(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンクロマトグラフィー用の、サプレッサー及び溶離液生成器の一体化装置であって、
(a) イオン交換物質を含み、かつ入口及び出口を含むサプレッサーチャンバー、
(b) 第一の電極を含み、かつ入口及び出口を含む第一の電極チャンバー、
(c) 第二の電極を含み、かつ入口及び出口を含む第二の電極チャンバー、
(d) 貫流イオン交換物質を含み、かつ入口及び出口を含む溶離液生成チャンバー、
(e) 有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、前記溶離液生成チャンバーと前記第二の電極チャンバーとの間に設けられた第一のバリヤー、
(f) 有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、前記サプレッサーチャンバーと前記溶離液生成チャンバーとの間に設けられた第二のバリヤー、
(g) 前記サプレッサーチャンバーと前記溶離液生成チャンバーとの間に、直接的又は間接的な流体接続をもたらす、溶離液リサイクル用導管、
(h) 前記第一及び第二の電極チャンバー間に設けられ、前記溶離液リサイクル用導管から隔離されている、電極水洗用導管、及び
(i)  有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、該第一の電極チャンバーと前記サプレッサーチャンバーとの間に設けられた第三のバリヤー、
を含むことを特徴とする、装置。
【請求項２】
イオンクロマトグラフィー装置において、更に(j) イオン交換物質を含み、かつ入口及び出口を持つクロマトグラフィーセパレータを含み、該セパレータの出口は、前記サプレッサーチャンバーの入口と流体接続状態にあり、前記溶離液生成チャンバーの出口は、該セパレータの入口と流体接続状態にある、請求項１記載の装置。
【請求項３】
(a) イオン交換物質を含み、かつ入口及び出口を含むサプレッサーチャンバー、
(b) 第一の電極を含み、かつ入口及び出口を含む第一の電極チャンバー、
(c) 第二の電極を含み、かつ入口及び出口を含む第二の電極チャンバー、
(d) 貫流イオン交換物質を含み、かつ入口及び出口を含む溶離液生成チャンバー、
(e) 有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、前記溶離液生成チャンバーと前記第二の電極チャンバーとの間に設けられた第一のバリヤー、
(f) 有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、前記サプレッサーチャンバーと前記溶離液生成チャンバーとの間に設けられた第二のバリヤー、
(g) 有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、前記第一の電極チャンバーと前記サプレッサーチャンバーとの間に設けられた第三のバリヤー、
(h) イオン交換物質を含む、イオン除去チャンバー、
(i) 有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、前記第一の電極チャンバーと前記イオン除去チャンバーとの間に設けられた第四のバリヤー、及び
(j) 前記サプレッサーチャンバーと前記溶離液生成チャンバーとの間に流体接続状態をもたらし、かつ前記イオン除去チャンバー、及び該イオン除去チャンバーと前記溶離液生成チャンバーとの間に設けられた溶離液リサイクル用導管部分とを含む、溶離液リサイクル用導管、
を含むことを特徴とする、イオンクロマトグラフィー用の、サプレッサーと溶離液生成器との一体化された装置。
【請求項４】
イオン交換物質を含み、かつ入口及び出口を含むサプレッサーチャンバー、第一の電極を含み、かつ入口及び出口を含む第一の電極チャンバー、第二の電極を含み、かつ入口及び出口を含む第二の電極チャンバー、貫流イオン交換物質を含み、かつ入口及び出口を含む溶離液生成チャンバー、有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、前記溶離液生成チャンバーと前記第二の電極チャンバーとの間に設けられた第一のバリヤー、有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、前記サプレッサーチャンバーと前記溶離液生成チャンバーとの間に設けられた第二のバリヤー、及び有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、該第一の電極チャンバーと前記サプレッサーチャンバーとの間に設けられた第三のバリヤー
を含む、イオンクロマトグラフィー用の、サプレッサーと溶離液生成器との一体化装置を使用するイオンクロマトグラフィー法であって、
(a) 正又は負の、一種の電荷をもつ、分離されたイオン種を含む溶離液流を、前記サプレッサーチャンバーを通して流動させて、該溶離液を抑制する工程、
(b) 前記サプレッサーチャンバーからの前記抑制された溶離液を、直接的又は間接的に、前記溶離液生成チャンバーにリサイクルさせる工程、
(c) 前記工程(a)における抑制中に、抑制及び溶離液生成のために、前記第一及び第二電極間に、前記サプレッサーチャンバー及び前記溶離液生成チャンバーを通して、電流を流す工程、
(d) 前記第一及び第二電極チャンバーを通して、かつこれらの間に、水洗用水性溶液を流す工程、
を含むことを特徴とする、前記イオンクロマトグラフィー法。
【請求項５】
イオン交換物質を含み、かつ入口及び出口を含むサプレッサーチャンバー、第一の電極を含み、かつ入口及び出口を含む第一の電極チャンバー、第二の電極を含み、かつ入口及び出口を含む第二の電極チャンバー、貫流イオン交換物質を含み、かつ入口及び出口を含む溶離液生成チャンバー、有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、前記溶離液生成チャンバーと前記第二の電極チャンバーとの間に設けられた第一のバリヤー、有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、前記サプレッサーチャンバーと前記溶離液生成チャンバーとの間に設けられた第二のバリヤー、有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、前記第一の電極チャンバーと前記サプレッサーチャンバーとの間に設けられた第三のバリヤー、イオン交換物質を含むイオン除去チャンバー、及び有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、前記第一の電極チャンバーと前記イオン除去チャンバーとの間に設けられた第四のバリヤーを含む、イオンクロマトグラフィー用の、サプレッサーと溶離液生成器との一体化装置を使用するイオンクロマトグラフィー法であって、該方法が、
