(57)【要約】【課題】捕集効率を向上させる水銀捕集剤、水銀捕集ユニットおよび水銀分析装置ならびにその水銀捕集剤を用いた水銀捕集方法および水銀分析方法を提供し、水銀分析の感度と精度を向上させる。【解決手段】水銀捕集剤１１は、金または銀のナノ粒子と、前記金または銀のナノ粒子を担持する担体とを含み、ガス中の水銀を捕集する。水銀捕集ユニット１は、水銀捕集剤１１をガラス、石英、セラミックス、などを材料とする所定の容器に充填している。原子吸光水銀分析装置７０は水銀捕集ユニット１と、加熱気化装置４５と、水銀ランプ４１と、測定セル４２と、検出器４３と、検出処理部４４とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金または銀のナノ粒子と、
前記金または銀のナノ粒子を担持する担体と、
を含み、ガス中の水銀を捕集する水銀捕集剤。
【請求項２】
請求項１に記載の水銀捕集剤を、ガラス、石英、セラミックス、などを材料とする所定の容器に充填している水銀捕集ユニット。
【請求項３】
請求項２に記載の水銀捕集ユニットと、
前記水銀捕集ユニットに捕集された水銀をガス状にする水銀ガス生成手段と、
水銀の分析線を放射する水銀ランプと、
前記水銀ガス生成手段によって生成された測定ガスが導入されるとともに、前記水銀ランプからの水銀の分析線が照射される測定セルと、
前記測定セルに照射されて透過した水銀の分析線強度、または前記測定セル中に存在する水銀から発生する水銀の蛍光強度を検出する検出器と、
前記検出器が検出した水銀の分析線強度または水銀の蛍光強度により測定ガス中の水銀の含有量を算出する定量手段と、
を有する水銀分析装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記測定セルを複数個有し、この複数の測定セルのそれぞれは互いに異なる濃度範囲を測定する水銀分析装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記検出器を複数個有し、この複数の検出器は前記測定セルに照射されて透過した水銀の分析線強度、または前記測定セル中に存在する水銀から発生する水銀の蛍光強度のいずれか一方のみを検出し、それぞれの検出器は互いに異なる濃度範囲を測定する水銀分析装置。
【請求項６】
金または銀のナノ粒子と、
前記金または銀のナノ粒子を担持する担体と、
を含み、ガス中の水銀を捕集する水銀捕集剤を用いて、
試料中に含有される水銀を捕集する水銀捕集方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法によって捕集された水銀をガス状にして、
試料中の水銀の含有量を算出する水銀分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料中に含有される水銀を捕集する水銀捕集剤、水銀捕集ユニットおよび水銀分析装置ならびにその水銀捕集剤を用いた水銀捕集方法および水銀分析方法に関する。特に、原子吸光分析または原子蛍光分析の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から原子吸光分析法による水銀分析は、長年にわたり環境分析や品質管理分析などで広く使用されている。また、原子蛍光分析法による水銀分析もかなり以前から使用されている。しかし、産業の発展に伴い、水銀分析の感度および精度の向上への要望は益々高まっており、様々な方法が考えられている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、水銀を吸着する吸着剤が充填されたカラムに試料ガスを注入し、試料ガス中の水銀を吸着剤に吸着捕集させた後、カラムを加熱気化装置に入れ、カラム内の吸着剤で吸着捕集した水銀を加熱気化させて水銀ガスを生成し、その水銀ガスを水銀分析装置に流して試料中の水銀の含有量を測定している。吸着剤は、金や銀などのアマルガムを形成する物質、または適切な担体に前記アマルガムを形成する物質をコーティングした物質などが用いられている。また、これらの吸着剤すなわち水銀捕集剤は水銀除去フィルタの充填剤としても用いられている。
