(57)【要約】【課題】亜硝酸イオンによるジアゾ化反応を利用し、検査水の全窒素を簡単な操作で高濃度の領域まで定量できるようにする。【解決手段】検査水の全窒素の定量方法は、検査水に含まれる窒素化合物を酸化分解により硝酸イオンへ変換した後にさらに還元して亜硝酸イオンへ変換するための工程１と、工程１を経た検査水に対し、亜硝酸イオンとの反応によりジアゾニウム塩を生成可能なジアゾ化試薬を添加し、酸性下において反応させる工程２と、工程２を経た検査水について、ジアゾ化試薬による着色の吸光度または生成したジアゾニウム塩による着色の吸光度を測定することで亜硝酸イオン濃度を測定する工程３とを含んでいる。ジアゾ化試薬として、ケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物群および３−アミノ−２−シクロヘキセン−１−オン骨格含有化合物群からなる群から選ばれた化合物を用いる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒素化合物を含む可能性のある検査水の全窒素を定量するための方法であって、
前記窒素化合物を酸化分解により硝酸イオンへ変換した後にさらに還元して亜硝酸イオンへ変換するための工程１と、
工程１を経た前記検査水に対し、亜硝酸イオンとの反応によりジアゾニウム塩を生成可能なジアゾ化試薬を添加し、酸性下において反応させる工程２と、
工程２を経た前記検査水について、前記ジアゾ化試薬による着色の吸光度および生成した前記ジアゾニウム塩による着色の吸光度のうちの少なくとも一つの吸光度を測定することで亜硝酸イオン濃度を測定する工程３とを含み、
前記ジアゾ化試薬として、ケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物群および３−アミノ−２−シクロヘキセン−１−オン骨格含有化合物群からなる群から選ばれた化合物を用いる、
全窒素の定量方法。
【請求項２】
工程１は、前記検査水へペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩を添加し、アルカリ性下において９０℃から前記検査水の沸騰温度までの温度で加熱する工程１Ａと、工程１Ａを経た前記検査水へ塩化バナジウム（III）を添加し、酸性下において加熱する工程１Ｂとを含む、請求項１に記載の全窒素の定量方法。
【請求項３】
工程３の前に、工程２を経た前記検査水のｐＨが７より大きくなるよう調整する工程をさらに含み、かつ、工程３において前記ジアゾ化試薬による着色の吸光度を測定する、請求項１または２に記載の全窒素の定量方法。
【請求項４】
前記芳香族第一級アミン化合物群は、オルト位若しくはパラ位にケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物からなる第１群と、メタ位にケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物からなる第２群とからなる、請求項１または２に記載の全窒素の定量方法。
【請求項５】
前記第１群が１−アミノアントラキノン、２−ニトロアニリン、４−ニトロアニリン−２−スルホン酸ナトリウム、ｐ−ニトロアニリン、２−アミノ−３−ヒドロキシアントラキノンおよび１−アミノ−４−ブロモアントラキノン−２−スルホン酸ナトリウムからなり、前記第２群が３’−アミノアセトフェノンおよび３−アミノベンゾフェノンからなる、請求項４に記載の全窒素の定量方法。
【請求項６】
前記３−アミノ−２−シクロヘキセン−１−オン骨格含有化合物群が３−アミノ−２−シクロヘキセン−１−オンおよび２−アミノ−３−クロロ−１，４−ナフトキノンからなる、請求項１または２に記載の全窒素の定量方法。
【請求項７】
工程２において前記ジアゾ化試薬を前記第１群から選択し、かつ、工程３において前記ジアゾ化試薬による着色の吸光度を測定する、請求項４または５に記載の全窒素の定量方法。
【請求項８】
工程２において、前記ジアゾ化試薬とともに、前記検査水に対してアルコール系化合物並びに次亜りん酸およびその塩からなる化合物群から選択された少なくとも１種の化合物をさらに添加する、請求項７に記載の全窒素の定量方法。
【請求項９】
工程２において前記ジアゾ化試薬を前記第２群から選択し、かつ、工程３において前記ジアゾ化試薬による着色の吸光度を測定する、請求項４または５に記載の全窒素の定量方法。
【請求項１０】
工程２において前記ジアゾ化試薬を前記３−アミノ−２−シクロヘキセン−１−オン骨格含有化合物群から選択し、かつ、工程３において前記ジアゾ化試薬による着色の吸光度を測定する、請求項６に記載の全窒素の定量方法。
【請求項１１】
工程３の前に、工程２を経た前記検査水のｐＨが７より大きくなるよう調整する工程をさらに含む、請求項７から１０のいずれかに記載の全窒素の定量方法。
【請求項１２】
工程２において前記ジアゾ化試薬を前記第２群から選択し、かつ、工程３において前記ジアゾニウム塩による着色の吸光度を測定する、請求項４または５に記載の全窒素の定量方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全窒素の定量方法、特に、窒素化合物を含む可能性のある検査水の全窒素を定量するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒素は海洋水、湖沼水、河川水および地下水等の富栄養化に関わる原因物質の一つであることから、工場排水等での排出規制が設けられており、工場排水等は、環境への排出前に生態系の栄養源となるイオン状態の窒素（例えば、硝酸イオンや亜硝酸イオン）の定量が求められる。しかし、工場排水等は、イオン状態で窒素を含むだけではなく、各種の窒素化合物として窒素を含むのが一般的であり、この窒素化合物は環境への排出後に自然分解されることでイオン状態の窒素を発生する。このため、工場排水等は、窒素化合物から生成し得るイオン状態の窒素を含めた窒素の総量、いわゆる全窒素の定量が求められることが多い。
【０００３】
工場排水等の検査水に含まれる全窒素の定量の一形態では、検査水に含まれる窒素化合物を酸化分解により硝酸イオンへ変換した後にさらに還元して亜硝酸イオンへ変換する前処理をし、この前処理後の検査水に含まれる亜硝酸イオンを定量する。そして、亜硝酸イオンの定量結果を換算して全窒素濃度を求める。
【０００４】
検査水に含まれる亜硝酸イオンの定量方法として、亜硝酸イオンによるジアゾ化反応を利用した方法が知られており、そのような方法の公的なものとして日本工業規格（ＪＩＳ）において規定されたナフチルエチレンジアミン吸光光度法が知られている（非特許文献１）。この定量方法（以下、ＪＩＳ法という。）は、検査水に含まれる亜硝酸イオンが酸性下でスルファニルアミドと反応して生成するジアゾニウム塩をナフチルエチレンジアミンとカップリング反応させ、それにより生成するアゾ化合物による検査水の着色（発色）を吸光光度法により測定することで亜硝酸イオンを定量するものである。
【０００５】
しかし、ＪＩＳ法は、生成するアゾ化合物による検査水の着色が非常に鋭敏であって着色強度（モル吸光係数）が高まり過ぎることから、検査水における高濃度の亜硝酸イオンの正確な定量が困難であり、亜硝酸イオン濃度の測定可能範囲が０．０６〜０．６ｍｇ［ＮＯ２−］／Ｌに制限されている。この範囲の亜硝酸イオン濃度は全窒素に換算すると０．０２〜０．２ｍｇ［Ｎ］／Ｌ程度の微量範囲であることから、ＪＩＳ法は、全窒素の定量に適用するのが困難である。
【０００６】
特許文献１には、ＪＩＳ法に替わる亜硝酸イオンの定量方法として、ポルフィン核にアミノ基を有するポルフィリン化合物を検査水へ添加し、当該ポルフィリン化合物と亜硝酸イオンとの反応により生成するジアゾ基を有するポルフィリン化合物の吸光度または励起時の蛍光強度を測定する方法が記載されている。この方法は、ポルフィリン化合物のソーレ吸収帯がジアゾ基の生成により減少することを利用したもので、必要な反応はポルフィリン化合物と亜硝酸イオンとの反応だけであるから、ジアゾニウム塩の生成反応とカップリング反応との二段階の反応が必要なＪＩＳ法に比べて簡単な操作で亜硝酸イオンを定量可能である。しかし、この定量方法は、特許文献１の記載（特に、段落００２３）によると亜硝酸イオン濃度の測定可能範囲が０〜０．０１８ｍｇ［ＮＯ２−］／Ｌ程度であり、この範囲の亜硝酸イオン濃度は全窒素に換算すると０〜０．００６ｍｇ［Ｎ］／Ｌ程度の微量範囲でしかないことから、ＪＩＳ法と同じく全窒素の定量に適用するのが困難である。しかも、この定量方法は、特許文献１の記載（特に、段落００２３および図４）によると、ジアゾ基を有するポルフィリン化合物を生成させるために、検査水に含まれる亜硝酸イオンの２倍モル当量以上の多量のポルフィリン化合物を用いる必要があるため、不経済であり、定量の自動化装置を実現する上で装置の小型化を図るのが困難である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】日本工業規格  ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２、工場排水試験方法（２００８）  ４３．１．１