(a) 正又は負の、一種の電荷をもつ、分離されたイオン種を含む溶離液流を、前記サプレッサーチャンバーを通して流動させて、該溶離液を抑制する工程、
(b) 前記サプレッサーチャンバーからの前記抑制された溶離液を、前記イオン除去チャンバーに流し、次いで前記溶離液生成チャンバーに流す工程、及び
(c) 前記工程(a)における抑制中に、抑制、前記イオン除去チャンバー内のイオンの除去及び溶離液生成のために、前記第一及び第二電極間に、前記サプレッサーチャンバー、前記イオン除去チャンバー及び前記溶離液生成チャンバーを通して、電流を流す工程、
を含むことを特徴とする、前記イオンクロマトグラフィー法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願との相互引照）
本件特許出願は、2008年1月28日付で出願された、米国仮特許出願第61/062,747号の利益を請求するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在CA州キャンベルに住所を定めている会社であるトラビオン(Travion)社は、分析的規模で水を生成するための、電解イオン交換デバイスの開発、製造並びに販売を行っている。このトラビオン社のCIRA製品は、分析的計測と調和するように設計されており、該製品としての水の流量は計測と適合する。
【０００３】
該トラビオン社の電解イオン交換デバイスにおいて、該製品としての水、又は分析用の流れが、該装置の電極チャンバーを流通することは決してない。結果として、該製品の水又はサンプルの流れは、電解副産物、例えば酸素、水素、オゾン及び過酸化水素によって汚染されることはない。オゾン及び過酸化水素は、イオン交換物質に損傷を与える恐れがあるので、重大なイオン交換成分とこれら酸化剤との接触を最小化することが有利である。
【０００４】
米国仮特許出願US2006/0231404号には、電解サプレッサー及び溶離液精製装置が記載されており、そこにおいて、該電極チャンバーは、該分析用の流れ又は廃液流(供給物由来のもの)とは隔離されている。塩酸の抑制に関して、該イオン交換物質に対する損傷は、観測されていない。というのは、塩化物はアノード区画に受け入れられることはないが、その代わりに非-電解中央混合床廃液チャンバーに受け入れられるからである。
【０００５】
米国仮特許出願US2006/0186046号には、溶離液のリサイクルと組合せた、触媒ガスの排除を利用する、イオンクロマトグラフィーシステムが開示されている。このシステムでは、電解サプレッサーが使用されており、またリサイクルされる溶離液は、該電極チャンバー内で回収される。該電極チャンバーは、水素及び酸素を生成するので、該水素及び酸素ガスの、触媒を用いた排除を利用している。この触媒を用いた水素と酸素との再結合による水の生成は、該溶離液流中の溶解ガスに係る問題を排除し、またオゾン及び過酸化水素等の電解副産物を減じる上で役立つ。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の一態様は、イオンクロマトグラフィーのための、サプレッサーと溶離液生成器との一体化された装置に係り、これは、イオン交換物質を含み、かつ入口及び出口を含むサプレッサーチャンバー；第一の電極を含み、かつ入口及び出口を含む第一の電極チャンバー；第二の電極を含み、かつ入口及び出口を含む第二の電極チャンバー；貫流する(flow-through)イオン交換物質を含み、かつ入口及び出口を含む溶離液生成チャンバー；有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、該溶離液生成チャンバーと該第二の電極チャンバーとの間に設けられた第一のバリヤー；有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、該サプレッサーチャンバーと該溶離液生成チャンバーとの間に設けられた第二のバリヤー；該サプレッサーチャンバーと該溶離液生成チャンバーとの間に、直接的又は間接的な流体接続状態をもたらす、溶離液リサイクル用導管；及び該第一及び第二の電極チャンバー間に設けられ、該溶離液リサイクル用導管から隔離されている、電極水洗用導管を含む。
【０００７】
本発明のもう一つの態様は、イオンクロマトグラフィーのための、サプレッサーと溶離液生成器との一体化された装置に係り、これは、イオン交換物質を含み、かつ入口及び出口を含むサプレッサーチャンバー；第一の電極を含み、かつ入口及び出口を含む第一の電極チャンバー；第二の電極を含み、かつ入口及び出口を含む第二の電極チャンバー；貫流イオン交換物質を含み、かつ入口及び出口を含む溶離液生成チャンバー；有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、該溶離液生成チャンバーと該第二の電極チャンバーとの間に設けられた第一のバリヤー；有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、該サプレッサーチャンバーと該溶離液生成チャンバーとの間に設けられた第二のバリヤー；有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、該第一の電極チャンバーと該サプレッサーチャンバーとの間に設けられた第三のバリヤー；イオン交換物質を含む、イオン除去チャンバー；有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、該第一の電極チャンバーと該イオン除去チャンバーとの間に設けられた第四のバリヤー；及び該サプレッサーチャンバーと該溶離液生成チャンバーとの間に流体接続状態をもたらし、かつ該イオン除去チャンバー、及び該イオン除去チャンバーと該溶離液生成チャンバーとの間に設けられた溶離液リサイクル用導管部分とを含む、溶離液リサイクル用導管を含む。
【０００８】
