全りんの定量方法
【課題】検査水の全りんを安全に短時間で定量する。
【解決手段】検査水中のりん化合物をりん酸イオンへ変換した後にりん酸イオンを定量することで検査水の全りんを定量する方法は、検査水に対してペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩を含みかつアルカリ性に調整された第1水溶液と硫酸とを添加し、65℃〜沸騰温度で加熱する工程1と、工程1を経た検査水へ炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドース若しくは炭素数6のケトース又はこのような単糖を分解により生成可能なオリゴ糖を含む第2水溶液を添加して引き続き加熱する工程2と、工程2を経た検査水へ七モリブデン酸六アンモニウム又はモリブデン酸のアルカリ金属塩およびアンチモンの価数が3であるアンチモン化合物を含む第3水溶液を添加し、65℃以上に維持する工程3と、工程3を経た検査水について、600〜950nmの範囲における任意の波長の吸光度を測定する工程4とを含んでいる。
【解決手段】検査水中のりん化合物をりん酸イオンへ変換した後にりん酸イオンを定量することで検査水の全りんを定量する方法は、検査水に対してペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩を含みかつアルカリ性に調整された第1水溶液と硫酸とを添加し、65℃〜沸騰温度で加熱する工程1と、工程1を経た検査水へ炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドース若しくは炭素数6のケトース又はこのような単糖を分解により生成可能なオリゴ糖を含む第2水溶液を添加して引き続き加熱する工程2と、工程2を経た検査水へ七モリブデン酸六アンモニウム又はモリブデン酸のアルカリ金属塩およびアンチモンの価数が3であるアンチモン化合物を含む第3水溶液を添加し、65℃以上に維持する工程3と、工程3を経た検査水について、600〜950nmの範囲における任意の波長の吸光度を測定する工程4とを含んでいる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、全りんの定量方法、特に、検査水に含まれるりん化合物を分解してりん酸イオンへ変換した後、検査水のりん酸イオンを定量することで検査水の全りんを定量する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
りんは海洋水、湖沼水、河川水および地下水等の富栄養化に関わる原因物質の一つであることから、工場排水等での排出規制が設けられており、工場排水等は、環境への排出前にりん酸イオンの定量が求められる。ここで、工場排水等は、りん酸イオンとしてりんを含むだけではなく、各種のりん化合物としてりん元素を含む場合もあり、りん化合物は環境への排出後に自然分解されることでりんの発生源となる。このため、工場排水等は、りん酸イオンだけではなく、りん化合物から生成し得るりん酸イオンを含めたりん酸イオンの総量、いわゆる全りんの定量が求められることがある。
【0003】
水中に含まれる全りんの公的な定量方法として、非特許文献1に記載のモリブデン青(アスコルビン酸還元)吸光光度法が知られている。この定量方法は、水中に含まれるりん酸イオンが七モリブデン酸六アンモニウムおよび酒石酸アンチモニルカリウム(ビス[(+)−タルトラト]二アンチモン(III)酸二カリウム)と反応して生成するヘテロポリ化合物をL(+)−アスコルビン酸で還元し、それにより生成するモリブデン青により発色した検査水の吸光度を測定することでりん酸イオンを定量するものである。
【0004】
モリブデン青(アスコルビン酸還元)吸光光度法による全りんの定量では、先ず、所定量の検査水を採取し、この検査水に含まれるりん化合物を分解してりん酸イオンへ変換する前処理をする。この前処理では、検査水に対してりん化合物の酸化剤であるペルオキソ二硫酸カリウム溶液を添加した後、検査水を120℃に設定した高圧蒸気滅菌器中で30分間処理し、りん化合物を酸化分解してりん酸イオンへ変換する。次に、前処理された検査水に対して所定量のモリブデン酸アンモニウム−アスコルビン酸混合溶液を加えて振り混ぜた後、20〜40℃で約15分間放置する。そして、この溶液について波長880nm付近の吸光度を測定し、この測定値から予め作成しておいた検量線に基づいて検査水のりん酸イオン濃度(mgPO43−/L)を算出する。
【0005】
このような全りんの定量方法における検査水の前処理は、高圧蒸気滅菌器、すなわち耐圧容器を用いる必要があるため、操作が複雑になり、特別な安全性も求められる。また、酸化剤として用いるペルオキソ二硫酸カリウムは、120℃の温度環境下ではりん化合物を酸化分解するのと同時に自己分解も進行することから、過剰量を用いる必要がある。
【0006】
そこで、この前処理方法に替わる前処理方法として、非特許文献2には、検査水にペルオキソ二硫酸カリウムを添加した後、100℃で60分間処理する方法が提案されている。しかし、この方法では、ペルオキソ二硫酸カリウムの一部が検査水に残留し、それがL(+)−アスコルビン酸によるヘテロポリ化合物の還元を阻害する可能性があるため、モリブデン酸アンモニウム−アスコルビン酸混合溶液を加える前に検査水を20〜40℃まで放冷することでペルオキソ二硫酸カリウムの酸化作用を抑制するか、或いは、アルカリ性の状態の検査水へ還元剤である亜硫酸ナトリウムを添加してペルオキソ二硫酸カリウムを消滅させる必要がある。
【0007】
ところが、検査水を放冷することでペルオキソ二硫酸カリウムの酸化作用を抑制する場合、検査水の冷却に長時間を要し、一連の定量操作を短時間で終了するのが困難になる。また、亜硫酸ナトリウムを添加してペルオキソ二硫酸カリウムを消滅させる場合、有害な二酸化硫黄ガスが発生するため、それについての安全対策が求められる。
【0008】
また、上記全りんの定量方法は、非特許文献1に記載のように、定量範囲が1.25〜25μgという微量範囲であるため、検査水が比較的多量のりん酸イオンやりん化合物を含む場合に適用できないという不具合もある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0009】
【非特許文献1】日本工業規格 JIS K 0102、工場排水試験方法(2008) 46.1.1および46.3
【0010】
【非特許文献2】平成14年度環境省請負業務結果報告書、水質分析方法検討調査、5頁および13頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明の目的は、検査水の全りんを安全に短時間で定量できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、検査水に含まれるりん化合物を分解してりん酸イオンへ変換した後、検査水のりん酸イオンを定量することで検査水の全りんを定量する方法に関するものであり、この定量方法は、検査水に対し、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩またはペルオキソ二硫酸アンモニウムを含みかつアルカリ性に調整された第1水溶液と硫酸とを添加し、65℃から検査水の沸騰温度までの温度で加熱する工程1と、工程1を経た検査水へ炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドース、炭素数6のケトースおよび分解により炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースを生成可能な単糖生成化合物からなる糖類化合物群から選ばれた糖類化合物を含む第2水溶液を添加し、引き続き加熱する工程2と、工程2を経た検査水へ七モリブデン酸六アンモニウムまたはモリブデン酸のアルカリ金属塩若しくはアルカリ土類金属塩並びにアンチモンの価数が3であるアンチモン化合物を含む第3水溶液を添加し、65℃以上に維持する工程3と、工程3を経た検査水について、600から950nmの範囲における任意の波長の吸光度を測定する工程4とを含んでいる。
【0013】
他の観点に係る本発明は、検査水に含まれる全りんを定量するための、検査水の前処理方法に関するものであり、この前処理方法は、検査水に対し、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩またはペルオキソ二硫酸アンモニウムを含みかつアルカリ性に調整された第1水溶液と硫酸とを添加し、65℃から検査水の沸騰温度までの温度で加熱する工程1と、工程1を経た検査水へ炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドース、炭素数6のケトースおよび分解により炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースを生成可能な単糖生成化合物からなる糖類化合物群から選ばれた糖類化合物を含む第2水溶液を添加し、引き続き加熱する工程2とを含んでいる。
【0014】
本発明の定量方法および前処理方法において用いられる第1水溶液は、通常、アルカリ金属水酸化物の添加によりアルカリ性に調整されており、アルカリ金属水酸化物の濃度が0.2M以下である。また、単糖生成化合物は、通常、スクロース、マルトース、ラクトース、ラフィノース、ケストース、スタキオース、イソマルツロース、マルツロースまたはラクツロースである。
【0015】
さらに他の観点に係る本発明は、検査水に含まれる全りんを定量するために、検査水に含まれるりん化合物を分解することでりん化合物のりん元素をりん酸イオンへ変換するための前処理剤に関するものであり、この前処理剤は、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩またはペルオキソ二硫酸アンモニウムを含む水溶液からなり、アルカリ性に調整されている。
【0016】
この前処理剤は、通常、アルカリ金属水酸化物の添加によりアルカリ性に調整されており、アルカリ金属水酸化物の濃度が0.2M以下である。
【発明の効果】
【0017】
本発明に係る全りんの定量方法は、上述の工程1から4を含むものであるため、検査水の全りんを安全に短時間で定量することができる。
【0018】
本発明に係る全りん定量のための検査水の前処理方法は、上述の工程1および2を含むものであるため、検査水に含まれるりん化合物を安全にりん酸イオンへ変換することができ、また、処理後の検査水を速やかにりん酸イオンの定量工程へ適用することができる。
【0019】
本発明に係る全りん定量のための検査水の前処理剤は、アルカリ性に調整されていることから、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩またはペルオキソ二硫酸アンモニウムの分解を抑えて安定に保存することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】比較例で作成した検量線を示す図。
【図2】実施例で作成した検量線を示す図。
【図3】参考例1で作成した検量線を示す図。
【図4】参考例2で作成した検量線を示す図。
【図5】参考例3で作成した検量線を示す図。
【図6】参考例4で作成した検量線を示す図。
【図7】参考例5で作成した検量線を示す図。
【図8】参考例6で作成した検量線を示す図。
【図9】参考例7で作成した検量線を示す図。
【図10】参考例8で作成した検量線を示す図。
【図11】参考例9で作成した検量線を示す図。
【図12】参考例10で作成した検量線を示す図。
【図13】参考例11で作成した検量線を示す図。
【図14】参考例12で作成した検量線を示す図。
【図15】実験例1の結果を示す図。
【図16】実験例2の結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0021】
本発明の方法により全りんを定量可能な検査水は、特に限定されるものではないが、通常は工場排水や生活排水等のりんの排出規制が設けられている排水の他、海洋水、湖沼水、河川水および地下水等の天然水である。
【0022】
検査水の全りんを定量する際には、所定量の検査水を採取し、この検査水に含まれるりん化合物のりん元素をりん酸イオンへ変換するための前処理をする。この前処理では、先ず、検査水へ前処理剤と硫酸とを添加し、常圧下、65℃から検査水の沸騰温度までの温度、好ましくは75℃から検査水の沸騰温度までの温度で加熱する(工程1)。これにより、検査水に含まれる有機および無機のりん化合物、特に、有機りん化合物は、前処理剤により酸化分解され、りん元素がりん酸イオンに変換される。
【0023】
ここで用いられる前処理剤は、通常、精製水、例えば、純水、蒸留水またはイオン交換水等にペルオキソ二硫酸化合物を溶解することで調製された水溶液(第1水溶液)であり、アルカリ性に調整されたものである。ペルオキソ二硫酸化合物としては、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩またはペルオキソ二硫酸アンモニウムが用いられる。ここで用いられるペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩は、通常、ペルオキソ二硫酸カリウムまたはペルオキソ二硫酸ナトリウムである。前処理剤におけるペルオキソ二硫酸化合物の濃度は、通常、0.4〜50g/Lに設定するのが好ましく、3.0〜40g/Lに設定するのがより好ましい。
【0024】
前処理剤は、pHが7.0を超えるアルカリ性になれば、アルカリ性への調整方法が限定されるものではないが、通常はアルカリ金属水酸化物の添加によりアルカリ性に調整されるのが好ましい。ここで用いられるアルカリ金属水酸化物は、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムが好ましい。ペルオキソ二硫酸化合物は、水に溶解した場合に室温で徐々に分解が進行し、不安定になる。特に、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩は、水に溶解したときに分解して強酸性の硫酸水素アルカリ金属(例えば、硫酸水素カリウム)を生成し、これがペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩の分解を加速する。このため、ペルオキソ二硫酸化合物の水溶液は、調製後に長期間保存するのが困難であり、やむなく保存する場合は冷蔵が求められる。
【0025】
これに対し、前処理剤は、アルカリ性に調整されているためペルオキソ二硫酸化合物の分解が抑制され、2〜3ヶ月程度の長期間に亘り50℃程度の高温環境下においても安定に保存することができることから、全りんの定量を後記するように自動化する場合に有効である。
【0026】
アルカリ金属水酸化物の添加により前処理剤がアルカリ性に調整される場合、前処理剤におけるアルカリ金属水酸化物の濃度は、通常、水溶液がアルカリ性に維持される状態で0.2M以下に設定するのが好ましい。この濃度が0.2Mを超える場合は、この工程で添加する硫酸の量を多く設定する必要があることから不経済であり、また、検査水においてアルカリ金属水酸化物と硫酸との反応により塩が生成し、この塩によって検査水が濁ることから、後記する工程4での吸光度の測定が不正確になる可能性がある。
【0027】
検査水への前処理剤の添加量は、検査水におけるペルオキソ二硫酸化合物の濃度が検査水に含まれるりん化合物を十分に酸化分解可能なように設定するのが好ましいが、あまり過剰に添加するとペルオキソ二硫酸化合物が検査水に残留してしまい、後記する工程3において誤発色を引き起こす可能性がある。このため、検査水におけるペルオキソ二硫酸化合物の濃度は、検査水へ前処理剤と硫酸とを添加したときにおける濃度が、通常、0.5〜9g/Lになるよう設定するのが好ましく、1〜6g/Lになるよう設定するのがより好ましい。
【0028】
一方、検査水に対する硫酸の添加量は、検査水へ前処理剤と硫酸とを添加したときにおける硫酸の濃度が0.1M以上になるよう設定するのが好ましい。但し、あまり過剰に添加すると、後記する工程2以降でモリブデン青の生成(りん酸イオンの発色)という目的に対して過剰となる硫酸の中和処理が必要となる可能性があるため、通常、0.1〜0.3Mになるよう設定するのが好ましい。
【0029】
この工程における検査水の加熱時間は、加熱温度により異なるが、通常、20〜40分に設定するのが好ましい。
【0030】
次に、工程1を経た検査水へ所定の糖類を含む水溶液(第2水溶液)を添加し、引き続き加熱する(工程2)。この工程は、工程1を経た検査水を放冷等により冷却せずに、工程1が完了後の高温状態または加熱継続状態の検査水に対して適用することができる。
【0031】
第2水溶液は、所定の糖類、すなわち、炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドース、炭素数6のケトースおよび分解により炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースを生成可能な単糖生成化合物からなる糖類化合物群から選ばれた糖類化合物を精製水に溶解したものである。炭素数5のアルドースの例としては、リボース、アラビノース、キシロースおよびリキソースを挙げることができる。炭素数6のアルドースの例としては、アロース、アルトロース、グルコース、マンノースおよびガラクトースを挙げることができる。炭素数6のケトースの例としては、プシコース、フルクトース、ソルボースおよびタガトースを挙げることができる。
【0032】
また、分解により炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースを生成可能な単糖生成化合物としては、分解により炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースを生成可能なオリゴ糖または配糖体が用いられる。オリゴ糖としては、例えば、二糖類のスクロース、マルトース、ラクトース、イソマルツロース、マルツロース、ラクツロース、ガラクトスクロース、プリメベロースおよびビシアノース、三糖類のラフィノース、ケストース、ゲンチアノース、プランテオースおよびウンベリフェロース、四糖類のスタキオース並びに五糖類のベルバスコースを挙げることができる。これらの例示のオリゴ糖は、分解により、キシロース(炭素数5のアルドース)、グルコース(炭素数6のアルドース)、ガラクトース(炭素数6のアルドース)またはフルクトース(炭素数6のケトース)を生成することができる。また、配糖体としては、例えば、アルブチンおよびサリシンを挙げることができる。これらの例示の配糖体は、分解によりグルコースを生成することができる。
