）においてＴＯＣ
をＣＯ2に変換し、赤外線吸収法で測定する方法や、酸
化剤を添加した試料に紫外線を照射して酸化し、試料中
に増加したイオン伝導度を測定する方法が実用化され、
ＪＩＳのＫ０１０２にも採用されている。
ために、閉鎖性海域に流入する工場排水に対し、有機汚
濁物質についてはすでに総量規制が実施され、ＣＯＤ
計、ＴＯＣ計、ＵＶ計などが公定法として採用されてい
る。その中でもＵＶ計は構成の簡素さにより最も普及し
ている。ＴＯＣ測定の多くは、高温触媒反応（例えば白
金触媒を用いて７００℃で反応させる）においてＴＯＣ
をＣＯ2に変換し、赤外線吸収法で測定する方法や、酸
化剤を添加した試料に紫外線を照射して酸化し、試料中
に増加したイオン伝導度を測定する方法が実用化され、
ＪＩＳのＫ０１０２にも採用されている。
【０００６】ＴＯＣ測定の他の例として、光触媒として
ＴｉＯ2を用いて酸性試料水に紫外線を照射し、試料水
中のＴＯＣを光酸化によりＣＯ2に変換し、試料水のイ
オン伝導度の増加を測定する方法が提案されている（米
国特許第5,244,811号）。
ＴｉＯ2を用いて酸性試料水に紫外線を照射し、試料水
中のＴＯＣを光酸化によりＣＯ2に変換し、試料水のイ
オン伝導度の増加を測定する方法が提案されている（米
国特許第5,244,811号）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】公定法での酸化剤によ
る酸化やオゾン酸化では、窒素化合物の酸化をアルカリ
性下で行ない、リン化合物の酸化を中性下又は酸性下で
行なうというように、酸化の際のｐＨ条件が異なるた
め、試料水中のＴＮとＴＰを同時に分解することができ
ず、そのためＴＮ測定とＴＰ測定を１台の装置にまとめ
るのが困難であった。また、酸化剤による酸化方法では
水の沸点以上の１２０℃というような高温に加熱するた
め、耐圧構造の反応釜を必要とし、酸化装置の構造や操
作が複雑になり、高価格になる問題がある。酸化剤は消
耗するため頻繁に補充しなければならず、ランニングコ
ストが高くなる問題もある。
る酸化やオゾン酸化では、窒素化合物の酸化をアルカリ
性下で行ない、リン化合物の酸化を中性下又は酸性下で
行なうというように、酸化の際のｐＨ条件が異なるた
め、試料水中のＴＮとＴＰを同時に分解することができ
ず、そのためＴＮ測定とＴＰ測定を１台の装置にまとめ
るのが困難であった。また、酸化剤による酸化方法では
水の沸点以上の１２０℃というような高温に加熱するた
め、耐圧構造の反応釜を必要とし、酸化装置の構造や操
作が複雑になり、高価格になる問題がある。酸化剤は消
耗するため頻繁に補充しなければならず、ランニングコ
ストが高くなる問題もある。
【０００８】触媒を用いて窒素化合物を酸化する方法
は、５００℃以上の高温で行なう高温炉を必要とするた
め、装置構造が複雑になるだけでなく、高温触媒の使用
は保守の面から不向きであり、従来から敬遠されてき
た。また、この手法ではＴＰの測定はできない。
は、５００℃以上の高温で行なう高温炉を必要とするた
め、装置構造が複雑になるだけでなく、高温触媒の使用
は保守の面から不向きであり、従来から敬遠されてき
た。また、この手法ではＴＰの測定はできない。
【０００９】オゾン酸化法については、公定法と同じく
ＴＰとＴＮの酸化条件が異なる（ＴＮ：アルカリ性、Ｔ
Ｐ：酸性）という問題があった。米国特許第5,244,811
号の方法は、ＴＯＣ測定だけを対象にしたものであり、
ＴＮやＴＰの測定については触ておらず、ＴＮ，ＴＰの
分析条件とは類似性がない。
ＴＰとＴＮの酸化条件が異なる（ＴＮ：アルカリ性、Ｔ
Ｐ：酸性）という問題があった。米国特許第5,244,811
号の方法は、ＴＯＣ測定だけを対象にしたものであり、
ＴＮやＴＰの測定については触ておらず、ＴＮ，ＴＰの
分析条件とは類似性がない。
【００１０】本発明者の一人である田原は、試料水中の
ＴＮとＴＰを共通に測定できるようにするために、試料
水を５０〜１００℃に加温し、光触媒の存在下でその試
