特許 7379426 試料分析装置及び試料分析方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-06

(45)【発行日】2023-11-14

(54)【発明の名称】試料分析装置及び試料分析方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 31/00 20060101AFI20231107BHJP

   G01N 31/22 20060101ALI20231107BHJP

【ＦＩ】

G01N31/00 T

G01N31/22 122

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021141183

(22)【出願日】2021-08-31

(65)【公開番号】P2023034779

(43)【公開日】2023-03-13

【審査請求日】2022-06-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100140914

【弁理士】

【氏名又は名称】三苫 貴織

(74)【代理人】

【識別番号】100136168

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 美紀

(74)【代理人】

【識別番号】100172524

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】千代丸 勝

(72)【発明者】

【氏名】三河 寛明

(72)【発明者】

【氏名】奥崎 友一

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 優

(72)【発明者】

【氏名】川崎 耕平

(72)【発明者】

【氏名】林 歩美

【審査官】倉持 俊輔

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１０６７７０９１６（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０１６２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１５７８６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０５４２４６８６（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０９０３０４７５（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３１／００，３１／２２，

Ｇ０１Ｎ ３３／２０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属材料の表面処理を行うための処理液から抽出された試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させる酸化反応部と、
前記試料液に含まれる三価クロムの濃度及び六価クロムの濃度をそれぞれ検出する検出部と、
前記酸化反応部を通過させた第１の前記試料液を前記検出部に供給する第１供給モードと、前記酸化反応部を通過させない第２の前記試料液を前記検出部に供給する第２供給モードとを選択的に実行する制御部と、
主配管に配置されるポンプと、
前記主配管に接続される主ポートと複数の副ポートとを有し、前記主ポートに接続される前記副ポートを切り換える流路切換部と、
前記試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させるための試薬液を前記試料液に混合する混合容器と、を備え、
前記検出部は、前記第１の試料液に含まれる六価クロムの第１濃度と前記第２の試料液に含まれる六価クロムの第２濃度とを検出し、前記第１濃度及び前記第２濃度に基づいて前記第２の試料液に含まれる三価クロムの濃度を検出し、
前記混合容器は、前記ポンプと前記主ポートとの間の前記主配管に設けられており、
複数の前記副ポートは、
前記試料液が供給される試料配管に接続される試料ポートと、
前記試薬液が供給される試薬配管に接続される試薬ポートと、
前記検出部が配置される検出配管に接続される検出ポートと、
前記酸化反応部が配置される酸化反応配管に接続される酸化反応ポートと、を有し、
前記制御部は、
前記第１供給モードにおいて、前記試料ポート及び前記試薬ポートから前記混合容器へ前記試料液及び前記試薬液を引き込み、前記主ポート及び前記酸化反応ポートを介して前記試料液と前記試薬液とを前記酸化反応部へ供給し、前記酸化反応部から前記検出部へ前記第１の試料液を供給するよう前記ポンプ及び前記流路切換部を制御し、
前記第２供給モードにおいて、前記試料ポートから前記混合容器へ前記試料液を引き込み、前記混合容器から前記検出部へ前記第２の試料液を供給するよう前記ポンプ及び前記流路切換部を制御する試料分析装置。

【請求項2】

前記検出部は、前記第１の試料液に特定の波長の光を照射した際に通過する第１光量を測定し、前記第２の試料液に前記特定の波長の光を照射した際に通過する第２光量を測定し、前記第１光量及び前記第２光量に基づいて前記第１の試料液及び前記第２の試料液のそれぞれに含まれる六価クロムの濃度を検出する請求項１に記載の試料分析装置。

【請求項3】

前記試薬液を分解する分解部を備え、
前記制御部は、前記第１供給モードにおいて、前記酸化反応部を通過させた前記第１の試料液を、前記分解部を通過させてから前記検出部に供給する請求項１または請求項２に記載の試料分析装置。

【請求項4】

複数の前記副ポートは、所定濃度の前記六価クロムを含む標準液が供給される標準配管に接続される標準ポートを有し、
前記制御部は、前記主ポートと前記標準ポートとを接続して前記標準配管から前記混合容器へ前記標準液を引き込み、前記主ポートと前記検出ポートとを接続して前記混合容器から前記検出部へ前記標準液を供給する第３供給モードを実行可能であり、
前記検出部は、前記標準液に前記特定の波長の光を照射した際に通過する第３光量を測定し、前記第１光量と前記第２光量と前記第３光量とに基づいて前記第１の試料液及び前記第２の試料液のそれぞれに含まれる六価クロムの濃度を検出する請求項２に記載の試料分析装置。

【請求項5】

複数の前記副ポートは、純水が供給される純水配管に接続される純水ポートと、前記試料液と前記純水とが混合した希釈液を保持する希釈容器に接続される希釈ポートと、を有し、
前記制御部は、前記主ポートと前記試料ポートとを接続して前記試料配管から前記混合容器へ前記試料液を引き込み、前記主ポートと前記純水ポートとを接続して前記純水配管から前記混合容器へ前記純水を引き込み、前記主ポートと前記希釈ポートとを接続して前記混合容器から前記希釈容器へ前記希釈液を供給するよう前記ポンプ及び前記流路切換部を制御する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の試料分析装置。

【請求項6】

試料分析装置を用いて試料液に含まれる六価クロムの濃度を検出する試料分析方法であって、
前記試料分析装置は、
金属材料の表面処理を行うための処理液から抽出された前記試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させる酸化反応部と、
前記試料液に含まれる六価クロムの濃度を検出する検出部と、
主配管に配置されるポンプと、
前記主配管に接続される主ポートと複数の副ポートとを有し、前記主ポートに接続される前記副ポートを切り換える流路切換部と、
前記試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させるための試薬液を前記試料液に混合する混合容器と、を備え、
前記混合容器は、前記ポンプと前記主ポートとの間の前記主配管に設けられており、
複数の前記副ポートは、
前記試料液が供給される試料配管に接続される試料ポートと、
前記試薬液が供給される試薬配管に接続される試薬ポートと、
前記検出部が配置される検出配管に接続される検出ポートと、
前記酸化反応部が配置される酸化反応配管に接続される酸化反応ポートと、を有し、
前記酸化反応部を通過させた第１の前記試料液を前記検出部に供給する第１供給モードと、前記酸化反応部を通過させない第２の前記試料液を前記検出部に供給する第２供給モードとを選択的に実行する制御工程と、
前記検出部により、前記第１の試料液に含まれる六価クロムの第１濃度と前記第２の試料液に含まれる六価クロムの第２濃度とを検出し、前記第１濃度及び前記第２濃度に基づいて前記第２の試料液に含まれる三価クロムの濃度を検出する検出工程と、を備え、
前記制御工程は、
前記第１供給モードにおいて、前記試料ポート及び前記試薬ポートから前記混合容器へ前記試料液及び前記試薬液を引き込み、前記主ポート及び前記酸化反応ポートを介して前記試料液と前記試薬液とを前記酸化反応部へ供給し、前記酸化反応部から前記検出部へ前記第１の試料液を供給するよう前記ポンプ及び前記流路切換部を制御し、
前記第２供給モードにおいて、前記試料ポートから前記混合容器へ前記試料液を引き込み、前記混合容器から前記検出部へ前記第２の試料液を供給するよう前記ポンプ及び前記流路切換部を制御する試料分析方法。

