(57)【要約】【課題】  人為的誤差を生ずることなく短時間で微量化学物質の濃度を正確に測定できるようにすることを技術的課題としている。【解決手段】  サンプルに含まれる微量化学物質の濃度測定装置において、検出しようとする目的物質を溶出する溶出液とサンプルを気密容器（１１）に入れて予め設定された条件で加熱攪拌して溶出処理を行う溶出装置（１０）を備え、溶出装置（１０）から送給された溶出液を光学測定セル（２１）に貯留させ、マスキング剤、発色剤及び抽出用溶媒を前記光学測定セル内に所定量ずつ順次投入して目的物質を抽出した後、光学測定セル（２１）の光測定部（２２）に所定波長の光を照射させ、その入射光と溶出液の透過光の強度比に基づいて目的物質の濃度測定を行う比色測定装置（２０）を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプルに含まれる微量化学物質の濃度測定装置において、
検出しようとする目的物質を溶出する溶出液とサンプルを気密容器に入れて予め設定された条件で加熱攪拌して溶出処理を行う溶出装置を備えると共に、
前記溶出装置から送給された溶出液を光学測定セルに貯留させ、溶出液中の妨害物質にマスキングを施すマスキング剤、目的物質を発色させる発色剤及び目的物質を抽出する抽出用溶媒を前記光学測定セル内に所定量ずつ順次投入して目的物質を抽出させた後、光学測定セルの光測定部に所定波長の光を照射させ、その入射光と溶出液の透過光の強度比に基づいて目的物質の濃度測定を行う比色測定装置を備えたことを特徴とする微量化学物質の濃度測定装置。
【請求項２】
前記溶出装置は、気密容器内の溶出液を加熱攪拌するヒータ及び攪拌翼を備えると共に、気密容器内にエアを供給することにより、フィルタ及びオンオフバルブを介装したサイホン管を介して溶出液を光学測定セルに圧し出す加圧ポンプを備えた請求項１記載の微量化学物質の濃度測定装置。
【請求項３】
前記光学測定セルは、前記溶出液と各試薬を反応させる反応容器の底部に測定光を透過させる光測定部が延設され、前記反応容器に配される攪拌翼の回転により溶出液を循環させる循環流路が前記光測定部の下端側と前記反応容器に連通形成されて成る請求項１記載の濃度測定装置。
【請求項４】
前記比色測定装置は、電子天秤に載せられた前記光学測定セルの上方に、マスキング剤、発色剤、抽出用溶媒を個別に貯留した試薬容器が配され、夫々の試薬の投入量を制御するオンオフバルブが介装された送液管を介して各試薬をその水頭差により光学測定セル内に流下させるように成されると共に、光学測定セルの光測定部を挟んでその両側に比色測定用の発光素子及び受光素子が配された請求項１記載の微量化学物質の濃度測定装置。
【請求項５】
サンプルに含まれる微量化学物質の濃度測定装置において、
検出しようとする目的物質を溶出する溶出液とサンプルを気密容器に入れて予め設定された条件で加熱攪拌して溶出処理を行う溶出装置と、
前記溶出装置から送給された溶出液を光学測定セルに貯留させ、溶出液中の妨害物質にマスキングを施すマスキング剤、目的物質を発色させる発色剤及び目的物質を抽出する抽出用溶媒を前記光学測定セル内に所定量ずつ順次投入して目的物質を抽出させた後、光学測定セルの光測定部に所定波長の光を照射させ、その入射光と溶出液の透過光の強度比に基づいて目的物質の濃度測定を行う比色測定装置と、
これらをコントロールする制御装置を備え、
前記溶出装置は、気密容器がサンプルの加熱攪拌用のヒータと攪拌翼を備えると共に、気密容器内にエアを供給することにより、フィルタ及びオンオフバルブを介装したサイホン管を介してサンプルの溶出液を光学測定セルに圧し出す加圧ポンプを備え、
前記光学測定セルは、前記溶出液と各試薬を反応させる反応容器の底部に測定光を透過させる光測定部が延設され、前記反応容器に配される攪拌翼の回転により溶出液を循環させる循環流路が前記光測定部の下端側と前記反応容器に連通形成され、
