(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料液に含まれる塩分の濃度を測定する塩分測定方法であって、
前記試料液の電気伝導率E0を測定する工程と、
第一イオンを捕集する第一フィルターに前記試料液を通過させ、前記第一イオンが除去された第一濾過液を得て、前記第一濾過液の電気伝導率E1を測定する工程と、
前記電気伝導率E0とE1との差に基づいて前記第一フィルターに捕集された第一イオンの濃度を得る工程と、
第二イオンを捕集する第二フィルターに前記第一濾過液を通過させ、前記第二イオンが除去された第二濾過液を得て、前記第二濾過液の電気伝導率E2を測定する工程と、
前記電気伝導率E1とE2との差に基づいて前記第二フィルターに捕集された第二イオンの濃度を得る工程と、
を有することを特徴とする塩分測定方法。
【請求項２】
第三イオンを捕集する第三フィルターに前記第二濾過液を通過させ、前記第三イオンが除去された第三濾過液を得て、前記第三濾過液の電気伝導率E3を測定する工程と、
前記電気伝導率E2とE3との差に基づいて前記第三フィルターに捕集された第三イオンの濃度を得る工程、
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の塩分測定方法。
【請求項３】
前記第一イオン、前記第二イオン、前記第三イオンが互いに異なるイオンであって、各イオンがそれぞれ塩化物イオン、硫酸イオン及びリン酸イオンからなる群より選ばれる何れか１種のアニオンであることを特徴とする請求項２に記載の塩分測定方法。
【請求項４】
前記第一イオン、前記第二イオン、前記第三イオンが、それぞれ、前記第一フィルター、前記第二フィルター、前記第三フィルターにおいて、互いに異なるカウンターイオンと沈殿物を形成することによって各フィルターに吸着することを特徴とする請求項２又は３に記載の塩分測定方法。
【請求項５】
前記第一フィルターのカウンターイオン、前記第二フィルターのカウンターイオン、前記第三フィルターのカウンターイオンが互いに異なるカウンターイオンであって、各カウンターイオンがそれぞれ銀イオン、バリウムイオン及びカルシウムイオンからなる群より選ばれる何れか１種のカチオンであることを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載の塩分測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料液の塩分測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンを構成するタービン翼やローターを構成する鋼材は、回転と停止を伴う運転において乾燥と湿潤が繰り返される環境にある。種々の理由により海水がリークして塩分がタービン翼などの鋼材に付着し、鋼材の応力腐食割れ(SCC)が起きるリスクがあるので、鋼材表面に付着している塩分密度を管理する必要がある。
【０００３】
従来、清浄なガーゼを使用して鋼材表面を拭き取り、ガーゼに付着した塩分を精製水に回収して得られた試料液をクロマトグラフ装置で分析し、鋼材表面の塩分密度を調べる方法（スミヤ法）がある。しかし、試料液に回収された微量の塩分を分析するための装置を現場に持ち込むことは通常困難であり、試料液を現場から遠く離れた分析室へ送付して、他者に分析を依頼することが一般的である。したがって分析結果を得るまでに１〜２週間を要することも珍しくない。そうすると、SCCが起きるリスクの判断に遅延が生じる問題がある。塩化物イオンの付着密度が正常基準（例えば10mg/m2）を超えた場合には、ローターからタービン翼を取り外して温水洗浄する等の大規模な洗浄作業を行う必要性があるが、この必要性の判断に遅延が生じることは蒸気タービンの運転再開に支障をきたす。
【０００４】