料水に紫外線を照射してＴＮとＴＰを同時に酸化する方
法を提案している（特開平７−１５１６８８号参照）。
そこでは試料水に照射する紫外線の種類は１種類であっ
た。
ＴＮとＴＰを共通に測定できるようにするために、試料
水を５０〜１００℃に加温し、光触媒の存在下でその試
料水に紫外線を照射してＴＮとＴＰを同時に酸化する方
法を提案している（特開平７−１５１６８８号参照）。
そこでは試料水に照射する紫外線の種類は１種類であっ
た。
【００１１】本発明は試料水中のＴＮ、ＴＰ及びＴＯＣ
なども加えた各種化合物を共通に測定でき、長時間連続
して測定できるようにするとともに、各種化合物の酸化
効率を向上させることを目的とするものである。
なども加えた各種化合物を共通に測定でき、長時間連続
して測定できるようにするとともに、各種化合物の酸化
効率を向上させることを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は次の工程（Ａ）
と（Ｂ）を含んで水中化合物を分析する分析方法であ
る。（Ａ）光触媒の存在下で空気又は酸素を供給しなが
ら、試料水に波長域の異なる２種類の紫外線を照射し分
析対象成分を酸化する工程、及び（Ｂ）酸化された試料
水中の１又は２以上の分析対象成分をそれぞれの測定方
法で測定する工程。分析しようとする水中化合物の一例
は窒素化合物とリン化合物であり、硝酸イオンは酸化さ
れた試料水の硝酸イオンを吸光光度法により測定し、リ
ン酸イオンは酸化された試料水にリン酸イオンと選択的
に反応する発色剤を添加し、その発色液を吸光光度法に
より測定する。
と（Ｂ）を含んで水中化合物を分析する分析方法であ
る。（Ａ）光触媒の存在下で空気又は酸素を供給しなが
ら、試料水に波長域の異なる２種類の紫外線を照射し分
析対象成分を酸化する工程、及び（Ｂ）酸化された試料
水中の１又は２以上の分析対象成分をそれぞれの測定方
法で測定する工程。分析しようとする水中化合物の一例
は窒素化合物とリン化合物であり、硝酸イオンは酸化さ
れた試料水の硝酸イオンを吸光光度法により測定し、リ
ン酸イオンは酸化された試料水にリン酸イオンと選択的
に反応する発色剤を添加し、その発色液を吸光光度法に
より測定する。
【００１３】分析しようとする水中化合物として、さら
に有機態炭素も含めることができる。その場合、有機態
炭素は、酸化された試料水の電気伝導度増加又は発生二
酸化炭素濃度を測定することにより測定することができ
る。光触媒としてはＴｉＯ2が好ましく、波長域の異な
る２種類の紫外線はブラックライトから発生する３００
〜４００ｎｍの紫外線と低圧水銀灯から発生する１８５
ｎｍ及び２５４ｎｍの紫外線を用いるのが好ましい。
に有機態炭素も含めることができる。その場合、有機態
炭素は、酸化された試料水の電気伝導度増加又は発生二
酸化炭素濃度を測定することにより測定することができ
る。光触媒としてはＴｉＯ2が好ましく、波長域の異な
る２種類の紫外線はブラックライトから発生する３００
〜４００ｎｍの紫外線と低圧水銀灯から発生する１８５
ｎｍ及び２５４ｎｍの紫外線を用いるのが好ましい。
【００１４】
【実施例】図１は本発明が適用される分析装置の全体を
概略的に表わしたものである。試料水はポンプ２によっ
て調整槽４の下部から連続して供給され、調整槽４の上
部からオーバーフローして排出される。調整槽４の試料
水は、その底部に設けられたバルブ６を通して光化学反
応部８へ供給される。光化学反応部８にはその下部から
清浄空気が供給されて酸化と撹拌を行なうようになって
いる。光化学反応部８にはｐＨ調整液が添加され、光触
媒としてＴｉＯ2粉末が添加される。光化学反応部８の
下部には更に酸化反応後の試料水を取り出す取出し口が
設けられ、その取出し口には濾過装置１２を経て吸光光
度部１４へ試料水を送るバルブ１０と、排水用のバルブ
１６とが設けられている。また光化学反応部８の底部に
は試料水排水後の反応容器を洗浄する洗浄水を供給する
