JP4691266B2

JP4691266B2 - Total nitrogen and / or total phosphorus measuring device

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Publication number: JP4691266B2
Application number: JP2001119985A
Authority: JP
Inventors: 壽紀山田; 二郎坂井; 昇石藤
Original assignee: Horiba Ltd
Current assignee: Horiba Ltd
Priority date: 2001-04-18
Filing date: 2001-04-18
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2021-04-18
Also published as: JP2002311011A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全窒素および／または全りん測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の全窒素測定装置として、サンプルにアルカリ性試薬を添加してアルカリ性にし、このアルカリ性となったサンプルを紫外線照射によって酸化分解した後、サンプルに酸性試薬を添加して酸性とした状態で吸光測定を行うものがある。
【０００３】
また、従来の全りん測定装置としては、サンプルに酸化剤を添加して、紫外線照射によって酸化分解した後、還元剤と発色剤を添加して吸光測定を行うものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の構成からなる従来の全窒素測定装置および全りん測定装置のいずれにおいても、サンプルを紫外線照射によって酸化分解するための分解部を構成するセルと、サンプルの吸光測定を行うための測定部を構成するセルとが別に設けられていたため、装置全体の構成が複雑となるとともに大型化し、また、電磁弁などの構成部品の点数が多くなるため、装置の信頼性が低下することにもなっていた。さらに、前記分解部から測定部までサンプルを送る必要があったことから、サンプルおよび試薬などの消費量が多くなり、ひいてはランニングコストの上昇が生じることにもなっていた。
【０００５】
本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、装置全体の構成がシンプルかつコンパクトとなり、また、信頼性を上昇させることができ、さらに、サンプルおよび試薬などの消費量を減らすことができる全窒素および／または全りん測定装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の全窒素および／または全りん測定装置は、測定用光源およびこの測定用光源からの光を検出するための検出器が光透過性の材料からなるセルを挟む位置に設けられているとともに、前記セルに紫外線を照射する紫外線ランプが設けられており、前記セルを分解用と測定用とに兼用させている一方、前記測定用光源から前記セルを経て前記検出器に至る光を妨げない位置に加熱手段を有する全窒素および／または全りん測定装置であって、
前記セルの被照射部を囲む形状のブロックを設け、このブロックの内側または外側に前記加熱手段を設けるとともに、前記紫外線ランプをこのブロック内に設けてあることを特徴としている（請求項１）。
【０００７】
上記の構成により、装置全体の構成がシンプルかつコンパクトとなり、また、信頼性を上昇させることができ、さらに、サンプルおよび試薬などの消費量を減らすことができる全窒素および／または全りん測定装置を提供することが可能となる。
そして、本発明では、前記セルの前記被照射部よりも下部に開閉弁を設けるのが好ましい（請求項２）。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を、図を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第一実施例に係る全窒素測定装置Ｄの構成を概略的に示す説明図である。
全窒素測定装置Ｄは、サンプルＳ中の全窒素の濃度を測定するためのものであり、サンプルＳの供給部１と、ブランク水を収容するタンク２と、前記供給部１からのサンプルＳおよび前記タンク２からのブランク水がそれぞれ第一計量部３を介して供給される希釈槽４と、この希釈槽４内のサンプルＳが第二計量部５を介して供給されるとともに、３つの試薬供給路６，７，８からの試薬が供給されるセル９と、このセル９内に供給された流体（サンプルＳ，ブランク水，試薬など）および前記希釈槽４内に供給された流体（サンプルＳ，ブランク水など）を排出（排水または廃液）するための排出流路１０とを有している。
【０００９】
前記第一計量部３は、前記供給部１から導入されるサンプルＳを、計量して所定量とした後に前記希釈槽４へと送るとともに、前記タンク２から導入されるブランク水を、計量して所定量とした後に前記希釈槽４へと送るためのものである。
【００１０】
前記希釈槽４は、前記サンプルＳをブランク水によって所定倍に希釈するためのものであり、第一計量部３において所定量となったサンプルＳおよびブランク水が供給される。そして、前記希釈槽３の下流側には、所定倍に希釈されたサンプルＳを前記第二計量部５に送るための希釈サンプル供給路４ａのほかに、希釈槽４内のサンプルＳおよびブランク水を前記排出流路１０へと導くための導出流路４ｂが接続されている。なお、前記サンプルＳの濃度が充分低い場合には、希釈槽４におけるサンプルＳの希釈は行われず、供給部１からのサンプルＳは、そのまま第二計量部５を経てセル９へと送られることになる。
【００１１】
前記第二計量部５は、前記希釈槽４から導入される希釈されたサンプルＳを、計量して所定量とした後にセル９へと送るためのものである。
【００１２】
前記試薬供給路６は、酸化試薬としてのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液をセル９に供給するためのものであり、その上流側には、ペルオキソ二硫酸カリウム水溶液を収容した試薬タンク６ａが接続されている。
【００１３】
前記試薬供給路７は、アルカリ試薬としての水酸化ナトリウム水溶液をセル９に供給するためのものであり、その上流側には、水酸化ナトリウム水溶液を収容した試薬タンク７ａが接続されている。
【００１４】
前記試薬供給路８は、酸性試薬としての塩酸溶液をセル９に供給するためのものであり、その上流側には、塩酸溶液（あるいは硫酸溶液でもよい）を収容した試薬タンク８ａが接続されている。
【００１５】
また、各試薬供給路６，７，８の途中には、試薬計量部１１が設けられており、この試薬計量部１１によって、各試薬タンク６ａ，７ａ，８ａからの試薬は、計量されて所定量となった後にセル９へと送られることになる。
【００１６】
図２は、前記セル９の構成を概略的に示す説明図、図３（Ａ）および（Ｂ）は、前記セル９の構成を概略的に示す斜視図および平面図である。
測定用光源１２およびこの測定用光源１２からの光を検出するための検出器１３が光透過性の材料からなるセル９を挟む位置に設けられているとともに、前記セル９に紫外線を照射する紫外線ランプ１４および前記セル９内を加熱するための加熱手段１５が設けられており、前記セル９がサンプルＳを分解するための分解用とサンプルＳの測定を行うための測定用とに兼用させてある。