【請求項7】

前記検出工程は、前記第１の試料液に特定の波長の光を照射した際に通過する第１光量を測定し、前記第２の試料液に前記特定の波長の光を照射した際に通過する第２光量を測定し、前記第１光量及び前記第２光量に基づいて前記第１の試料液及び前記第２の試料液のそれぞれに含まれる六価クロムの濃度を検出する請求項６に記載の試料分析方法。

【請求項8】

前記試料分析装置は、前記試薬液を分解する分解部を備え、
前記制御工程は、前記第１供給モードにおいて、前記酸化反応部を通過させた前記第１の試料液を、前記分解部を通過させてから前記検出部に供給する請求項６または請求項７に記載の試料分析方法。

【請求項9】

複数の前記副ポートは、所定濃度の前記六価クロムを含む標準液が供給される標準配管に接続される標準ポートを有し、
前記制御工程は、前記主ポートと前記標準ポートとを接続して前記標準配管から前記混合容器へ前記標準液を引き込み、前記主ポートと前記検出ポートとを接続して前記混合容器から前記検出部へ前記標準液を供給する第３供給モードを実行可能であり、
前記検出工程は、前記標準液に前記特定の波長の光を照射した際に通過する第３光量を測定し、前記第１光量と前記第２光量と前記第３光量とに基づいて前記第１の試料液及び前記第２の試料液のそれぞれに含まれる六価クロムの濃度を検出する請求項７に記載の試料分析方法。

【請求項10】

複数の前記副ポートは、純水が供給される純水配管に接続される純水ポートと、前記試料液と前記純水とが混合した希釈液を保持する希釈容器に接続される希釈ポートと、を有し、
前記制御工程は、前記主ポートと前記試料ポートとを接続して前記試料配管から前記混合容器へ前記試料液を引き込み、前記主ポートと前記純水ポートとを接続して前記純水配管から前記混合容器へ前記純水を引き込み、前記主ポートと前記希釈ポートとを接続して前記混合容器から前記希釈容器へ前記希釈液を供給するよう前記ポンプ及び前記流路切換部を制御する請求項６から請求項９のいずれか一項に記載の試料分析方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、試料分析装置及び試料分析方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、各種工場排水や河川水等の水質を監視するために試料液に含まれる六価クロムの濃度を、吸光度測定法を用いて測定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－２１０５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、アルミニウム合金等の金属材料により形成される航空機部品を生産する際に、クロム酸を含む処理液を用いて、金属材料の皮膜処理などの表面処理が行われる。クロム酸を含む処理液により所望の表面処理を行うためには、処理液に含まれる六価クロムの濃度を所望の範囲に保つ必要がある。これは、処理液に含まれる六価クロムが還元されて三価クロムとなることがあり、三価クロムによって被膜処理に悪影響があるからである。そのため、例えば、工場において作業員等により定期的（１回／週など）に処理液から試料液を抽出し、分析装置が設置された場所へ輸送し、分析装置を用いて処理液に含まれる六価クロム及び三価クロムの濃度の分析が行われる。

【0005】

しかしながら、工場において処理液から試料液を抽出する間に一定の期間（例えば、１週間）が経過するため、この期間内に処理液に含まれる六価クロム及び三価クロムの濃度が何らかの要因によって大きく変動してしまうと、処理液に含まれる六価クロム及び三価クロムの濃度を所望の範囲に保つことができず、適切な表面処理を行うことができなくなる可能性がある。

【0006】

また、分析装置を用いて試料液に含まれる六価クロム及び三価クロムの濃度の分析をする際には、試料液に含まれる三価クロムを酸化させて六価クロムとし、酸化した三価クロムを含む全クロムの濃度を分析する必要がある。そのため、三価クロムを六価クロムに酸化させる作業や、三価クロムを酸化させた試料液を分析装置に設置する作業などが必要であり、それらの作業を行う作業員や分析装置を設置するスペースを確保する必要がある。しかしながら、工場において、各種の作業を行う作業員や分析装置を設置するスペースを確保することは容易ではない。

【0007】

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させる作業を行う作業員やその作業を行うスペースを確保することなく、処理液に含まれる三価クロム及び六価クロムの濃度を所望の範囲に保つように適切に分析すること可能な試料分析装置および試料分析方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様に係る試料分析装置は、金属材料の表面処理を行うための処理液から抽出された試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させる酸化反応部と、前記試料液に含まれる三価クロムの濃度及び六価クロムの濃度をそれぞれ検出する検出部と、前記酸化反応部を通過させた第１の前記試料液を前記検出部に供給する第１供給モードと、前記酸化反応部を通過させない第２の前記試料液を前記検出部に供給する第２供給モードとを選択的に実行する制御部と、を備え、前記検出部は、前記第１の試料液に含まれる六価クロムの第１濃度と前記第２の試料液に含まれる六価クロムの第２濃度とを検出し、前記第１濃度及び前記第２濃度に基づいて前記第２の試料液に含まれる三価クロムの濃度を検出する。

【0009】

本開示の一態様に係る試料分析方法は、試料分析装置を用いて試料液に含まれる六価クロムの濃度を検出する試料分析方法であって、前記試料分析装置は、金属材料の表面処理を行うための処理液から抽出された試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させる酸化反応部と、前記試料液に含まれる六価クロムの濃度を検出する検出部と、を備え、前記酸化反応部を通過させた第１の前記試料液を前記検出部に供給する第１供給モードと、前記酸化反応部を通過させない第２の前記試料液を前記検出部に供給する第２供給モードとを選択的に実行する制御工程と、前記検出部により、前記第１の試料液に含まれる六価クロムの第１濃度と前記第２の試料液に含まれる六価クロムの第２濃度とを検出し、前記第１濃度及び前記第２濃度に基づいて前記第２の試料液に含まれる三価クロムの濃度を検出する検出工程と、を備える。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させる作業を行う作業員やその作業を行うスペースを確保することなく、処理液に含まれる三価クロム及び六価クロムの濃度を所望の範囲に保つように適切に分析すること可能な試料分析装置および試料分析方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】試料分析システムを示す概略構成図である。

【図2】試料分析装置の概略構成を示す図である。

【図3】図２に示す制御部の構成を示すブロック図である。

【図4】本実施形態の試料分析方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本開示の一態様に係る試料分析システムについて、図面を参照して説明する。図１は、本開示の試料分析システムを示す概略構成図である。図１に示すように、試料分析システムは、試料分析装置１００と、表面処理装置２００と、を有する。試料分析装置１００の詳細な構成については後述する。

【0013】

表面処理装置２００は、金属材料により形成される金属部品３００の表面処理を行う装置である。金属部品（対象部品）３００は、例えば、アルミニウム合金により形成される航空機部品である。表面処理装置２００は、クレーン２１０と、搬送方向ＴＤに沿って間隔を空けて配置される複数の処理槽２２０と、各処理槽２２０に対応して設けられた複数のバルブ２３０と、を有する。

【0014】

表面処理装置２００は、例えば、アルミニウム合金により形成される航空機部品の表面に被膜を形成するために、アノダイズ処理（アルミニウム陽極酸化処理）を行う装置である。アノダイズ処理を行う処理液として、クロム酸を含む処理液が使用される。

【0015】

複数の処理槽２２０に含まれる第１処理槽２２１には、アノダイズ処理を行う処理液が保持されている。第２処理槽２２２および第３処理槽２２３には、純水が保持されている。表面処理装置２００は、金属部品３００を、クレーン２１０によって吊るし、搬送方向ＴＤに移動させながら上下動作により第１処理槽２２１、第２処理槽２２２、第３処理槽２２３の順に各処理槽に保持される処理液に浸漬させる。