【0033】
なお、単糖生成化合物としては、通常、安価に入手可能なスクロース、マルトース、ラクトース、ラフィノース、ケストース、スタキオース、イソマルツロース、マルツロースまたはラクツロースを用いるのが好ましい。
【0034】
第2水溶液における糖類化合物の濃度は、通常、30〜600g/Lに設定するのが好ましい。また、検査水に対する第2水溶液の添加量は、検査水における糖類化合物の濃度(単糖生成化合物を用いる場合は、分解により生成する炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースの濃度)が検査水に残留するペルオキソ二硫酸化合物を消滅させるために必要な量よりも十分に過剰になるよう設定する。これは、この工程で検査水へ添加する糖類化合物またはそれから生成する単糖を、後記する工程3において生成するヘテロポリ化合物の還元剤としても利用する必要があるためである。このため、検査水に対する第2水溶液の添加量は、通常、検査水における糖類化合物の濃度が2〜60g/Lになるよう設定するのが好ましく、5〜40g/Lになるよう設定するのがより好ましい。
【0035】
この工程における検査水の加熱温度は、通常、工程1での加熱と同じ温度範囲に設定することができるが、通常は工程1での加熱温度と同一に設定するのが好ましい。また、この工程における検査水の加熱時間は、加熱温度により異なるが、通常、1〜30分に設定するのが好ましい。
【0036】
この工程では、添加された第2水溶液に含まれる炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースにより、りん化合物の酸化分解のために消費されずに検査水に残留しているペルオキソ二硫酸化合物が分解されて消滅する。また、第2水溶液において、糖類化合物として分解により炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースを生成可能な単糖生成化合物を用いた場合は、この工程での加熱により当該単糖生成化合物が加水分解することで生成する炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースにより、或いは、単糖生成化合物がオリゴ糖の場合は当該オリゴ糖自体により、残留しているペルオキソ二硫酸化合物が分解されて消滅する。
【0037】
以上の工程1および工程2を含む検査水の前処理は、常圧下で操作することができ、また、有害ガスの発生がないため、安全に実施することができる。また、工程1から工程2へ移行するときに検査水を放冷等により冷却する必要がないことから、工程1が完了後の検査水を円滑かつ速やかに工程2へ移行させることができるため、短時間で終了することができる。
【0038】
次に、前処理が終了した検査水、すなわち、工程2を経た検査水へモリブデン化合物およびアンチン化合物を含む第3水溶液を添加し、65℃以上に維持する(工程3)。
【0039】
ここで用いられるモリブデン化合物は、七モリブデン酸六アンモニウムまたはモリブデン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩若しくは重金属塩である。このうち、七モリブデン酸六アンモニウムまたはモリブデン酸のアルカリ金属塩若しくはアルカリ土類金属塩を用いるのが好ましい。モリブデン酸のアルカリ金属塩の例としては、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カリウムおよびモリブデン酸リチウムを挙げることができる。モリブデン酸のアルカリ土類金属塩の例としては、モリブデン酸カルシウムおよびモリブデン酸マグネシウムを挙げることができる。モリブデン酸の重金属塩の例としては、モリブデン酸亜鉛およびモリブデン酸アルミニウムを挙げることができる。
【0040】
また、ここで用いられるアンチモン化合物は、アンチモンの価数が3であるアンチモン化合物である。アンチモンの価数が3であるアンチモン化合物の例としては、酒石酸アンチモニルカリウム、三酸化アンチモン(すなわち、酸化アンチモン(III))およびアンチモンのハロゲン化物塩などを挙げることができる。アンチモンのハロゲン化物塩としては、加水分解により有害な物質を生成しにくい三塩化アンチモン(すなわち、塩化アンチモン(III))などを用いるのが好ましい。
【0041】
なお、アンチモン化合物としては、アンチモンの価数が5のアンチモン化合物を用いることもできる。このアンチモン化合物は、水溶液中において自然にアンチモンの価数が3のアンチモン化合物に変換されるため、アンチモンの価数が3のアンチモン化合物の供給源として用いることができる。ここで利用可能なアンチモンの価数が5のアンチモン化合物の例としては、五酸化アンチモン(すなわち、酸化アンチモン(V))および価数が5のアンチモンのハロゲン化物塩などを挙げることができる。価数が5のアンチモンのハロゲン化物塩としては、加水分解により有害な物質を生成しにくい五塩化アンチモン(すなわち、塩化アンチモン(V))などを用いるのが好ましい。
【0042】
第3水溶液は、精製水にモリブデン化合物およびアンチモン化合物を溶解することで調製することができる。ここで、モリブデン化合物としてモリブデン酸のアルカリ土類金属塩を用いる場合は、モリブデン酸のアルカリ土類金属塩の溶解を促進させるために、適量の硫酸または塩酸を添加することができる。また、アンチモン化合物として三酸化アンチモンを用いる場合は、三酸化アンチモンの溶解を促進させるために、適量の塩酸を添加することができる。
【0043】
第3水溶液におけるモリブデン化合物の濃度(モリブデン化合物の水和物を用いる場合は水和水を除いて換算した濃度)は、通常、1〜30g/Lになるよう設定するのが好ましく、2〜25g/Lになるよう設定するのがより好ましい。一方、第3水溶液におけるアンチモン化合物の濃度(アンチモン化合物の水和物を用いる場合は水和水を除いて換算した濃度)は、通常、0.04〜1.2g/Lになるよう設定するのが好ましく、0.08〜1.0g/Lになるよう設定するのがより好ましい。但し、第3水溶液において、アンチモン化合物(A)とモリブデン化合物(B)との濃度比(A:B)は、1:8〜100になるよう設定するのが好ましく、1:10〜50になるよう設定するのがより好ましい。
【0044】
検査水に対する第3水溶液の添加量は、通常、検査水におけるモリブデン化合物の濃度が0.3〜3.0g/Lになり、かつ、アンチモン化合物の濃度が0.01〜0.24g/Lになるよう設定するのが好ましい。特に、検査水におけるモリブデン化合物の濃度が0.5〜2.0g/Lになり、かつ、アンチモン化合物の濃度が0.02〜0.13g/Lになるよう設定するのが好ましい。
【0045】
この工程では、工程2での加熱を継続しながら検査水に対して第3水溶液を添加することができる。これにより、第3水溶液が添加された検査水は、65℃以上に維持される。検査水を同温度以上に維持する時間は、通常、3〜60分に設定する。工程2における検査水の加熱温度を65℃よりも十分に高い温度に設定している場合、工程2から工程3への移行時または工程3への移行後の適時に加熱を停止し、検査水を自然冷却しながら本工程において検査水の温度を65℃以上に所定時間維持することもできる。
【0046】
この工程において、検査水中に当初から含まれていたりん酸イオンおよび工程1においてりん化合物の酸化分解により生成したりん酸イオンは、第3水溶液のモリブデン化合物およびアンチモン化合物と反応してヘテロポリ化合物を生成する。そして、生成したヘテロポリ化合物は、工程1において添加した硫酸による酸性環境下において、工程2で添加した第2水溶液の炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドース若しくは炭素数6のケトースまたは単糖生成化合物の分解により生成した炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドース若しくは炭素数6のケトースであって、ペルオキソ二硫酸化合物の分解のために消費されずに残留しているものにより還元される。また、第2水溶液の単糖生成化合物がオリゴ糖であり、しかも当該オリゴ糖が還元性のもの、例えば、マルトース、ラクトース、イソマルツロース、マルツロース、ラクツロース、プリメべロースおよびビシアノースなどの場合は、当該還元性のオリゴ糖自体によっても生成したヘテロポリ化合物は還元され得る。このようなヘテロポリ化合物の還元によりモリブデン青が生成し(りん酸イオンの発色)、このモリブデン青により検査水が変色する。
【0047】
次に、モリブデン青により変色した検査水について、600から950nmの範囲における任意の波長の吸光度を測定する(工程4)。そして、当該吸光度とりん酸イオン濃度との関係を予め調べて作成しておいた検量線に基づいて、吸光度の測定値から検査水のりん酸イオン量、すなわち全りんの量を判定する。
【0048】
本発明に係る全りんの定量方法は、取り扱いに注意が必要な耐圧容器等の特殊な反応装置を用いずに安全に実施することができ、また、工程間において検査水を冷却する必要がないため、一連の工程を途切れなく円滑に進めることができ、短時間で終了することができる。また、工程1において用いる前処理剤は、常温で長期間保存しても変性しにくいことから、保存しながら用いることができる。これらのため、この定量方法は、自動化への適用が容易である。
【0049】
また、本発明に係る全りんの定量方法においては、検量線を作成したときに、りん酸イオン濃度と600から950nmの範囲における任意の波長の吸光度との間の直線関係が比較的高濃度のりん酸イオン濃度の範囲まで良好に成立することから、検査水中に含まれるりん酸イオンの定量上限が4mg[P]/L若しくはそれ以上の範囲まで拡大する。このため、この定量方法は、りん酸イオンやりん化合物の含有量が多い検査水についても適用可能である。
【0050】
なお、本発明に係る全りんの定量方法において用いる前処理剤は、非特許文献1に記載のモリブデン青(アスコルビン酸還元)吸光光度法による全りんの定量において用いることもできる。
【実施例】
【0051】
単位
mg[P]/Lの単位は、1Lの水に含まれるりんのmg数を示したものである。
試薬および分光光度計
以下の実施例等で用いた試薬および分光光度計は次のものである。
りん標準液(水質試験用):和光純薬工業株式会社 コード160−19241
1M硫酸(容量分析用):和光純薬工業株式会社 コード198−09595
塩酸(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード080−01066
水酸化ナトリウム(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード198−13765
硫酸ナトリウム(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード197−03345
ペルオキソ二硫酸カリウム(窒素・りん測定用):和光純薬工業株式会社 コード169−1189
ペルオキソ二硫酸アンモニウム(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード012−03285
七モリブデン酸六アンモニウム四水和物(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード018−06901
モリブデン酸リチウム:和光純薬工業株式会社の和光一級 コード125−03501
モリブデン酸カリウム:和光純薬工業株式会社 コード165−04002
モリブデン(VI)酸二ナトリウム二水和物(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード190−02475
モリブデン酸カルシウム:和光純薬工業株式会社 コード034−00682
酒石酸アンチモニルカリウム三水和物(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード020−12832
酸化アンチモン(III)(化学用):和光純薬工業株式会社 コード018−04402
塩化アンチモン(III)(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード011−04492
D−フルクトース:和光純薬工業株式会社の和光特級 コード127−02765
D−アラビノース:和光純薬工業株式会社の和光特級 コード013−04572
D−グルコース(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード047−00592
スクロース(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード196−00015
D−ラフィノース五水和物(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード180−00012
D−マルトース一水和物:和光純薬工業株式会社の和光特級 コード130−00615
ラクトース一水和物(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード128−00095
D−ガラクトース(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード071−00032
1−ケストース(生化学用):和光純薬工業株式会社 コード112−00433
スタキオースn水和物:和光純薬工業株式会社 コード196−12764
イソマルツロース:和光純薬工業株式会社のパラチノース一水和物(生化学用) コード169−12991
マルツロース一水和物:東京化成工業株式会社 コードM1138
ラクツロース(生化学用):和光純薬工業株式会社 コード126−03732
アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物(生化学用):和光純薬工業株式会社 コード018−16911
りん酸フェニル二ナトリウム二水和物 :和光純薬工業株式会社の和光特級 コード044−04262
二りん酸ナトリウム十水和物(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード195−03025
アスコルビン酸(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード014−04801
分光光度計:株式会社島津製作所の商品名「UV−1600PC」
【0052】
りん酸イオン溶液
以下の実施例等で用いたりん酸イオン溶液は次のものである。
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液を用意した。りん酸イオン濃度が0mg[P]/Lのりん酸イオン溶液は蒸留水をそのまま用い、また、他のりん酸イオン溶液はりん標準液を蒸留水で希釈することでりん酸イオン濃度を調整した。
【0053】
比較例
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ5mLに対し、1M硫酸1.4mL、濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液1mLおよび1M硫酸ナトリウム水溶液0.1mLを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で30分間加熱した。ここで用いたペルオキソ二硫酸カリウム水溶液は、蒸留水にペルオキソ二硫酸カリウムを溶解することで調製した直後のものである。また、硫酸ナトリウム水溶液は、後記する実施例におけるりん酸イオン溶液とナトリウムイオン濃度および硫酸イオン濃度をそろえるために添加したものである。
【0054】
加熱終了後、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が200g/LのD−ラフィノース五水和物0.5mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.5mLを添加して20分間放置した。ここで用いた発色剤は、モリブデン酸ナトリウム二水和物および酒石酸アンチモニルカリウム三水和物を、それぞれの濃度が20g/Lおよび0.8g/Lになるよう蒸留水に溶解したものである。
【0055】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、830nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図1に示す。図1によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0056】
(試験水の全りん定量)
アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物濃度が97.5mg/L(1.5mg[P]/L)、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物濃度が123mg/L(1.5mg[P]/L)、D−グルコース(きょう雑物としての有機物を想定したもの)濃度が50mg/Lになるよう蒸留水にアデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物およびD−グルコースを溶解し、試験水を調製した。この試験水は、全りんの濃度が3.0mg[P]/Lである。
【0057】
この試験水5mLに対し、1M硫酸1.4mL、濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液1mLおよび1M硫酸ナトリウム水溶液0.1mLを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で30分間加熱した。ここで用いたペルオキソ二硫酸カリウム水溶液は、検量線の作成時に用いたものと同様にして調製したものであるが、調製直後に褐色瓶に入れて蓋をし、50℃のインキュベーター内で30日間保存したものである。
【0058】
加熱終了後、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が200g/LのD−ラフィノース五水和物0.5mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.5mLを添加して20分間放置した。ここで用いた発色剤は、検量線の作成時に用いたものと同じものである。