【００１７】
前記セル９は、例えば、石英またはパイレックスからなり、セル９内のサンプルＳに測定用光源１２からの光および紫外線ランプ１４からの光を照射するための被照射部９ａと、この被照射部９ａの上側に連設され、前記第二計量部５からの配管や前記試薬供給路６，７，８が接続される接続部９ｂと、前記被照射部９ａの下側に連設される小径部９ｃとを有している。
【００１８】
前記セル９の被照射部９ａにおいて、前記測定用光源１２に対向する面および検出器１３に対向する面は、ほぼ平らにかつ互いに平行となるように形成されており、測定用光源１２から検出器１３までの光路がセル９の側壁によって妨げられないようになっている。なお、本実施例では、前記被照射部９ａの横断面は、ほぼ角筒形状となっている。
【００１９】
前記セル９の接続部９ｂは、その横断面が、前記被照射部９ａの横断面よりも大きくなるように構成されており、また、前記第二計量部５からの配管や前記試薬供給路６，７，８を接続しやすい形状（例えば、円筒形状）となっている。
【００２０】
前記セル９の小径部９ｃの下側には、開閉弁（図示せず）が設けられており、この開閉弁を開けて、前記被照射部９ａ内の液体を被照射部９ａ内から導出できるように構成されている。そして、一度被照射部９ａ内から導出した液体を押し上げて、前記開閉弁を閉めれば、前記液体を被照射部９ａ内に戻すことができるのであり、前記被照射部９ａ内の液体のこのように内外に移動させるという作業を繰り返すことによって、前記液体を攪拌することができるのである。
【００２１】
前記測定用光源１２は、例えば、パルス点灯型のキセノンランプからなり、この測定用光源１２とセル９との間には、干渉フィルタ（図示せず）が配置され、測定用光源１２からの光が所定の波長を有する紫外線（例えば、波長２２０ｎｍの紫外線）となってセル９に照射されるのである。
【００２２】
前記検出器１３は、例えば、半導体検出器よりなる紫外線検出器である。
【００２３】
前記紫外線ランプ１４は、例えば、所定の波長を有する紫外線（例えば、１８５ｎｍの波長を有する紫外線および／または２５４ｎｍの波長を有する紫外線）を照射するための冷陰極型低圧水銀ランプからなり、前記セル９内に供給されたサンプルＳに対して冷陰極型低圧水銀ランプからの紫外線を照射して、サンプルＳに含まれる窒素化合物を全て硝酸イオンに変換するためのものである。なお、紫外線ランプ１４は冷陰極型低圧水銀ランプに限るものではなく、例えば、熱陰極型の低圧水銀ランプなど他のランプとしてもよい。
【００２４】
また、前記紫外線ランプ１４は、前記測定用光源１２からセル９を経て検出器１３に至る光を妨げない位置に単数または複数設けられている。例えば、二つの紫外線ランプ１４，１４がセル９を挟む位置に設けられるようにし、二つの紫外線ランプ１４，１４を結ぶ線と、測定用光源１２および検出器１３を結ぶ線とがほぼ直交するように構成されている。
【００２５】
前記加熱手段１５は、例えば、２枚のシール型ヒータからなり、２枚のシール型ヒータを合わせた容量が１１．５Ｗとなっている。そして、加熱手段１５は、前記セル９を適した温度（例えば、６０℃）に保温するのに適しており、かつ前記測定用光源１２からセル９を経て検出器１３に至る光を妨げない位置に設けられている。そして、前記セル９の被照射部９ａを囲むようなほぼ直方体形状のブロック１６を設けている。そして、このブロック１６の内側または外側に前記加熱手段１５を設けている。さらに、前記ブロック１６が前記測定用光源１２からセル９を経て検出器１３に至る光を妨げないように、例えば、紫外線透過性のセル窓（図示せず）などを設けるようにすればよい。また、前記紫外線ランプ１４はこのブロック１６内に設けられている。
【００２６】
次に、上記の構成からなる全窒素測定装置Ｄの動作について説明する。
まず、前記供給部１からのサンプルＳは、第一計量部３において計量され、所定量のサンプルＳが希釈槽４に送られる。
【００２７】
ここで、前記サンプルＳを希釈する必要がある場合には、タンク２からのブランク水が第一計量部３において計量された後、所定量のブランク水が希釈槽４へと送られる。なお、サンプルＳが充分低い濃度である場合には、ブランク水の希釈槽４への供給は行われない。
【００２８】
上記のように希釈槽４内において希釈され、適宜の濃度となったサンプルＳは、第二計量部５において計量され、所定量のサンプルＳがセル９へと送られる。
【００２９】
そして、前記試薬供給路６，７から、酸化試薬としてのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液およびアルカリ試薬としての水酸化ナトリウム水溶液がセル９内に供給され、セル９内のサンプルＳと混合されることになる。このとき、前記サンプルＳ中にＦｅなどの重金属のイオンが含まれていると、これが水酸化ナトリウム水溶液と反応して、重金属水酸化物が生ずる。
【００３０】
その後、加熱手段１５によって６０℃に保たれたセル９内に、前記紫外線ランプ１４，１４から紫外線が例えば約１５分間照射される。この紫外線照射により、サンプルＳ中に含まれる窒素化合物が硝酸イオンに酸化される。
【００３１】
前記紫外線照射によって酸化分解されたサンプルＳを、一度セル９の被照射部９ａから小径部９ｃの下側へと導出し、このときに、図示しないフィルタにサンプルＳを通すことによって、前記重金属水酸化物を除去するようにしてもよい。
【００３２】
上記のように濾過されたサンプルＳは、前記第二計量部５に送られることによって所定量となるように計量されたあと、再びセル９内に供給されるとともに、前記試薬供給路８から酸性試薬としての塩酸溶液（あるいは硫酸溶液でもよい）が添加され、サンプルＳのｐＨが２〜３程度となるように調整される。この場合、サンプルＳが酸性になっても、上述のように重金属水酸化物を除去しておけば、重金属イオンがサンプルＳ中に生ずることがない。
【００３３】
ｐＨが酸性に調整されたサンプルＳは、セル９において、波長２２０ｎｍの紫外吸光度の測定が行われる。そして、図示していない演算処理部において、前記吸光度に基づいて所定の処理が行われ、サンプルＳに含まれる全窒素の濃度を得ることができる。この場合、ダーク補正やゼロ点補正などを併せて行うことにより、より精度の高い結果を得ることができる。
【００３４】
そして、上記のように測定がなされた後、サンプルＳは前記排出流路１０から送りだされる。
【００３５】
上記の構成からなる全窒素測定装置Ｄでは、前記セル９をサンプルＳを分解するための分解用とサンプルＳの測定を行うための測定用とに兼用させてあることから、前記分解と測定とを別々の箇所で行う従来の全窒素測定装置に比べて、装置全体の構成がシンプルかつコンパクトとなり、また、電磁弁などの構成部品の点数が少なくなり、これに伴って信頼性を上昇させることができ、さらに、サンプルＳや試薬などの液送距離を短くできることから、液送に伴うロスが減り、サンプルＳおよび試薬などの消費量を減らすことができ、ひいてはランニングコストの削減を図ることが可能となる。
【００３６】
上記の構成からなる全窒素測定装置Ｄでは、前記試薬供給路６，７がセル９に接続されているが、このような構成に限るものではなく、例えば、試薬供給路６，７が前記希釈槽４に接続されていてもよい。
【００３７】
