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特表2022-508981水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する装置及び方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-20
(54)【発明の名称】水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する装置及び方法
(51)【国際特許分類】
G01N 21/33 20060101AFI20220113BHJP
【ＦＩ】
G01N21/33
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2020541408
(86)(22)【出願日】2019-11-21
(85)【翻訳文提出日】2020-07-21
(86)【国際出願番号】 CN2019119851
(87)【国際公開番号】W WO2021082117
(87)【国際公開日】2021-05-06
(31)【優先権主張番号】201911038388.3
(32)【優先日】2019-10-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】520271654
【氏名又は名称】チャンシャ カイユアン ホンション テクノロジー カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100130513
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 直也
(74)【代理人】
【識別番号】100074206
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 文二
(74)【代理人】
【識別番号】100130177
【弁理士】
【氏名又は名称】中谷 弥一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100117400
【弁理士】
【氏名又は名称】北川 政徳
(74)【代理人】
【識別番号】100161746
【弁理士】
【氏名又は名称】地代 信幸
(72)【発明者】
【氏名】ホン リ
(72)【発明者】
【氏名】スン グオ
(72)【発明者】
【氏名】シアオ ト
【テーマコード（参考）】
2G059
【Ｆターム（参考）】
2G059AA01
2G059BB01
2G059CC03
2G059DD12
2G059DD17
2G059EE01
2G059HH03
2G059HH06
2G059JJ01
2G059KK02
2G059KK04
(57)【要約】
本発明は、ガス発生装置と、順次に設けられている試料加熱領域、高温フィラー領域及び石英製コリメーターを含む、ガス発生装置に接続された分析用石英管と、原子吸光分析装置、火炎及び光源を含む、前記分析用石英管の後方に設けられている原子吸光測定装置ＡＡ１と、順次に設けられている火炎緩衝領域及び吸着フィラー領域を含む、前記原子吸光測定装置の後ろに設けられている石英触媒管と、順次に設けられている水銀濃縮管、原子吸光冷原子吸光分析装置ＡＡ２及び空気ポンプを含む、前記石英触媒管の後ろに設けられている原子吸光水銀測定装置と、を含む水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する装置を提供する。本発明に係る装置は、水銀、カドミウム、亜鉛、鉛の同時測定又は単一元素測定を実現できるとともに、正確度が高くなる。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する装置において、ガス発生装置と、
順次に設けられている試料加熱領域、高温フィラー領域及び石英製コリメーターを含み、ガス発生装置に接続された分析用石英管と、
原子吸光分析装置、火炎及び光源を含む、前記分析用石英管の後方に設けられている原子吸光測定装置ＡＡ１と、
順次に設けられている火炎緩衝領域及び吸着フィラー領域を含み、前記原子吸光測定装置の後ろに設けられている石英触媒管と、
順次に設けられている水銀濃縮管、原子吸光分析装置ＡＡ２及び空気ポンプを含み、前記石英触媒管の後ろに設けられている原子吸光水銀測定装置と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項2】
前記ガス発生装置は、空気発生器及び窒素ガス／水素ガス発生器を含み、前記光源は、カドミウム、亜鉛、鉛元素の複合元素ランプであり、前記ガス発生装置は、空気発生器及び窒素ガス／水素ガス発生器を含み、
前記窒素ガス／水素ガス発生器は、
空気源と、
水素ガス発生装置と、
空気及び水素ガスに点火できるバーナーと、
燃焼によって生成された水蒸気を凝縮できる水蒸気構造体において、前記空気源に接続された空気入口、前記水素ガス発生装置に接続された水素ガス入口及び前記水蒸気構造体の頂部に設けられている発生ガス出口を有する、水蒸気構造体と、
を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記分析用石英管は、試料加熱領域、高温フィラー領域が、内径１９ｍｍであり、外径２２ｍｍであり、前記石英製コリメーターが、外径４ｍｍであり、内径２ｍｍであり、前記石英触媒管が、内径１９ｍｍであり、外径２２ｍｍであり、前記水銀濃縮管が、内径３ｍｍであり、外径５ｍｍである、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項4】
前記高温フィラー領域のフィラーは、酸化マグネシウム、又は酸化カルシウム又はカオリンであり、前記吸着フィラー領域のフィラーは、酸化カルシウム及び二酸化マンガンの１つ又は複数であり、前記水銀濃縮管は金メッキ石英砂が充填されている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項5】
前記水銀濃縮管は、前記吸着フィラー領域の出口に接続されている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項6】
請求項１～５のいずれか１項に記載の装置により水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する方法であって、Ａ）ガス発生装置で提供される空気雰囲気下で、試料が分析用石英管の試料加熱領域で燃焼、熱分解され、揮発するカドミウム、亜鉛、鉛の一部が高温フィラー領域での高温フィラーによって選択的に捕集され、水銀元素が石英製コリメーターによって集められ、石英触媒管によって吸着、浄化され、冷原子吸光分析装置ＡＡ２に導入されて水銀元素の測定を行うことと、