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−８９７８１号公報（特許請求の範囲、段落００１２、００１６および００２３並びに図４等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、亜硝酸イオンによるジアゾ化反応を利用し、検査水の全窒素を簡単な操作で高濃度の領域まで定量できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、窒素化合物を含む可能性のある検査水の全窒素を定量するための方法に関するものであり、この定量方法は、窒素化合物を酸化分解により硝酸イオンへ変換した後にさらに還元して亜硝酸イオンへ変換するための工程１と、工程１を経た検査水に対し、亜硝酸イオンとの反応によりジアゾニウム塩を生成可能なジアゾ化試薬を添加し、酸性下において反応させる工程２と、工程２を経た検査水について、ジアゾ化試薬による着色の吸光度および生成したジアゾニウム塩による着色の吸光度のうちの少なくとも一つの吸光度を測定することで亜硝酸イオン濃度を測定する工程３とを含んでいる。この定量方法では、ジアゾ化試薬として、ケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物群および３−アミノ−２−シクロヘキセン−１−オン骨格含有化合物群からなる群から選ばれた化合物を用いる。
【００１１】
この定量方法の工程１は、例えば、検査水へペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩を添加し、アルカリ性下において９０℃から検査水の沸騰温度までの温度で加熱する工程１Ａと、工程１Ａを経た検査水へ塩化バナジウム（III）を添加し、酸性下において加熱する工程１Ｂとを含む。
【００１２】
本発明の定量方法は、工程３の前に、工程２を経た検査水のｐＨが７より大きくなるよう調整する工程をさらに含み、かつ、工程３においてジアゾ化試薬による着色の吸光度を測定するのが好ましい。
【００１３】
本発明においてジアゾ化試薬として用いられる芳香族第一級アミン化合物群は、例えば、オルト位若しくはパラ位にケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物からなる第１群と、メタ位にケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物からなる第２群とからなる。第１群の一例は、１−アミノアントラキノン、２−ニトロアニリン、４−ニトロアニリン−２−スルホン酸ナトリウム、ｐ−ニトロアニリン、２−アミノ−３−ヒドロキシアントラキノンおよび１−アミノ−４−ブロモアントラキノン−２−スルホン酸ナトリウムからなり、第２群の一例は、３’−アミノアセトフェノンおよび３−アミノベンゾフェノンからなる。
【００１４】
本発明においてジアゾ化試薬として用いられる３−アミノ−２−シクロヘキセン−１−オン骨格含有化合物群は、例えば、３−アミノ−２−シクロヘキセン−１−オンおよび２−アミノ−３−クロロ−１，４−ナフトキノンからなる。
【００１５】
本発明の定量方法の一形態では、工程２においてジアゾ化試薬を上述の第１群から選択し、かつ、工程３においてジアゾ化試薬による着色の吸光度を測定する。この場合、工程２において、ジアゾ化試薬とともに、検査水に対してアルコール系化合物並びに次亜りん酸およびその塩からなる化合物群から選択された少なくとも１種の化合物をさらに添加するのが好ましい。
【００１６】
本発明の定量方法の他の一形態では、工程２においてジアゾ化試薬を上述の第２群から選択し、かつ、工程３においてジアゾ化試薬による着色の吸光度を測定する。
【００１７】
本発明の定量方法のさらに他の一形態では、工程２においてジアゾ化試薬を３−アミノ−２−シクロヘキセン−１−オン骨格含有化合物群から選択し、かつ、工程３においてジアゾ化試薬による着色の吸光度を測定する。
【００１８】
工程３においてジアゾ化試薬による着色の吸光度を測定する上記各形態の定量方法においては、通常、工程２を経た検査水のｐＨが７より大きくなるよう調整する工程をさらに含むのが特に好ましい。
【００１９】
本発明の定量方法のさらに他の一形態では、工程２においてジアゾ化試薬を上述の第２群から選択し、かつ、工程３においてジアゾニウム塩による着色の吸光度を測定する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る全窒素の定量方法は、上述の工程を含むものであるため、亜硝酸イオンによるジアゾ化反応を利用したものでありながら、検査水の全窒素を簡単に高濃度の領域まで定量することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実験例１Ａで測定した吸光スペクトルの結果を示す図。
【図２】実験例１Ａで作成した検量線を示す図。
【図３】実験例１Ｂで測定した吸光スペクトルの結果を示す図。
【図４】実験例１Ｂで作成した検量線を示す図。
【図５】実験例１Ｃで測定した吸光スペクトルの結果を示す図。
【図６】実験例１Ｃで作成した検量線を示す図。
【図７】実験例１Ｄで測定した吸光スペクトルの結果を示す図。
【図８】実験例１Ｄで作成した検量線を示す図。
【図９】実験例１Ｅで作成した検量線を示す図。
【図１０】実験例１Ｆで作成した検量線を示す図。
【図１１】実験例１Ｇで作成した検量線を示す図。
【図１２】実験例１Ｈで作成した検量線を示す図。
【図１３】実験例１Ｉで作成した検量線を示す図。
【図１４】実験例１Ｊで作成した検量線を示す図。
【図１５】実験例１Ｋで作成した検量線を示す図。
【図１６】実験例１Ｌで作成した検量線を示す図。
【図１７】実験例１Ｍで測定した吸光スペクトルの結果を示す図。
【図１８】実験例１Ｍで作成した検量線を示す図。
【図１９】実験例１Ｎで測定した吸光スペクトルの結果を示す図。
【図２０】実験例１Ｎで作成した検量線を示す図。
【図２１】実験例１Ｏで作成した検量線を示す図。
【図２２】実験例１Ｐで作成した検量線を示す図。
【図２３】実験例１Ｑで作成した検量線を示す図。
【図２４】実験例１Ｒで作成した検量線を示す図。
【図２５】実験例１Ｓで測定した吸光スペクトルの結果を示す図。
【図２６】実験例１Ｓで作成した検量線を示す図。
【図２７】実験例１Ｔで測定した吸光スペクトルの結果を示す図。
【図２８】実験例１Ｔで作成した検量線を示す図。
【図２９】実験例１Ｕで測定した吸光スペクトルの結果を示す図。
【図３０】実験例１Ｕで作成した検量線を示す図。
【図３１】実験例１Ｖで測定した吸光スペクトルの結果を示す図。
【図３２】実験例１Ｖで作成した検量線を示す図。
【図３３】比較例１で作成した検量線を示す図。
【図３４】実験例２Ａで測定した吸光スペクトルの結果を示す図。
【図３５】実験例２Ｂで測定した吸光スペクトルの結果を示す図。
【図３６】実験例２Ｃで測定した吸光スペクトルの結果を示す図。
【図３７】実験例２Ｄで測定した吸光スペクトルの結果を示す図。
【図３８】実験例３Ａで測定した吸光スペクトルの結果を示す図。
【図３９】実験例３Ｂで測定した吸光スペクトルの結果を示す図。
【図４０】実験例３Ｃで測定した吸光スペクトルの結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の方法により全窒素を定量可能な検査水は、特に限定されるものではないが、通常は工場排水や生活排水等の窒素の排出規制が設けられている排水の他、海洋水、湖沼水、河川水および地下水等の天然水であり、窒素化合物を含む可能性のあるものである。但し、本発明の定量方法は、窒素化合物を含まない検査水に対して適用することも可能である。
【００２３】
検査水の全窒素を定量する際には、先ず、所定量の検査水を採取し、この検査水に含まれる窒素化合物を構成する窒素元素を亜硝酸イオンへ変換するための前処理をする（工程１）。
【００２４】
この前処理では、通常、検査水に含まれる窒素化合物を酸化分解することで窒素化合物を構成する窒素元素を硝酸イオンに変換（工程１Ａ）した後、この硝酸イオンをさらに還元することで亜硝酸イオンに変換（工程１Ｂ）するのが好ましい。
【００２５】