また、上記の構成からなる全窒素測定装置Ｄにおいて、サンプルＳ中に重金属イオンが含まれていた場合、これをフィルタによって除去してもよいが、このような構成に限るものではなく、例えば、前記酸化試薬としてのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液やアルカリ試薬としての水酸化ナトリウム水溶液の純度が低く、これらに例えば銅などの重金属イオンが混入しているような場合にも、重金属イオンを除去することができる。
【００３８】
図１は、本発明の第二実施例に係る全りん測定装置Ｄ₂の構成を概略的に示す説明図でもある。なお、上記第一実施例に示したものと同一構造の部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
前記全りん測定装置Ｄ₂は、上記第一実施例の全窒素測定装置Ｄに比して、試薬供給路７，８がそれぞれ試薬供給路１７，１８となっている点で異なる。
【００３９】
すなわち、全りん測定装置Ｄ₂は、サンプルＳ中の全りんの濃度を測定するためのものであり、サンプルＳの供給部１と、ブランク水を収容するタンク２と、前記供給部１からのサンプルＳおよび前記タンク２からのブランク水がそれぞれ第一計量部３を介して供給される希釈槽４と、この希釈槽４内のサンプルＳが第二計量部５を介して供給されるとともに、３つの試薬供給路６，１７，１８からの試薬が供給されるセル９と、このセル９内に供給された流体（サンプルＳ，ブランク水，試薬など）および前記希釈槽４内に供給された流体（サンプルＳ，ブランク水など）を排出（排水または廃液）するための排出流路１０とを有している。
【００４０】
前記全りん測定装置Ｄ₂では、上記第一実施例における前記試薬供給路７に代えて、還元試薬としてのＬ−アスコルビン酸水溶液をセル９に供給する試薬供給路１７が採用されており、この試薬供給路１７の上流側に接続される試薬タンク１７ａには、還元試薬としてのＬ−アスコルビン酸水溶液が収容される。
【００４１】
また、前記全りん測定装置Ｄ₂では、上記第一実施例における前記試薬供給路８に代えて、発色用試薬としてのモリブデン酸アンモニウム・酒石酸アンチモニルカリウムの硫酸溶液をセル９に供給するための試薬供給路１８が採用されており、この試薬供給路１８の上流側に接続される試薬タンク１８ａには、発色用試薬としてのモリブデン酸アンモニウム・酒石酸アンチモニルカリウムの硫酸溶液が収容される。
【００４２】
そして、各試薬供給路１７，１８の途中には、試薬計量部１１が設けられており、この試薬計量部１１によって、各試薬タンク１７ａ，１８ａからの試薬は、計量されて所定量となった後にセル９へと送られることになる。
【００４３】
その他の全りん測定装置Ｄ₂の構成は、第一実施例の全窒素測定装置Ｄと同じであることから、その説明を省略する。
【００４４】
次に、前記全りん測定装置Ｄ₂の動作について説明する。
まず、前記供給部１からのサンプルＳは、第一計量部３において計量され、所定量のサンプルＳが希釈槽４に送られる。
【００４５】
ここで、前記サンプルＳを希釈する必要がある場合には、タンク２からのブランク水が第一計量部３において計量された後、所定量のブランク水が希釈槽４へと送られる。なお、サンプルＳが充分低い濃度である場合には、ブランク水の希釈槽４への供給は行われない。
【００４６】
上記のように希釈槽４内において希釈され、適宜の濃度となったサンプルＳは、第二計量部５において計量され、所定量のサンプルＳがセル９へと送られる。
【００４７】
そして、前記試薬供給路６から、酸化試薬としてのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液がセル９内に供給され、セル９内のサンプルＳと混合されることになる。
【００４８】
その後、加熱手段１５によって９５℃に保たれたセル９内に、前記紫外線ランプ１４，１４から紫外線が例えば約３０〜４５分間照射される。この紫外線照射により、サンプルＳ中に含まれるりん化合物がオルトリン酸イオンに変換される。
【００４９】
続いて、前記サンプルＳは、前記第二計量部５に送られることによって所定量となるように計量されたあと、再びセル９内に供給されるとともに、このセル９内には、前記試薬供給路１７，１８から還元試薬としてのＬ−アスコルビン酸水溶液および発色用試薬としてのモリブデン酸アンモニウム・酒石酸アンチモニルカリウムの硫酸溶液が供給される。
【００５０】
そして、前記加熱手段１５の制御によって、セル９内の温度を４０〜６０℃に調整し、セル９内にモリブデン青を発生させ、波長８８０ｎｍの吸光度の測定を行う。次いで、図示していない演算処理部において、前記吸光度に基づいて所定の処理が行われ、サンプルＳに含まれる全りんの濃度を得ることができる。この場合、ダーク補正やゼロ点補正などを併せて行うことにより、より精度の高い結果を得ることができる。
【００５１】
そして、上記のように測定がなされた後、サンプルＳは前記排出流路１０から送りだされる。
【００５２】
なお、上記の構成からなる全りん測定装置Ｄ₂によって得られる効果は、第一実施例の全窒素測定装置Ｄと同じであることから、その説明を省略する。
【００５３】
上記の構成からなる全りん測定装置Ｄ₂では、前記試薬供給路６がセル９に接続されているが、このような構成に限るものではなく、例えば、試薬供給路６が前記希釈槽４に接続されていてもよい。
【００５４】
上記２つの実施例において、前記測定用光源１２または紫外線ランプ１４からセル９に対して照射される光の波長を、例えば干渉フィルタなどを用いて変えることにより、濁度補正やＣＯＤの測定を行うようにしてもよい。例えば、前記測定用光源１２の波長を変えて前記濁度補正を行うには、本来の測定波長である２２０ｎｍにおける測定のほかに、４００〜６００ｎｍの範囲における適宜の波長（例えば、５４６ｎｍ）においても測定を行う所謂２波長測定を行うようにすればよい。
【００５５】
また、紫外線ランプ１４からの紫外線照射によってサンプルＳを酸化分解するときに、セル９内で反射・屈折した紫外線ランプ１４からの紫外線を前記検出器１３によってモニタするようにしておけば、紫外線ランプ１４の劣化を判断することが可能となる。
【００５６】
さらに、上記モニタによって、紫外線ランプ１４からの紫外線照射によるサンプルＳの酸化分解の終了を判断することができるため、酸化分解終了から測定の準備にとりかかるまでの時間のロスを減らすことができ、また、酸化分解が行われている途中のサンプルＳの紫外線の吸光度を測定できるため、その吸光度から、サンプルＳの濃度を導出することが可能となる。
【００５７】
図４は、本発明の第三実施例に係る全窒素・全りん測定装置Ｄ₃の構成を概略的に示す説明図である。なお、上記二つの実施例に示したものと同一構造の部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
全窒素・全りん測定装置Ｄ₃は、サンプルＳ中の全窒素および全りんの濃度を測定するためのものであり、サンプルＳの供給部１と、ブランク水を収容するタンク２と、前記供給部１からのサンプルＳおよび前記タンク２からのブランク水がそれぞれ第一計量部３を介して供給される希釈槽４と、この希釈槽４内のサンプルＳが第二計量部５を介して供給されるとともに、５つの試薬供給路６，７，８，１７，１８からの試薬が供給される二つのセル９Ｎ，９Ｐと、これらのセル９Ｎ，９Ｐ内に供給された流体（サンプルＳ，ブランク水，試薬など）および前記希釈槽４内に供給された流体（サンプルＳ，ブランク水など）を排出（排水または廃液）するための排出流路１０とを有している。なお、図４において、１９は、各試薬供給管６，７，８，１７，１８や第一計量部３，第二計量部５などが接続されるマニホールド、２０は、サンプルＳ，ブランク水，試薬などの液送を行うためのポンプユニットであり、前記マニホールド１９の一端に接続されている。