【０００４】
例えば、上記の担体にアマルガムを形成する物質をコーティングした物質として、テトラクロロ金（ＩＩＩ）酸溶液を粒状の珪藻土などの担体に含浸させた物質、すなわち金を担持させた物質が用いられており、この物質を水銀捕集剤として充填された水銀捕集ユニットを用いて試料中の水銀を捕集し、捕集された水銀を加熱気化させて水銀ガスを生成し、水銀ガスを所定の流量で水銀分析装置に流して測定している。
【０００５】
近年、装置の設置面積の小面積化や操作の容易性のための装置の小型化、特に水銀捕集ユニットの小型化などの要望が高まっている。そこで、小型化のために、水銀捕集ユニットの円筒容器の外径を小さくするとともに内径を１／２にし、上記のテトラクロロ金（ＩＩＩ）酸溶液を粒状の珪藻土などの担体に含浸させた水銀捕集剤を充填した水銀捕集ユニットを用いて、従来と同じキャリアガス流量で水銀を捕集して測定したところ、予想を超える感度低下を起こすことが分かった。そこで、水銀捕集時のキャリアガス流量すなわちキャリアガスの流速をいろいろ変化させて水銀捕集効率の調査を行った。その結果、キャリアガスの流速の増加によって水銀の捕集効率が急激に低下することに気付いた。さらに、上記のテトラクロロ金（ＩＩＩ）酸溶液を粒状の珪藻土などの担体に含浸させた水銀捕集剤を充填した水銀捕集ユニットを用いて、高濃度の水銀を捕集して測定したところ、低濃度の水銀に比べて水銀の捕集効率が低下することが分かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２２１７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
水銀捕集ユニットを小型化して従来の水銀捕集剤を用いてキャリアガスの流速を従来より速くして測定すると、大幅な感度低下が生じ、水銀分析の感度および精度の向上への要望に応えることができないとともに、高い濃度領域の測定においては水銀の捕集効率が低下して高精度の分析をすることができない。
【０００８】
本発明は前記従来の問題に鑑みてなされたもので、水銀捕集時のキャリアガスの流速が速くなっても、また高い濃度領域の測定においても高い捕集効率を維持できる、すなわち捕集効率を向上させる水銀捕集剤、水銀捕集ユニットおよび水銀分析装置ならびにその水銀捕集剤を用いた水銀捕集方法および水銀分析方法を提供し、水銀分析の感度と精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の水銀捕集剤は、金または銀のナノ粒子と、前記金または銀のナノ粒子を担持する担体とを含み、ガス中の水銀を捕集する。
【００１０】
本発明の水銀捕集剤によれば、試料中の水銀の捕集効率、特に高い濃度領域の水銀の捕集効率を向上させることができる。
【００１１】
本発明の水銀捕集ユニットは、本発明の水銀捕集剤を、ガラス、石英、セラミックス、などを材料とする所定の容器に充填している。
【００１２】
本発明の水銀捕集ユニットによれば、試料中の水銀の捕集効率、特に高い濃度領域の水銀の捕集効率を向上させることができる。
【００１３】
本発明の水銀分析装置は、本発明の水銀捕集ユニットと、前記水銀捕集ユニットに捕集された水銀をガス状にする水銀ガス生成手段と、水銀の分析線を放射する水銀ランプと、前記水銀ガス生成手段によって生成された測定ガスが導入されるとともに、前記水銀ランプからの水銀の分析線が照射される測定セルと、前記測定セルに照射されて透過した水銀の分析線強度、または前記測定セル中に存在する水銀から発生する水銀の蛍光強度を検出する検出器と、前記検出器が検出した水銀の分析線強度または水銀の蛍光強度により測定ガス中の水銀の含有量を算出する定量手段と、を有する。