流路がバルブ１８を介して設けられている。吸光光度部
１４にはＴＯＣを測定するためのイオン伝導度計測部１
６と、窒素濃度とリン濃度を光学的に測定する光学系
（図３で詳しく説明する）が設けられている。
概略的に表わしたものである。試料水はポンプ２によっ
て調整槽４の下部から連続して供給され、調整槽４の上
部からオーバーフローして排出される。調整槽４の試料
水は、その底部に設けられたバルブ６を通して光化学反
応部８へ供給される。光化学反応部８にはその下部から
清浄空気が供給されて酸化と撹拌を行なうようになって
いる。光化学反応部８にはｐＨ調整液が添加され、光触
媒としてＴｉＯ2粉末が添加される。光化学反応部８の
下部には更に酸化反応後の試料水を取り出す取出し口が
設けられ、その取出し口には濾過装置１２を経て吸光光
度部１４へ試料水を送るバルブ１０と、排水用のバルブ
１６とが設けられている。また光化学反応部８の底部に
は試料水排水後の反応容器を洗浄する洗浄水を供給する
流路がバルブ１８を介して設けられている。吸光光度部
１４にはＴＯＣを測定するためのイオン伝導度計測部１
６と、窒素濃度とリン濃度を光学的に測定する光学系
（図３で詳しく説明する）が設けられている。
【００１５】光化学反応部の詳細を図２により説明す
る。反応管は底をもつ円筒状内部反応管２０とその外側
に設けられた底をもつ円筒状外部反応管２２とからなる
二重槽構造になっている。外部反応管２２は内径２８ｍ
ｍ、外形３２ｍｍ、深さ２００ｍｍのパイレックスガラ
ス製であり、内部反応管２０は内径２０ｍｍ、外形２３
ｍｍ、深さ２００ｍｍの石英製である。内部反応管２０
の内側に低圧水銀灯２４（出力約１０ｗ）が１本、外部
反応管２２の外側にブラックライト２６（出力約１０
ｗ）が複数本設置されている。内部反応管２０と外部反
応管２２の間は試料水と光触媒が混在する反応部２５で
あり、試料水は約１００ｍｌが採取されて注入される。
光触媒は粉末状であり、試料水１００ｇに対して約０．
１ｇの割で添加される。
る。反応管は底をもつ円筒状内部反応管２０とその外側
に設けられた底をもつ円筒状外部反応管２２とからなる
二重槽構造になっている。外部反応管２２は内径２８ｍ
ｍ、外形３２ｍｍ、深さ２００ｍｍのパイレックスガラ
ス製であり、内部反応管２０は内径２０ｍｍ、外形２３
ｍｍ、深さ２００ｍｍの石英製である。内部反応管２０
の内側に低圧水銀灯２４（出力約１０ｗ）が１本、外部
反応管２２の外側にブラックライト２６（出力約１０
ｗ）が複数本設置されている。内部反応管２０と外部反
応管２２の間は試料水と光触媒が混在する反応部２５で
あり、試料水は約１００ｍｌが採取されて注入される。
光触媒は粉末状であり、試料水１００ｇに対して約０．
１ｇの割で添加される。
【００１６】光照射されている反応中に、光化学反応部
の底部から、酸素の供給と試料水の撹拌をかねて清浄空
気が約２００ｍｌ／分の流量で供給される。反応後の試
料水は濾過装置１２で濾過されて光触媒から分離され、
その濾過液は吸光光度部の測定セルに移送され、光学的
な測定とイオン伝導度測定に供される。
の底部から、酸素の供給と試料水の撹拌をかねて清浄空
気が約２００ｍｌ／分の流量で供給される。反応後の試
料水は濾過装置１２で濾過されて光触媒から分離され、
その濾過液は吸光光度部の測定セルに移送され、光学的
な測定とイオン伝導度測定に供される。
【００１７】図３により吸光光度部を詳細に説明する。
測定セル３０は光化学反応部から送られてきた試料水を
バルブ３１を経て流通させることができるとともに、光
源３２からの紫外から近赤外に及ぶ領域の光を透過させ
るために石英ガラス製の透過窓を備えている。測定セル
３０にはさらに、ＴＯＣ測定のために、セル中の試料水
の電気伝導度を測定する一対の電極が設けられ、図１に
示されたイオン伝導度計測部１６に接続されている。３
３は測定終了後の試料水や洗浄水を排水するバルブであ
る。
測定セル３０は光化学反応部から送られてきた試料水を
バルブ３１を経て流通させることができるとともに、光
