説明

イオンクロマトグラフ

【課題】本発明は基本的分離性能の向上した高感度イオンクロマトグラフ(分析装置)を提供することを課題とするものである。
【解決手段】イオンクロマトグラフィー(分離操作方法)を支える装置は図1に示すような多くの装置から構成されるが、本発明はこれら装置のうち高純度電解質溶液生成装置、高性能電解質溶液精製装置、高性能サプレッサー(不純物イオン除去装置)および高感度検出器の主要構成装置について創意工夫がなされ、それを組み合わせ、一部に電解質溶液生成装置用制御装置を組み込んだシステム装置としてのイオンクロマトグラフ(分析装置)によって前記課題を解決するものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高精度イオンクロマトグラフ(分析装置)に関する。
【背景技術】
【0002】
現代のイオンクロマトグラフィー(分離操作方法)は電解質を含む溶離液を移動相としてイオン交換体などを固定相とした分離カラムで、試料中のイオン性化学種を分離、溶出し、電気的または光学的に検出する方法をいい、広い意味で用いられるようになっている。
そして、分析対象とする成分もアルカリ金属およびアルカリ土類金属イオン、無機陰イオン、有機酸とあらゆるイオン性化学種に及んでいる。
そのイオンクロトグラフィーを支える装置構成は、一般的に、溶離液貯槽、送液ポンプ、
試料注入用バルブ、分離カラム、サプレッサー(不純物イオン除去装置)、電気伝導度検出器または吸光度検出器からなり、分離カラム技術、サプレッサー技術、検出技術の進歩によって、分離精度や定量精度が向上してきた。
【0003】
イオンクロマトグラフ(分析装置)を構成する溶離液の生成装置に関する先行技術として下記特許文献1から5まで、サプレーサーや溶離液の精製装置に用いられる不純物イオン除去装置に関する先行技術として下記特許文献6から11まで、非接触型電気伝導度検出器に関する先行技術として下記特許文献12から13まで、非特許文献1から6までをあげることができる。
なお、本出願人は本願に先立ってイオンクロマトグラフを構成する高純度電解質溶液生成装置(特願2010−212897)、不純物除去装置(特願2010−212898)を出願している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特表2000−510957号公報
【特許文献2】特表2001−520752号公報
【特許文献3】特表2002−515122号公報
【特許文献4】特表2005−538382号公報
【特許文献5】特許第4086456号公報
【特許文献6】特開2001−188063号公報
【特許文献7】特表2000−510957号公報
【特許文献8】特表2002−509238号公報
【特許文献9】特表2004−508540号公報
【特許文献10】特表2005−538382号公報
【特許文献11】特表2008−513790号公報
【特許文献12】特表2007−526462号公報
【特許文献13】特開2009−236739号公報
【非特許文献】
【0005】
【非特許文献1】A.J.Zemann,Anal.Chem.,1998,70,p563-567
【非特許文献2】J.A.Fracassi,Anal.Chem.,1998,70,p4339-4343
【非特許文献3】Pal,F.;Pungor,E.;Kovats,E.Anal.Chem.1988,60,2254.
【非特許文献4】Alder,J.F.;Drew,P.k.P.Anal.Chim.Acta1979,110,325.
【非特許文献5】Everaerts,F.M.;Rommers,P.J.J.Chromatogr.1974.91.809.
【非特許文献6】Vacik,J.;Zuska,J.;Muselasova,I.J.Chromatogr.1985,320,233.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は基本的分離性能の向上した高感度イオンクロマトグラフ(分析装置)を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
イオンクロマトグラフィー(分離操作方法)を支える装置は前記したような多くの装置から構成されるが、本発明はこれら装置のうち新規な高純度電解質溶液生成装置、高性能電解質溶液精製装置、高性能サプレッサー(不純物イオン除去装置)および高感度検出器の主要構成装置を組み合わせ、さらに電解質溶液生成装置用制御装置を組み込んだシステム装置としてのイオンクロマトグラフ(分析装置)によって前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【0008】
イオンクロマトグラフとして基本的分離性能にすぐれ、さらには特に高インピーダンス領域にある溶液中での希薄濃度のイオン性化学種の定量分析にも用いることのできる高感度なイオン分析装置である。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】アニオン分析システムの概略構成図
【図2】アニオン分析用塩基性電解質溶液生成装置1の断面図
【図3】アニオン分析用塩基性電解質溶液生成装置1aの断面図
【図4】アニオン分析用塩基性電解質溶液精製装置2(陰イオン除去用不純物イオン除去装置)の断面図
【図5】アニオン分析用塩基性電解質溶液精製装置2a(陰イオン除去用不純物イオン除去装置)の断面図
【0010】
【図6】サンプルの陰イオン以外のイオンを除去するアニオン分析用陽イオン除去用不純物イオン除去装置9の断面図
【図7】カチオン分析システムの概略構成図
【図8】カチオン分析用酸性電解質溶液生成装置1bの断面図
【図9】カチオン分析用酸性電解質溶液精製装置2b(陽イオン除去用不純物イオン除去装置)の断面図
【図10】サンプルの陽イオン以外のイオンを除去するカチオン分析用陰イオン除去用不純物イオン除去装置9aの断面図
【0011】
【図11】サンプルの陽イオン以外のイオンを除去するカチオン分析用陰イオン除去用不純物イオン除去装置9bの断面図
【図12】高インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニター
【図13】電解質溶液生成装置の制御装置
【図14】直流電流と電解質溶液生成液の電気伝導度の関係図
【図15】交流電流と電解質溶液生成液の電気伝導度の関係図
【図16】アニオン分析システム100による標準アニオンのイオンクロマトグラム
【図17】カチオン分析システム100による標準カチオンのイオンクロマトグラム
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明について、図1に示す最良の実施形態にもとづいて説明する。
【0013】
<イオン分析システム>
図1は、本発明のイオンクロマトグラフを構成するアニオン(陰イオン)分析システムの概略構成を示す図面である。
本発明のアニオン分析システムでは塩基性電解質溶液生成装置1および塩基性電解質溶液精製装置2、陽イオン除去用不純物イオン除去装置9、高インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニター11、さらに必要に応じて塩基性電解質溶液生成装置用制御装置6を備えたイオンクロマトグラフ(分析装置)である。
図7は、本発明のイオンクロマトグラフを構成するカチオン(陽イオン)分析システムの概略構成を示す図面である。
本発明のカチオン分析システムでは酸性電解質溶液生成装置1および酸性電解質溶液精製装置2、陰イオン除去用不純物イオン除去装置9、高インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニター11、さらに必要に応じて酸性電解質溶液生成装置用制御装置を備えたイオンクロマトグラフ(分析装置)である。
【0014】
このイオン分析システムは、主要な構成として、電解質溶液生成装置としての電解質溶液生成装置1、電解質溶液生成装置1で得られた電解質溶液を精製する電解質溶液精製装置2、ポンプ3、サンプルを注入するインジェクターポート5、電解質溶液生成装置用制御装置6、分離カラム7、不純物イオン除去装置9、及び不純物イオン除去装置9からの排出された溶出液のインピーダンスを検出する高インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニター11、検出器11で得られたデータを処理するデータ処理装置4を備えている。これらの各構成部は、配管13によって接続されている。また、配管13上には三方ジョイント15が設けられ、電解質溶液生成装置1から流出する液量とポンプ3で排出する液量との調整を図っている。
【0015】
電解質溶液生成装置1と電解質溶液精製装置2と不純物イオン除去装置9は、本イオン分析システムで使用する高インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニターの能力を最大限に引き出すために必要な装置であり、本イオン分析システム専用に開発した装置である。また、電解質溶液生成装置用制御装置6は低インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニターおよびフィードバック制御手段を内蔵し、電解質溶液生成装置1で生成した電解質溶液のインピーダンスを制御する装置である。この制御装置では、電解質溶液生成装置1で生成した電解質溶液を低インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニターで測定し、得られた信号に基づき、目標値からのずれが収束するように電解質溶液生成装置1への印加電圧を調整し、生成した電解質溶液のインピーダンスが所定のインピーダンスの電解質溶液となるように制御している。この開発した4つの装置と高インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニターを使用した本イオン分析システムは、従来型のイオン分析システムと比べ10倍以上の高感度検出が可能である。
【0016】