前記比色測定装置は、電子天秤に載せられた前記光学測定セルの上方に、前記マスキング剤、発色剤、抽出用溶媒を個別に貯留した試薬容器が配され、夫々の試薬の投入量を制御するオンオフバルブが介装された送液管を介して各試薬をその水頭差により光学測定セル内に流下させるように成されると共に、光学測定セルの光測定部を挟んでその両側に比色測定用の発光素子及び受光素子が配されて成り、
前記制御装置は、溶出装置のヒータ、攪拌翼及び加圧ポンプをコントロールしてサンプルの溶出処理を行わせる溶出処理プログラムと、電子天秤の出力に応じて各オンオフバルブを順次開閉制御すると共に攪拌翼をコントロールして抽出処理を行わせる抽出処理プログラムと、前記受光素子の出力結果に基づいて比色測定を実行する比色測定プログラムを備えていることを特徴とする微量化学物質の濃度測定装置。
【請求項６】
サンプルに含まれる微量化学物質の濃度測定をする際に、そのサンプルを加熱攪拌して検出しようとする目的物質の溶出処理を行う溶出装置であって、
ドレンバルブを備えた排出口を最深部とする漏斗状に形成された気密容器にヒータ及び攪拌翼が設けられ、
溶出液の送液用サイホン管を所定深さにセットするサイホン管挿通孔と、気密容器内に溶出液圧出用エアを供給するエア配管をセットするエア配管挿通孔が前記気密容器を貫通して穿設されたことを特徴とする溶出装置。
【請求項７】
目的物質が溶出された溶出液を試薬と反応させて溶媒抽出すると共に、目的物質の濃度を比色測定する際に用いる光学測定セルであって、
溶出液と試薬を反応させる反応容器の底部に測定光を透過させる光測定部が延設され、前記反応容器に配される攪拌翼の回転により溶出液を循環させる循環流路が前記光測定部の下端側と前記反応容器に連通形成されたことを特徴とする光学測定セル。
【請求項８】
前記前記光測定部の下端側にドレン管を接続する廃液ポートが形成されてなる請求項７記載の光学測定セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプル内に含まれる微量化学物質の濃度測定装置に関し、特に焼却灰その他の固体廃棄物などに含まれる重金属の濃度を検出するのに好適である。
【背景技術】
【０００２】
ゴミ焼却場等で生じる焼却灰や煤塵その他の固体状廃棄物は、水銀、カドミウム、鉛、亜鉛、銅、クロム等の人体に有害な重金属元素が多量に含有されている場合があるため、埋立処理を行うときは、予め金属捕集剤（キレート剤）等により廃棄物中の金属を安定化させる金属固定化処理を行うことが義務付けられているため、そのような設備の整った中間処理施設で処理した後、最終処理となる埋立処理場へ移送している。
【０００３】
そして、埋立処理場では、環境庁告示第１３号に定める金属溶出試験により、固体状廃棄物からの金属溶出量の測定が行われ、その結果、溶出量が環境庁の定めた値以下であれば埋立処理が許可されるが、溶出量がその値より多い場合は、再度中間処理施設に戻されて金属固定化処理をやり直さなければならない。
【０００４】
中間処理施設において、同様の金属溶出試験を行い、予め固体状廃棄物からの金属溶出量を測定することができれば、上記のような問題を生じることはない。
しかしながら、環境庁告示第１３号試験は、固体状廃棄物の試料を常温の溶出液中で６時間振とうした後、溶出液中に溶出した金属量を原子吸光分析法等によって測定するように定めたものであり、金属溶出量の測定結果が出るまでに極めて長時間を要する。
このため、毎日膨大な量の固体状廃棄物の固定化処理を行わなければならない中間処理施設では適当な方法とはいえない。
また、測定には原子吸光分光器等の高価な精密分析機器が必要になることから、設備投資が嵩むという問題もある。
【０００５】
このため最近では、短時間で環境庁告示第１３号試験と同等の試験結果が得られる簡便な試験方法が提案されている。
これは、固体状廃棄物などのサンプルをイオン交換水などの溶出液中に添加した後、８０〜８５℃、１０〜１５分程度加熱攪拌した後、溶出液中の固型物を濾過分離し、濾液中に含有される金属濃度を比色法により行うものであり、測定までの全行程を含めても１〜２時間以内の測定が可能であり、高価な原子吸光分光器も必要としない。