スミヤ法の代替方法として、例えば特許文献１に記載の表面付着物測定装置が提案されている。しかし、塩化物イオン(Cl-)濃度を正確に調べるためには、得られた試料液を分析室に送付する必要性があることは従来のスミヤ法と同じであり、現場で迅速に測定結果を得ることが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１８５９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らが上記背景技術を踏まえて検討したところ、所定面積の測定面に付着した塩分を従来のスミヤ法又はその他の方法によって試料液に溶解させた後、その試料液中のイオン濃度を簡便且つ迅速に測定する方法が必要であると考えた。
【０００７】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、試料液中に含まれる塩分濃度を簡便且つ迅速に得られる塩分測定方法、及びその測定方法に使用する塩分測定装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供している。
本発明の第一態様は、試料液に含まれる塩分の濃度を測定する塩分測定方法であって、
前記試料液の電気伝導率E0を測定する工程と、第一イオンを捕集する第一フィルターに前記試料液を通過させ、前記第一イオンが除去された第一濾過液を得て、前記第一濾過液の電気伝導率E1を測定する工程と、前記電気伝導率E0とE1との差に基づいて前記第一フィルターに捕集された第一イオンの濃度を得る工程と、第二イオンを捕集する第二フィルターに前記第一濾過液を通過させ、前記第二イオンが除去された第二濾過液を得て、前記第二濾過液の電気伝導率E2を測定する工程と、前記電気伝導率E1とE2との差に基づいて前記第二フィルターに捕集された第二イオンの濃度を得る工程と、を有することを特徴とする塩分測定方法である。
【０００９】
第一態様の塩分測定方法によれば、持ち運びできる簡便な電気伝導率計とカートリッジに備えられた第一フィルターを用意すれば、実際の作業は数分で完了するので、試料液Ｓに含まれる第一イオンの濃度を簡便且つ迅速に測定することができる。なお、電気伝導率E0とE1の差（変化量）から第一イオンの濃度及び第一イオンの化合物の濃度を得るために、予め、電気伝導率の変化量と塩分濃度の変化量との対応関係を示す検量線を公知方法で準備しておけばよい。
【００１１】
第一態様の塩分測定方法によれば、試料液Ｓに含まれる第一イオンと第二イオンとを分別して、それぞれのイオンの濃度を簡便且つ迅速に測定することができる。なお、電気伝導率E1とE2の差（変化量）から第二イオンの濃度及び第二イオンの化合物の濃度を得るためには、予め、電気伝導率の変化量と塩分濃度の変化量との対応関係を示す検量線を公知方法で準備しておけばよい。
【００１２】
本発明の第三態様は、第三イオンを捕集する第三フィルターに前記第二濾過液を通過させ、前記第三イオンが除去された第三濾過液を得て、前記第三濾過液の電気伝導率E3を測定する工程と、前記電気伝導率E2とE3との差に基づいて前記第三フィルターに捕集された第三イオンの濃度を得る工程、をさらに有することを特徴とする上記第一態様に記載の塩分測定方法である。
【００１３】
第三態様の塩分測定方法によれば、試料液Ｓに含まれる第一イオン、第二イオン、第三イオンを各々分別して、各イオンの濃度を簡便且つ迅速に測定することができる。なお、電気伝導率E2とE3の差（変化量）から第三イオンの濃度及び第三イオンの化合物の濃度を得るためには、予め、電気伝導率の変化量と塩分濃度の変化量との対応関係を示す検量線を公知方法で準備しておけばよい。
【００１４】
本発明の第四態様は、前記第一イオン、前記第二イオン、前記第三イオンが互いに異なるイオンであって、各イオンがそれぞれ塩化物イオン、硫酸イオン及びリン酸イオンからなる群より選ばれる何れか１種のアニオンであることを特徴とする上記第三態様に記載の塩分測定方法である。
【００１５】
第四態様の塩分測定方法によれば、海水に含まれる代表的な塩分である、塩化物イオン、硫酸イオン及びリン酸イオンを各々分別して、各イオンの濃度を簡便且つ迅速に測定することができる。
【００１６】
本発明の第五態様は、前記第一イオン、前記第二イオン、前記第三イオンが、それぞれ、第一フィルター、第二フィルター、第三フィルターにおいて、互いに異なるカウンターイオンと沈殿物を形成することによって各フィルターに吸着することを特徴とする上記第三態様又は第四態様に記載の塩分測定方法である。