Ｂ）ガス発生装置を窒素ガス／水素ガス雰囲気下に切り替え、試料を加熱し続け、ガスで石英管をパージし、カドミウム、亜鉛、鉛が放出され、原子吸光測定装置ＡＡ１に導入されて測定されることと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項7】
前記空気流量は、２００～１０００ｍｌ／ｍｉｎであり、前記窒素／水素混合ガスの割合は、窒素ガス：水素ガス＝（０．１～１０）：１であり、前記混合ガス流量は、１００～１０００ｍＬ／ｍｉｎである、ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記試料加熱領域の加熱温度は、２００～１１００℃であり、前記高温フィラー領域の加熱温度は、５００℃～１１００℃であり、前記石英製コリメーターの加熱温度は、５００℃～１１００℃である、ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項9】
前記原子吸光測定装置ＡＡ１は、ＣＣＤ走査型ファイバ入力式分光器であり、カドミウム、亜鉛、鉛の分析波長は、それぞれ２２８．８ｎｍ、２１３．８ｎｍ、２８３．３ｎｍであり、前記光源は、カドミウム、亜鉛、鉛の複合ホロカソードランプ、又は単元素ランプ、又は他のグロー放電ランプである、ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項10】
前記空気吸引ポンプの流速は、２００～２０００ｍＬ／ｍｉｎであり、前記原子吸光水銀測定装置は、光源として低圧水銀ランプ、検出器としてフォトダイオードを使用するダブルビーム冷原子吸光分析装置ＡＡ２を含む、ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、２０１９年１０月２９日に中国特許庁へ提出された、出願番号が２０１９１１０３８３８８．３、発明の名称が「水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する装置及び方法」である中国特許出願に基づき優先権を主張し、その全内容は、援用により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、分析化学の技術分野に関し、特に、水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0003】
現在、複雑なマトリックス液体及び固体中の痕跡量の水銀、カドミウム、亜鉛、鉛などの重金属元素の測定は、通常の方法は、試料が消化、抽出、濃縮などの試料前処理プロセスを経て、マトリックスが単純になる液体試料へ変換した後、電気加熱式原子吸光分光法、水素化物発生原子吸光法、プラズマ発光分光法／質量分析法などの分析方法により分析するものである。これらの通常の分析方法は、多くの時間、手間、コストを必要とする。
現在、直接注入による痕跡量重金属元素の分析方法には、主に、連続光源黒鉛炉原子吸光分析、カドミウムの電気加熱気化－タングステン線濃縮－原子蛍光法、水銀の燃焼－触媒燃焼－金アマルガム捕集加熱気化冷原子吸光法、亜鉛の電気加熱気化－タングステン線濃縮－誘導結合プラズマ質量分析法、蛍光Ｘ線分析、中性子放射化分析及びＬＩＢＳなどがある。蛍光Ｘ線分析及びレーザー誘起ブレークダウン分光法（ＬＩＢＳ分析法）は、それらの元素を直接測定することもできるが、定量限界が一般に数１０ｍｇ／ｋｇ以上であり、低含有量の重金属元素の測定に適合していなく、中性子放射化分析法の操作は、複雑で高コストがかかり、連続光源黒鉛炉原子吸光分析の応用において、試料を黒鉛炉に入れて加熱し、黒鉛チューブ内でその場で測定するため、注入量は数ミリグラム以下しか許されなく、一部の試料の分析は、試料の代表性が欠ける可能性があり、且つ取り扱いにくく、カドミウムの電気加熱気化－タングステン線への濃縮－原子蛍光法（ＵＳ８９６９８３２Ｂ２）、水銀の燃焼－触媒燃焼－金アマルガム捕集加熱気化冷原子吸光法（文献Ｗ． Ｆｒｅｃｈ、 Ｄ．Ｃ． Ｂａｘｔｅｒ、 Ｇ． Ｄｙｖｉｋ、 Ｂ． Ｄｙｂｄａｈｌ、 Ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｏｔａｌｍｅｒｃｕｒｙ ｉｎ ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓｅｓ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ａｍａｌｇａｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ ｃｏｌｄ ｖａｐｏｒ ａｔｏｍｉｃ－ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ、 Ｊ． Ａｎａｌ． Ａｔ． Ｓｐｅｃｔｒｏｍ． １９９５、 １０ ７６９-７７５．）、亜鉛の電気加熱気化－タングステン線への濃縮－誘導結合プラズマ質量分析法（２０１５１０４０９０５２．９ 中国特許）などの分析方法は、一度に一つの元素分析しか出来ない。
従って、複雑なマトリックス液体及び固体中の水銀、カドミウム、亜鉛、鉛などの重金属元素の直接注入、同時又は個別の正確な分析を実現するために、化学的前処理なしの試料の注入方式及び測定方法を提供する必要がある。
現在、直接注入による痕跡量重金属元素の分析方法には、主に、連続光源黒鉛炉原子吸光分析、カドミウムの電気加熱気化－タングステン線濃縮－原子蛍光法、水銀の燃焼－触媒燃焼－金アマルガム捕集加熱気化冷原子吸光法、亜鉛の電気加熱気化－タングステン線濃縮－誘導結合プラズマ質量分析法、蛍光Ｘ線分析、中性子放射化分析及びＬＩＢＳなどがある。蛍光Ｘ線分析及びレーザー誘起ブレークダウン分光法（ＬＩＢＳ分析法）は、それらの元素を直接測定することもできるが、定量限界が一般に数１０ｍｇ／ｋｇ以上であり、低含有量の重金属元素の測定に適合していなく、中性子放射化分析法の操作は、複雑で高コストがかかり、連続光源黒鉛炉原子吸光分析の応用において、試料を黒鉛炉に入れて加熱し、黒鉛チューブ内でその場で測定するため、注入量は数ミリグラム以下しか許されなく、一部の試料の分析は、試料の代表性が欠ける可能性があり、且つ取り扱いにくく、カドミウムの電気加熱気化－タングステン線への濃縮－原子蛍光法（ＵＳ８９６９８３２Ｂ２）、水銀の燃焼－触媒燃焼－金アマルガム捕集加熱気化冷原子吸光法（文献Ｗ． Ｆｒｅｃｈ、 Ｄ．Ｃ． Ｂａｘｔｅｒ、 Ｇ． Ｄｙｖｉｋ、 Ｂ． Ｄｙｂｄａｈｌ、 Ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｏｔａｌｍｅｒｃｕｒｙ ｉｎ ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓｅｓ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ａｍａｌｇａｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ ｃｏｌｄ ｖａｐｏｒ ａｔｏｍｉｃ－ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ、 Ｊ． Ａｎａｌ． Ａｔ． Ｓｐｅｃｔｒｏｍ． １９９５、 １０ ７６９-７７５．）、亜鉛の電気加熱気化－タングステン線への濃縮－誘導結合プラズマ質量分析法（２０１５１０４０９０５２．９ 中国特許）などの分析方法は、一度に一つの元素分析しか出来ない。
