JPS6348016B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、標準添加法を自動的に行ない得る分
析方法に関する。

原子吸光分析法は、プラズマ発光法や比色法に
比べ共存物による干渉が比較的少ないと言われて
いるが、試料の粘度や比重の差等に基づく物理干
渉、難分解化合物の生成に基づく化学干渉および
低イオン化電位の共存に基づくイオン干渉などが
生ずる。

このような干渉がある試料の場合、しばしば標
準添加法を適用することによつて測定誤差を低減
できる。従来の標準添加法は、試料毎に検量線を
作成するために、容器を複数個用意し、それらの
すべてに同量の特定未知試料を入れ、次に各容器
に既知濃度の標準試料液を所定濃度ずつ変わるよ
うに加える。これらの容器に水を加えて全量を一
定量にし、原子吸光測定を行ない、濃度と吸収値
の関係線を作り、外挿法により分析成分含有量を
求める。

標準添加法は、複数の容器に一連の溶液を作製
しなければならないため、能率的な測定を行なう
ことができない。

本発明の目的は、一連の標準添加試料を複数の
容器を用いて作る必要がなく、分析作業を能率的
に行ない得る自動標準添加分析法を提供すること
にある。

本発明の自動標準添加分析法は、標準試料と希
釈液との第１混合液を流路内で得、かつこの第１
混合液に被検試料液を一定割合で混合して第２混
合液を得、第２混合液を分析部へ導くのである
が、標準試料と希釈液との混合割合は、同じ被検
試料液が供給されている間に自動的に複数段階に
変えるのである。

第１図は本発明の一実施例の概略構成を示す図
で、フレーム原子吸光分析計に適用した例であ
る。

ポンプ１５によつて特定の被検液を供給してい
る間に、ポンプ１２は複数段階に流量が変わり、
標準試料液の送液量が段階的に変化する。ポンプ
１２がモータの回転によつて往復動されるポンプ
やしごきポンプであるなら、マイクロコンピユー
タを備えた制御部によつてモータの回転数を時間
に応じて変化して送液量を変える。ポンプ１３，
１４および１５は使用時一定流量に保たれる。希
釈液１０は、ポンプ１３により送液され、ミキサ
ー１９で標準試料と混合され、試料分取容器１６
に送られる。試料分取容器１６は、中央部より、
送液された試料が導入され、必要量だけ、ポンプ
１４により送液され、余分量はオーバーフロー
し、ドレイン１７に排出されるようになつてい
る。被検試料液又はキヤリア試薬１１は、ポンプ
１５により送液され、ポンプ１４により送液され
た希釈標準試料とミキサー１８で混合される。こ
の混合液は試料分取容器１６と同じ構造を持つ試
料吸入容器８に導入され、その中央より、ネブラ
イザ４により、ネブライザチユーブ５より吸引さ
れ、バーナチヤンバ３およびバーナヘツド２を通
つて炎中に導入され、原子吸光光度計１により測
定される。そして、試料吸入容器８でオーバーフ
ローした余分液は、ドレイン１７に排出される。

第１図の如き構成を利用した種々の干渉除去操
作を次に説明する。

(a) 検量線作成と単なる希釈 被検試料１１の代りにキヤリア液としての蒸
留水を用い、標準試料液９としては所定高濃度
のものを用いる。希釈液１０は蒸留水である。
ポンプ１２の流量を１倍、２倍…に変化させ
る。これにより検量線が作成される。次に、試
料をセツトし、測定する。この場合、流量を何
倍の位置で測定しかたを記憶しておくことによ
り、濃度を演算することができる。

(b) 検量線作成と干渉抑制剤添加 キヤリア試薬１１に干渉抑制剤（例えばリン
酸、ケイ酸又はアルミニウムを含む可能性のあ
る試料中のカルシウムなどのアルカリ土類元素
の測定の場合、ランタンを用いる。）を用いる。
検量線の作成方法(a)の場合と同じであるが、標
準液および試料の両方に干渉抑制剤が一定量混
合される。これにより、試料に干渉物質が含ま
れていても、標準液による検量線法を使用する
ことができる。

(c) 検量線作成と成分一致 キヤリア試薬１１に試料に含まれる主成分溶
液を用いる。この時、主成分溶液の濃度は試料
中の成分より濃くしておく。検量線の作成方法
は(a)の場合と同じであるが、標準液および試料
の両方に試料の主成分が一定量混合される。標
準液と試料の違いによる主成分の差が小さくな
るように、キヤリア試薬として用いられる主成
分溶液の濃度を濃くしておく。もし必要なら
ば、希釈液１０にもキヤリア試薬に用いた主成
分溶液を用いる。

(d) 標準添加法 ポンプ１２によつて所定高濃度の標準試料９
を送り、流路内で希釈液（蒸留水）１０と流路
内で混合する。分取容器１９内の混合液は被検
試料１１と所定の割合で混合される。一連の第
２混合液を流路内で形成させるために、ポンプ
１２を３段階に送液量変化させる。例えば、ポ
ンプの流量比を０、５、10の３段階とし、ポン
プ１３の流量比を50、ポンプ１４の流量比50そ
してポンプ１５の流量比を50に設定する。標準
液９として100ppmの目的元素を含むものを用
いれば、標準試料液だけに基づく目的元素濃度
は、第１段階では0ppm、第２段階では5ppm、
第３段階では10ppmとなる。標準試料を段階的
に変化させている間、被検試料液１１はポンプ
１５によつて継続して送液されているので、ネ
ブライザ４に導かれる混合液中には、いずれの
段階においても２倍に希釈された被検試料が含
まれている。

