(57)【要約】【課題】効率的に規制対象物質の部品への含有の有無とその濃度を測定して含有判定を行うことができるようにすることを目的とする。【解決手段】ガスクロマトグラフ分析装置を用いてあらかじめ定めた対象物質の被測定物中への含有を判定する方法であって、目標とする検出下限を確保できるカラムを使用し、分析対象物質の標準物質を測定することによって得たクロマトグラムから分析対象物質のピークの開始時間を導出し、被測定物を分析することにより得たクロマトグラム中にある分析対象物質のピーク開始時間近傍に開始時間があるピークを検出するとともに、検出した被測定物のピーク開始時間と分析対象物質のピーク開始時間とを比較することにより、被測定物中の分析対象物質の含有判定を行い、含有と判定した場合にはその含有濃度を算出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスクロマトグラフ分析装置を用いてあらかじめ定めた対象物質の被測定物中への含有を判定する方法であって、目標とする検出下限を確保できるカラムを使用し、分析対象物質の標準物質を測定することによって得たクロマトグラムから分析対象物質のピークの開始時間を導出し、被測定物を分析することにより得たクロマトグラム中にある分析対象物質のピーク開始時間近傍に開始時間があるピークを検出するとともに、検出した被測定物のピーク開始時間と分析対象物質のピーク開始時間とを比較することにより、被測定物中の分析対象物質の含有判定を行い、含有と判定した場合にはその含有濃度を算出することを特徴とするガスクロマトグラフィーにおける含有判定方法。
【請求項２】
前記ガスクロマトグラフ分析装置は、分析対象標準物質のピーク開始時間と、その近傍に開始時間がある被測定物から得たクロマトグラム上のピーク開始時間とを同時に表示させる手段を有することを特徴とする請求項１に記載のガスクロマトグラフィーにおける含有判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物中の対象物質の含有判定が容易なガスクロマトグラフィーに関するものであり、また、含有判定を容易に行える機能を有するガスクロマトグラフ分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガスクロマトグラフィーは、種々の物質が混ざり合った混合物をガス化し、その混合ガスを内壁に薄い膜を形成した管（カラム）中を通過させることにより、膜と各物質との相互作用により混合物がカラム中を進行するにつれて次第に物質単体に分離され、カラム末端に設置された検出器で順番に検出を行うことにより含有物を把握する分析手法である。
【０００３】
ガスクロマトグラフィーは様々な分野で活用されており、特に、環境意識の高まりとともに、工業製品中への有害物質の使用を規制及び調査する動きが活発化している中、部品に含まれる有害物質を調査する目的で、ガスクロマトグラフィーによる分析を実施することが頻繁になっている。
【０００４】
ガスクロマトグラフィーにおける物質の同定には、分析開始時間から検出器で検出されるまでの時間（保持時間）を使用し、あらかじめ対象標準物質を分析して分析対象物質の保持時間を把握しておき、その時間との比較で物質の同定を行う。分析カラムは、分析対象物質の分離性能を大きく左右する分析における心臓部とも言えるものであり、長さや内径、内面の膜厚・種類が異なる様々な種類のものが市販されている。分析者は、正確な結果を得るために正規分布に近い形状のピークを得ることを目標に分析対象物の種類や試料量に合致したカラムを選択するが、共存物質による影響やカラムの許容量を超える試料負荷などがあると、ピーク形状がいびつなものとなる。特に試料負荷が大きいものが共存すると、物質の同定に重要な保持時間が後ろへシフトする現象（リーディングという）が発生するため、正確な判定ができなくなることが多い。
【０００５】
特許文献１では、分析対象物質の標準物質のピーク開始時間近傍で検出されたピークの立ち上がり方を把握して、ピークを検出する検出器のゲインを変更し、濃度が小さいものと濃いものとが混在する場合であってもそれぞれに合致した検出器のゲインを確保して両者を正確に濃度検出する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１４８１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
工業製品に使用される膨大な部品に関してガスクロマトグラフィーによる分析を行う場合、被測定物中に含まれる分析対象物質の含有量、及び結果に影響を及ぼす共存物質の存在が未知である場合が多い。
【０００８】
