(57)【要約】【課題】酸又はアルカリ溶液中の揮発性有機化合物について、その酸成分やアルカリ成分に影響されることなく、高感度に検出することを可能にする揮発性有機化合物の捕集装置、分析装置、及びその分析装置を用いた分析方法を提供する。【解決手段】キャリアーガスを供給するキャリアーガス供給部２１と、揮発性有機化合物を含む酸又はアルカリ溶液からなる試料を供給する試料供給部２２と、試料を保持してその試料に含まれる揮発性有機化合物を揮発させる試料揮発部２３と、揮発した揮発性有機化合物を捕集する捕集部２４とからなる捕集装置２０と、捕集した揮発性有機化合物を加熱脱着してクロマトグラフ分析するガスクロマトグラフ質量分析装置３０とを備える分析装置１０を用いる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアーガスを供給するキャリアーガス供給部と、
揮発性有機化合物を含む酸又はアルカリ溶液からなる試料を供給する試料供給部と、
上記試料供給部から供給される試料を保持して、該試料に含まれる揮発性有機化合物を、供給されたキャリアーガスによって揮発させる試料揮発部と、
上記揮発性有機化合物を吸着させる吸着剤が充填され、上記試料揮発部にて揮発した揮発性有機化合物を捕集する捕集部とを備え、
上記捕集部を加熱脱着ガスクロマトグラフ質量分析装置に装着することが可能となる捕集装置。
【請求項２】
上記キャリアーガスは不活性ガスである請求項１記載の捕集装置。
【請求項３】
キャリアーガスを供給するキャリアーガス供給部と、
揮発性有機化合物を含む酸又はアルカリ溶液からなる試料を供給する試料供給部と、
上記試料供給部から供給される試料を保持して、該試料に含まれる揮発性有機化合物を、供給されたキャリアーガスによって揮発させる試料揮発部と、
上記揮発性有機化合物を吸着させる吸着剤が充填され、上記試料揮発部にて揮発した揮発性有機化合物を捕集する捕集部とを備える捕集装置と、
上記捕集装置にて捕集した揮発性有機化合物を加熱脱着し、該揮発性有機化合物のガスクロマトグラフ質量分析を行うガスクロマトグラフ質量分析装置と
を有する分析装置。
【請求項４】
上記請求項３に記載の分析装置を用いた分析方法であって、
上記試料供給部により揮発性有機化合物を含む酸又はアルカリ溶液からなる試料を上記試料揮発部に供給する試料供給工程と、
上記試料が供給された試料揮発部に対して上記キャリアーガス供給部からキャリアーガスを通風させ、該試料揮発部にて上記揮発性有機化合物を揮発させる試料揮発工程と、
揮発させた揮発性有機化合物を上記捕集部にて捕集する捕集工程と、
捕集した揮発性有機化合物を加熱脱着し、該揮発性有機化合物を上記ガスクロマトグラフ質量分析装置によりガスクロマトグラフ質量分析を行う分析工程と
を有する分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸又はアルカリ溶液中に含まれる揮発性有機化合物を高感度に検出することを可能にする揮発性有機化合物の捕集装置、分析装置、及びその分析装置を用いた分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製錬分野では、鉱石中の金属を酸等で溶解したのち、溶媒抽出法によって分離回収するケースがある。抽出溶媒には、水溶液とほとんど混ざらない揮発性の低極性溶媒を使用しており、金属イオン回収後の抽出溶媒については、酸洗浄やアルカリ洗浄を行って再利用している。
【０００３】
一方、酸洗浄やアルカリ洗浄に用いる洗浄液については、中和処理等の排水処理を行うが、溶媒由来の成分がその洗浄液中に僅かに溶解しており、これが排水中の化学的酸素供給量源（ＣＯＤ源）になることがある。したがって、溶液中の溶媒成分を除去する必要があり、それを効率的に除去するためには、その洗浄液中に溶解した溶媒成分を検出して定性分析することが重要である。
【０００４】
これまで、水溶液中の揮発成性有機化合物の検出法としては、用水・排水中の揮発性有機化合物の試験方法がＪＩＳ Ｋ０１２５−１９９５（非特許文献１）に記載されている。また、非特許文献２に、水溶液中の揮発汚染物質の分析例が記載されている。しかしながら、酸やアルカリ溶液中の揮発性有機化合物の分析方法については、未だ規格として確立されたものはない。
【０００５】