【特許文献１】特開平１１−１４７０８２号公報
【０００６】
この方法により、例えば、焼却灰に含まれる鉛を検出しようとする場合は、１０ｇの飛灰を１００ｍｌのイオン交換水（ｐＨ６）に溶かし、８０℃の恒温槽で１０分攪拌した後、室温に成るまで氷冷し、これを濾過して５０ｃｃの検水を得る。
この検水に、５％水酸化ナトリウム溶液５ｍｌ、１０％クエン酸水素２アンモニウム５ｍｌ、１０％塩酸ヒドロキシルアミン１ｍｌを加えて振とうした後、さらに、１０％クエン酸１ｍｌなどのマスキング剤を加えて振とうし、検水に含まれる鉛以外の妨害物質をマスキングする。
そして、最後に、鉛を発色させるために０.０１％ＤＤＴＣ溶液５ｍｌを加えて振とうした後、クロロホルム５ｍｌを加えて振とうさせて溶媒抽出を行い、抽出された鉛に４３５ｎｍの光を照射させて吸光度を測定すれば、この吸光度より鉛の濃度を測定することができる。
【０００７】
しかしながら、これまでは一連の作業を人手に頼っているため、振とうするにしても振り方の強弱、振幅やその時間、各試薬投入のタイミングが、作業者ごとに異なり、均一な条件で反応させることができないため、これが人為的誤差となって検出精度にバラツキを生ずるという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明は、誰が試験しても人為的誤差を生ずることなく短時間で微量化学物質の濃度を正確に測定できるようにすることを技術的課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題を達成するため、請求項１の発明は、サンプルに含まれる微量化学物質の濃度測定装置において、検出しようとする目的物質を溶出する溶出液とサンプルを気密容器に入れて予め設定された条件で加熱攪拌して溶出処理を行う溶出装置を備えると共に、前記溶出装置から送給された溶出液を光学測定セルに貯留させ、溶出液中の妨害物質にマスキングを施すマスキング剤、目的物質を発色させる発色剤及び目的物質を抽出する抽出用溶媒を前記光学測定セル内に所定量ずつ順次投入して目的物質を抽出させた後、光学測定セルの光測定部に所定波長の光を照射させ、その入射光と溶出液の透過光の強度比に基づいて目的物質の濃度測定を行う比色測定装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、溶出装置の気密容器にサンプルと溶出液を入れてスイッチをオンすると、予め設定された温度及び時間で加熱攪拌され、検出しようとする目的物質の溶出処理が行われる。
溶出装置は請求項２に記載されているように、気密容器内にサンプルの加熱攪拌用のヒータと攪拌翼を備え、気密容器内にエアを供給することにより、フィルタ及びオンオフバルブを介装したサイホン管を介して溶出液を光学測定セルに圧し出す加圧ポンプを備えている。
これにより、ヒータ及び攪拌翼をコントロールすることにより同一条件で溶出処理を行うことができる。
また、溶出処理終了後、気密容器内にエアを供給し、サイホン管のオンオフバルブを開けば、気密容器から溶出液が押し出され比色測定装置の光学測定セルに供給される。
【００１１】
比色測定装置では、光学測定セル内に、マスキング剤、発色剤及び抽出用溶媒が所定量ずつ順次投入されて、マスキング剤で溶出液中の妨害物質がマスキングされ、発色剤で目的物質の発色処理が行なわれ、抽出用溶媒で目的物質が抽出される。
このとき、請求項４に記載されたように、各試薬容器を光学測定セルの上方に配し、送液管を介して各試薬を水頭差により光学測定セル内に流下させるようにすれば、夫々の試薬は重力で流下するので、オンオフバルブをコントロールするだけで各試薬を供給することができ、試薬送給用のポンプなど機械的な駆動源を一切必要としない。
また、光学測定セルを電子天秤上に載せておけば、計測された重さから流入した液量を知ることができるので、電子天秤の測定結果に応じて夫々のサイホン管や夫々の送液管に介装されたオンオフバルブを制御すれば必要量を正確に注入することができる。
