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JPH0445072B2 - - Google Patents
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JPH0445072B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0445072B2
JPH0445072B2 JP59211161A JP21116184A JPH0445072B2 JP H0445072 B2 JPH0445072 B2 JP H0445072B2 JP 59211161 A JP59211161 A JP 59211161A JP 21116184 A JP21116184 A JP 21116184A JP H0445072 B2 JPH0445072 B2 JP H0445072B2
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JP
Japan
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eluent
column
ion
separation column
exchange resin
Prior art date
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JP59211161A
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JPS6193955A (ja
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Nobuhiko Ishibashi
Jinkichi Myai
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DKK TOA Corp
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DKK Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/96Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation using ion-exchange

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  • Pathology (AREA)
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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、陽イオン濃度又は陰イオン濃度をイ
オン種毎に分離定量するイオンクロマトグラフイ
ーに関するものである。
従来の技術 従来のイオンクロマトグラフイーにおいては、
検出器として一般に導電率検出器が用いられてい
る。
発明が解決しようとする課題 イオンクロマトグラフイーによつてイオン濃度
の検出を行う場合、溶離液を構成するイオンによ
つて生ずるバツクグラウンドの導電率のレベルが
高いため、測定対象イオンによる微弱な導電率の
変動分を導電率検出器によつて検出することは困
難である。
このため従来のイオンクロマトグラフイーにお
いては、強塩基性の陰イオン交換樹脂又は強酸性
の陽イオン交換樹脂を充填して成るサプレツサカ
ラムを分離カラムの下流に設けている。
いま、溶離液として塩酸を用い、一価の陽イオ
ン(一括してM+で表す)濃度を検出する場合に
ついてサプレツサカラムの作用を説明すると、分
離カラムからサプレツサカラムに流入した溶離液
を構成する塩素イオンは、サプレツサカラムにお
いて次式に示す反応によつて除去される。
Resio+HO+H++Cl-→Resio+Cl+H2O 一方、測定対象である陽イオンは、溶離液を構
成する陰イオンである塩素イオン等と対をなし、
塩の状態で分離カラムからサプレツサカラムに流
入するが、サプレツサカラムに充填されたイオン
交換樹脂は強塩基性であるため、磁式に示す反応
によつて溶離液の場合と同様に塩素イオンが除去