従って、複雑なマトリックス液体及び固体中の水銀、カドミウム、亜鉛、鉛などの重金属元素の直接注入、同時又は個別の正確な分析を実現するために、化学的前処理なしの試料の注入方式及び測定方法を提供する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、以上の状況に鑑みてなされたものであり、解決しようとする技術的課題が、水銀、カドミウム、亜鉛、鉛の同時測定を実現することができ、高精度であり、水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時又は個別に測定する装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
従来の技術と比較しては、本発明は、ガス発生装置と；順次に設けられている試料加熱領域、高温フィラー領域及び石英製コリメーターを含み、ガス発生装置に接続された分析用石英管と；原子吸光分析装置、火炎及び光源を含み、前記分析用石英管の後方に設けられている原子吸光測定装置ＡＡ１と；順次に設けられている火炎緩衝領域及び吸着フィラー領域を含み、前記原子吸光測定装置の後ろに設けられている石英触媒管と；順次に設けられている水銀濃縮管、原子吸光分析装置及び空気ポンプを含み、前記石英触媒管の後ろに設けられている原子吸光水銀測定装置と；を含む、水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する装置を提供している。本発明に係る試料は、試料加熱領域を経て高温燃焼（熱分解）により有機物を分解し、揮発分が高温フィラー領域を経てさらに分解し、パージすることにより分析配管系から放出し、原子吸光水銀測定装置ＡＡ１に入るとともに、高温フィラーが燃焼中に揮発するカドミウム、鉛、亜鉛などの揮発しやすい元素の一部を選択的に捕集する。加熱雰囲気を還元雰囲気に緩やかに切り替えることにより、カドミウム、鉛、亜鉛が燃焼灰分及び高温フィラー領域のフィラーから放出され、原子吸光測定装置に送られて測定される。本発明に係る装置は、水銀、カドミウム、亜鉛、鉛の同時測定を実現でき、高精度である。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【発明を実施するための形態】
【0007】
本発明は、水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する装置及び方法を提供し、当業者は、本明細書を参照し、プロセスパラメータを適切に改良することができる。すべての類似する置換及び変更は当業者に明らかになり、それらはすべて本発明の保護範囲に含まれることを特に指摘すべきである。本発明に係る方法及び応用は、好ましい実施例により説明しているが、当業者は、本発明の内容、精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に係る方法及び応用を改良し、又は適当に変更及び組み合わせ、本発明の技術を達成および適用することができることは明らかになる。
【0008】
本発明は、水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する装置において、
ガス発生装置と、
順次に設けられている試料加熱領域、高温フィラー領域及び石英製コリメーターを含み、ガス発生装置に接続された分析用石英管と、
原子吸光分析装置、火炎及び光源を含み、前記分析用石英管の後方に設けられている原子吸光測定装置ＡＡ１と、
順次に設けられている火炎緩衝領域及び吸着フィラー領域を含み、前記原子吸光測定装置の後ろに設けられている石英触媒管と、
順次に設けられている水銀濃縮管、原子吸光分析装置ＡＡ２及び空気ポンプを含み、前記石英触媒管の後ろに設けられている原子吸光水銀測定装置と、
を含む装置を提供する。本発明に係るＡＡ２は、特許ＣＮ２０４６４９６１０Ｕで開示され、特許権が発明の所有者に帰属する。
ガス発生装置と、
順次に設けられている試料加熱領域、高温フィラー領域及び石英製コリメーターを含み、ガス発生装置に接続された分析用石英管と、
原子吸光分析装置、火炎及び光源を含み、前記分析用石英管の後方に設けられている原子吸光測定装置ＡＡ１と、
順次に設けられている火炎緩衝領域及び吸着フィラー領域を含み、前記原子吸光測定装置の後ろに設けられている石英触媒管と、
順次に設けられている水銀濃縮管、原子吸光分析装置ＡＡ２及び空気ポンプを含み、前記石英触媒管の後ろに設けられている原子吸光水銀測定装置と、
を含む装置を提供する。本発明に係るＡＡ２は、特許ＣＮ２０４６４９６１０Ｕで開示され、特許権が発明の所有者に帰属する。
【0009】
本発明で提供される水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する装置は、ガス発生装置１を含む。前記ガス発生装置は、空気発生器及び窒素水素混合ガス発生器を含む。
本発明は、前記空気発生器が限定されず、当業者に周知の市販品であればよい。本発明にかかる窒素水素混合ガス発生器は、図２に好ましく示されてもよく、図２は、本発明で提供される窒素水素混合ガス発生器の概略構造図である。
本発明は、前記空気発生器が限定されず、当業者に周知の市販品であればよい。本発明にかかる窒素水素混合ガス発生器は、図２に好ましく示されてもよく、図２は、本発明で提供される窒素水素混合ガス発生器の概略構造図である。
【0010】
具体的には、前記窒素ガス／水素ガス発生器は、
空気源（２）と、
水素ガス発生装置（１）と、
空気及び水素ガスに点火できるバーナーと、
燃焼によって生成された水蒸気を凝縮できる水蒸気構造体（３）において、前記空気源（２）に接続された空気入口、前記水素ガス発生装置（１）に接続された水素ガス入口及び前記水蒸気構造体（３）の頂部に設けられている生成気体出口（６）を有する、水蒸気構造体（３）と、を含む。
空気源（２）と、
水素ガス発生装置（１）と、
空気及び水素ガスに点火できるバーナーと、
燃焼によって生成された水蒸気を凝縮できる水蒸気構造体（３）において、前記空気源（２）に接続された空気入口、前記水素ガス発生装置（１）に接続された水素ガス入口及び前記水蒸気構造体（３）の頂部に設けられている生成気体出口（６）を有する、水蒸気構造体（３）と、を含む。
