(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料気化室と分離カラムと表面電離検出器よりなる第１級及び第２級アミン化合物分析装置において、分離カラムと表面電離検出器を連結する流路の間に試薬混入口とアルキル化反応炉を設け、
前記試薬混入口からカラム流出ガスにハロゲン化アルキルを連続的に混合し、前記アルキル化反応炉を通過させることにより、カラム流出ガス中に存在する第１級及び第２級アミン化合物を第３級アミン化合物に変換し、生じた第３級アミン化合物を表面電離検出器により測定することによって、試料中に含まれる第１級及び第２級アミン化合物の選択的高感度分析を行うことを特徴とする第１級及び第２級アミン化合物分析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アミン化合物の分析装置に関し、特に第１級及び第２級アミン化合物の選択的高感度検出が可能なガスクロマトグラフに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガスクロマトグラフの検出器の一種として、本発明の発明者は、表面電離検出器（ＳＩＤ）（特開昭６１−１７０６５１、特開昭６１−２６４２５６等）を発明した。ＳＩＤはアミン化合物に特異的に応答する、すなわち、アミン化合物に選択性を有する検出器であって、その検出感度は第１級及び第２級アミン化合物に対しておよそ１０−９ｇ、第３級アミン化合物に対しておよそ１０−１３  ｇである。このため第１級及び第２級アミン化合物に対するより一層の検出感度の増大が望まれている。
【０００３】
本発明の発明者らは、ＳＩＤを使用しての第１級及び第２級アミン化合物の測定にあたっての高感度化方法として、ガスクロマトグラフに試料を導入する前に、試料をハロゲン化アルキルと反応させて第３級アミンとし、しかる後に、表面電離検出器を備えたガスクロマトグラフに導入して分離検出する方法を発明した（特開平３−２６２９６３）。
【０００４】
しかし、アルキル化前処理反応を行う方法では、前処理に時間と手間がかかり、また、前処理を手動で行っているため前処理反応の分析条件を厳密に制御するには困難がともなう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ＳＩＤを使用しての第１級及び第２級アミン化合物の高感度測定を可能とする装置を提供することを課題とする。同時に、分析時間の短縮化と分析操作全体として定量精度の向上が可能な装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ガスクロマトグラフの分離カラムと表面電離検出器の間にアルキル化反応部分を付加したガスクロマトグラフである。
【０００７】
すなわち、ガスクロマトグラフの流路中において、分離カラムの出口に試薬混入口を設け、ここから分離カラムより流出したガスにハロゲン化アルキルを連続的に混合する。この混合ガスは順次アルキル化反応炉に導かれ加熱される結果、分離カラム流出ガス中の第１級あるいは第２級アミン化合物はアルキル化されて第３級アミン化合物に変換される。
【０００８】
この化学反応式は表１のように表わすことができる。
【０００９】
【表１】
0003570112.tif 000002
アルキル化反応炉を出たガスは順次ＳＩＤの検出セルに至る。このガス中には、カラム導入試料中に含まれていた第３級アミン化合物と、カラム導入試料中に含まれていた第１級、第２級アミン化合物がアルキル化反応を受けた第３級アミン化合物、その他試料中に含まれていた化合物、未反応のハロゲン化アルキル等が含まれる。
【００１０】
ＳＩＤはアミン化合物に対して選択的に応答するのでアミン化合物がＳＩＤのセルを通過したときにＳＩＤの出力信号が増加する。また、ＳＩＤはその選択性より、未反応のハロゲン化アルキルや他の化合物には通常は応答しない。さらに分離カラムから流出した第１級、第２級アミン化合物はアルキル化反応により第３級アミン化合物に変換されているので、ＳＩＤは高感度で応答する。
【００１１】