例えば、非特許文献１に記載の用水・排水中の揮発性有機化合物の試験方法では、ヘッドスペース−ガスクロマトグラフ質量分析法が採用されている。この方法は、試料溶液を密閉容器内に採取して、４０℃程度に加温して発生する揮発性有機化合物を密閉容器の気相に分離し、この気相をガスタイトシリンジに採取することによってガスクロマトグラフ質量分析装置に導入する方法である。この方法は、河川や工場排水中の揮発性有機化合物の分析に有効な方法である。
【０００６】
また、非特許文献２に記載の固相マイクロ抽出−ガスクロマトグラフ質量分析法は、吸着剤がコーティングされているファイバーを試料溶液に浸漬させて攪拌しながら、その溶液中の揮発性有機化合物をファイバーに濃縮させて、ガスクロマトグラフ質量分析装置に導入する方法である。この方法も、非特許文献１の方法と同様に、河川や工場排水中の揮発性有機化合物の分析に有効な方法である。
【０００７】
しかしながら、上述した方法を酸性やアルカリ性の溶液中の揮発性有機化合物分析に適用しても、溶液中の目的成分が検出されないことがある。その理由としては、通常、溶液中の揮発性有機化合物の濃度は、全有機炭素濃度で＜５０ｍｇ／ｌと微量であり、例えば非特許文献１の方法では、ガスタイトシリンジで１ｍｌ程度に採取して測定する必要があるため、採取した化合物が大気で希釈されてしまい検出されないからである。また、揮発性の酸として塩酸溶液を用いた場合、塩化水素ガスと一緒にガスクロマトグラフ質量分析装置内に導入されるため、装置内の分離カラムやイオン源を腐食してしまうといった問題がある。
【０００８】
一方、非特許文献２の方法では、ファイバーが酸やアルカリ成分で腐食してしまい、目的成分の吸着能力が著しく低下して、結果的には、その化合物を検出することが困難になる。また、試料溶液を中和処理したとしても、中和熱で揮発性有機化合物が揮散してしまう問題や、中和処理時に過剰量の酸又は塩基を添加する必要があるため、試料溶液自体を希釈してしまい、いずれの方法においても目的の化合物が検出されない場合がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＪＩＳ Ｋ０１２５−１９９５
【特許文献２】シグマアルドリッチジャパン（株）スペルコ事業部 固相マイクロ抽出応用例集第１版
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、酸又はアルカリ溶液中の揮発性有機化合物について、その酸成分やアルカリ成分に影響されることなく、高感度に検出することを可能にする揮発性有機化合物の捕集装置、分析装置、及び分析方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本件発明者は、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、揮発性有機化合物を含む酸又はアルカリ溶液からなる試料について、揮発性有機化合物を揮発させて酸溶液又はアルカリ溶液と分離し、揮発性有機化合物のみを吸着剤に捕集させる捕集装置を用いることによって、試料中の揮発性有機化合物を、酸成分やアルカリ成分に影響されることなく高感度に検出できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１２】
すなわち、本発明に係る捕集装置は、キャリアーガスを供給するキャリアーガス供給部と、揮発性有機化合物を含む酸又はアルカリ溶液からなる試料を供給する試料供給部と、上記試料供給部から供給される試料を保持して、該試料に含まれる揮発性有機化合物を、供給されたキャリアーガスによって揮発させる試料揮発部と、上記揮発性有機化合物を吸着させる吸着剤が充填され、上記試料揮発部にて揮発した揮発性有機化合物を捕集する捕集部とを備え、上記捕集部を加熱脱着ガスクロマトグラフ質量分析装置に装着することが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係る分析装置は、キャリアーガスを供給するキャリアーガス供給部と、揮発性有機化合物を含む酸又はアルカリ溶液からなる試料を供給する試料供給部と、上記試料供給部から供給される試料を保持して、該試料に含まれる揮発性有機化合物を、供給されたキャリアーガスによって揮発させる試料揮発部と、上記揮発性有機化合物を吸着させる吸着剤が充填され、上記試料揮発部にて揮発した揮発性有機化合物を捕集する捕集部とを備える捕集装置と、上記捕集装置にて捕集した揮発性有機化合物を加熱脱着し、該揮発性有機化合物のガスクロマトグラフ質量分析を行うガスクロマトグラフ質量分析装置とを有する。