【００１７】
第五態様の塩分測定方法によれば、沈殿物の形成によって、各フィルターにおいて各イオンをより確実に捕集することができるので、塩分測定結果の精度が向上する。
【００１８】
本発明の第六態様は、前記第一フィルターのカウンターイオン、前記第二フィルターのカウンターイオン、前記第三フィルターのカウンターイオンが互いに異なるカウンターイオンであって、各カウンターイオンがそれぞれ銀イオン、バリウムイオン及びカルシウムイオンからなる群より選ばれる何れか１種のカチオンであることを特徴とする上記第三態様〜第五態様の何れか一態様に記載の塩分測定方法である。
【００１９】
第六態様の塩分測定方法によれば、各カウンターイオンとイオン性化合物を形成して沈殿する第一イオン、第二イオン、第三イオンを各フィルターにおいてより確実に捕集することができるので、塩分測定結果の精度が向上する。
【００２０】
本発明の第七態様は、試料液を一方向へ流通する流路と、前記流路を一方向へ流れる前記試料液が順に通過するように配置され、前記試料液中の特定のイオン種を捕集する１つ以上のフィルターと、前記１つ以上のフィルターの各々の流入側に配置され、各フィルターに流入する直前の前記試料液の電気伝導率を測定する１つ以上の入口測定部と、前記試料液が通過する最後のフィルターの排出側に配置され、前記最後のフィルターから排出される前記試料液の電気伝導率を測定する出口測定部と、が備えられた塩分測定装置である。
【００２１】
第七態様の塩分測定装置によれば、試料液をフィルターに通過させる作業とフィルターの通過前及び通過後の電気伝導率の測定作業を効率的に実施できる。また、装置構成がシンプルなので、手軽に持ち運びできる。
【００２２】
本発明の第八態様は、前記流路内を一方向へ流通する試料液が、鉛直上方又は鉛直下方へ向けて前記１つ以上のフィルターを通過するように、前記１つ以上のフィルターの濾過面が水平に配置されていることを特徴とする上記第七態様に記載の塩分測定装置である。
【００２３】
第八態様の塩分測定装置において、鉛直上方へ試料液がフィルターを通過する際に、流路内を流れる試料液が鉛直下方から水平に配置されたフィルターの濾過面に接触して、フィルターの水平方向へ拡散するとともに鉛直上方へ通過するので、フィルターの濾過面の全面及びフィルター全体を使用して濾過することができる。
第八態様の塩分測定装置において、鉛直下方へ試料液がフィルターを通過する場合、試料液の自重により自然にフィルターを通過できるので、送液ポンプを使用せずにフィルター及び流路に試料液を流通させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の塩分測定方法によれば、持ち運びできる簡便な電気伝導率計とカートリッジに備えられた第一フィルターを用意すれば、実際の作業は数分で完了するので、試料液Ｓに含まれる第一イオンの濃度を簡便且つ迅速に測定することができる。
本発明の塩分測定装置によれば、試料液をフィルターに通過させる作業と、フィルターの通過前及び通過後の電気伝導率の測定作業を効率的に実施できる。また、装置構成がシンプルなので、手軽に持ち運びできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第一実施形態において使用する塩分測定装置１０の概略構成図である。
【図２】本発明の第二実施形態において使用する塩分測定装置２０の概略構成図である。
【図３】本発明の第三実施形態において使用する塩分測定装置３０の概略構成図である。
【図４】本発明の第四実施形態において使用する塩分測定装置４０の概略構成図である。
【図５】本発明の第五実施形態において使用する塩分測定装置５０の概略構成図である。
【図６】本発明の第六実施形態において使用する塩分測定装置６０の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜第一実施形態＞