【００１４】
本発明の装置によれば、試料中の水銀の捕集効率、特に高濃度の水銀の捕集効率を向上させることができ、高感度および高精度の分析を行うことができる。
【００１５】
水銀分析装置の測定セルは複数個であって、この複数の測定セルのそれぞれは互いに異なる濃度範囲を測定するのが好ましい。この場合、低濃度用から高濃度用の測定セルを備えることにより１回の測定で広範囲の濃度測定ができ、本水銀分析装置は特に高濃度の水銀の捕集効率を向上させることができるので、広範囲の濃度にわたって高精度の分析を行うことができる。
【００１６】
水銀分析装置の測定セルと検出器はともに複数個であって、この複数の検出器は前記測定セルに照射されて透過した水銀の分析線強度、または前記測定セル中に存在する水銀から発生する水銀の蛍光強度のいずれか一方のみを検出し、それぞれの検出器は互いに異なる濃度範囲を測定するのが好ましい。この複数個の測定セルと複数個の検出器を有する水銀分析装置とは、複数個の測定セルと複数個の検出器を有する原子吸光水銀分析装置、または原子蛍光水銀分析装置のことである。この場合、低濃度用から高濃度用の測定セルを備えるとともに検出器を複数個有しているので、低濃度と高濃度を同時に１回で測定できる。
【００１７】
本発明の水銀捕集方法は、金または銀のナノ粒子と、前記金または銀のナノ粒子を担持する担体とを含み、ガス中の水銀を捕集する水銀捕集剤を用いて、試料中に含有される水銀を捕集する。
【００１８】
本発明の水銀捕集方法によれば、試料中の水銀の捕集効率、特に高い濃度領域の水銀の捕集効率を向上させることができる。
【００１９】
本発明の水銀分析方法は、本発明の水銀捕集方法によって捕集された水銀をガス状にして、試料中の水銀の含有量を算出する。
【００２０】
本発明水銀分析方法によれば、試料中の水銀の捕集効率、特に高濃度の水銀の捕集効率を向上させることができ、高感度および高精度の分析を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態である原子吸光水銀分析装置の概略ブロック図である。
【図２】同装置の水銀捕集ユニットの概略断面図である。
【図３】本発明の水銀捕集剤と従来の水銀捕集剤との捕集効率を示した特性図である。
【図４】本発明の第２実施形態である原子蛍光水銀分析装置の概略ブロック図である。
【図５】本発明の第３実施形態である原子吸光水銀分析装置の概略ブロック図である。
【図６】本発明の第３実施形態である原子吸光水銀分析装置で標準物質（ＳＲＭ）を測定した結果である。
【図７】本発明の第４実施形態である原子吸光水銀分析装置の概略ブロック図である。
【図８】本発明の水銀捕集剤を用いた低濃度範囲の検量線図である。
【図９】本発明の水銀捕集剤を用いた高濃度範囲の検量線図である。
【図１０】従来の水銀捕集剤を用いた低濃度範囲の検量線図である。
【図１１】従来の水銀捕集剤を用いた高濃度範囲の検量線図である。
【図１２】従来の水銀捕集ユニットの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の第１実施形態である原子吸光水銀分析装置について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る原子吸光水銀分析装置７０の概略を示す。この原子吸光水銀分析装置７０は、気中水銀を連続測定する装置であり、試料Ｓであるガスを連続吸引しながら測定する。そのため、試料ガスＳが導入される試料導入部に試料ガスＳを洗浄したり、除湿したりする洗浄・除湿装置５５と、水銀測定部４とが設けられている。
【００２３】