【0016】

また、第４処理槽２２４、第５処理槽２２５、第６処理槽２２６には、それぞれ他の表面処理を行うための処理液が保持されている。表面処理装置２００は、金属部品３００を、搬送方向ＴＤに沿って第１～第６処理槽の順で順次処理液に浸漬させることにより、金属部品３００に所望の表面処理を行う。なお、表面処理装置２００が有する処理槽２２０の数は、任意の数とすることができる。

【0017】

図１に示すように、第１処理槽２２１，第２処理槽２２２，第３処理槽２２３，第４処理槽２２４，第５処理槽２２５，第６処理槽２２６のそれぞれには、処理液から抽出された試料液を試料分析装置１００へ導く第１配管ＳＬ１，第２配管ＳＬ２，第３配管ＳＬ３，第４配管ＳＬ４，第５配管ＳＬ５，第６配管ＳＬ６が接続されている。

【0018】

第１配管ＳＬ１，第２配管ＳＬ２，第３配管ＳＬ３，第４配管ＳＬ４，第５配管ＳＬ５，第６配管ＳＬ６には、それぞれ第１バルブ２３１，第２バルブ２３２，第３バルブ２３３，第４バルブ２３４，第５バルブ２３５，第６バルブ２３６が設けられている。試料分析装置１００の制御部６０は、複数のバルブ２３０（第１～第６バルブ）の開閉状態を切り換えることにより、複数の処理槽２２０の中から任意の処理槽の処理液を抽出し、試料分析装置１００へ供給することができる。

【0019】

次に、本実施形態の試料分析装置１００の詳細について、図２を参照して説明する。図２は、試料分析装置１００の概略構成を示す図である。図２に示すように、試料分析装置１００は、シリンジポンプ１０と、流路切換バルブ（流路切換部）２０と、混合容器３０と、検出部４０と、三方バルブ５０と、制御部６０と、酸化反応部７０と、分解部８０と、を備える。

【0020】

シリンジポンプ１０は、主配管Ｌｍに配置され、所定量の液体を吸引または送出する装置である。シリンジポンプ１０は、外筒１１に対して、外筒１１の内周面に接触するガスケット１２ａが先端に取り付けられたプランジャ１２を挿入する長さをモータ１３で調整することにより、液体の吸引量および送出量を調整する。

【0021】

流路切換バルブ２０は、主ポートＰｍと複数の副ポートＰｓ（Ｐｓ１－Ｐｓ１２）とを有し、主ポートＰｍに接続される副ポートＰｓを切り換える装置である。主ポートＰｍおよび副ポートＰｓは、液体を流通させるための流路である。流路切換バルブ２０は、制御部６０から伝達される制御信号に応じて、主ポートＰｍに対して複数の副ポートＰｓ（Ｐｓ１－Ｐｓ１２）のいずれか１つを接続するように切り換える。

【0022】

試料ポートＰｓ１は、複数の処理槽２２０のいずれかで保持される処理液を抽出した試料液が供給される試料配管Ｌｓ１に接続されるポートである。検出ポートＰｓ２は、検出部４０が配置される検出配管Ｌｓ２に接続されるポートである。酸化反応試薬ポートＰｓ３は、酸化反応試薬容器Ｃｏ３から試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させるための酸化反応試薬液（硝酸及び過マンガン酸カリウムを含む溶液）が供給される酸化反応試薬配管Ｌｓ３に接続されるポートである。

【0023】

発色試薬ポートＰｓ４は、発色試薬容器Ｃｏ４から発色試薬液（例えば、ジフェニルカルバジド溶液）が供給される発色試薬配管Ｌｓ４に接続されるポートである。酸化反応ポートＰｓ５は、酸化反応容器Ｃｏ５が配置される酸化反応配管Ｌｓ５に接続されるポートである。分解反応ポートＰｓ６は、分解反応容器Ｃｏ６が配置される分解反応配管Ｌｓ６に接続されるポートである。

【0024】

分解試薬ポートＰｓ７は、分解試薬液容器Ｃｏ７に保持された分解試薬液（亜硝酸ナトリウムと尿素の混合溶液）が供給される分解試薬配管Ｌｓ７に接続されるポートである。廃液ポートＰｓ８は、不要となった試薬液等を排出するための廃液配管Ｌｓ８に接続されるポートである。第１希釈ポートＰｓ９は、純水で希釈された試料液が供給される第１希釈配管Ｌｓ９に接続されるポートである。第２希釈ポートＰｓ１０は、純水で希釈された試料液が供給される第２希釈配管Ｌｓ１０に接続されるポートである。

【0025】

標準ポートＰｓ１１は、標準液容器Ｃｏ１１から既知の濃度（所定濃度）の六価クロムを含む標準液が供給される標準配管Ｌｓ１１に接続されるポートである。純水ポートＰｓ１２は、純水容器Ｃｏ１２から純水が供給される純水配管Ｌｓ１２に接続されるポートである。

【0026】

混合容器３０は、シリンジポンプ１０と主ポートＰｍとの間の主配管Ｌｍに設けられるループ状（コイル状）の容器である。制御部６０が三方バルブ５０を混合容器３０側の主配管Ｌｍとシリンジポンプ１０とを接続するように制御する場合、シリンジポンプ１０の動作に応じて、主ポートＰｍから混合容器３０に液体が吸引され、あるいは混合容器３０から主ポートＰｍに液体が送出される。

【0027】

検出部４０は、アルミニウム合金の表面処理を行うための処理液から抽出された試料液に含まれる三価クロムおよび六価クロムの濃度をそれぞれ検出する装置である。検出部４０は、試料液と発色試薬液とを混合した混合液に特定の波長の光を照射した際に通過する光量を測定することにより、六価クロムの濃度を検出する。

【0028】

検出部４０は、酸化反応部７０を通過させた混合液（第１の試料液）に含まれる六価クロムの第１濃度と、酸化反応部７０を通過させない混合液（第２の試料液）に含まれる六価クロムの第２濃度とを検出する。酸化反応部７０を通過させることにより試料液に含まれる三価クロムは六価クロムに酸化される。そのため、第１濃度は、試料液に含まれる六価クロムだけでなく三価クロムから酸化した六価クロムも含む濃度となる。

【0029】

検出部４０は、第１濃度から第２濃度を減算した値から、処理槽２２０から抽出した試料液に含まれる三価クロムから酸化された六価クロムの濃度を得ることができる。そして、検出部４０は、予め定められた検量線を用いて、試料液に含まれる三価クロムの濃度を検出する。このように、検出部４０は、第１濃度及び第２濃度に基づいて酸化反応部７０を通過させない混合液（第２の試料液）に含まれる三価クロムの濃度を検出する。

【0030】

三方バルブ５０は、主配管Ｌｍの混合容器３０側とシリンジポンプ１０とを接続する第１状態と、主配管Ｌｍの純水容器Ｃｏ１２側とシリンジポンプ１０とを接続する第２状態とを切り換える装置である。第１状態においてシリンジポンプ１０で液体を吸引する動作をすると、主ポートＰｍから混合容器３０に液体が導かれる。第２状態においてシリンジポンプ１０で液体を吸引する動作をすると、純水容器Ｃｏ１２からシリンジポンプ１０に純水が導かれる。

【0031】

制御部６０は、シリンジポンプ１０、流路切換バルブ２０、三方バルブ５０を含む試料分析装置１００の全体を制御する装置である。図３に示すように、制御部６０は、コンピュータシステム（計算機システム）であり、ＣＰＵ６１と、ＣＰＵ６１が実行するプログラム等を記憶するためのＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）６２と、各プログラム実行時のワーク領域として機能するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）６３と、大容量記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）６４と、ネットワーク等に接続するための通信部６５とを備えている。これら各部は、バス６６を介して接続されている。