更なる本発明の態様は、イオン交換物質を含み、かつ入口及び出口を含むサプレッサーチャンバー、第一の電極を含み、かつ入口及び出口を含む第一の電極チャンバー、第二の電極を含み、かつ入口及び出口を含む第二の電極チャンバー、貫流イオン交換物質を含み、かつ入口及び出口を含む溶離液生成チャンバー、有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、該溶離液生成チャンバーと該第二の電極チャンバーとの間に設けられた第一のバリヤー、及び有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、該サプレッサーチャンバーと該溶離液生成チャンバーとの間に設けられた第二のバリヤーを含む、イオンクロマトグラフィー用の、サプレッサーと溶離液生成器との一体化された装置を使用するイオンクロマトグラフィー法に係る。該方法は、正又は負の、一種の電荷をもつ、分離されたイオン種を含む溶離液流を、該サプレッサーチャンバーを通して流動させて、該溶離液を抑制する工程；該サプレッサーチャンバーからの該抑制された溶離液を、直接的又は間接的に、該溶離液生成チャンバーにリサイクルさせる工程；該抑制中に、抑制及び溶離液生成のために、該第一及び第二電極間に、該サプレッサーチャンバー及び該溶離液生成チャンバーを通して、電流を流す工程；及び該第一及び第二電極チャンバーを通して、かつこれらの間に、水洗用水性溶液を流す工程を含む。
【０００９】
本発明の別の態様は、イオン交換物質を含み、かつ入口及び出口を含むサプレッサーチャンバー、第一の電極を含み、かつ入口及び出口を含む第一の電極チャンバー、第二の電極を含み、かつ入口及び出口を含む第二の電極チャンバー、貫流イオン交換物質を含み、かつ入口及び出口を含む溶離液生成チャンバー、有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、該溶離液生成チャンバーと該第二の電極チャンバーとの間に設けられた第一のバリヤー、有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、該サプレッサーチャンバーと該溶離液生成チャンバーとの間に設けられた第二のバリヤー、有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、該第一の電極チャンバーと該サプレッサーチャンバーとの間に設けられた第三のバリヤー、イオン交換物質を含むイオン除去チャンバー、及び有意な液体流動を防止するが、正又は負の、唯一種の電荷をもつイオンのみの輸送を可能とし、該第一の電極チャンバーと該イオン除去チャンバーとの間に設けられた第四のバリヤーを含む、イオンクロマトグラフィー用の、サプレッサーと溶離液生成器との一体化された装置を使用するイオンクロマトグラフィー法に係る。該方法は、正又は負の、一種の電荷をもつ、分離されたイオン種を含む溶離液流を、該サプレッサーチャンバーを通して流動させて、該溶離液を抑制する工程；該サプレッサーチャンバーからの該抑制された溶離液を、直接的又は間接的に該イオン除去チャンバーに流し、次いで該溶離液生成チャンバーに流す工程；及び該抑制中に、抑制、該イオン除去チャンバー内のイオンの除去及び溶離液生成のために、該第一及び第二電極間に、該サプレッサーチャンバー、該イオン除去チャンバー及び該溶離液生成チャンバーを通して、電流を流す工程を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図1は、本発明による、一体化デバイスの一つを模式的に示した図である。
【図２】図2は、本発明による、一体化デバイスの一つを模式的に示した図である。
【図３】図3は、本発明による、一体化デバイスの一つを模式的に示した図である。
【図４】図4は、本発明による、一体化デバイスの一つを模式的に示した図である。
【図５】図5は、本発明による、一体化デバイスの一つを模式的に示した図である。
【図６】図6は、本発明による、一体化デバイスの一つを模式的に示した図である。
【図７】図7は、本発明による、一体化デバイスの一つを模式的に示した図である。
【図８】図8は、本発明による、一体化デバイスの一つを模式的に示した図である。
【図９】図9は、本発明による、一体化デバイスの一つを模式的に示した図である。
【図１０】図10は、本発明による、一体化デバイスの一つを模式的に示した図である。
【図１１】図11は、本発明による、一体化デバイスの一つを模式的に示した図である。
【図１２】図12は、本発明による、一体化デバイスの一つを模式的に示した図である。
【００１１】
【図１３】図13は、図1-12の一つに示された、選択された一体化デバイスを使用して得た、実験結果を示すものである。
【図１４】図14は、図1-12の一つに示された、選択された一体化デバイスを使用して得た、実験結果を示すものである。
【図１５】図15は、図1-12の一つに示された、選択された一体化デバイスを使用して得た、実験結果を示すものである。
【図１６】図16は、図1-12の一つに示された、選択された一体化デバイスを使用して得た、実験結果を示すものである。
【図１７】図17は、図1-12の一つに示された、選択された一体化デバイスを使用して得た、実験結果を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明においては、電解デバイスを開示し、該デバイスでは、分析用の流れ(サンプル-含有溶離液)は、電極チャンバーを流動しない。全ての態様において、該電極チャンバーに対して、別の液体流が使用される。ここに記載される該電解デバイスの構成、材料、操作及び該デバイスにおけるイオンの動きに関する幾分詳細な説明は、米国特許出願第US2006/0231404号に見出すことができる。
【００１３】
本発明は、イオンクロマトグラフ(IC)システムにおいてクロマトグラフィー法により分離すべき、正又は負の一種の電荷をもつサンプルイオンに関する、溶離液(例えば、酸又は塩基)として使用することのできる、溶離液の抑制及び溶離液生成のための、一体化されたデバイスの改良に関する。他の操作による抑制と組合せた一体化デバイスが、米国特許第6,027,643号、同第6,508,985号、並びに米国特許出願第US2006/0231404号及び同第US2006/0186046号に記載されており、これらを包括的に「従来技術の一体化されたデバイスに関する刊行物」と呼び、また適当なバリヤー及びイオン交換物質の詳細を含む、操作及び構成に関するその開示を、参考としてここに組入れる。
【００１４】
該用語「イオン交換物質」とは、イオン交換樹脂、例えばイオン交換粒子床、イオン交換繊維、イオン交換スクリーン、又はイオン交換モノリスにおけるイオン交換粒子を意味する。典型的には、2種の型のイオン交換物質、即ちアニオン交換物質及びカチオン交換物質(即ち、アニオン及び/又はカチオン交換性のイオンを持つもの)、例えば該従来技術の一体化されたデバイスに関する刊行物に記載されているイオン交換物質の一種を使用する。混合イオン交換物質、例えばアニオン及びカチオン交換粒子の混合充填床を製造するために、アニオン及びカチオン交換物質は混合することができる。典型的には、該カチオン交換物質は、強酸性イオン交換体、即ちスルホン酸基を含む物質であり、また該アニオン交換物質は、四級アミノ基を含む、強塩基性イオン交換物質である。好ましくは、該イオン交換物質は、導電性であり、結果としてイオンは、該イオン交換物質を介して、夫々の電極に向かって移動することができる。