図１に示されているように、水銀測定部４は、水銀捕集ユニット１が収容され、この水銀捕集ユニット１に捕集された水銀を加熱気化させて水銀ガスを生成する水銀ガス生成手段である加熱気化装置４５と、生成された水銀ガスを所定の流量の空気Ｇで測定セル４２に導入するポンプ４６と、空気Ｇの流量を計測する流量計４７と、測定セル４２に水銀の分析線を照射する水銀ランプ４１と、測定セル４２を透過した水銀の分析線強度を検出する検出器４３と、その検出強度に基づいて試料中の水銀の含有量を算出する定量手段である検出処理部４４とを備えている。
【００２４】
水銀捕集ユニット１には、金のナノ粒子が高濃度（例えば、５０〜９０ｗｔ％）で分散された酸性の水溶液に２０〜３０メッシュの粒状の珪藻土を入れて珪藻土に金のナノ粒子を含浸させ、風乾後、加熱炉により８５０℃で３０分間加熱して溶媒を飛散させて加熱処理した水銀捕集剤１１が充填されている（図２参照）。金のナノ粒子の粒径は１０〜５０ｎｍ（ナノメータ）が好ましい。珪藻土は金のナノ粒子を担持する担体であり、その粒径については上記に限らず、適宜に選択すればよい。金のナノ粒子を担持する担体に限らず、銀のナノ粒子が高濃度（例えば、５０〜９０ｗｔ％）で分散された酸性の水溶液に２０〜３０メッシュの粒状の珪藻土を含浸させた担体であってもよい。水銀捕集剤１１において、珪藻土の表面に担持された金のナノ粒子は金属水銀とアマルガムを形成して金属水銀を捕集し、多孔質である珪藻土の孔によって２価水銀が捕集される。したがって、水銀捕集剤１１によって捕集される水銀は金属水銀と２価水銀である。金または銀のナノ粒子を担持する担体としては海砂を用いてもよい。
【００２５】
珪藻土に含浸させて付着させる金のナノ粒子の付着量としては、３〜３０％が好ましく、７〜１４％がより好ましい。
【００２６】
図２に示すように、水銀捕集ユニット１は、例えば石英で形成された円筒容器１５の入口と出口に石英ウール１２が詰められ、これらの石英ウール１２の中間に前記水銀捕集剤１１が充填されている。例えば、円筒容器１５の外径は６ｍｍ、内径は４ｍｍである。水銀捕集ユニット１の円筒容器１５は石英に限らず、ガラス、セラミックス、などの水銀を吸着しない材料でよく、これらのいずれか一つの材料で形成される。なお、小型化された装置では上記の円筒容器１５の外径は４ｍｍ、内径は２ｍｍのものが好ましい。
【００２７】
次に、本実施形態の原子吸光水銀分析装置７０を用いた分析方法について説明する。先ず、前記ポンプ４６の駆動により、試料ガスＳを０．５Ｌ／ｍｉｎ程度の流量で吸引しながら、洗浄・除湿装置５５を経て水銀捕集ユニット１を通過するとき、これにより試料ガスＳ中の水銀が捕集される。この後、加熱気化装置４５の加熱炉の中で水銀捕集ユニット１内の水銀捕集剤１１で捕集した水銀を加熱気化させて、生成された水銀ガスを測定セル４２に導入し、測定セル４２に水銀ランプ４１から水銀の分析線を照射し、検出器４３で測定セル４２を透過した水銀の分析線強度を検出し、その検出強度に基づいて検出処理部４４で試料ガスＳ中の水銀の含有量を算出して、試料ガスＳ中の水銀の含有量を定量する。
【００２８】
本発明の水銀捕集剤１１と従来の水銀捕集剤１１１との捕集効率について実験を行った結果について、以下に説明する。
【００２９】
前記したテトラクロロ金（ＩＩＩ）酸溶液を粒状の珪藻土の担体に含浸させ金を担持させた水銀捕集剤を従来の水銀捕集剤１１１として用いている。外径が４ｍｍ、内径が２ｍｍの石英製のそれぞれの円筒容器に、本発明の水銀捕集剤１１と従来の水銀捕集剤１１１とをそれぞれ石英ウールの中間に充填して本発明の水銀捕集ユニット１と従来の水銀捕集ユニット１０１（図１２参照）とを必要個数準備した。
【００３０】
それぞれの水銀捕集ユニット１および水銀捕集ユニット１０１の下流側に別個の水銀捕集ユニットを連結し、水銀を１、１．５、２、２．５、３、４および５μｇ含有するそれぞれの標準溶液を還元気化法によって還元気化させ、その気化したガスを本発明の水銀捕集ユニット１と従来の水銀捕集ユニット１０１にそれぞれ捕集させながら連結された別個の水銀捕集ユニットに水銀捕集ユニット１および水銀捕集ユニット１０１からリークした水銀をそれぞれ捕集させ、このリークした水銀を捕集した水銀捕集ユニットを加熱して加熱気化された水銀を測定した。