【００５８】
前記セル９Ｎは、第一実施例の全窒素測定装置Ｄにおけるセル９に相当するものであり、前記セル９Ｎでは、第一実施例に示したサンプルＳ中の全窒素の濃度を測定するための酸化分解および吸光度測定が行われるのである。そのため、セル９Ｎには、試薬供給路６，７，８が接続されている。
【００５９】
前記セル９Ｐは、第二実施例の全りん測定装置Ｄ₂におけるセル９に相当するものであり、前記セル９Ｐでは、第二実施例に示したサンプルＳ中の全りんの濃度を測定するための酸化分解および吸光度測定が行われるのである。そのため、セル９Ｐには、試薬供給路６，１７，１８が接続されている。
【００６０】
また、前記セル９Ｎ，９Ｐは、前記希釈槽４に対して並列に接続されている。
【００６１】
次に、上記の構成からなる全窒素・全りん測定装置Ｄ₃の動作について説明する。
まず、前記供給部１からのサンプルＳは、第一計量部３において計量され、所定量のサンプルＳが希釈槽４に送られる。
【００６２】
ここで、前記サンプルＳを希釈する必要がある場合には、タンク２からのブランク水が第一計量部３において計量された後、所定量のブランク水が希釈槽４へと送られる。なお、サンプルＳが充分低い濃度である場合には、ブランク水の希釈槽４への供給は行われない。
【００６３】
上記のように希釈槽４内において希釈され、適宜の濃度となったサンプルＳは、第二計量部５において計量され、所定量のサンプルＳがセル９Ｎ，９Ｐへとそれぞれ送られる。
【００６４】
そして、所定量のサンプルＳが送られたセル９Ｎには、さらに、前記試薬供給路６，７から、酸化試薬としてのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液およびアルカリ試薬としての水酸化ナトリウム水溶液がセル９Ｎ内に供給され、セル９Ｎ内のサンプルＳと混合されることになる。このとき、前記サンプルＳ中にＦｅなどの重金属のイオンが含まれていると、これが水酸化ナトリウム水溶液と反応して、重金属水酸化物が生ずる。
【００６５】
その後、加熱手段１５によって６０℃に保たれたセル９Ｎ内に、前記紫外線ランプ１４，１４から紫外線が例えば約１５分間照射される。この紫外線照射により、サンプルＳ中に含まれる窒素化合物が硝酸イオンに酸化される。
【００６６】
前記紫外線照射によって酸化分解されたサンプルＳを、一度セル９Ｎの被照射部９ａから小径部９ｃの下側へと導出し、このときに、図示しないフィルタにサンプルＳを通すことによって、前記重金属水酸化物を除去するようにしてもよい。
【００６７】
上記のように濾過されたサンプルＳは、前記第二計量部５に送られることによって所定量となるように計量されたあと、再びセル９Ｎ内に供給されるとともに、前記試薬供給路８から酸性試薬としての塩酸溶液（または硫酸溶液でもよい）が添加され、サンプルＳのｐＨが２〜３程度となるように調整される。この場合、サンプルＳが酸性になっても、上述のように重金属水酸化物を除去しておけば、重金属イオンがサンプルＳ中に生ずることがない。
【００６８】
ｐＨが酸性に調整されたサンプルＳは、セル９Ｎにおいて、波長２２０ｎｍの紫外吸光度の測定が行われる。そして、図示していない演算処理部において、前記吸光度に基づいて所定の処理が行われ、サンプルＳに含まれる全窒素の濃度を得ることができる。この場合、ダーク補正やゼロ点補正などを併せて行うことにより、より精度の高い結果を得ることができる。
【００６９】
そして、上記のように測定がなされた後、サンプルＳは前記排出流路１０から送りだされる。
【００７０】
一方、所定量のサンプルＳが送られたセル９Ｐには、さらに、前記試薬供給路６から、酸化試薬としてのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液がセル９Ｐ内に供給され、セル９Ｐ内のサンプルＳと混合されることになる。
【００７１】
その後、加熱手段１５によって９５℃に保たれたセル９Ｐ内に、前記紫外線ランプ１４，１４から紫外線が例えば約３０〜４５分間照射される。この紫外線照射により、サンプルＳ中に含まれるりん化合物がオルトリン酸イオンに変換される。
【００７２】
続いて、前記サンプルＳは、前記第二計量部５に送られることによって所定量となるように計量されたあと、再びセル９Ｐ内に供給されるとともに、このセル９Ｐ内には、前記試薬供給路１７，１８から還元試薬としてのＬ−アスコルビン酸水溶液および発色用試薬としてのモリブデン酸アンモニウム・酒石酸アンチモニルカリウムの硫酸溶液が供給される。
【００７３】
そして、前記加熱手段１５の制御によって、セル９Ｐ内の温度を４０〜６０℃に調整し、セル９Ｐ内にモリブデン青を発生させ、波長８８０ｎｍの吸光度の測定を行う。次いで、図示していない演算処理部において、前記吸光度に基づいて所定の処理が行われ、サンプルＳに含まれる全りんの濃度を得ることができる。この場合、ダーク補正やゼロ点補正などを併せて行うことにより、より精度の高い結果を得ることができる。
【００７４】
そして、上記のように測定がなされた後、サンプルＳは前記排出流路１０から送りだされる。
【００７５】
上記の構成からなる全窒素・全りん測定装置Ｄ₃によって得られる効果は、上記第一実施例の全窒素測定装置Ｄおよび第二実施例の全りん測定装置Ｄ₂によって得られる効果と同じである。
【００７６】
なお、上記第一、第二実施例に示した構成を、第三実施例に適用してもよいことはもちろんである。
【００７７】
なお、上記３つの実施例では、セル９，９Ｎ，９Ｐに対して、紫外線ランプ１４と加熱手段１５との両方を設けているが、いずれか一方のみを設けるようにしてもよい。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、上記の構成からなる本発明によれば、装置全体の構成がシンプルかつコンパクトとなり、また、信頼性を上昇させることができ、さらに、サンプルおよび試薬などの消費量を減らすことができる全窒素および／または全りん測定装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例に係る全窒素測定装置および第二実施例に係る全りん測定装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図２】本発明の全ての実施例におけるセルの構成を概略的に示す説明図である。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は、前記セルの構成を概略的に示す斜視図および平面図である。
【図４】本発明の第三実施例に係る全窒素・全りん測定装置の構成を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
９…セル、１２…測定用光源、１３…検出器、１４…紫外線ランプ、１５…加熱手段、Ｄ…全窒素測定装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an apparatus for measuring total nitrogen and / or total phosphorus.