【0059】
上述の処理をした試験水について、830nmの吸光度を測定し、この吸光度から先に作成した検量線に基づいてりん酸イオン濃度(全りん濃度)を求めたところ、1.65mg[P]/Lであった。この結果より、ペルオキソ二硫酸カリウム水溶液は、調製後に保存してから用いると、変性のために試験水に含まれるりん化合物の一部を酸化分解することができず、全りんの定量精度を損なうことがわかる。
【0060】
実施例
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ5mLに対し、1M硫酸1.5mLおよび前処理剤1mLを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で30分間加熱した。ここで用いた前処理剤は、蒸留水にペルオキソ二硫酸カリウムおよび水酸化ナトリウムをそれぞれ濃度が30g/Lおよび0.2Mになるよう溶解することで調製したアルカリ性のものであり、調製直後のものである。
【0061】
加熱終了後、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が200g/LのD−ラフィノース五水和物水溶液0.5mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.5mLを添加して20分間放置した。ここで用いた発色剤は、比較例で用いたものと同じものである。
【0062】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、830nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図2に示す。図2によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示しており、比較例で作成したものと実質的に同じである。
【0063】
(試験水の全りん定量)
比較例で調製したものと同じ試験水(全りんの濃度3.0mg[P]/L)5mLに対し、1M硫酸1.5mLおよび前処理剤1mLを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で30分間加熱した。ここで用いた前処理剤は、検量線の作成時に用いたものと同様にして調製したものであるが、調製直後に褐色瓶に入れて蓋をし、50℃のインキュベーター内で30日間保存したものである。
【0064】
加熱終了後、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が200g/LのD−ラフィノース五水和物0.5mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.5mLを添加して20分間放置した。ここで用いた発色剤は、検量線の作成時に用いたものと同じものである。
【0065】
上述の処理をした試験水について、830nmの吸光度を測定し、この吸光度から先に作成した検量線に基づいてりん酸イオン濃度(全りん濃度)を求めたところ、2.91mg[P]/Lであった。
【0066】
参考例1
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/LのD−フルクトース0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、蒸留水に七モリブデン酸六アンモニウム四水和物および酒石酸アンチモニルカリウム三水和物を溶解したものであり、七モリブデン酸六アンモニウム四水和物の濃度を20g/Lに、また、酒石酸アンチモニルカリウム三水和物の濃度を0.8g/Lに調整したものである。
【0067】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、840nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図3に示す。図3によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0068】
(試験水の全りん定量)
アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物濃度が65mg/L(1mg[P]/L)、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物濃度が82mg/L(1mg[P]/L)、D−グルコース(きょう雑物としての有機物を想定したもの)濃度が50mg/Lになるよう蒸留水にアデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物およびD−グルコースを溶解し、試験水を調製した。この試験水は、全りんの濃度が2mg[P]/Lである。
【0069】
試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/LのD−フルクトースを0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0070】
加熱終了後の試験水について、840nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、1.94mg[P]/Lであった。
【0071】
参考例2
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/LのD−アラビノース0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、参考例1で用いたものと同様のものである。
【0072】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、840nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図4に示す。図4によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0073】
(試験水の全りん定量)
参考例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/LのD−アラビノースを0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0074】
加熱終了後の試験水について、840nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、1.98mg[P]/Lであった。
【0075】
参考例3
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/LのD−グルコース0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して10分間放置した。ここで用いた発色剤は、参考例1で用いたものと同様のものである。
【0076】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、840nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図5に示す。図5によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0077】
(試験水の全りん定量)
参考例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/LのD−グルコースを0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0078】
加熱終了後の試験水について、840nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、2.02mg[P]/Lであった。
【0079】
参考例4
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が200g/Lのスクロース0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、参考例1で用いたものと同様のものである。
【0080】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、840nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図6に示す。図6によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0081】
(試験水の全りん定量)
実施例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が200g/Lのスクロースを0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0082】
加熱終了後の試験水について、840nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、1.95mg[P]/Lであった。
【0083】
参考例5
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸アンモニウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/LのD−マルトース一水和物0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、蒸留水にモリブデン酸リチウムおよび酸化アンチモン(III)を溶解したものであり、モリブデン酸リチウムの濃度を20g/Lに、また、酸化アンチモン(III)の濃度を0.5g/Lに調整したものである。なお、発色剤の調製時に用いた酸化アンチモン(III)は、蒸留水で希釈して濃度を5重量%に調整した適量の塩酸に予め溶解したものである。
【0084】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、650nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図7に示す。図7によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0085】
(試験水の全りん定量)
参考例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸アンモニウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/LのD−マルトース一水和物を0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0086】
加熱終了後の試験水について、650nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、1.88mg[P]/Lであった。
【0087】
参考例6
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸アンモニウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/Lのラクトース一水和物0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、蒸留水にモリブデン酸カルシウムおよび塩化アンチモン(III)を溶解したものであり、モリブデン酸カルシウムの濃度を20g/Lに、また、塩化アンチモン(III)の濃度を0.8g/Lに調整したものである。発色剤の調製時に用いたモリブデン酸カルシウムは、蒸留水で希釈して濃度を5重量%に調整した適量の塩酸に予め溶解したものである。
【0088】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、700nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図8に示す。図8によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0089】
(試験水の全りん定量)
参考例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸アンモニウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/Lのラクトース一水和物を0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0090】
加熱終了後の試験水について、700nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、2.16mg[P]/Lであった。
【0091】
参考例7
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸アンモニウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/LのD−ガラクトース0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、蒸留水にモリブデン酸カリウムおよび酸化アンチモン(III)を溶解したものであり、モリブデン酸カリウムの濃度を20g/Lに、また、酸化アンチモン(III)の濃度を0.5g/Lに調整したものである。なお、発色剤の調製時に用いた酸化アンチモン(III)は、蒸留水で希釈して濃度を5重量%に調整した適量の塩酸に予め溶解したものである。
【0092】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、750nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図9に示す。図9によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0093】
(試験水の全りん定量)
参考例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸アンモニウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/LのD−ガラクトースを0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0094】
加熱終了後の試験水について、750nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、1.99mg[P]/Lであった。
【0095】
参考例8
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/Lの1−ケストース0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、蒸留水にモリブデン(VI)酸二ナトリウム二水和物および酒石酸アンチモニルカリウム三水和物を溶解したものであり、モリブデン(VI)酸二ナトリウム二水和物の濃度を20g/Lに、また、酒石酸アンチモニルカリウム三水和物の濃度を0.8g/Lに調整したものである。
【0096】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、800nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図10に示す。図10によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0097】
(試験水の全りん定量)
参考例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/Lの1−ケストースを0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0098】
加熱終了後の試験水について、800nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、1.88mg[P]/Lであった。
【0099】
参考例9
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/Lのスタキオースn水和物0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、蒸留水にモリブデン酸リチウムおよび酒石酸アンチモニルカリウム三水和物を溶解したものであり、モリブデン酸リチウムの濃度を20g/Lに、また、酒石酸アンチモニルカリウム三水和物の濃度を0.8g/Lに調整したものである。
【0100】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、830nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図11に示す。図11によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0101】
(試験水の全りん定量)
参考例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/Lのスタキオースn水和物を0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0102】
加熱終了後の試験水について、830nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、1.92mg[P]/Lであった。
【0103】
参考例10
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/Lのイソマルツロース0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、蒸留水にモリブデン酸カルシウムおよび酸化アンチモン(III)を溶解したものであり、モリブデン酸カルシウムの濃度を20g/Lに、また、酸化アンチモン(III)の濃度を0.5g/Lに調整したものである。なお、発色剤の調製時に用いたモリブデン酸カルシウムは、蒸留水で希釈して濃度を5重量%に調整した適量の塩酸に予め溶解したものであり、また、同剤の調製時に用いた酸化アンチモン(III)は、同じく、蒸留水で希釈して濃度を5重量%に調整した適量の塩酸に予め溶解したものである。