【００３１】
図３は、その測定結果であり、黒四角印で表示されている本発明の水銀捕集ユニット１では３μｇまで１００％の捕集効率であり、４μｇで９９．９％、５μｇで９９．７％の捕集効率である。一方、黒三角印で表示されている従来の水銀捕集ユニット１０１では４μｇで９８．０％の捕集効率である。図３には示されていないが、本実験によると本発明の水銀捕集ユニット１では２０μｇで９８．３％の捕集効率であった。このように本発明の水銀捕集剤１１は従来の水銀捕集剤１１１に比べて高い濃度領域においても高い捕集効率有していることが分かる。
【００３２】
これは、本発明の水銀捕集剤１１は従来の水銀捕集剤１１１に比べて水銀を捕集するときの水銀との衝突断面積が大きいことを示している。従来の水銀捕集剤１１１では、多孔質である珪藻土の孔に金が詰まった状態で珪藻土に点在していると思われるが、本発明の水銀捕集剤１１では、１０〜５０ｎｍ（ナノメータ）である金のナノ粒子が珪藻土の孔だけではなく、表面に一様に担持されているとものと思われる。
【００３３】
従来の水銀捕集剤１１１と本発明の水銀捕集剤１１を用いて、検出下限値を比較した結果、従来の水銀捕集剤１１１では０．０１６ｎｇであり、本発明の水銀捕集剤１１では０．００９８ｎｇであり、約２倍の感度上昇になっている。
【００３４】
本実施形態では、金のナノ粒子を用いたが、銀のナノ粒子を珪藻土や海砂に担持させてもよい。
【００３５】
本実施形態によれば、高い捕集効率を有しているので水銀捕集ユニットの小型化にともなう水銀捕集時のキャリアガスの流速が速くなっても高い捕集効率を維持することができる、すなわち捕集効率を向上させて水銀分析の感度と精度を向上させることができる。
【００３６】
以下、本発明の第２実施形態である水銀分析装置である原子蛍光水銀分析装置について説明する。図４に示すように、この原子蛍光水銀分析装置８０は、加熱気化装置４５の内部に設けられた水銀捕集ユニット１、加熱気化装置４５によって生成されたガス状の水銀を運ぶキャリアガスであるアルゴンガスＡを所定の流量に制御するマスフローメータ８５と、ガス状の水銀を測定する測定セル４２と、測定セル４２に水銀の分析線を照射する水銀ランプ４１と、水銀ランプ４１から放射される分析線が入射しない位置であり、かつ測定セル４２に導入された試料ガスＳ中に存在する水銀が水銀ランプ４１から照射された分析線によって励起されて発生する水銀の蛍光強度を検出できる位置に配置された検出器４３と、検出器４３が検出した水銀の蛍光強度に応じて試料ガスＳ中の水銀の含有量を定量する検出処理部４４を備えている。水銀原子蛍光分析方法はこのような水銀原子蛍光分析装置８０を用いて分析する。
【００３７】
本実施形態の装置の動作について説明する。公知の方法によって水銀捕集管１に試料Ｓ中の水銀を捕集し、その水銀捕集管１を加熱気化装置４５に挿入する。この後、アルゴンガスＡの供給源（図示なし）から供給されるアルゴンガスＡをマスフローメータ８５によって所定の流量に制御してキャリアガスとして流しながら、加熱気化装置４５の加熱炉の中で水銀捕集ユニット１内の水銀捕集剤１１で捕集した水銀を加熱気化させて、生成された水銀ガスを測定セル４２に導入し、測定セル４２に水銀ランプ４１から水銀の分析線を照射し、検出器４３で照射された分析線によって励起された水銀が発生する蛍光強度を検出し、その検出強度に基づいて検出処理部４４で試料Ｓ中の水銀の含有量を算出して、試料Ｓ中の水銀の含有量を定量する。
【００３８】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用・効果を奏することができる。
【００３９】