[0002]
[Prior art]
  As a conventional total nitrogen measuring device, an alkaline reagent is added to a sample to make it alkaline, and after this alkaline sample is oxidatively decomposed by UV irradiation, an acid reagent is added to the sample to make it acidic. There is something to do.
[0003]
  In addition, as a conventional total phosphorus measuring apparatus, there is an apparatus for performing an absorption measurement by adding an oxidizing agent to a sample and oxidatively decomposing it by ultraviolet irradiation, and then adding a reducing agent and a coloring agent.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in both the conventional total nitrogen measuring apparatus and the total phosphorus measuring apparatus having the above-described configuration, a cell that constitutes a decomposition unit for oxidatively decomposing a sample by ultraviolet irradiation and a measurement for performing an absorption measurement of the sample Since the cell constituting the part is provided separately, the overall configuration of the device is complicated and the size is increased, and the number of components such as a solenoid valve is increased, so that the reliability of the device is reduced. It was. Furthermore, since it was necessary to send the sample from the disassembling unit to the measuring unit, the amount of consumption of the sample and the reagent was increased, resulting in an increase in running cost.
[0005]
  The present invention has been made in consideration of the above-mentioned matters. The purpose of the present invention is to make the configuration of the entire apparatus simple and compact, increase the reliability, and further reduce the consumption of samples and reagents. It is to provide a total nitrogen and / or total phosphorus measuring device that can be reduced.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the total nitrogen and / or total phosphorus measuring apparatus according to the present invention includes a measuring light source and a cell for detecting the light from the measuring light source. An ultraviolet lamp that irradiates the cell with ultraviolet rays is provided at a sandwiched position, and the cell is used both for disassembly and for measurement.On the other hand, a total nitrogen and / or total phosphorus measuring device having heating means at a position that does not interfere with the light from the measurement light source through the cell to the detector,
  A block having a shape surrounding the irradiated portion of the cell is provided, the heating means is provided inside or outside the block, and the ultraviolet lamp is provided in the block.(Claim 1).
[0007]
  With the above configuration, a total nitrogen and / or total phosphorus measuring device that makes the entire device simple and compact, can increase reliability, and can reduce consumption of samples and reagents, etc. It becomes possible to provide.
  And in the present invention,An opening / closing valve is provided below the irradiated portion of the cell.PreferNo(Claim 2).
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
  FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the total nitrogen measuring device D according to the first embodiment of the present invention.
  The total nitrogen measuring device D is for measuring the concentration of total nitrogen in the sample S. The supply unit 1 for the sample S, the tank 2 for storing blank water, the sample S from the supply unit 1 and A dilution tank 4 to which blank water from the tank 2 is supplied via the first measuring unit 3 and a sample S in the dilution tank 4 are supplied via the second measuring unit 5 and three reagents. A cell 9 to which a reagent is supplied from the supply paths 6, 7, and 8, a fluid (sample S, blank water, reagent, etc.) supplied into the cell 9 and a fluid (sample) supplied into the dilution tank 4 S, blank water, etc.) for discharging (drainage or waste liquid).
[0009]
  The first metering unit 3 weighs the sample S introduced from the supply unit 1 to a predetermined amount and then sends it to the dilution tank 4 and measures the blank water introduced from the tank 2. Then, after a predetermined amount, it is sent to the dilution tank 4.
[0010]
  The dilution tank 4 is for diluting the sample S by a predetermined amount with blank water, and is supplied with the sample S and blank water that have become a predetermined amount in the first metering unit 3. Further, on the downstream side of the dilution tank 3, the sample S and blank water in the dilution tank 4 are provided in addition to the diluted sample supply path 4 a for sending the sample S diluted to a predetermined magnification to the second measuring unit 5. Is connected to the discharge channel 4b. When the concentration of the sample S is sufficiently low, the sample S is not diluted in the dilution tank 4 and the sample S from the supply unit 1 is sent to the cell 9 through the second measuring unit 5 as it is. become.
[0011]
  The second metering unit 5 is for weighing the diluted sample S introduced from the dilution tank 4 to a predetermined amount and sending it to the cell 9.
[0012]
  The reagent supply path 6 is for supplying a potassium peroxodisulfate aqueous solution as an oxidizing reagent to the cell 9, and a reagent tank 6a containing a potassium peroxodisulfate aqueous solution is connected to the upstream side thereof. .
[0013]
  The reagent supply path 7 is for supplying a sodium hydroxide aqueous solution as an alkaline reagent to the cell 9, and a reagent tank 7a containing the sodium hydroxide aqueous solution is connected to the upstream side thereof.
[0014]
  The reagent supply path 8 is for supplying a hydrochloric acid solution as an acidic reagent to the cell 9, and a reagent tank 8a containing a hydrochloric acid solution (or a sulfuric acid solution) is connected to the upstream side thereof. Yes.
[0015]
  In addition, a reagent measuring unit 11 is provided in the middle of each reagent supply path 6, 7, and 8. The reagent measuring unit 11 measures the reagent from each reagent tank 6a, 7a, and 8a. After quantification, it is sent to the cell 9.
[0016]
  2 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the cell 9, and FIGS. 3A and 3B are a perspective view and a plan view schematically showing the configuration of the cell 9, respectively.
  A light source for measurement 12 and a detector 13 for detecting light from the light source for measurement 12 are provided at a position sandwiching the cell 9 made of a light-transmitting material, and ultraviolet light that irradiates the cell 9 with ultraviolet light. The heating means 15 for heating the lamp 14 and the inside of the cell 9 is provided, and the cell 9 is used for both the decomposition for decomposing the sample S and the measurement for measuring the sample S. is there.
[0017]
  The cell 9 is made of, for example, quartz or pyrex, and an irradiated portion 9a for irradiating the sample S in the cell 9 with light from the measurement light source 12 and light from the ultraviolet lamp 14, and the irradiated portion 9a. A connecting portion 9b connected to the pipe from the second measuring unit 5 and the reagent supply paths 6, 7, 8 and a small diameter portion connected to the lower side of the irradiated portion 9a. 9c.
[0018]
  In the irradiated portion 9 a of the cell 9, the surface facing the measurement light source 12 and the surface facing the detector 13 are formed to be substantially flat and parallel to each other, and are detected from the measurement light source 12. The optical path to the device 13 is not obstructed by the side wall of the cell 9. In the present embodiment, the cross section of the irradiated portion 9a has a substantially rectangular tube shape.
[0019]
  The connecting portion 9b of the cell 9 is configured such that its cross section is larger than the cross section of the irradiated portion 9a, and the pipe from the second measuring section 5 and the reagent supply path 6 , 7 and 8 are easy to connect (for example, cylindrical shape).