源３２からの紫外から近赤外に及ぶ領域の光を透過させ
るために石英ガラス製の透過窓を備えている。測定セル
３０にはさらに、ＴＯＣ測定のために、セル中の試料水
の電気伝導度を測定する一対の電極が設けられ、図１に
示されたイオン伝導度計測部１６に接続されている。３
３は測定終了後の試料水や洗浄水を排水するバルブであ
る。
【００１８】光源３２としては紫外から近赤外に及ぶ領
域の光を発光して長寿命なキセノンフラッシュランプが
好ましい。３４は光源３２の電源である。測定セル３０
の光路長は１０ｍｍで、上部に発色剤入口が設けられ、
ＴＮ測定後でＴＰ測定前にペリスタリックポンプ３６で
発色剤３８，４０がタンクから測定セル３０に移送され
て添加される。発色剤３８，４０はリン酸イオンと反応
して発色するものであり、具体的にはＪＩＳＫ０１０２
に採用されている発色剤３８はモリブデン酸アンモニウ
ム溶液、４０はＬ−アスコルビン酸溶液である。
域の光を発光して長寿命なキセノンフラッシュランプが
好ましい。３４は光源３２の電源である。測定セル３０
の光路長は１０ｍｍで、上部に発色剤入口が設けられ、
ＴＮ測定後でＴＰ測定前にペリスタリックポンプ３６で
発色剤３８，４０がタンクから測定セル３０に移送され
て添加される。発色剤３８，４０はリン酸イオンと反応
して発色するものであり、具体的にはＪＩＳＫ０１０２
に採用されている発色剤３８はモリブデン酸アンモニウ
ム溶液、４０はＬ−アスコルビン酸溶液である。
【００１９】測定セル透過光は透過光路上に配置された
集光レンズ４２でハーフミラー４４上に集光され、ハー
フミラー４４によって分波される。ハーフミラー４４は
透過光が２５０ｎｍ未満の波長、反射光が２５０ｎｍ以
上の波長となるように波長特性が設定されたものを用
い、透過光がＴＮ測定用、反射光がＴＰ測定用となる。
集光レンズ４２とハーフミラー４４の光路上には校正フ
ィルタ４６が配置されている。
集光レンズ４２でハーフミラー４４上に集光され、ハー
フミラー４４によって分波される。ハーフミラー４４は
透過光が２５０ｎｍ未満の波長、反射光が２５０ｎｍ以
上の波長となるように波長特性が設定されたものを用
い、透過光がＴＮ測定用、反射光がＴＰ測定用となる。
集光レンズ４２とハーフミラー４４の光路上には校正フ
ィルタ４６が配置されている。
【００２０】ハーフミラー４４の透過光路上には干渉フ
ィルタ４８、集光レンズ５２及び光センサ５６が配置さ
れ、ハーフミラー４４の反射光路上には干渉フィルタ５
０、集光レンズ５４及び光センサ５８が配置されてい
る。光センサ５６，５８としてはシリコンフォトダイオ
ードが適する。透過光側の干渉フィルタ４８は２２０ｎ
ｍ、反射光側の干渉フィルタ５０は８８０ｎｍに透過ピ
ークを有する。シリコンフォトダイオードの光センサ５
６，５８は２００〜１０００ｎｍの波長に感度を有する
特性のものを選択する。
ィルタ４８、集光レンズ５２及び光センサ５６が配置さ
れ、ハーフミラー４４の反射光路上には干渉フィルタ５
０、集光レンズ５４及び光センサ５８が配置されてい
る。光センサ５６，５８としてはシリコンフォトダイオ
ードが適する。透過光側の干渉フィルタ４８は２２０ｎ
ｍ、反射光側の干渉フィルタ５０は８８０ｎｍに透過ピ
ークを有する。シリコンフォトダイオードの光センサ５
６，５８は２００〜１０００ｎｍの波長に感度を有する
特性のものを選択する。
【００２１】光センサ５６，５８で検出された信号は、
前処理部６０を経て演算部６２へ取り込まれる。前処理
部６０では差動増幅と対数増幅がなされ、演算部６２で
窒素化合物とリン化合物の濃度が算出され、表示部６４
へ表示される。
前処理部６０を経て演算部６２へ取り込まれる。前処理
部６０では差動増幅と対数増幅がなされ、演算部６２で
窒素化合物とリン化合物の濃度が算出され、表示部６４
へ表示される。
【００２２】図４を参照して窒素濃度、リン濃度及びＴ
ＯＣを測定する手順を説明する。試料水は調整槽４から