以下、本発明の第３実施形態である原子吸光水銀分析装置について説明する。図５は本発明の第３実施形態に係る原子吸光水銀分析装置９０の概略を示す。この原子吸光水銀分析装置９０は、固体または液体の試料Ｓを加熱分解して試料Ｓ中の水銀を測定する装置である。そのため試料Ｓを加熱分解する試料加熱分解装置４９と、試料加熱分解装置４９によって発生した化合物水銀（ＨｇＣｌ２  など）を０価の水銀に分解する触媒炉４８と、水銀測定部４とが設けられている。原子吸光水銀分析装置９０は、試料Ｓをセラミックスや石英製の試料ボート９１に入れ、試料加熱分解装置４９の試料投入口４９ａから試料加熱炉４９ｂの中に挿入し、ポンプ４６による所定の流量（例えば０．５Ｌ／ｍｉｎ）のキャリアガスＧを流しながら、試料加熱炉４９ｂで試料Ｓを加熱分解し、触媒炉４８の中の触媒Ｃ（酸化銅、酸化マンガンなど）によって化合物水銀を０価の水銀にして試料Ｓ中の水銀を加熱気化装置４５の水銀捕集管１で捕集する。次に、水銀捕集管１を加熱気化装置４５で加熱して水銀をガス状にし、これを測定セル４２に導入して測定する。
【００４０】
本発明の水銀捕集剤１１と従来の水銀捕集剤１１１とを用いてロブスター（認証  ０．２７ｐｐｍ）とアップルリーブス（認証値  ０．０４４ｐｐｍ）の標準物質（ＳＲＭ）を測定した結果について、以下に説明する。本発明の水銀捕集剤１１を用いた測定には原子吸光水銀分析装置９０を用い、従来の水銀捕集剤１１１を用いる測定には原子吸光水銀分析装置９０の水銀捕集ユニット１を水銀捕集ユニット１０１に入れ換えた装置を用いた。
【００４１】
測定方法としては、ロブスターを１０点連続測定後に、水銀標準溶液６ｎｇを測定して水銀標準溶液の回収率を測る。その後にアップルリーブス３〜５点を測定した。
その測定結果を図６に示す。この測定結果によると、本発明の水銀捕集剤１１ではロブスター、アップルリーブスともに高い精度で測定されているが、従来の水銀捕集剤１１１ではアップルリーブスの測定値が認証値よりかなり低い値になっていることが分かる。従来の水銀捕集剤１１１を用いてアップルリーブスだけを測定した場合には、このような異常な測定値になることはないが、ロブスターを測定した後にアップルリーブスを測定すると、このような異常な測定値になる。この測定結果から分かるように本発明の水銀捕集剤１１を用いると、異種の試料を連続して測定してもその影響はほぼないと思われる。
【００４２】
また、本発明の水銀捕集剤１１と従来の水銀捕集剤１１１とを用いて尿（認証値  ０．１０５ｐｐｍ）の標準物質（ＳＲＭ）５点を上記と同様にして原子吸光水銀分析装置９０で測定して変動計数（ＣＶ％）を求めた結果、本発明の水銀捕集剤１１では３．５％であり、従来の水銀捕集剤１１１では６．３％であった。
【００４３】
したがって本実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用・効果を奏することができるとともに、高い精度の分析を行うことができる。
【００４４】
以下、本発明の第４実施形態である原子吸光水銀分析装置について説明する。図７は本発明の第４実施形態に係る原子吸光水銀分析装置１００の概略を示す。原子吸光水銀分析装置１００は水銀測定部１０４と試料導入部１１０とを備えている。水銀測定部１０４は光路長の異なる第１と第２の測定セル１４２、１５２と、長光路長の第１の測定セル１４２を透過した分析線強度を検出する第１の検出器１４３と、短光路長の第２の測定セル１５２を透過した分析線強度を検出する第２の検出器１５３とを備え、その他の構成は前記の水銀測定部４とほぼ同様である。試料導入部１１０は、試料加熱分解装置４９や煙道排ガスや大気中の水銀の測定において、水銀捕集ユニット１に煙道排ガスや大気を吸引ポンプで直接に導入して水銀捕集剤１１に水銀を捕集する構成要素であってもよい。試料導入部１１０は必要に応じて水銀測定部１０４に接続され、必要がなければ接続されなくてもよい。
【００４５】