[0020]
  An opening / closing valve (not shown) is provided below the small-diameter portion 9c of the cell 9, and the opening / closing valve is opened so that the liquid in the irradiated portion 9a can be led out from the irradiated portion 9a. It is configured as follows. Then, once the liquid derived from the irradiated portion 9a is pushed up and the on-off valve is closed, the liquid can be returned into the irradiated portion 9a. The liquid can be agitated by repeating the operation of moving it in and out.
[0021]
  The measurement light source 12 is composed of, for example, a pulse lighting type xenon lamp, and an interference filter (not shown) is disposed between the measurement light source 12 and the cell 9. Is irradiated to the cell 9 as ultraviolet rays having a predetermined wavelength (for example, ultraviolet rays having a wavelength of 220 nm).
[0022]
  The detector 13 is, for example, an ultraviolet detector made of a semiconductor detector.
[0023]
  The ultraviolet lamp 14 is composed of, for example, a cold cathode type low-pressure mercury lamp for irradiating ultraviolet rays having a predetermined wavelength (for example, ultraviolet rays having a wavelength of 185 nm and / or ultraviolet rays having a wavelength of 254 nm). The sample S supplied therein is irradiated with ultraviolet rays from a cold cathode type low-pressure mercury lamp to convert all nitrogen compounds contained in the sample S into nitrate ions. The ultraviolet lamp 14 is not limited to the cold cathode type low pressure mercury lamp, and may be another lamp such as a hot cathode type low pressure mercury lamp.
[0024]
  Further, one or a plurality of the ultraviolet lamps 14 are provided at positions that do not block the light from the measurement light source 12 through the cell 9 to the detector 13. For example, the two ultraviolet lamps 14 and 14 are provided at a position sandwiching the cell 9 so that the line connecting the two ultraviolet lamps 14 and 14 and the line connecting the measurement light source 12 and the detector 13 are substantially orthogonal to each other. Configured toHas been.
[0025]
  The heating means 15 is composed of, for example, two seal heaters, and the combined capacity of the two seal heaters is 11.5 W. The heating means 15 is suitable for keeping the cell 9 at a suitable temperature (for example, 60 ° C.) and does not interfere with the light from the measurement light source 12 through the cell 9 to the detector 13. Is provided.AndA substantially rectangular parallelepiped block 16 surrounding the irradiated portion 9a of the cell 9 is provided.ing. AndThe heating means 15 is provided inside or outside the block 16ing.furtherFor example, an ultraviolet transmissive cell window (not shown) may be provided so that the block 16 does not block the light from the measurement light source 12 through the cell 9 to the detector 13.Yes.The ultraviolet lamp 14 is provided in the block 16.Has been.
[0026]
  Next, operation | movement of the total nitrogen measuring apparatus D which consists of said structure is demonstrated.
  First, the sample S from the supply unit 1 is weighed in the first weighing unit 3, and a predetermined amount of the sample S is sent to the dilution tank 4.
[0027]
  Here, when it is necessary to dilute the sample S, the blank water from the tank 2 is weighed in the first metering unit 3, and then a predetermined amount of blank water is sent to the dilution tank 4. Note that, when the sample S has a sufficiently low concentration, the blank water is not supplied to the dilution tank 4.
[0028]
  The sample S diluted in the dilution tank 4 and having an appropriate concentration as described above is weighed in the second weighing unit 5 and a predetermined amount of the sample S is sent to the cell 9.
[0029]
  From the reagent supply paths 6 and 7, an aqueous potassium peroxodisulfate solution as an oxidizing reagent and an aqueous sodium hydroxide solution as an alkaline reagent are supplied into the cell 9 and mixed with the sample S in the cell 9. . At this time, if heavy metal ions such as Fe are contained in the sample S, this reacts with the aqueous sodium hydroxide solution to produce heavy metal hydroxide.
[0030]
  Thereafter, ultraviolet rays are irradiated from the ultraviolet lamps 14 and 14 into the cell 9 kept at 60 ° C. by the heating means 15 for about 15 minutes, for example. By this ultraviolet irradiation, the nitrogen compound contained in the sample S is oxidized to nitrate ions.
[0031]
  The sample S oxidized and decomposed by the ultraviolet irradiation is once led out from the irradiated portion 9a of the cell 9 to the lower side of the small diameter portion 9c, and at this time, the sample S is passed through a filter (not shown), thereby The oxide may be removed.
[0032]
  The sample S filtered as described above is sent to the second measuring unit 5 and weighed to a predetermined amount, and then is supplied again into the cell 9 and is acidified from the reagent supply path 8. A hydrochloric acid solution (or a sulfuric acid solution) as a reagent is added, and the pH of the sample S is adjusted to about 2-3. In this case, even if the sample S becomes acidic, heavy metal ions are not generated in the sample S if the heavy metal hydroxide is removed as described above.
[0033]
  The sample S whose pH is adjusted to acidic is subjected to measurement of ultraviolet absorbance at a wavelength of 220 nm in the cell 9. Then, in an arithmetic processing unit (not shown), a predetermined process is performed based on the absorbance, and the concentration of total nitrogen contained in the sample S can be obtained. In this case, more accurate results can be obtained by performing dark correction and zero point correction together.
[0034]
  Then, after the measurement is performed as described above, the sample S is sent out from the discharge channel 10.
[0035]
  In the total nitrogen measuring device D having the above-described configuration, the cell 9 is used for both the decomposition for decomposing the sample S and the measurement for measuring the sample S. Compared to a conventional total nitrogen measuring device that performs the measurement at different locations, the overall configuration of the device is simple and compact, and the number of components such as solenoid valves is reduced, which increases the reliability. Furthermore, since the liquid feeding distance of the sample S and the reagent can be shortened, the loss accompanying the liquid feeding can be reduced, the consumption amount of the sample S and the reagent can be reduced, and the running cost can be reduced. It becomes possible.
[0036]
  In the total nitrogen measuring device D having the above-described configuration, the reagent supply paths 6 and 7 are connected to the cell 9. However, the configuration is not limited to such a configuration. It may be connected to the tank 4.
[0037]
  Further, in the total nitrogen measuring device D having the above-described configuration, when heavy metal ions are contained in the sample S, this may be removed by a filter. However, the present invention is not limited to such a configuration. Even when the potassium peroxodisulfate aqueous solution as the oxidizing reagent and the sodium hydroxide aqueous solution as the alkaline reagent are low in purity and heavy metal ions such as copper are mixed in them, heavy metal ions can be removed. it can.
[0038]
  FIG. 1 shows a total phosphorus measuring device D according to the second embodiment of the present invention.₂It is also explanatory drawing which shows the structure of no. In addition, about the member of the same structure as what was shown in the said 1st Example, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
  Total phosphorus measuring device D₂Is different from the total nitrogen measuring device D of the first embodiment in that the reagent supply paths 7 and 8 are reagent supply paths 17 and 18, respectively.