【0104】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、850nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図12に示す。図12によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0105】
(試験水の全りん定量)
参考例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/Lのイソマルツロースを0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0106】
加熱終了後の試験水について、850nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、2.14mg[P]/Lであった。
【0107】
参考例11
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/Lのマルツロース一水和物0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、蒸留水にモリブデン酸カリウムおよび塩化アンチモン(III)を溶解したものであり、モリブデン酸カリウムの濃度を20g/Lに、また、塩化アンチモン(III)の濃度を0.8g/Lに調整したものである。
【0108】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、880nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図13に示す。図13によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0109】
(試験水の全りん定量)
参考例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/Lのマルツロース一水和物を0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0110】
加熱終了後の試験水について、880nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、1.93mg[P]/Lであった。
【0111】
参考例12
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/Lのラクツロース0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、蒸留水にモリブデン(VI)酸二ナトリウム二水和物および塩化アンチモン(III)を溶解したものであり、モリブデン(VI)酸二ナトリウム二水和物の濃度を20g/Lに、また、塩化アンチモン(III)の濃度を0.8g/Lに調整したものである。
【0112】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、900nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図14に示す。図14によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0113】
(試験水の全りん定量)
実施例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/Lのラクツロースを0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0114】
加熱終了後の試験水について、900nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、1.91mg[P]/Lであった。
【0115】
実験例1
次の3種類の水溶液からなる前処理剤を調製し、各水溶液を50℃のインキュベーター内で0〜77日間保存した。
A:蒸留水にペルオキソ二硫酸カリウムを溶解し、その濃度を30g/Lに調整した水溶液。
B:蒸留水にペルオキソ二硫酸カリウムと水酸化ナトリウムとを溶解し、ペルオキソ二硫酸カリウムの濃度を30g/Lに、また、水酸化ナトリウムの濃度を0.1Mに調整した水溶液。
C:蒸留水にペルオキソ二硫酸カリウムと水酸化ナトリウムとを溶解し、ペルオキソ二硫酸カリウムの濃度を30g/Lに、また、水酸化ナトリウムの濃度を0.2Mに調整した水溶液。
【0116】
アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物濃度が130mg/L(2.0mg[P]/L)、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物濃度が164mg/L(2.0mg[P]/L)、D−グルコース(きょう雑物としての有機物を想定したもの)濃度が50mg/Lになるよう蒸留水にアデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物およびD−グルコースを溶解し、試験水を調製した。この試験水は、全りんの濃度が4.0mg[P]/Lである。
【0117】
(実験例1−1)
試験水5mLに前処理剤C1mLおよび1M硫酸1.5mLを添加し、この試験水を95℃に設定したブロックヒータを用いて30分間加熱した。加熱後の試験水を蒸留水で4倍に希釈し、その2.5mLに七モリブデン酸六アンモニウム四水和物濃度10g/L、酒石酸アンチモニルカリウム三水和物濃度0.4g/L、アスコルビン酸濃度1.2g/Lおよび硫酸濃度1.8Mに調整された水溶液0.2mLを添加して20分間室温で反応させた後、890nmの吸光度を測定した。保存期間の異なる前処理剤C毎にこの吸光度を測定した結果を図15に示す。
【0118】
(実験例1−2)
試験水5mLに前処理剤A1mL、1M硫酸1.4mLおよび1M硫酸ナトリウム水溶液0.1mLを添加し、実験例1−1と同様に処理した後に890nmの吸光度を測定した。保存期間の異なる前処理剤A毎にこの吸光度を測定した結果を図15に示す。
【0119】
(実験例1−3)
試験水5mLに前処理剤B1mL、1M硫酸1.45mLおよび1M硫酸ナトリウム水溶液0.05mLを添加し、実験例1−1と同様に処理した後に890nmの吸光度を測定した。保存期間の異なる前処理剤B毎にこの吸光度を測定した結果を図15に示す。
【0120】
実験例1−2および1−3において、試験水に1M硫酸ナトリウム水溶液を添加したのは、試験水量と、試験水におけるナトリウムイオン濃度および硫酸イオン濃度を実験例1−1にそろえるためである。
【0121】
図15によると、水酸化ナトリウムを含まない前処理剤Aは、保存期間が3週間程度を過ぎたものを用いた場合に吸光度が大きく低下することから3週間程度しか保存することができないのに対し、水酸化ナトリウムを含む前処理剤BおよびCは、それぞれ8週間程度および11週間程度の長期の保存が可能である。
【0122】
実験例2
(実験例2−1)
実験例1で用いた試験水5mLに実験例1で調製した前処理剤C1mLおよび1M硫酸1.5mLを添加し、この試験水を95℃に設定したブロックヒータを用いて30分間加熱した。加熱後の試験水へ濃度が200g/LのD−ラフィノース五水和物水溶液0.5mLを添加して3分間放置した後に発色剤0.5mLを添加して20分間反応させ、830nmの吸光度を測定した。ここで用いた発色剤は、蒸留水にのモリブデン(VI)酸二ナトリウム二水和物および酒石酸アンチモニルカリウム三水和物をそれぞれ濃度が20g/Lおよび0.8g/Lになるよう溶解した水溶液である。保存期間の異なる前処理剤C毎にこの吸光度を測定した結果を図16に示す。
【0123】
(実験例2−2)
実験例1で用いた試験水5mLに前処理剤A1mL、1M硫酸1.4mLおよび1M硫酸ナトリウム水溶液0.1mLを添加し、実験例2−1と同様に処理した後に890nmの吸光度を測定した。保存期間の異なる前処理剤A毎にこの吸光度を測定した結果を図16に示す。
【0124】
(実験例2−3)
実験例1で用いた試験水5mLに前処理剤B1mL、1M硫酸1.45mLおよび1M硫酸ナトリウム水溶液0.05mLを添加し、実験例2−1と同様に処理した後に890nmの吸光度を測定した。保存期間の異なる前処理剤B毎にこの吸光度を測定した結果を図16に示す。
【0125】
実験例2−2および2−3において、試験水に1M硫酸ナトリウム水溶液を添加したのは、試験水量と、試験水におけるナトリウムイオン濃度および硫酸イオン濃度を実験例2−1にそろえるためである。
【0126】
図16によっても、水酸化ナトリウムを含まない前処理剤Aは3週間程度しか保存することができないのに対し、水酸化ナトリウムを含む前処理剤BおよびCは、それぞれ8週間程度および11週間程度の長期の保存が可能なことがわかる。
【0127】
実験例3
次の試料水と酸化剤水溶液とを調製した。試料水2,3および4の調製に用いたD−グルコースは、きょう雑物としての有機物を想定したものである。
<試料水>
試料水1:
りん酸イオン濃度が5mg[P]/Lのりん酸イオン溶液。
試料水2:
二りん酸ナトリウム十水和物とD−グルコースとを蒸留水に溶解して得られた水溶液(二りん酸ナトリウム換算濃度が5mg[P]/L、D−グルコース濃度が40mg/L)。
試料水3:
アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物とD−グルコースとを蒸留水に溶解して得られた水溶液(アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム換算濃度が5mg[P]/L、D−グルコース濃度が40mg/L)。
試料水4:
りん酸フェニル二ナトリウム二水和物とD−グルコースとを蒸留水に溶解して得られた水溶液(りん酸フェニル二ナトリウム換算濃度が5mg[P]/L、D−グルコース濃度が40mg/L)。
【0128】
<酸化剤水溶液>
酸化剤水溶液1:
濃度が40g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液(JIS K 0102の46.1.1に記載された濃度(以下、「JIS法濃度」という)のペルオキソ二硫酸カリウム水溶液)。
酸化剤水溶液2:
濃度が20g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液(JIS法濃度の50%濃度のペルオキソ二硫酸カリウム水溶液)。
酸化剤水溶液3:
濃度が8g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液(JIS法濃度の20%濃度のペルオキソ二硫酸カリウム水溶液)。
酸化剤水溶液4:
濃度が4g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液(JIS法濃度の10%濃度のペルオキソ二硫酸カリウム水溶液)。
酸化剤水溶液5:
濃度が2g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液(JIS法濃度の5%濃度のペルオキソ二硫酸カリウム水溶液)。
酸化剤水溶液6:
濃度が0.4g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液(JIS法濃度の1%濃度のペルオキソ二硫酸カリウム水溶液)。
【0129】
試料水1〜4のそれぞれ5mLに対し、酸化剤水溶液1〜6の一つを1mL添加し、さらに1M硫酸を1mL添加した後、各試料水をブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。そして、各試料水を蒸留水で5倍に希釈し、JIS K 0102の46.1.1に記載されたモリブデン青(アスコルビン酸還元)吸光光度法に従って各試料水を発色させ、890nmの吸光度を測定した。すなわち、同法において規定されたモリブデン酸アンモニウム溶液とアスコルビン酸溶液との5:1の混合溶液0.2mLを希釈した試料水へ添加し、25℃で約15分間放置した後、890nmの吸光度を測定した。結果を表1に示す。
【0130】
【表1】
【0131】
表1において、試料水2〜4の酸化分解率は、試料水1について測定された吸光度に対する吸光度の割合であり、試料水に含まれているりん化合物のうち酸化分解によりりん酸イオンに変換されたものの割合を示している。表1の酸化分解率によると、試料水に含まれるりん化合物は、ペルオキソ二硫酸カリウムの濃度が4g/L以上の水溶液(酸化剤水溶液4)を用いた場合において90%以上が、また、同濃度が8g/L以上の水溶液(酸化剤水溶液3)を用いた場合において95%以上が分解されてりん酸イオンに変換される。このことから、酸化剤水溶液におけるペルオキソ二硫酸カリウムは、JIS法濃度の大凡1/5以下の濃度に設定した場合であっても、試料水に含まれるりん化合物を効果的に酸化分解可能である。
【0132】
実験例4
次の試料水を調製した。試料水5,6の調製に用いたD−グルコースは、きょう雑物としての有機物を想定したものである。
試料水5:
アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物およびD−グルコースを蒸留水に溶解することにより、アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム濃度を1mg[P]/L、りん酸フェニル二ナトリウム濃度を1mg[P]/L、D−グルコース濃度を50mg/Lに調整した水溶液。
試料水6:
二りん酸ナトリウム十水和物およびD−グルコースを蒸留水に溶解することにより、二りん酸ナトリウム濃度を2mg[P]/L、D−グルコース濃度を50mg/Lに調整した水溶液。
【0133】
各試料水5mLに対し、濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液0.8mLと1M硫酸1.2mLとを添加した。そして、各試料水をブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した後、速やかに水で冷却した。冷却後の各試料水に蒸留水を加えて2倍に希釈し、実験例1の場合と同様にJIS K 0102の46.1.1に記載されたモリブデン青(アスコルビン酸還元)吸光光度法に従って各試料水を発色させ、890nmの吸光度を測定した。また、ブロックヒータによる各試料水の加熱時間を短縮した場合について、同様に試料水を発色させて890nmの吸光度を測定した。結果を表2に示す。
【0134】
【表2】
【0135】
表2において、相対分解率は、加熱時間が40分のときに各試料水に含まれるりん化合物の分解率が100%とした場合における、各加熱時間でのりん化合物の分解率を意味し、加熱時間が40分の場合の吸光度に対する吸光度の割合に基づいて算出したものである。表2によると、試料水中のりん化合物は、加熱時間が25分で90%以上、30分で98%以上が分解することがわかる。
【技術分野】
【0001】
本発明は、全りんの定量方法、特に、検査水に含まれるりん化合物を分解してりん酸イオンへ変換した後、検査水のりん酸イオンを定量することで検査水の全りんを定量する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
りんは海洋水、湖沼水、河川水および地下水等の富栄養化に関わる原因物質の一つであることから、工場排水等での排出規制が設けられており、工場排水等は、環境への排出前にりん酸イオンの定量が求められる。ここで、工場排水等は、りん酸イオンとしてりんを含むだけではなく、各種のりん化合物としてりん元素を含む場合もあり、りん化合物は環境への排出後に自然分解されることでりんの発生源となる。このため、工場排水等は、りん酸イオンだけではなく、りん化合物から生成し得るりん酸イオンを含めたりん酸イオンの総量、いわゆる全りんの定量が求められることがある。
【0003】
水中に含まれる全りんの公的な定量方法として、非特許文献1に記載のモリブデン青(アスコルビン酸還元)吸光光度法が知られている。この定量方法は、水中に含まれるりん酸イオンが七モリブデン酸六アンモニウムおよび酒石酸アンチモニルカリウム(ビス[(+)−タルトラト]二アンチモン(III)酸二カリウム)と反応して生成するヘテロポリ化合物をL(+)−アスコルビン酸で還元し、それにより生成するモリブデン青により発色した検査水の吸光度を測定することでりん酸イオンを定量するものである。
【0004】
モリブデン青(アスコルビン酸還元)吸光光度法による全りんの定量では、先ず、所定量の検査水を採取し、この検査水に含まれるりん化合物を分解してりん酸イオンへ変換する前処理をする。この前処理では、検査水に対してりん化合物の酸化剤であるペルオキソ二硫酸カリウム溶液を添加した後、検査水を120℃に設定した高圧蒸気滅菌器中で30分間処理し、りん化合物を酸化分解してりん酸イオンへ変換する。次に、前処理された検査水に対して所定量のモリブデン酸アンモニウム−アスコルビン酸混合溶液を加えて振り混ぜた後、20〜40℃で約15分間放置する。そして、この溶液について波長880nm付近の吸光度を測定し、この測定値から予め作成しておいた検量線に基づいて検査水のりん酸イオン濃度(mgPO43−/L)を算出する。
【0005】
このような全りんの定量方法における検査水の前処理は、高圧蒸気滅菌器、すなわち耐圧容器を用いる必要があるため、操作が複雑になり、特別な安全性も求められる。また、酸化剤として用いるペルオキソ二硫酸カリウムは、120℃の温度環境下ではりん化合物を酸化分解するのと同時に自己分解も進行することから、過剰量を用いる必要がある。
【0006】
そこで、この前処理方法に替わる前処理方法として、非特許文献2には、検査水にペルオキソ二硫酸カリウムを添加した後、100℃で60分間処理する方法が提案されている。しかし、この方法では、ペルオキソ二硫酸カリウムの一部が検査水に残留し、それがL(+)−アスコルビン酸によるヘテロポリ化合物の還元を阻害する可能性があるため、モリブデン酸アンモニウム−アスコルビン酸混合溶液を加える前に検査水を20〜40℃まで放冷することでペルオキソ二硫酸カリウムの酸化作用を抑制するか、或いは、アルカリ性の状態の検査水へ還元剤である亜硫酸ナトリウムを添加してペルオキソ二硫酸カリウムを消滅させる必要がある。
【0007】