【００１５】
本発明は、幾つかのバリヤーを使用し、該バリヤーは、有意な液体流動を阻止するが、好ましくは該バリヤー上の交換性イオンを介して、正又は負の唯一種の電荷のみを持つイオンの輸送を可能とする。このようなバリヤーは、2種の型の一方、即ちアニオン又はカチオン交換性(即ち、該従来技術の一体化されたデバイスに関する刊行物に記載されているような交換性のアニオン又はカチオンを持つもの)のイオン交換膜であることが適当である。これらのイオン交換膜は、典型的に強塩基性又は強酸性官能基を持つ。アニオン交換膜は、該膜を通してアニオンのみを輸送し、かつ該膜はその一方の側から他方の側への、大量の液体の流れを阻止する。カチオン交換膜は、該膜を通してカチオンのみを輸送し、かつ該膜はその一方の側から他方の側への、大量の液体の流れを阻止する。従って、該膜は導電性であることが好ましく、結果としてイオンは、該イオン交換膜を介して、各々の電極に向かって移動することができる。以下、本発明を、このようなバリヤーとしてイオン交換膜を用いて説明する。
【００１６】
図1に示したデバイスを使用したアニオン分析
【００１７】
図1は、アニオン分析のために使用されるデバイスの、一態様を示すものである。この一体化されたサプレッサーと溶離液生成器とのデバイス20は、4つの別々のチャンバーを持つ。該デバイスは、アノード電極24を含むアノードチャンバー22の形状にある第一の電極チャンバーを含み、該チャンバーは、一方の側においてカチオン交換膜26又はコネクタ(CM)によって画成され、該コネクタは該アノードチャンバー22を、抑制(又はサプレッサー)チャンバー28から分離している。該抑制チャンバー28は、強力なカチオン交換物質(例えば、充填床30内のダウエックス(Dowex) 50WX8カチオン交換樹脂)で満たすことができる。カチオン交換膜32又はコネクタ(CM)(膜26と同一の、正又は負の電荷をもつ)は、抑制チャンバー28と、溶離液(剤)生成チャンバー34とを分離する。(該溶離液生成器は、例示のように塩基KOHを生成し、クロマトグラフィーセパレータに供給するための、該KOH溶離液の一部又は全部を補う)。チャンバー34は、またこれが該溶離液を「受け取る」ことから、受取チャンバーとも呼ばれる。
【００１８】
アニオン分析について図1に示したように、充填床形状にある、相応しくは高容量のカチオン交換体を含むサプレッサー28を、ライン38において、クロマトグラフィーセパレータ(図示せず)からチャンバー28に供給される、KOHとして例示された該溶離液を電解的に抑制するために使用する。該抑制された溶離剤イオン(K+として例示されている)は、カチオン交換膜32を横切って輸送され、チャンバー34にて受取られ、適当には、そこで溶離剤、例えばKOHが、サプレッサーチャンバー28に対するライン38において、該溶離剤供給材料として使用するために生成される。該チャンバーは、交換性のカチオン又はアニオン、あるいはその混合物を有するイオン交換物質(例えば、床内のカチオン交換樹脂粒子、アニオン交換樹脂粒子又はこれらの混合物)を含むことができる。この構成において、該デバイスは、抑制と溶離液(剤)生成とを一体化するのに使用できる。
【００１９】
より詳しくは、図1においてアニオン分析に関連して示したように、該溶離液(KOHの水性溶液)は、ライン38において、クロマトグラフィーセパレータ(例えば、正又は負の一方の電荷をもつイオンが分離される、クロマトグラフィーカラム)から、サプレッサーチャンバー28の入口に流れる。該サプレッサーチャンバー28を流通する溶液は、ライン40において、チャンバー34の入口まで流動し、該チャンバー34にて溶離剤が電解的に生成される。サプレッサーチャンバー28の出口とチャンバー34の入口との間において、ライン40内の分離されたイオンが、例えばライン40内の電導度測定セル42内で検出される。
【００２０】
電極チャンバー44は、電極46を含み、該電極は電力供給のための電極24と接続されていて、電極24及び46は、反対電荷のものであり、また電流が、該デバイスの全バリヤー及びチャンバーを介してこれら電極間に流されるようになっている。例示の如く、電極46は、カソードである。電極24及び46は、流通電極であり得、あるいは好ましくは液体の流れと平行に、液体の流れに対してクリアランスを保って、チャンバー22及び44内に設けることができる。電極46は、電極チャンバー24と隣接するカチオン交換膜26に対して反対電荷をもつ、アニオン交換膜として示されているバリヤー48によって、チャンバー34から分離されている。
【００２１】
水性の濯ぎ用水溶液が、ライン50を流れ、チャンバー24に流入し、かつリサイクルライン52を介して、電極チャンバー44に流入し、またライン54を介して排出し得る。図示されていない別の態様では、該水洗水は、チャンバー34と44との間を逆方向に流動し得る。該水洗水は、溶離剤の流れから隔離されている。該電極間を継続的に流れる単一のリサイクル流の、平行な流れに係る利点の一つは、その流量が両電極チャンバーにおいて等しい点にある。
【００２２】
チャンバー34において生成される溶離剤溶液(例えば、KOH)は、ライン56を通して、図示されていないクロマトグラフィーカラムに対して、サンプル被検体と共に供給される溶離剤の全て又はその一部として使用するために、溶離剤リザーバ(図示せず)にリサイクルされ、ここで該クロマトグラフィーカラムでは、被検体が分離され、その後の流れはライン38を介してサプレッサーチャンバー28に送られる。
【００２３】
チャンバー34における溶離剤の生成は、従来技術の一体化されたデバイスに関する刊行物に示された電解反応により行われる。但し、該電極は溶離剤の流れから、例えば膜48によって隔離されており、該膜48は、KOH等の溶離剤が生成されるチャンバー34から電極46を分離している。従って、該電極において発生するH2及びO2ガスは、実質的にチャンバー34とは分離されている。
【００２４】
ライン40、チャンバー34、及びライン56を流動する分析用の流れ(抑制された溶離剤)は、該電極チャンバーを決して流動しないので、ライン56内の該リサイクルされた生成溶離剤は、酸素、水素を含まず、また認識し得るほどの濃度の電気化学的副産物を含むべきではない。別の液体の流れが、該電極チャンバー及び該溶離剤流とは分離されているリサイクルライン52に通される。該電極洗浄用液体は、典型的に脱イオン水であり、また電解用の水源として作用して、アノードにおいてヒドロニウムを、またカソードにおいて水酸化物を生成する。該電極水洗溶液は、リサイクルすることができる。
【００２５】