[0039]
  That is, total phosphorus measuring device D₂Is for measuring the concentration of total phosphorus in the sample S, from the sample S supply unit 1, the tank 2 containing blank water, the sample S from the supply unit 1 and the tank 2 A dilution tank 4 to which blank water is supplied via the first metering unit 3 and a sample S in the dilution tank 4 are supplied via the second metering unit 5 and three reagent supply paths 6 and 17. , 18 to which the reagent is supplied, the fluid (sample S, blank water, reagent, etc.) supplied into the cell 9 and the fluid (sample S, blank water, etc.) supplied into the dilution tank 4 ) Is discharged (drainage or waste liquid).
[0040]
  Total phosphorus measuring device D₂Then, in place of the reagent supply path 7 in the first embodiment, a reagent supply path 17 for supplying an L-ascorbic acid aqueous solution as a reducing reagent to the cell 9 is employed, and the upstream side of the reagent supply path 17 In the reagent tank 17a connected to, an L-ascorbic acid aqueous solution as a reducing reagent is accommodated.
[0041]
  The total phosphorus measuring device D₂Then, instead of the reagent supply path 8 in the first embodiment, a reagent supply path 18 for supplying a sulfuric acid solution of ammonium molybdate / antimonyl potassium tartrate as a coloring reagent to the cell 9 is employed. The reagent tank 18a connected to the upstream side of the reagent supply path 18 accommodates a sulfuric acid solution of ammonium molybdate / antimony potassium tartrate as a coloring reagent.
[0042]
  A reagent metering unit 11 is provided in the middle of each reagent supply path 17, 18. The reagent metering unit 11 measures the reagent from each reagent tank 17 a, 18 a to a predetermined amount. It will be sent to cell 9 later.
[0043]
  Other total phosphorus measuring device D₂Since the configuration of is the same as the total nitrogen measuring device D of the first embodiment, the description thereof is omitted.
[0044]
  Next, the total phosphorus measuring device D₂Will be described.
  First, the sample S from the supply unit 1 is weighed in the first weighing unit 3, and a predetermined amount of the sample S is sent to the dilution tank 4.
[0045]
  Here, when it is necessary to dilute the sample S, the blank water from the tank 2 is weighed in the first metering unit 3, and then a predetermined amount of blank water is sent to the dilution tank 4. Note that, when the sample S has a sufficiently low concentration, the blank water is not supplied to the dilution tank 4.
[0046]
  The sample S diluted in the dilution tank 4 and having an appropriate concentration as described above is weighed in the second weighing unit 5 and a predetermined amount of the sample S is sent to the cell 9.
[0047]
  Then, an aqueous potassium peroxodisulfate solution as an oxidizing reagent is supplied into the cell 9 from the reagent supply path 6 and mixed with the sample S in the cell 9.
[0048]
  Thereafter, ultraviolet rays are irradiated from the ultraviolet lamps 14 and 14 into the cell 9 kept at 95 ° C. by the heating means 15 for about 30 to 45 minutes, for example. By this ultraviolet irradiation, the phosphorus compound contained in the sample S is converted into orthophosphate ions.
[0049]
  Subsequently, the sample S is weighed to a predetermined amount by being sent to the second weighing unit 5 and then supplied again into the cell 9. In the cell 9, the reagent supply An L-ascorbic acid aqueous solution as a reducing reagent and a sulfuric acid solution of ammonium molybdate / antimony potassium tartrate as a coloring reagent are supplied from paths 17 and 18.
[0050]
  Then, by controlling the heating means 15, the temperature in the cell 9 is adjusted to 40-60 ° C., molybdenum blue is generated in the cell 9, and the absorbance at a wavelength of 880 nm is measured. Next, in an arithmetic processing unit (not shown), a predetermined process is performed based on the absorbance, and the concentration of total phosphorus contained in the sample S can be obtained. In this case, more accurate results can be obtained by performing dark correction and zero point correction together.
[0051]
  Then, after the measurement is performed as described above, the sample S is sent out from the discharge channel 10.
[0052]
  The total phosphorus measuring device D having the above-described configuration₂Since the effect obtained by is the same as the total nitrogen measuring device D of the first embodiment, its description is omitted.
[0053]
  Total phosphorus measuring device D having the above configuration₂Then, although the said reagent supply path 6 is connected to the cell 9, it is not restricted to such a structure, For example, the reagent supply path 6 may be connected to the said dilution tank 4.
[0054]
  In the above two embodiments, turbidity correction and COD measurement are performed by changing the wavelength of the light emitted from the measurement light source 12 or the ultraviolet lamp 14 to the cell 9 using an interference filter, for example. You may do it. For example, in order to perform the turbidity correction by changing the wavelength of the measurement light source 12, in addition to the measurement at the original measurement wavelength of 220 nm, also at an appropriate wavelength in the range of 400 to 600 nm (for example, 546 nm) What is necessary is just to perform what is called two-wavelength measurement.
[0055]
  Further, when the sample S is oxidatively decomposed by irradiation with ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 14, the ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 14 reflected and refracted in the cell 9 can be monitored by the detector 13. It becomes possible to judge the deterioration of.
[0056]
  Furthermore, since the monitor can determine the end of the oxidative decomposition of the sample S due to the ultraviolet irradiation from the ultraviolet lamp 14, it is possible to reduce the time loss from the end of the oxidative decomposition to the start of measurement preparation. Since the absorbance of the ultraviolet rays of the sample S during the oxidative decomposition can be measured, the concentration of the sample S can be derived from the absorbance.
[0057]
  FIG. 4 shows a total nitrogen / total phosphorus measuring apparatus D according to the third embodiment of the present invention._ThreeIt is explanatory drawing which shows the structure of no. In addition, about the member of the same structure as what was shown to the said two Example, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
  Total nitrogen and total phosphorus measuring device D_ThreeIs for measuring the concentration of total nitrogen and total phosphorus in the sample S, the sample S supply unit 1, the tank 2 containing blank water, the sample S from the supply unit 1 and the tank A dilution tank 4 to which blank water from 2 is respectively supplied via the first metering section 3, and a sample S in the dilution tank 4 is supplied via the second metering section 5, and five reagent supply paths Two cells 9N, 9P to which reagents from 6, 7, 8, 17, 18 are supplied, fluids (samples S, blank water, reagents, etc.) supplied into these cells 9N, 9P, and the dilution tank 4 has a discharge channel 10 for discharging (drainage or waste liquid) the fluid (sample S, blank water, etc.) supplied into the inside. In FIG. 4, 19 is a manifold to which each reagent supply pipe 6, 7, 8, 17, 18, the first metering unit 3, the second metering unit 5 and the like are connected, and 20 is the sample S, blank water, A pump unit for feeding a reagent or the like, and is connected to one end of the manifold 19.