される。
Resio−OH+M++Cl- →Resio−Cl+M++OH- したがつて、バツクグラウント信号は水より生
ずる微弱なもののみとなるから、測定対象イオン
の検出を容易に行うことができる。
然しながら、導電率検出器はあらゆるイオン種
に感度を有し、広範囲のイオン種の検出が可能で
はあるが、各イオン種に対する検出感度が異なる
ので、イオン種毎に検量線を作成すると共に、検
出出力の直線範囲を確認する必要がある。
課題を解決するための手段 解決手段の1 本発明は、低容量の陽イオン交換樹脂が充填さ
れた分離カラムと、 酸を溶離液として試料を前記分離カラムに注入
する手段と、 前記分離カラムの下流に設けられ、弱塩基性の
陰イオン交換樹脂が充填された陰イオン交換カラ
ムと、 前記陰イオン交換カラムから流出する液が導入
され、前記溶離液を構成する陰イオンに選択性を
有する検出器とを備えたイオンクロマトグラフイ
ーを実現することによつて、溶離液により生ずる
バツクグラウント信号を抑えると共に、検量線の
作成及び検出出力の直線範囲の確認等を不要なら
しめようとするものである。
解決手段の2 本発明は、低容量の陰イオン交換樹脂が充填さ
れた分離カラムと、 アルカリを溶離液として試料を前記分離カラム
に注入する手段と、 前記分離カラムの下流に設けられ、弱酸性の陽
イオン交換樹脂が充填された陽イオン交換カラム
と、 前記陽イオン交換カラムから流出する液が導入
され、前記溶離液を構成する陽イオンに選択性を
有する検出器とを備えたイオンクロマトグラフイ
ーを実現することによつて、溶離液により生ずる
バツクグラウンド信号を抑えると共に、検線量の
作成及び検出出力の直線範囲の確認等を不要なら
しめようとするものである。
作 用 解決手段の1においては、測定対象である陽イ
オンが分離カラムで分離され、溶離液と共に弱塩
基性の陰イオン交換樹脂が充填された陰イオン交
換カラムに流入する。
この陰イオン交換カラムにおける弱塩基性のイ
オン交換基は、酸とはイオン交換をするが、塩と
はイオン交換をすることなくそのまま素通りさせ
る特性を有するため、酸より成る溶離液を構成す
る陰イオンのみがイオン交換される。
したがつて、溶離液を構成する陰イオンによる
比較的レベルの高いバツクグラウント信号の発生
が抑えられる。
一方、測定対象である陽イオンは、陰イオンと
対をなし、塩の状態で陰イオン交換カラムに入流
し、イオン交換をすることなくそのまま素通りし
て流出する。
測定対象である陽イオンと対をなす陰イオン
は、近似的に溶離液を構成する陰イオンのみから
成ると看做し得るので、溶離液を構成する陰イオ
ンに選択的に感応する検出器によつて、測定対象
のイオン種に関係なく同一の感度で検出される。
解決手段の2においては、測定対象である陰イ
オンが分離カラムで分離され、溶離液と共に弱酸
性の陽イオン交換樹脂が充填された陽イオン交換
カラムに流入する。
この陽イオン交換カラムにおける弱酸性のイオ
ン交換基は、アルカリとはイオン交換をするが、
塩とはイオン交換をすることなくそのまま素通り
させる特性を有するため、アルカリより成る溶離
液を構成する陽イオンのみがイオン交換される。
したがつて、溶離液を構成する陽イオンによる
比較的レベルの高いバツクグラウンド信号の発生
が抑えられる。
一方、測定対象である陰イオンは、陽イオンと
対をなし、塩の状態で陽イオン交換カラムに流入
し、イオン交換をすることなくそのまま素通りし
て流出する。
測定対象である陰イオンと対をなす陽イオン
は、近似的に溶離液を構成する陽イオンのみから
成ると看做し得るので、溶離液を構成する陽イオ
ンに選択的に感応する検出器によつて、測定対象
のイオン種に関係なく同一の感度で検出される。
実施例の1 第1図は、本発明を説明するためのブロツク図
で、1は溶離液タンク、2は送液ポンプ、3はサ
ンプルインジエクタ、4は分離カラム、5はイオ
ン交換カラム、6はイオン選択性電極及び参照電
極を備えた検出器である。
以下、溶離液として塩酸を用い、ナトリウムイ
オン(Na+)又はカリウムイオン(K+)等の一
価の陽イオンを測定対象とする場合について説明
する。
以下Na+及びK+を一括してM+で表す。
この場合には、溶離液タンク1内に、例えば濃
度0.003Nないし0.006Nの塩酸(HCl)を入れ、
分離カラム4を、容量の小なる陽イオン交換樹脂