【0011】
本発明の実施例で提供される窒素水素混合ガス発生器では、空気源２は、空気入口を通して水蒸気構造体３に空気を導入し、水素ガス発生装置１は、水素ガス入口を通して水蒸気構造体３に水素ガスを導入し、バーナーを通して燃焼し、その主な化学反応式は、以下の通りである。
【0012】
【化1】
【0013】
このことから、燃焼により空気中の酸素が効果的に除去され、水蒸気構造体３で発生した水蒸気が凝縮され、発生ガスと凝縮水とが分離され、発生ガスは、水蒸気構造体３の頂部にある発生ガス出口６から流出することがわかる。従来のモレキュラーシーブを吸着剤として、圧力変動吸着法を採用して空気を分離して窒素を調製することよりも、酸素除去装置の構造は簡単であり、酸素除去装置のコストを効果的に削減し、必要に応じて酸素除去装置の体積を低減させることもできる。
【0014】
空気と水素ガスとの割合を調整することにより、水素ガスと酸素ガスを完全に反応させることができ、発生ガスとして窒素ガスを残すことができる。
空気と水素ガスの割合を調整することにより、すべての酸素ガスと水素ガスの一部を反応させ、発生ガスとして、窒素ガス及び他の部分の水素ガスからなる混合ガスを残すこともできる。化学反応式は、以下の通りである。
空気と水素ガスの割合を調整することにより、すべての酸素ガスと水素ガスの一部を反応させ、発生ガスとして、窒素ガス及び他の部分の水素ガスからなる混合ガスを残すこともできる。化学反応式は、以下の通りである。
【0015】
【化2】
【0016】
ここで、発生ガスは、窒素ガス又は窒素ガスと水素ガスとの混合ガスであり、いずれも酸素ガスを含まなく、分析機器に適用されるガスとして用いられ、例えば、水素化物発生原子蛍光／吸光分析装置、電気加熱気化発光分析／質量分析併用装置、鉛・カドミウム・水銀・ヒ素専用分析装置などに適用される。
【0017】
発生ガスと凝縮水の分離を加速するために、本発明の実施例で提供される窒素水素混合ガス発生器は、さらに、水蒸気構造体３内の水素ガス及び空気が燃焼する領域である燃焼領域と発生ガス出口６との間に位置する、水蒸気の凝縮を加速するための冷凍機４を含む。即ち、発生ガス、発生ガス出口６から流出するために冷凍機４で冷却される必要があり、凝縮効果が確保され、水蒸気の凝縮も加速される。
冷凍機４は、水蒸気構造体３の外部に設けられ、冷凍機４の冷却部材は、水蒸気構造体３の外殻に温度を伝導させるように接触しいてる。このように設けられることにより、冷凍機４を水蒸気構造体３の外部から独立し、凝縮水又は水蒸気による冷凍機４の腐食を防止し、冷凍機４の耐用年数を効果的に延ばしている。
冷凍機４は、水蒸気構造体３の外部に設けられ、冷凍機４の冷却部材は、水蒸気構造体３の外殻に温度を伝導させるように接触しいてる。このように設けられることにより、冷凍機４を水蒸気構造体３の外部から独立し、凝縮水又は水蒸気による冷凍機４の腐食を防止し、冷凍機４の耐用年数を効果的に延ばしている。
【0018】
好ましくは、冷凍機４は、半導体冷凍機である。冷凍機４は、他のタイプの冷凍機に設定されることもできるが、ここでは贅言しない。
バーナーは、水蒸気構造体３の内に設けられる。バーナーは、火花または炎を水蒸気構造体３内に放出するように、水蒸気構造体３の外に設けられることもできる。バーナーが水蒸気構造体３内の水素ガスと空気との混合ガスに点火できるようにするだけであればよい。
本発明の実施例で提供される窒素水素混合ガス発生器は、さらに、水蒸気構造体３内の凝縮水を除去する除水構造を含む。空気と水素ガスの燃焼により水が発生するため、その後のガス（窒素）の使用に影響を与える水を避けるため、除水構造を設けることができる。
バーナーは、水蒸気構造体３の内に設けられる。バーナーは、火花または炎を水蒸気構造体３内に放出するように、水蒸気構造体３の外に設けられることもできる。バーナーが水蒸気構造体３内の水素ガスと空気との混合ガスに点火できるようにするだけであればよい。
本発明の実施例で提供される窒素水素混合ガス発生器は、さらに、水蒸気構造体３内の凝縮水を除去する除水構造を含む。空気と水素ガスの燃焼により水が発生するため、その後のガス（窒素）の使用に影響を与える水を避けるため、除水構造を設けることができる。
【0019】
本実施例では、水蒸気構造体３の底部には、出水口があり、除水構造は、ポンプ５を含み、ここで、ポンプ５の入水口は、出水口に連通し、ポンプ５の出水口は、水素ガス発生装置１の入水口に連通する。このように設けられることにより、成分のリサイクルを実現している。
ポンプ５は、蠕動ポンプであることが好ましい。
水分が発生ガス出口６から流出しないように、発生ガス出口６には、水分子ではなくガスに対して透過性である半透膜が設けられている。発生ガス出口６には、乾燥粒子などが設けられることもできる。
ポンプ５は、蠕動ポンプであることが好ましい。
水分が発生ガス出口６から流出しないように、発生ガス出口６には、水分子ではなくガスに対して透過性である半透膜が設けられている。発生ガス出口６には、乾燥粒子などが設けられることもできる。
【0020】
空気入口には、その開閉を制御するための空気切替弁が設けられ、水素ガス入口には、その開閉を制御するための水素ガス切替弁が設けられている。空気切替弁及び水素ガス切替弁の開度及び開閉時間を制御することにより、空気及び水素ガスが水蒸気構体３へ入る流速に応じて、空気と水素ガスとの割合を調整することができ、これにより、発生ガスの組成を制御する効果を得る。発生ガスは、窒素のみでであってもよく、窒素と水素ガスとの混合ガスであってもよい。
自動化の程度を向上させるために、窒素水素混合ガス発生器は、さらに、水素ガス入口から水蒸気構造体３に入る水素ガス量及び空気入口から水蒸気構造体３に入る空気量を制御するための制御装置を含むことができる。ここで、制御装置は、空気入口を通る空気の流速、及び水素ガス入口を通る水素の流速に従って空気切替弁及び水素ガス切替弁の開度を調整し、水素ガス量及び空気量の調節を完了することができる。
自動化の程度を向上させるために、窒素水素混合ガス発生器は、さらに、水素ガス入口から水蒸気構造体３に入る水素ガス量及び空気入口から水蒸気構造体３に入る空気量を制御するための制御装置を含むことができる。ここで、制御装置は、空気入口を通る空気の流速、及び水素ガス入口を通る水素の流速に従って空気切替弁及び水素ガス切替弁の開度を調整し、水素ガス量及び空気量の調節を完了することができる。
【0021】
本実施例では、窒素水素混合ガス発生器は、窒素発生器である。もちろん、ガスの酸素除去を達成できる機器であってもよい。
完全燃焼を確保するために、燃焼過程において水蒸気構造体３の閉鎖を確保する必要があるため、発生ガス出口６には、発生ガス出口６の開閉を制御するための出口開閉弁が設けられている。