【００１２】
さらに、請求項３に記載されたように、光学測定セルの反応容器に攪拌翼を設けると共に、反応容器の底部に測定光を透過させる光測定部を延設し、前記反応容器に貯留された溶出液を攪拌翼の回転により循環させる循環流路を光測定部の下端側と反応容器に連通して形成すれば、反応容器に試薬を投入しながら攪拌翼を回転させれば、検出液が光測定部を通って循環しながら攪拌されるので、反応容器及び光測定部の溶出液が澱むことなく均一な抽出液が得られる。
【００１３】
また、比色測定装置では、光学測定セルに所定波長の光を入射させてその入射光と溶出液を透過した透過光の強度比に基づいて比色法により目的物質の濃度測定が行われる。
そして、請求項４のように、比色測定を行う発光素子及び受光素子を光学測定セルの光測定部を挟んでその両側に配しておけば、光測定部内の検出液は均一に抽出処理されているので、測定誤差を生じない。
【００１４】
さらに、請求項５に示すように、制御装置に溶出処理プログラム、抽出処理プログラム及び比色測定プログラムを記憶させておき、溶出処理プログラムに従い溶出装置のヒータ、攪拌翼及び加圧ポンプをコントロールしてサンプルの溶出処理を行い、抽出処理プログラムに従い電子天秤の出力に応じて各オンオフバルブを順次開閉制御すると共に光学測定セル内の攪拌翼をコントロールして溶出液に含まれる目的物質の抽出処理を行った後、比色測定プログラムに従い受光素子の出力結果に基づいて比色測定を実行して濃度を測定すれば、サンプルを投入してスイッチを押すだけで濃度測定までの一連の操作を全自動で行うことができるので、作業者の熟練度による測定誤差を生ずることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本例では、人為的誤差を生ずることなく短時間で微量化学物質の濃度を正確に測定するという課題を、溶出処理、抽出処理、比色測定の一連の操作を自動化することにより実現した。
【００１６】
図１は本発明に係る微量化学物質の濃度測定装置を示す説明図、図２は溶出装置の拡大図、図３は光学測定セルを示す説明図、図４〜図７は処理手順を示すフローチャートである。
【００１７】
図１に示す微量化学物質の濃度測定装置１は、焼却灰などのサンプルに含まれる微量化学物質、特に鉛などの有害毒重金属物質の濃度を簡易迅速且つ正確に測定するためのものであって、サンプルから検出しようとする目的物質を溶出する溶出装置１０と、その溶出液を抽出して目的物質の濃度測定を行う比色測定装置２０と、これらをコントロールする制御装置３０からなる。
【００１８】
溶出装置１０は、鉛等の目的物質を溶出させようとする溶出液とサンプルを入れて溶出処理を行う略円筒状の気密容器１１と、溶出処理が終了した溶出液を圧し出す加圧ポンプ１２を備えている。
【００１９】
気密容器１１は、図２に示すように、円筒状の容器底部１１ａが開閉バルブ１３を備えた排出口１４を最深部とする漏斗状に形成され、その側面１１ｂにバンド状ヒータ１５が巻き付けられている。
また、気密容器１１内には、モータ１６により駆動される攪拌翼１７が浸漬配置され、その回転軸１７ａが気密容器１１の蓋１１ｃを貫通して設けられている。
【００２０】
さらに、蓋１１ｃには、前記加圧ポンプ１２から気密容器１１内に溶出液圧出用エアを送給するエア配管１８をセットするエア配管挿通孔１１ｄと、前記エア配管１８を介してエアが送給されたときに溶出液の上澄みを比色測定装置２０へ送り出すサイホン管１９を所定の深さにセットするサイホン管挿通孔１１ｅが穿設されている。
なお、このサイホン管１９には、溶出液に含まれる固形成分が比色測定装置に送給されないようにフィルタＦが介装されると共に、比色測定装置２０への供給量を制御するオンオフバルブＶ０が介装されている。
【００２１】