光化学反応部８の反応管内に約１００ｍｌ採取され、１
Ｍ−ＮａＯＨ溶液が約１ｍｌ添加されて試料水はｐＨ約
１１に調整される。その試料水に光触媒としてアナター
ス型ＴｉＯ2粉末が試料水１００ｇ当り約０．１ｇの割
で添加される。光化学反応部８の反応管の下部から試料
水中に常に清浄な空気が約２００ｍｌ／分の割で吹き込
まれる。ブラックライトと低圧水銀灯が点灯されて、約
４０分間光酸化反応が行なわれた後、試料水は濾過され
て測定セルに移送される。
ＯＣを測定する手順を説明する。試料水は調整槽４から
光化学反応部８の反応管内に約１００ｍｌ採取され、１
Ｍ−ＮａＯＨ溶液が約１ｍｌ添加されて試料水はｐＨ約
１１に調整される。その試料水に光触媒としてアナター
ス型ＴｉＯ2粉末が試料水１００ｇ当り約０．１ｇの割
で添加される。光化学反応部８の反応管の下部から試料
水中に常に清浄な空気が約２００ｍｌ／分の割で吹き込
まれる。ブラックライトと低圧水銀灯が点灯されて、約
４０分間光酸化反応が行なわれた後、試料水は濾過され
て測定セルに移送される。
【００２３】測定セルではまずイオン伝導度が測定され
てＴＯＣが求められる。次に、測定セルに酸を注入して
ｐＨを約２に調製し、吸光光度法により２２０ｎｍでの
吸光度が測定されてＴＮが求められる。その後、試料水
に公程法と同なじく、発色剤としてモリブデン酸アンモ
ニウム溶液とＬ−アスコルビン酸溶液が添加され、十分
発色させるために約１０分間放置した後に吸光光度法に
より８８０ｎｍでの吸光度が測定され、ＴＰが求められ
る。
てＴＯＣが求められる。次に、測定セルに酸を注入して
ｐＨを約２に調製し、吸光光度法により２２０ｎｍでの
吸光度が測定されてＴＮが求められる。その後、試料水
に公程法と同なじく、発色剤としてモリブデン酸アンモ
ニウム溶液とＬ−アスコルビン酸溶液が添加され、十分
発色させるために約１０分間放置した後に吸光光度法に
より８８０ｎｍでの吸光度が測定され、ＴＰが求められ
る。
【００２４】測定セル３０に残った試料水は、測定後、
バルブ３３を経て測定セル３０から排出される。その
後、光化学反応部の反応管から配管を経て測定セル３０
に洗浄水が流され、バルブ３３から排出されてそれら各
部が洗浄される。ＴＯＣの測定には、この例で説明した
イオン伝導度の測定に代えて、発生したＣＯ2を赤外線
吸収法により測定してもよい。
バルブ３３を経て測定セル３０から排出される。その
後、光化学反応部の反応管から配管を経て測定セル３０
に洗浄水が流され、バルブ３３から排出されてそれら各
部が洗浄される。ＴＯＣの測定には、この例で説明した
イオン伝導度の測定に代えて、発生したＣＯ2を赤外線
吸収法により測定してもよい。
【００２５】次に測定結果を示す。光源の組合せを代え
て、実施例と同じ反応時間光化学反応を起こさせて測定
した結果を表１に示す。測定試料は、窒素分が２ppm、
炭素分が100ppmになるように硫酸アンモニウムとC6H12O
6を含む水溶液である。
て、実施例と同じ反応時間光化学反応を起こさせて測定
した結果を表１に示す。測定試料は、窒素分が２ppm、
炭素分が100ppmになるように硫酸アンモニウムとC6H12O
6を含む水溶液である。
【表１】 Ｎ回収率 Ｃの影響 光触媒 光源 2ppmN-(NH4)2SO4 100ppmC-C6H12O6 液性 ── ─────── ──────── ─────── ──── TiO2 低圧水銀灯 ＜80 % 50ppmN相当 沈澱あり TiO2 ブラックライト ＜80 % 0 沈澱なし TiO2 低圧水銀灯+フ゛ラックライト 102 % 0 沈澱なし
【００２６】表１の結果から、光源として低圧水銀灯の
み、又はブラックライトのみを用いた場合には、光化学
反応が十分でなく、窒素回収率が低くなる。また、低圧
水銀灯のみの場合には、共存する炭素の影響が大きく、
しかも沈澱が発生する。しかし、本発明により、光源と
して低圧水銀灯とブラックライトを組み合わせることに
より、このような問題はなくなる。なお、表中で100 %