ここで、上記開閉弁の開度を調節することにより流量の制御を実現することができる。
完全燃焼を確保するために、燃焼過程において水蒸気構造体３の閉鎖を確保する必要があるため、発生ガス出口６には、発生ガス出口６の開閉を制御するための出口開閉弁が設けられている。
ここで、上記開閉弁の開度を調節することにより流量の制御を実現することができる。
【0022】
本発明の実施例は、さらに、上記のいずれか１つの窒素水素混合ガス発生器が適用される窒素水素混合ガス発生方法（酸素除去方法）も提供される。
その方法は、水素ガスと空気を混合して混合ガスを形成するステップを含み、
ここで、必要とする発生ガスの成分（例えば、窒素又は窒素と水素ガスとの混合ガス）に応じて、水素ガスと空気との混合比を調整する。
混合ガスを完全燃焼させて発生ガスを排出する。
上記酸素除去装置は、上記の技術的効果を有するため、上記酸素除去方法も同様の技術的効果を有するはずであり、ここでは贅言しない。
その方法は、水素ガスと空気を混合して混合ガスを形成するステップを含み、
ここで、必要とする発生ガスの成分（例えば、窒素又は窒素と水素ガスとの混合ガス）に応じて、水素ガスと空気との混合比を調整する。
混合ガスを完全燃焼させて発生ガスを排出する。
上記酸素除去装置は、上記の技術的効果を有するため、上記酸素除去方法も同様の技術的効果を有するはずであり、ここでは贅言しない。
【0023】
好ましくは、水素ガスと空気を混合して混合ガスを形成するステップでは、水素ガスと空気との割合を制御することにより、水素ガスの体積と予測される空気中の酸素含有量の体積との比を２：１とする。
その原理は、以下の通りである。窒素と水素ガスの混合ガスを得るには、空気及び水素ガス発生器から供給される過剰な水素ガスに点火し、空気中の酸素ガスを消耗し、発生した水蒸気を凝縮させて、乾燥の窒素と水素との混合ガスを得、この混合ガスの酸素ガスの含有量は、５ｐｐｍ未満である。
本発明で提供される水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する装置は、ガス発生装置に接続された分析用石英管を含む。
その原理は、以下の通りである。窒素と水素ガスの混合ガスを得るには、空気及び水素ガス発生器から供給される過剰な水素ガスに点火し、空気中の酸素ガスを消耗し、発生した水蒸気を凝縮させて、乾燥の窒素と水素との混合ガスを得、この混合ガスの酸素ガスの含有量は、５ｐｐｍ未満である。
本発明で提供される水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する装置は、ガス発生装置に接続された分析用石英管を含む。
【0024】
本発明に記載の分析用石英管は、順次に設けられている試料加熱領域、高温フィラー領域及び石英製コリメーターを含む。
即ち、試料加熱領域２、高温フィラー領域３及び石英製コリメーター４は、順に連通し、全体として分析用石英管と称される。
空気の流れは、試料加熱領域、高温フィラー領域及び石英製コリメーターからなる一体化燃焼触媒石英管に導入され、試料加熱領域の左端から入り、石英製コリメーターの最右端から出る、試料加熱領域、高温フィラー領域及び石英製コリメーターからなる一体化石英管である。
即ち、試料加熱領域２、高温フィラー領域３及び石英製コリメーター４は、順に連通し、全体として分析用石英管と称される。
空気の流れは、試料加熱領域、高温フィラー領域及び石英製コリメーターからなる一体化燃焼触媒石英管に導入され、試料加熱領域の左端から入り、石英製コリメーターの最右端から出る、試料加熱領域、高温フィラー領域及び石英製コリメーターからなる一体化石英管である。
【0025】
前記分析用石英管の試料加熱領域は、内径１９ｍｍであり、外径２２ｍｍであり、長さは３０～２００ｍｍであり、高温フィラー領域は、内径１９ｍｍであり、外径２２ｍｍであり、長さ３０～２００ｍｍであり、前記石英製コリメーターは外径４ｍｍであり、内径２ｍｍであり、長さ５～１００ｍｍである。
ガス発生装置は、試料加熱領域、高温フィラー領域及び石英製コリメーターと気密性伝送流路を形成し、ガス発生装置より動力用ガスが与えられる。
２、３、４からなる一体化石英管は、１１００℃に加熱されるように管状炉中にセットされる。２領域は、０～１１００℃に加熱され、プログラム昇温を実現し、試料中の水分を除去し、有機物を分解する。水分及び燃焼生成物は、３領域を通り、この領域は８００～９００℃、好ましくは８５０℃の一定温度に保持し、３には、燃焼排ガスに伴うカドミウム、鉛、亜鉛などの元素の一部を吸着するように酸化マグネシウム、酸化カルシウム又はカオリン粒子が充填されている。４は、石英製コリメーターであり、２、３から放出された分析対象物を束に集めることができ、４は、管状炉で８００～９００℃、好ましくは８５０℃に加熱される。
ガス発生装置は、試料加熱領域、高温フィラー領域及び石英製コリメーターと気密性伝送流路を形成し、ガス発生装置より動力用ガスが与えられる。
２、３、４からなる一体化石英管は、１１００℃に加熱されるように管状炉中にセットされる。２領域は、０～１１００℃に加熱され、プログラム昇温を実現し、試料中の水分を除去し、有機物を分解する。水分及び燃焼生成物は、３領域を通り、この領域は８００～９００℃、好ましくは８５０℃の一定温度に保持し、３には、燃焼排ガスに伴うカドミウム、鉛、亜鉛などの元素の一部を吸着するように酸化マグネシウム、酸化カルシウム又はカオリン粒子が充填されている。４は、石英製コリメーターであり、２、３から放出された分析対象物を束に集めることができ、４は、管状炉で８００～９００℃、好ましくは８５０℃に加熱される。
【0026】
本発明に係る高温フィラー領域でのフィラーは、酸化マグネシウム、酸化カルシウム又はカオリンであることが好ましく、酸化マグネシウムであることがより好ましく、且つ比表面積が２ｍ２／ｇ～３００ｍ２／ｇであり、フィラーのサイズは１０～８０メッシュである。本発明は、その来源が限定されず、市販品であればよい。
本発明で提供される水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する装置は、前記分析用石英管の後方に設けられている原子吸光測定装置ＡＡ１を含む。
前記原子吸光測定装置は、原子吸光分析装置７、火炎５及び光源６を含み、ここで、６－１は光源のフルスペクトル光であり、６－２はレンズであり、６－３は特徴的なスペクトル線であり、７は走査型ファイバ入力式分光器であり、７－１、７－２、７－３は内部光学構造体であり、この部分は市販品であり、制限されなく、７－４は出射光である。
本発明で提供される水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する装置は、前記分析用石英管の後方に設けられている原子吸光測定装置ＡＡ１を含む。