【0032】

酸化反応部７０は、試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させる装置である。酸化反応部７０は、酸化反応容器Ｃｏ５と、酸化反応容器Ｃｏ５の内部に設置される酸化触媒（例えば、二酸化マンガン）と、酸化反応容器Ｃｏ５に保持される試料液を酸化反応に必要な温度（例えば、５０℃）に加熱する加熱部と、を有する。

【0033】

酸化反応部７０には、試料液と酸化反応試薬液とが混合した混合液が、酸化反応ポートＰｓ５から酸化反応配管Ｌｓ５を介して供給される。酸化反応部７０は、加熱部により混合液を酸化反応に必要な温度（例えば、５０℃）に加熱し、試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させる。

【0034】

分解部８０は、酸化反応部７０を通過して三価クロムを六価クロムに酸化した混合液（第１の試料液）に含まれる酸化反応試薬液を分解する装置である。分解部８０は、分解反応容器Ｃｏ６を有し、酸化反応部７０を通過した混合液と分解試薬液容器Ｃｏ７に保持される分解反応試薬（亜硝酸ナトリウムと尿素の混合溶液）とを、分解反応容器Ｃｏ６で保持する。これにより、酸化反応部７０を通過した混合液に残存した酸化反応試薬液が還元分解される。

【0035】

次に、本実施形態の試料分析装置１００を用いた試料分析方法について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。図４は、本実施形態の試料分析方法を示すフローチャートである。図４に示す各処理は、制御部６０が制御プログラムを動作させることにより実行される。なお、以下で特に説明する場合を除き、制御部６０は、主配管Ｌｍの混合容器３０側とシリンジポンプ１０とを接続する第１状態となるよう三方バルブ５０を制御するものとする。

【0036】

図４において、ステップＳ１０１からステップＳ１０５までの工程は、酸化反応部７０を通過させた試料液（第１の試料液）を検出部４０に供給する第１供給モードを制御部６０が実行する際の工程である。ステップＳ１０６からステップＳ１０８までの工程は、酸化反応部７０を通過させない試料液（第２の試料液）を検出部４０に供給する第２供給モードを制御部６０が実行する際の工程である。

【0037】

ステップＳ１０９の工程は、標準液容器Ｃｏ１１に保持される標準液を検出部４０に供給する第３供給モードを制御部６０が実行する工程である。制御部６０は、第１供給モードと第２供給モードと第３供給モードとを選択的に実行する。

【0038】

図４において、制御部６０は、第１供給モードを実行した後に第２供給モードを実行するものとしたが、第２供給モードを実行した後に第１供給モードを実行するようにしてもよい。なお、図４に示す工程において、第１供給モードで用いられる試料液と、第２供給モードで用いられる試料液は、同じ処理槽２２０から抽出されたものである。

【0039】

次に、制御部６０が実行する第１供給モードについて説明する。
ステップＳ１０１で制御部６０は、試料液と純水を混合させて希釈液を生成する（第１希釈工程）。制御部６０は、主ポートＰｍと試料ポートＰｓ１とを接続するよう流路切換バルブ２０を制御する。また、制御部６０は、試料配管Ｌｓ１から混合容器３０へ試料液を引き込むようにシリンジポンプ１０を制御する。以上により、混合容器３０に所定量の試料液が保持される状態となる。

【0040】

次に、制御部６０は、主ポートＰｍと純水ポートＰｓ１２とを接続するよう流路切換バルブ２０を制御する。また、制御部６０は、純水配管Ｌｓ１２から混合容器３０へ純水を引き込むようにシリンジポンプ１０を制御する。以上により、混合容器３０に所定量の試料液と所定量の純水が保持される状態となる。

【0041】

次に、制御部６０は、主ポートＰｍと第１希釈ポートＰｓ９とを接続するよう流路切換バルブ２０を制御する。また、制御部６０は、混合容器３０から第１希釈配管Ｌｓ９に接続された第１希釈容器Ｃｏ９へ希釈液を供給するようにシリンジポンプ１０を制御する。以上により、第１希釈容器Ｃｏ９に希釈液が保持される状態となる。

【0042】

制御部６０は、第１希釈容器Ｃｏ９に保持される希釈液を更に純水で希釈する場合には、以下の処理を実行する。具体的には、制御部６０は、主ポートＰｍと第１希釈ポートＰｓ９とを接続するよう流路切換バルブ２０を制御する。また、制御部６０は、第１希釈配管Ｌｓ９から混合容器３０へ希釈液を引き込むようにシリンジポンプ１０を制御する。以上により、混合容器３０に所定量の希釈液が保持される状態となる。

【0043】

次に、制御部６０は、主ポートＰｍと純水ポートＰｓ１２とを接続するよう流路切換バルブ２０を制御する。また、制御部６０は、純水配管Ｌｓ１２から混合容器３０へ純水を引き込むようにシリンジポンプ１０を制御する。以上により、混合容器３０に所定量の希釈液と所定量の純水が保持される状態となる。

【0044】

次に、制御部６０は、主ポートＰｍと第２希釈ポートＰｓ１０とを接続するよう流路切換バルブ２０を制御する。また、制御部６０は、混合容器３０から第２希釈配管Ｌｓ１０に接続された第２希釈容器Ｃｏ１０へ希釈液を供給するようにシリンジポンプ１０を制御する。

【0045】

以上により、第２希釈容器Ｃｏ１０に希釈液が保持される状態となる。第１希釈容器Ｃｏ９を用いて試料液を希釈した後に更に第２希釈容器Ｃｏ１０を用いて希釈することができる。したがって、試料液を検出部４０で検出するのに適した所望の希釈液となるように広範囲の倍率で試料液を希釈することができる。

【0046】

なお、複数の処理槽２２０から抽出した試料液を希釈する必要の無い場合には、ステップＳ１０１の希釈工程を省略してもよい。希釈工程を省略する場合、ステップＳ１０２の酸化工程では、試料配管Ｌｓ１から混合容器３０に吸引した試料液を酸化反応部７０に送出するものとする。

【0047】

ステップＳ１０２で制御部６０は、希釈液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させる（酸化工程）。制御部６０は、主ポートＰｍと第１希釈ポートＰｓ９または第２希釈ポートＰｓ１０とを接続するよう流路切換バルブ２０を制御する。また、制御部６０は、第１希釈配管Ｌｓ９または第２希釈配管Ｌｓ１０から混合容器３０へ希釈液を引き込むようにシリンジポンプ１０を制御する。以上により、混合容器３０に所定量の希釈液が保持される状態となる。

【0048】

次に、制御部６０は、主ポートＰｍと酸化反応試薬ポートＰｓ３とを接続するよう流路切換バルブ２０を制御する。また、制御部６０は、酸化反応試薬容器Ｃｏ３から酸化反応試薬配管Ｌｓ３を介して混合容器３０に酸化反応試薬を引き込むようにシリンジポンプ１０を制御する。以上により、混合容器３０に所定量の酸化反応試薬液が保持される状態となる。