図１は、本発明にかかる塩分測定方法の第一実施形態に適用可能な塩分測定装置の一例（以下、測定装置１０と呼ぶ。）である。測定装置１０は、試料液Ｓを供給する給水タンク１と、試料液Ｓを一方向へ流通する流路２と、流路２を一方向へ流れる試料液Ｓが順に通過するように配置され、試料液Ｓ中の特定のイオン種を捕集する１つ以上のフィルターＦ１，Ｆ２，Ｆ３と、前記１つ以上のフィルターの各々の流入側に配置され、各フィルターに流入する直前の試料液Ｓの電気伝導率を測定する１つ以上の入口測定部であるセルＣ１，Ｃ２，Ｃ３と、試料液Ｓが通過する最後のフィルターＦ３の排出側に配置され、最後のフィルターＦ３から排出される試料液Ｓの電気伝導率を測定する出口測定部であるセルＣ４と、流路２の下流に備えられた廃液タンク３が備えられた塩分測定装置１０である。
【００２７】
測定装置１０において、各フィルターはメンブレン型フィルターであり、濾過面が略水平になるように配置されている。この配置により、流路２内を一方向へ流通する試料液Ｓが、鉛直上方へ向けて各フィルター通過する。例えば、フィルターＦ１の鉛直下方から鉛直上方へ流路２内を流れる試料液Ｓが、カートリッジ４内に備えられた円盤型メンブレンフィルターＦ１の下側の濾過面の中央に接触すると、濾過面の抵抗を受けた試料液Ｓが、カートリッジ４内においてメンブレンフィルターＦ１の円周方向に拡がる。その水平方向への拡がりとともに、試料液Ｓが濾過面を上方へ向かって通過する。この結果、メンブレンフィルターＦ１のほぼ全面及び全体を使用して試料液Ｓを濾過できるので好ましい。なお、鉛直上方へ向けて試料液Ｓを送液する目的でポンプが流路２内に設置されてもよい。また、メンブレンフィルターに替えて円筒型カラムフィルターを使用した場合にも同様の効果が得られる。
【００２８】
本発明にかかる塩分測定方法の第一実施形態は、測定装置１０を使用して試料液Ｓに含まれる塩分の濃度を測定する塩分測定方法であって、試料液Ｓの電気伝導率E0を測定する工程と、第一イオンを捕集する第一フィルターＦ１に試料液Ｓを通過させ、第一イオンが除去された第一濾過液を得て、第一濾過液の電気伝導率E1を測定する工程と、電気伝導率E0とE1との差に基づいて第一フィルターＦ１に捕集された第一イオンの濃度を得る工程と、を有する。本実施形態の塩分測定方法は、その他の処理や測定を行う工程を有していてもよい。
【００２９】
本実施形態における試料液Ｓは、第一イオン、第二イオン及び第三イオンが含まれた水溶液である。試料液Ｓを給水タンク１に供給して流路２内をポンプで送液すると、試料液Ｓはカートリッジ４の直前に配置された第一セルＣ１に流入する。第一セルＣ１内には一対の電極Ｙが備えられており、試料液Ｓの電気伝導率E0を公知方法で測定する。続けて、試料液Ｓはカートリッジ４内に流入し、第一イオンを捕集する第一フィルターＦ１を通過し、第一イオンが除去された第一濾過液になってカートリッジ４から排出される。
【００３０】
流路２における送液を続けると、第一濾過液はカートリッジ５の直前に配置された第二セルＣ２に流入する。第二セルＣ２内には一対の電極Ｙが備えられており、第一濾過液の電気伝導率E1を公知方法で測定する。次いで、第一濾過液はカートリッジ５内に流入し、第二イオンを捕集する第二フィルターＦ２を通過し、第二イオンが除去された第二濾過液になってカートリッジ５から排出される。
【００３１】
流路２における送液を続けると、第二濾過液はカートリッジ６の直前に配置された第三セルＣ３に流入する。第三セルＣ３内には一対の電極Ｙが備えられており、第二濾過液の電気伝導率E2を公知方法で測定する。次いで、第二濾過液はカートリッジ６内に流入し、第三イオンを捕集する第三フィルターＦ３を通過し、第三イオンが除去された第三濾過液になってカートリッジ６から排出される。
【００３２】
流路２における送液を続けると、第三濾過液はカートリッジ６の直後に配置された第四セルＣ４に流入する。第四セルＣ４内には一対の電極Ｙが備えられており、第三濾過液の電気伝導率E3を公知方法で測定する。次いで、第三濾過液は第四セルＣ４から排出され、廃液タンク３に回収される。
【００３３】