ところが、検査水を放冷することでペルオキソ二硫酸カリウムの酸化作用を抑制する場合、検査水の冷却に長時間を要し、一連の定量操作を短時間で終了するのが困難になる。また、亜硫酸ナトリウムを添加してペルオキソ二硫酸カリウムを消滅させる場合、有害な二酸化硫黄ガスが発生するため、それについての安全対策が求められる。
【0008】
また、上記全りんの定量方法は、非特許文献1に記載のように、定量範囲が1.25〜25μgという微量範囲であるため、検査水が比較的多量のりん酸イオンやりん化合物を含む場合に適用できないという不具合もある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0009】
【非特許文献1】日本工業規格 JIS K 0102、工場排水試験方法(2008) 46.1.1および46.3
【0010】
【非特許文献2】平成14年度環境省請負業務結果報告書、水質分析方法検討調査、5頁および13頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明の目的は、検査水の全りんを安全に短時間で定量できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、検査水に含まれるりん化合物を分解してりん酸イオンへ変換した後、検査水のりん酸イオンを定量することで検査水の全りんを定量する方法に関するものであり、この定量方法は、検査水に対し、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩またはペルオキソ二硫酸アンモニウムを含みかつアルカリ性に調整された第1水溶液と硫酸とを添加し、65℃から検査水の沸騰温度までの温度で加熱する工程1と、工程1を経た検査水へ炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドース、炭素数6のケトースおよび分解により炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースを生成可能な単糖生成化合物からなる糖類化合物群から選ばれた糖類化合物を含む第2水溶液を添加し、引き続き加熱する工程2と、工程2を経た検査水へ七モリブデン酸六アンモニウムまたはモリブデン酸のアルカリ金属塩若しくはアルカリ土類金属塩並びにアンチモンの価数が3であるアンチモン化合物を含む第3水溶液を添加し、65℃以上に維持する工程3と、工程3を経た検査水について、600から950nmの範囲における任意の波長の吸光度を測定する工程4とを含んでいる。
【0013】
他の観点に係る本発明は、検査水に含まれる全りんを定量するための、検査水の前処理方法に関するものであり、この前処理方法は、検査水に対し、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩またはペルオキソ二硫酸アンモニウムを含みかつアルカリ性に調整された第1水溶液と硫酸とを添加し、65℃から検査水の沸騰温度までの温度で加熱する工程1と、工程1を経た検査水へ炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドース、炭素数6のケトースおよび分解により炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースを生成可能な単糖生成化合物からなる糖類化合物群から選ばれた糖類化合物を含む第2水溶液を添加し、引き続き加熱する工程2とを含んでいる。
【0014】
本発明の定量方法および前処理方法において用いられる第1水溶液は、通常、アルカリ金属水酸化物の添加によりアルカリ性に調整されており、アルカリ金属水酸化物の濃度が0.2M以下である。また、単糖生成化合物は、通常、スクロース、マルトース、ラクトース、ラフィノース、ケストース、スタキオース、イソマルツロース、マルツロースまたはラクツロースである。
【0015】
さらに他の観点に係る本発明は、検査水に含まれる全りんを定量するために、検査水に含まれるりん化合物を分解することでりん化合物のりん元素をりん酸イオンへ変換するための前処理剤に関するものであり、この前処理剤は、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩またはペルオキソ二硫酸アンモニウムを含む水溶液からなり、アルカリ性に調整されている。
【0016】
この前処理剤は、通常、アルカリ金属水酸化物の添加によりアルカリ性に調整されており、アルカリ金属水酸化物の濃度が0.2M以下である。
【発明の効果】
【0017】
本発明に係る全りんの定量方法は、上述の工程1から4を含むものであるため、検査水の全りんを安全に短時間で定量することができる。
【0018】
本発明に係る全りん定量のための検査水の前処理方法は、上述の工程1および2を含むものであるため、検査水に含まれるりん化合物を安全にりん酸イオンへ変換することができ、また、処理後の検査水を速やかにりん酸イオンの定量工程へ適用することができる。
【0019】
本発明に係る全りん定量のための検査水の前処理剤は、アルカリ性に調整されていることから、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩またはペルオキソ二硫酸アンモニウムの分解を抑えて安定に保存することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】比較例で作成した検量線を示す図。
【図2】実施例で作成した検量線を示す図。
【図3】参考例1で作成した検量線を示す図。
【図4】参考例2で作成した検量線を示す図。
【図5】参考例3で作成した検量線を示す図。
【図6】参考例4で作成した検量線を示す図。
【図7】参考例5で作成した検量線を示す図。
【図8】参考例6で作成した検量線を示す図。
【図9】参考例7で作成した検量線を示す図。
【図10】参考例8で作成した検量線を示す図。
【図11】参考例9で作成した検量線を示す図。
【図12】参考例10で作成した検量線を示す図。
【図13】参考例11で作成した検量線を示す図。
【図14】参考例12で作成した検量線を示す図。
【図15】実験例1の結果を示す図。
【図16】実験例2の結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0021】
本発明の方法により全りんを定量可能な検査水は、特に限定されるものではないが、通常は工場排水や生活排水等のりんの排出規制が設けられている排水の他、海洋水、湖沼水、河川水および地下水等の天然水である。
【0022】
検査水の全りんを定量する際には、所定量の検査水を採取し、この検査水に含まれるりん化合物のりん元素をりん酸イオンへ変換するための前処理をする。この前処理では、先ず、検査水へ前処理剤と硫酸とを添加し、常圧下、65℃から検査水の沸騰温度までの温度、好ましくは75℃から検査水の沸騰温度までの温度で加熱する(工程1)。これにより、検査水に含まれる有機および無機のりん化合物、特に、有機りん化合物は、前処理剤により酸化分解され、りん元素がりん酸イオンに変換される。
【0023】
ここで用いられる前処理剤は、通常、精製水、例えば、純水、蒸留水またはイオン交換水等にペルオキソ二硫酸化合物を溶解することで調製された水溶液(第1水溶液)であり、アルカリ性に調整されたものである。ペルオキソ二硫酸化合物としては、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩またはペルオキソ二硫酸アンモニウムが用いられる。ここで用いられるペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩は、通常、ペルオキソ二硫酸カリウムまたはペルオキソ二硫酸ナトリウムである。前処理剤におけるペルオキソ二硫酸化合物の濃度は、通常、0.4〜50g/Lに設定するのが好ましく、3.0〜40g/Lに設定するのがより好ましい。
【0024】
前処理剤は、pHが7.0を超えるアルカリ性になれば、アルカリ性への調整方法が限定されるものではないが、通常はアルカリ金属水酸化物の添加によりアルカリ性に調整されるのが好ましい。ここで用いられるアルカリ金属水酸化物は、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムが好ましい。ペルオキソ二硫酸化合物は、水に溶解した場合に室温で徐々に分解が進行し、不安定になる。特に、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩は、水に溶解したときに分解して強酸性の硫酸水素アルカリ金属(例えば、硫酸水素カリウム)を生成し、これがペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩の分解を加速する。このため、ペルオキソ二硫酸化合物の水溶液は、調製後に長期間保存するのが困難であり、やむなく保存する場合は冷蔵が求められる。
【0025】
これに対し、前処理剤は、アルカリ性に調整されているためペルオキソ二硫酸化合物の分解が抑制され、2〜3ヶ月程度の長期間に亘り50℃程度の高温環境下においても安定に保存することができることから、全りんの定量を後記するように自動化する場合に有効である。
【0026】
アルカリ金属水酸化物の添加により前処理剤がアルカリ性に調整される場合、前処理剤におけるアルカリ金属水酸化物の濃度は、通常、水溶液がアルカリ性に維持される状態で0.2M以下に設定するのが好ましい。この濃度が0.2Mを超える場合は、この工程で添加する硫酸の量を多く設定する必要があることから不経済であり、また、検査水においてアルカリ金属水酸化物と硫酸との反応により塩が生成し、この塩によって検査水が濁ることから、後記する工程4での吸光度の測定が不正確になる可能性がある。
【0027】
検査水への前処理剤の添加量は、検査水におけるペルオキソ二硫酸化合物の濃度が検査水に含まれるりん化合物を十分に酸化分解可能なように設定するのが好ましいが、あまり過剰に添加するとペルオキソ二硫酸化合物が検査水に残留してしまい、後記する工程3において誤発色を引き起こす可能性がある。このため、検査水におけるペルオキソ二硫酸化合物の濃度は、検査水へ前処理剤と硫酸とを添加したときにおける濃度が、通常、0.5〜9g/Lになるよう設定するのが好ましく、1〜6g/Lになるよう設定するのがより好ましい。
【0028】
一方、検査水に対する硫酸の添加量は、検査水へ前処理剤と硫酸とを添加したときにおける硫酸の濃度が0.1M以上になるよう設定するのが好ましい。但し、あまり過剰に添加すると、後記する工程2以降でモリブデン青の生成(りん酸イオンの発色)という目的に対して過剰となる硫酸の中和処理が必要となる可能性があるため、通常、0.1〜0.3Mになるよう設定するのが好ましい。
【0029】
この工程における検査水の加熱時間は、加熱温度により異なるが、通常、20〜40分に設定するのが好ましい。
【0030】
次に、工程1を経た検査水へ所定の糖類を含む水溶液(第2水溶液)を添加し、引き続き加熱する(工程2)。この工程は、工程1を経た検査水を放冷等により冷却せずに、工程1が完了後の高温状態または加熱継続状態の検査水に対して適用することができる。
【0031】
第2水溶液は、所定の糖類、すなわち、炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドース、炭素数6のケトースおよび分解により炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースを生成可能な単糖生成化合物からなる糖類化合物群から選ばれた糖類化合物を精製水に溶解したものである。炭素数5のアルドースの例としては、リボース、アラビノース、キシロースおよびリキソースを挙げることができる。炭素数6のアルドースの例としては、アロース、アルトロース、グルコース、マンノースおよびガラクトースを挙げることができる。炭素数6のケトースの例としては、プシコース、フルクトース、ソルボースおよびタガトースを挙げることができる。
【0032】
また、分解により炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースを生成可能な単糖生成化合物としては、分解により炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースを生成可能なオリゴ糖または配糖体が用いられる。オリゴ糖としては、例えば、二糖類のスクロース、マルトース、ラクトース、イソマルツロース、マルツロース、ラクツロース、ガラクトスクロース、プリメベロースおよびビシアノース、三糖類のラフィノース、ケストース、ゲンチアノース、プランテオースおよびウンベリフェロース、四糖類のスタキオース並びに五糖類のベルバスコースを挙げることができる。これらの例示のオリゴ糖は、分解により、キシロース(炭素数5のアルドース)、グルコース(炭素数6のアルドース)、ガラクトース(炭素数6のアルドース)またはフルクトース(炭素数6のケトース)を生成することができる。また、配糖体としては、例えば、アルブチンおよびサリシンを挙げることができる。これらの例示の配糖体は、分解によりグルコースを生成することができる。
【0033】
なお、単糖生成化合物としては、通常、安価に入手可能なスクロース、マルトース、ラクトース、ラフィノース、ケストース、スタキオース、イソマルツロース、マルツロースまたはラクツロースを用いるのが好ましい。
【0034】
第2水溶液における糖類化合物の濃度は、通常、30〜600g/Lに設定するのが好ましい。また、検査水に対する第2水溶液の添加量は、検査水における糖類化合物の濃度(単糖生成化合物を用いる場合は、分解により生成する炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースの濃度)が検査水に残留するペルオキソ二硫酸化合物を消滅させるために必要な量よりも十分に過剰になるよう設定する。これは、この工程で検査水へ添加する糖類化合物またはそれから生成する単糖を、後記する工程3において生成するヘテロポリ化合物の還元剤としても利用する必要があるためである。このため、検査水に対する第2水溶液の添加量は、通常、検査水における糖類化合物の濃度が2〜60g/Lになるよう設定するのが好ましく、5〜40g/Lになるよう設定するのがより好ましい。
【0035】
この工程における検査水の加熱温度は、通常、工程1での加熱と同じ温度範囲に設定することができるが、通常は工程1での加熱温度と同一に設定するのが好ましい。また、この工程における検査水の加熱時間は、加熱温度により異なるが、通常、1〜30分に設定するのが好ましい。
【0036】
この工程では、添加された第2水溶液に含まれる炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースにより、りん化合物の酸化分解のために消費されずに検査水に残留しているペルオキソ二硫酸化合物が分解されて消滅する。また、第2水溶液において、糖類化合物として分解により炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースを生成可能な単糖生成化合物を用いた場合は、この工程での加熱により当該単糖生成化合物が加水分解することで生成する炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースにより、或いは、単糖生成化合物がオリゴ糖の場合は当該オリゴ糖自体により、残留しているペルオキソ二硫酸化合物が分解されて消滅する。
【0037】
以上の工程1および工程2を含む検査水の前処理は、常圧下で操作することができ、また、有害ガスの発生がないため、安全に実施することができる。また、工程1から工程2へ移行するときに検査水を放冷等により冷却する必要がないことから、工程1が完了後の検査水を円滑かつ速やかに工程2へ移行させることができるため、短時間で終了することができる。
【0038】
次に、前処理が終了した検査水、すなわち、工程2を経た検査水へモリブデン化合物およびアンチン化合物を含む第3水溶液を添加し、65℃以上に維持する(工程3)。
【0039】
ここで用いられるモリブデン化合物は、七モリブデン酸六アンモニウムまたはモリブデン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩若しくは重金属塩である。このうち、七モリブデン酸六アンモニウムまたはモリブデン酸のアルカリ金属塩若しくはアルカリ土類金属塩を用いるのが好ましい。モリブデン酸のアルカリ金属塩の例としては、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カリウムおよびモリブデン酸リチウムを挙げることができる。モリブデン酸のアルカリ土類金属塩の例としては、モリブデン酸カルシウムおよびモリブデン酸マグネシウムを挙げることができる。モリブデン酸の重金属塩の例としては、モリブデン酸亜鉛およびモリブデン酸アルミニウムを挙げることができる。
【0040】
また、ここで用いられるアンチモン化合物は、アンチモンの価数が3であるアンチモン化合物である。アンチモンの価数が3であるアンチモン化合物の例としては、酒石酸アンチモニルカリウム、三酸化アンチモン(すなわち、酸化アンチモン(III))およびアンチモンのハロゲン化物塩などを挙げることができる。アンチモンのハロゲン化物塩としては、加水分解により有害な物質を生成しにくい三塩化アンチモン(すなわち、塩化アンチモン(III))などを用いるのが好ましい。
【0041】
なお、アンチモン化合物としては、アンチモンの価数が5のアンチモン化合物を用いることもできる。このアンチモン化合物は、水溶液中において自然にアンチモンの価数が3のアンチモン化合物に変換されるため、アンチモンの価数が3のアンチモン化合物の供給源として用いることができる。ここで利用可能なアンチモンの価数が5のアンチモン化合物の例としては、五酸化アンチモン(すなわち、酸化アンチモン(V))および価数が5のアンチモンのハロゲン化物塩などを挙げることができる。価数が5のアンチモンのハロゲン化物塩としては、加水分解により有害な物質を生成しにくい五塩化アンチモン(すなわち、塩化アンチモン(V))などを用いるのが好ましい。
【0042】
第3水溶液は、精製水にモリブデン化合物およびアンチモン化合物を溶解することで調製することができる。ここで、モリブデン化合物としてモリブデン酸のアルカリ土類金属塩を用いる場合は、モリブデン酸のアルカリ土類金属塩の溶解を促進させるために、適量の硫酸または塩酸を添加することができる。また、アンチモン化合物として三酸化アンチモンを用いる場合は、三酸化アンチモンの溶解を促進させるために、適量の塩酸を添加することができる。