工程１Ａでは、通常、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩を用い、アルカリ性下において窒素化合物を酸化分解する。ここで、検査水に当初から含まれる亜硝酸イオンは、この工程において併せて酸化され、一度硝酸イオンへ変換される。また、検査水に当初から含まれる硝酸イオンは、この工程においてそのまま硝酸イオンとして維持される。
【００２６】
ペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩を用いた酸化分解方法は、例えば、日本工業規格  ＪＩＳ  Ｋ０１０２  「工場排水試験方法（２００８）」の４５．２に挙げられた「紫外吸光光度法」において、窒素化合物を硝酸イオンへ変換するための方法として記載されており、この記載に従って実行することができる。但し、この「紫外吸光光度法」による方法は、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩を添加した検査水をアルカリ性下において１２０℃で３０分間加熱することから、その操作において高圧蒸気滅菌器やオートクレーブのような耐圧反応器を用いる必要がある。このため、「紫外吸光光度法」による方法は、本発明の定量方法の自動化を想定したとき、自動化装置の複雑化を招くことになることから支障がある。
【００２７】
そこで、本発明の定量方法は、自動化を想定したとき、上述の「紫外吸光光度法」において規定の方法を、耐圧容器を用いずに実行できるように変更するのが好ましい。例えば、工程１Ａでは、検査水にペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩を添加し、アルカリ性下(好ましくはｐＨ１０以上のアルカリ性下)において、９０℃から検査水が沸騰する温度まで（好ましくは１００℃以下）の温度範囲で加熱するのが好ましい。
【００２８】
工程１Ａにおいて用いられるペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩は、通常、ペルオキソ二硫酸カリウムまたはペルオキソ二硫酸ナトリウムである。ペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩は、通常、水溶液として検査水へ添加するのが好ましい。また、ペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩を添加した検査水は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウムまたは水酸化バリウムなどのアルカリ性水溶液を別途添加することでアルカリ性に調整することができる。なお、ペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩は、このようなアルカリ性水溶液の溶液として検査水へ添加することもでき、この場合、検査水は、アルカリ性水溶液を別途添加しなくてもアルカリ性に調整され得る。
【００２９】
ペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩は、検査水に含まれる窒素化合物の全量を十分に酸化分解可能なように添加量を設定するのが好ましいが、あまり過剰に添加すると、未反応のペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩が検査水に残留し、それが後記する工程２において誤発色を引き起こす可能性がある。特に、工程１Ａにおいて９０℃から検査水が沸騰する温度まで（好ましくは１００℃以下）の温度範囲で検査水を加熱する場合、未反応のペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩が検査水に残留しやすい。このため、アルカリ性に調整後の検査水におけるペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩の濃度は、通常、０．５〜２０ｇ／Ｌになるよう設定するのが好ましく、１〜１０ｇ／Ｌになるよう設定するのがより好ましい。
【００３０】
工程１Ａでの加熱時間は、検査水に含まれる窒素化合物の全量を十分に酸化分解できかつぺルオキソ二硫酸アルカリ金属塩が一部未反応のまま残留することのないよう全量が消費または自己分解により消滅するように設定するのが好ましく、通常、３０〜１２０分が好ましい。なお、ペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩を消滅させるためにこの工程での加熱時間が長くなる場合、検査水に含まれる窒素化合物の酸化分解に十分な時間加熱した後、検査水に対して紫外線照射等の処理をすることで残留するペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩を酸化分解することもできる。この場合、この工程での加熱時間を短縮することができる。
【００３１】
工程１Ｂでは、例えば、塩化バナジウム（III）を用いて硝酸イオンを亜硝酸イオンへ変換することができる。この例では、工程１Ａを経た検査水に対して塩化バナジウム（III）を添加し、酸性下において反応させる。この反応では、塩化バナジウム（III）が酸性下で還元剤として作用し、検査水に含まれる硝酸イオン、すなわち、検査水に当初から含まれる硝酸イオンおよび工程１Ａにおいて生成した硝酸イオンを還元して亜硝酸イオンへ変換する。なお、塩化バナジウム（III）により硝酸イオンを酸性下で亜硝酸イオンに還元可能なことは、例えば、次の非特許文献２において既に知られている。
【００３２】
【非特許文献２】郷康弘、分析化学、５５巻、４号、２５９−２６２頁、２００６年
【００３３】
検査水に対する塩化バナジウム（III）の添加量は、通常、検査水に含まれる硝酸イオンの全量を亜硝酸イオンへ還元可能なように設定するのが好ましく、通常、この工程において所要の薬剤を添加した後の検査水における濃度が０．１〜２．０ｇ／Ｌになるよう設定するのが好ましく、０．２〜１．０ｇ／Ｌになるよう設定するのがより好ましい。
【００３４】
上記のとおり、塩化バナジウム（III）による硝酸イオンの還元反応は、酸性下で加熱することにより進行させる。具体的には、全窒素の定量結果に影響する可能性がある窒素元素を含まずかつ本工程での還元反応を阻害しない酸を検査水に添加することで検査水を酸性に調整し、その環境下で反応を進行させる。酸としては、例えば、塩酸および硫酸などの無機酸、酢酸、ベンゼンスルホン酸、クエン酸およびコハク酸などの有機酸並びにこれらの水溶液を用いることができるが、通常は塩酸水溶液（希塩酸）または硫酸水溶液（希硫酸）を用いるのが好ましい。
【００３５】
検査水に対する酸の添加量は、工程１Ｂでの反応が円滑かつ安定に進行するように検査水を酸性に調整可能なように設定するのが好ましく、通常、検査水のｐＨが３以下になるように設定するのが好ましく、０〜１．５になるよう設定するのが特に好ましい。
【００３６】
ここで、酸は、塩化バナジウム（III）の溶媒として検査水へ添加するのが好ましい。すなわち、検査水は、塩化バナジウム（III）の酸溶液を添加することで酸性に調整するのが好ましい。この際、酸としては、希塩酸または希硫酸を用いるのが特に好ましい。工程１Ａの終了後の検査水がアルカリ性の場合、そこに塩化バナジウム（III）を添加すると水酸化バナジウムとして析出してしまうことになる。
【００３７】
なお、塩化バナジウム（III）は、逆浸透膜等により膜処理することで得られる純水、蒸留水またはイオン交換水等の精製水を用いて調製した水溶液として検査水へ添加することもできるが、この場合、検査水に対する酸の添加時期は、塩化バナジウム（III）の水溶液を添加する前が好ましい。このようにすることで、上述のような水酸化バナジウムの析出を抑えることができる。但し、工程１Ａにおいて用いるペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩は、自己分解により酸性化合物になると、それが検査水のｐＨを酸性側へ移行させる作用を有する。したがって、工程１Ａにおいてアルカリ性水溶液およびペルオキソ二硫酸アルカリ金属塩の使用量を調整することで、工程１Ａの終了時の検査水が中性〜酸性になるよう制御すれば、検査水に対して塩化バナジウム（III）の水溶液を添加してから酸を添加することもできる。
【００３８】
工程１Ｂでの反応のための加熱温度は、通常、６０〜１００℃に設定するのが好ましい。加熱温度が６０℃未満の場合は、検査水に含まれる硝酸イオンが亜硝酸イオンに還元されにくい場合がある。反応に要する時間は、加熱温度により変動し、加熱温度を高めるほどに短縮することができるが、通常、５〜１２０分程度である。
【００３９】