比色測定装置２０は、溶出装置１０から送給された溶出液を光学測定セル２１に貯留させ、マスキング剤、発色剤及び抽出用溶媒を前記光学測定セル内に所定量ずつ順次投入して目的物質を溶媒抽出させた後、光学測定セル２１の光測定部２２に所定波長の光を照射させ、その入射光と溶出液の透過光の強度比に基づいて目的物質の濃度測定を行う。
【００２２】
この光学測定セル２１は、図３に示すように、溶出液と各試薬を反応させる反応容器２３の底部に測定光を透過させる光測定部２２が延設され、前記反応容器２３内に浸漬配置される攪拌翼２４の回転により溶出液を循環させる循環流路２５が前記光測定部２２の下端側と前記反応容器２３に連通形成されると共に、光測定部２２の下端部に廃液管３１の接続ポート３２が形成されている。
【００２３】
比色測定装置２０は、電子天秤２６に載せられた光学測定セル２１の上方に、妨害物質をマスキングするマスキング剤、目的物質の発色剤、目的物質の抽出用溶媒や洗浄用水などを個別に貯留した試薬容器Ｂ１〜Ｂ７が配され、夫々の試薬の量を制御するオンオフバルブＶ１〜Ｖ７が介装された送液管Ｈ１〜Ｈ７を介して光学測定セル２１に接続され、各試薬容器Ｂ１〜Ｂ７から試薬・洗浄水をその水頭差により光学測定セル２１内に流下させるようになっている。
濃度を検出する場合、即ち目的物質が鉛である場合、妨害物質となる銅や鉄など鉛以外の金属をマスキングするマスキング剤として、５％水酸化ナトリウム溶液、１０％クエン酸水素２アンモニウム、１０％塩酸ヒドロキシルアミン、１０％クエン酸が用いられ、鉛の発色剤としては、０.０１％ＤＤＴＣ溶液が用いられ、抽出用溶媒としてはクロロホルムが用いられる。
【００２４】
また、光学測定セル２１の光測定部２２を挟んでその両側には比色測定用の光を照射する発光ダイオード等の発光素子２７と、その光測定部２２に貯留されている溶出液を透過した光を受光するフォトダイオード等の受光素子２８が対向して配されている。
なお、鉛を目的物質とする場合、鉛の吸収スペクトルは４３５ｎｍであるから、発光素子２７としては４３５ｎｍの波長を含んだ光を照射するもの、より好ましくは波長４３５ｎｍ単色光を出力するレーザダイオードが好ましく、受光素子２８としては４３５ｎｍに感度のピークを有するものが好ましい。
【００２５】
前記制御装置３０は、溶出装置１０のヒータ１５、攪拌翼１７及び加圧ポンプ１２をコントロールしてサンプルの溶出処理を行わせる溶出処理プログラムＰ１と、電子天秤２６の出力に応じて各オンオフバルブＶ０〜Ｖ７を順次開閉制御すると共に、比色測定装置２０の攪拌翼２４をコントロールして抽出処理を行わせる抽出処理プログラムＰ２と、前記受光素子２８の出力結果に基づいて比色測定を実行する比色測定プログラムＰ３を備えている。
【００２６】
図４は、目的物質である鉛を検出する場合の制御装置３０の処理手順を示し、気密容器１１にサンプルとなる焼却灰１０ｇと溶出液となるｐＨ６のイオン交換水１００ｍｌを入れ、スタートボタンを押すと、溶出処理プログラムＰ１−抽出処理プログラムＰ２−比色測定プログラムＰ３が順次実行されて、最終的に鉛濃度が測定される。
【００２７】
図５は溶出処理プログラムＰ１の処理手順を示し、ステップＳＴＰ１で攪拌翼１７を回転させると共にヒータ１５に通電して加熱攪拌を開始し、ステップＳＴＰ２によりヒータ温度を８０〜９０℃に維持した状態で１０分間経過したと判断されると、ステップＳＴＰ３でヒータ１５及びモータ１６をオフさせて溶出処理プログラムを終了する。
【００２８】
図６は抽出処理プログラムＰ２の処理手順を示し、溶出プログラム終了後ステップＳＴＰ１１で溶出液中の固形物が沈殿するまで所定時間（１５秒程度）放置した後、ステップＳＴＰ１２で加圧ポンプ１２をオンさせて気密容器１１内を陽圧にすると共に、ステップＳＴＰ１３でオンオフバルブＶ０を開くと溶出液がサイホン管１９を通り、比色測定装置２０の光学測定セル２１内に流入させ、ステップＳＴＰ１４で電子天秤２６により計量し、光学測定セル２１内に５０ｍｌ流入されたと判断されると、ステップＳＴＰ１５でオンオフバルブＶ０を閉じ、加圧ポンプ１２を停止する。
【００２９】