【0049】

次に、制御部６０は、主ポートＰｍと酸化反応ポートＰｓ５とを接続するよう流路切換バルブ２０を制御する。また、制御部６０は、混合容器３０から酸化反応配管Ｌｓ５に配置された酸化反応部７０へ希釈液と酸化反応試薬液とが混合した混合液を供給するようにシリンジポンプ１０を制御する。酸化反応部７０は、加熱部により混合液を酸化反応に必要な温度（例えば、５０℃）に加熱し、酸化触媒（例えば、二酸化マンガン）が充填された内部を流通させることにより、試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させる。

【0050】

ステップＳ１０３で制御部６０は、酸化反応部７０を通過した混合液に残存した酸化反応試薬液を分解する（分解工程）。制御部６０は、主ポートＰｍと酸化反応ポートＰｓ５とを接続するよう流路切換バルブ２０を制御する。また、制御部６０は、酸化反応部７０から混合容器３０へ混合液を引き込むようにシリンジポンプ１０を制御する。以上により、混合容器３０に所定量の混合液が保持される状態となる。

【0051】

次に、制御部６０は、主ポートＰｍと分解試薬ポートＰｓ７とを接続するよう流路切換バルブ２０を制御する。また、制御部６０は、分解試薬液容器Ｃｏ７から分解試薬配管Ｌｓ７を介して混合容器３０に分解試薬液を引き込むようにシリンジポンプ１０を制御する。以上により、混合容器３０に所定量の分解試薬液が保持される状態となる。

【0052】

次に、制御部６０は、主ポートＰｍと分解反応ポートＰｓ６とを接続するよう流路切換バルブ２０を制御する。また、制御部６０は、混合容器３０から分解反応配管Ｌｓ６に配置された分解部８０へ酸化反応部７０を通過した試料液と分解試薬液とが混合した混合液を供給するようにシリンジポンプ１０を制御する。分解部８０は、酸化反応部７０を通過した混合液に残存した酸化反応試薬液を還元分解する。

【0053】

ステップＳ１０４で、制御部６０は、分解部８０により酸化反応試薬液が分解された混合液と、発色試薬液とを混合する（第１混合工程）。制御部６０は、主ポートＰｍと分解反応ポートＰｓ６とを接続するよう流路切換バルブ２０を制御する。また、制御部６０は、分解反応容器Ｃｏ６から分解反応配管Ｌｓ６を介して混合容器３０に混合液を引き込むようにシリンジポンプ１０を制御する。以上により、混合容器３０に所定量の混合液が保持される状態となる。

【0054】

次に、制御部６０は、主ポートＰｍと発色試薬ポートＰｓ４とを接続するよう流路切換バルブ２０を制御する。また、制御部６０は、発色試薬配管Ｌｓ４から混合容器３０へ発色試薬液を引き込むようにシリンジポンプ１０を制御する。以上により、混合容器３０に所定量の発色試薬液が保持される状態となる。以上により、分解部８０により酸化反応試薬液が分解された混合液と、発色試薬液とが混合される。

【0055】

ステップＳ１０５で、制御部６０は、酸化反応試薬液が分解された混合液と発色試薬液との混合液を検出部４０へ送出し、酸化反応部７０を通過させた試料液に特定の波長の光を照射した際に通過する第１光量を測定するよう検出部４０を制御する（第１測定工程）。

【0056】

制御部６０は、混合容器３０に保持される混合液（第１の試料液）を検出部４０に送出する。制御部６０は、主ポートＰｍと検出ポートＰｓ２とを接続するよう流路切換バルブ２０を制御する。また、制御部６０は、混合容器３０から検出配管Ｌｓ２を介して検出部４０へ混合液を供給するようにシリンジポンプ１０を制御する。以上により、混合容器３０に保持される混合液が検出部４０に送出される。検出部４０は、混合容器３０から送出された混合液が検出部４０を通過する際に、混合液に特定の波長の光を照射し、光を照射した際に通過する第１光量を測定する。

【0057】

次に、制御部６０が実行する第２供給モードについて説明する。
ステップＳ１０６で制御部６０は、試料液と純水を混合させて希釈液を生成する（第２希釈工程）。ステップＳ１０６で制御部６０が実行する処理は、ステップＳ１０１で制御部６０が実行する処理と同様であるので、説明を省略する。

【0058】

ステップＳ１０７で、制御部６０は、ステップＳ１０１で生成された希釈液と、発色試薬液とを混合する（第２混合工程）。制御部６０は、主ポートＰｍと第１希釈ポートＰｓ９または第２希釈ポートＰｓ１０とを接続するよう流路切換バルブ２０を制御する。また、制御部６０は、第１希釈配管Ｌｓ９または第２希釈配管Ｌｓ１０から混合容器３０に希釈液を引き込むようにシリンジポンプ１０を制御する。以上により、混合容器３０に所定量の希釈液が保持される状態となる。

【0059】

次に、制御部６０は、主ポートＰｍと発色試薬ポートＰｓ４とを接続するよう流路切換バルブ２０を制御する。また、制御部６０は、発色試薬配管Ｌｓ４から混合容器３０へ発色試薬液を引き込むようにシリンジポンプ１０を制御する。以上により、混合容器３０に所定量の発色試薬液が保持される状態となる。

【0060】

ステップＳ１０８で、制御部６０は、希釈液と発色試薬液との混合液を検出部４０へ送出し、酸化反応部７０を通過させない試料液に特定の波長の光を照射した際に通過する第２光量を測定するよう検出部４０を制御する（第２測定工程）。

【0061】

制御部６０は、混合容器３０に保持される混合液（第２の試料液）を検出部４０に送出する。制御部６０は、主ポートＰｍと検出ポートＰｓ２とを接続するよう流路切換バルブ２０を制御する。また、制御部６０は、混合容器３０から検出配管Ｌｓ２を介して検出部４０へ混合液を供給するようにシリンジポンプ１０を制御する。以上により、混合容器３０に保持される混合液が検出部４０に送出される。検出部４０は、混合容器３０から送出された混合液が検出部４０を通過する際に、混合液に特定の波長の光を照射し、光を照射した際に通過する第２光量を測定する。

【0062】

ステップＳ１０９で、制御部６０は、酸化反応部７０を通過させた試料液（第１の試料液）に含まれる六価クロムの第１濃度と、酸化反応部７０を通過させない試料液（第２の試料液）に含まれる六価クロムの第２濃度とを検出するよう検出部４０を制御する。そして、検出部４０は、第１濃度及び第２濃度に基づいて酸化反応部７０を通過させない試料液（第２の試料液）に含まれる三価クロムの濃度を検出する。

【0063】

制御部６０は、主ポートＰｍと標準ポートＰｓ１１とを接続するよう流路切換バルブ２０を制御する。また、制御部６０は、標準配管Ｌｓ１１から混合容器３０へ標準液を引き込むようにシリンジポンプ１０を制御する。以上により、混合容器３０に所定量の標準液が保持される状態となる。

【0064】

次に、制御部６０は、混合容器３０に保持される標準液を検出部４０に送出する。制御部６０は、主ポートＰｍと検出ポートＰｓ２とを接続するよう流路切換バルブ２０を制御する。また、制御部６０は、混合容器３０から検出配管Ｌｓ２を介して検出部４０へ標準液を供給するようにシリンジポンプ１０を制御する。以上により、混合容器３０に保持される標準液が検出部４０に送出される。

【0065】

次に、制御部６０は、混合容器３０から送出された標準液が検出部４０を通過する際に、標準液に特定の波長の光を照射し、光を照射した際に通過する第３光量を測定する。検出部４０は、酸化反応部７０を通過させた試料液から測定された第１光量と、標準液から測定された第３光量とに基づいて、酸化反応部７０を通過させた試料液に含まれる六価クロムの第１濃度を検出する。検出部４０は、六価クロムの濃度が既知である標準液から測定された第３光量に対する第１光量の比を算出することにより、第１の試料液の六価クロムの濃度を検出する。