工程１Ｂは、上述のような塩化バナジウム（III）を用いる方法の他に、日本工業規格  ＪＩＳ  Ｋ０１０２  「工場排水試験方法（２００８）」の４５．４に掲げられた「銅・カドミウムカラム還元法」に記載の銅・カドミウムカラムを用いて硝酸イオンを亜硝酸イオンに還元する方法や、同日本工業規格の４５．３に掲げられた「硫酸ヒドラジニウム還元法」に記載の銅を触媒として硫酸ヒドラジニウムにより硝酸イオンを亜硝酸イオンに還元する方法に従って実行することもできる。
【００４０】
次に、工程１を経た検査水に対してジアゾ化試薬を添加し、酸性下において反応させる（工程２）。ここで、工程１を経た検査水に含まれる亜硝酸イオンは、酸性下でジアゾ化試薬と反応し、ジアゾニウム塩を生成する。
【００４１】
この工程で用いられるジアゾ化試薬は、亜硝酸イオンとの反応によりジアゾニウム塩を生成可能なもの、特に、検査水への添加によりそれ自体で検査水を着色させることができ、同時に、生成したジアゾニウム塩により検査水を着色させることができるものである。このようなジアゾ化試薬としては、通常、ケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物の群および３−アミノ−２−シクロヘキセン−１−オン骨格含有化合物の群からなる群から選ばれた化合物を用いることができる。
【００４２】
芳香族第一級アミン化合物の群は、オルト位若しくはパラ位にケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物からなる第１群と、メタ位にケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物からなる第２群とからなる。
【００４３】
第１群は、例えば、１−アミノアントラキノン、２−ニトロアニリン、４−ニトロアニリン−２−スルホン酸ナトリウム、ｐ−ニトロアニリン、２−アミノ−３−ヒドロキシアントラキノン、１−アミノ−４−ブロモアントラキノン−２−スルホン酸ナトリウム、２−アミノ−２’−フルオロ−５−ブロモベンゾフェノン、４−アミノベンゾフェノン、４−フルオロ−２−ニトロアニリン、５−アミノ−２−ニトロベンゾトリフルオリド、４−アミノ−３−ニトロベンゾフェノン、２−アミノ−５−ニトロベンゾフェノンおよび４，６−ジニトロ−ｏ−トルイジンなどを含むが、１−アミノアントラキノン、２−ニトロアニリン、４−ニトロアニリン−２−スルホン酸ナトリウム、ｐ−ニトロアニリン、２−アミノ−３−ヒドロキシアントラキノンおよび１−アミノ−４−ブロモアントラキノン−２−スルホン酸ナトリウムからなるものが特に好ましい。
【００４４】
一方、第２群は、例えば、３’−アミノアセトフェノン、３−アミノベンゾフェノン、２−アミノ−９−フルオレノン、ｍ−ニトロアニリンおよび２−クロロ−５−ニトロアニリンなどを含むが、３’−アミノアセトフェノンおよび３−アミノベンゾフェノンからなるものが好ましい。
【００４５】
３−アミノ−２−シクロヘキセン−１−オン骨格含有化合物の群は、例えば、３−アミノ−２−シクロヘキセン−１−オン、２−アミノ−３−クロロ−１，４−ナフトキノンおよび３−アミノ−５，５−ジメチル−２−シクロヘキセン−１−オンなどを含むが、３−アミノ−２−シクロヘキセン−１−オンおよび２−アミノ−３−クロロ−１，４−ナフトキノンからなるものが特に好ましい。
【００４６】
ジアゾ化試薬は、通常、溶媒に溶解した溶液として検査水へ添加するのが好ましい。ジアゾ化試薬を溶解するために用いられる溶媒としては、例えば、既述の精製水、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトン並びにメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ポリエチレングリコールおよびグリセリン等のアルコール類などが挙げられる。
【００４７】
検査水へのジアゾ化試薬の添加量は、検査水に含まれる亜硝酸イオンの全量がジアゾニウム塩の生成に関与するのに十分な量に設定する必要があり、検査水に含まれるものと想定される亜硝酸イオンと少なくとも等モルに設定する必要がある。この点に関し、検査水中に含まれる窒素化合物から硝酸イオンを経て誘導される亜硝酸イオンを考慮すると、検査水に含まれる亜硝酸イオン濃度は一般的に０〜３５ｍｇ［ＮＯ２−］／Ｌ程度の範囲と想定されることから、例えば、検査水の量を２．０ｍＬとした場合のジアゾ化試薬の添加量は、通常、１．５μｍｏｌ以上になるよう設定するのが好ましい。但し、検査水の亜硝酸イオン濃度が３５ｍｇ［ＮＯ２−］／Ｌよりも大幅に低いことが判明している、または、想定されるような場合、ジアゾ化試薬の添加量は１．５μｍｏｌ未満であってもよい。
【００４８】
この工程において、ジアゾ化試薬と亜硝酸イオンとの反応によるジアゾニウム塩の生成反応は、酸性下、好ましくはｐＨが０〜３、より好ましくはｐＨが０〜１．５の酸性下で加熱することにより進行させる。工程１Ｂを終了後の検査水がこのような酸性状態を維持している場合、この工程は、その検査水に対してジアゾ化試薬を添加して加熱することで実行することができる。一方、工程１Ｂを終了後の検査水が上述のような酸性状態ではない場合、検査水は、塩酸および硫酸などの無機酸、酢酸、ベンゼンスルホン酸、クエン酸およびコハク酸などの有機酸並びにこれらの水溶液、好ましくは塩酸水溶液を添加することでｐＨを上記範囲に調整するのが好ましい。なお、酸の添加時期は、ジアゾ化試薬の添加の前後のいずれであってもよい。
【００４９】
この工程での反応は、通常、５〜４０℃程度の室温で進行させることができる。反応に要する時間は、温度により変動するが、通常、５〜３０分程度である。反応時間を短縮するために、検査水を適宜加熱することもできる。この場合、加熱温度は、４０〜１００℃に設定するのが好ましい。
【００５０】
この工程において、検査水に当初から含まれる亜硝酸イオンおよび工程１において窒素化合物から生成した亜硝酸イオンは、酸性下においてジアゾ化試薬と反応し、ジアゾニウム塩を生成する。これにより、ジアゾ化試薬の添加により着色した検査水は、ジアゾ化試薬が亜硝酸イオンとの反応により消費されることでジアゾ化試薬自体による着色が退色し、同時に、生成したジアゾニウム塩による着色を呈するようになる。
【００５１】
次に、工程２を経た検査水の吸光度を測定する（工程３）。ここで測定する吸光度は、検査水に残留しているジアゾ化試薬が検査水に付与している着色の吸光度（以下、「吸光度Ａ」と称することがある。）、または、ジアゾ化試薬の反応により生成するジアゾニウム塩が検査水に付与している着色の吸光度（以下、「吸光度Ｂ」と称することがある。）である。
【００５２】
吸光度Ａは、ジアゾ化試薬そのものが検査水に付与する着色についてのものであり、この着色はジアゾ化試薬が検査水中の亜硝酸イオンとの反応で消費されるに従って着色強度が低下する。このため、吸光度Ａと検査水におけるジアゾ化試薬濃度および亜硝酸イオン濃度とは相関性を有する。吸光度Ａの測定波長は、ジアゾ化試薬が検査水に付与する着色の極大吸収波長またはその付近の波長であり、使用するジアゾ化試薬の種類により異なるため特定されるものではないが、通常は２５０〜６００ｎｍの範囲にある。
【００５３】
一方、吸光度Ｂは、反応により生成したジアゾニウム塩が検査水に付与する着色についてのものであり、この着色は反応の進行によりジアゾニウム塩濃度が高まるに従って着色強度が高まる。そして、ジアゾニウム塩濃度は、検査水の亜硝酸イオン濃度に応じて高まることから、吸光度Ｂと、工程１を経た検査水における亜硝酸イオン濃度とは相関性を有する。吸光度Ｂの測定波長は、生成するジアゾニウム塩が検査水に付与する着色の極大吸収波長またはその付近の波長であり、生成するジアゾニウム塩の種類（すなわち使用するジアゾ化試薬の種類）により異なるため特定されるものではないが、通常は２５０〜６００ｎｍの範囲にある。
【００５４】
この工程では、吸光度Ａまたは吸光度Ｂと亜硝酸イオン濃度との関係を予め調べて作成しておいた検量線に基づいて、吸光度Ａまたは吸光度Ｂの測定値から検査水の亜硝酸イオン量を判定する。ここで作成する検量線は、亜硝酸イオン濃度と吸光度Ａまたは吸光度Ｂとの間の直線関係が比較的高濃度の亜硝酸イオン濃度の範囲まで良好に成立することから、検査水に含まれる亜硝酸イオンの定量可能範囲がＪＩＳ法等の従来法で可能な範囲よりも広い０〜５３ｍｇ／［ＮＯ２−］／Ｌの範囲になる。
【００５５】
検査水の全窒素濃度は、工程３で得られた亜硝酸イオンの定量結果から換算することで求めることができる。工程３での亜硝酸イオンの上述の定量可能範囲は、全窒素換算で０〜１６ｍｇ［Ｎ］／Ｌの広範囲に相当する。したがって、本発明の定量方法は、窒素化合物を含む検査水の全窒素濃度を測定するための方法として有効である。
【００５６】