ステップＳＴＰ１６でオンオフバルブＶ１を開き試薬容器Ｂ１からマスキング剤である５％水酸化ナトリウム溶液を流下させ、ステップＳＴＰ１７で電子天秤２６により計量し、光学測定セル２１内に１ｍｌ流入したと判断されると、ステップＳＴＰ１８でオンオフバルブＶ１を閉じる。
そして、ステップＳＴＰ１９で攪拌翼２４を所定時間（１０秒程度）回転させ、５秒程度放置して水面が安定したところで、ＳＴＰ２０に移行する。
【００３０】
ステップＳＴＰ２０ではオンオフバルブＶ２を開き、試薬容器Ｂ２からマスキング剤である１０％クエン酸水素２アンモニウムを流下させ、ステップＳＴＰ２１で電子天秤２６により計量し、光学測定セル２１内に５ｍｌ流入したと判断されると、ステップＳＴＰ２２でオンオフバルブＶ２を閉じる。
そして、ステップＳＴＰ２３で攪拌翼２４を所定時間（１０秒程度）回転させ、５秒程度放置して水面が安定したところで、ＳＴＰ２４に移行する。
【００３１】
ステップＳＴＰ２４ではオンオフバルブＶ３を開き、試薬容器Ｂ３からマスキング剤である１０％塩酸ヒドロキシルアミンを流下させ、ステップＳＴＰ２５で電子天秤２６により計量し、光学測定セル２１内に５ｍｌ流入したと判断されると、ステップＳＴＰ２６でオンオフバルブＶ３を閉じる。
そして、ステップＳＴＰ２７で攪拌翼２４を所定時間（１０秒程度）回転させ、５秒程度放置して水面が安定したところで、ＳＴＰ２８に移行する。
【００３２】
ステップＳＴＰ２８ではオンオフバルブＶ４を開き、試薬容器Ｂ４からマスキング剤である１０％クエン酸溶液を流下させ、ステップＳＴＰ２９で電子天秤２６により計量し、光学測定セル２１内に１ｍｌ流入したと判断されると、ステップＳＴＰ３０でオンオフバルブＶ４を閉じる。
そして、ステップＳＴＰ３１で攪拌翼２４を所定時間（１０秒程度）回転させ、５秒程度放置して水面が安定したところで、ＳＴＰ３２に移行する。
【００３３】
ステップＳＴＰ３２ではオンオフバルブＶ５を開き、試薬容器Ｂ５から発色剤である０.０１％ＤＤＴＣ溶液を流下させ、ステップＳＴＰ２６で電子天秤３３により計量し、光学測定セル２１内に１ｍｌ流入したと判断されると、ステップＳＴＰ３４でオンオフバルブＶ５を閉じる。
そして、ステップＳＴＰ３５で攪拌翼２４を所定時間（１０秒程度）回転させ、５秒程度放置して水面が安定したところで、ＳＴＰ３６に移行する。
【００３４】
ステップＳＴＰ３６ではオンオフバルブＶ６を開き、試薬容器Ｂ６から抽出用溶媒であるクロロホルムを流下させ、ステップＳＴＰ３７で電子天秤２６により計量し、光学測定セル２１内に５ｍｌ流入したと判断されると、ステップＳＴＰ３８でオンオフバルブＶ５を閉じる。
そして、ステップＳＴＰ３９で攪拌翼２４を所定時間（１０秒程度）回転させ、５秒程度放置して水面が安定したところで、抽出処理プログラムＰ２を終了する。
【００３５】
図７は比色測定プログラムＰ３の処理手順を示し、ステップＳＴＰ４１で発光素子２７及び受光素子２８をオンさせ、ステップＳＴＰ４２で受光素子２８により透過光強度Ｉｔを測定して所定の記憶領域に保存し、ステップＳＴＰ４３で予め測定してあった入射光強度（Ｉ０）に基づきｌｏｇ（Ｉｔ／Ｉ０）を算出する。
そして、ステップＳＴＰ４４では、算出されたこの値と、あらかじめ設定された光強度比−鉛濃度対象テーブルに基づいて鉛濃度が求まる。
【００３６】
以上が本発明の一構成例であって、次にその作用について説明する。
焼却灰に含まれる鉛の含有量を測定しようとするときは、サンプルとなる焼却灰１０ｇと溶出液となるｐＨ６のイオン交換１００ｍｌを気密容器１１に入れ、スイッチ（図示せず）を押すと、気密容器１１の検出溶液がヒータ１５により８０〜９０℃に１０分間維持されて加熱されると共に、攪拌翼１７で攪拌されるので、サンプルに鉛が含まれている場合、その鉛が溶出される。
【００３７】
次いで、加圧ポンプ１２から気密容器１１にエアが供給され、オンオフバルブＶ０が開かれて、溶出液の上澄みが自動的にサイホン管１９を通って光学測定セル２１に送り込まれる。
