(57)【要約】【課題】砒素を含む溶液の高分析精度、高信頼性の高周波誘導結合プラズマ発光分光分析方法を提供する。 【解決手段】砒素を含む溶液の高周波誘導結合プラズマ発光分光分析方法において、砒素の測定ばらつきを０．０２５ｍｇ／ｌ以下となる測光時間で、前記砒素を含む溶液の砒素濃度を測定することを特徴とする、組成分析方法である。この測定方法により、高精度、高信頼性の分析を可能となる。さらに高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置の測定試料を通液する測定試料導入部内をpHが6以上、8以下の液体を通液させることで、より高精度、高信頼性の分析が可能となる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
砒素を含む溶液の高周波誘導結合プラズマ発光分光分析方法において、砒素の測定ばらつきを０．０２５ｍｇ／ｌ以下となる測光時間で、前記砒素を含む溶液の砒素濃度を測定することを特徴とする、分析方法。
【請求項２】
砒素を含む溶液の高周波誘導結合プラズマ発光分光分析方法において、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置の測定試料を通液する測定試料導入部内をpHが6以上、8以下の液体を通液し、砒素の測定ばらつきを０．０２５ｍｇ／ｌ以下となる測光時間で、前記砒素を含む溶液の砒素濃度を測定することを特徴とする、分析方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
製品の中間製品の組成分析を行い、その分析結果を用いて、次工程の作成条件を選択し、最終製品の組成の調整、製品異常を検出していた。その中間製品の分析は、製造ラインの高速化に伴い、分析精度を低下させず、かつ分析期間の短い分析が求められている。
【０００２】
特許文献1には、試料条件、分析条件の変化をあらかじめ把握し、その情報を元に、高速液体クロマトグラフィーの分析条件を設定することによる測定値の安定化方法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１８５０４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、引用文献1の高速クロマトグラフィー法による分析条件を決めるためには、試料の組成を把握する必要があり、また、それぞれの試料により分析条件を算出するため分析時間に時間を要し、高精度で再現性の良い測定を行うことが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は鋭意研究を重ねた結果、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析方法（以下ICPという）において、高精度、高信頼性の分析を行うことができるという知見をえた。
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る砒素を含む溶液の高周波誘導結合プラズマ発光分光分析方法は、砒素の測定ばらつきを０．０２５ｍｇ／ｌ以下となる測光時間で、前記砒素を含む溶液の砒素濃度を測定することを特徴とする。
上記方法により、高精度・高信頼性の分析を行うことが可能となる。
【０００７】
また、上記砒素を含む溶液の高周波誘導結合プラズマ発光分光分析方法において、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置の測定試料を通液する測定試料導入部内をpHが6以上、8以下の液体を通液し、砒素の測定ばらつきを０．０２５ｍｇ／ｌ以下となる測光時間で、前記砒素を含む溶液の砒素濃度を測定することを特徴とする。
【０００８】
上記方法により、試料導入部内に残存した残留試料を効率的に除去することが可能となる、特に砒素（As）を効率的に除去することが可能となり、精度が高く、高信頼性の分析を可能とすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
砒素を含む溶液の分析精度を向上させ、高信頼性の分析が可能な高周波誘導結合プラズマ発光分光分析方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について説明する。図1にICPで分析を行う試料の作成手順フロー図を示す。まずビーカー内に分析試料が溶解した溶液50mlと、硝酸を1〜2ml添加して分析試料を完全に溶解させる。その後、溶液を過熱し、溶媒分を揮発させて濃縮する。その濃縮した溶液を室温まで冷却した後、50mlメスフラスコに移液し、純水を加えて50mlに定容し、分析試料とした。その測定試料は０．１〜１．０mg/Lの濃度の試料であると精度良く分析することが可能となり好ましい。
【００１１】
その分析試料を用いて、ＩＣＰにより分析を行う。分析試料を高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置の試料導入部に通液し、プラズマ発光させる。そのプラズマ化した測定試料が発光する光を一定時間測光し、１測光値とする。このとき、測光を行った時間を測光時間とする。この測光を数回行った後にその測光値の平均を１測定値とする。ここで、１測光時間を4秒以上、7秒以下とすることで、十分な光量を受光することが可能となり、かつ外乱のノイズを抑えられるため、測定バラツキが小さくなり好ましい。その測光回数は同一試料で3回以上測光を行い、その平均値を測定値とすることで、さらに測定バラツキを低減することができるため好ましい。また、測光回数が多いほどバラツキを低減させることができるが、測光回数が多くなると、測定値の算出等に時間がかかるため10回以下とすることが好ましい。
【００１２】
また、分析測定前、分析測定後に測定試料導入部中に、pHが6以上8以下で、金属元素を含有しない溶液を通液させることで測定試料導入部中に残留した試料を効率的に除去できるため好ましい。特に純水を使用することで、以降の測定に含まれるAs量を定量下限以下と小さくすることができ、好ましい。
その洗浄時間は20秒以上とする好ましい。洗浄時間が20秒以下では残留不純物の洗浄が不十分で、測定試料導入部中に残留した試料によりシグナルが発生してしまう。