なお、工程３では、亜硝酸イオンの定量結果の信頼性を高めるために、吸光度Ａと吸光度Ｂとの両方を測定し、各吸光度に基づいて検査水の亜硝酸イオン量を別々に判定することもできる。この場合、吸光度Ａによる判定結果と吸光度Ｂによる判定結果とが実質的に一致していれば、定量結果の信頼性が高いものと判断することができる。
【００５７】
本発明の定量方法は、工程３において吸光度Ａを測定する場合、工程３の前に、工程２を経た検査水のｐＨが７より大きくなるよう調整する工程（工程３’）をさらに含むのが好ましい。吸光度Ａは、検査水のｐＨが７以下のとき、ｐＨ値により数値が異なる場合があることから亜硝酸イオンの定量結果に多少の誤差を生じさせる可能性があるが、このような調整をすると、吸光度ＡはｐＨの影響による測定誤差が小さくなるため、亜硝酸イオン濃度の定量精度をより高めることができる。
【００５８】
検査水のｐＨは、通常、工程２の終了後の検査水へアルカリ金属の水酸化物、炭酸塩若しくは炭酸水素塩などのアルカリ化合物またはその水溶液を添加することで調整することができるが、通常は水酸化ナトリウム水溶液を添加することで調整するのが好ましい。
【００５９】
本発明の定量方法の好ましい一形態（形態１）では、工程２においてオルト位若しくはパラ位にケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物からなる第１群からジアゾ化試薬を選択し、工程３において吸光度Ａを測定する。この場合、ジアゾ化試薬が検査水中の亜硝酸イオンとの反応で消費されやすく、ジアゾ化試薬による着色強度が低下しやすいため、亜硝酸イオン濃度の定量精度を高めやすい。
【００６０】
但し、この形態の工程２で生成したジアゾニウム塩は、それを形成するジアゾニウムイオンのジアゾニオ基（−Ｎ２＋）が容易に分解され、その基がヒドロキシル基（−ＯＨ）に変換された化合物（以下、変換化合物という場合がある。）を生成する傾向にある。特に、工程２は、加熱下で実行したとき、このような変換化合物の生成が進行しやすい。例えば、ジアゾ化試薬として１−アミノアントラキノンを用いた場合、そのジアゾニウムイオンのジアゾニオ基がヒドロキシル基に変換され、変換化合物として１−ヒドロキシアントラキノンが生成する。生成した変換化合物のヒドロキシル基は、ジアゾ化試薬のアミノ基（−ＮＨ２）と同様に非共有電子対を有することから、それが結合している芳香族構造部分と共役系を形成する。このため、変換化合物は、ジアゾ化試薬の極大吸収波長の近接波長に極大吸収波長を有する別の色素として検査水を着色し、工程３において測定する吸光度に影響する可能性がある。例えば、１−アミノアントラキノンによる着色の吸光スペクトルでは４８０ｎｍ付近が極大吸収波長になるが、変換化合物である１−ヒドロキシアントラキノンによる着色の吸光スペクトルでは極大吸収波長が４００ｎｍ付近になる。このため、工程３において、発光ダイオードのような光源を用いて吸光度を測定するとき、当該光源からは波長幅を持った光が照射されることになるため、目的の吸光度の測定において変換化合物による検査水の着色が障害になりやすい。
【００６１】
そこで、この形態の工程２では、検査水へジアゾ化試薬とともに、アルコール系化合物並びに次亜りん酸およびその塩からなる化合物群から選択された少なくとも１種の化合物（以下、「添加剤」という場合がある。）を添加するのが好ましい。このような添加剤を添加した場合、工程２において生成したジアゾニウム塩のジアゾニウムイオンは、ジアゾニオ基が水素原子へ速やかに還元されることで変換化合物とは別の化合物に変換される。例えば、ジアゾ化試薬が1−アミノアントラキノンの場合、この工程では、１−ヒドロキシアントラキノンの生成が抑えられ、代わりにアントラキノンが生成する。この別の化合物は、ジアゾニオ基の還元による水素原子が芳香族構造部分の共役系に関与しないことから検査水を着色しにくく、工程３での吸光度の測定に影響しにくい。
【００６２】
添加剤として利用可能なアルコール系化合物としては、例えば、エタノール、メタノール、プロパノール、ブタノール、ポリエチレングリコールおよびグリセリンなどを挙げることができる。また、次亜りん酸塩としては、次亜りん酸ナトリウム、次亜りん酸カリウムおよび次亜りん酸カルシウム並びにこれら次亜りん酸塩の水和物などを挙げることができる。
【００６３】
添加剤は、通常、溶媒に溶解した溶液として検査水に添加するのが好ましい。溶媒としては、例えば、既述の精製水およびジメチルスルホキシドなどが挙げられる。また、添加剤は、検査水を酸性に設定するために用いられる酸やその水溶液の溶液として検査水へ添加することもできる。さらに、ジアゾ化試薬をアルコール類に溶解した溶液として検査水へ添加する場合、溶媒として用いるアルコール類を添加剤として用いることもできる。
【００６４】
検査水への添加剤の添加量は、工程２での反応により生成するジアゾニウム塩のジアゾニウムイオンの全量を還元するのに十分な量に設定するのが好ましく、通常、検査水へ添加するジアゾ化試薬量と少なくとも等モルになるよう設定するのが好ましい。
【００６５】
本発明の定量方法の他の好ましい一形態（形態２）では、工程２においてメタ位にケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物からなる第２群からジアゾ化試薬を選択し、かつ、工程３において吸光度Ａを測定する。この形態では、吸光度ＡはｐＨの影響による測定誤差が小さくなり、また、第２群のジアゾ化試薬は検査水中の亜硝酸イオンとの反応で消費されやすいことから検査水での着色強度が低下しやすいため、亜硝酸イオン濃度の定量精度を高めやすい。
【００６６】
本発明の定量方法のさらに他の好ましい一形態（形態３）では、工程２において３−アミノ−２−シクロヘキセン−１−オン骨格含有化合物の群からジアゾ化試薬を選択し、工程３において吸光度Ａを測定する。この場合、ジアゾ化試薬が検査水中の亜硝酸イオンとの反応で消費されやすく、ジアゾ化試薬による着色強度が低下しやすいため、亜硝酸イオン濃度の定量精度を高めやすい。
【００６７】
なお、形態１〜３においては、ｐＨの影響による吸光度Ａの測定誤差を抑えるために、工程３の前に、工程２を経た検査水のｐＨが７よりも大きくなるよう設定するのが特に好ましい。
【００６８】
本発明の定量方法のさらに他の好ましい一形態では、工程２においてメタ位にケトン基若しくはニトロ基を有する芳香族第一級アミン化合物からなる第２群からジアゾ化試薬を選択し、工程３において吸光度Ｂを測定する。この場合、第２群のジアゾ化試薬と検査水中の亜硝酸イオンとの反応が進行しやすく、生成するジアゾニウム塩による着色強度が高まりやすいため、亜硝酸イオン濃度の定量精度を高めやすい。
【００６９】
本発明の定量方法において用いられる各種の水溶液は、既述の精製水を用いて調製することが明記されている以外のものについても、既述の精製水を用いて調製したものを用いるのが好ましい。
【００７０】
＜実験例＞
試薬および分光光度計
以下の実験例等で用いた試薬および分光光度計は次のものである。
亜硝酸性窒素標準液（イオンクロマトグラフ用）：和光純薬工業株式会社  コード１４７−０６３４１
１０重量％塩酸：和光純薬工業株式会社  コード０８５−０７５３５
１ｍｏｌ／Ｌ塩酸：和光純薬工業株式会社  コード０８３−０１０９５
１０ｗ／ｖ％水酸化ナトリウム溶液：和光純薬工業株式会社  コード１９１−１１５５５
１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液：和光純薬工業株式会社  コード１９２−０２１７５
エタノール：和光純薬工業株式会社  コード０５２−００４６７
次亜りん酸ナトリウム一水和物：和光純薬工業株式会社  コード１９３−０２２２５
１−プロパノール：和光純薬工業株式会社  コード１６２−０４８１６
ジメチルスルホキシド（試薬特級）：和光純薬工業株式会社  コード０４３−０７２１６
１−アミノアントラキノン：東京化成工業株式会社  コードＡ０５９０
２−ニトロアニリン：東京化成工業株式会社  コードＮ０１１８
４−ニトロアニリン−２−スルホン酸ナトリウム：東京化成工業株式会社  コードＡ０３７５
１−アミノ−４−ブロモアントラキノン−２−スルホン酸ナトリウム：東京化成工業株式会社  コードＡ０２７９
ｐ−ニトロアニリン：東京化成工業株式会社  コードＮ０１１９
２−アミノ−３−ヒドロキシアントラキノン：東京化成工業株式会社  コードＡ０３１５
３’−アミノアセトフェノン：東京化成工業株式会社  コードＡ０２４９
３−アミノベンゾフェノン：東京化成工業株式会社  コードＡ１８９９
３−アミノ−２−シクロヘキセン−１−オン：東京化成工業株式会社  コードＡ１９３６
２−アミノ−３−クロロ−１，４−ナフトキノン：東京化成工業株式会社  コードＡ１２８８