ところで、分析対象物質の標準物質のピーク開始時間近傍で検出されたピークの立ち上がり方を把握して、ピークを検出する検出器のゲインを変更し、濃度が小さいものと濃いものとが混在する場合であってもそれぞれに合致した検出器のゲインを確保して濃度を検出する方法の場合、試料負荷がカラムの許容量を大幅に超える（リーディングが発生）場合には、検出器のゲインを最適値に設定しても、保持時間はカラムの性能により左右されるため、含有の判定基準である保持時間が長くなる方向へシフトし、保持時間による物質の同定ができなくなる。そのため、注入量をカラムの試料許容量まで減じた分析条件に変更して再度分析を行わなければならず、測定時間とサンプル準備のロスが発生する。さらに、注入量の調整には装置的な限界があるため、対象物質の含有量がカラムの試料負荷を大きく上回る場合は調整範囲を超えて試料が注入されることになる。その場合には、正確な同定を行うために試料許容量が大きなカラムに交換する必要が発生し、カラムを交換することによる半日以上の時間ロスが発生する。
【０００９】
その結果、工業製品構成部品に含まれる有害物質等の規制対象物質の測定効率が下がるという課題がある。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するものであり、効率的に規制対象物質の部品への含有の有無とその濃度を測定して含有判定を行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明者は様々な実験検討を行った結果、試料負荷量がカラム許容量を超えて注入された場合、検出ピークの保持時間は試料負荷量に応じて保持時間が長くなる方向へシフトするが、ピークの開始時間は試料負荷量の影響を受けず、分析条件やカラムが変わらない限り一定であることを見出した。
【００１２】
そこで、本発明は、目標とする検出下限を確保できるカラムを使用し、分析対象物質の標準物質を測定することによって得たクロマトグラムから分析対象物質のピークの開始時間を導出し、被測定物を分析することにより得たクロマトグラム中にある分析対象物質のピーク開始時間近傍に開始時間があるピークを検出するとともに、検出した被測定物のピーク開始時間と分析対象物質のピーク開始時間とを比較することにより、被測定物中の分析対象物質の含有判定を行い、含有と判定した場合にはその含有濃度を算出することを特徴とする。
【００１３】
また、分析対象標準物質のピーク開始時間とその近傍に開始時間がある被測定物から得たクロマトグラム上のピーク開始時間とを測定者が簡単に把握しやすくするために、ガスクロマトグラフ分析装置は、対象標準物質のピーク開始時間と、その近傍に存在するピークの開始時間とを同時に表示させる機能を有する装置を用いる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のガスクロマトグラフィーにおける含有判定方法によれば、分析カラムの許容負荷を超える試料が注入された場合であっても、分析条件を変更しての再測定やカラムの種類の変更を行うことなく、規制対象物質の部品への含有判定とその濃度測定を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態におけるガスクロマトグラフ分析装置の概略図
【図２】本発明の一実施の形態における被測定物への対象物質の含有判定方法を示すフローチャート
【図３】本発明の一実施の形態における分析対象標準物質のピーク開始時間を表す図
【図４】本発明の一実施の形態における被測定物のクロマトグラム上のピーク開始時間を表す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態によるガスクロマトグラフィーにおける含有判定方法について図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、本発明のガスクロマトグラフィーにおける含有判定方法を実施するためのガスクロマトグラフ分析装置の構成を示した概略図である。
【００１８】
図１において、試料導入部１は、分析を行う試料の個片及び標準物質を溶解した溶液を加熱して気化させる。次に気化させたガスがカラム２を通過する過程において分離され、カラム出口部に設けられた検出器３でピークを検出する。装置制御部４は、一連の分析動作をあらかじめ設定した条件になるように制御を行い、データ解析部５において、得られた結果からピーク面積等を算出する。また、制御状態やデータを見るための表示部６、分析条件の設定や結果表示形態の変更等を行うための入力部７を有する。
【００１９】
図２のフローチャートは、被測定物中へのあらかじめ定めた対象物質の含有判定を行うためのステップを示したものである。
【００２０】
本発明における対象物質の含有判定方法は、図２に示すように、分析対象物質の標準物質を測定することにより分析対象物質のピーク開始時間を把握するステップ（Ｓ１）と、被測定物をガスクロマトグラフにより分析することで得たクロマトグラム中の分析対象物質のピーク開始時間近傍に検出されるピーク開始時間を抽出するステップ（Ｓ２）と、ステップＳ２で抽出したピーク開始時間とステップＳ１で把握したピーク開始時間とを比較して結果判定を行う含有判定ステップ（Ｓ３）とを備える。