以上で得られた電気伝導率E0〜E3の測定値に基づいて、各フィルターＦ１，Ｆ２，Ｆ３に捕集された第一イオン、第二イオン、第三イオンの濃度を求める。具体的には、電気伝導率E1−電気伝導率E0の差は、試料液Ｓの導電性において第一イオンが寄与している分量であるといえる。したがって、予め公知方法で準備した、第一イオンの濃度の濃度と電気伝導率との関係を示す検量線を参照することにより、試料液Ｓ中の第一イオンの濃度が得られる。第一イオンの化合物の濃度は、第一イオンの濃度に対するモル比を考慮して得られる。
【００３４】
同様に、電気伝導率E2−電気伝導率E1の差は、第一濾過液の導電性において第二イオンが寄与している分量であるといえる。電気伝導率E3−電気伝導率E2の差は、第二濾過液の導電性において第三イオンが寄与している分量であるといえる。したがって、予め公知方法で準備した、第二イオンの濃度と電気伝導率との関係、第三イオンの濃度と電気伝導率との関係を示す各々の検量線を参照することにより、第一濾過液中の第二イオンの濃度、第二濾過液中の第三イオンの濃度、がそれぞれ得られる。各フィルターにおいて特定のイオン種以外のイオンが捕集されない限り、例えば第一フィルターＦ１において第二イオンが捕集される不特定なイオン捕集が生じない限り、上記で得られたイオン濃度は、試料液Ｓにおける第二イオンの濃度及び第三イオンの濃度である。第二イオンの化合物及び第三イオンの化合物の濃度は、第二イオンの濃度及び第三イオンの濃度に対するモル比を考慮して得られる。
【００３５】
本実施形態において、第一イオン、第二イオン、第三イオンが互いに異なるイオンであって、各イオンがそれぞれ塩化物イオン(Cl-)、硫酸イオン(SO42-)及びリン酸イオン(PO43-)からなる群より選ばれる何れか１種のアニオンであることが好ましい。ここでは合計６種類の場合がある。前記群を構成する３種のイオンは海水に含まれる代表的なアニオンである。
【００３６】
本実施形態において、第一イオン、第二イオン、第三イオンが、それぞれ、第一フィルターＦ１、第二フィルターＦ２、第三フィルターＦ３において、互いに異なるカウンターイオンと沈殿物を形成することによって各フィルターに吸着することが好ましい。沈殿物の形成によって、各フィルターにおいて各イオンを確実に捕集することができる。
【００３７】
各フィルターＦ１，Ｆ２，Ｆ３のそれぞれのカウンターイオンは、互いに異なるカウンターイオンであって、各カウンターイオンが、それぞれ銀イオン(Ag+)、バリウムイオン(Ba2+)及びカルシウムイオン(Ca2+)からなる群より選ばれる何れか１種のカチオンである場合が挙げられる。各フィルターと各カウンターカチオンの組み合わせは６種ある。
【００３８】
一例として、例えば、第一フィルターＦ１がバリウムイオンを有する公知のＢａフィルターであると、試料液Ｓに含まれる第一イオンとしての硫酸イオンが硫酸バリウムの沈殿物を形成して吸着し、Ｂａフィルターに捕集される。第二フィルターＦ２が銀イオンを有する公知の銀フィルターであると、Ｂａフィルターを通過した第一濾過液に含まれる第二イオンとしての塩化物イオンが塩化銀の沈殿物を形成して吸着し、銀フィルターに捕集される。第三フィルターＦ３がカルシウムイオンを有する公知のＣａフィルターであると、Ｂａフィルター及び銀フィルターを通過した第二濾過液に含まれる第三イオンとしてのリン酸イオンがリン酸を含む沈殿物(例えばCa5(PO4)OH, Ca3(PO4)2)を形成して吸着し、Ｃａフィルターに捕集される。
【００３９】
したがって、上記一例の場合、試料液Ｓ中の硫酸イオン、塩化物イオン、リン酸イオンの各濃度を上述の電気伝導率の測定によって求めることができる。
【００４０】
試料液Ｓの種類は特に限定されないが、例えば、蒸気タービン翼やそのローターに付着した塩分付着密度を調べる目的で、スミヤ法によって得られた試料液Ｓが挙げられる。
例えば、タービン翼の鋼材表面における所定面積の測定領域を丁寧に拭きとったガーゼを、精製水中に浸漬することによって、測定領域に付着していた硫酸イオン、塩化物イオン及びリン酸イオンを含む試料液Ｓとすることができる。本実施形態の塩分測定方法によって得られた各イオンの濃度に基づいて、鋼材表面の測定領域に付着していた塩分を構成する各イオンの付着密度を算出することができる。また、各イオンの化合物の濃度及び付着密度は、各イオンと各イオン化合物とのモル比の関係から算出される。
【００４１】