を越えた数値があるのは測定誤差に基づくものである。
み、又はブラックライトのみを用いた場合には、光化学
反応が十分でなく、窒素回収率が低くなる。また、低圧
水銀灯のみの場合には、共存する炭素の影響が大きく、
しかも沈澱が発生する。しかし、本発明により、光源と
して低圧水銀灯とブラックライトを組み合わせることに
より、このような問題はなくなる。なお、表中で100 %
を越えた数値があるのは測定誤差に基づくものである。
【００２７】種々の窒素化合物について、本発明による
方法と公定法との測定結果の比較を表２に示す。試料中
の窒素分の濃度は何れも２ppmとした。
方法と公定法との測定結果の比較を表２に示す。試料中
の窒素分の濃度は何れも２ppmとした。
【表２】 表２の結果から、本発明の方法は公定法と同等の広い範
囲の窒素化合物を有効に酸化できることが分かる。
囲の窒素化合物を有効に酸化できることが分かる。
【００２８】種々のリン化合物を本発明の方法で測定し
た結果を表３に示す。試料中のリン分の濃度は何れも１
ppmとした。
た結果を表３に示す。試料中のリン分の濃度は何れも１
ppmとした。
【表３】 試料 リン回収率 ───────────────── ────── フェニル燐酸ナトリウム 102 % ホスフィン酸ナトリウム 108 % 臭化メチルトリフェニルホスホニウム 100 % 表３の結果から、本発明の方法は各種のリン化合物を有
効に酸化できることが分かる。
効に酸化できることが分かる。
【００２９】窒素濃度２ppm、リン濃度１ppm、炭素濃度
100ppmになるように調製した試料について、種々の炭素
化合物の影響を調べた結果を表４に示す。
100ppmになるように調製した試料について、種々の炭素
化合物の影響を調べた結果を表４に示す。
【表４】 回収率 試料 Ｎ回収率 Ｐ回収率 ──────── ──── ──── 酢酸ナトリウム 95 % 99 % グルコース 105 % 97 % ラウリルベンゼンスルホン酸ナトリウム 103 % 98 % 表４の結果から、本発明の方法は炭素源となる広い範囲
の有機化合物に対して干渉を受けないことが分かる。
の有機化合物に対して干渉を受けないことが分かる。
【００３０】炭素濃度100ppmになるように調製した試料
について、本発明の方法で酸化し、接触燃焼法によりＴ
ＯＣ測定を行なった結果を表５に示す。
について、本発明の方法で酸化し、接触燃焼法によりＴ
ＯＣ測定を行なった結果を表５に示す。
【表５】 表５の結果から、本発明の方法はＴＯＣ測定にも有効で
あることが分かる。
あることが分かる。
【００３１】
【発明の効果】本発明では光触媒の存在下で空気又は酸
素を供給しながら、試料水に波長域の異なる２種類の紫
外線を照射して、試料水中の被測定化合物を酸化するよ
うにしたので、窒素化合物、リン化合物、有機態炭素の
何れに対しても同じ条件で酸化することができる。その
結果、窒素化合物、リン化合物、有機態炭素の各種化合
物を共通に測定でき、長時間連続して測定できるように
なるとともに、各種化合物の酸化効率を向上させること
ができる。
素を供給しながら、試料水に波長域の異なる２種類の紫
外線を照射して、試料水中の被測定化合物を酸化するよ
うにしたので、窒素化合物、リン化合物、有機態炭素の
何れに対しても同じ条件で酸化することができる。その
結果、窒素化合物、リン化合物、有機態炭素の各種化合
物を共通に測定でき、長時間連続して測定できるように
なるとともに、各種化合物の酸化効率を向上させること
ができる。
【図１】本発明が適用される分析装置の全体を概略的に
流路図である。
流路図である。
【図２】同分析装置における光化学反応部を示す概略断
面図である。
面図である。
【図３】同分析装置における吸光光度部を示す概略構成
図である。
図である。
【図４】本発明の動作を示すフローチャート図である。