[0058]
  The cell 9N corresponds to the cell 9 in the total nitrogen measuring device D of the first embodiment, and the cell 9N is used for measuring the concentration of total nitrogen in the sample S shown in the first embodiment. Oxidative degradation and absorbance measurements are performed. Therefore, reagent supply paths 6, 7, and 8 are connected to the cell 9N.
[0059]
  The cell 9P is the total phosphorus measuring device D of the second embodiment.₂In the cell 9P, the oxidative decomposition and the absorbance measurement for measuring the concentration of total phosphorus in the sample S shown in the second embodiment are performed. Therefore, reagent supply paths 6, 17, and 18 are connected to the cell 9P.
[0060]
  The cells 9N and 9P are connected in parallel to the dilution tank 4.
[0061]
  Next, the total nitrogen / total phosphorus measuring device D having the above-described configuration_ThreeWill be described.
  First, the sample S from the supply unit 1 is weighed in the first weighing unit 3, and a predetermined amount of the sample S is sent to the dilution tank 4.
[0062]
  Here, when it is necessary to dilute the sample S, the blank water from the tank 2 is weighed in the first metering unit 3, and then a predetermined amount of blank water is sent to the dilution tank 4. Note that, when the sample S has a sufficiently low concentration, the blank water is not supplied to the dilution tank 4.
[0063]
  The sample S diluted in the dilution tank 4 and having an appropriate concentration as described above is weighed in the second weighing unit 5, and a predetermined amount of the sample S is sent to the cells 9N and 9P, respectively.
[0064]
  Further, in the cell 9N to which a predetermined amount of the sample S has been sent, a potassium peroxodisulfate aqueous solution as an oxidizing reagent and a sodium hydroxide aqueous solution as an alkaline reagent are further introduced into the cell 9N from the reagent supply paths 6 and 7. To be mixed with the sample S in the cell 9N. At this time, if heavy metal ions such as Fe are contained in the sample S, this reacts with the aqueous sodium hydroxide solution to produce heavy metal hydroxide.
[0065]
  Thereafter, ultraviolet rays are radiated from the ultraviolet lamps 14 and 14 into the cell 9N maintained at 60 ° C. by the heating means 15 for about 15 minutes, for example. By this ultraviolet irradiation, the nitrogen compound contained in the sample S is oxidized to nitrate ions.
[0066]
  The sample S oxidized and decomposed by the ultraviolet irradiation is once led out from the irradiated portion 9a of the cell 9N to the lower side of the small diameter portion 9c, and at this time, the sample S is passed through a filter (not shown), The oxide may be removed.
[0067]
  The sample S filtered as described above is weighed to a predetermined amount by being sent to the second metering unit 5, and is then supplied again into the cell 9N and is acidified from the reagent supply channel 8. A hydrochloric acid solution (or a sulfuric acid solution) as a reagent is added, and the pH of the sample S is adjusted to about 2-3. In this case, even if the sample S becomes acidic, heavy metal ions are not generated in the sample S if the heavy metal hydroxide is removed as described above.
[0068]
  Sample S whose pH is adjusted to acidic is the cell9N, Ultraviolet absorbance at a wavelength of 220 nm is measured. Then, in an arithmetic processing unit (not shown), a predetermined process is performed based on the absorbance, and the concentration of total nitrogen contained in the sample S can be obtained. In this case, more accurate results can be obtained by performing dark correction and zero point correction together.
[0069]
  Then, after the measurement is performed as described above, the sample S is sent out from the discharge channel 10.
[0070]
  On the other hand, to the cell 9P to which a predetermined amount of the sample S has been sent, an aqueous potassium peroxodisulfate solution as an oxidizing reagent is further supplied from the reagent supply path 6 into the cell 9P and mixed with the sample S in the cell 9P. Will be.
[0071]
  Thereafter, ultraviolet rays are irradiated from the ultraviolet lamps 14 and 14 into the cell 9P maintained at 95 ° C. by the heating means 15 for about 30 to 45 minutes, for example. By this ultraviolet irradiation, the phosphorus compound contained in the sample S is converted into orthophosphate ions.
[0072]
  Subsequently, the sample S is weighed to a predetermined amount by being sent to the second metering unit 5, and is then supplied again into the cell 9P, and the reagent supply is contained in the cell 9P. An L-ascorbic acid aqueous solution as a reducing reagent and a sulfuric acid solution of ammonium molybdate / antimony potassium tartrate as a coloring reagent are supplied from paths 17 and 18.
[0073]
  Then, by controlling the heating means 15, the temperature in the cell 9P is adjusted to 40 to 60 ° C., molybdenum blue is generated in the cell 9P, and the absorbance at a wavelength of 880 nm is measured. Next, in an arithmetic processing unit (not shown), a predetermined process is performed based on the absorbance, and the concentration of total phosphorus contained in the sample S can be obtained. In this case, more accurate results can be obtained by performing dark correction and zero point correction together.
[0074]
  Then, after the measurement is performed as described above, the sample S is sent out from the discharge channel 10.
[0075]
  Total nitrogen / total phosphorus measuring device D constructed as above_ThreeThe effects obtained by the above-mentioned are the total nitrogen measuring device D of the first embodiment and the total phosphorus measuring device D of the second embodiment.₂Is the same as the effect obtained by.
[0076]
  Of course, the configuration shown in the first and second embodiments may be applied to the third embodiment.
[0077]
  In the above three embodiments, both the ultraviolet lamp 14 and the heating means 15 are provided for the cells 9, 9N, 9P, but only one of them may be provided.
[0078]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention configured as described above, the overall configuration of the apparatus is simple and compact, the reliability can be increased, and the consumption of samples, reagents, and the like can be reduced. It is possible to provide an apparatus for measuring total nitrogen and / or total phosphorus that can be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a total nitrogen measuring device according to a first embodiment of the present invention and a total phosphorus measuring device according to a second embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a cell in all embodiments of the present invention.
FIGS. 3A and 3B are a perspective view and a plan view, respectively, schematically showing the configuration of the cell.
FIG. 4 is an explanatory view schematically showing a configuration of a total nitrogen / total phosphorus measuring apparatus according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
  DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Cell, 12 ... Measuring light source, 13 ... Detector, 14 ... Ultraviolet lamp, 15 ... Heating means, D ... Total nitrogen measuring device.

Claims

A measuring light source and a detector for detecting light from the measuring light source are provided at a position sandwiching a cell made of a light transmissive material, and an ultraviolet lamp for irradiating the cell with ultraviolet light is provided. And measuring the total nitrogen and / or total phosphorus having heating means at a position that does not interfere with the light from the measurement light source through the cell to the detector while the cell is used for both decomposition and measurement A device,
A block having a shape surrounding the irradiated portion of the cell is provided, the heating means is provided inside or outside the block, and the ultraviolet lamp is provided in the block. Phosphorus measuring device.

The total nitrogen and / or total phosphorus measuring apparatus according to claim 1, wherein an on-off valve is provided below the irradiated portion of the cell .