【実施例】
【００１３】
（参考例）
純度７０％の濃硝酸を５０倍に薄めたブランク溶液を用いて、測光時間5秒、測光回数3回の測定値の平均を1測定とし、これを10測定行ってその時の標準偏差を算出し、その標準偏差を10倍して定量下限を算出した。その定量下限は、砒素（Ａｓ）、カドミウム（Ｃｄ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、鉛（Ｐｂ）、セレン（Ｓｅ）、亜鉛（Ｚｎ）の定量下限はそれぞれ０．０１８ｍｇ／Ｌ、０．０００４ｍｇ／Ｌ、０．０１１ｍｇ／Ｌ、０．００２ｍｇ／Ｌ、０．０１ｍｇ／Ｌ、０．０２５ｍｇ／Ｌ、０．００５ｍｇ／Ｌであった。
【００１４】
（実施例１）
分析試料100mgを溶解した分析溶液５０mlに、硝酸２mlを添加し、溶質を完全に溶解させる。その溶液を加熱して約３０mlに濃縮し、放熱冷却させた後、さらに純水を加えて総液量を５０mlとした。
その試料を用いて高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置で測定した。
本試料の測定条件として、測光時間を5秒、測光回数を３回、５回、１０回とした際の測定値のばらつきを図３に示す。測定ばらつきは、それぞれの回数測定を行い、その時の標準偏差を算出し、その標準偏差を３倍して算出した。Ａｓ、Ｃｄ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｚｎの測定ばらつきはそれぞれ、測光回数３回で０．００６ｍｇ／ｌ、０．００５ｍｇ／ｌ、０．００６ｍｇ／ｌ、０．００９ｍｇ／ｌ、０．００９ｍｇ／ｌ、０．００６ｍｇ／ｌ、測光回数５回で０．０１４ｍｇ／ｌ、０．００９ｍｇ／ｌ、０．００６ｍｇ／ｌ、０．００９ｍｇ／ｌ、０．０２２ｍｇ／ｌ、０．００９ｍｇ／ｌ、測光回数１０回で０．００７ｍｇ／ｌ、０．００４ｍｇ／ｌ、０．００５ｍｇ／ｌ、０．００７ｍｇ／ｌ、０．００８ｍｇ／ｌ、０．００５ｍｇ／ｌであった。
【００１５】
（比較例１）
実施例１と同様の試料を、測光時間を３秒、測光回数を３回、５回、１０回とした際の高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置で測定した測定値のばらつきを図２に示す。測定ばらつきは実施例１と同様の方法で算出した。Ａｓ、Ｃｄ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｚｎの測定ばらつきはそれぞれ、測光回数３回で０．０１８ｍｇ／ｌ、０．０１４ｍｇ／ｌ、０．０１２ｍｇ／ｌ、０．００９ｍｇ／ｌ、０．０２７ｍｇ／ｌ、０．０１２ｍｇ／ｌ、測光回数５回で０．０４４ｍｇ／ｌ、０．０３２ｍｇ／ｌ、０．０２７ｍｇ／ｌ、０．０４５ｍｇ／ｌ、０．０４４ｍｇ／ｌ、０．０３３ｍｇ／ｌ、測光回数１０回で０．０２７ｍｇ／ｌ、０．０２４ｍｇ／ｌ、０．０２３ｍｇ／ｌ、０．０２６ｍｇ／ｌ、０．０３５ｍｇ／ｌ、０．０２４ｍｇ／ｌであった。
【００１６】
（比較例２）
実施例1と同様の試料を、測光時間を１０秒とし、測光回数を３回とした際の測定値のばらつきを測定した結果を図２に示す。測定ばらつきは実施例１と同様の方法で算出した。Ａｓ、Ｃｄ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｚｎの測定ばらつきはそれぞれ、測光回数３回で０．０２４ｍｇ／ｌ、０．０１８ｍｇ／ｌ、０．０２１ｍｇ／ｌ、０．０２１ｍｇ／ｌ、０．０２８ｍｇ／ｌ、０．０２２ｍｇ／ｌであった。
【００１７】
図２より、比較例１の３秒測光、比較例２の１０秒測光における測定のばらつきに対し、実施例１の5秒測光においては、測定ばらつきの小さい高信頼性の測定となっている。特に3回測光10回測光は測定バラツキが0.01mg以下となり、さらに信頼性の高い分析が可能であることが分かる。
【００１８】
（実施例２）
実施例１の測定後に純度70％の濃硝酸を50倍に薄めたブランク溶液（pH≒0.5）を高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置の測定試料導入部内に通液させて、装置内の残留物の洗浄を行った。そのブランク溶液での通液中に測光時間5秒で測光を行い、装置内の残留不純物の確認を行った。その測光した結果を図3に示す。図より、硝酸を用いた洗浄液では90秒洗浄した後Ｃｄ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｚｎの元素は定量下限値以下となり、装置内から洗浄除去されていることが分かるが、Ａｓは90秒後においても定量下限値以上の値を示し、完全に除去できていないことがわかる。
【００１９】
（実施例３）
実施例２において、装置内の残留不純物の多かった、Asを1mg/L含む標準溶液の分析後、純度70％の濃硝酸を約16倍に希釈した硝酸溶液（pH≒0）、50倍に薄めた硝酸溶液(pH≒0.5）、純水(pH＝8）を用いて30秒間洗浄した後、測光時間5秒で測定を行った。その測定結果を図４に示す。図より、16倍に希釈した硝酸溶液では0.04mg/L、50倍に薄めた硝酸溶液では、0.03mg/Lと定量下限値以上の高い値を示したのに対し、純水で洗浄した際に洗浄液中のAs濃度を定量下限値である0.018mg/L以下の濃度に低減させることができ、信頼性の高い分析が可能となり、洗浄にかかる時間も短縮されるため分析に要する時間も短縮させることが出来た。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例におけるICPの測定試料作成手順である
【図２】実施例１、比較例１、比較例２における、測光条件による測定元素のばらつきを示すグラフである。(sec)は秒をあらわす。
【図３】ブランク溶液洗浄における残留不純物の経時変化を表すグラフである。(sec)は秒をあらわす。
【図４】実施例３における、洗浄液による装置内の残留不純物濃度を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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