【0043】
第3水溶液におけるモリブデン化合物の濃度(モリブデン化合物の水和物を用いる場合は水和水を除いて換算した濃度)は、通常、1〜30g/Lになるよう設定するのが好ましく、2〜25g/Lになるよう設定するのがより好ましい。一方、第3水溶液におけるアンチモン化合物の濃度(アンチモン化合物の水和物を用いる場合は水和水を除いて換算した濃度)は、通常、0.04〜1.2g/Lになるよう設定するのが好ましく、0.08〜1.0g/Lになるよう設定するのがより好ましい。但し、第3水溶液において、アンチモン化合物(A)とモリブデン化合物(B)との濃度比(A:B)は、1:8〜100になるよう設定するのが好ましく、1:10〜50になるよう設定するのがより好ましい。
【0044】
検査水に対する第3水溶液の添加量は、通常、検査水におけるモリブデン化合物の濃度が0.3〜3.0g/Lになり、かつ、アンチモン化合物の濃度が0.01〜0.24g/Lになるよう設定するのが好ましい。特に、検査水におけるモリブデン化合物の濃度が0.5〜2.0g/Lになり、かつ、アンチモン化合物の濃度が0.02〜0.13g/Lになるよう設定するのが好ましい。
【0045】
この工程では、工程2での加熱を継続しながら検査水に対して第3水溶液を添加することができる。これにより、第3水溶液が添加された検査水は、65℃以上に維持される。検査水を同温度以上に維持する時間は、通常、3〜60分に設定する。工程2における検査水の加熱温度を65℃よりも十分に高い温度に設定している場合、工程2から工程3への移行時または工程3への移行後の適時に加熱を停止し、検査水を自然冷却しながら本工程において検査水の温度を65℃以上に所定時間維持することもできる。
【0046】
この工程において、検査水中に当初から含まれていたりん酸イオンおよび工程1においてりん化合物の酸化分解により生成したりん酸イオンは、第3水溶液のモリブデン化合物およびアンチモン化合物と反応してヘテロポリ化合物を生成する。そして、生成したヘテロポリ化合物は、工程1において添加した硫酸による酸性環境下において、工程2で添加した第2水溶液の炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドース若しくは炭素数6のケトースまたは単糖生成化合物の分解により生成した炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドース若しくは炭素数6のケトースであって、ペルオキソ二硫酸化合物の分解のために消費されずに残留しているものにより還元される。また、第2水溶液の単糖生成化合物がオリゴ糖であり、しかも当該オリゴ糖が還元性のもの、例えば、マルトース、ラクトース、イソマルツロース、マルツロース、ラクツロース、プリメべロースおよびビシアノースなどの場合は、当該還元性のオリゴ糖自体によっても生成したヘテロポリ化合物は還元され得る。このようなヘテロポリ化合物の還元によりモリブデン青が生成し(りん酸イオンの発色)、このモリブデン青により検査水が変色する。
【0047】
次に、モリブデン青により変色した検査水について、600から950nmの範囲における任意の波長の吸光度を測定する(工程4)。そして、当該吸光度とりん酸イオン濃度との関係を予め調べて作成しておいた検量線に基づいて、吸光度の測定値から検査水のりん酸イオン量、すなわち全りんの量を判定する。
【0048】
本発明に係る全りんの定量方法は、取り扱いに注意が必要な耐圧容器等の特殊な反応装置を用いずに安全に実施することができ、また、工程間において検査水を冷却する必要がないため、一連の工程を途切れなく円滑に進めることができ、短時間で終了することができる。また、工程1において用いる前処理剤は、常温で長期間保存しても変性しにくいことから、保存しながら用いることができる。これらのため、この定量方法は、自動化への適用が容易である。
【0049】
また、本発明に係る全りんの定量方法においては、検量線を作成したときに、りん酸イオン濃度と600から950nmの範囲における任意の波長の吸光度との間の直線関係が比較的高濃度のりん酸イオン濃度の範囲まで良好に成立することから、検査水中に含まれるりん酸イオンの定量上限が4mg[P]/L若しくはそれ以上の範囲まで拡大する。このため、この定量方法は、りん酸イオンやりん化合物の含有量が多い検査水についても適用可能である。
【0050】
なお、本発明に係る全りんの定量方法において用いる前処理剤は、非特許文献1に記載のモリブデン青(アスコルビン酸還元)吸光光度法による全りんの定量において用いることもできる。
【実施例】
【0051】
単位
mg[P]/Lの単位は、1Lの水に含まれるりんのmg数を示したものである。
試薬および分光光度計
以下の実施例等で用いた試薬および分光光度計は次のものである。
りん標準液(水質試験用):和光純薬工業株式会社 コード160−19241
1M硫酸(容量分析用):和光純薬工業株式会社 コード198−09595
塩酸(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード080−01066
水酸化ナトリウム(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード198−13765
硫酸ナトリウム(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード197−03345
ペルオキソ二硫酸カリウム(窒素・りん測定用):和光純薬工業株式会社 コード169−1189
ペルオキソ二硫酸アンモニウム(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード012−03285
七モリブデン酸六アンモニウム四水和物(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード018−06901
モリブデン酸リチウム:和光純薬工業株式会社の和光一級 コード125−03501
モリブデン酸カリウム:和光純薬工業株式会社 コード165−04002
モリブデン(VI)酸二ナトリウム二水和物(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード190−02475
モリブデン酸カルシウム:和光純薬工業株式会社 コード034−00682
酒石酸アンチモニルカリウム三水和物(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード020−12832
酸化アンチモン(III)(化学用):和光純薬工業株式会社 コード018−04402
塩化アンチモン(III)(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード011−04492
D−フルクトース:和光純薬工業株式会社の和光特級 コード127−02765
D−アラビノース:和光純薬工業株式会社の和光特級 コード013−04572
D−グルコース(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード047−00592
スクロース(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード196−00015
D−ラフィノース五水和物(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード180−00012
D−マルトース一水和物:和光純薬工業株式会社の和光特級 コード130−00615
ラクトース一水和物(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード128−00095
D−ガラクトース(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード071−00032
1−ケストース(生化学用):和光純薬工業株式会社 コード112−00433
スタキオースn水和物:和光純薬工業株式会社 コード196−12764
イソマルツロース:和光純薬工業株式会社のパラチノース一水和物(生化学用) コード169−12991
マルツロース一水和物:東京化成工業株式会社 コードM1138
ラクツロース(生化学用):和光純薬工業株式会社 コード126−03732
アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物(生化学用):和光純薬工業株式会社 コード018−16911
りん酸フェニル二ナトリウム二水和物 :和光純薬工業株式会社の和光特級 コード044−04262
二りん酸ナトリウム十水和物(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード195−03025
アスコルビン酸(試薬特級):和光純薬工業株式会社 コード014−04801
分光光度計:株式会社島津製作所の商品名「UV−1600PC」
【0052】
りん酸イオン溶液
以下の実施例等で用いたりん酸イオン溶液は次のものである。
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液を用意した。りん酸イオン濃度が0mg[P]/Lのりん酸イオン溶液は蒸留水をそのまま用い、また、他のりん酸イオン溶液はりん標準液を蒸留水で希釈することでりん酸イオン濃度を調整した。
【0053】
比較例
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ5mLに対し、1M硫酸1.4mL、濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液1mLおよび1M硫酸ナトリウム水溶液0.1mLを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で30分間加熱した。ここで用いたペルオキソ二硫酸カリウム水溶液は、蒸留水にペルオキソ二硫酸カリウムを溶解することで調製した直後のものである。また、硫酸ナトリウム水溶液は、後記する実施例におけるりん酸イオン溶液とナトリウムイオン濃度および硫酸イオン濃度をそろえるために添加したものである。
【0054】
加熱終了後、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が200g/LのD−ラフィノース五水和物0.5mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.5mLを添加して20分間放置した。ここで用いた発色剤は、モリブデン酸ナトリウム二水和物および酒石酸アンチモニルカリウム三水和物を、それぞれの濃度が20g/Lおよび0.8g/Lになるよう蒸留水に溶解したものである。
【0055】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、830nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図1に示す。図1によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0056】
(試験水の全りん定量)
アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物濃度が97.5mg/L(1.5mg[P]/L)、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物濃度が123mg/L(1.5mg[P]/L)、D−グルコース(きょう雑物としての有機物を想定したもの)濃度が50mg/Lになるよう蒸留水にアデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物およびD−グルコースを溶解し、試験水を調製した。この試験水は、全りんの濃度が3.0mg[P]/Lである。
【0057】
この試験水5mLに対し、1M硫酸1.4mL、濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液1mLおよび1M硫酸ナトリウム水溶液0.1mLを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で30分間加熱した。ここで用いたペルオキソ二硫酸カリウム水溶液は、検量線の作成時に用いたものと同様にして調製したものであるが、調製直後に褐色瓶に入れて蓋をし、50℃のインキュベーター内で30日間保存したものである。
【0058】
加熱終了後、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が200g/LのD−ラフィノース五水和物0.5mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.5mLを添加して20分間放置した。ここで用いた発色剤は、検量線の作成時に用いたものと同じものである。
【0059】
上述の処理をした試験水について、830nmの吸光度を測定し、この吸光度から先に作成した検量線に基づいてりん酸イオン濃度(全りん濃度)を求めたところ、1.65mg[P]/Lであった。この結果より、ペルオキソ二硫酸カリウム水溶液は、調製後に保存してから用いると、変性のために試験水に含まれるりん化合物の一部を酸化分解することができず、全りんの定量精度を損なうことがわかる。
【0060】
実施例
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ5mLに対し、1M硫酸1.5mLおよび前処理剤1mLを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で30分間加熱した。ここで用いた前処理剤は、蒸留水にペルオキソ二硫酸カリウムおよび水酸化ナトリウムをそれぞれ濃度が30g/Lおよび0.2Mになるよう溶解することで調製したアルカリ性のものであり、調製直後のものである。
【0061】
加熱終了後、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が200g/LのD−ラフィノース五水和物水溶液0.5mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.5mLを添加して20分間放置した。ここで用いた発色剤は、比較例で用いたものと同じものである。
【0062】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、830nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図2に示す。図2によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示しており、比較例で作成したものと実質的に同じである。
【0063】
(試験水の全りん定量)
比較例で調製したものと同じ試験水(全りんの濃度3.0mg[P]/L)5mLに対し、1M硫酸1.5mLおよび前処理剤1mLを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で30分間加熱した。ここで用いた前処理剤は、検量線の作成時に用いたものと同様にして調製したものであるが、調製直後に褐色瓶に入れて蓋をし、50℃のインキュベーター内で30日間保存したものである。
【0064】
加熱終了後、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が200g/LのD−ラフィノース五水和物0.5mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.5mLを添加して20分間放置した。ここで用いた発色剤は、検量線の作成時に用いたものと同じものである。
【0065】
上述の処理をした試験水について、830nmの吸光度を測定し、この吸光度から先に作成した検量線に基づいてりん酸イオン濃度(全りん濃度)を求めたところ、2.91mg[P]/Lであった。
【0066】
参考例1
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/LのD−フルクトース0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、蒸留水に七モリブデン酸六アンモニウム四水和物および酒石酸アンチモニルカリウム三水和物を溶解したものであり、七モリブデン酸六アンモニウム四水和物の濃度を20g/Lに、また、酒石酸アンチモニルカリウム三水和物の濃度を0.8g/Lに調整したものである。
【0067】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、840nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図3に示す。図3によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0068】
(試験水の全りん定量)
アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物濃度が65mg/L(1mg[P]/L)、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物濃度が82mg/L(1mg[P]/L)、D−グルコース(きょう雑物としての有機物を想定したもの)濃度が50mg/Lになるよう蒸留水にアデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物およびD−グルコースを溶解し、試験水を調製した。この試験水は、全りんの濃度が2mg[P]/Lである。
【0069】
試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/LのD−フルクトースを0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0070】
加熱終了後の試験水について、840nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、1.94mg[P]/Lであった。
【0071】
参考例2
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/LのD−アラビノース0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、参考例1で用いたものと同様のものである。