【００１４】
また、本発明に係る分析方法は、上述の分析装置を用いた分析方法であって、上記試料供給部により揮発性有機化合物を含む酸又はアルカリ溶液からなる試料を上記試料揮発部に供給する試料供給工程と、上記試料が供給された試料揮発部に対して上記キャリアーガス供給部からキャリアーガスを通風させ、該試料揮発部にて上記揮発性有機化合物を揮発させる試料揮発工程と、揮発させた揮発性有機化合物を上記捕集部にて捕集する捕集工程と、捕集した揮発性有機化合物を加熱脱着し、該揮発性有機化合物を上記ガスクロマトグラフ質量分析装置によりガスクロマトグラフ質量分析を行う分析工程とを有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、検出すべき揮発性有機化合物を含有する酸溶液やアルカリ溶液の酸成分やアルカリ成分に影響されることなく、その揮発性有機化合物を高感度に検出することができる。このような本発明によれば、製錬分野や分析機関等の溶媒抽出工程で排出される酸やアルカリ水相中の微量揮発性有機化合物の分析に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】分析装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】捕集装置の具体的な構成の一例を示す概略構成図である。
【図３】分析方法の一例を示す工程図である。
【図４】実施例１における測定にて得られた試料１についてクロマトグラムである。
【図５】実施例１における測定にて得られた試料２についてクロマトグラムである。
【図６】比較例１における測定にて得られた試料１についてクロマトグラムである。
【図７】比較例２における測定にて得られた試料１についてクロマトグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る分析装置、及びその分析装置を用いた分析方法の具体的な実施形態（以下、「本実施の形態」という。）について、図面を参照しながら以下の順序で詳細に説明する。
１．分析装置
１−１．捕集装置
１―２．ガスクロマトグラフ質量分析装置
２．分析方法
３．実施例
【００１８】
≪１．分析装置≫
本実施の形態に係る分析装置は、酸又はアルカリ溶液中に含まれる揮発性有機化合物の分析に用いられ、その酸溶液やアルカリ溶液に影響されることなく、またその揮発性有機化合物の含有量が微量であっても、高感度に揮発性有機化合物の質量分析等を可能にするものである。具体的に、図１の構成ブロック図に示すように、本実施の形態に係る分析装置１０は、捕集装置２０と、ガスクロマトグラフ質量分析装置３０とからなる。
【００１９】
＜１−１．捕集装置＞
捕集装置２０は、図２の構成図に示すように、キャリアーガスを供給するキャリアーガス供給部２１と、試料を供給する試料供給部２２と、供給される試料を保持して、その試料中の揮発性有機化合物を揮発させる試料揮発部２３と、揮発した揮発性有機化合物を捕集する捕集部２４とを備える。
【００２０】
キャリアーガス供給部２１は、後述する試料供給部２２から供給される試料中の揮発性有機化合物を試料揮発部２３にて揮発させ、その揮発した揮発性有機化合物を捕集部２４にキャリアーするキャリアーガスを供給する。
【００２１】
キャリアーガス供給部２１が供給するキャリアーガスとしては、例えばヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、窒素（Ｎ２）等の不活性ガスを用いることができる。
【００２２】
キャリアーガス供給部２１が供給するキャリアーガスの供給流量や供給時間については、特に限定されず、後述の試料供給部２２から供給される試料の量や試料揮発部２３の大きさ（径）等に応じて設定することができる。例えば、試料の量として１０〜２０μｌ、試料揮発部の内径が５ｍｍ程度の場合には、供給流量としては２０〜４０ｍｌ／ｍｉｎとすることができ、供給時間としては１〜５分程度とすることができる。キャリアーガスの供給流量が多過ぎると、揮発性有機物が揮発するほかに酸性又はアルカリ性の溶媒がミストとなって捕集部に侵入して捕集部を傷めたり、測定結果に影響を及ぼす可能性がるため好ましくない。一方で、キャリアーガスの供給流量が少な過ぎると、揮発性有機物の揮発に時間を要するために、作業効率が落ちる。なお、キャリアーガスの供給時間は、試料揮発部２３中の試料の量を確認しながら適宜調整することが好ましい。例えば、その試料の量に応じて、試料の液体状態が固体状態になるまで、あるいは液体状態で体積の減少が収束するまでとすることができる。