イオン分析システムを、検出対象イオンが陰イオンであるアニオン(陰イオン)分析システムの構成として説明する。一般的に陰イオン分析では、例えば炭酸ナトリウム、水酸化カリウムなどの塩基性の電解質溶液を溶離液として使用する。本イオン分析システムには溶離液として使用する塩基性電解質溶液をインライン中で生成する事が可能な電解質溶液生成装置1と生成した電解質溶液のインピーダンスを所定のインピーダンスに制御する事が可能な電解質溶液生成装置用制御装置6が備わっている。これにより、空気中から混入する炭酸を含まない塩基性の電解質溶液を安定供給する事が可能となる。また、イオン分析システムには、電解質溶液生成装置1で得られる塩基性の電解質溶液を精製する電解質溶液精製装置2が備わっている。これは電解質溶液生成装置1で得られる電解質溶液の純度では、高インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニターを検出器として用いる上で、純度が不十分であるため、電解質溶液生成装置1で得られる電解質溶液を電解質溶液精製装置2にて精製することで、目的とする高純度な電解質溶液とすることができる。
【0017】
電解質溶液精製装置2からの溶出液は、ポンプ3を作動させることにより、インジェクターポート5を通り、分離カラム7に流れる。そして、途中のインジェクターポート5でサンプルが注入される。サンプルは、分離カラム7中で、溶離液E中の電解質との交換反応によって分離され、溶出される。次に、検出対象イオンを含む分離カラム7からの溶出液は、不純物イオン除去装置9を通過することにより非検出対象イオン(陽イオン)の大部分が取り除かれ、検出器11において検出対象イオン(陰イオン)の検出が行われる。
【0018】
<電解質溶液生成装置>
陰イオンと陽イオンの分析には、それぞれ専用の電解質溶液生成装置を準備する必要がある。図2、3に示す電解質溶液生成装置は陰イオン分析用に用いる塩基性電解質溶液生成装置の主要断面図を示す。図8に示す電解質溶液生成装置は陽イオン分析用に用いる酸性電解質溶液生成装置の主要断面図を示す。
【0019】
図2に示す電解質溶液生成装置について説明する。
図2に示す電解質溶液生成装置1は陽イオン交換膜127aに隣接してその外側にイオン交換体のひとつである陽イオン交換樹脂層125Eとイオン交換体のひとつである液体透過性を付与した陽イオン交換膜127cと陽極131bを設け、イオン導入手段として電解質溶液貯留部173及びポンプ175と配管177により構成される電解質溶液供給部171を設けている。
【0020】
陽イオン交換膜127aの下面に接して、陽イオン交換膜127aと同極性の陽イオン交換膜を積層し、陽イオン交換膜積層125aとし、
陽イオン交換膜積層125aの外径を若干小さくして容器の内壁と陽イオン交換膜積層125aの周囲に空間(陰イオン交換樹脂125Bのビーズが通過できない程度の空間)を設け、
陽イオン交換膜積層125aの下面に接して反対極性を有するイオン交換体のひとつである陰イオン交換樹脂125B層を順に重ね、さらに同極性イオン(陽イオン)を吸着し、同極性のイオンを透過するが陰イオン及び液体を通しにくい陽イオン交換膜127bを接して配置し、
または、図示していないが
陽イオン交換膜127aの下面に接して、陽イオン交換膜127aと同極性のイオン交換体を積層し、陽イオン交換体積層とし、
陽イオン交換体積層の下面に接して反対極性を有するイオン交換体のひとつである陰イオン交換樹脂125B層を順に重ね、さらに同極性イオン(陽イオン)を吸着し、同極性のイオンを透過するが陰イオン及び液体を通しにくい陽イオン交換膜127bを接して配置し、
【0021】
前記陽イオン交換膜127bを挟んで外面に同極性イオンを吸着するイオン交換体のひとつである陽イオン交換樹脂125D層を設け、純水または検出器からの戻り水を導入する入口を一方に設け、イオン交換体のひとつである陽イオン交換樹脂125D層に通して排出する出口を他方に設け、
出口に耐久性を付与したイオン交換体のひとつである液体透過性を付与した陽イオン交換膜127dを介して電極を備え、
前記電極に接続する外部電流源とを備える
電極面から発生する気泡はイオン交換樹脂125D層を介して電気泳動(イオンの移動)および電気浸透流(イオンを取り囲む溶媒の流れでイオンの流れと共に生ずる)により速やかに排出促進させ、さらに前記純水または検出器からの戻り水に含まれた検出イオン(反対極性イオン)の前記陽イオン交換膜127bの内側への拡散混入を防止し、電極付近のイオン濃度を拡散させる手段
を有する溶離液用高純度電解質溶液生成装置である。
【0022】
この高純度電解質溶液生成装置では、陽イオン交換膜層125aの部分で、陽イオンのイオンの流れと、純水の流れをクロスさせている。陽イオンは陽イオン交換膜層125a内を移動し、純水の流れは陽イオン交換膜層125a外、つまり、容器の内壁と陽イオン交換膜層125aとの隙間を流れる。従って、陽イオン交換膜層125aとイオン交換体のひとつである陰イオン交換樹脂層125Bとの間に集積したイオンは、純水の流れにより、この隙間(容器の内壁と陽イオン交換膜層との隙間)を通って、塩基性電解質溶液として外部に流れる。
なお、陽イオン交換膜層を多層にしているのは陽イオン交換膜1枚の厚みは通常、0.2mm前後しかないので多層にしないと液が流れる空間を作る事ができないからである。
【0023】
イオン交換体とはイオン交換能を有する物質をさし、特に不溶性高分子化合物にイオン交換基をもつイオン交換樹脂を好適に用いることができ、ビーズ状、フレーク状、繊維状、不織布状、膜状等に成形されたものがよい。また、イオン交換体層全体として陽または陰イオンのイオン交換能を有するならばこれら二種以上のイオン交換体を適宜交互に積層、混層してもよい。さらに、通常、液体透過性を有するもの、あるいは液体透過性を有する使用の仕方でのイオン交換体を意味するものである。
液透過性を付与した陽イオン交換膜とは、例えば通常の陽イオン交換膜にスリット加工等を施して液透過性を付与したものである。
【0024】
図3に示す電解質溶液生成装置について説明する。
図3に示す電解質溶液生成装置は前記した図2に示す電解質溶液生成装置の気泡排出部124の構造が異なるだけで後は同じである。
当該気泡排出部124は陽イオン交換膜127bおよびこれに取り付けた電極131aの外面に接して純水または検出器からの戻り水を通す導入部を設け、
前記電極に接続する外部電流源とを備える
電極面から発生する気泡を排出促進し、さらに前記純水または検出器からの戻り水に含まれた検出イオンの陽イオン交換膜127bの内側への拡散混入を防止させる手段
を有する。
【0025】
図8に示す酸性電解質溶液生成装置について説明する。
(A)生成対象の陰イオンを含む電解質原料溶液が投入される第1層目に陰イオン交換樹脂が充填された層と
(A−1)当該第1層の一方の端部に原料溶液投入口を設けて投入配管が取り付けられ、
(A−2)当該第1層の他方の端部に液体透過性と耐久性を有する陽イオン交換膜を配し、当該交換膜に接して陰極電極を取り付け、溶液排出口を設けて排出配管が取り付けられ
(B)第2層目に上記第1層目の陰イオン交換樹脂を支える耐久性を付与した陰イオン交換膜と
(C)第3層目に陰イオン交換膜が積層された層と、
(C−1)積層部分(C)の外径は、容器の内壁よりも小さくし、容器の内壁と積層部分の周囲に空間(第4層目の陽イオン交換樹脂のビーズが通過できない程度の空間)を設け、
(C−2)当該第3層の一方の端部に生成対象イオンの酸性電解質溶液を取り出す出口を設けて取り出し配管が取り付けられ、
(D)第4層目に陽イオン交換樹脂が充填された層と
(D−1)当該第4層に純水投入口を設けて投入配管が取り付けられ、
(E)第5層目に上記3層目から4層目にいたるイオン交換体を支える耐久性を付与した陰イオン交換膜と
(F)純水または検出器から排出された溶出液が投入される第6層目に陰イオン交換樹脂が充填された層と
(F−1)当該第6層の一方の端部に純水投入口を設けて投入配管が取り付けられ、
(F−2)当該第6層の他方の端部に液体透過性と耐久性を有する陽イオン交換膜を配し、当該交換膜片に接して陽極電極を取り付け、溶液排出口を設けて排出配管が取り付けられ
(G)上記電極を結ぶ外部電流源と
を備える溶離液用高純度酸性電解質溶液生成装置
である。
【0026】
<電解質溶液精製装置>
陰イオンと陽イオンの分析には、それぞれ専用の電解質溶液精製装置を準備する必要がある。陰イオン分析用には塩基性電解質溶液を溶離液に用いるので前記塩基性電解質溶液生成装置で説明した装置が使用される。前記塩基性電解質溶液生成装置では陽イオン源由来の不純物陰イオンは取り除けるが純水由来の不純物陰イオンは取り除けることが出来ない。そこで、不純物陰イオンを取り除く電解質溶液精製装置が必要になる。
【0027】
図4、図5に陰イオン除去用電解質溶液精製装置の断面図を示す。
図4の装置は容器(221)に陰イオン交換体のひとつである陰イオン交換樹脂(223)を充填した層を挟んで、イオン交換膜(陰イオン交換膜227a,陽イオン交換膜b)で固定し、当該イオン交換膜の片側(陰イオン交換膜227a側)に気泡排出促進部を設けた構造になっている。これに対して図5の装置は当該イオン交換膜の両側に気泡排出促進部を設けた構造になっている。
陽極部分において電極(231a)と陰イオン交換膜(227a)の間に純水の注入ゾーンを設けている。すなわち、断面が陰イオン交換膜(227a)、陰イオン交換体のひとつである陰イオン交換樹脂(225B)層、液透過性を付与した陽イオン交換体のひとつである陽イオン交換膜(228a)、電極(231a)で構成され、陰イオン交換体のひとつである陰イオン交換樹脂(225B)層の上部に純水の導入口が設けられている。
図5の装置は陰極部分においても電極(231b)と陽イオン交換膜(227b)の間に純水の注入ゾーンを設けている。すなわち、断面が陽イオン交換膜(227b)、陽イオン交換体のひとつである陽イオン交換樹脂(225A)層、液透過性を付与した陽イオン交換体のひとつである陽イオン交換膜(228b)、電極(231b)で構成され、陽イオン交換体のひとつである陽イオン交換樹脂(225A)層の上部に純水の導入口が設けられている。