図1に示されたデバイスにおいて、被検体のアニオンは、該リサイクル溶離剤中に存在するが、水素、酸素、オゾン又は過酸化水素は存在しない。時間が経過すると、該被検体アニオンは、ライン58内の該リサイクル溶離剤中に蓄積され、これは性能を低下する恐れがあるであろう。
【００２６】
アニオン分析のために、電導度測定セル42と溶離剤生成チャンバー34との間のライン40内に配置されたアニオントラップカラム(図示せず)は、痕跡量のアニオンを除去する。このアニオントラップカラムは、例えば充填床内に高容量のアニオン交換物質を含んでおり、結果的に該トラップの耐用寿命を極めて長いものとする。該リサイクルされた溶離剤からの被検体の除去に加えて、該トラップカラムも、該サプレッサーチャンバー28及びチャンバー34のスルホン化カチオン交換物質から浸出する、アニオン性オリゴマーをトラップするように設計されている。
【００２７】
カチオン分析のためには、全てのエレメント、例えば該膜及びイオン交換物質の極性を反転させる。
【００２８】
図2では、図1に示したものと同様なデバイスが、同様な参照番号示された同様な部材を備えた状態で示されている。その溶離剤チャンバー34のカチオン交換物質は、アニオン及びカチオン交換物質(即ち、アニオン及びカチオン交換性のイオンを含むもの)の複合体(混合物)により置換えられる。この構成において、溶離剤チャンバー34のアニオン交換物質は、該被検体のアニオン並びにサプレッサーチャンバー由来のアニオン性オリゴマー浸出物を保持することができる。完全にスルホン化されたカチオン交換物質は、アニオンに帯電した(典型的にはスルホン化された)物質を浸出することが知られており、該物質は、スルホン化又は不完全な重合に起因するオリゴマーである。これらのアニオン性オリゴマーは、アニオン交換物質と、実質上不可逆的に結合するであろう。従って、溶離剤チャンバー34内の該アニオン交換物質は、該サプレッサーチャンバー28由来のアニオン性浸出物による、分析用アニオンセパレータの汚染を防止するであろう。該溶離剤チャンバー34におけるアニオン交換容量を十分に高くし、結果的に該リサイクルされた溶離剤、水の分配又は電気泳動による置換が、該リサイクルされた溶離剤中で、該被検体の有意な濃度をもたらさないようにすべきである。溶離剤生成チャンバー34におけるアニオン交換容量も、該被検体(サンプルアニオン)をトラップするように機能するであろう。このアニオン容量及び選択性は十分であり、結果として該チャンバー内で生成される溶離剤は、該溶離剤のアニオンを置換することができない。水の分配(分割)は、アニオン及びカチオン交換物質の密な接触及び印加された電場の結果として、該溶離剤チャンバー内で起る。水の分配は、溶離剤生成チャンバー34のアニオン樹脂から、保持された被検体を置換することを可能とする。該アニオン容量が十分である場合には、水の分配は、有意な量の該トラップされた被検体アニオンを置換できないであろう。原理的には、これは、外部のアニオントラップカラムに対する必要性を排除するはずである。
【００２９】
図3では、図1に示したものと同様な部材は、同様な参照番号で示されている。該溶離剤チャンバー34は、アニオン交換物質のみを含む。この構成において、水の分配は、該カチオン膜32-アニオン交換体34界面のみにおいて起り、また被検体アニオン及びアニオン性オリゴマー浸出物の保持は、該高容量のアニオン交換物質を用いた結果として完全なものとなるはずである。
【００３０】
炭酸塩溶離剤を用いた図2及び3に示されたデバイスの潜在的な複雑さは、該溶離剤チャンバー34のアニオン交換物質が、該溶液及びアニオン交換相における炭酸塩/重炭酸塩及び水酸化物の比に影響を及ぼすという事実のために、もたらされるものと考えられる。分極化された場合、該カソードチャンバーから該溶離剤チャンバーへの、水酸化物の連続的なフラックスが生じる。従って、しばしば、該リサイクルされた溶離剤が、該アニオン交換樹脂及び該水酸化物の連続的なフラックスを完全に平衡化することが要求される。
【００３１】
アニオン交換のための他の構成が、図4、5及び6に示されている。図1に示したものと同様な部材が、同様な参照番号によって示されている。図4、5及び6に示されたデバイスには、アニオン分析用デバイスのアノード側において、チャンバー34とは独立に、一体化されたアニオン除去チャンバー60が組込まれている。これらのデバイスは、水酸化物に対して適合するが、炭酸塩溶離剤には適合しない。というのは、炭酸塩が該被検体と共に該アノードチャンバー内に取出されるからである。
【００３２】
図4-6のデバイスにおいて、被検体アニオンは、アノードチャンバー22内で、電極水洗液内に取出され、またライン52内をカソードチャンバー44まで流動し、これはアニオン交換膜48を横切ってチャンバー34内に抜出すことができる。該アニオン性被検体濃度は低いので、これが主な流出物ではない。該電極水洗流50及び52の上流側の、該一体化されたデバイス20に対して外側におけるアニオントラップカラム(図示せず)は、このような被検体アニオンをトラップする。
【００３３】
図4に示したデバイスでは、アニオン除去チャンバー60が、該デバイスに統合されており、混合床物質を含む。チャンバー60は、アノードチャンバー22とサプレッサーチャンバー28との間に設けられている。ここで、抑制された溶離剤/被検体流は、サプレッサーチャンバー28からライン40に入り、電導度セル42を介してイオン除去チャンバー60内に流入し、該チャンバー60は、アニオン性膜バリヤー26によって、アノードチャンバー22の側面に結合されている。カチオン交換膜バリヤー62は、イオン除去チャンバー60とサプレッサーチャンバー28とを分離している。図示したように、該被検体アニオンは、アニオン交換膜26を横切って、アノード24に向けて搬送される。このようにして、チャンバー60を出てライン64内に入る該溶液は、該被検体アニオンに関して生成され、チャンバー34内で溶離剤(KOH)を発生するための純水源である。
【００３４】
図1のデバイスにおけるように、図4のデバイスに関連して起こり得る問題は、該カチオン性溶離剤チャンバー由来のアニオン性オリゴマーが発生する可能性があることである。この問題に対する解決策は、図5に示されており、そこでは、該溶離剤チャンバー34は、混合アニオン及びカチオン交換物質を含む。図2におけるように、該溶離剤チャンバーにおける該混合交換物質の内のアニオン交換物質は、アニオン性浸出物を最小化する。該アニオン交換体により強力に保持されたアニオン性オリゴマーは、該溶離剤チャンバーにおいてアニオンが除去されないことから、このチャンバー内に蓄積される。
【００３５】
図6に示したデバイスは、該溶離剤チャンバー34内に、アニオン交換物質のみを含んでいる。この構成は、該リサイクルされる溶離剤におけるアニオン性オリゴマー発生の恐れを、更に最小化する。