【００２３】
試料供給部２２は、分析対象となる揮発性有機化合物を含む酸又はアルカリ溶液からなる試料を試料揮発部２３に供給する。この試料供給部２２は、例えばマイクロシリンジ等で構成されており、所定量の試料５０を液滴５０Ａの状態で試料揮発部２３に供給することが可能となっている。試料供給部２２により採取し試料揮発部２３に供給する試料量（供給量）としては、特に限定されないが、１０〜２０μｌ程度とすることができる。
【００２４】
試料供給部２２が供給する試料は、上述のように、例えばトルエン、キシレン、ベンゼン、ホルムアルデヒド、プロパン、ブタン、塩化メチル等の揮発性有機化合物を含む酸又はアルカリ溶液である。酸溶液としては、例えば硫酸溶液や塩酸溶液等が挙げられ、アルカリ溶液としては、水酸化ナトリウム溶液等が挙げられる。
【００２５】
試料揮発部２３は、キャリアーガス供給部２１と後述する捕集部２４とを連結する連結部材であり、例えば長さ１００ｍｍ、内径５ｍｍのチューブ状の部材からなっている。また、試料揮発部２３は、試料供給部２２から供給された試料を取り込み、試料揮発部２３内で保持する。また、試料供給部２３には、キャリアーガス供給部２１から供給されたキャリアーガスが通風される。このような試料揮発部２３では、保持した試料中の揮発性有機化合物をキャリアーガスの通風を介して揮発させ、試料中の酸溶液やアルカリ溶液と分離させる。
【００２６】
より具体的に説明すると、試料揮発部２３では、試料供給部２２から試料が供給されると、その試料が、キャリアーガス供給部２１から供給されたキャリアーガスに接触する。すると、そのキャリアーガスの通風によって、試料中に含まれる揮発性有機化合物が揮発するようになる。揮発した揮発性有機化合物は、そのキャリアーガスによって後述する捕集部２４に移行される。一方で、揮発性有機化合物が揮発した試料中のアルカリ溶液や酸性溶液は、その試料揮発部２３内で固化して残留するか、液体の状態で残留することになる。
【００２７】
このように、試料揮発部２３では、供給された試料を保持してキャリアーガスを通風させることによって、検出分析すべき揮発性有機化合物のみを分離させ、後述する捕集部２４にて捕集させるようにしている。
【００２８】
試料揮発部２３を構成する部材としては、特に限定されないが、試料供給部２２からの試料供給が容易で、自在に変形させることができるチューブ等の部材を用いることが好ましい。このようなチューブ等の部材であることにより、その試料揮発部２３に対してマイクロシリンジ等からなる試料供給部２２の針を穿刺することでき、効率的に試料を取り込むことができる。
【００２９】
また、そのチューブ等からなる部材の材質としては、試料の酸溶液やアルカリ溶液の液性に対して腐食やブリードを生じないものであることが好ましい。例えば、テフロン（登録商標）やシリコーン、塩化ビニル等の材料からなるチューブを用いることができる。その中でも、特に腐食やブリードが生じにくいテフロン製とすることが好ましい。
【００３０】
捕集部２４は、例えばガラス製の捕集管から構成されており、分析対象となる揮発性有機化合物を吸着させることが可能な吸着剤２４Ａが充填されている。捕集部２４は、試料揮発部２３にて揮発して送られてきた揮発性有機化合物を、その吸着剤２４Ａに吸着させて捕集する。
【００３１】
上述したように、試料揮発部２３においては検出分析すべき揮発性有機化合物のみが試料から分離されるようになっているので、この捕集部２４では、その揮発性有機化合物のみを効果的に捕集することができる。
【００３２】
捕集部２４に充填する吸着剤２４Ａとしては、上述のように分析対象となる揮発有機化合物に対して吸着能を有するものであれば特に限定されるものではない。具体的には、活性炭やシリカゲル、ＴＥＮＡＸ吸着剤等を用いることができる。その中でも、特にＴＥＮＡＸ吸着剤を用いることが好ましい。
【００３３】