【0066】

次に、検出部４０は、酸化反応部７０を通過させない試料液から測定された第２光量と、標準液から測定された第３光量とに基づいて、酸化反応部７０を通過させない試料液に含まれる六価クロムの第２濃度を検出する。検出部４０は、六価クロムの濃度が既知である標準液から測定された第３光量に対する第２光量の比を算出することにより、第２の試料液の六価クロムの濃度を検出する。

【0067】

検出部４０は、第１濃度から第２濃度を減算した値から、試料液に含まれる三価クロムから酸化された六価クロムの濃度を得ることができる。そして、検出部４０は、予め定められた検量線を用いて、処理槽２２０から抽出した試料液に含まれる三価クロムの濃度を検出する。このように、検出部４０は、第１濃度及び第２濃度に基づいて酸化反応部７０を通過させない試料液（第２の試料液）に含まれる三価クロムの濃度を検出する。検出部４０が検出した処理槽２２０から抽出した試料液に含まれる三価クロムの濃度と六価クロムの濃度は制御部６０に伝達される。

【0068】

制御部６０は、検出部４０の検出結果を表示装置（図示略）に表示し、あるいは通信部６５を介して検出結果を所定の通知先へ通知する。制御部６０は、例えば、検出部４０が検出した三価クロムの濃度または六価クロムの濃度が予め定めた設定値を上回る場合には、作業者に対して表示画面等を介して警告する。

【0069】

制御部６０は、図４に示す試料分析処理の頻度を任意の頻度に設定することができる。例えば、制御部６０は、前回の試料分析処理で検出した三価クロムまたは六価クロムの濃度と今回の試料分析処理で検出した三価クロムまたは六価クロムの濃度から、単位時間当たりの濃度の上昇率を算出し、上昇率が高いほど次回に試料分析処理を行うまでの間隔を短くするように試料分析処理の頻度を設定することができる。これは、三価クロムまたは六価クロムの濃度の上昇率が高い場合、試料分析処理の頻度を短くしないと三価クロムまたは六価クロムの濃度が予め定めた設定値を上回ることを適切なタイミングで検出できない可能性があるからである。

【0070】

以上説明した本実施形態の試料分析装置１００が奏する作用及び効果について説明する。
本実施形態の試料分析装置１００によれば、制御部６０により、酸化反応部７０を通過させた第１の試料液を検出部４０に供給する第１供給モードと、酸化反応部７０を通過させない第２の試料液を検出部４０に供給する第２供給モードとが選択的に実行される。検出部４０は、第１の試料液に含まれる六価クロムの第１濃度と第２の試料液に含まれる六価クロムの第２濃度とを検出し、第１濃度及び第２濃度に基づいて第２の試料液に含まれる三価クロムの濃度が検出される。

【0071】

本実施形態の試料分析装置１００によれば、作業者が作業をすることなく試料液に含まれる三価クロムが酸化反応部７０により六価クロムに酸化されるため、試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させる作業を行う作業員やその作業を行うスペースを確保する必要がない。また、第２の試料液に含まれる三価クロムの濃度と六価クロムの濃度がそれぞれ検出されるため、処理液に含まれる三価クロム及び六価クロムの濃度を所望の範囲に保つように適切に分析すること可能な試料分析装置１００を提供することができる。

【0072】

また、本実施形態の試料分析装置１００によれば、第１の試料液に特定の波長の光を照射した際に通過する第１光量と第２の試料液に特定の波長の光を照射した際に通過する第２光量とに基づいて、第１の試料液及び第２の試料液に含まれる六価クロムの濃度を適切に検出することができる。

【0073】

また、本実施形態の試料分析装置１００によれば、第１供給モードにおいて、酸化反応部７０を通過させた第１の試料液が分解部８０を通過してから検出部４０に供給される。そのため、第１の試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させるための酸化反応試薬液が分解され、酸化反応試薬液により検出部４０が検出する六価クロムの濃度の検出結果に悪影響を与えることを防止することができる。

【0074】

また、本実施形態の試料分析装置１００によれば、シリンジポンプ１０および流路切換バルブ２０を制御することにより、第１供給モードにおいて、試料ポートＰｓ１及び酸化反応試薬ポートＰｓ３から混合容器３０へ引き込んだ試料液及び酸化反応試薬液を酸化反応部７０へ供給し、三価クロムが六価クロムに酸化した第１の試料液を検出部４０へ供給することができる。また、第２供給モードにおいて、試料ポートＰｓ１から混合容器３０へ引き込んだ試料液を検出部４０へ供給し、三価クロムが六価クロムに酸化されない第２の試料液を検出部４０へ供給することができる。

【0075】

また、本実施形態の試料分析装置１００によれば、所定の濃度の六価クロムを含む標準液を用意し、標準液に特定の波長の光を照射した際に通過する第３光量を測定し、第１光量と第２光量と第３光量とに基づいて第１の試料液及び第２の試料液のそれぞれに含まれる六価クロムの濃度を正確に検出することができる。

【0076】

また、本実施形態の試料分析装置１００によれば、混合容器３０へ試料液および純水を引き込み、主ポートＰｍと第１希釈ポートＰｓ９または第２希釈ポートＰｓ１０を接続して混合容器３０から第１希釈容器Ｃｏ９または第２希釈容器Ｃｏ１０へ希釈液を供給することにより、試料液を適切に希釈して第１希釈容器Ｃｏ９または第２希釈容器Ｃｏ１０に保持させることができる。

【0077】

以上説明した本実施形態に記載の試料分析装置は、例えば以下のように把握される。
本開示の一態様に係る試料分析装置（１００）は、金属材料の表面処理を行うための処理液から抽出された試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させる酸化反応部（７０）と、前記試料液に含まれる三価クロムの濃度及び六価クロムの濃度をそれぞれ検出する検出部（４０）と、前記酸化反応部を通過させた第１の前記試料液を前記検出部に供給する第１供給モードと、前記酸化反応部を通過させない第２の前記試料液を前記検出部に供給する第２供給モードとを選択的に実行する制御部（６０）と、を備え、前記検出部は、前記第１の試料液に含まれる六価クロムの第１濃度と前記第２の試料液に含まれる六価クロムの第２濃度とを検出し、前記第１濃度及び前記第２濃度に基づいて前記第２の試料液に含まれる三価クロムの濃度を検出する。

【0078】

本開示の一態様に係る試料分析装置によれば、制御部により、酸化反応部を通過させた第１の試料液を検出部に供給する第１供給モードと、酸化反応部を通過させない第２の試料液を検出部に供給する第２供給モードとが選択的に実行される。検出部は、第１の試料液に含まれる六価クロムの第１濃度と第２の試料液に含まれる六価クロムの第２濃度とを検出し、第１濃度及び第２濃度に基づいて第２の試料液に含まれる三価クロムの濃度が検出される。

【0079】

本開示の一態様に係る試料分析装置によれば、作業者が作業をすることなく試料液に含まれる三価クロムが酸化反応部により六価クロムに酸化されるため、試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させる作業を行う作業員やその作業を行うスペースを確保する必要がない。また、第２の試料液に含まれる三価クロムの濃度と六価クロムの濃度がそれぞれ検出されるため、処理液に含まれる三価クロム及び六価クロムの濃度を所望の範囲に保つように適切に分析すること可能な試料分析装置を提供することができる。