を充填したカラムで形成し、イオン交換カラム5
を、弱塩基性の陰イオン交換樹脂を充填したカラ
ムで形成すると共に、検出器6を、塩素イオンに
選択的に感応する電極及び参照電極を備えた検出
器で形成する。
溶離液タンク1内の溶離液を送液ポンプ2によ
りサンプルインジエクタ3を介して分離カラム4
に流入せしめると共に、サンプルインジエクタ3
から陽イオンを測定対象とする試料を注入する
と、分離カラム4において測定対象である陽イオ
ンが、カラム内の陽イオン交換樹脂に接触し、吸
着及び溶離を繰返してイオン種毎に分離される。
分離カラム4においてイオン種毎に分離された
測定対象である陽イオンは、イオン交換カラム5
において溶離液を構成する陰イオンに置換えられ
る。
すなわち、イオン交換カラム5には、前述のよ
うに弱塩基性の陰イオン交換樹脂が充填されてい
るので、溶離液を構成する陰イオンは次式に示し
た反応によつてイオン交換樹脂に吸着される。
Resio+H+H++Cl-→Resio−Cl+H2O ……(1) 一方、測定対象である陽イオンM+は陰イオン
と塩を形成しているので、対になる陰イオンと共
にそのまま流出する。
Resio−H+M++Cl- →Resio−H+M++Cl- ……(2) 測定対象である陽イオンは試料中においてさま
ざまな種類の陰イオンと対をなしているものと思
われるが、試料の注入量は溶離液の流量に比して
微量であるから、分離カラム4から流出する段階
においては(2)式のように実質的に溶離液を構成す
る陰イオン、すなわち、塩素イオンと対をなして
いると看做して差し支えない。
このように、イオン交換カラム5から測定対象
である陽イオンが流出するときのみ塩素イオンが
流出するので、塩素イオン選択性電極と参照電極
を備えた検出器6において、イオン種に関係なく
測定対象である各種陽イオン濃度を同一感度で検
出することができる。
第2図(横軸は時間T、縦軸は検出電位差m
V)は、本発明イオンクロマトグラフイーによ
り、上記のようにして試料中の陽イオン濃度を検
出した結果を示すクロマトグラム、第3図(横軸
は時間T、縦軸は導電率μs/cm)は、分離カラム
の下流にサプレツサカラムを設け、検出器として
導電率検出器を用いた従来のイオンクロマトグラ
フイーによつて前記と同様の試料中の陽イオン濃
度を検出した結果を示すクロマトグラムで、両図
から明らかなように、従来のイオンクロマトグラ
フイーと同様に、本発明イオンクロマトグラフイ
ーにおいてもベースラインの低い明確なクロマト
グラムが得られた。
以上は、溶離液として塩酸を用いた場合につい
て説明したが、この他、硝酸等適当な酸を溶離液
として用い、検出器6に装着するイオン選択性電
極を、溶離液を構成するイオンに対して選択的に
感応する電極を採用することによつて、上記と同
様に陽イオン濃度の検出を行うことができる。
又、以上は説明の便宜上、測定対象として一価
の陽イオンの検出について説明したが、二価以上
の陽イオンについても同様にして濃度検出を行う
ことができる。
実施例の2 次に、溶離液として水酸化ナトリウム
(NaOH)を用い、塩素イオン(Cl-)又は硝酸
イオン(NO3 -)等の一価の陰イオンを測定対象
とする場合について説明する。
以下、Cl-及びNO3 -を一括してA-で表す。
この場合には、第1図に示した溶離液タンク1
内に、溶離液として例えば3mMの水酸化ナトリ
ウム溶液を入れ、分離カラム4を、容量の小なる
陰イオン交換樹脂を充填したカラムで形成し、イ
オン交換カラム5を、弱酸性の陽イオン交換樹脂
を充填したカラムで形成すると共に、検出器6
を、ナトリウムイオンに選択的に感応する電極及
び参照電極を備えた検出器で形成する。
溶離液タンク1内の溶離液を送液ポンプ2によ
りサンプルインジエクタ3を介して分離カラム4
に流入せしめると共に、サンプルインジエクタ3
から陰イオンを測定対象とする試料を注入する
と、分離カラム4において測定対象である陰イオ
ンが、カラム内の陰イオン交換樹脂に接触し、吸
着及び溶離を繰返してイオン種毎に分離される。
分離カラム4においてイオン種毎に分離された
測定対象である陰イオンは、イオン交換カラム5
において溶離液を構成する陽イオンに置換えられ
る。
すなわち、イオン交換カラム5には、前述のよ
うに弱酸性の陽イオン交換樹脂が充填されている