【００２１】
このようなステップにおいて、分析対象物質のピーク開始時間を把握するステップについて説明する。
【００２２】
含有判定を行いたい分析対象物質の濃度が既知の溶液もしくは固体（標準物質という）を用いてガスクロマトグラフ分析装置で測定を行い、標準物質のクロマトグラムのピークを取得する。
【００２３】
図３には、分析対象物質の標準物質のクロマトグラム中のピークの一例を示す。図３において、標準物質のピークの半値幅３６となる部分において、検出ピークの傾斜に対する接線を引き、その接線の延長線３４とベースライン３５との交点をピーク開始時間３２とする。また、ピークの最も高い位置の時間をそのピークの保持時間３３とする。ピークの保持時間３３は、使用している分析カラムの許容試料負荷量の範囲内のときは、一定であるが、許容試料負荷上限量を超えた場合、保持時間は試料負荷が増えるにつれて長くなる方向へシフトするが、ピーク開始時間３２は一定である。
【００２４】
次に、被測定物のクロマトグラム中の分析対象物質のピーク開始時間近傍に検出されるピーク開始時間を抽出する。
【００２５】
被測定物である部品をカップに入れて試料導入部１へ装填し、それを電熱線等を用いて加熱し、含有成分をガス化させる。加熱温度は分析対象物質の沸点と同等程度であればよい。分析対象物質をガス化させる方法としては、前述したように被測定物を固体状態で加熱する方法以外に、あらかじめ溶媒に完全に溶解させたものを試料導入部１へ注入しても構わない。被測定物のクロマトグラムにおいて、あらかじめ把握しておいた対象物質のピーク開始時間近傍において、開始点を持つピークを抽出する。ここで、近傍とは、分析条件により異なるが、おおよそ±０．２ｍｉｎでよい。
【００２６】
図４に分析対象物質を多量に含む被測定物を分析することにより得られたクロマトグラムの一例を示す。検出されたピークの半値幅４４となる部分において、検出ピークの傾斜に対する接線を引き、その接線の延長線４１とベースライン４２との交点をピーク開始時間４３とする。
【００２７】
次に、含有判定ステップを行う。
【００２８】
前記ステップにおいて求めた分析対象標準物質のピーク開始時間３２と実際の測定で得られたクロマトグラムにおいて分析対象標準物質のピーク開始時間近傍に開始点が検出されたピーク開始時間４３とを比較する。両者の時間が合致する場合には、対象物質を含有していると判断し、両者の時間が合致しない場合には、対象物質の含有はないと判断する。
【００２９】
以上のステップを踏むことにより、分析対象物質の被測定物への含有判定を再測定やカラムの交換をしなくても簡単に行うことができる。
【００３０】
以上のように本発明によれば、ガスクロマトグラフィーを用いてあらかじめ定めた対象物質の被測定物中への含有を判定する方法であって、目標とする検出下限を確保できるカラムを使用し、分析対象物質の標準物質を測定することによって得たクロマトグラムから分析対象物質のピークの開始時間を導出するステップと、被測定物を分析することにより得たクロマトグラム中にある分析対象物質のピーク開始時間近傍に開始時間があるピークを検出するステップと、検出した被測定物のピーク開始時間と分析対象物質のピーク開始時間とを比較するステップとを行うことにより、使用カラムの試料負荷許容量を超える場合であっても、注入する試料量を調整した再分析やカラム交換による時間ロスを無くすことができ、分析効率の大幅な向上が図れる。
【００３１】
また、分析対象標準物質のピーク開始時間とその近傍に開始時間がある被測定物から得たクロマトグラム上のピーク開始時間とをガスクロマトグラフ分析装置の表示部６に同時に表示させる手段を有することにより、含有判定作業において、画面を切り替えることを必要とせずに、対象標準物質のピーク開始時間と被測定物の測定で得られたクロマトグラム中のピーク開始時間とを測定者が簡単に比較することができるため、作業効率の向上が図れる。
【００３２】
また、クロマトグラフ分析装置の表示部６に保持時間を表示させる方法としては、対象標準物質のクロマトグラムと被測定物のクロマトグラムとをピーク開始時間を中心として重ねて表示させてもよいし、両ピーク開始時間のみを画面上に表示させても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように本発明によれば、工業製品等に使用される部品や部材中におけるガスクロマトグラフを用いた分析対象物質の含有判定及びその含有濃度測定に活用できる。
【符号の説明】
【００３４】
１  試料導入部
２  カラム
３  検出器
４  装置制御部
５  データ解析部
６  表示部
７  入力部
３２  ピーク開始時間
３３  検出ピークの保持時間
４３  ピーク開始時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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