＜第二実施形態＞
図２は、本発明にかかる塩分測定方法の第二実施形態に適用可能な塩分測定装置の一例（以下、測定装置２０と呼ぶ。）である。測定装置２０と第一実施形態の測定装置１０に共通する構成には共通の符号を付してある。
【００４２】
本実施形態の第一フィルターＦ１はバリウムイオンを有する公知のＢａフィルターである。試料液Ｓを給水タンク１に供給して流路２内をポンプで送液すると、試料液Ｓはカートリッジ４の直前に配置された第一セルＣ１に流入する。第一セルＣ１内には一対の電極Ｙが備えられており、試料液Ｓの電気伝導率E0を公知方法で測定する。
続けて、試料液Ｓはカートリッジ４内に流入し、試料液Ｓに含まれる第一イオンとしての硫酸イオンが硫酸バリウムの沈殿物を形成して吸着し、Ｂａフィルターに捕集される。
硫酸イオンが除去された第一濾過液はカートリッジ４から排出される。
【００４３】
流路２における送液を続けると、第一濾過液はカートリッジ４の直後に配置された第二セルＣ２に流入する。第二セルＣ２において第一濾過液の電気伝導率E1を公知方法で測定する。次いで、第一濾過液は第二セルＣ２から排出され、廃液タンク３に回収される。
【００４４】
以上で測定した電気伝導率E0及び電気伝導率E1の測定値に基づいて、Ｂａフィルターに捕集された硫酸イオンの濃度、すなわち試料液Ｓに含まれる硫酸イオン濃度を、予め準備した検量線を参照して求める。また、硫酸イオンが試料液中で硫酸ナトリウム(Na2SO4)を構成している場合、試料液中のナトリウムイオンのモル濃度は硫酸イオンのモル濃度の２倍である。
【００４５】
＜第三実施形態＞
図３は、本発明にかかる塩分測定方法の第三実施形態に適用可能な塩分測定装置の一例（以下、測定装置３０と呼ぶ。）である。測定装置３０と第一実施形態の測定装置１０に共通する構成には共通の符号を付してある。
【００４６】
本実施形態の第二フィルターＦ２は銀イオンを有する公知の銀フィルターである。試料液Ｓを給水タンク１に供給して流路２内をポンプで送液すると、試料液Ｓはカートリッジ５の直前に配置された第二セルＣ２に流入する。第二セルＣ２内には一対の電極Ｙが備えられており、試料液Ｓの電気伝導率E0を公知方法で測定する。
続けて、試料液Ｓはカートリッジ５内に流入し、試料液Ｓに含まれる第二イオンとしての塩化物イオンが塩化銀の沈殿物を形成して吸着し、銀フィルターに捕集される。
塩化物イオンが除去された第二濾過液はカートリッジ５から排出される。
【００４７】
流路２における送液を続けると、第二濾過液はカートリッジ５の直後に配置された第三セルＣ３に流入する。第三セルＣ３において第二濾過液の電気伝導率E2を公知方法で測定する。次いで、第二濾過液は第三セルＣ３から排出され、廃液タンク３に回収される。
【００４８】
以上で測定した電気伝導率E0と電気伝導率E2の差に基づいて、銀フィルターに捕集された塩化物イオンの濃度、すなわち試料液Ｓに含まれる塩化物イオン濃度を、予め準備した検量線を参照して求める。また、塩化物イオンが試料液中で塩化ナトリウム(NaCl)を構成している場合、試料液中のナトリウムイオンのモル濃度は塩化物イオンのモル濃度と同じ濃度である。
【００４９】
＜第四実施形態＞
図４は、本発明にかかる塩分測定方法の第四実施形態に適用可能な塩分測定装置の一例（以下、測定装置４０と呼ぶ。）である。測定装置４０と第一実施形態の測定装置１０に共通する構成には共通の符号を付してある。
【００５０】
本実施形態の第三フィルターＦ３はカルシウムイオンを有する公知のＣａフィルターである。試料液Ｓを給水タンク１に供給して流路２内をポンプで送液すると、試料液Ｓはカートリッジ６の直前に配置された第三セルＣ３に流入する。第三セルＣ３内には一対の電極Ｙが備えられており、試料液Ｓの電気伝導率E0を公知方法で測定する。
続けて、試料液Ｓはカートリッジ６内に流入し、試料液Ｓに含まれる第三イオンとしてのリン酸イオンが、例えばCa5(PO4)OH, Ca3(PO4)2等の沈殿物を形成して吸着し、Ｃａフィルターに捕集される。
リン酸イオンが除去された第三濾過液はカートリッジ６から排出される。
【００５１】