なお、本発明にかかる装置は、第１級及び第２級アミン化合物が混在する試料、第１級アミン化合物のみを含み第２級アミン化合物を含まない試料、第２級アミン化合物のみを含み第１級アミン化合物を含まない試料を分析することができるので、特許請求の範囲の記述を含め本明細書中の第１級及び第２級アミン化合物の用語は、第１級及び／又は第２級アミン化合物と同一の意味を有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明にかかる第１級及び第２級アミン化合物分析装置の構成図である。  図１中１はキャリヤガス流入口、２、２′は流量計、３、３′は調圧器、４、４′は圧力計、５は試料導入口、６は試料気化室、７は分離カラム、８は試薬混入口、９はアルキル化反応炉、１０は空気流入口、１１は表面電離検出器、１２は反応ガス発生装置、１３は反応液、１４は恒温槽、１５は保温パイプである。
【００１３】
窒素ガスやヘリウムガスなどのキャリヤガスは例えばガスボンベ等のキャリヤガス流入口から本分析装置に入る。このキャリヤガス流量は、流量計２、調圧器３、圧力計４により調節ならびにモニターされる。試料気体や試料液体はマイクロシリンジ等により計量され、一定量が試料導入口５から流路に導入される。導入された試料液は試料気化室６で気化され、キャリヤガスの流れとともに分離カラム７に運ばれる。分離カラム７の中では試料中の各成分は分離カラム７の固定相との親和力の違いにより分離され、各々の成分バンドとなって分離カラム７の出口から流出する。
【００１４】
一方キャリヤガスは流量計２′、調圧器３′、圧力計４′から反応ガス発生装置１２に入る。
【００１５】
反応ガス発生装置１２中には反応液１３が満たされている。反応液１３はハロゲン化アルキルであって具体例をあげれば臭化メチル、ヨウ化メチル、塩化エチル、臭化エチル、ヨウ化エチル、ヨウ化プロピル等である。これらの中ではその反応性、取り扱い容易等より臭化メチル、臭化エチル、臭化プロピル、臭化ブチルなどが適している。
【００１６】
反応ガス発生装置１２は恒温槽１４中に収められており、反応液１３が液体状態を保つように反応液１３の沸点に近く沸点よりも低い温度に保たれている。例えば臭化ブチルはその沸点が１０１．６℃だから恒温槽１４は８０℃付近にする。このために恒温槽は０℃〜２００℃程度の温度領域で一定の温度に保持可能であることが望ましい。
【００１７】
反応液１３には、キャリヤガスがバブリングされるので反応液１３の一部が気体となりキャリヤガスの流れに従い運ばれてゆく。１５はこのハロゲン化アルキル気体の液化を防ぐための保温パイプであり、例えばニクロム線と断熱材で作られる。ハロゲン化アルキル気体は、試薬混入口８から分離カラム流出気体に混合される。
【００１８】
アルキル化反応炉９は、気体の流路とそれをとりまく発熱体からなり６００℃から８００℃程度の一定温度に保持される。アルキル化反応炉９を通過する間に第１級、第２級アミンの第３級アミンへの変換が行われる。１０は空気流入口でＳＩＤでの検出に必要な酸素を混入する目的で圧縮空気源から適当な圧力の空気が送られる。
【００１９】
ＳＩＤは表面電離検出器である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の第１級及び第２級アミン化合物分析装置によれば、第１級及び第２級アミン化合物が第３級アミン化合物と同程度に高感度に検出される。
【００２１】
また、第３級アミン化合物への変換が装置内で自動に行われるので手間がかからず、また、定量精度が向上する。さらに分析操作全体の時間の短縮化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる第１級及び第２級アミン化合物分析装置の構成図である。
【符号の説明】
１  キャリヤガス流入口
２、２′  流量計
３、３′  調圧器
４、４′  圧力計
５  試料導入口
６  試料気化室
７  分離カラム
８  試薬混入口
９  アルキル化反応炉
１０  空気流入口
１１  表面電離検出器
１２  反応ガス発生装置
１３  反応液
１４  恒温槽
１５  保温パイプ
【図１】
0003570112.tif 000003