ので、溶離液を構成する陽イオンは次式に示した
反応によつてイオン交換樹脂に吸着される。
Resio−H+Na++OH- →Resio−Na+H2O ……(3) 一方、測定対象である陰イオンA-は陽イオン
と塩を形成しているので、対になる陽イオンと共
にそのまま流出する。
Resio−H+Na++A- →Resio−H+Na++A- ……(4) 測定対象である陰イオンは、試料中においてさ
まざまな種類の陽イオンと対をなしているものと
思われるが、試料の注入量は溶離液の流量に比し
て微量であるから、分離カラム4から流出する段
階においては(4)式のように実質的に溶離液を構成
する陽イオン、すなわち、ナトリウムイオンと対
をなしていると看做して差し支えない。
このように、イオン交換カラム5から測定対象
である陰イオンが流出するときのみナトリウムイ
オンが流出するので、ナトリウムイオン選択性電
極と参照電極を備えた検出器6において、イオン
種に関係なく測定対象である各種陰イオン濃度を
同一感度で検出することができる。
以上は、溶離液として水酸化ナトリウムを用い
た場合について説明したが、この他、水酸化カリ
ウム等適当なアルカリを溶離液として用い、検出
器6に装着するイオン選択性電極を溶離液を構成
するイオンに対して選択的に感応する電極を採用
することによつて、上記と同様に陰イオン濃度の
検出を行うことができる。
又、以上は説明の便宜上、測定対象として一価
の陰イオンの検出について説明したが、二価以上
の陰イオンについても同様にして濃度検出を行う
ことができる。
発明の効果 本発明イオンクロマトグラフイーにおいては、
分離カラムにおいて分離された測定対象イオンを
イオン交換カラムにおいて溶離液を構成するイオ
ンに置換えて検出するように構成してあるため、
測定対象イオン種に関係なく同一感度を以て検出
可能で、従来のように、検量線の作成及び検出出
力における直線範囲の確認等の煩雑な手順を全く
必要としない。
又、溶離液の種類及び濃度に関係なくゼロベー
スを低く抑え得るので、高感度を以て検出するこ
とできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明を説明するためのブロツク
図、第2図は、その検出結果の一例を示すクロマ
トグラム、第3図は、従来のイオンクロマトグラ
フイーの検出結果の一例を示すクロマトグラム
で、1:溶離液タンク、2:送液ポンプ、3:サ
ンプルインジエクタ、4:分離カラム、5:イオ
ン交換カラム、6:検出器である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 低容量の陽イオン交換樹脂が充填された分離
    カラムと、 酸を溶離液として試料を前記分離カラムに注入
    する手段と、 前記分離カラムの下流に設けられ、弱塩基性の
    陰イオン交換樹脂が充填された陰イオン交換カラ
    ムと、 前記陰イオン交換カラムから流出する液が導入
    され、前記溶離液を構成する陰イオンに選択性を
    有する検出器とを備えたことを特徴とするイオン
    クロマトグラフイー。 2 低容量の陰イオン交換樹脂が充填された分離
    カラムと、 アルカリを溶離液として試料を前記分離カラム
    に注入する手段と、 前記分離カラムの下流に設けられ、弱酸性の陽
    イオン交換樹脂が充填された陽イオン交換カラム
    と、 前記陽イオン交換カラムから流出する液が導入
    され、前記溶離液を構成する陽イオンに選択性を
    有する検出器とを備えたことを特徴とするイオン
    クロマトグラフイー。
JP59211161A 1984-10-08 1984-10-08 イオンクロマトグラフィ− Granted JPS6193955A (ja)

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JP3457340B2 (ja) * 1992-08-27 2003-10-14 三菱電機株式会社 電磁コイル
CN102735769A (zh) * 2012-06-20 2012-10-17 浙江大学 离子色谱-碳纳米管修饰电极电化学检测分析系统

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