(57)【要約】【課題】オンライン自動分析を必要とする種々の装置に由来する液体試料を、精度よく長期間にわたって連続的に測定でき、しかもメンテナンスに要する労力を軽減できる工業的に有利な分析装置を提供する。【解決手段】液体試料を定量的に採取できるサンプリングバルブ、採取した液体試料をキャリアガスを用いて液体状態のままで圧送できる試料注入用配管、及び前記試料注入用配管が接続した液体試料気化室を有するガスクロマトグラフからなる、液体試料のオンライン自動分析装置を用いる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体試料をオンラインで分析する際に使用する、ガスクロマトグラフを利用した自動分析装置であって、液体試料を定量的に採取できるサンプリングバルブ、採取した液体試料をキャリアガスを用いて液体状態のままで圧送できる試料注入用配管、及び前記の試料注入用配管の先端部分が密閉用の蓋を通して内部で開口している液体試料気化室を有するガスクロマトグラフからなることを特徴とする、液体試料のオンライン自動分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体試料をオンラインで分析する際に使用する、ガスクロマトグラフを利用した自動分析装置に関する。詳しくは、化学反応装置、廃水処理装置、環境監視装置等から採取した液体試料を、精度よく長期間にわたって連続的に分析するためのガスクロマトグラフを利用した自動分析装置に関するものであって、さらに詳しくは、液体試料を定量的に採取できるサンプリングバルブ、採取した液体試料を窒素ガス等のキャリアガスを用いて液体状態のままで圧送でき、かつ試料注入用配管の先端部分がシリコンゴムや金属等でできた密閉用の蓋を貫通し内部で開口している試料気化室を有する、ガスクロマトグラフを利用した液体試料のオンライン自動分析装置に関する。
【０００２】
液体試料を、定量性よく長期間にわたってオンラインで分析する装置は、化学反応装置、廃水処理装置、環境監視装置等の連続運転を行う必要がある装置において、装置内にある化学物質の性状を正確に把握するうえでなくてはならないものである。
【背景技術】
【０００３】
従来、液体サンプルをオンラインで連続的に自動分析しようとする場合、一定容量のサンプル溝を有するサンプリングバルブ等で所定量の液体試料を採取し、サンプリ溝に直結した気化室で気化して、キャリアガスとともにガスクロマトグラフのカラムに運んで分析する方法が取られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この方法はサンプル溝に直結した気化室で液体試料を気化する構造となっているため、試料中に高沸点の化合物や沸点差の大きい物質が混在していた場合、完全に気化できない現象が生じ、正しい測定値が得られなかったり次の分析に影響を与えたりして、分析精度や再現性に悪影響を与えると言う問題点を有している。
【０００４】
また、この問題を避ける目的から、マイクロシリンジを用いて液体試料を採取し、繰り返し注入し分析する方法を用いた場合、注入口のゴム栓に穴が空き、注入口から検出部位までの密閉性が保てなくなるため、頻繁に注入口のゴム栓を交換する必要があるなどの問題点を有している。
【特許文献１】特開平５−７９５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、従来技術における上記した課題を解決し、オンライン分析を必要とする種々の装置に由来する液体試料を、精度よく長期間にわたって連続的に測定できるようにする分析装置を提供することにある。また、試料注入用のゴム栓を頻回にわたって交換するなどの煩雑な操作を必要としない、保守管理の容易な分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、オンラインで分析する必要性がある液体試料中に、高沸点化合物や沸点差の大きい物質が混在していても、完全に気化できないために、正しい測定値が得られなかったり次の分析に影響が出たりすることがなく、また保守管理も容易なオンライン分析装置について鋭意研究を重ねた。その結果、液体試料を定量的に採取する構造を有したサンプリングバルブ、採取した一定量の液体試料をキャリアガスで気化室まで圧送する試料注入用配管、及び該配管を経由して注入された液体試料を気化する試料気化室を有するガスクロマトグラフを用いることによって、マイクロシリンジを用いた場合と同様なフラッシング注入が可能となり、また、試料注入配管の先端出口部分を試料気化内に固定しておくことで、マイクロシリンジによる注入を繰り返した場合に起こる注入口ゴム栓に穴が空くような問題も解消できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、液体試料をオンラインで液体状態のままでサンプリングし、採取した液体試料をキャリアガスで押し出してガスクロマトグラフの試料気化室で直接気化して分析する、（１）に示す液体試料のオンライン自動分析装置に関するものである。