４ 調整槽 ８ 光化学反応部 １２ 濾過装置 １４ 吸光光度部 １６ イオン伝導度計測部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｎ 31/00 Ｇ０１Ｎ 31/00 Ｙ (72)発明者 橋本 和仁 神奈川横浜市栄区飯島町2073番地２号 ニューシティ本郷台Ｄ棟213号 (72)発明者 田原 修 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内 (72)発明者 津田 圭子 京都府京都市中京区西ノ京坊町２−11 島津エス・ディー株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−151688（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−301606（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−311155（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 21/77 G01N 31/00
Claims (4)
- 【請求項１】 次の工程（Ａ）と（Ｂ）を含んで水中化
合物を分析する分析方法。 （Ａ）光触媒の存在下で空気又は酸素を供給しながら、
試料水に波長域の異なる２種類の紫外線を照射し分析対
象成分を酸化する工程、 （Ｂ）酸化された試料水中の１又は２以上の分析対象成
分をそれぞれの測定方法で測定する工程。 - 【請求項２】 次の工程（Ａ）から（Ｃ）を含んで水中
の窒素化合物とリン化合物とを分析する分析方法。 （Ａ）光触媒の存在下で空気又は酸素を供給しながら、
試料水に波長域の異なる２種類の紫外線を照射し分析対
象成分を酸化する工程、 （Ｂ）酸化された試料水の硝酸イオンを吸光光度法によ
り測定する工程、 （Ｃ）酸化された試料水にリン酸イオンと選択的に反応
する発色剤を添加し、その発色液を吸光光度法により測
定する工程。 - 【請求項３】 次の工程（Ａ）から（Ｄ）を含んで水中
の窒素化合物、リン化合物及び有機炭素を分析する分析
方法。 （Ａ）光触媒の存在下で空気又は酸素を供給しながら、
試料水に波長域の異なる２種類の紫外線を照射し分析対
象成分を酸化する工程、 （Ｂ）酸化された試料水の硝酸イオンを吸光光度法によ
り測定する工程、 （Ｃ）酸化された試料水にリン酸イオンと選択的に反応
する発色剤を添加し、その発色液を吸光光度法により測
定する工程、 （Ｄ）酸化された試料水の電気伝導度増加又は発生二酸
化炭素濃度を測定する工程。 - 【請求項４】 光触媒がＴｉＯ2であり、波長域の異な
る２種類の紫外線はブラックライトから発生する３００
〜４００ｎｍの紫外線と低圧水銀灯から発生する１８５
ｎｍ及び２５４ｎｍの紫外線である請求項１，２又は３
に記載の分析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31358095A JP2882516B2 (ja) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 水中化合物の分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31358095A JP2882516B2 (ja) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 水中化合物の分析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09127005A JPH09127005A (ja) | 1997-05-16 |