【００３６】
殆どのアニオンサンプルは、アルカリ及びアルカリ土類金属を含む。これらカチオンは、該リサイクルされる溶離剤中に蓄積されて、有害なクロマトグラフィー上の作用、例えば貧弱なピーク対称性、低いピーク応答性及び低い回収性を引起す。更に、炭酸塩/重炭酸塩比が、該リサイクルされる溶離剤におけるカチオンの蓄積に伴って変更されるために、滞留時間が影響を受ける恐れがある。
【００３７】
ナトリウム、カリウム、アンモニウム、カルシウム及びマグネシウム等のカチオンに富むサンプルについては、サンプルカチオンは、該セパレータにおけるクロマトグラフィー分析のために、ライン38を通してサプレッサーチャンバー28に流入する該溶離剤へのサンプルの注入前に、除去することが必要となり得る。手作業でのサンプル注入については、これは、分離前のサンプルを予備処理するために、ヒドロニウム型のカチオン交換カラムを使用して達成することができる。オートサンプラーを用いる場合、カチオントラップカラム(ヒドロニウム型)を、該オートサンプラーと注入弁との間に配置することができる。該カチオントラップカラムの用量は、該リサイクルされる溶離剤と同程度に持続するように設計でき、また該溶離剤と置換されるであろう。
【００３８】
アニオン分析における電極の水洗
【００３９】
該電極水洗溶液は、該電極チャンバーを介する水流を与え、また電解された際には、該イオン交換物質の再生用のヒドロニウム及び水酸化物を与える。この電極の水洗液は、蠕動ポンプを介して、該電極チャンバーに送ることができ、またこの電極水洗液はリサイクルすることができる。
【００４０】
電解反応は、酸素及び水素ガスを生成する。これらのガスは、該水洗液容器内に蓄積されないように放出されるか、あるいは(プラチナ又はパラジウム触媒を使用して)再結合して水に戻す必要がある。最も単純な方法では、所定の排出をもたらす、開放式電極水洗液用容器を用いる。カソード流とアノード流とを分離することも可能である。
【００４１】
該アノードにおいて、オゾンが生成され、また該カソードにおいては過酸化水素が生成される。これら両化合物は、強力な酸化剤であり、該イオン交換物質を攻撃するばかりでなく、他のイオンと反応して、次亜塩素酸塩及び過炭酸塩等のアニオン性酸化剤を形成する恐れがある。
【００４２】
過酸化水素の生成を最少化することにより、あるいは生成後にこれを消費することにより、過酸化水素の悪影響を最小化することができる。過酸化水素は、塩基中では安定ではないので、アニオン分析のための電極水洗用溶液は、希薄水酸化ナトリウム溶液であり得る。これは、アニオン用の該リサイクルされる電極水洗用溶液中における、過酸化水素の蓄積を防止するはずである。
【００４３】
イオンクロマトグラフィーにおけるカチオン分析に対しては、酸性溶離剤、例えば硫酸、硝酸又はメタンスルホン酸を使用し、また図7-12に示されたデバイスを使用してリサイクルすることができる。図7-12に関連して、図1-6に示されたものと同様な部品は、同様な参照番号で示されている。一般的に、図7-12のカチオン分析デバイスは、被検体の極性の変更、試薬及び該デバイスの帯電した構成部品を除き、図1-6のアニオン分析デバイスと同一の構成部品を持つ。カチオン分析のための図7-9を参照すると、サプレッサーチャンバー28は、アニオン交換樹脂を含み、また溶離剤生成チャンバー34は、アニオン、カチオン又はイオン交換物質の混合物を含む。図示されていない外部カチオントラップカラムは、好ましくは電導度測定セルと溶離剤生成チャンバー34との間において、ライン40内に設けられている。図7-12に示されたデバイスの一利点は、硝酸及び塩酸等の電気化学的に活性な溶離剤との相溶性である。カチオン分析において使用される従来の電解サプレッサーにおいて、溶離剤アニオンは、アノードチャンバー44(前のカソードチャンバー)内に取出される。該溶離剤アニオンが塩素等の電気的に活性な物質である場合、該塩素の次亜塩素酸塩への酸化が起る。この次亜塩素酸塩は、該アノードチャンバーのアニオン交換物質中で濃縮されて、該イオン交換物質の劣化及びその後の該サプレッサーの破損を引起す。以下のデバイスにおいて、該溶離剤アニオンは、該電極チャンバー内に取出されないが、その代わりに電気的に不活性な受容チャンバー(溶離剤生成チャンバー)内に取出される。
【００４４】
図示したように、硫酸を溶離剤として使用する。図7におけるチャンバーは、アニオン交換物質のみを含む。このアニオン性樹脂は、該樹脂及び適用される電流に依存して、硫酸塩/重硫酸塩及び水酸化物型である。該アニオン樹脂が水酸化物型にある、その程度に応じて、該アニオン樹脂の劣化が起り、結果的に痕跡量のアミン及びアンモニアが該リサイクルされる溶離剤に付加される。これは、該抑制された溶離剤の、バックグラウンド電導度の増加を引起す恐れがある。この問題に対する解決策は、図8に示すように、溶離剤生成チャンバー34のアニオン交換樹脂を、混合床樹脂に置換えることである。該アニオン樹脂の劣化に由来する痕跡量のカチオン並びに被検体カチオンは、該混合床のカチオン樹脂内に、ある期間に渡りトラップされる。
【００４５】
図9のデバイスでは、図8に示した溶離剤生成チャンバー34の混合床を、カチオン樹脂で置換えている。これは、チャンバー34のカチオン性分解生成物を排除し、またサプレッサーチャンバー28由来のあらゆる分解生成物のトラップを可能とし、またある期間内に渡り被検体カチオンを維持するであろう。該チャンバーのカチオン樹脂を由来とするスルホネート化されたアニオン性浸出物(図9参照)が、該溶離剤中に存在するが、これらはその後該サプレッサーチャンバーのアニオン樹脂によりトラップされる。
【００４６】
図10、11及び12においては、カチオン除去チャンバー60が、カチオン被検体の連続的な除去のために、該カソード24に隣接して付加されている。該カチオン除去チャンバー60は、連続的に再生されるので、外部トラップカートリッジを排除することができる。該サプレッサーチャンバー由来の、あらゆるカチオン性分解性生物(アミン及びアンモニア)も、該被検体除去チャンバー内で除去されるはずである。被検体カチオンは、カソードチャンバー22に取出され、また該被検体除去チャンバー60から出てくる水は、溶離剤生成チャンバー34に入る前に、脱イオン化処理される。該電極水洗溶液における該被検体カチオンは、アノードチャンバー44から溶離剤生成チャンバー34内に抜取られる。該被検体濃度は低いので、これが主な流出物であるとは考えられない。
【００４７】
図10、11及び12において、該溶離剤生成チャンバーは、アニオン樹脂、混合床樹脂及びカチオン樹脂を夫々含んでいる。
【００４８】
カチオン分析における対イオン効果
【００４９】