容器上端の一方の電極側(陽極側)に不純物イオンを含む溶液を導入する入口(221a)が設けられ、下端の他方の電極側(陰極側)に出口(222a)を設け、さらに外部電流源(233)から両電極に接続した構成である。
【0028】
液透過性を付与した陽イオン交換膜とは、例えば通常の陽イオン交換膜にスリット加工等を施して液透過性を付与したものである。このスリット加工により、逆に外部から系内への不純物を含む液体やガスの浸入を避けられないが、そのため、純水供給装置241aから常に純水を流し、外部から系内への不純物を含む液体やガスの混入を防いでいる。
このような陽イオン交換膜には耐久性にすぐれたテフロン(登録商標)系の陽イオン交換膜でNafion(登録商標)NRE−212、115、117、324、424、551(デュポン社製)が好適に用いられる。
【0029】
陽イオン除去用電解質溶液精製装置の場合については、図9に示すように陰イオン交換体(223)、(225B)の代わりに陽イオン交換体(223)、(225B)を、陽イオン交換体(225A)の代わりに陰イオン交換体(225A)を、イオン交換膜227aに陽イオン交換膜を、同227bに陰イオン交換膜を使用、電極の設定が逆となる電極231aは陰極,同231bは陽極となる。装置の構成上の違いは以上の点だけである。
【0030】
<不純物イオン除去装置>
陰イオンと陽イオンの分析には、それぞれ専用の不純物イオン除去装置を準備する必要がある。
陰イオン分析では塩基性溶離液を使用することから陽イオン除去用不純物イオン除去装置を使用することになる。
陽イオン除去用不純物イオン除去装置は図6に示す。その説明は前記陽イオン除去用電解質溶液精製装置と重複するので省略する。
陰イオン除去用不純物イオン除去装置は図10、図11に示す。その説明は前記陰イオン除去用電解質溶液精製装置と重複するので省略する。
【0031】
<検出器>
検出器11は、分離カラムからの溶出液のインピーダンスを計測し、それに基づいてインピーダンス変化を検出する高インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニターである。高インピーダンスな溶液(超純水など)のインピーダンスを測定する場合、従来、主に使用されてきた接触型電気伝導度計では外来からの誘導ノイズ(伝導ノイズ、放射ノイズ、電磁誘導ノイズ、静電誘導ノイズ等)の影響を受けるため、溶液の状態変化が正確に測定できないという問題点があった。そこで、特に低濃度のイオンを含む高インピーダンスな溶液を検出対象とする場合に、外来の誘導ノイズの影響が小さく、高い再現性、そして高感度の検出が可能になる高インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニターを使用することは、イオン分析システムにおいて有利である。
【0032】
図12は、検出器11を構成する高インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニターの概略構成を示す。高インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニター11は、2つのセンサー電極151a及び151bと、これらにそれぞれ電気的に接続する2つの増幅器153a及び153bと、増幅器153aを介してセンサー電極151aに接続する機能発生器(function generator;FG)155と、増幅器153bを介してセンサー電極151bに接続する整流器(rectifier)157とを備えているまた、高インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニター11には、検出溶液を通流させる管路160が設けられている。2つのセンサー電極151a及び151bは、この管路160の外側に、数ミリ程度の間隔をあけて配置されている。
なお、インピーダンスの高い溶液を測定する場合には、センサー電極151a、151b間の管路160内のインピーダンスが非常に高くなり、外来からの誘導ノイズ(伝導ノイズ、放射ノイズ、電磁誘導ノイズ、静電誘導ノイズ等)の影響を受けるため、溶液の状態変化が正確に測定できないという問題点があった。そのため、外来からの誘導ノイズの影響を遮断するたに、グランド154に接続されたバリアー電極152が配置されていることが好ましい。
【0033】
管路160を流れる溶出液中の検出対象イオンは、2つのセンサー電極151a、及び151bを通過するときに検出される。このとき、機能発生器155としての、例えば交流電源のオシレーターからの信号が、センサー電極151aに印加される。この信号が、もう片方のセンサー電極151bを通って整流器157へ流れる間に、溶出液とセンサー電極151a、151bが非接触状態において管路160内を流れる溶液のインピーダンスの変化量に応じて信号の変化量を検出することが可能となる。
【0034】
<電解質溶液生成装置制御装置>
図13に示すように電解質溶液生成装置用制御装置6は低インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニターおよびフィードバック制御手段を内蔵し、電解質溶液生成装置1で生成した電解質溶液のインピーダンスを制御する装置である。この制御装置では、生成した電解質溶液を低インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニターで測定し、得られた信号に基づき、目標値からのずれが収束するように電解質溶液生成装置1への印加電圧を調整し、生成した電解質溶液のインピーダンスが、所定のインピーダンスの電解質溶液となるように制御している。電解質溶液生成装置用制御装置6で使用する低インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニターは、前記で述べた高インピーダンス溶液用非非接触型インピーダンスモニターの2つのセンサー電極151a及び151bの電極の幅、印加電圧、周波数を代え、低インピーダンスの溶液の測定用に改造した測定装置である。低インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニターでは、2つのセンサー電極151a及び151bの幅を長くし、印加電圧を低くし、周波数を高くしている。
具体的には電極幅が25mm以上(高インピーダンス用では25mm以下)、印加電圧±10V以下(高インピーダンス用では±100V以上)、周波数10kHz以上(高インピーダンス用では10kHz以下)としたものが好適に用いられる。
なお、必要とあれば、目標値の設定値を、別途キーボードから与え、パソコンからの操作指令で目標設定値が操作できる。
【0035】
本制御装置は、例えばPID制御を利用し、電解質溶液生成装置に印加する電圧を制御している。図13に示した制御対象とは電解質溶液のインピーダンスを制御したい電解質溶液生成装置1、制御要素が電解質溶液生成装置用制御装置6、偏差が目的値と測定値との差、操作量がPID演算から導き出した印加電圧、被制御量が電解質溶液のインピーダンス、基準入力要素が目標値を基準入力信号(電流,電圧など,制御要素を操作する信号)に変換する要素、フィードバック要素は被制御量を基準入力信号と比較できる信号に変換する低インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニターにそれぞれ相当する。
【0036】
<陰イオン分析システムを使ったイオン分析>
図1に示す陰イオン分析システムと同じ構成を有する陰イオン分析システム100においては、少なくとも以下の工程;
電解質溶液生成装置1により塩基性電解質溶液を製造する工程と、
電解質溶液精製装置2において電解質溶液生成装置1により生成した塩基性電解質溶液中に含まれる不純物の陰イオンを取り除く工程と
電解質溶液生成装置用制御装置6において電解質溶液生成装置1により生成した塩基性電解質溶液のインピーダンスを所定のインピーダンス値に制御する工程と、
分離カラム7において前記塩基性電解質溶液を用いて検出対象イオンを含む試料を分離・溶出する工程と、
不純物イオン除去装置9において前記分離カラムからの溶出液中に含まれる前記検出対象イオンの陰イオンとは逆の電荷を持つ陽イオンを実質的に除去する工程と
検出器11により前記陽オンを実質的に除去した溶出液のインピーダンスを非接触的に測定して前記検出対象イオンの陰イオンを検出する工程と、
を含むイオン分析システムである。
【0037】
このイオン分析方法では、上記電解質溶液生成装置1と電解質溶液精製装置2、電解質溶液生成装置用制御装置6、不純物イオン除去装置9の組み合わせによって、不純物陰イオン等の除去によるベースラインの安定化、保持時間のより高い再現性、より低い検出バックグラウンド、及び、より低い検出限界でのイオン分析が実現するとともに、検出器11として高インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニターを用いた高感度かつ信頼性の高い測定が可能になる。
その結果、イオン分析システムの性能を従来技術に比べて顕著に高めることができる。イオン分析システムは、極めて低濃度の検出対象イオン(例えば、5000ppb以下)を含むサンプルの分析に適しており、かかる低濃度領域でのイオン分析において、高感度の測定を安定的に実施可能にするものである。
【0038】
<陽イオン分析システムを使ったイオン分析>
図7に示す陽イオン分析システムと同じ構成からなる陽イオン分析システム100においては、少なくとも以下の工程;
電解質溶液生成装置1により酸性電解質溶液を製造する工程と、
電解質溶液精製装置2において電解質溶液生成装置1により生成した酸性電解質溶液中に含まれる不純物の陽イオンを取り除く工程と、
電解質溶液生成装置用制御装置6において電解質溶液生成装置1により生成した酸性電解質溶液のインピーダンスを所定のインピーダンス値に制御する工程と、
分離カラム7において前記酸性電解質溶液を用いて検出対象イオンを含む試料を分離・溶出する工程と、