活性炭は、炭素数が多い高分子からなる有機化合物、例えば炭素数４以上の高分子からなる有機化合物の場合には吸着性能が低下する可能性があり、またシリカゲルは、非極性物質に対する吸着性能が低下する可能性がある。これに対して、ＴＥＮＡＸ吸着剤は、活性炭やシリカゲルに見られる吸着性能の低下は見られない。このことから、ＴＥＮＡＸ吸着剤を用いることにより、例えば分子中の炭素数や極性の有無が未知である揮発性有機化合物である場合においても、効果的に吸着させることができ、精度高く分析することができるという点で特に好ましい。
【００３４】
捕集部２４は、例えば加熱脱着式のガスクロマトグラフ質量分析装置３０に装着可能となっており、後述するガスクロマトグラフ質量分析装置３０の加熱脱着部３１に装着され、捕集した揮発性有機化合物が加熱脱着される。
【００３５】
なお、捕集装置２０には、捕集部２４側に、キャリアーガス供給部２１から供給されるキャリアーガスを吸引するポンプ等を設けて、キャリアーガスの流れを調整可能なようにしてもよい。
【００３６】
以上のように、上述した構成からなる捕集装置２０によれば、試料揮発部２３にて試料中の揮発性有機化合物のみを揮発させて分離し、キャリアーガスによって捕集部２４に捕集させるようにしているので、後述するガスクロマトグラフ質量分析装置３０には、分析対象となる揮発性有機化合物のみを供給することができ、酸性溶液やアルカリ性溶液が移行することを抑制することができる。
【００３７】
これにより、揮発性有機化合物がそれら溶液によって希釈されることがなくなるため、試料中の含有量が微量であったとしても、高感度に分析することができる。また、試料中の揮発性有機化合物のみが捕集部２４にて捕集され、酸溶液やアルカリ溶液が捕集部２４に移行されないことから、それら溶液によって捕集部２４に充填した吸着剤２４Ａが腐食等されることを防止することもできる。
【００３８】
＜１―２．ガスクロマトグラフ分析装置＞
ガスクロマトグラフ質量分析装置３０は、上述した捕集装置２０にて捕集した揮発性有機化合物に対する定量分析や定性分析等を行う。具体的に、ガスクロマトグラフ質量分析装置３０は、加熱脱着部３１と、ガスクロマトグラフ質量分析部３２とからなる。
【００３９】
加熱脱着部３１は、捕集装置２０の捕集部２４を装着させることが可能となっており、捕集部２４の吸着剤２４Ａを急速加熱することで捕集した揮発性有機化合物を脱着して分離し、後述するガスクロマトグラフ質量分析部３２に導入する。加熱脱着部３１では、図示しないが、急速加熱により脱着分離させた揮発性有機化合物を冷却する冷却部を備え、捕集した成分を濃縮することが可能となっている。このように、加熱脱着部３１は、ガスクロマトグラフ質量分析部３２におけるガス分析の前処理装置となる。
【００４０】
この加熱脱着部３１としては、捕集部２４にて捕集した揮発性有機化合物を加熱脱着できるものであれば特に限定されず、周知の装置を用いることができる。例えば、パーキンエルマ社製ＴｕｒｂｏＭａｔｒｉｘや、島津製作所製の加熱脱着システムＴＤ−２０等を適用することができる。
【００４１】
ガスクロマトグラフ質量分析部３２は、加熱脱着部３１に連結され、捕集した揮発性有機化合物の同定、定量分析、定性分析等を行う。また、ガスクロマトグラフ質量分析部３２は、加熱脱着部３１と一体化されたものであってもよい。
【００４２】
このガスクロマトグラフ質量分析部３２としては、加熱脱着部３１と接続可能なものであって、捕集した揮発性有機化合物を適切に定量、定性分析等できるものであれば特に限定されず、周知の装置を用いることができる。例えば、パーキンエルマ社製Ｃｌａｒｕｓ６００ＧＣ／ＭＳや、島津製作所製のＱＰ５０００等を適用することができる。
【００４３】
≪２．分析方法≫
次に、上述した分析装置１０を用いた分析方法について説明する。本実施の形態に係る分析方法は、上述したように、揮発性有機化合物を含む酸又はアルカリ溶液を分析試料とするものであり、その酸溶液又はアルカリ溶液に影響を受けることなく、揮発性有機化合物を高感度に検出し分析することを可能にする。
【００４４】
試料となる揮発性有機化合物を含んだ酸又はアルカリ溶液としては、各種産業における製造工程中の液や排液であって、微量の揮発性有機化合物を含む酸やアルカリ溶液（水相）等を用いることができる。本実施の形態に係る分析方法は、このように酸溶液やアルカリ溶液に含まれる微量の揮発性有機化合物の分析に好適に用いることができる。また、中性領域の試料、例えば通常の環境水や中和処理した試料溶液中に微量に含まれる揮発性有機化合物の検出分析においても有効に利用することができる。