【0072】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、840nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図4に示す。図4によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0073】
(試験水の全りん定量)
参考例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/LのD−アラビノースを0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0074】
加熱終了後の試験水について、840nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、1.98mg[P]/Lであった。
【0075】
参考例3
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/LのD−グルコース0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して10分間放置した。ここで用いた発色剤は、参考例1で用いたものと同様のものである。
【0076】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、840nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図5に示す。図5によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0077】
(試験水の全りん定量)
参考例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/LのD−グルコースを0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0078】
加熱終了後の試験水について、840nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、2.02mg[P]/Lであった。
【0079】
参考例4
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が200g/Lのスクロース0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、参考例1で用いたものと同様のものである。
【0080】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、840nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図6に示す。図6によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0081】
(試験水の全りん定量)
実施例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が200g/Lのスクロースを0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0082】
加熱終了後の試験水について、840nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、1.95mg[P]/Lであった。
【0083】
参考例5
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸アンモニウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/LのD−マルトース一水和物0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、蒸留水にモリブデン酸リチウムおよび酸化アンチモン(III)を溶解したものであり、モリブデン酸リチウムの濃度を20g/Lに、また、酸化アンチモン(III)の濃度を0.5g/Lに調整したものである。なお、発色剤の調製時に用いた酸化アンチモン(III)は、蒸留水で希釈して濃度を5重量%に調整した適量の塩酸に予め溶解したものである。
【0084】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、650nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図7に示す。図7によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0085】
(試験水の全りん定量)
参考例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸アンモニウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/LのD−マルトース一水和物を0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0086】
加熱終了後の試験水について、650nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、1.88mg[P]/Lであった。
【0087】
参考例6
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸アンモニウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/Lのラクトース一水和物0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、蒸留水にモリブデン酸カルシウムおよび塩化アンチモン(III)を溶解したものであり、モリブデン酸カルシウムの濃度を20g/Lに、また、塩化アンチモン(III)の濃度を0.8g/Lに調整したものである。発色剤の調製時に用いたモリブデン酸カルシウムは、蒸留水で希釈して濃度を5重量%に調整した適量の塩酸に予め溶解したものである。
【0088】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、700nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図8に示す。図8によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0089】
(試験水の全りん定量)
参考例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸アンモニウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/Lのラクトース一水和物を0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0090】
加熱終了後の試験水について、700nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、2.16mg[P]/Lであった。
【0091】
参考例7
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸アンモニウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/LのD−ガラクトース0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、蒸留水にモリブデン酸カリウムおよび酸化アンチモン(III)を溶解したものであり、モリブデン酸カリウムの濃度を20g/Lに、また、酸化アンチモン(III)の濃度を0.5g/Lに調整したものである。なお、発色剤の調製時に用いた酸化アンチモン(III)は、蒸留水で希釈して濃度を5重量%に調整した適量の塩酸に予め溶解したものである。
【0092】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、750nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図9に示す。図9によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0093】
(試験水の全りん定量)
参考例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸アンモニウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/LのD−ガラクトースを0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0094】
加熱終了後の試験水について、750nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、1.99mg[P]/Lであった。
【0095】
参考例8
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/Lの1−ケストース0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、蒸留水にモリブデン(VI)酸二ナトリウム二水和物および酒石酸アンチモニルカリウム三水和物を溶解したものであり、モリブデン(VI)酸二ナトリウム二水和物の濃度を20g/Lに、また、酒石酸アンチモニルカリウム三水和物の濃度を0.8g/Lに調整したものである。
【0096】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、800nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図10に示す。図10によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0097】
(試験水の全りん定量)
参考例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/Lの1−ケストースを0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0098】
加熱終了後の試験水について、800nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、1.88mg[P]/Lであった。
【0099】
参考例9
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/Lのスタキオースn水和物0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、蒸留水にモリブデン酸リチウムおよび酒石酸アンチモニルカリウム三水和物を溶解したものであり、モリブデン酸リチウムの濃度を20g/Lに、また、酒石酸アンチモニルカリウム三水和物の濃度を0.8g/Lに調整したものである。
【0100】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、830nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図11に示す。図11によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0101】
(試験水の全りん定量)
参考例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/Lのスタキオースn水和物を0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0102】
加熱終了後の試験水について、830nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、1.92mg[P]/Lであった。
【0103】
参考例10
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/Lのイソマルツロース0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、蒸留水にモリブデン酸カルシウムおよび酸化アンチモン(III)を溶解したものであり、モリブデン酸カルシウムの濃度を20g/Lに、また、酸化アンチモン(III)の濃度を0.5g/Lに調整したものである。なお、発色剤の調製時に用いたモリブデン酸カルシウムは、蒸留水で希釈して濃度を5重量%に調整した適量の塩酸に予め溶解したものであり、また、同剤の調製時に用いた酸化アンチモン(III)は、同じく、蒸留水で希釈して濃度を5重量%に調整した適量の塩酸に予め溶解したものである。
【0104】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、850nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図12に示す。図12によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0105】
(試験水の全りん定量)
参考例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/Lのイソマルツロースを0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0106】
加熱終了後の試験水について、850nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、2.14mg[P]/Lであった。
【0107】
参考例11
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/Lのマルツロース一水和物0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、蒸留水にモリブデン酸カリウムおよび塩化アンチモン(III)を溶解したものであり、モリブデン酸カリウムの濃度を20g/Lに、また、塩化アンチモン(III)の濃度を0.8g/Lに調整したものである。
【0108】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、880nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図13に示す。図13によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0109】
(試験水の全りん定量)
参考例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/Lのマルツロース一水和物を0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0110】
加熱終了後の試験水について、880nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、1.93mg[P]/Lであった。
【0111】
参考例12
(検量線の作成)
りん酸イオン濃度が0、1.0、2.0、3.0および4.0mg[P]/Lの五種類のりん酸イオン溶液のそれぞれ2.5mLに対し、1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続けて、95℃に加熱した状態を維持し、濃度が400g/Lのラクツロース0.2mLを添加して3分間放置した。さらに、95℃に加熱した状態を維持し、発色剤0.2mLを添加して7分間放置した。ここで用いた発色剤は、蒸留水にモリブデン(VI)酸二ナトリウム二水和物および塩化アンチモン(III)を溶解したものであり、モリブデン(VI)酸二ナトリウム二水和物の濃度を20g/Lに、また、塩化アンチモン(III)の濃度を0.8g/Lに調整したものである。
【0112】
上述の処理をした各りん酸イオン溶液について、900nmの吸光度を測定し、吸光度からりん酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図14に示す。図14によると、この検量線は、少なくともりん酸イオン濃度が0〜4mg[P]/Lの範囲で高い直線性を示している。
【0113】
(試験水の全りん定量)
実施例1で用いたものと同じ試験水(全りんの濃度が2mg[P]/L)を調製した。この試験水に1M硫酸0.6mLと濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム0.4mLとを添加し、ブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。続いて、試験水を95℃に加熱した状態で濃度が400g/Lのラクツロースを0.2mL添加し、3分間放置した。さらに、試験水を95℃に加熱した状態で発色剤(検量線の作成時に用いたものと同様のもの)を0.2mL添加し、同温度での加熱を7分間継続した。
【0114】
加熱終了後の試験水について、900nmの吸光度を測定し、その測定値から作成した検量線に基づいて試験水の全りん濃度を判定したところ、1.91mg[P]/Lであった。
【0115】
実験例1
次の3種類の水溶液からなる前処理剤を調製し、各水溶液を50℃のインキュベーター内で0〜77日間保存した。
A:蒸留水にペルオキソ二硫酸カリウムを溶解し、その濃度を30g/Lに調整した水溶液。
B:蒸留水にペルオキソ二硫酸カリウムと水酸化ナトリウムとを溶解し、ペルオキソ二硫酸カリウムの濃度を30g/Lに、また、水酸化ナトリウムの濃度を0.1Mに調整した水溶液。
C:蒸留水にペルオキソ二硫酸カリウムと水酸化ナトリウムとを溶解し、ペルオキソ二硫酸カリウムの濃度を30g/Lに、また、水酸化ナトリウムの濃度を0.2Mに調整した水溶液。
【0116】
アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物濃度が130mg/L(2.0mg[P]/L)、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物濃度が164mg/L(2.0mg[P]/L)、D−グルコース(きょう雑物としての有機物を想定したもの)濃度が50mg/Lになるよう蒸留水にアデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物およびD−グルコースを溶解し、試験水を調製した。この試験水は、全りんの濃度が4.0mg[P]/Lである。
【0117】
(実験例1−1)
試験水5mLに前処理剤C1mLおよび1M硫酸1.5mLを添加し、この試験水を95℃に設定したブロックヒータを用いて30分間加熱した。加熱後の試験水を蒸留水で4倍に希釈し、その2.5mLに七モリブデン酸六アンモニウム四水和物濃度10g/L、酒石酸アンチモニルカリウム三水和物濃度0.4g/L、アスコルビン酸濃度1.2g/Lおよび硫酸濃度1.8Mに調整された水溶液0.2mLを添加して20分間室温で反応させた後、890nmの吸光度を測定した。保存期間の異なる前処理剤C毎にこの吸光度を測定した結果を図15に示す。
【0118】
(実験例1−2)
試験水5mLに前処理剤A1mL、1M硫酸1.4mLおよび1M硫酸ナトリウム水溶液0.1mLを添加し、実験例1−1と同様に処理した後に890nmの吸光度を測定した。保存期間の異なる前処理剤A毎にこの吸光度を測定した結果を図15に示す。
【0119】
(実験例1−3)
試験水5mLに前処理剤B1mL、1M硫酸1.45mLおよび1M硫酸ナトリウム水溶液0.05mLを添加し、実験例1−1と同様に処理した後に890nmの吸光度を測定した。保存期間の異なる前処理剤B毎にこの吸光度を測定した結果を図15に示す。
【0120】
実験例1−2および1−3において、試験水に1M硫酸ナトリウム水溶液を添加したのは、試験水量と、試験水におけるナトリウムイオン濃度および硫酸イオン濃度を実験例1−1にそろえるためである。
【0121】
図15によると、水酸化ナトリウムを含まない前処理剤Aは、保存期間が3週間程度を過ぎたものを用いた場合に吸光度が大きく低下することから3週間程度しか保存することができないのに対し、水酸化ナトリウムを含む前処理剤BおよびCは、それぞれ8週間程度および11週間程度の長期の保存が可能である。
【0122】
実験例2
(実験例2−1)
実験例1で用いた試験水5mLに実験例1で調製した前処理剤C1mLおよび1M硫酸1.5mLを添加し、この試験水を95℃に設定したブロックヒータを用いて30分間加熱した。加熱後の試験水へ濃度が200g/LのD−ラフィノース五水和物水溶液0.5mLを添加して3分間放置した後に発色剤0.5mLを添加して20分間反応させ、830nmの吸光度を測定した。ここで用いた発色剤は、蒸留水にのモリブデン(VI)酸二ナトリウム二水和物および酒石酸アンチモニルカリウム三水和物をそれぞれ濃度が20g/Lおよび0.8g/Lになるよう溶解した水溶液である。保存期間の異なる前処理剤C毎にこの吸光度を測定した結果を図16に示す。
【0123】
(実験例2−2)
実験例1で用いた試験水5mLに前処理剤A1mL、1M硫酸1.4mLおよび1M硫酸ナトリウム水溶液0.1mLを添加し、実験例2−1と同様に処理した後に890nmの吸光度を測定した。保存期間の異なる前処理剤A毎にこの吸光度を測定した結果を図16に示す。
【0124】
(実験例2−3)
実験例1で用いた試験水5mLに前処理剤B1mL、1M硫酸1.45mLおよび1M硫酸ナトリウム水溶液0.05mLを添加し、実験例2−1と同様に処理した後に890nmの吸光度を測定した。保存期間の異なる前処理剤B毎にこの吸光度を測定した結果を図16に示す。
【0125】
実験例2−2および2−3において、試験水に1M硫酸ナトリウム水溶液を添加したのは、試験水量と、試験水におけるナトリウムイオン濃度および硫酸イオン濃度を実験例2−1にそろえるためである。
【0126】
図16によっても、水酸化ナトリウムを含まない前処理剤Aは3週間程度しか保存することができないのに対し、水酸化ナトリウムを含む前処理剤BおよびCは、それぞれ8週間程度および11週間程度の長期の保存が可能なことがわかる。
【0127】
実験例3
次の試料水と酸化剤水溶液とを調製した。試料水2,3および4の調製に用いたD−グルコースは、きょう雑物としての有機物を想定したものである。
<試料水>
試料水1:
りん酸イオン濃度が5mg[P]/Lのりん酸イオン溶液。
試料水2:
二りん酸ナトリウム十水和物とD−グルコースとを蒸留水に溶解して得られた水溶液(二りん酸ナトリウム換算濃度が5mg[P]/L、D−グルコース濃度が40mg/L)。
試料水3:
アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物とD−グルコースとを蒸留水に溶解して得られた水溶液(アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム換算濃度が5mg[P]/L、D−グルコース濃度が40mg/L)。
試料水4:
りん酸フェニル二ナトリウム二水和物とD−グルコースとを蒸留水に溶解して得られた水溶液(りん酸フェニル二ナトリウム換算濃度が5mg[P]/L、D−グルコース濃度が40mg/L)。
【0128】
<酸化剤水溶液>
酸化剤水溶液1:
濃度が40g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液(JIS K 0102の46.1.1に記載された濃度(以下、「JIS法濃度」という)のペルオキソ二硫酸カリウム水溶液)。
酸化剤水溶液2:
濃度が20g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液(JIS法濃度の50%濃度のペルオキソ二硫酸カリウム水溶液)。
酸化剤水溶液3:
濃度が8g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液(JIS法濃度の20%濃度のペルオキソ二硫酸カリウム水溶液)。
酸化剤水溶液4:
濃度が4g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液(JIS法濃度の10%濃度のペルオキソ二硫酸カリウム水溶液)。
酸化剤水溶液5:
濃度が2g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液(JIS法濃度の5%濃度のペルオキソ二硫酸カリウム水溶液)。
酸化剤水溶液6:
濃度が0.4g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液(JIS法濃度の1%濃度のペルオキソ二硫酸カリウム水溶液)。
【0129】
試料水1〜4のそれぞれ5mLに対し、酸化剤水溶液1〜6の一つを1mL添加し、さらに1M硫酸を1mL添加した後、各試料水をブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した。そして、各試料水を蒸留水で5倍に希釈し、JIS K 0102の46.1.1に記載されたモリブデン青(アスコルビン酸還元)吸光光度法に従って各試料水を発色させ、890nmの吸光度を測定した。すなわち、同法において規定されたモリブデン酸アンモニウム溶液とアスコルビン酸溶液との5:1の混合溶液0.2mLを希釈した試料水へ添加し、25℃で約15分間放置した後、890nmの吸光度を測定した。結果を表1に示す。
【0130】
【表1】
【0131】
表1において、試料水2〜4の酸化分解率は、試料水1について測定された吸光度に対する吸光度の割合であり、試料水に含まれているりん化合物のうち酸化分解によりりん酸イオンに変換されたものの割合を示している。表1の酸化分解率によると、試料水に含まれるりん化合物は、ペルオキソ二硫酸カリウムの濃度が4g/L以上の水溶液(酸化剤水溶液4)を用いた場合において90%以上が、また、同濃度が8g/L以上の水溶液(酸化剤水溶液3)を用いた場合において95%以上が分解されてりん酸イオンに変換される。このことから、酸化剤水溶液におけるペルオキソ二硫酸カリウムは、JIS法濃度の大凡1/5以下の濃度に設定した場合であっても、試料水に含まれるりん化合物を効果的に酸化分解可能である。
【0132】
実験例4
次の試料水を調製した。試料水5,6の調製に用いたD−グルコースは、きょう雑物としての有機物を想定したものである。
試料水5:
アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム三水和物、りん酸フェニル二ナトリウム二水和物およびD−グルコースを蒸留水に溶解することにより、アデノシン−5’−三りん酸二ナトリウム濃度を1mg[P]/L、りん酸フェニル二ナトリウム濃度を1mg[P]/L、D−グルコース濃度を50mg/Lに調整した水溶液。
試料水6:
二りん酸ナトリウム十水和物およびD−グルコースを蒸留水に溶解することにより、二りん酸ナトリウム濃度を2mg[P]/L、D−グルコース濃度を50mg/Lに調整した水溶液。
【0133】
各試料水5mLに対し、濃度が30g/Lのペルオキソ二硫酸カリウム水溶液0.8mLと1M硫酸1.2mLとを添加した。そして、各試料水をブロックヒータを用いて95℃で40分間加熱した後、速やかに水で冷却した。冷却後の各試料水に蒸留水を加えて2倍に希釈し、実験例1の場合と同様にJIS K 0102の46.1.1に記載されたモリブデン青(アスコルビン酸還元)吸光光度法に従って各試料水を発色させ、890nmの吸光度を測定した。また、ブロックヒータによる各試料水の加熱時間を短縮した場合について、同様に試料水を発色させて890nmの吸光度を測定した。結果を表2に示す。
【0134】
【表2】
【0135】
表2において、相対分解率は、加熱時間が40分のときに各試料水に含まれるりん化合物の分解率が100%とした場合における、各加熱時間でのりん化合物の分解率を意味し、加熱時間が40分の場合の吸光度に対する吸光度の割合に基づいて算出したものである。表2によると、試料水中のりん化合物は、加熱時間が25分で90%以上、30分で98%以上が分解することがわかる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
検査水の全りんを定量するための方法であって、
前記検査水に対し、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩またはペルオキソ二硫酸アンモニウムを含みかつアルカリ性に調整された第1水溶液と硫酸とを添加し、65℃から前記検査水の沸騰温度までの温度で加熱する工程1と、
工程1を経た前記検査水へ炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドース、炭素数6のケトースおよび分解により炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースを生成可能な単糖生成化合物からなる糖類化合物群から選ばれた糖類化合物を含む第2水溶液を添加し、引き続き加熱する工程2と、
工程2を経た前記検査水へ七モリブデン酸六アンモニウムまたはモリブデン酸のアルカリ金属塩若しくはアルカリ土類金属塩およびアンチモンの価数が3であるアンチモン化合物を含む第3水溶液を添加し、65℃以上に維持する工程3と、
工程3を経た前記検査水について、600から950nmの範囲における任意の波長の吸光度を測定する工程4と、
を含む全りんの定量方法。
【請求項2】
前記第1水溶液は、アルカリ金属水酸化物の添加によりアルカリ性に調整されており、前記アルカリ金属水酸化物の濃度が0.2M以下である、請求項1に記載の全りんの定量方法。
【請求項3】
前記単糖生成化合物がスクロース、マルトース、ラクトース、ラフィノース、ケストース、スタキオース、イソマルツロース、マルツロースまたはラクツロースである、請求項1または2に記載の全りんの定量方法。
【請求項4】
検査水に含まれる全りんを定量するための、前記検査水の前処理方法であって、
前記検査水に対し、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩またはペルオキソ二硫酸アンモニウムを含みかつアルカリ性に調整された第1水溶液と硫酸とを添加し、65℃から前記検査水の沸騰温度までの温度で加熱する工程1と、
工程1を経た前記検査水へ炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドース、炭素数6のケトースおよび分解により炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースを生成可能な単糖生成化合物からなる糖類化合物群から選ばれた糖類化合物を含む第2水溶液を添加し、引き続き加熱する工程2と、
を含む全りん定量のための検査水の前処理方法。
【請求項5】
前記第1水溶液は、アルカリ金属水酸化物の添加によりアルカリ性に調整されており、前記アルカリ金属水酸化物の濃度が0.2M以下である、請求項4に記載の全りん定量のための検査水の前処理方法。
【請求項6】
前記単糖生成化合物がスクロース、マルトース、ラクトース、ラフィノース、ケストース、スタキオース、イソマルツロース、マルツロースまたはラクツロースである、請求項4または5に記載の全りん定量のための検査水の前処理方法。
【請求項7】
検査水に含まれる全りんを定量するために、前記検査水に含まれるりん化合物を分解することで前記りん化合物のりん元素をりん酸イオンへ変換するための前処理剤であって、
ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩またはペルオキソ二硫酸アンモニウムを含む水溶液からなり、アルカリ性に調整されている、
全りん定量のための検査水の前処理剤。
【請求項8】
アルカリ金属水酸化物の添加によりアルカリ性に調整されており、前記アルカリ金属水酸化物の濃度が0.2M以下である、請求項7に記載の全りん定量のための検査水の前処理剤。
【請求項1】
検査水の全りんを定量するための方法であって、
前記検査水に対し、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩またはペルオキソ二硫酸アンモニウムを含みかつアルカリ性に調整された第1水溶液と硫酸とを添加し、65℃から前記検査水の沸騰温度までの温度で加熱する工程1と、
工程1を経た前記検査水へ炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドース、炭素数6のケトースおよび分解により炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースを生成可能な単糖生成化合物からなる糖類化合物群から選ばれた糖類化合物を含む第2水溶液を添加し、引き続き加熱する工程2と、
工程2を経た前記検査水へ七モリブデン酸六アンモニウムまたはモリブデン酸のアルカリ金属塩若しくはアルカリ土類金属塩およびアンチモンの価数が3であるアンチモン化合物を含む第3水溶液を添加し、65℃以上に維持する工程3と、
工程3を経た前記検査水について、600から950nmの範囲における任意の波長の吸光度を測定する工程4と、
を含む全りんの定量方法。
【請求項2】
前記第1水溶液は、アルカリ金属水酸化物の添加によりアルカリ性に調整されており、前記アルカリ金属水酸化物の濃度が0.2M以下である、請求項1に記載の全りんの定量方法。
【請求項3】
前記単糖生成化合物がスクロース、マルトース、ラクトース、ラフィノース、ケストース、スタキオース、イソマルツロース、マルツロースまたはラクツロースである、請求項1または2に記載の全りんの定量方法。
【請求項4】
検査水に含まれる全りんを定量するための、前記検査水の前処理方法であって、
前記検査水に対し、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩またはペルオキソ二硫酸アンモニウムを含みかつアルカリ性に調整された第1水溶液と硫酸とを添加し、65℃から前記検査水の沸騰温度までの温度で加熱する工程1と、
工程1を経た前記検査水へ炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドース、炭素数6のケトースおよび分解により炭素数5のアルドース、炭素数6のアルドースまたは炭素数6のケトースを生成可能な単糖生成化合物からなる糖類化合物群から選ばれた糖類化合物を含む第2水溶液を添加し、引き続き加熱する工程2と、
を含む全りん定量のための検査水の前処理方法。
【請求項5】
前記第1水溶液は、アルカリ金属水酸化物の添加によりアルカリ性に調整されており、前記アルカリ金属水酸化物の濃度が0.2M以下である、請求項4に記載の全りん定量のための検査水の前処理方法。
【請求項6】
前記単糖生成化合物がスクロース、マルトース、ラクトース、ラフィノース、ケストース、スタキオース、イソマルツロース、マルツロースまたはラクツロースである、請求項4または5に記載の全りん定量のための検査水の前処理方法。
【請求項7】
検査水に含まれる全りんを定量するために、前記検査水に含まれるりん化合物を分解することで前記りん化合物のりん元素をりん酸イオンへ変換するための前処理剤であって、
ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩またはペルオキソ二硫酸アンモニウムを含む水溶液からなり、アルカリ性に調整されている、
全りん定量のための検査水の前処理剤。
【請求項8】
アルカリ金属水酸化物の添加によりアルカリ性に調整されており、前記アルカリ金属水酸化物の濃度が0.2M以下である、請求項7に記載の全りん定量のための検査水の前処理剤。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【公開番号】特開2012−63316(P2012−63316A)
【公開日】平成24年3月29日(2012.3.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−209557(P2010−209557)
【出願日】平成22年9月17日(2010.9.17)
【出願人】(000175272)三浦工業株式会社 (1,055)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年3月29日(2012.3.29)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年9月17日(2010.9.17)
【出願人】(000175272)三浦工業株式会社 (1,055)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]