不純物イオン除去装置9において前記分離カラムからの溶出液中に含まれる前記検出対象イオンの陽イオンとは逆の電荷を持つ陰イオンを実質的に除去する工程と、
検出器11により前記陰イオンを実質的に除去した溶出液のインピーダンスを非接触的に測定して前記検出対象イオンの陽イオンを検出する工程と、
を含むイオンの分析システムである。
【0039】
このイオン分析方法では、上記電解質溶液生成装置1と電解質溶液精製装置2、電解質溶液生成装置用制御装置6、不純物イオン除去装置9の組み合わせによって、不純物陽イオン等の除去によるベースラインの安定化、保持時間のより高い再現性、より低い検出バックグラウンド、及び、より低い検出限界でのイオン分析が実現するとともに、検出器11として高インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニターを用いた高感度かつ信頼性の高い測定が可能になる。
その結果、イオン分析システム100の性能を従来技術に比べて顕著に高めることができる。イオン分析システム100は、極めて低濃度の検出対象イオン(例えば、5000ppb以下)を含むサンプルの分析に適しており、かかる低濃度領域でのイオン分析において、高感度の測定を安定的に実施可能にするものである。
【実施例1】
【0040】
本発明の電解質溶液生成装置1によって、所期の電気伝導度の電解質溶液が本体装置にかける電流(直流電源)、又は電圧(一般家庭用交流電源から半波整流)の増減操作によって得られることを確認する。
【0041】
本発明の塩基性電解質溶液生成装置1a(図3)を組み込んだイオンクロマトグラフ(図1)と同様の構成の陰イオン分析システム100を使用し、当該塩基性電解質溶液生成装置1a(図3)にかける電流変化に伴う生成溶液の電気伝導度を測定した。実験では、図1の陰イオン分析システム100から分離カラム7及び不純物イオン除去装置9を取り外して使用した。電解質溶液生成装置1aは塩基性電解質溶液生成装置(日理工業製)、電解質溶液精製装置2a(図5)は陰イオン除去用不純物イオン除去装置(日理工業製)、ポンプ145、165、175、245a、245bはCCPM(東ソー社製)、ポンプ3はDP−8020(東ソー社製)、インジェクター5はモデル7125(RHEODYNE社製、20μL)、電気泳動用の直流電源133と233はEX−375U2(高砂製作所社製)、検出器11はCM432(東ソー社製)を使用した。電解質溶液精製装置2aは、定電流30mA(40.6V)とし、電気泳動用電極として白金電極を用い、ポンプ145から純水(1.1ml/min)、ポンプ165、245a、245bから純水(1.0ml/min)及びポンプ175から100mMのNaSO(0.25ml/min)を供給し、ポンプ3の流量は0.75ml/minとした。その結果を図19に示した。なお、図19の符号1〜10の区分は、1:0mA(0V)、2:定電流5mA(42.8V)、3:定電流10mA(57.7V)、4:定電流15mA(65.8V)、5:定電流20mA(70.8V)、6:定電流25mA(75.3V)、7:定電流30mA(78.3V)、8:定電流35mA(81.2V)及び9:定電流40mA(89.6V)とした。
【0042】
図14から、電流が高くなるに従い、生成した電解質溶液の電気伝導度が高くなることが確認された。このように電流値を変化させる簡単な操作で、所望の電気伝導度の電解質溶液を製造することができた。
【0043】
次いで、図2と同様の構成の電解質溶液生成装置1を使用し、電解質溶液精製装置2に図4と同様の構成の電解質溶液生成装置2を使用し、電流源として交流電源を使用したときの、生成電解液の電気伝導度変化について調べた。
ポンプ145と165と175と245aと245bはCCPM(東ソー社製)、電気泳動用の直流電源233はEX−375U2(高砂製作所社製)、交流電源133は家庭用電源(変圧器により電圧を調整し、ダイオードにより半波整流を行った)、検出器11は電気伝導度検出器CM432(日理工業製)を使用した。交流電源133は、0、20、40、60V(0〜PEEK)とし、電解質溶液精製装置2は、定電流30mA(41.2V)とし、電気泳動用電極として白金電極を用い、ポンプ145から純水(1.1ml/min)、ポンプ165、245a、245bから純水(1.0ml/min)及びポンプ175から100mMのNaSO(0.5ml/min)をそれぞれ供給し、ポンプ3の流量は0.75ml/minとした。電解質溶液生成装置により生成した電解液の電気伝導度変化を図15に示した。
図15の結果から、印加電圧が高くなるにつれ生成電解液の電気伝導度が高くなることが確認できた。
【実施例2】
【0044】
図1と同様の構成の陰イオン分析システム100を使用し、電解質溶液生成装置1に図3と同様の構成の電解質溶液生成装置1aを使用し、電解質溶液精製装置2に図5と同様の構成の陰イオン除去用不純物イオン除去装置2aを使用し、不純物イオン除去装置9に図6と同様の構成の陽イオン除去用不純物イオン除去装置9を使用し、標準アニオンのイオン分析を実施した。
【0045】
電解質溶液生成装置1aは塩基性電解質溶液生成装置(日理工業製)、電解質溶液精製装置2aは陰イオン除去用不純物イオン除去装置(日理工業製)、不純物イオン除去装置9は陽イオン除去用不純物イオン除去装置(日理工業製)、ポンプ47aと47bと145と165と175と245aと245bはCCPM(東ソー社製)、ポンプ3はDP−8020(東ソー社製)、インジェクター5はモデル7125(RHEODYNE社製、20μL)、電気泳動用の直流電源33と133と233はEX−375U2(高砂製作所社製)、分離カラム7はTSKgel superIC Anion AZ(東ソー製)、検出器11は高インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニター(日理工業製)を使用した。電解質溶液生成装置1aは、定電流20mA(約85.6V、約2065μS/cmのNaOH溶液)とし、電解質溶液精製装置2aは、定電流30mA(40.2V)とし、不純物イオン除去装置9は、定電流40mA(約55V)とし、電気泳動用電極として白金電極を用い、ポンプ145から純水(1.1ml/min)、ポンプ45a、45b、165、245a、245bから純水(1.0ml/min)及びポンプ175から100mMのNaSO(0.25ml/min)をそれぞれ供給し、ポンプ3の流量は0.75ml/minとした。サンプル濃度は、Fイオン;5ppb、Clイオン;10ppb、NOイオン;15ppb、Brイオン;10ppb、NOイオン;30ppb、SO2−イオン;40ppb、PO3−イオン;30ppbであった。測定結果を図16に示した。
【0046】
図16のチャート中、1のピークはFイオン、2のピークはClイオン、3のピークはNOイオン、4のピークはBrイオン、5のピークはNOイオン、6のピークは未知のCOイオン及びSO2−イオン、7のピークはPO3−イオンである。この結果から、炭酸イオンと硫酸イオンのピークが重なっている以外は、各イオンを完全に分離・検出することが確認できた。
【実施例3】
【0047】
図7と同様の構成の陽イオン分析システム100を使用し、電解質溶液生成装置1に図8と同様の構成の電解質溶液生成装置1bを使用し、電解質溶液精製装置2に図9と同様の構成の陽イオン除去用不純物イオン除去装置2bを使用し、不純物イオン除去装置9に図10と同様の構成の陰イオン除去不純物イオン除去装置9aを使用し、標準カチオンのイオン分析を実施した。
【0048】
電解質溶液生成装置1bは酸性電解質溶液生成装置(日理工業製)、電解質溶液精製装置2bは陽イオン除去用不純物イオン除去装置(日理工業製)、不純物イオン除去装置9aは陰イオン除去用不純物イオン除去装置(日理工業製)、ポンプ47aと47bと145と165と175と245aと245bはCCPM(東ソー社製)、ポンプ3はDP−8020(東ソー社製)、インジェクターはモデル7125(RHEODYNE社製、20μL)、電気泳動用の直流電源33と133と233はEX−375U2(高砂製作所社製)、分離カラム7はTSKgel superIC−CR(東ソー製)、検出器11は高インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニター(日理工業製)を使用した。電解質溶液生成装置1bは、定電流3.5mA(約20V、約600μS/cmのHNO溶液)とし、電解質溶液精製装置2bは、定電流40mA(約45.4V)とし、不純物イオン除去装置9aは、定電流30mA(約61.6V)とし、電気泳動用電極として白金電極を用い、ポンプ145から純水(1.1ml/min)、ポンプ45a、45b、165、245a、245bから純水(1.0ml/min)及びポンプ175から100mMのNaNO(0.25ml/min)をそれぞれ供給し、ポンプ3の流量は0.75ml/minとした。サンプル濃度は、Liイオン;5ppb、Naイオン;20ppb、NHイオン;20ppb、Kイオン;50ppb、Ca2+イオン;50ppb、Mg2+イオン;50ppbであった。測定結果を図17に示した。
【0049】
図17のチャート中、1のピークはLiイオン、2のピークはNaイオン、3のピークはNHイオン、4のピークはKイオン、5のピークはCa2+イオン、6のピークはMg2+イオンである。この結果から、標準カチオンについても各イオンを完全に分離・検出することが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【0050】
本発明はイオン分析装置であり、食品、医薬、環境、化学、機械、電気等の多くの分野における化学分析に好適に用いられるものである。
【符号の説明】
【0051】
1 電解質溶液生成装置
1a 電解質溶液生成装置
1b 電解質溶液生成装置
2 電解質溶液精製装置
2a 電解質溶液精製装置
2b 電解質溶液精製装置
3 ポンプ
4 データ処理装置
5 インジェクターポート
6 電解質溶液生成装置用制御装置
7 分離カラム
9 不純物イオン除去装置
9a 不純物イオン除去装置
9b 不純物イオン除去装置