３段階の混合液に基づいて得た分析データと、
被検試料液１１の代りに蒸留水をセツトとして得
たデータとによつて、検量線の外挿がなされた被
検試料中の目的元素濃度が演算処理部によつて演
算され、表示部に結果が表示される。

試料吸入容器８に供給される混合液の合計流量
は、ネブライザ４の吸込流量よりも多くなるよう
設定される。もし正確にこれらポンプの流量を設
定することが困難な場合、各ポンプ間の流量差を
予じめ求めておき、測定後補正すれば良い。

以上、述べたようなシステムを構成することに
より、原子吸光分析装置における干渉に対し、対
処できるとともに、標準試料は、一種類だけで良
く、また、測定試料の準備、容器の準備もほとん
ど不要になると同時に試料の準備において生ずる
誤差要因（例えば、器具による汚染や秤量誤差）
を除去できる効果がある。

第２図は本発明の他の実施例を示すもので、第
１図と異なる点は、ミキサー１９と試料分取容器
１６の間およびミキサー１８と試料吸入容器８の
間にミキシングコイル２０，２１を設置したこと
である。このミキシングコイルの内径と長さを本
システムに合致した値に設定することにより、各
溶液の混合を一層良好にし、かつポンプの脈流を
除去することができる。この実施例では、さらに
安定した溶液混合を行なう効果がある。

第３図は本発明の他の実施例を示すもので、演
算機能部２３およびポンプコントロール機能部２
４を有するコンピユータ２２を配置している。検
量線法と標準添加法では演算方法が異なるため、
コンピユータ２２を用いることは有効である。
又、ポンプ１２の流量更による検量線作成等は、
ポンプコントロール機能部２４により指令により
行ない、同時に演算機能部２３にその指令が伝達
され、自動的に検量線を作成することができる。
又、標準添加法において各ポンプの流量をコンピ
ユータ２２により正確に設定し、あるいはその流
量比をメモリーしておき、演算時に補正すること
ができる。この他、コンピユータを用いることに
より、ゼーマン原子吸光分析装置に見られるロー
ルオーバー現象（試料濃度が非常に高くなると信
号が、最大吸収より小さくなつてくる現象）をモ
ニターすることができる。それは、試料用ポンプ
１２をコントロールすることにより、試料を異な
つた希釈倍率で測定することである。

第４図にゼーマン原子吸光分析装置で測定した
亜鉛の検量線を示す。Ｃ点までは直線であり、Ｄ
点までが曲線を示し、それ以上の濃度では、吸収
値は小さくなる。それ故、試料の測定値が0.3付
近の場合、Ｂ点とＦ点が考えられる。もし、Ｂ付
近の場合、希釈倍率を増すことにより吸収値は小
さくなる。例えば２倍希釈の試料を測定すればＡ
点付近の値を示す。これは正常な検量範囲である
ことを示している。一方、Ｆ点での吸収であつた
ならば、２倍希釈の試料を測定すると、Ｅ点付近
の値となり、これは、異常範囲である。そして、
この時、異常を示すマークに付せば良い。この様
に、少なくとも、２点以上の異なつた濃度の希釈
倍率試料を測定することにより、ロールオーバー
現象のモニターが可能である。もちろん、この方
法はコンピユータ２２がなくても可能であるが、
結果の判断は分析者が行なう。この実施例では、
さらに、精度の高い検量線作成や、標準添加法測
定や自動測定が可能であるばかりでなく、ゼーマ
ン原子吸光分析装置で生ずるロールオーバー現象
のモニターもできる効果がある。

第５図は本発明のもう１つの実施例の概略構成
図である。所定高濃度の標準試料液９は流量可変
のポンプ１２により送液される。定流量ポンプ１
４は、標準試料液９と希釈液１０の和が常に一定
量となるように送液する。それ故標準試料液９の
流量が増加すると希釈液１０の流量が減少し、そ
の混合液が被検試料液１１と所定割合で混合さ
れ、試料吸入容器８に送られる。この実施例では
前述の実施例に比し、ポンプの数および試料分取
容器を減ずることができる。

第６図は試料吸入容器を省略した実施例であ
る。被検試料液１１、希釈液１０および標準試料
液９が混合された後の流路にポンプ１４′を配置
し、その流路をネブライザノズル５に直結してい
る。この実施例では、ネブライザ４に送る混合液
の量がポンプ１４′の送液量によつて決まり、か
つポンプ１４′とネブライザ４とは短距離で直結
されているので、送液量はネブライザ４の吸込量
より少なくなるよう設定される。この例の場合、
被検試料１１と標準試料液９の流量の和が、ポン
プ１４′の送液量より同等以下に設定される。

以上説明したように、本発明によれば、同じ被
検試料に関して段階的に目的成分の標準試料添加
量の違つた液が流路内で簡単に調製され、一連の
標準添加試料を複数の容器を用いて作る必要がな
くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第５図および第６図
は、それぞれ別の本発明に基づく実施例の概略構
成を示す図であり、第４図は成分濃度と吸収感度
の関係の一例を示す図である。 ８…試料吸入容器、９…標準試料液、１０…希
釈液、１１…被検試料液、１２，１３，１４，１
５…ポンプ、１６…試料分取容器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 標準試料液および希釈液を流路内に吸入して
   その流路内で標準試料を希釈液との第１の混合液
   を得ること、被検試料液を導入して上記第１の混
   合液と上記被検試料液とを流路内にて所定の割合
   で混合し第２の混合液を得ること、上記第２の混
   合液を分析部に導くこと、流路内に同じ被検試料
   液が供給されている間に、上記標準試料と上記希
   釈液との混合割合を複数段階に変えることを含む
   自動標準添加分析法。