前記原子吸光測定装置は、原子吸光分析装置７、火炎５及び光源６を含み、ここで、６－１は光源のフルスペクトル光であり、６－２はレンズであり、６－３は特徴的なスペクトル線であり、７は走査型ファイバ入力式分光器であり、７－１、７－２、７－３は内部光学構造体であり、この部分は市販品であり、制限されなく、７－４は出射光である。
【0027】
前記原子吸光分析装置７は、ＣＣＤ走査型ファイバ入力式分光器であり、前記光源６は、カドミウム、亜鉛、鉛元素の複合元素ランプであり、好ましくは、カドミウム、亜鉛、鉛のホロカソードランプ又はグロー放電ランプである。
本発明で提供される水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する装置は、前記原子吸光測定装置の後ろに設けられている石英触媒管を含み、前記石英触媒管は、順次に設けられている火炎緩衝領域８及び吸着フィラー領域９を含む。
本発明に係る石英触媒管は内径１９ｍｍであり、外径２２ｍｍであり、長さ３０～２００ｍｍであり、前記火炎緩衝領域は長さ５～１００ｍｍであり、前記吸着フィラー領域でのフィラーは、酸化カルシウム及び二酸化マンガンの１つ又は複数である。
本発明で提供される水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する装置は、前記原子吸光測定装置の後ろに設けられている石英触媒管を含み、前記石英触媒管は、順次に設けられている火炎緩衝領域８及び吸着フィラー領域９を含む。
本発明に係る石英触媒管は内径１９ｍｍであり、外径２２ｍｍであり、長さ３０～２００ｍｍであり、前記火炎緩衝領域は長さ５～１００ｍｍであり、前記吸着フィラー領域でのフィラーは、酸化カルシウム及び二酸化マンガンの１つ又は複数である。
【0028】
本発明で提供される水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する装置は、前記石英触媒管の後ろに設けられている原子吸光水銀測定装置を含み、前記原子吸光水銀測定装置は、順次に設けられている水銀濃縮管１０、原子吸光分析装置１１及び空気ポンプ１２を含む。
空気を導入する燃焼過程において、４の右端から噴出される燃焼生成物は、安定な高速気流５を形成し、水銀測定システムＢの石英管８へ噴出し、８、９及び１０はいずれも石英管であり、９、８の直径は同じであり、９には、燃焼過程において発生した酸性ガス及び酸窒化物を吸着するとともに、不完全燃焼の有機物を完全に分解するように、酸化カルシウム及び二酸化マンガンの酸化物粒子が充填されている。１０には、燃焼生成物中の水銀元素を濃縮するように、金メッキ石英砂が充填されている。
１１は、１０からの熱分解によって放出される水銀を測定するためのダブルビーム冷原子蛍光水銀測定装置である。１２は、４の末端から噴出される燃焼生成物が８、９、１０、１１を流れる動力用ガスを与えるための空気吸引ポンプである。５、８、９、１０、１１、１２から気密性伝送流路を形成し、１２より動力用ガスが与えられる。
空気を導入する燃焼過程において、４の右端から噴出される燃焼生成物は、安定な高速気流５を形成し、水銀測定システムＢの石英管８へ噴出し、８、９及び１０はいずれも石英管であり、９、８の直径は同じであり、９には、燃焼過程において発生した酸性ガス及び酸窒化物を吸着するとともに、不完全燃焼の有機物を完全に分解するように、酸化カルシウム及び二酸化マンガンの酸化物粒子が充填されている。１０には、燃焼生成物中の水銀元素を濃縮するように、金メッキ石英砂が充填されている。
１１は、１０からの熱分解によって放出される水銀を測定するためのダブルビーム冷原子蛍光水銀測定装置である。１２は、４の末端から噴出される燃焼生成物が８、９、１０、１１を流れる動力用ガスを与えるための空気吸引ポンプである。５、８、９、１０、１１、１２から気密性伝送流路を形成し、１２より動力用ガスが与えられる。
【0029】
本発明によれば、前記水銀濃縮管は内径３ｍｍであり、外径５ｍｍであり、長さ３０～１５０ｍｍである。
前記水銀濃縮管には、金メッキ石英砂が充填されている。前記水銀濃縮管は、前記吸着フィラー領域の出口に接続されている。
図１は、本発明に係る装置の概略図である。
前記水銀濃縮管には、金メッキ石英砂が充填されている。前記水銀濃縮管は、前記吸着フィラー領域の出口に接続されている。
図１は、本発明に係る装置の概略図である。
【0030】
本発明は、上記実施形態のいずれか１に記載の装置により水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する方法であって、
Ａ）空気雰囲気下で、試料が試料加熱領域で燃焼されて熱分解され、一部のカドミウム、亜鉛、鉛、水銀元素が高温フィラーによって選択的に捕集され、パージされ、原子吸光水銀測定装置に導入されて測定されるステップと、
Ｂ）窒素ガス／水素ガス雰囲気下に切り替えて、試料を加熱し続け、ガスで石英管をパージし、カドミウム、亜鉛、鉛が試料の灰分及びフィラーから放出され、原子吸光測定装置ＡＡ１に導入されて測定されるステップと、を含む方法を提供する。
本発明では、まず、空気雰囲気下で、試料を試料加熱領域で燃焼、熱分解し、排気にあるカドミウム、亜鉛、鉛、水銀元素の一部が高温フィラーによって選択的に捕集され、雰囲気が切り替えられてパージされ、原子吸光水銀測定装置に導入されて測定される。
前記試料加熱領域の加熱温度は２００～１１００℃であり、前記高温フィラー領域の加熱温度は５００℃～１１００℃であり、前記石英製コリメーターの加熱温度は５００℃～１１００℃である。
本発明に係る空気流量は２００～１０００ｍｌ／ｍｉｎであり、より好ましくは３５０～５００ｍｌ／ｍｉｎである。
Ａ）空気雰囲気下で、試料が試料加熱領域で燃焼されて熱分解され、一部のカドミウム、亜鉛、鉛、水銀元素が高温フィラーによって選択的に捕集され、パージされ、原子吸光水銀測定装置に導入されて測定されるステップと、
Ｂ）窒素ガス／水素ガス雰囲気下に切り替えて、試料を加熱し続け、ガスで石英管をパージし、カドミウム、亜鉛、鉛が試料の灰分及びフィラーから放出され、原子吸光測定装置ＡＡ１に導入されて測定されるステップと、を含む方法を提供する。
本発明では、まず、空気雰囲気下で、試料を試料加熱領域で燃焼、熱分解し、排気にあるカドミウム、亜鉛、鉛、水銀元素の一部が高温フィラーによって選択的に捕集され、雰囲気が切り替えられてパージされ、原子吸光水銀測定装置に導入されて測定される。
前記試料加熱領域の加熱温度は２００～１１００℃であり、前記高温フィラー領域の加熱温度は５００℃～１１００℃であり、前記石英製コリメーターの加熱温度は５００℃～１１００℃である。
本発明に係る空気流量は２００～１０００ｍｌ／ｍｉｎであり、より好ましくは３５０～５００ｍｌ／ｍｉｎである。
【0031】