11 高インピーダンス溶液用非接触型インピーダンスモニター
13 配管
21 容器
21a 溶液入口
21b 純水入口
21c 純水入口
22a 溶液出口
22b 溶液出口
22c 溶液出口
23 イオン交換体
25A イオン交換体
25B イオン交換体
27a イオン交換膜
27b イオン交換膜
28a 液体透過性を付与したイオン交換膜
28b 液体透過性を付与したイオン交換膜
31a 電極
31b 電極
33 電源
41a 純水供給装置
41b 純水供給装置
45a 純水貯槽
45b 純水貯槽
47a ポンプ
47b ポンプ
49a 配管
49b 配管
51 第1の領域
52 第2の領域
53 第3の領域
【0052】
122 酸又は塩基生成部
123 容器
123a 第1の入口
123b 第1の出口
123c 第2の入口
123d 第2の出口
123e 第3の入口
123f 第1の出口
124 気泡排出部
125a イオン交換膜積層
125B イオン交換樹脂層
125D イオン交換樹脂層
127a イオン交換膜
127b イオン交換膜
127c 液体透過性を付与したイオン交換膜
127d 液体透過性を付与したイオン交換膜
133 外部電流源
141 純水供給部
143 純水貯留部
145 ポンプ
147 配管
151a センサー電極
151b センサー電極
152 バリアー電極
153a 増幅器
153b 増幅器
154 アース
155 機能発生器
157 整流器
160 配管
161 純水供給部
163 純水貯留部
165 ポンプ
167 配管
171 電解質溶液供給部
173 電解質溶液貯留部
175 ポンプ
177 配管
【0053】
221 容器
221a 溶液入口
221b 純水入口
221c 純水入口
222a 溶液出口
222b 溶液出口
222c 溶液出口
223 イオン交換体
225A イオン交換体
225B イオン交換体
227a イオン交換膜
227b イオン交換膜
228a 液体透過性を付与したイオン交換膜
228b 液体透過性を付与したイオン交換膜
231a 電極
231b 電極
233 電源
241a 純水供給装置
241b 純水供給装置
245a 純水貯槽
245b 純水貯槽
247a ポンプ
247b ポンプ
249a 配管
249b 配管
251 第1の領域
252 第2の領域
253 第3の領域

【特許請求の範囲】
【請求項1】
アニオン分析システム、カチオン分析システムのいずれにおいて
(A)溶離液用電解質溶液生成手段として
(a1)陽または陰イオンのいずれかの生成対象イオンは透過するが液体を通しにくいイオン交換膜Aを挟んで上面に、生成対象イオンと同極性(以下、「同極性」・「反対極性」は生成対象イオンの有する電気的極性を基準とする)イオンを吸着するイオン交換体AAを接して設け、一方に電解質原料溶液の投入口を設け、他方の口に残余溶液の出口を設け、
出口に耐久性を付与したイオン交換体を介して電極を備える
電解質原料溶液から生成対象イオンを取り込み、残余の反対極性イオンを除去する手段
(a2−1)前記イオン交換膜Aの下面に接して、前記イオン交換膜Aと同極性のイオン交換膜を積層し、
積層部分(B)の外径を小さくして容器の内壁と積層部分の周囲に空間を設け、
積層部分(B)の下面に接して反対極性を有するイオン交換体C層を順に重ね、さらに同極性イオンを吸着し、同極性のイオンを透過するが液体を通しにくいイオン交換膜Dを接して配し、
または
(a2−2)前記イオン交換膜Aの下面に接して、前記イオン交換膜Aと同極性のイオン交換体を積層し、
積層部分(B)の下面に接して反対極性を有するイオン交換体C層を順に重ね、さらに同極性イオンを吸着し、同極性のイオンを透過するが液体を通しにくいイオン交換膜Dを接して配し、
(a3−1)前記イオン交換体C層の一方の端から純水を投入し、前記イオン交換膜またはイオン交換体B層の他方の端から生成対象イオンの塩基または酸性電解質溶液を排出する出口を備え、
または
(a3−2)前記イオン交換膜またはイオン交換体B層の一方の端から純水を投入し、前記イオン交換体C層の他方の端から生成対象イオンの塩基または酸性電解質溶液を排出する出口を備え、
(a4)前記イオン交換膜Dを挟んで外面に同極性イオンを吸着するイオン交換体DDを設け、純水または検出器からの戻り水を導入する入口を一方に設け、イオン交換体DDに通して排出する出口を他方に設け、
出口に耐久性を付与したイオン交換体を介して電極を備え、
前記電極に接続する外部電流源とを備える
電極面から発生する気泡を排出促進し、さらに前記純水または検出器からの戻り水に含まれた検出イオン(反対極性イオン)の前記イオン交換膜Dの内側への拡散混入を防止し、電極付近のイオン濃度を拡散させる手段
を備える高純度電解質溶液生成装置
を有し、
(B)前記(A)で生成された電解質溶液を精製する手段として
(x1)除去対象不純物イオンを吸着するイオン交換体A1層を挟んで
一方の電極C1(不純物イオンの極性と同極)側に陽または陰イオンのいずれかの不純物イオンは透過するが液体を通しにくい耐久性を付与したイオン交換膜B1(不純物イオンを吸着しないイオン交換膜)、イオン交換体A4層(不純物イオンを吸着しないイオン交換体)、耐久性を付与したイオン交換体A5層を介して電極C1、
他方の電極C2(不純物イオンの極性と対極)側に陽または陰イオンのいずれかの不純物イオンは透過するが液体を通しにくい耐久性を付与したイオン交換膜B2(不純物イオンを吸着するイオン交換膜)、イオン交換体A2層(不純物イオンを吸着するイオン交換体)、耐久性を付与したイオン交換体A3層を介して電極C2
を備え、
(x2)前記イオン交換体A1層の上端部に原料溶液の導入口をつけ、下端部に精製溶液の排出口を導入口の真下から外れた位置に設け、導入口はイオン交換膜B2側に、排出口はイオン交換膜B1側にそれぞれ設け、
前記両電極の外側に排出口を設け、
前記イオン交換体A2層、A4層の上端部に純水の供給口が設けられ
(x3)前記両電極につなぐ外部電流源と、
を備える電解質溶液精製装置
を有し、
(C)分離カラムに注入した検査対象イオンを溶出させた後、検査対象イオンと反対の電荷を有するイオンを除去する手段として
(xs1)除去対象不純物イオンを吸着するイオン交換体AS1層を挟んで
一方の電極CS1(不純物イオンの極性と同極)側に陽または陰イオンのいずれかの不純物イオンは透過するが液体を通しにくい耐久性を付与したイオン交換膜BS1(不純物イオンを吸着しないイオン交換膜)、イオン交換体AS4層(不純物イオンを吸着しないイオン交換体)、耐久性を付与したイオン交換体AS5層を介して電極CS1、
他方の電極CS2(不純物イオンの極性と対極)側に陽または陰イオンのいずれかの不純物イオンは透過するが液体を通しにくい耐久性を付与したイオン交換膜BS2(不純物イオンを吸着するイオン交換膜)、イオン交換体AS2層(不純物イオンを吸着するイオン交換体)、耐久性を付与したイオン交換体AS3層を介して電極CS2
を備え、
(xs2)前記イオン交換体AS1層の上端部に原料溶液の導入口をつけ、下端部に精製溶液の排出口を導入口の真下から外れた位置に設け、導入口はイオン交換膜BS2側に、排出口はイオン交換膜BS1側にそれぞれ設け、
前記両電極の外側に排出口を設け、
前記イオン交換体AS2層、AS4層の上端部に純水の供給口が設けられ
(xs3)前記両電極につなぐ外部電流源と、
を備える不純物イオン除去装置
を有し、
(D)検査目的成分を検出する手段として、
絶縁材でなるチューブの外面に導電性の材料でなる印加電極および検出電極を間隙をあけて設け、当該間隙部分の中央部より各電極を含む外側全体に電磁遮蔽部を設け、印加電極に交流電圧をかけ、チューブの中を通る溶液中の検査目的成分をインピーダンスの変化でとらえる非接触型インピーダンスモニター
を備えたイオンクロマトグラフ。
【請求項2】
アニオン分析システムにおいて
(A)溶離液用電解質溶液生成手段として
(a1)生成対象イオン(陽イオン)は透過するが陰イオン及び液体を通しにくいイオン交換膜Aを挟んで上面に、生成対象イオンと同極性(以下、「同極性」・「反対極性」は生成対象イオンの有する電気的極性を基準とする)イオンを吸着するイオン交換体AAを接して設け、一方に電解質原料溶液の投入口を設け、他方の口に残余溶液の出口を設け、
出口に耐久性を付与したイオン交換体を介して電極を備える
電解質原料溶液から生成対象イオンを取り込み、残余の反対極性イオンを除去する手段
(a2−1)前記イオン交換膜Aの下面に接して、前記イオン交換膜Aと同極性のイオン交換膜を積層し、
積層部分(B)の外径を小さくして容器の内壁と積層部分の周囲に空間を設け、
積層部分(B)の下面に接して反対極性を有するイオン交換体C層を順に重ね、さらに同極性イオンを吸着し、同極性のイオンを透過するが陰イオン及び液体を通しにくいイオン交換膜Dを接して配し、
または
(a2−2)前記イオン交換膜Aの下面に接して、前記イオン交換膜Aと同極性のイオン交換体を積層し、
積層部分(B)の下面に接して反対極性を有するイオン交換体C層を順に重ね、さらに同極性イオンを吸着し、同極性のイオンを透過するが陰イオン及び液体を通しにくいイオン交換膜Dを接して配し、
(a3−1)前記イオン交換体C層の一方の端から純水を投入し、前記イオン交換膜またはイオン交換体B層の他方の端から生成対象イオンの塩基性電解質溶液を排出する出口を備え、
または
(a3−2)前記イオン交換膜またはイオン交換体B層の一方の端から純水を投入し、前記イオン交換体C層の他方の端から生成対象イオンの塩基性電解質溶液を排出する出口を備え、
(a4)前記イオン交換膜Dおよびこれに取り付けた電極の外面に接して純水または検出器からの戻り水を通す導入部を設け、
前記電極に接続する外部電流源とを備える
電極面から発生する気泡を排出促進し、さらに前記純水または検出器からの戻り水に含まれた検出イオン(陰イオン)の前記イオン交換膜Dの内側への拡散混入を防止させる手段
を備える高純度塩基性電解質溶液生成装置
を有し、
(B)前記(A)で生成された電解質溶液を精製する手段として
(x1)除去対象不純物イオン(陰イオン)を吸着するイオン交換体A1層を挟んで