スルファニルアミド（試薬特級）：和光純薬工業株式会社  コード１９１−０４５０２
ナフチルエチレンジアミン（窒素酸化物測定用）：和光純薬工業株式会社  コード１４７−０４１４１
分光光度計：株式会社島津製作所の商品名「ＵＶ−１６００ＰＣ」
【００７１】
＜実験例１＞
実験例１Ａ
（亜硝酸イオン溶液の調製）
亜硝酸イオン濃度が０．０、２．０、４．０、６．０、８．０、１０．０および１２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの７種類の亜硝酸イオン溶液を用意した。亜硝酸イオン濃度が０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの亜硝酸イオン溶液は蒸留水をそのまま用い、また、他の亜硝酸イオン溶液は亜硝酸性窒素標準液を蒸留水で希釈することで亜硝酸イオン濃度を調整した。
【００７２】
（検量線の作成）
用意した７種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ２．０ｍＬに対して１−アミノアントラキノンの１−プロパノール溶液（濃度０．２ｇ／Ｌ）２．０ｍＬを添加し、さらに１０重量％塩酸０．５ｍＬを添加してｐＨを０．６に設定した。この亜硝酸イオン溶液を２５℃で１５分間放置して反応させた後、反応液の２８２〜６００ｎｍの吸光スペクトルを測定した。結果を図１に示す。
【００７３】
次に、測定した吸光スペクトルから１−アミノアントラキノンによる発色波長である４８０ｎｍの吸光度（吸光度Ａ）を抽出し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。また、測定した吸光スペクトルから反応により生成したジアゾニウム塩による発色波長である３３０ｎｍの吸光度（吸光度Ｂ）を抽出し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。これらの結果を図２に示す。図２によると、作成した２種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜１２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【００７４】
実験例１Ｂ
ｐＨを０．６に調整した亜硝酸イオン溶液を２５℃で１５分間放置して反応させた後、反応液に１０ｗ／ｖ％水酸化ナトリウム溶液０．６ｍＬをさらに加えてｐＨを１２．４に調整してから吸光スペクトルを測定した点を除いて実験例１Ａと同様に操作し、２種類の検量線を作成した。吸光スペクトルの測定結果を図３に示し、検量線を図４に示す。図４によると、作成した２種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜１２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【００７５】
実験例１Ｃ
（亜硝酸イオン溶液の調製）
亜硝酸イオン濃度が０．０、２．０、４．０および６．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの４種類の亜硝酸イオン溶液を実験例１Ａと同様の方法で用意した。
【００７６】
（検量線の作成）
用意した４種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ２．０ｍＬに対して２−ニトロアニリンのジメチルスルホキシド溶液（濃度０．３ｇ／Ｌ）０．５ｍＬを添加し、さらに１ｍｏｌ／Ｌ塩酸０．２ｍＬを添加してｐＨを１．２に設定した。この亜硝酸イオン溶液を２５℃で１０分間放置して反応させた後、反応液の２４０〜５００ｎｍの吸光スペクトルを測定した。結果を図５に示す。
【００７７】
次に、測定した吸光スペクトルから２−ニトロアニリンによる発色波長である４１０ｎｍの吸光度（吸光度Ａ）を抽出し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。また、測定した吸光スペクトルから反応により生成したジアゾニウム塩による発色波長である２８０ｎｍの吸光度（吸光度Ｂ）を抽出し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。これらの結果を図６に示す。図６によると、作成した２種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜６．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【００７８】
実験例１Ｄ
ｐＨを１．２に調整した亜硝酸イオン溶液を２５℃で１０分間放置して反応させた後、反応液に１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液０．４ｍＬをさらに加えてｐＨを１２．７に調整してから吸光スペクトルを測定した点を除いて実験例１Ｃと同様に操作し、２種類の検量線を作成した。吸光スペクトルの測定結果を図７に示し、検量線を図８に示す。図８によると、作成した２種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜６．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【００７９】
実験例１Ｅ
（亜硝酸イオン溶液の調製）
亜硝酸イオン濃度が０．０、０．５、１．０、１．５および２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの５種類の亜硝酸イオン溶液を実験例１Ａと同様の方法で用意した。
【００８０】
（検量線の作成）
用意した５種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ２．０ｍＬに対して４−ニトロアニリン−２−スルホン酸ナトリウムの水溶液（濃度０．６ｇ／Ｌ）０．２ｍＬを添加し、さらに１ｍｏｌ／Ｌ塩酸０．２ｍＬを添加してｐＨを１．１に設定した。この亜硝酸イオン溶液を２５℃で１０分間放置して反応させた後、この反応液について４−ニトロアニリン−２−スルホン酸ナトリウムによる発色波長である３７０ｎｍの吸光度（吸光度Ａ）を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。また、反応液について、生成したジアゾニウム塩による発色波長である２６０ｎｍの吸光度（吸光度Ｂ）を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。これらの結果を図９に示す。図９によると、作成した２種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【００８１】
実験例１Ｆ
ｐＨを１．１に調整した亜硝酸イオン溶液を２５℃で１０分間放置して反応させた後、反応液に１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液０．４ｍＬをさらに加えてｐＨを１２．９に調整してから４−ニトロアニリン−２−スルホン酸ナトリウムによる発色波長である３７０ｎｍの吸光度（吸光度Ａ）および生成したジアゾニウム塩による発色波長である２６０ｎｍの吸光度（吸光度Ｂ）を測定した点を除いて実験例１Ｅと同様に操作し、２種類の検量線を作成した。結果を図１０に示す。図１０によると、作成した２種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【００８２】
実験例１Ｇ
（亜硝酸イオン溶液の調製）
亜硝酸イオン濃度が０．０、１．０、２．０、３．０、４．０および５．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの６種類の亜硝酸イオン溶液を実験例１Ａと同様の方法で用意した。
【００８３】
（検量線の作成）
用意した６種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ２．０ｍＬに対してｐ−ニトロアニリンのジメチルスルホキシド溶液（濃度０．３３ｇ／Ｌ）０．３ｍＬを添加し、さらに１ｍｏｌ／Ｌ塩酸０．５ｍＬを添加してｐＨを０．７に設定した。この亜硝酸イオン溶液を２５℃で５分間放置して反応させた後、この反応液についてｐ−ニトロアニリンによる発色波長である３８０ｎｍの吸光度（吸光度Ａ）を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。また、反応液について、生成したジアゾニウム塩による発色波長である３１０ｎｍの吸光度（吸光度Ｂ）を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。これらの結果を図１１に示す。図１１によると、作成した２種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜５．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【００８４】