試料は、プログラム昇温で燃焼分解され、試料中の水分を除去し、有機物を分解し、フィラー領域は、燃焼排気に伴うカドミウム、鉛、亜鉛などの元素の一部を吸着するためのものであり、石英製コリメーターは、２、３から放出される分析対象物を束に集めることができ、４の右端から噴出される燃焼生成物は、安定な高速気流５を形成し、水銀測定システムＢの石英管８へ噴出し、９には、燃焼過程において発生した酸性ガス及び酸窒化物を吸着するとともに、不完全燃焼の有機物を完全に分解するように、酸化カルシウム及び二酸化マンガンの酸化物粒子が充填されている。１０には、燃焼生成物中の水銀元素を濃縮するように金メッキ石英砂が充填されている。
燃焼過程が終了した後、燃焼生成物がＢユニットに吸い込まれて試料中の水銀の正確な測定が完了する。試料は、Ａシステムで燃焼過程が完了し、実際には、試料の複雑な有機マトリックスを大量に除去し、比較的単純な無機マトリックスを得る。
燃焼過程が終了した後、燃焼生成物がＢユニットに吸い込まれて試料中の水銀の正確な測定が完了する。試料は、Ａシステムで燃焼過程が完了し、実際には、試料の複雑な有機マトリックスを大量に除去し、比較的単純な無機マトリックスを得る。
【0032】
本発明における水銀の測定方式は、原子吸光測定装置ＡＡ１は、ＣＣＤ走査型ファイバ入力式分光器であり、カドミウム、亜鉛、鉛の分析波長は、それぞれ、２２８．８ｎｍ、２１３．８ｎｍ、２８３．３ｎｍとして選択され、本発明は、前記具体的な測定パラメーターが限定されず、当業者が熟知しているものであればよい。
窒素ガス／水素ガス雰囲気下に切り替えて、試料を加熱し続け、ガスで石英管をパージし、カドミウム、亜鉛、鉛が放出され、原子吸光測定装置ＡＡ１に導入されて測定される。
次いで、１での雰囲気を窒素と水素ガスとの混合ガスに切り替え、２、３、４での雰囲気を窒素水素混合ガスに切り替えた後、２での試料の燃焼灰分及び３に吸着可能なカドミウム、亜鉛、鉛などの元素が水素ガスの還元雰囲気下で急速に放出され、キャリアとしての窒素水素混合ガスによって運ばれて石英製コリメーターである４を通り、２、３から放出される分析対象物を集め、束として濃縮し、４の末端で大気に入る。
窒素ガス／水素ガス雰囲気下に切り替えて、試料を加熱し続け、ガスで石英管をパージし、カドミウム、亜鉛、鉛が放出され、原子吸光測定装置ＡＡ１に導入されて測定される。
次いで、１での雰囲気を窒素と水素ガスとの混合ガスに切り替え、２、３、４での雰囲気を窒素水素混合ガスに切り替えた後、２での試料の燃焼灰分及び３に吸着可能なカドミウム、亜鉛、鉛などの元素が水素ガスの還元雰囲気下で急速に放出され、キャリアとしての窒素水素混合ガスによって運ばれて石英製コリメーターである４を通り、２、３から放出される分析対象物を集め、束として濃縮し、４の末端で大気に入る。
【0033】
４は、８００～９００℃（８５０℃）という高温に維持され、４の末端から噴出される窒素・水素ガスが点火され、火炎５を形成する。カドミウム、亜鉛、鉛などの元素は、火炎中で原子化される。原子状態のカドミウム、亜鉛、鉛などの元素は、特徴的なスペクトル線６－３の照射下で、光を選択的に吸収し、火炎を通過して減衰された光７－４を７にて測定することにより、カドミウム、亜鉛、鉛などの元素の含有量を得る。特に、６は、カドミウム、亜鉛、鉛などの元素的ホロカソードランプ又は他のグロー放電ランプであり、それらの複合元素ランプも含まれる。７は、原子吸光分析装置であり、狭帯域フィルター及び光電子増倍管（ＰＭＴ）又はＣＣＤ走査型ファイバ入力式分光器を採用でき、前者は単一元素分析に適し、後者は多元素分析又は単一元素分析に使用される。特に、６は、カドミウム、亜鉛、鉛などの元素の複合元素ランプである。他の特別な強調点は、４の末端で形成される窒素・水素拡散火炎がアトマイザーであるため、４の末端でコールドエンド伝播後に再び点火することはない。
ＡＡ１は、５、６、７という３つの部分からなり、ＡＡ２は１１である。
ＡＡ１は、５、６、７という３つの部分からなり、ＡＡ２は１１である。
【0034】
本発明にかかる窒素／水素混合ガスの割合は、窒素ガス：水素ガス＝１～１０：１であり、前記流量は、１００～１０００ｍＬ／ｍｉｎである。
前記空気吸引ポンプの流速は、１００～１５００ｍＬ／ｍｉｎである。
本発明は、前記具体的な測定パラメーターが限定されず、当業者が熟知しているものであればよい。
前記空気吸引ポンプの流速は、１００～１５００ｍＬ／ｍｉｎである。
本発明は、前記具体的な測定パラメーターが限定されず、当業者が熟知しているものであればよい。
【0035】
本発明は、水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する装置において、ガス発生装置と、順次に設けられている試料加熱領域、高温フィラー領域及び石英製コリメーターを含み、ガス発生装置に接続された分析用石英管と、原子吸光分析装置、火炎及び光源を含み、前記分析用石英管の後方に設けられている原子吸光測定装置ＡＡ１と、順次に設けられている火炎緩衝領域及び吸着フィラー領域を含み、前記原子吸光測定装置の後ろに設けられている石英触媒管と、順次に設けられている水銀濃縮管、原子吸光分析装置ＡＡ２及び空気ポンプを含み、前記石英触媒管の後ろに設けられている原子吸光水銀測定装置と、を含む水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する装置を提供する。本発明は、試料が試料加熱領域を経て高温燃焼（熱分解）により有機物を分解し、揮発分が高温フィラー領域を経てさらに分解され、パージされ分析配管系から排出され、原子吸光水銀測定装置に入るとともに、高温フィラーが燃焼中に揮発するカドミウム、鉛、亜鉛などの揮発しやすい元素の一部を選択的に捕集する。加熱雰囲気を還元雰囲気に緩やかに切り替えることにより、カドミウム、鉛、亜鉛が燃焼灰分及び高温フィラー領域のフィラーから放出され、原子吸光測定装置ＡＡ１に送られて測定される。本発明の装置は、水銀、カドミウム、亜鉛、鉛の同時測定を実現できるとともに、高精度である。
【実施例】
【0036】
以下、本発明をさらに説明するために、本発明で提供される水銀、カドミウム、亜鉛、鉛を同時に測定する装置及び方法を実施例により詳しく説明する。
【0037】
実施例１
本明細書によれば装置を組み立てた。その装置は、空気発生器及び窒素水素混合ガス発生器を含むガス発生装置と；順次に設けられている外径２２ｍｍ、内径１９ｍｍの試料加熱領域、外径２２ｍｍ、内径１９ｍｍの高温フィラー領域（酸化マグネシウム粒子が配置され）及び外径４ｍｍ、内径２ｍｍの石英製コリメーターを含み、ガス発生装置に接続された分析用石英管と；原子吸光測定装置ＡＡ１、火炎及びカドミウム、亜鉛、鉛などの元素のホロカソードランプ光源を含み、前記分析用石英管の後方に設けられている原子吸光測定装置と；順次に設けられている火炎緩衝領域及び内部に酸化カルシウム及び二酸化マンガンの酸化物粒子が充填されている吸着フィラー領域を含み、前記原子吸光測定装置の後ろに設けられている内径１９ｍｍ、外径２２ｍｍの石英触媒管と；順次に設けられている内部に金メッキ石英砂が充填されている水銀濃縮管、原子吸光分析装置ＡＡ２及び空気ポンプを含む、前記石英触媒管の後ろに設けられている原子吸光水銀測定装置と；を含む。