（１）液体試料をオンラインで分析する際に使用する、ガスクロマトグラフを利用した自動分析装置であって、液体試料を定量的に採取できるサンプリングバルブ、採取した液体試料をキャリアガスを用いて液体状態のままで圧送できる試料注入用配管、及び前記の試料注入用配管の先端部分が密閉用の蓋を通して内部で開口している液体試料気化室を有するガスクロマトグラフからなることを特徴とする、液体試料のオンライン自動分析装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の装置を用いることにより、高沸点化合物や沸点差の大きい物質を含むことがある液体試料を、マイクロシリンジを用いた場合と同様に、精度よく連続して分析することが可能となる。また、試料注入用配管の先端部分を試料気化室内に固定し留置できるようにしたことで、注入口ゴム栓を穴空きにより頻繁に交換する必要がなくなり、分析装置の停止回数を減らすことができ、ランニングコストも削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の液体試料用のオンライン自動分析装置を実施するための最良の形態を示す。本自動分析装置は、化学反応装置等の反応槽や蒸留塔に付設した反応液の外部循環ラインより、反応液の一部をバイパスさせ、計量管（設定容量０．１〜５μｌ）を有するサンプリングバルブ（１）を経由して外部循環ラインに戻す配管ラインを構築して使用する。通常、反応液の分析必要頻度に合わせて自動的にサンプリングが行われるようにサンプリングバルブの動作設定を行い、計量管を用いて一定量の液体試料をサンプリングしたうえ、窒素ガス等のキャリアガスで試料注入用配管（３）を通してガスクロマトグラフ（２）内の試料気化室（４）に押出し直接気化して分析する（図１参照）。
【００１０】
液体試料の注入用配管は、耐圧性を有する非腐食性の材質からなるもので、試料気化室の温度に耐えるものであれば何れでもよく、例えばステンレス製の内径０.１から３ｍｍ程度の配管が好適に用いられる。また、該注入用配管の先端部分は、試料気化室内に固定されるものなので、原則として注入口の蓋を通し一回セットすればよく、従って、マイクロシリンジで用いられる注射針と同じような尖った構造である必要は特にない。すなわち、液体試料の粘性等の特性に合わせて先端部分の適正化を図った、フラッシングや気化効率がよいものであればよい。注入された液体試料を気化する試料気化室は、例えば、気化室の周りに巻かれた発熱コイルと断熱材により加熱保温される構造からなっており、通常は１００〜３５０℃程度の温度で操作される。また、サンプリングバルブによるサンプリング頻度やサンプリング液量、圧送用のキャリアガスの種類や流速、溶剤等による流路配管の洗浄の有無、使用する分離カラムの種類や検出方法等は、使用条件を適宜決めたうえ、これらを制御する装置を用いて実施することができる。
【実施例】
【００１１】
以下、実施例及び比較例によって本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
実施例１
アクリル樹脂用のモノマー製造装置において、高沸点化合物が混在する液体試料をオンラインで測定するため、本発明のオンライン自動分析装置を使用した。
本発明の装置を使用してからは、次の試料に悪影響を与えるような現象は起きなくなり、オンラインによる自動分析を順調に継続することが可能となった。また、マイクロシリンジを用いて測定した場合において起こる、頻繁な注入口ゴム栓の交換が必要なくなったため、測定装置の休止と再立ち上げを行う頻度が低減し分析装置の保守管理に要する労力が大幅に軽減された。
【００１２】
比較例１
実施例１と同じアクリル樹脂用のモノマー製造装置において、従来の、あらかじめ液体試料をサンプリングバルブのサンプル溝に近接した気化室で気化した後、ガスクロマトグラフの検出部にガス状サンプルを注入する方法を使用し検討を行った。この方法を用いた場合、高沸点化合物の一部が気化できずにサンプル溝に残ったままとなり、次の試料を分析するときに溶出するなどして分析結果に悪影響を与え、精度の確保に支障を来たした。
【００１３】
比較例２
実施例１と同じアクリル樹脂用のモノマー製造装置から採取した液体試料を、マイクロシリンジを用いてガスクロマトグラフの検出部に注入する方法を使用し検討を行った。約１２０回注入操作を繰り返したところで、注入口ゴム栓にピンホール状の細孔が生じ気密性が保てなくなった。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のシステム
【符号の説明】
【００１５】
１：サンプリングバルブ
２：ガスクロマトグラフ
３：試料注入用配管
４：試料気化室
【図１】
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