【0080】

本開示の一態様に係る試料分析装置において、前記検出部は、前記第１の試料液に特定の波長の光を照射した際に通過する第１光量を測定し、前記第２の試料液に前記特定の波長の光を照射した際に通過する第２光量を測定し、前記第１光量及び前記第２光量に基づいて前記第１の試料液及び前記第２の試料液のそれぞれに含まれる六価クロムの濃度を検出する構成としてもよい。
本構成に係る試料分析装置によれば、第１の試料液に特定の波長の光を照射した際に通過する第１光量と第２の試料液に特定の波長の光を照射した際に通過する第２光量とに基づいて、第１の試料液及び第２の試料液に含まれる六価クロムの濃度を適切に検出することができる。

【0081】

本開示の一態様に係る試料分析装置において、前記第１の試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させるための試薬液を分解する分解部（８０）を備え、前記制御部は、前記第１供給モードにおいて、前記酸化反応部を通過させた前記第１の試料液を、前記分解部を通過させてから前記検出部に供給する構成としてもよい。
本構成に係る試料分析装置によれば、第１供給モードにおいて、酸化反応部を通過させた第１の試料液が分解部を通過してから検出部に供給される。そのため、第１の試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させるための試薬液が分解され、試薬液により検出部が検出する六価クロムの濃度の検出結果に悪影響を与えることを防止することができる。

【0082】

本開示の一態様に係る試料分析装置において、主配管（Ｌｍ）に配置されるポンプ（１０）と、前記主配管に接続される主ポート（ＰＭ）と複数の副ポート（Ｐｓ）とを有し、前記主ポートに接続される前記副ポートを切り換える流路切換部（２０）と、前記試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させるための試薬液を前記試料液に混合する混合容器（３０）と、を備え、前記混合容器は、前記ポンプと前記主ポートとの間の前記主配管に設けられており、複数の前記副ポートは、前記試料液が供給される試料配管（Ｌｓ１）に接続される試料ポート（Ｐｓ１）と、前記試薬液が供給される試薬配管（Ｌｓ３）に接続される試薬ポート（Ｐｓ３）と、前記検出部が配置される検出配管（Ｌｓ２）に接続される検出ポート（Ｐｓ２）と、前記酸化反応部が配置される酸化反応配管（Ｌｓ５）に接続される酸化反応ポート（Ｐｓ５）と、を有し、前記制御部は、前記第１供給モードにおいて、前記試料ポート及び前記試薬ポートから前記混合容器へ前記試料液及び前記試薬液を引き込み、前記主ポート及び前記酸化反応ポートを介して前記試料液と前記試薬液とを前記酸化反応部へ供給し、前記酸化反応部から前記検出部へ前記第１の試料液を供給するよう前記ポンプ及び前記流路切換部を制御し、前記第２供給モードにおいて、前記試料ポートから前記混合容器へ前記試料液を引き込み、前記混合容器から前記検出部へ前記第２の試料液を供給するよう前記ポンプ及び前記流路切換部を制御する構成としてもよい。

【0083】

本構成に係る試料分析装置によれば、ポンプおよび流路切換部を制御することにより、第１供給モードにおいて、試料ポート及び試薬ポートから混合容器へ引き込んだ試料液及び試薬液を酸化反応部へ供給し、三価クロムが六価クロムに酸化した第１の試料液を検出部へ供給することができる。また、第２供給モードにおいて、試料ポートから混合容器へ引き込んだ試料液を検出部へ供給し、三価クロムが六価クロムに酸化されない第２の試料液を検出部へ供給することができる。

【0084】

上記構成に係る試料分析装置において、複数の前記副ポートは、所定濃度の前記六価クロムを含む標準液が供給される標準配管（Ｌｓ１１）に接続される標準ポート（Ｐｓ１１）を有し、前記制御部は、前記主ポートと前記標準ポートとを接続して前記標準配管から前記混合容器へ前記標準液を引き込み、前記主ポートと前記検出ポートとを接続して前記混合容器から前記検出部へ前記標準液を供給する第３供給モードを実行可能であり、前記検出部は、前記標準液に前記特定の波長の光を照射した際に通過する第３光量を測定し、前記第１光量と前記第２光量と前記第３光量とに基づいて前記第１の試料液及び前記第２の試料液のそれぞれに含まれる六価クロムの濃度を検出する態様としてもよい。

【0085】

本態様に係る試料分析装置によれば、所定の濃度の六価クロムを含む標準液を用意し、標準液に特定の波長の光を照射した際に通過する第３光量を測定し、第１光量と第２光量と第３光量とに基づいて第１の試料液及び第２の試料液のそれぞれに含まれる六価クロムの濃度を正確に検出することができる。

【0086】

上記構成に係る試料分析装置において、複数の前記副ポートは、純水が供給される純水配管（Ｌｓ１２）に接続される純水ポート（Ｐｓ１２）と、前記試料液と前記純水とが混合した希釈液を保持する希釈容器（Ｃｏ９）に接続される希釈ポート（Ｐｓ９）と、を有し、前記制御部は、前記主ポートと前記試料ポートとを接続して前記試料配管から前記混合容器へ前記試料液を引き込み、前記主ポートと前記純水ポートとを接続して前記純水配管から前記混合容器へ前記純水を引き込み、前記主ポートと前記希釈ポートとを接続して前記混合容器から前記希釈容器へ前記希釈液を供給するよう前記ポンプ及び前記流路切換部を制御する態様としてもよい。

【0087】

本態様に係る試料分析装置によれば、混合容器へ試料液および純水を引き込み、主ポートと希釈ポートとを接続して混合容器から希釈容器へ希釈液を供給することにより、試料液を適切に希釈して希釈容器に保持させることができる。

【0088】

以上説明した本実施形態に記載の試料分析方法は、例えば以下のように把握される。
本開示の一態様に係る試料分析方法は、試料分析装置を用いて試料液に含まれる六価クロムの濃度を検出する試料分析方法であって、前記試料分析装置は、金属材料の表面処理を行うための処理液から抽出された試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させる酸化反応部と、前記試料液に含まれる六価クロムの濃度を検出する検出部と、を備え、前記酸化反応部を通過させた第１の前記試料液を前記検出部に供給する第１供給モードと、前記酸化反応部を通過させない第２の前記試料液を前記検出部に供給する第２供給モードとを選択的に実行する制御工程と、前記検出部により、前記第１の試料液に含まれる六価クロムの第１濃度と前記第２の試料液に含まれる六価クロムの第２濃度とを検出し、前記第１濃度及び前記第２濃度に基づいて前記第２の試料液に含まれる三価クロムの濃度を検出する検出工程と、を備える。

【0089】

本開示の一態様に係る試料分析方法によれば、制御工程により、酸化反応部を通過させた第１の試料液を検出部に供給する第１供給モードと、酸化反応部を通過させない第２の試料液を検出部に供給する第２供給モードとが選択的に実行される。検出工程は、第１の試料液に含まれる第１濃度と第２の試料液に含まれる六価クロムの第２濃度とを検出し、第１濃度及び第２濃度に基づいて第２の試料液に含まれる三価クロムの濃度が検出される。

【0090】

本開示の一態様に係る試料分析方法によれば、作業者が作業をすることなく試料液に含まれる三価クロムが酸化反応部により六価クロムに酸化されるため、試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させる作業を行う作業員やその作業を行うスペースを確保する必要がない。また、第２の試料液に含まれる三価クロムの濃度と六価クロムの濃度がそれぞれ検出されるため、処理液に含まれる三価クロム及び六価クロムの濃度を所望の範囲に保つように適切に分析すること可能な試料分析方法を提供することができる。