本明細書によれば装置を組み立てた。その装置は、空気発生器及び窒素水素混合ガス発生器を含むガス発生装置と；順次に設けられている外径２２ｍｍ、内径１９ｍｍの試料加熱領域、外径２２ｍｍ、内径１９ｍｍの高温フィラー領域（酸化マグネシウム粒子が配置され）及び外径４ｍｍ、内径２ｍｍの石英製コリメーターを含み、ガス発生装置に接続された分析用石英管と；原子吸光測定装置ＡＡ１、火炎及びカドミウム、亜鉛、鉛などの元素のホロカソードランプ光源を含み、前記分析用石英管の後方に設けられている原子吸光測定装置と；順次に設けられている火炎緩衝領域及び内部に酸化カルシウム及び二酸化マンガンの酸化物粒子が充填されている吸着フィラー領域を含み、前記原子吸光測定装置の後ろに設けられている内径１９ｍｍ、外径２２ｍｍの石英触媒管と；順次に設けられている内部に金メッキ石英砂が充填されている水銀濃縮管、原子吸光分析装置ＡＡ２及び空気ポンプを含む、前記石英触媒管の後ろに設けられている原子吸光水銀測定装置と；を含む。
【0038】
実施例２
本発明の実施例１の装置によれば、空気雰囲気下で、空気流量は３５０ｍＬ／ｍｉｎであり、試料は試料加熱領域で１１００℃に加熱されて燃焼、熱分解され、高温フィラーにより８５０℃の一定温度に保持しカドミウム、亜鉛、鉛、水銀元素を選択的に捕集し、パージされて原子吸光水銀測定装置に導入され測定され、即ち、空気を導入する燃焼過程において、４の右端から噴出される燃焼生成物は、安定な高速気流５を形成し、水銀測定システムＢの石英管８へ噴出され、１１は、ダブルビーム冷原子蛍光水銀測定装置であり、１０からの熱分解によって放出される水銀を測定するために適用される。１２は、４の末端から噴出される燃焼生成物が８、９、１０、１１を流れる動力用ガスを与えるための空気吸引ポンプである。燃焼過程終了後、燃焼生成物がＢユニットに吸い込まれて試料の水銀の正確な測定が完了した。
窒素ガス／水素ガス雰囲気下に切り替えて、試料を加熱し続け、ガスで石英管をパージし、カドミウム、亜鉛、鉛が放出され、試料の燃焼灰分及び３に吸着可能なカドミウム、亜鉛、鉛などの元素が水素ガスの還元雰囲気下で急速に放出され、キャリアとしての窒素水素混合ガスによって運ばれて石英製コリメーターである４を通り、２、３から放出される分析対象物を集め、束として濃縮し、４は８５０℃の高温に維持されるため、４の末端から噴出した窒素・水素ガスが点火され、火炎５を形成した。カドミウム、亜鉛、鉛などの元素は、火炎中で原子化され、原子吸光分析装置ＡＡ２に導入されて測定された。原子状態のカドミウム、亜鉛、鉛などの元素は、特徴的なスペクトル線６－３の照射下で、光を選択的に吸収し、火炎を通過して減衰された光７－４を７にて測定することにより、カドミウム、亜鉛、鉛などの元素の含有量を得た。
本発明の実施例１の装置によれば、空気雰囲気下で、空気流量は３５０ｍＬ／ｍｉｎであり、試料は試料加熱領域で１１００℃に加熱されて燃焼、熱分解され、高温フィラーにより８５０℃の一定温度に保持しカドミウム、亜鉛、鉛、水銀元素を選択的に捕集し、パージされて原子吸光水銀測定装置に導入され測定され、即ち、空気を導入する燃焼過程において、４の右端から噴出される燃焼生成物は、安定な高速気流５を形成し、水銀測定システムＢの石英管８へ噴出され、１１は、ダブルビーム冷原子蛍光水銀測定装置であり、１０からの熱分解によって放出される水銀を測定するために適用される。１２は、４の末端から噴出される燃焼生成物が８、９、１０、１１を流れる動力用ガスを与えるための空気吸引ポンプである。燃焼過程終了後、燃焼生成物がＢユニットに吸い込まれて試料の水銀の正確な測定が完了した。
窒素ガス／水素ガス雰囲気下に切り替えて、試料を加熱し続け、ガスで石英管をパージし、カドミウム、亜鉛、鉛が放出され、試料の燃焼灰分及び３に吸着可能なカドミウム、亜鉛、鉛などの元素が水素ガスの還元雰囲気下で急速に放出され、キャリアとしての窒素水素混合ガスによって運ばれて石英製コリメーターである４を通り、２、３から放出される分析対象物を集め、束として濃縮し、４は８５０℃の高温に維持されるため、４の末端から噴出した窒素・水素ガスが点火され、火炎５を形成した。カドミウム、亜鉛、鉛などの元素は、火炎中で原子化され、原子吸光分析装置ＡＡ２に導入されて測定された。原子状態のカドミウム、亜鉛、鉛などの元素は、特徴的なスペクトル線６－３の照射下で、光を選択的に吸収し、火炎を通過して減衰された光７－４を７にて測定することにより、カドミウム、亜鉛、鉛などの元素の含有量を得た。
【0039】
実施例３～８
米、土壌及び標準溶液を試料として選択し、それぞれ、実施例１に係る装置及び実施例２に係る方法を採用し、測定した結果は表１に示すとともに、従来技術のＩＣＰ－ＭＳ及びＧＦ－ＡＡＳと比較した結果は、精度が良いことを示した。
米、土壌及び標準溶液を試料として選択し、それぞれ、実施例１に係る装置及び実施例２に係る方法を採用し、測定した結果は表１に示すとともに、従来技術のＩＣＰ－ＭＳ及びＧＦ－ＡＡＳと比較した結果は、精度が良いことを示した。
【0040】
【表1】
【0041】
実施例９
食塩及び醤油を選択して標準添加の回収率を測定した結果は、表２に示した。表２より分かるように、標準添加回収率の結果は良好であった。高塩濃度試料のカドミウムの測定は、分析分野で難しい問題であり、次のデータは、本発明で述べた分析方法は、高塩濃度干渉に抵抗する能力を有し、且つ直接注入による分析であるため、高い優位性を持つことを示した。
食塩及び醤油を選択して標準添加の回収率を測定した結果は、表２に示した。表２より分かるように、標準添加回収率の結果は良好であった。高塩濃度試料のカドミウムの測定は、分析分野で難しい問題であり、次のデータは、本発明で述べた分析方法は、高塩濃度干渉に抵抗する能力を有し、且つ直接注入による分析であるため、高い優位性を持つことを示した。
【0042】
【表2】
【0043】
実施例１０
土壌類試料を選択し、カドミウム、亜鉛、鉛、水銀の同時分析を行った結果は、表３に示した。
土壌類試料を選択し、カドミウム、亜鉛、鉛、水銀の同時分析を行った結果は、表３に示した。
【0044】
【表3】
【0045】
上記の実施例は、本発明の好ましい実施形態にすぎず、当業者にとっては、本発明の原理から逸脱することなく、いくつかの改良および修飾を行うこともでき、これらの改良および修飾も本発明の保護範囲と見なされることが指摘されるべきである。
【図1】
【図2】
【国際調査報告】