サイホン管１９にはフィルタＦが介装されているので、溶出液と共に固体状のサンプルが送り出されても、このフィルタＦで捕捉されてしまい、光学測定セル２１に流入することはない。
【００３８】
光学測定セル２１に送給された溶出液には目的物質である鉛だけでなくその他の金属が妨害物質として溶出されているので、鉛だけを抽出するために、それ以外の妨害物質をマスキングする。
このとき、マスキング剤として、５％水酸化ナトリウム水溶液、１０％クエン酸水素２アンモニウム、１０％塩酸ヒドロキシルアミン、１０％クエン酸溶液がその水頭差により順次流下されると共に、流入量は電子天秤２６で計量されるので、必要量の試薬が正確に注入される。
【００３９】
次いで、鉛を発色させる０.０１％ＤＤＴＣ溶液（発色剤）を流下させて攪拌した後、抽出用溶媒であるクロロホルムを流下させると、鉛が溶媒抽出されることになる。
なお、試薬が注入されるたびに攪拌翼２４が回転して溶出液が攪拌され、光学測定セル２１の循環流路２５で連通された光測定部２２及び反応容器２３を循環するので、溶出液が光学測定セル２１内で澱むことなく、比較的細い光測定部２３の溶出液も均一に攪拌されることとなる。
【００４０】
そして、抽出処理が終了すると光測定部２２に、発光素子２７から光学測定セル２１に貯留されている溶出液に光が入射され、その透過光が受光素子２８に入射される。
発色剤で処理された鉛は、特定波長（４３５ｎｍ）の光を吸収するので、高濃度であれば光の吸収量が多くなるため光強度比が低く、低濃度であれば光の吸収量が少ないので光強度比は高い。
【００４１】
そして、このようにして鉛濃度を測定したところ、サンプルを投入してから３０分〜１時間程度で測定が完了した。
なお、上述の説明では鉛濃度を測定する場合について説明したが、本発明は比色法で検出しうる物質であれば、クロム、カドミウム、亜鉛、銅など任意の物質の濃度測定に適用し得る。
【００４２】
以上述べたように、本発明によれば、いつでも誰が操作しても、溶出処理、抽出処理、比色測定を全く同一の条件で、且つ迅速に行うことができるので、作業者の熟練度などに起因する人為的な測定誤差を生ずることがなく、目的物質の濃度を正確に測定することができるという優れた効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、ゴミ焼却場等で生じる焼却灰や煤塵その他の固体状廃棄物を金属固定化処理施設で処理したときに、埋立処理場へ送る前に、その場で処理状態が環境庁告示第１３号に定める金属溶出試験の条件に適合するか否かを極めて短時間で、正確且つ安価に確認するという用途に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る微量化学物質の濃度測定装置を示す説明図。
【図２】溶出装置の拡大図。
【図３】光学測定セルを示す説明図。
【図４】処理手順を示すフローチャート
【図５】処理手順を示すフローチャート
【図６】処理手順を示すフローチャート
【図７】処理手順を示すフローチャート
【符号の説明】
【００４５】
１      濃度測定装置
１０      溶出装置
２０      比色測定装置
３０      制御装置
１１      気密容器
１２      加圧ポンプ
１５      ヒータ
１７      攪拌翼
１８      エア配管
１９      サイホン管
Ｆ      フィルタ
Ｖ０〜Ｖ７  オンオフバルブ
２１      光学測定セル
２２      光測定部
２３      反応容器
２４      攪拌翼
２５      循環流路
２６      電子天秤
Ｂ１〜Ｂ７  試薬容器
Ｈ１〜Ｈ７  送液管
２７      発光素子
２８      受光素子
【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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