流路２における送液を続けると、第三濾過液はカートリッジ６の直後に配置された第四セルＣ４に流入する。第四セルＣ４において第三濾過液の電気伝導率E3を公知方法で測定する。次いで、第三濾過液は第四セルＣ４から排出され、廃液タンク３に回収される。
【００５２】
以上で測定した電気伝導率E0と電気伝導率E3の差に基づいて、Ｃａフィルターに捕集されたリン酸イオンの濃度、すなわち試料液Ｓに含まれるリン酸イオン濃度を、予め準備した検量線を参照して求める。また、リン酸イオンが試料液中でリン酸三ナトリウム(Na3PO4)を構成している場合、ナトリウムイオンのモル濃度はリン酸イオンのモル濃度の３倍である。
【００５３】
＜第五実施形態＞
図５は、本発明にかかる塩分測定方法の第五実施形態に適用可能な塩分測定装置の一例（以下、測定装置５０と呼ぶ。）である。測定装置５０と第一実施形態の測定装置１０に共通する構成には共通の符号を付してある。
【００５４】
測定装置５０において、各フィルターＦ１，Ｆ２，Ｆ３はメンブレン型フィルターであり、濾過面が略水平になるように配置されている。この配置により、流路２内を一方向へ流通する試料液Ｓが、鉛直下方へ向けて各フィルター通過する。例えば、フィルターＦ３の鉛直上方から鉛直下方へ流路２内を流れる試料液Ｓが、カートリッジ６内に備えられた円盤型メンブレンフィルターＦ３の上側の濾過面の中央に接触すると、自重により自然に試料液Ｓが濾過面を下方へ向かって通過する。同様に、自重により自然に、試料液ＳはフィルターＦ２，Ｆ１を通過して廃液タンク３に回収される。したがって、試料液Ｓを送液するポンプが流路２内に設置されていなくても、流路２の一方向、即ち下方へ試料液Ｓを流すことができる。ポンプ及びその電源を備える必要がない分、測定装置５０が小型化及び軽量化されるので、測定装置５０を屋外で使用したり、現場へ手軽に持ち運んだりすることが一層容易である。
【００５５】
本実施形態の第三フィルターＦ３はＣａフィルターであり、第二フィルターＦ２は銀フィルターであり、第一フィルターＦ１はＢａフィルターである。試料液Ｓが各フィルターＦ３，Ｆ２，Ｆ１を順に通過する際、試料液Ｓに含まれるリン酸イオン、塩化物イオン、硫酸イオンが捕集される。各フィルターの前後に配置されたセルＣ４，Ｃ３，Ｃ２，Ｃ１によって電気伝導率E0〜E4を測定し、各フィルターを通過する前と後の電気伝導率の変化量から、各フィルターに捕集されたイオン量を検量線に従って求められる。
【００５６】
＜第六実施形態＞
図６は、本発明にかかる塩分測定方法の第六実施形態に適用可能な塩分測定装置の一例（以下、測定装置６０と呼ぶ。）である。測定装置６０と第一実施形態の測定装置１０に共通する構成には共通の符号を付してある。
【００５７】
本実施形態においては、単一のカートリッジ７内に、第一フィルターＦ１であるＢａフィルターと第三フィルターＦ３であるＣａフィルターとが、セパレータを介して積み重ねられている。
測定装置６０の試料液Ｓを給水タンク１に供給して流路２内をポンプで送液すると、試料液Ｓはカートリッジ７の直前に配置された第一セルＣ１に流入する。第一セルＣ１内には一対の電極Ｙが備えられており、試料液Ｓの電気伝導率E0を公知方法で測定する。
続けて、試料液Ｓはカートリッジ７内に流入し、Ｂａフィルターを通過する間に試料液Ｓに含まれる第一イオンとしての硫酸イオンが沈殿物を形成して捕集される。さらに、セパレータを通過した濾過液はＣａフィルターを通過する間に前記濾過液に含まれる第三イオンとしてのリン酸イオンが沈殿物を形成して捕集される。Ｃａフィルターを通過した濾過液はカートリッジ７の外へ排出される。
【００５８】
流路２における送液を続けると、前記濾過液はカートリッジ７の直後に配置された第二セルＣ２に流入する。第二セルＣ２において前記濾過液の電気伝導率E1を公知方法で測定する。次いで、前記濾過液は第二セルＣ２から排出され、廃液タンク３に回収される。
【００５９】
以上で測定した電気伝導率E0及び電気伝導率E1の測定値に基づいて、Ｂａフィルター及びＣａフィルターに捕集された硫酸イオン及びリン酸イオンの両方をまとめた濃度、すなわち試料液Ｓに含まれる硫酸イオン及びリン酸イオンの両方をまとめた濃度を、予め準備した検量線を参照して求める。