【００４５】
具体的に、本実施の形態に係る分析方法は、図３の工程図に示すように、捕集装置２０における試料供給部２２により試料を試料揮発部２３に供給する試料供給工程Ｓ１と、試料が供給された試料揮発部２３にキャリアーガス供給部２１からキャリアーガスを通風させ、その試料中の揮発性有機化合物を揮発させる試料揮発工程Ｓ２と、揮発させた揮発性有機化合物を捕集部２４にて捕集する捕集工程Ｓ３と、そして、ガスクロマトグラフ質量分析装置３０において、捕集した揮発性有機化合物を加熱脱着してガスクロマトグラフ質量分析を行う分析工程Ｓ４を有する。
【００４６】
（試料供給工程）
試料供給工程Ｓ１では、捕集装置２０を構成する試料供給部２２にて採取し収容した、揮発性有機化合物を含む酸又はアルカリ溶液からなる試料を、試料揮発部２３に所定量供給する。具体的には、例えば、マイクロシリンジからなる試料供給部２２により試料１０μｌを採取し、テフロン製チューブからなる試料揮発部２３に針を穿刺して、試料を液滴の状態で供給する。
【００４７】
（試料揮発工程）
試料揮発工程Ｓ２では、試料揮発部２３内に試料を保持させた状態で、キャリアーガス供給部２１から、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガスを３０ｍｌ／ｍｉｎの流量で３分間程度、試料揮発部２３内を通風させ、保持された試料中の揮発性有機化合物を揮発させる。
【００４８】
この試料揮発工程Ｓ２により、揮発性有機化合物のみを、その酸又はアルカリ溶液から分離させることができる。なお、キャリアーガスの通風後は、例えば酸又はアルカリ溶液が固化した粉状体が残留物として試料揮発部２３内に残留した状態となる。
【００４９】
（捕集工程）
捕集工程Ｓ３では、試料揮発部２３にて揮発させた揮発性有機化合物を捕集部２４にて捕集する。上述のように、捕集部２４には、揮発性有機化合物を吸着させることが可能な吸着剤２４Ａが充填されており、揮発してキャリアーガスによって移送された揮発性有機化合物をその吸着剤２４Ａにて捕集する。
【００５０】
上述したように、試料揮発工程Ｓ２において分析対象となる揮発性有機化合物が酸又はアルカリ溶液と分離した状態とされていることから、捕集工程Ｓ３では、揮発性有機化合物のみを的確に捕集することができる。また、酸又はアルカリ溶液によって、吸着剤２４Ａが腐食されたりすることを防止することができる。
【００５１】
（分析工程）
分析工程Ｓ４では、捕集装置２０にて捕集した揮発性有機化合物を加熱脱着し、ガスクロマトグラフ質量分析部３２にて分析する。上述のように、捕集装置２０を構成する捕集部２４は、ガスクロマトグラフ質量分析装置３０を構成する加熱脱着部３１に装着可能となっており、捕集部２４の吸着剤２４Ａに吸着させた揮発性有機化合物を急速加熱することによって脱着して分離させる。そして、分離させた揮発性有機化合物を、例えばガスクロマトグラフ質量分析装置等からなるガスクロマトグラフ質量分析部３２にて分析する。
【００５２】
以上のように、本実施の形態に係る分析方法では、揮発性有機化合物を含む酸又はアルカリ溶液からなる試料を捕集装置２０の試料揮発部２３に供給した後、その試料揮発部２３において、試料中の揮発性有機化合物のみを揮発させて分離させるようにしている。そして、分離した揮発性有機化合物をクロマトグラフ質量分析装置３０にて分析するようにしているので、試料を構成する酸又はアルカリ溶液がクロマトグラフ質量分析装置３０に移行されることを防止し、その溶液成分の影響を受けることなく、揮発性有機化合物の分析を行うことができる。
【００５３】
このような分析方法によれば、例えば製錬分野や分析機関等の溶媒抽出処理で排出される酸やアルカリ溶液（水相）中の微量揮発性有機化合物の分析に好適に用いることができる。そして、その酸又はアルカリ溶液によって揮発性有機化合物が希釈されることがないため、高感度に揮発性有機化合物を分析することができる。また、このように希釈されることないことから、試料中の揮発性有機化合物の含有量が極微量であっても、効果的に分析を行うことができる。
【００５４】
さらに、酸又はアルカリ溶液が、捕集装置２０を構成する捕集部２４やガスクロマトグラフ質量分析装置３０に移行しないことから、これらの溶液によって吸着剤２４Ａや各種装置等が腐食して劣化することを防止することができ、効率的かつ効果的に揮発性有機化合物の分析を行うことが可能となる。