一方の電極C1(陰イオンの極性と同極)側に陽イオンは透過するが陰イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与したイオン交換膜B1(陰イオンを吸着しないイオン交換膜)、イオン交換体A4層(陰イオンを吸着しないイオン交換体)、耐久性を付与したイオン交換体A5層を介して電極C1、
他方の電極C2(陰イオンの極性と対極)側に陰イオンは透過するが陽イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与したイオン交換膜B2(陰イオンを吸着するイオン交換膜)、イオン交換体A2層(陰イオンを吸着するイオン交換体)、耐久性を付与したイオン交換体A3層を介して電極C2
を備え、
(x2)前記イオン交換体A1層の上端部に原料溶液の導入口をつけ、下端部に精製溶液の排出口を導入口の真下から外れた位置に設け、導入口はイオン交換膜B2側に、排出口はイオン交換膜B1側にそれぞれ設け、
前記両電極の外側に排出口を設け、
前記イオン交換体A2層、A4層の上端部に純水の供給口が設けられ
(x3)前記両電極につなぐ外部電流源と、
を備える塩基性電解質溶液精製装置
を有し、
(C)分離カラムに注入した検査対象イオンを溶出させた後、検査対象イオン(陰イオン)と反対の電荷を有する陽イオンを除去する手段として
(xs1)除去対象不純物イオン(陽イオン)を吸着するイオン交換体AS1層を挟んで一方の電極CS1(陽イオンの極性と同極)側に陰イオンは透過するが陽イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与したイオン交換膜BS1(陽イオンを吸着しないイオン交換膜)、イオン交換体AS4層(陽イオンを吸着しないイオン交換体)、耐久性を付与したイオン交換体AS5層を介して電極CS1、
他方の電極CS2(陽イオンの極性と対極)側に陽イオンは透過するが陰イオン及び液体を通しくい耐久性を付与したイオン交換膜BS2(陽イオンを吸着するイオン交換膜)、イオン交換体AS2層(陽イオンを吸着するイオン交換体)、耐久性を付与したイオン交換体AS3層を介して電極CS2
を備え、
(xs2)前記イオン交換体AS1層の上端部に原料溶液の導入口をつけ、下端部に精製溶液の排出口を導入口の真下から外れた位置に設け、導入口はイオン交換膜BS2側に、排出口はイオン交換膜BS1側にそれぞれ設け、
前記両電極の外側に排出口を設け、
前記イオン交換体AS2層、AS4層の上端部に純水の供給口が設けられ
(xs3)前記両電極につなぐ外部電流源と、
を備える陽イオン除去用不純物イオン除去装置
を有し、
(D)検査目的成分を検出する手段として、
絶縁材でなるチューブの外面に導電性の材料でなる印加電極および検出電極を間隙をあけて設け、当該間隙部分の中央部より各電極を含む外側全体に電磁遮蔽部を設け、印加電極に交流電圧をかけ、チューブの中を通る溶液中の検査目的成分をインピーダンスの変化でとらえる非接触型インピーダンスモニター
を備えたイオンクロマトグラフ。
【請求項3】
アニオン分析システムにおいて
(A)溶離液用電解質溶液生成手段として
(a1)生成対象イオン(陽イオン)は透過するが陰イオン及び液体を通しにくいイオン交換膜Aを挟んで上面に、生成対象イオンと同極性(以下、「同極性」・「反対極性」は生成対象イオンの有する電気的極性を基準とする)イオンを吸着するイオン交換体AAを接して設け、一方に電解質原料溶液の投入口を設け、他方の口に残余溶液の出口を設け、
出口に耐久性を付与したイオン交換体を介して電極を備える
電解質原料溶液から生成対象イオンを取り込み、残余の反対極性イオンを除去する手段
(a2−1)前記イオン交換膜Aの下面に接して、前記イオン交換膜Aと同極性のイオン交換膜を積層し、
積層部分(B)の外径を小さくして容器の内壁と積層部分の周囲に空間を設け、
積層部分(B)の下面に接して反対極性を有するイオン交換体C層を順に重ね、さらに同極性イオンを吸着し、同極性のイオンを透過するが陰イオン及び液体を通しにくいイオン交換膜Dを接して配し、
または
(a2−2)前記イオン交換膜Aの下面に接して、前記イオン交換膜Aと同極性のイオン交換体を積層し、
積層部分(B)の下面に接して反対極性を有するイオン交換体C層を順に重ね、さらに同極性イオンを吸着し、同極性のイオンを透過するが陰イオン及び液体を通しにくいイオン交換膜Dを接して配し、
(a3−1)前記イオン交換体C層の一方の端から純水を投入し、前記イオン交換膜またはイオン交換体B層の他方の端から生成対象イオンの塩基性電解質溶液を排出する出口を備え、
または
(a3−2)前記イオン交換膜またはイオン交換体B層の一方の端から純水を投入し、前記イオン交換体C層の他方の端から生成対象イオンの塩基性電解質溶液を排出する出口を備え、
(a4)前記イオン交換膜Dを挟んで外面に同極性イオンを吸着するイオン交換体DDを設け、純水または検出器からの戻り水を導入する入口を一方に設け、イオン交換体DDに通して排出する出口を他方に設け、
出口に耐久性を付与したイオン交換体を介して電極を備え、
前記電極に接続する外部電流源とを備える
電極面から発生する気泡を排出促進し、さらに前記純水または検出器からの戻り水に含まれた検出イオン(陰イオン)の前記イオン交換膜Dの内側への拡散混入を防止し、電極付近のイオン濃度を拡散させる手段
を備える高純度塩基性電解質溶液生成装置
を有し、
(B)前記(A)で生成された電解質溶液を精製する手段として
(x1)除去対象不純物イオン(陰イオン)を吸着するイオン交換体A1層を挟んで
一方の電極C1(陰イオンの極性と同極)側に陽イオンは透過するが陰イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与したイオン交換膜B1(陰イオンを吸着しないイオン交換膜)を介して電極C1、
他方の電極C2(陰イオンの極性と対極)側に陰イオンは透過するが陽イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与したイオン交換膜B2(陰イオンを吸着するイオン交換膜)、イオン交換体A2層(陰イオンを吸着するイオン交換体)、耐久性を付与したイオン交換体A3層を介して電極C2
を備え、
(x2)前記イオン交換体A1層の上端部に原料溶液の導入口をつけ、下端部に精製溶液の排出口を導入口の真下から外れた位置に設け、導入口はイオン交換膜B2側に、排出口はイオン交換膜B1側にそれぞれ設け、
前記両電極の外側に排出口を設け、電極C1側には純水の供給口が併設され、 前記イオン交換体A2層の上端部に純水の供給口が設けられ
(x3)前記両電極につなぐ外部電流源と、
を備える塩基性電解質溶液精製装置
を有し、
(C)分離カラムに注入した検査対象イオンを溶出させた後、検査対象イオン(陰イオン)と反対の電荷を有する陽イオンを除去する手段として
(xs1)除去対象不純物イオン(陽イオン)を吸着するイオン交換体AS1層を挟んで一方の電極CS1(陽イオンの極性と同極)側に陰イオンは透過するが陽イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与したイオン交換膜BS1(陽イオンを吸着しないイオン交換膜)、イオン交換体AS4層(陽イオンを吸着しないイオン交換体)、耐久性を付与したイオン交換体AS5層を介して電極CS1、
他方の電極CS2(陽イオンの極性と対極)側に陽イオンは透過するが陰イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与したイオン交換膜BS2(陽イオンを吸着するイオン交換膜)、イオン交換体AS2層(陽イオンを吸着するイオン交換体)、耐久性を付与したイオン交換体AS3層を介して電極CS2
を備え、
(xs2)前記イオン交換体AS1層の上端部に原料溶液の導入口をつけ、下端部に精製溶液の排出口を導入口の真下から外れた位置に設け、導入口はイオン交換膜BS2側に、排出口はイオン交換膜BS1側にそれぞれ設け、
前記両電極の外側に排出口を設け、
前記イオン交換体AS2層、AS4層の上端部に純水の供給口が設けられ
(xs3)前記両電極につなぐ外部電流源と、
を備える陽イオン除去用不純物イオン除去装置
を有し、
(D)検査目的成分を検出する手段として、
絶縁材でなるチューブの外面に導電性の材料でなる印加電極および検出電極を間隙をあけて設け、当該間隙部分の中央部より各電極を含む外側全体に電磁遮蔽部を設け、印加電極に交流電圧をかけ、チューブの中を通る溶液中の検査目的成分をインピーダンスの変化でとらえる非接触型インピーダンスモニター
を備えたイオンクロマトグラフ。
【請求項4】
アニオン分析システムにおいて
(A)溶離液用電解質溶液生成手段として
(a1)生成対象イオン(陽イオン)は透過するが陰イオン及び液体を通しにくいイオン交換膜Aを挟んで上面に、生成対象イオンと同極性(以下、「同極性」・「反対極性」は生成対象イオンの有する電気的極性を基準とする)イオンを吸着するイオン交換体AAを接して設け、一方に電解質原料溶液の投入口を設け、他方の口に残余溶液の出口を設け、
出口に耐久性を付与したイオン交換体を介して電極を備える
電解質原料溶液から生成対象イオンを取り込み、残余の反対極性イオンを除去する手段
(a2−1)前記イオン交換膜Aの下面に接して、前記イオン交換膜Aと同極性のイオン交換膜を積層し、
積層部分(B)の外径を小さくして容器の内壁と積層部分の周囲に空間を設け、
積層部分(B)の下面に接して反対極性を有するイオン交換体C層を順に重ね、さらに同極性イオンを吸着し、同極性のイオンを透過するが陰イオン及び液体を通しにくいイオン交換膜Dを接して配し、
または
(a2−2)前記イオン交換膜Aの下面に接して、前記イオン交換膜Aと同極性のイオン交換体を積層し、
積層部分(B)の下面に接して反対極性を有するイオン交換体C層を順に重ね、さらに同極性イオンを吸着し、同極性のイオンを透過するが陰イオン及び液体を通しにくいイオン交換膜Dを接して配し、
(a3−1)前記イオン交換体C層の一方の端から純水を投入し、前記イオン交換膜またはイオン交換体B層の他方の端から生成対象イオンの塩基性電解質溶液を排出する出口を備え、