実験例１Ｈ
ｐＨを０．７に調整した亜硝酸イオン溶液を２５℃で５分間放置して反応させた後、反応液に１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液０．７ｍＬをさらに加えてｐＨを１２．８に調整してからｐ−ニトロアニリンによる発色波長である３８０ｎｍの吸光度（吸光度Ａ）を測定した点を除いて実験例１Ｇと同様に操作し、検量線を作成した。結果を図１２に示す。図１２によると、この検量線は、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜５．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【００８５】
実験例１Ｉ
（亜硝酸イオン溶液の調製）
亜硝酸イオン濃度が０．０、４．０、８．０、１２．０および１６．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの５種類の亜硝酸イオン溶液を実験例１Ａと同様の方法で用意した。
【００８６】
（検量線の作成）
用意した５種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ２．５ｍＬに対して２−アミノ−３−ヒドロキシアントラキノンのジメチルスルホキシド溶液（濃度０．５ｇ／Ｌ）１．５ｍＬを添加し、さらに１ｍｏｌ／Ｌ塩酸０．２ｍＬを添加してｐＨを１．３に設定した。この亜硝酸イオン溶液を２５℃で５分間放置して反応させた後、この反応液について２−アミノ−３−ヒドロキシアントラキノンによる発色波長である５２０ｎｍの吸光度（吸光度Ａ）を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。また、反応液について、生成したジアゾニウム塩による発色波長である４６０ｎｍの吸光度（吸光度Ｂ）を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。これらの結果を図１３に示す。図１３によると、作成した２種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜１６．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【００８７】
実験例１Ｊ
ｐＨを１．３に調整した亜硝酸イオン溶液を２５℃で５分間放置して反応させた後、反応液に１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液０．５ｍＬをさらに加えてｐＨを１２．８に調整してから２−アミノ−３−ヒドロキシアントラキノンによる発色波長である５６０ｎｍの吸光度（吸光度Ａ）および生成したジアゾニウム塩による発色波長である５２０ｎｍの吸光度（吸光度Ｂ）を測定した点を除いて実験例１Ｉと同様に操作し、２種類の検量線を作成した。結果を図１４に示す。図１４によると、作成した２種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜１６．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【００８８】
実験例１Ｋ
（亜硝酸イオン溶液の調製）
亜硝酸イオン濃度が０．０、０．５、１．０、１．５および２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの５種類の亜硝酸イオン溶液を実験例１Ａと同様の方法で用意した。
【００８９】
（検量線の作成）
用意した５種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ２．０ｍＬに対して３−アミノ−２−シクロヘキセン−１−オンのジメチルスルホキシド溶液（濃度０．３３ｇ／Ｌ）０．１ｍＬを添加し、さらに１ｍｏｌ／Ｌ塩酸０．２ｍＬを添加してｐＨを１．１に設定した。この亜硝酸イオン溶液を２５℃で１０分間放置して反応させた後、この反応液について３−アミノ−２−シクロヘキセン−１−オンによる発色波長である２８０ｎｍの吸光度（吸光度Ａ）を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図１５に示す。図１５によると、この検量線は、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【００９０】
実験例１Ｌ
ｐＨを１．１に調整した亜硝酸イオン溶液を２５℃で１０分間放置して反応させた後、反応液に１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液０．４ｍＬをさらに加えてｐＨを１２．９に調整してから３−アミノ−２−シクロヘキセン−１−オンによる発色波長である２７０ｎｍの吸光度（吸光度Ａ）を測定した点を除いて実験例１Ｋと同様に操作し、検量線を作成した。また、反応液について、生成したジアゾニウム塩による発色波長である３２０ｎｍの吸光度（吸光度Ｂ）を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。これらの結果を図１６に示す。図１６によると、作成した２種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【００９１】
実験例１Ｍ
（亜硝酸イオン溶液の調製）
亜硝酸イオン濃度が０．０、４．０、８．０および１２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの４種類の亜硝酸イオン溶液を実験例１Ａと同様の方法で用意した。
【００９２】
（検量線の作成）
用意した４種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ２．０ｍＬに対して２−アミノ−３−クロロ−１，４−ナフトキノンのジメチルスルホキシド溶液（濃度０．５ｇ／Ｌ）１．０ｍＬを添加し、さらに１ｍｏｌ／Ｌ塩酸０．２ｍＬを添加してｐＨを１．３に設定した。この亜硝酸イオン溶液を９５℃で３０分間放置して反応させた後、３００〜６００ｎｍの吸光スペクトルを測定した。結果を図１７に示す。
【００９３】
次に、測定した吸光スペクトルから２−アミノ−３−クロロ−１，４−ナフトキノンによる発色波長である４６０ｎｍの吸光度（吸光度Ａ）を抽出し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図１８に示す。図１８によると、この検量線は、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜１２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【００９４】
実験例１Ｎ
ｐＨを１．３に調整した亜硝酸イオン溶液を９５℃で３０分間放置して反応させた後、反応液に１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液０．５ｍＬをさらに加えてｐＨを１２．９に調整してから吸光スペクトルを測定した点を除いて実験例１Ｍと同様に操作し、検量線を作成した。検量線は、吸光スペクトルから２−アミノ−３−クロロ−１，４−ナフトキノンによる発色波長である４８０ｎｍの吸光度（吸光度Ａ）と、生成したジアゾニウム塩による発色波長である３３０ｎｍの吸光度（吸光度Ｂ）とを抽出し、それぞれの吸光度による２種類のものを作成した。吸光スペクトルの測定結果を図１９に示し、検量線を図２０に示す。図２０によると、作成した２種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜１２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【００９５】
実験例１Ｏ
（亜硝酸イオン溶液の調製）
亜硝酸イオン濃度が０．０、２．０、４．０、６．０および８．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの５種類の亜硝酸イオン溶液を実験例１Ａと同様の方法で用意した。
【００９６】
（検量線の作成）