カチオン分析用サンプルの各注入物は、この系に、サンプルアニオンの汚染物(対イオン)を導入する。この対イオンの問題に対する一つの解決策は、低TDS(10ppm以下)を持つサンプルに対する、リサイクル法の使用を制限することである。この場合、該サンプルアニオン汚染物は、該リサイクルされた溶離剤の耐用寿命中に、問題を生じることはあり得ない。
【００５０】
殆どのサンプルにおいて、該サンプルアニオン汚染物は、塩化物イオン及び硫酸根等のアニオンである。これらアニオンは、酸型のリサイクルされた溶離剤中に蓄積され、またこの酸性溶離剤の濃度を高め、結果的に滞留時間の減少を招く。これは、サンプル注入による該溶離剤の希釈に由来する該溶離剤濃度の減少を相殺する。
【００５１】
塩化物及び硫酸イオン等のアニオン汚染物に富むサンプルに対しては、注入前に該サンプルアニオンを除去する必要がある可能性がある。手作業によるサンプルの注入に対しては、これは、水酸化物型のアニオントラップカラムの使用を通して達成することができる。オートサンプラーを使用する場合には、アニオントラップカラムは、該オートサンプラーと注入弁との間に配置することができる。該アニオントラップカラムの容量は、該リサイクルされる溶離剤と同程度に持続するように設計され、また該溶離剤と置換されるであろう。
【００５２】
もう一つの方法は、上記トラップカラムとして電解カチオン交換デバイスを使用する。これはCIRAデバイス(CIRA 10A)又はジオネックス(Dionex) CR-ATCであり得る。これらデバイスを用いると、再生は連続的であり、また該トラップを、定期的に交換する必要はない。
【００５３】
カチオンのための電極の水洗
【００５４】
カチオンのための電極の水洗液は、塩基のカチオンが、電気泳動的に該溶離剤チャンバー内に抜出されるので、塩基を含むことはできない。一つの提案された解決策は、水酸化物型の状態にあるアニオン交換カートリッジについて、該電極水洗溶液として、水を使用することである。これは、過酸化水素の分解を助けるが、該水酸化物型の樹脂の分解を通して、アンモニア及びアミンの生成をもたらす。
【実施例】
【００５５】
本発明を例示するために、以下に非-限定的な実施例を示す。
【００５６】
実施例1：サプレッサーと溶離剤生成器との一体化された装置を用いた、アニオンIC
【００５７】
アニオンIC用のサプレッサーと溶離剤生成器との一体化されたデバイス(図1)を、電極、膜及び樹脂を保持するために、機械加工された高密度ポリエチレンハードウエアを用いて組立てた。該サプレッサーチャンバーの内部流動寸法は、径0.40cm及び長さ3.81cmとした。該溶離剤生成チャンバーの内部流動寸法は、径0.40cm及び長さ1.27cmとした。
【００５８】
アノードチャンバーは、プラチナ製の細目網状電極(NJ州、ヒルサイドのユニークワイヤーウィービング社(Unique Wire Weaving Inc.)製)を含んでいた。カチオン膜(エレクトロピュアエキセリオン(Electropure Excellion) I-100カチオン膜；CA州、ラグナヒルズのエレクトロピュア社(Electropure Inc.)の製品)が、このアノードと接触しており、また該アノードチャンバーを該サプレッサーチャンバーから分離していた。該サプレッサーチャンバーを、ヒドロニウム型のカチオン交換樹脂(ダウエックス(DOWEXTM) 50x4(200メッシュ)；MI州、ミッドランドのダウケミカル社(Dow Chemical Company)製の製品)で満たした。カチオン膜(エレクトロピュアエキセリオンI-100カチオン膜；CA州、ラグナヒルズのエレクトロピュア社の製品)を用いて、該サプレッサーチャンバーと該溶離剤生成チャンバーとを分離した。
【００５９】
該溶離剤生成チャンバーを、ヒドロニウム型のカチオン交換樹脂(ダウエックス(登録商標) 50x4(200メッシュ)；MI州、ミッドランドのダウケミカル社の製品)で満たした。該溶離剤生成チャンバーと該カソードチャンバーとを、アニオン膜(エレクトロピュアエキセリオン(Electropure Excellion) I-200アニオン膜；CA州、ラグナヒルズのエレクトロピュア社の製品)により分離する。該カソードチャンバーは、プラチナ製の細目網状電極(NJ州、ヒルサイドのユニークワイヤーウィービング社製)を含んでいた。該カソードは、該カチオン膜及びカソードチャンバーと直接的な接触状態にある。該抑制された溶離剤から該被検体アニオンをトラップするために、ジオネックス(Dionex) ATC3アニオントラップカラム(図1には示されていない)を、電導度測定セル出口と、該溶離剤生成チャンバー入口との間に配置した。
【００６０】
図1に示したデバイスを、GP50ポンプ、CD25電導度検出器及びLC30クロマトグラフィーオーブンからなる、ジオネックス(Dionex) DX500イオンクロマトグラフィー(Ion Chromatography)装置(CA州、サニーバレーのジオネックス社(Dionex Corp.)の製品)を用いてテストした。4.5mMの炭酸ナトリウム及び1.4mMの重炭酸ナトリウムを含む溶離液を、サンプルアニオンを分離するために、1.2mL/分なる流量で、分析用アニオン交換カラム(AG22/AS22；CA州、サニーバレーのジオネックス社(Dionex Corp.)の製品)にポンプ輸送した。アジーレント(Agilent) E3611A DC供給電源(CA州、サンタクララのアジーレント社(Agilent Corp.)製)を使用して、35mA(約30V)なる定電流にて、図1のデバイスに動力供給した。蠕動ポンプ(マスターフレックス(MASTERFLEX) LS；IL州、バーノンヒルズのコール-パーマー社(Cole-Parmer Company)製の製品)を用いて、該デバイスのアノードチャンバー、次いでそのカソードチャンバーに、2.0mL/分なる流量にて脱イオン水をリサイクルさせ、更に該脱イオン水容器に戻した。
【００６１】
該分析用カラムの出口から、該溶離液を、該サプレッサーチャンバーに送り、該サプレッサーチャンバーから該電導度測定セルに送り、該電導度測定セルから該トラップカラムに送り、次に該溶離剤生成チャンバーに送った。該生成チャンバーの出口から、該溶離液を廃棄(非-リサイクルモード)し、あるいは該溶離剤容器に戻した(リサイクルモード)。図13は、上記装置を用いて得たクロマトグラムを示す。
以下の表1は、図1のデバイスを用いた、通常のアニオンに対する滞留時間及びクロマトグラフィー分析効率を示す。これらのクロマトグラフィー分析効率は、市販品として入手できる電解サプレッサーを用いて得たものに匹敵するものである。
【００６２】
【表１】
0005528354.tif 000002
【００６３】