| JP2882516B2 true JP2882516B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=18043027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31358095A Expired - Fee Related JP2882516B2 (ja) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 水中化合物の分析方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2882516B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103439448A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-12-11 | 闽南师范大学 | 一种快速分离、测定水中有机磷农药的方法 |
| KR102087642B1 (ko) * | 2019-03-13 | 2020-03-11 | 이엠씨 주식회사 | 시료 및 가스 공급을 자동화한 총 유기탄소 측정 장치. |
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| FR2909447B1 (fr) * | 2006-12-01 | 2009-07-31 | Millipore Corp | Dispositif de mesure de conductivite, sa fabrication et son utilisation |
| US8505382B2 (en) | 2011-02-10 | 2013-08-13 | Ut-Battelle, Llc | Nonlinear nanomechanical oscillators for ultrasensitive inertial detection |
| DE102016005604A1 (de) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | Elementar Analysensysteme Gmbh | Verfahren zur Bestimmung des TOC in einer flüssigen Probe und Bestimmung des TN und/oder des TP sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens |
| KR102227405B1 (ko) * | 2019-07-05 | 2021-03-15 | 한국생산기술연구원 | 총 유기탄소 분석 소자, 총 유기탄소 분석 장치 및 총 유기탄소 분석 방법 |
| KR102216557B1 (ko) * | 2020-08-25 | 2021-02-17 | (주)휴마스 | 동시 산화를 이용한 총유기탄소, 총질소 및 총인 멀티측정 방법 및 장치 |
-
1995
- 1995-11-06 JP JP31358095A patent/JP2882516B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103439448A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-12-11 | 闽南师范大学 | 一种快速分离、测定水中有机磷农药的方法 |
| CN103439448B (zh) * | 2013-07-25 | 2015-07-15 | 闽南师范大学 | 一种快速分离、测定水中有机磷农药的方法 |
| KR102087642B1 (ko) * | 2019-03-13 | 2020-03-11 | 이엠씨 주식회사 | 시료 및 가스 공급을 자동화한 총 유기탄소 측정 장치. |
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| JPH09127005A (ja) | 1997-05-16 |
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