【実施例】
【００５５】
以下に本発明の実施例を説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。  
【００５６】
［実施例１］
上述の図１、図２に示した、捕集装置２０とガスクロマトグラフ質量分析装置３０とを備える分析装置１０を用いて、下記表１に示す試料１及び試料２に含まれる揮発性有機化合物の質量分析を行った。なお、質量分析には、ガスクロマトグラフ質量分析装置を用いた。
【００５７】
【表１】
2013195280.tif 000003
【００５８】
揮発性有機化合物の分析にあたり、捕集装置２０内での揮発性有機化合物の捕集条件として、試料供給部２２により上記試料１及び試料２の各試料をそれぞれ１０μｌずつ採取して試料揮発部２３に供給した。また、キャリアーガス供給部２１によりキャリアーガスとしてのＨｅガスを３０ｍｌ／ｍｉｎの流量で３分間供給した。また、捕集部２４には、揮発性有機化合物を捕集させるための吸着剤であるＴＥＮＡＸ吸着剤を充填させた。
【００５９】
また、捕集した揮発性有機化合物の加熱脱着−ガスクロマトグラフ質量分析は、下記表２に示す測定条件で行った。
【００６０】
【表２】
2013195280.tif 000004
【００６１】
図４及び図５に、測定によって得られた各試料のクロマトグラムを示す。なお、図４が試料１についてのクロマトグラムであり、図５が試料２についてのクロマトグラムである。
【００６２】
図４及び図５に示されるように、いずれの試料からも溶媒由来の揮発性有機化合物である芳香族化合物が高感度に検出されていることが分かる。また、全有機炭素濃度が１５ｍｇ／ｌと非常に微量である試料２であっても、感度良く検出できることが分かる。このように、本発明に係る分析装置及びその分析装置を用いた分析方法では、酸溶液やアルカリ溶液に含まれる極微量に揮発性有機化合物であっても、それら溶液の影響を受けることなく、高感度に検出できることが分かった。
【００６３】
［比較例１］
比較例１として、下記表３に示す条件のヘッドスペース−ガスクロマトグラフ質量分析法を用いて、上記試料１に含まれる揮発性有機化合物の質量分析を行った。
【００６４】
【表３】
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【００６５】
図６に、ヘッドスペース−ガスクロマトグラフ質量分析法による測定で得られたクロマトグラムを示す。
【００６６】
図６に示されるように、試料中の溶媒由来の揮発性有機化合物である芳香族化合物が検出されていないことが分かる。このことは、ヘッドスペース−ガスクロマトグラフ質量分析法が、シリンジによって揮発した揮発性有機化合物を吸引して分析する方法であるため、その吸引時に余分なガス成分までもが一緒に吸引されて、分析対象である揮発性有機化合物がその余分なガス成分によって希釈されてしまったためと考えられる。
【００６７】
［比較例２］
比較例２として、下記表４に示す条件の固相マイクロ抽出−ガスクロマトグラフ質量分析法を用いて、上記試料１に含まれる揮発性有機化合物の質量分析を行った。
【００６８】
【表４】
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【００６９】
図７に、固相マイクロ抽出−ガスクロマトグラフ質量分析法による測定で得られたクロマトグラムを示す。
【００７０】
図７に示されるように、試料中の溶媒由来の揮発性有機化合物である芳香族化合物が検出されていないことが分かる。このことは、固相マイクロ抽出用のファイバーが、試料中の酸溶液やアルカリ溶液によって腐食され、分析対象とする揮発性有機化合物を効果的に抽出することができなかったためと考えられる。
【符号の説明】
【００７１】
１０  分析装置、２０  捕集装置、２１  キャリアーガス供給部、２２  試料供給部、２３  試料揮発部、２４  捕集部、２４Ａ  吸着剤、３０  ガスクロマトグラフ質量分析装置、３１  加熱脱着部、３２  ガスクロマトグラフ質量分析部、５０  試料、５０Ａ  試料液滴
【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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