500mLなる容積の溶離液をリサイクルさせると、図14に示したような、滞留時間の傾向を示すデータが得られた。これらは、500mLの溶離液を26回に渡り、完全にリサイクルさせた際のデータに相当する。このサイクル数は、2Lの溶離液容器からのリサイクルを伴って、30日間に渡り連続的に該装置を運転した場合と等価である。
【００６４】
図15は、500mLなる容積の溶離液を用いた9回に渡るサイクルに関する、滞留時間の標準偏差を示す。これは、2Lの溶離液を用い、11日間(24時間/日)に渡り、連続的に運転した場合に相当する。該滞留時間の標準偏差は、全ての被検体に対して、1.22％未満である。
【００６５】
実施例2：一体化されたサプレッサー及び溶離剤生成器を用いたカチオンIC
【００６６】
カチオンIC(図7)のための一体化されたサプレッサーと溶離剤生成器との装置を、電極、膜及び樹脂を保持するために、機械加工された高密度ポリエチレンハードウエアを用いて組立てた。該サプレッサーチャンバーの内部流動寸法は、径0.40cm及び長さ3.81cmとした。該溶離剤生成器の内部流動寸法は、径0.40cm及び長さ1.27cmとした。
【００６７】
カソードチャンバーは、プラチナ製の細目網状電極(NJ州、ヒルサイドのユニークワイヤーウィービング社(Unique Wire Weaving Inc.)製)を含んでいた。アニオン膜(エレクトロピュアエキセリオン(Electropure Excellion) I-200アニオン膜；CA州、ラグナヒルズのエレクトロピュア社(Electropure Inc.)の製品)が、このカソードと接触しており、また該カソードチャンバーを該サプレッサーチャンバーから分離していた。該サプレッサーチャンバーを、水酸化物型のアニオン交換樹脂(ダウエックス(DOWEXTM) 1x4(200メッシュ)；MI州、ミッドランドのダウケミカル社(Dow Chemical Company)製の製品)で満たした。アニオン膜(エレクトロピュアエキセリオンI-200アニオン膜；CA州、ラグナヒルズのエレクトロピュア社の製品)が、該サプレッサーチャンバーと該溶離剤生成チャンバーとを分離していた。該溶離剤生成チャンバーを、水酸化物型のアニオン交換樹脂(ダウエックス(登録商標) 1x4(200メッシュ)；MI州、ミッドランドのダウケミカル社の製品)で満たした。該溶離剤生成チャンバーと該アノードチャンバーとを、カチオン膜(エレクトロピュアエキセリオン(Electropure Excellion) I-100カチオン膜；CA州、ラグナヒルズのエレクトロピュア社の製品)により分離する。該アノードチャンバーは、プラチナ製の細目網状電極(NJ州、ヒルサイドのユニークワイヤーウィービング社製)を含んでいた。該アノードは、該カチオン膜及びアノードチャンバーと直接的な接触状態にある。該抑制された溶離剤から該被検体カチオンをトラップするために、ジオネックス(Dionex) CTC3カチオントラップカラム(図1には示されていない)を、電導度測定セル出口と、該溶離剤生成チャンバー入口との間に配置した。
【００６８】
図7に示したデバイスを、GP50ポンプ、CD25電導度検出器及びLC30クロマトグラフィーオーブンからなる、ジオネックス(Dionex) DX500イオンクロマトグラフィー(Ion Chromatography)装置(CA州、サニーバレーのジオネックス社(Dionex Corp.)の製品)を用いてテストした。20mNの硫酸溶液からなる溶離液を、サンプルカチオンを分離するために、1.0mL/分なる流量で、分析用カチオン交換カラム(CG12A/CS22A；CA州、サニーバレーのジオネックス社(Dionex Corp.)の製品)にポンプ輸送した。アジーレント(Agilent) E3611A DC供給電源(CA州、サンタクララのアジーレント社(Agilent Corp.製)を使用して、50mA(約25V)なる定電流にて、図7のデバイスに動力供給した。蠕動ポンプ(マスターフレックス(MASTERFLEX) LS；IL州、バーノンヒルズのコール-パーマー社(Cole-Parmer Company)製の製品)を用いて、該デバイスのアノードチャンバー、次いでそのカソードチャンバーに、2.0mL/分なる流量にて脱イオン水を循環させ、更に該脱イオン水容器に戻した。該分析用カラムの出口から、該溶離液を、該サプレッサーチャンバーに送り、該サプレッサーチャンバーから該電導度測定セルに送り、該電導度測定セルから該トラップカラムに送り、次いで該溶離剤生成チャンバーに送った。該発生チャンバーの出口から、該溶離液を廃棄(非-リサイクルモード)し、あるいは該溶離剤容器に戻した(リサイクルモード)。図16は、上記装置を用いて得たクロマトグラムを示す。
【００６９】
120mLなる容積の溶離液を循環させると、図17に示したような、滞留時間の傾向を示すデータが得られた。このサイクル数は、2Lの溶離液容器からのリサイクルを伴って、30日間に渡り連続的に該装置を運転した場合と等価である。
以下の表2は、硫酸溶液からなる溶離液の22回に及ぶサイクルに渡る、被検体カチオンに関する滞留時間の％RSDを示す。
【００７０】
【表２】
0005528354.tif 000003
【符号の説明】
【００７１】
２０・・サプレッサーと溶離液生成器との一体化されたデバイス
２２・・アノードチャンバー
２４・・アノード電極
２６・・カチオン交換膜
２８・・抑制（サプレッサー）チャンバー
３０・・充填床
３２・・カチオン交換膜
３４・・溶離液生成チャンバー
３８・・ライン
４０・・ライン
４２・・電導度測定セル
４４・・電極チャンバー
４６・・電極；４８・・バリヤー（膜）
５０、５４、５６、５８・・ライン
５２・・リサイクルライン
６０・・アニオン除去チャンバー
６２・・カチオン交換膜バリヤー
６４・・ライン
【図１】
0005528354.tif 000004
【図２】
0005528354.tif 000005
【図３】
0005528354.tif 000006
【図４】
0005528354.tif 000007
【図５】
0005528354.tif 000008
【図６】
0005528354.tif 000009
【図７】
0005528354.tif 000010
【図８】
0005528354.tif 000011
【図９】
0005528354.tif 000012
【図１０】
0005528354.tif 000013
【図１１】
0005528354.tif 000014
【図１２】
0005528354.tif 000015
【図１３】
0005528354.tif 000016
【図１４】
0005528354.tif 000017
【図１５】
0005528354.tif 000018
【図１６】
0005528354.tif 000019
【図１７】
0005528354.tif 000020