【0091】

本開示の一態様に係る試料分析方法において、前記検出工程は、前記第１の試料液に特定の波長の光を照射した際に通過する第１光量を測定し、前記第２の試料液に前記特定の波長の光を照射した際に通過する第２光量を測定し、前記第１光量及び前記第２光量に基づいて前記第１の試料液及び前記第２の試料液のそれぞれに含まれる六価クロムの濃度を検出する構成としてもよい。
本構成に係る試料分析方法によれば、第１の試料液に特定の波長の光を照射した際に通過する第１光量と第２の試料液に特定の波長の光を照射した際に通過する第２光量とに基づいて、第１の試料液及び第２の試料液に含まれる六価クロムの濃度を適切に検出することができる。

【0092】

本開示の一態様に係る試料分析方法において、前記試料分析装置は、前記第１の試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させるための試薬液を分解する分解部を備え、前記制御工程は、前記第１供給モードにおいて、前記酸化反応部を通過させた前記第１の試料液を、前記分解部を通過させてから前記検出部に供給する構成としてもよい。
本構成に係る試料分析方法によれば、第１供給モードにおいて、酸化反応部を通過させた第１の試料液が分解部を通過してから検出部に供給される。そのため、第１の試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させるための試薬液が分解され、試薬液により検出部が検出する濃度の検出結果に悪影響を与えることを防止することができる。

【0093】

本開示の一態様に係る試料分析方法において、前記試料分析装置は、主配管に配置されるポンプと、前記主配管に接続される主ポートと複数の副ポートとを有し、前記主ポートに接続される前記副ポートを切り換える流路切換部と、前記試料液に含まれる三価クロムを六価クロムに酸化させるための試薬液を前記試料液に混合する混合容器と、を備え、前記混合容器は、前記ポンプと前記主ポートとの間の前記主配管に設けられており、複数の前記副ポートは、前記試料液が供給される試料配管に接続される試料ポートと、前記試薬液が供給される試薬配管に接続される試薬ポートと、前記検出部が配置される検出配管に接続される検出ポートと、前記酸化反応部が配置される酸化反応配管に接続される酸化反応ポートと、を有し、前記制御工程は、前記第１供給モードにおいて、前記試料ポート及び前記試薬ポートから前記混合容器へ前記試料液及び前記試薬液を引き込み、前記主ポート及び前記酸化反応ポートを介して前記試料液と前記試薬液とを前記酸化反応部へ供給し、前記酸化反応部から前記検出部へ前記第１の試料液を供給するよう前記ポンプ及び前記流路切換部を制御し、前記第２供給モードにおいて、前記試料ポートから前記混合容器へ前記試料液を引き込み、前記混合容器から前記検出部へ前記第２の試料液を供給するよう前記ポンプ及び前記流路切換部を制御する構成としてもよい。

【0094】

本構成に係る試料分析方法によれば、ポンプおよび流路切換部を制御することにより、第１供給モードにおいて、試料ポート及び試薬ポートから混合容器へ引き込んだ試料液及び試薬液を酸化反応部へ供給し、三価クロムが六価クロムに酸化した第１の試料液を検出部へ供給することができる。また、第２供給モードにおいて、試料ポートから混合容器へ引き込んだ試料液を検出部へ供給し、三価クロムが六価クロムに酸化されない第２の試料液を検出部へ供給することができる。

【0095】

上記構成に係る試料分析方法において、複数の前記副ポートは、所定濃度の前記六価クロムを含む標準液が供給される標準配管に接続される標準ポートを有し、前記制御工程は、前記主ポートと前記標準ポートとを接続して前記標準配管から前記混合容器へ前記標準液を引き込み、前記主ポートと前記検出ポートとを接続して前記混合容器から前記検出部へ前記標準液を供給する第３供給モードを実行可能であり、前記検出工程は、前記標準液に前記特定の波長の光を照射した際に通過する第３光量を測定し、前記第１光量と前記第２光量と前記第３光量とに基づいて前記第１の試料液及び前記第２の試料液のそれぞれに含まれる六価クロムの濃度を検出する態様としてもよい。

【0096】

本態様に係る試料分析方法によれば、所定の濃度の六価クロムを含む標準液を用意し、標準液に特定の波長の光を照射した際に通過する第３光量を測定し、第１光量と第２光量と第３光量とに基づいて第１の試料液及び第２の試料液のそれぞれに含まれる六価クロムの濃度を正確に検出することができる。

【0097】

上記構成に係る試料分析方法において、複数の前記副ポートは、純水が供給される純水配管（Ｌｓ１２）に接続される純水ポート（Ｐｓ１２）と、前記試料液と前記純水とが混合した希釈液を保持する希釈容器（Ｃｏ９）に接続される希釈ポート（Ｐｓ９）と、を有し、前記制御工程は、前記主ポートと前記試料ポートとを接続して前記試料配管から前記混合容器へ前記試料液を引き込み、前記主ポートと前記純水ポートとを接続して前記純水配管から前記混合容器へ前記純水を引き込み、前記主ポートと前記希釈ポートとを接続して前記混合容器から前記希釈容器へ前記希釈液を供給するよう前記ポンプ及び前記流路切換部を制御する態様としてもよい。

【0098】

本態様に係る試料分析方法によれば、混合容器へ試料液および純水を引き込み、主ポートと希釈ポートとを接続して混合容器から希釈容器へ希釈液を供給することにより、試料液を適切に希釈して希釈容器に保持させることができる。

【符号の説明】

【0099】

１０ シリンジポンプ
２０ 流路切換バルブ（流路切換部）
３０ 混合容器
４０ 検出部
５０ 三方バルブ
６０ 制御部
７０ 酸化反応部
８０ 分解部
１００ 試料分析装置
２００ 表面処理装置
２２０ 処理槽
３００ 金属部品
Ｃｏ３ 酸化反応試薬容器
Ｃｏ４ 発色試薬容器
Ｃｏ５ 酸化反応容器
Ｃｏ６ 分解反応容器
Ｃｏ７ 分解試薬液容器
Ｃｏ９ 第１希釈容器
Ｃｏ１０ 第２希釈容器
Ｃｏ１１ 標準液容器
Ｃｏ１２ 純水容器
Ｌｍ 主配管
Ｌｓ１ 試料配管
Ｌｓ２ 検出配管
Ｌｓ３ 酸化反応試薬配管
Ｌｓ４ 発色試薬配管
Ｌｓ５ 酸化反応配管
Ｌｓ６ 分解反応配管
Ｌｓ７ 分解試薬配管
Ｌｓ８ 廃液配管
Ｌｓ９ 第１希釈配管
Ｌｓ１０ 第２希釈配管
Ｌｓ１１ 標準配管
Ｌｓ１２ 純水配管
Ｐｍ 主ポート
Ｐｓ 副ポート
Ｐｓ１ 試料ポート
Ｐｓ２ 検出ポート
Ｐｓ３ 酸化反応試薬ポート
Ｐｓ４ 発色試薬ポート
Ｐｓ５ 酸化反応ポート
Ｐｓ６ 分解反応ポート
Ｐｓ７ 分解試薬ポート
Ｐｓ８ 廃液ポート
Ｐｓ９ 第１希釈ポート
Ｐｓ１０ 第２希釈ポート
Ｐｓ１１ 標準ポート
Ｐｓ１２ 純水ポート
ＴＤ 搬送方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】