【００６０】
以上、本発明の塩分測定方法及び塩分測定装置の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、また上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【実施例】
【００６１】
次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【００６２】
［実施例１］
（試料液の調製）
精製水を含ませた綿製ガーゼ１〜１０ｇを使用して、海水からの塩分が付着した疑いのあるタービン翼の鋼材表面約２００ｃｍ２の測定領域を拭いた。拭き取りに際して、作業者は塩分フリーのゴム手袋を着用した。
拭き取ったガーゼをビーカー中の精製水５０ｍｌに浸漬し、蒸発を防ぐ目的で蓋をした状態で、ヒーターを使用して１００℃、３０分間で加熱した。室温まで冷ました後、ガーゼを取出し、ガーゼを絞ってガーゼが持ち出した精製水をビーカー中に戻した。次に、絞った後のガーゼを別のビーカー中の精製水５０ｍｌに浸漬して、加熱、冷却、絞りの一連工程を、さらに２回繰り返した。これにより、ガーゼで拭き取った塩分を合計１５０ｍｌの精製水に溶解させた試料液Ｓを得た。
【００６３】
図１の測定装置１０を使用して、給水タンク１に試料液Ｓを注入し、流路２内を順に、ポンプ送液した。
第一フィルターＦ１である市販のＢａフィルター（テックジャム社製、Agilent社製,  Thermo社製など）においては、Na2SO4＋Ba2+→BaSO4(沈殿)＋Na+の反応により、硫酸イオンが捕集された。
第二フィルターＦ２である市販の銀フィルター（テックジャム社製、Agilent社製,  Thermo社製など）においては、NaCl＋Ag+→AgCl(沈殿)＋Na+の反応により、塩化物イオンが捕集された。
第三フィルターＦ３である市販のＣａフィルター（テックジャム社製、Agilent社製,  Thermo社製など）においては、2Na3PO4＋3Ca2+→Ca3(PO4)2＋6Na+の反応により、リン酸イオンが捕集された。
【００６４】
第一セルＣ１と第二セルＣ２において測定した電気伝導率(単位：mS/m)の差(E0-E1)から、試料液Ｓ中の硫酸イオン濃度は、検量線を参照して0.20mg/Ｌであることが分かった。
第二セルＣ２と第三セルＣ３において測定した電気伝導率(単位：mS/m)の差(E1-E2)から、試料液Ｓ中の塩化物イオン濃度は、検量線を参照して0.60mg/Ｌであることが分かった。
第三セルＣ３と第四セルＣ４において測定した電気伝導率(単位：mS/m)の差(E2-E3)から、試料液Ｓ中のリン酸イオン濃度は、検量線を参照して0.16mg/Ｌであることが分かった。
【００６５】
以上の結果から、試料液Ｓが含有する各イオンが付着していた鋼材表面の測定領域(200cm2)における塩分付着密度は、それぞれ、Na2SO4＝10mg/m2；NaCl＝30mg/m2；Na3PO4＝8mg/m2であることが分かった。
【００６６】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、公知の構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、クレームの範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、タービン、船舶等の鋼材を使用する分野で広く利用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１０，２０，３０，４０，５０，６０…測定装置、１…給水タンク、２…流路、３…廃液タンク、４，５，６，７…カートリッジ、Ｆ１…第一フィルター、Ｆ２…第二フィルター、Ｆ３…第三フィルター、Ｆ４…第四フィルター、Ｃ１…第一セル、Ｃ２…第二セル、Ｃ３…第三セル、Ｃ４…第四セル、Ｓ…試料液、Ｙ…電極
【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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