または
(a3−2)前記イオン交換膜またはイオン交換体B層の一方の端から純水を投入し、前記イオン交換体C層の他方の端から生成対象イオンの塩基性電解質溶液を排出する出口を備え、
(a4)前記イオン交換膜Dおよびこれに取り付けた電極の外面に接して純水または検出器からの戻り水を通す導入部を設け、
前記電極に接続する外部電流源とを備える
電極面から発生する気泡を排出促進し、さらに前記純水または検出器からの戻り水に含まれた検出イオン(陰イオン)の前記イオン交換膜Dの内側への拡散混入を防止させる手段
を備える高純度塩基性電解質溶液生成装置
を有し、
(B)前記(A)で生成された電解質溶液を精製する手段として
(x1)除去対象不純物イオン(陰イオン)を吸着するイオン交換体A1層を挟んで
一方の電極C1(陰イオンの極性と同極)側に陽イオンは透過するが陰イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与したイオン交換膜B1(陰イオンを吸着しないイオン交換膜)を介して電極C1、
他方の電極C2(陰イオンの極性と対極)側に陰イオンは透過するが陽イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与したイオン交換膜B2(陰イオンを吸着するイオン交換膜)、イオン交換体A2層(陰イオンを吸着するイオン交換体)、耐久性を付与したイオン交換体A3層を介して電極C2
を備え、
(x2)前記イオン交換体A1層の上端部に原料溶液の導入口をつけ、下端部に精製溶液の排出口を導入口の真下から外れた位置に設け、導入口はイオン交換膜B2側に、排出口はイオン交換膜B1側にそれぞれ設け、
前記両電極の外側に排出口を設け、電極C1側には純水の供給口が併設され、
前記イオン交換体A2層の上端部に純水の供給口が設けられ
(x3)前記両電極につなぐ外部電流源と、
を備える塩基性電解質溶液精製装置
を有し、
(C)分離カラムに注入した検査対象イオンを溶出させた後、検査対象イオン(陰イオン)と反対の電荷を有する陽イオンを除去する手段として
(xs1)除去対象不純物イオン(陽イオン)を吸着するイオン交換体AS1層を挟んで一方の電極CS1(陽イオンの極性と同極)側に陰イオンは透過するが陽イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与したイオン交換膜BS1(陽イオンを吸着しないイオン交換膜)、イオン交換体AS4層(陽イオンを吸着しないイオン交換体)、耐久性を付与したイオン交換体AS5層を介して電極CS1、
他方の電極CS2(陽イオンの極性と対極)側に陽イオンは透過するが陰イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与したイオン交換膜BS2(陽イオンを吸着するイオン交換膜)、イオン交換体AS2層(陽イオンを吸着するイオン交換体)、耐久性を付与したイオン交換体AS3層を介して電極CS2
を備え、
(xs2)前記イオン交換体AS1層の上端部に原料溶液の導入口をつけ、下端部に精製溶液の排出口を導入口の真下から外れた位置に設け、導入口はイオン交換膜BS2側に、排出口はイオン交換膜BS1側にそれぞれ設け、
前記両電極の外側に排出口を設け、
前記イオン交換体AS2層、AS4層の上端部に純水の供給口が設けられ
(xs3)前記両電極につなぐ外部電流源と、
を備える陽イオン除去用不純物イオン除去装置
を有し、
(D)検査目的成分を検出する手段として、
絶縁材でなるチューブの外面に導電性の材料でなる印加電極および検出電極を間隙をあけて設け、当該間隙部分の中央部より各電極を含む外側全体に電磁遮蔽部を設け、印加電極に交流電圧をかけ、チューブの中を通る溶液中の検査目的成分をインピーダンスの変化でとらえる非接触型インピーダンスモニター
を備えたイオンクロマトグラフ。
【請求項5】
カチオン分析システムにおいて
(A)溶離液用電解質溶液生成手段として
(a1)生成対象イオン(陰イオン)は透過するが陽イオン及び液体を通しにくいイオン交換膜Aを挟んで上面に、生成対象イオンと同極性(以下、「同極性」・「反対極性」は生成対象イオンの有する電気的極性を基準とする)イオンを吸着するイオン交換体AAを接して設け、一方に電解質原料溶液の投入口を設け、他方の口に残余溶液の出口を設け、
出口に耐久性を付与したイオン交換体を介して電極を備える
電解質原料溶液から生成対象イオンを取り込み、残余の反対極性イオンを除去する手段
(a2−1)前記イオン交換膜Aの下面に接して、前記イオン交換膜Aと同極性のイオン交換膜を積層し、
積層部分(B)の外径を小さくして容器の内壁と積層部分の周囲に空間を設け、
積層部分(B)の下面に接して反対極性を有するイオン交換体C層を順に重ね、さらに同極性イオンを吸着し、同極性のイオンを透過するが陽イオン及び液体を通しにくいイオン交換膜Dを接して配し、
または
(a2−2)前記イオン交換膜Aの下面に接して、前記イオン交換膜Aと同極性のイオン交換体を積層し、
積層部分(B)の下面に接して反対極性を有するイオン交換体C層を順に重ね、さらに同極性イオンを吸着し、同極性のイオンを透過するが陽イオン及び液体を通しにくいイオン交換膜Dを接して配し、
(a3−1)前記イオン交換体C層の一方の端から純水を投入し、前記イオン交換膜またはイオン交換体B層の他方の端から生成対象イオンの酸性電解質溶液を排出する出口を備え、
または
(a3−2)前記イオン交換膜またはイオン交換体B層の一方の端から純水を投入し、前記イオン交換体C層の他方の端から生成対象イオンの酸性電解質溶液を排出する出口を備え、
(a4)前記イオン交換膜Dを挟んで外面に同極性イオンを吸着するイオン交換体DDを設け、純水または検出器からの戻り水を導入する入口を一方に設け、イオン交換体DDに通して排出する出口を他方に設け、
出口に耐久性を付与したイオン交換体を介して電極を備え、
前記電極に接続する外部電流源とを備える
電極面から発生する気泡を排出促進し、さらに前記純水または検出器からの戻り水に含まれた検出イオン(陽イオン)の前記イオン交換膜Dの内側への拡散混入を防止し、電極付近のイオン濃度を拡散させる手段
を備える高純度酸性電解質溶液生成装置
を有し、
(B)前記(A)で生成された電解質溶液を精製する手段として
(x1)除去対象不純物イオン(陽イオン)を吸着するイオン交換体A1層を挟んで
一方の電極C1(陽イオンの極性と同極)側に陰イオンは透過するが陽イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与したイオン交換膜B1(陽イオンを吸着しないイオン交換膜)、イオン交換体A4層(陽イオンを吸着しないイオン交換体)、耐久性を付与したイオン交換体A5層を介して電極C1、
他方の電極C2(陽イオンの極性と対極)側に陽イオンは透過するが陰イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与したイオン交換膜B2(陽イオンを吸着するイオン交換膜)、イオン交換体A2層(陽イオンを吸着するイオン交換体)、耐久性を付与したイオン交換体A3層を介して電極C2
を備え、
(x2)前記イオン交換体A1層の上端部に原料溶液の導入口をつけ、下端部に精製溶液の排出口を導入口の真下から外れた位置に設け、導入口はイオン交換膜B2側に、排出口はイオン交換膜B1側にそれぞれ設け、
前記両電極の外側に排出口を設け、
前記イオン交換体A2層、A4層の上端部に純水の供給口が設けられ
(x3)前記両電極につなぐ外部電流源と、
を備える酸性電解質溶液精製装置
を有し、
(C)分離カラムに注入した検査対象イオンを溶出させた後、検査対象イオン(陽イオン)と反対の電荷を有する陰イオンを除去する手段として
(xs1)除去対象不純物イオン(陰イオン)を吸着するイオン交換体AS1層を挟んで
一方の電極CS1(陰イオンの極性と同極)側に陽イオンは透過するが陰イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与したイオン交換膜BS1(陰イオンを吸着しないイオン交換膜)を介して電極CS1、
他方の電極CS2(陰イオンの極性と対極)側に陰イオンは透過するが陽イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与したイオン交換膜BS2(陰イオンを吸着するイオン交換膜)、イオン交換体AS2層(陰イオンを吸着するイオン交換体)、耐久性を付与したイオン交換体AS3層を介して電極CS2
を備え、
(xs2)前記イオン交換体AS1層の上端部に原料溶液の導入口をつけ、下端部に精製溶液の排出口を導入口の真下から外れた位置に設け、導入口はイオン交換膜BS2側に、排出口はイオン交換膜BS1側にそれぞれ設け、
前記両電極の外側に排出口を設け、電極CS1側には純水の供給口が併設され、
前記イオン交換体AS2層の上端部に純水の供給口が設けられ
(xs3)前記両電極につなぐ外部電流源と、
を備える陰イオン除去用不純物イオン除去装置
を有し、
(D)検査目的成分を検出する手段として、
絶縁材でなるチューブの外面に導電性の材料でなる印加電極および検出電極を間隙をあけて設け、当該間隙部分の中央部より各電極を含む外側全体に電磁遮蔽部を設け、印加電極に交流電圧をかけ、チューブの中を通る溶液中の検査目的成分をインピーダンスの変化でとらえる非接触型インピーダンスモニター
を備えたイオンクロマトグラフ。
【請求項6】
アニオン分析システムにおいて
(A)溶離液用電解質溶液生成手段として
(a)生成対象の陽イオンを含む電解質原料溶液が投入される第1層目に陽イオン交換樹脂が充填された層と
(a−1)当該第1層の一方の端部に原料溶液投入口を設けて投入配管が取り付けられ、
(a−2)当該第1層の他方の端部に液体透過性と耐久性を付与した陽イオン交換膜を配し、当該交換膜に接して陽極電極を取り付け、溶液排出口を設けて排出配管が取り付けられ
(b)第2層目に上記第1層目の陽イオン交換樹脂を支える耐久性を付与した陽イオン交換膜Aと
(c)第3層目に陽イオン交換膜が積層された層と、
(c−1)積層部分(c)の外径は、容器の内壁よりも小さくし、容器の内壁と積層部分の周囲に空間を設け、