長光路長の第１の測定セル１４２は低濃度測定に適しており、短光路長の第２の測定セル１５２は高濃度測定に適している。高濃度の試料を測定した場合、低濃度用の測定セルのみを有している従来の水銀分析装置ではオーバースケールしてしまい試料Ｓの含有量を求めることできず、何らかの試料処理後に再測定をしなければならない。しかし、本実施形態の装置では第１の測定セル１４２を通過したガス状の水銀が下流側の第２の測定セル１５２に導入され、第１および第２の測定セルに対応した第１および第２の検出器１４３，１５３がそれぞれの測定セルからの分析線強度を検出し、低濃度と高濃度の範囲を同時に１回で測定することができる。
【００４６】
本発明の水銀捕集剤１１と従来の水銀捕集剤１１１とを用いて原子吸光水銀分析装置１００において第１の測定セル１４２で低濃度範囲の標準試料（０〜２０ｎｇ）を、第２の測定セル１５２で高濃度範囲の標準試料（０〜２０００ｎｇ）を測定し検量線を作成した。その結果を図８〜１１に示す。図８は本発明の水銀捕集剤１１を用いた低濃度範囲の検量線を示している。図９は本発明の水銀捕集剤１１を用いた高濃度範囲の検量線を示している。図１０は従来の水銀捕集剤１１１を用いた低濃度範囲の検量線を示している。図１１は従来の水銀捕集剤１１１を用いた高濃度範囲の検量線を示している。低濃度範囲の検量線はともに直線性は良好である。高濃度範囲の検量線においては、従来の水銀捕集剤１１１を用いた検量線は１０００ｎｇ以上の濃度では曲線状になっており良好ではないが、本発明の水銀捕集剤１１を用いた検量線の直線性は良好である。
【００４７】
高濃度範囲を測定することができる本実施形態によれば、第３実施形態と同様の作用・効果を奏することができるとともに、検量線の直線性が良好であり高い精度の分析を行うことができる。
【００４８】
第４実施形態では第１の測定セル１４２からの分析線強度を検出する検出器１４３と第２の測定セル１５２からの分析線強度を検出する検出器１５３とを２個備えているが、第１と第２の測定セル１４２、１５２とを直列に配置して両測定セルからの分析線強度を検出する１つの検出器のみを備えていてもよい。この場合、第１の測定セル１４２を通過したガス状の水銀をバイパスさせるバッファタンクを設け、ガス状の水銀がこのバッファタンクを通過後に第２の測定セル１５２に導入されるのが好ましい。第４実施形態では測定セルおよび検出器はそれぞれ２個備えているが、３個以上であってもよい。
【００４９】
また、原子蛍光水銀分析装置であってもよく、この場合、第１の検出器１４３は水銀ランプ４１から放射される分析線が入射しない位置であり、かつ第１の測定セル１４２に導入された試料ガスＳ中に存在する水銀から発生する水銀の蛍光強度を検出できる位置に配置され、第２の検出器１５３は水銀ランプ４１から放射される分析線が入射しない位置であり、かつ第２測定セル１５２に導入された試料ガスＳ中に存在する水銀が水銀ランプ４１から照射された分析線によって励起されて発生する水銀の蛍光強度を検出できる位置に配置される。原子蛍光水銀分析装置においても測定セルおよび検出器は３個以上備えていてもよい。
【００５０】
上記の第１〜４実施形態では、波長非分散型の分析装置を図示しているが、本発明においては波長分散型の分析装置であってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１                  水銀捕集ユニット
１１                水銀捕集剤
４１                水銀ランプ
４２                測定セル
４３                検出器
４４                検出処理部
４５                加熱気化装置
７０  ９０  １００  原子吸光水銀分析装置
８０                原子蛍光水銀分析装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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