(c−2)当該第3層の一方の端部に生成対象イオンの塩基性電解質溶液を取り出す出口を設けて取り出し配管が取り付けられ、
(d)第4層目に陰イオン交換樹脂が充填された層と
(d−1)当該第4層の一方の端部に純水投入口を設けて投入配管が取り付けられ、
(e)第5層目に上記3層目から4層目にいたるイオン交換体を支える耐久性を付与した陽イオン交換膜と
(f)純水または検出器から排出された溶出液が投入される第6層目に陽イオン交換樹脂が充填された層と
(f−1)当該第6層の一方の端部に純水投入口を設けて投入配管が取り付けられ、
(f−2)当該第6層の他方の端部に液体透過性と耐久性を付与した陽イオン交換膜を配し、当該交換膜に接して陰極電極を取り付け、溶液排出口を設けて排出配管が取り付けられ
(g)上記電極を結ぶ外部電流源と
を備える高純度塩基性電解質溶液生成装置
を有し、
(B)前記(A)で生成された電解質溶液を精製する手段として
(a)電解質原料溶液が投入される導入部と
(a−1)当該導入部に陰イオン交換樹脂が充填され、第1の領域を形成して、
(a−2)当該導入部は両端が電極に挟まれ、当該両電極の外側に廃液出口が設けられ、
陰極電極に接して内側に液体透過性および耐久性を付与した陽イオン交換膜、陰イオンを吸着しない陽イオン交換樹脂層、陽イオンは透過するが陰イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与した陽イオン交換膜を設けて第2の領域を形成し、
陽極電極に接して内側に液体透過性および耐久性を付与した陽イオン交換膜、陰イオンを吸着する陰イオン交換樹脂層、陰イオンは透過するが陽イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与した陰イオン交換膜を設けて第3の領域を形成し、
(a−3)前記第1の領域の前記陰イオン交換膜位置側に、電解質原料溶液投入口を設けて、投入配管が取り付けられ、前記陽イオン交換膜位置側に、目的精製液取り出し口をもうけて取り出し配管が取り付けれ、
(a−4)前記第2の領域の陽イオン交換樹脂層および第3の領域の陰イオン交換樹脂層の上端部に純水投入口を設けて投入配管が取り付けられ
(b)前記(a)に記載した電極を結ぶ外部電流源と
を備える塩基性電解質溶液精製装置
を有し、
(C)分離カラムに注入した検査対象イオンを溶出させた後、検査対象イオン(陰イオン)と反対の電荷を有するイオンを除去する手段として
(a)電解質原料溶液が投入される導入部と
(a−1)当該導入部に陽オン交換樹脂が充填され、第1の領域を形成して、
(a−2)当該導入部は両端が電極に挟まれ、当該両電極の外側に廃液出口が設けられ、
陽極電極に接して内側に液体透過性および耐久性を付与した陽イオン交換膜、陽イオンを吸着しない陰イオン交換樹脂層、陰イオンは透過するが陽イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与した陰イオン交換膜を設けて第2の領域を形成し、
陰極電極に接して内側に液体透過性および耐久性を付与した陽イオン交換膜、陽イオンを吸着する陽イオン交換樹脂層、陽イオンは透過するが陰イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与した陽イオン交換膜を設けて第3の領域を形成し、
(a−3)前記第1の領域の前記陽イオン交換膜位置側に、電解質原料溶液投入口を設けて、投入配管が取り付けられ、前記陰イオン交換膜位置側に、目的精製液取り出し口をもうけて取り出し配管が取り付けれ、
(a−4)前記第2の領域の陰イオン交換樹脂層および第3の領域の陽イオン交換樹脂層の上端部に純水投入口を設けて投入配管が取り付けられ
(b)前記(a)に記載した電極を結ぶ外部電流源と
を備える陽イオン除去用不純物イオン除去装置
を有し、
(D)検査目的成分を検出する手段として、
絶縁材でなるチューブの外面に導電性の材料でなる印加電極および検出電極を間隙をあけて設け、当該間隙部分の中央部より各電極を含む外側全体に電磁遮蔽部を設け、印加電極に交流電圧をかけ、チューブの中を通る溶液中の検査目的成分をインピーダンスの変化でとらえる非接触型インピーダンスモニター
を備えたイオンクロマトグラフ。
【請求項7】
カチオン分析システムとして
(A)溶離液用電解質溶液生成手段として
(a)生成対象の陰イオンを含む電解質原料溶液が投入される第1層目に陰イオン交換樹脂が充填された層と
(a−1)当該第1層の一方の端部に原料溶液投入口を設けて投入配管が取り付けられ、
(a−2)当該第1層の他方の端部に液体透過性と耐久性を有する陽イオン交換膜を配し、当該交換膜に接して陰極電極を取り付け、溶液排出口を設けて排出配管が取り付けられ
(b)第2層目に上記第1層目の陰イオン交換樹脂を支える耐久性を付与した陰イオン交換膜と
(c)第3層目に陰イオン交換膜が積層された層と、
(c−1)積層部分(c)の外径は、容器の内壁よりも小さくし、容器の内壁と積層部分の周囲に空間を設け、
(c−2)当該第3層の一方の端部に生成対象イオンの酸性電解質溶液を取り出す出口を設けて取り出し配管が取り付けられ、
(d)第4層目に陽イオン交換樹脂が充填された層と
(d−1)当該第4層に純水投入口を設けて投入配管が取り付けられ、
(e)第5層目に上記3層目から4層目にいたるイオン交換体を支える耐久性を付与した陰イオン交換膜と
(f)純水または検出器から排出された溶出液が投入される第6層目に陰イオン交換樹脂が充填された層と
(f−1)当該第6層の一方の端部に純水投入口を設けて投入配管が取り付けられ、
(f−2)当該第6層の他方の端部に液体透過性と耐久性を有する陽イオン交換膜を配し、当該交換膜片に接して陽極電極を取り付け、溶液排出口を設けて排出配管が取り付けられ
(g)上記電極を結ぶ外部電流源と
を備える高純度酸性電解質溶液生成装置
を有し、
(B)前記(A)で生成された電解質溶液を精製する手段として
(a)電解質原料溶液が投入される導入部と
(a−1)当該導入部に陽オン交換樹脂が充填され、第1の領域を形成して、
(a−2)当該導入部は両端が電極に挟まれ、当該両電極の外側に廃液出口が設けられ、
陽極電極に接して内側に液体透過性および耐久性を付与した陽イオン交換膜、陽イオンを吸着しない陰イオン交換樹脂層、陰イオンは透過するが陽イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与した陰イオン交換膜を設けて第2の領域を形成し、
陰極電極に接して内側に液体透過性および耐久性を付与した陽イオン交換膜、陽イオンを吸着する陽イオン交換樹脂層、陽イオンは透過するが陰イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与した陽イオン交換膜を設けて第3の領域を形成し、
(a−3)前記第1の領域の前記陽イオン交換膜位置側に、電解質原料溶液投入口を設けて、投入配管が取り付けられ、前記陰イオン交換膜位置側に、目的精製液取り出し口をもうけて取り出し配管が取り付けれ、
(a−4)前記第2の領域の陰イオン交換樹脂層および第3の領域の陽イオン交換樹脂層の上端部に純水投入口を設けて投入配管が取り付けられ
(b)前記(a)に記載した電極を結ぶ外部電流源と
を備える酸性電解質溶液精製装置
を有し、
(C)分離カラムに注入した検査対象イオンを溶出させた後、検査対象イオン(陽イオン)と反対の電荷を有するイオンを除去する手段として
(a)電解質原料溶液が投入される導入部と
(a−1)当該導入部に陰イオン交換樹脂が充填され、第1の領域を形成して、
(a−2)当該導入部は両端が電極に挟まれ、当該両電極の外側に廃液出口が設けられ、
陰極電極に接して内側に液体透過性および耐久性を付与した陽イオン交換膜、陰イオンを吸着しない陽イオン交換樹脂層、陽イオンは透過するが陰イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与した陽イオン交換膜を設けて第2の領域を形成し、
陽極電極に接して内側に液体透過性および耐久性を付与した陽イオン交換膜、陰イオンを吸着する陰イオン交換樹脂層、陰イオンは透過するが陽イオン及び液体を通しにくい耐久性を付与した陰イオン交換膜を設けて第3の領域を形成し、
(a−3)前記第1の領域の前記陰イオン交換膜位置側に、電解質原料溶液投入口を設けて、投入配管が取り付けられ、前記陽イオン交換膜位置側に、目的精製液取り出し口をもうけて取り出し配管が取り付けれ、
(a−4)前記第2の領域の陽イオン交換樹脂層および第3の領域の陰イオン交換樹脂層の上端部に純水投入口を設けて投入配管が取り付けられ
(b)前記(a)に記載した電極を結ぶ外部電流源と
を備える陰イオン除去用不純物イオン除去装置
を有し、
(D)検査目的成分を検出する手段として、
絶縁材でなるチューブの外面に導電性の材料でなる印加電極および検出電極を間隙をあけて設け、当該間隙部分の中央部より各電極を含む外側全体に電磁遮蔽部を設け、印加電極に交流電圧をかけ、チューブの中を通る溶液中の検査目的成分をインピーダンスの変化でとらえる非接触型インピーダンスモニター
を備えたイオンクロマトグラフ。
【請求項8】
生成した電解質溶液のインピーダンスを測定する非接触型インピーダンスモニターと、測定し得られた信号に基づき、目標値からのずれが収束するように電解質溶液生成装置への印加電圧を調整し、生成した電解質溶液のインピーダンスが、所定のインピーダンスの電解質溶液となるように制御するフィードバック制御手段を内蔵した電解質溶液生成装置用制御装置
を有する請求項1から7記載のイオンクロマトグラフ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【公開番号】特開2012−103218(P2012−103218A)
【公開日】平成24年5月31日(2012.5.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−254342(P2010−254342)
【出願日】平成22年11月13日(2010.11.13)
【出願人】(592157722)日理工業株式会社 (9)