用意した５種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ２．０ｍＬに対して３’−アミノアセトフェノンのジメチルスルホキシド溶液（濃度０．３ｇ／Ｌ）１．０ｍＬを添加し、さらに１ｍｏｌ／Ｌ塩酸０．２ｍＬを添加してｐＨを１．２に設定した。この亜硝酸イオン溶液を２５℃で１０分間放置して反応させた後、この反応液について３’−アミノアセトフェノンと亜硝酸イオンとの反応により生成したジアゾニウム塩による発色波長である３３０ｎｍの吸光度（吸光度Ｂ）を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図２１に示す。図２１によると、この検量線は、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜８．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【００９７】
実験例１Ｐ
ｐＨを１．２に調整した亜硝酸イオン溶液を２５℃で１０分間放置して反応させた後、反応液に１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液０．４ｍＬをさらに加えてｐＨを１２．７に調整してから３’−アミノアセトフェノン自体による発色波長である３３０ｎｍの吸光度（吸光度Ａ）を測定した点を除いて実験例１Ｏと同様に操作し、検量線を作成した。また、反応液について、３’−アミノアセトフェノンと亜硝酸イオンとの反応により生成したジアゾニウム塩による発色波長である３１０ｎｍの吸光度（吸光度Ｂ）を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。これらの結果を図２２に示す。図２２によると、作成した２種類の検量線は、いずれも、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜８．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【００９８】
実験例１Ｑ
（亜硝酸イオン溶液の調製）
亜硝酸イオン濃度が０．０、２．０、４．０、６．０および８．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの５種類の亜硝酸イオン溶液を実験例１Ａと同様の方法で用意した。
【００９９】
（検量線の作成）
用意した５種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ２．０ｍＬに対して３−アミノベンゾフェノンのジメチルスルホキシド溶液（濃度０．５ｇ／Ｌ）１．０ｍＬを添加し、さらに１ｍｏｌ／Ｌ塩酸０．２ｍＬを添加してｐＨを１．２に設定した。この亜硝酸イオン溶液を２５℃で１０分間放置した後、３−アミノベンゾフェノンと亜硝酸イオンとの反応により生成したジアゾニウム塩による発色波長である３３０ｎｍの吸光度（吸光度Ｂ）を測定し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図２３に示す。図２３によると、この検量線は、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜８．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【０１００】
実験例１Ｒ
ｐＨを１．２に調整した亜硝酸イオン溶液を２５℃で１０分間放置して反応させた後、反応液に１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液０．４ｍＬをさらに加えてｐＨを１２．７に調整してから３−アミノベンゾフェノン自体による発色波長である３３０ｎｍの吸光度（吸光度Ａ）を測定した点を除いて実験例１Ｑと同様に操作し、検量線を作成した。結果を図２４に示す。図２４によると、この検量線は、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜８．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【０１０１】
実験例１Ｓ
（亜硝酸イオン溶液の調製）
亜硝酸イオン濃度が０．０、４．０、８．０および１２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの４種類の亜硝酸イオン溶液を実験例１Ａと同様の方法で用意した。
【０１０２】
（検量線の作成）
用意した４種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ２．５ｍＬに対して１−アミノアントラキノンのエタノール溶液（濃度０．５ｇ／Ｌ）１．０ｍＬを添加し、さらに１０重量％塩酸１．０ｍＬを添加してｐＨを０．２に設定した。この亜硝酸イオン溶液を７０℃で１５分間放置して反応させた後、反応液の３３０〜６００ｎｍの吸光スペクトルを測定した。結果を図２５に示す。
【０１０３】
次に、測定した吸光スペクトルから１−アミノアントラキノンによる発色波長である４８０ｎｍの吸光度を抽出し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図２６に示す。図２６によると、作成した検量線は、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜１２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【０１０４】
実験例１Ｔ
（亜硝酸イオン溶液の調製）
亜硝酸イオン濃度が０．０、２．０、４．０および６．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの４種類の亜硝酸イオン溶液を実験例１Ａと同様の方法で用意した。
【０１０５】
（検量線の作成）
用意した４種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ２．０ｍＬに対して２−ニトロアニリンのジメチルスルホキシド溶液（濃度０．３ｇ／Ｌ）０．５ｍＬを添加し、さらに１ｍｏｌ／Ｌ塩酸水溶液に次亜りん酸ナトリウム一水和物を水分子を含めた濃度が１０ｇ／Ｌになるよう溶解した溶液０．２ｍＬを添加してｐＨを１．２に設定した。この亜硝酸イオン溶液を２５℃で１０分間放置して反応させた後、反応液の３１５〜５３０ｎｍの吸光スペクトルを測定した。結果を図２７示す。
【０１０６】
次に、測定した吸光スペクトルから２−ニトロアニリンによる発色波長である４１５ｎｍの吸光度を抽出し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図２８に示す。図２８によると、作成した検量線は、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜６．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【０１０７】
実験例１Ｕ
（亜硝酸イオン溶液の調製）
亜硝酸イオン濃度が０．０、０．５、１．０、１．５および２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの５種類の亜硝酸イオン溶液を実験例１Ａと同様の方法で用意した。
【０１０８】
（検量線の作成）
用意した５種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ２．０ｍＬに対して４−ニトロアニリン−２−スルホン酸ナトリウムの水溶液（濃度０．６ｇ／Ｌ）０．１５ｍＬを添加し、さらに１ｍｏｌ／Ｌ塩酸水溶液に次亜りん酸ナトリウム一水和物を水分子を含めた濃度が１０ｇ／Ｌになるよう溶解した溶液０．２ｍＬを添加してｐＨを１．１に設定した。この亜硝酸イオン溶液を２５℃で１０分間放置して反応させた後、反応液の２７０〜４４０ｎｍの吸光スペクトルを測定した。結果を図２９に示す。
【０１０９】
次に、測定した吸光スペクトルから４−ニトロアニリン−２−スルホン酸ナトリウムによる発色波長である３７０ｎｍの吸光度を抽出し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図３０に示す。図３０によると、作成した検量線は、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【０１１０】
実験例１Ｖ
（亜硝酸イオン溶液の調製）
亜硝酸イオン濃度が０．０、４．０、８．０および１２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの４種類の亜硝酸イオン溶液を実験例１Ａと同様の方法で用意した。
【０１１１】
（検量線の作成）
用意した４種類の亜硝酸イオン溶液のそれぞれ２．５ｍＬに対して１−アミノ−４−ブロモアントラキノン−２−スルホン酸ナトリウムの水溶液（濃度１．０ｇ／Ｌ）１．０ｍＬを添加し、さらに１０重量％塩酸水溶液に次亜りん酸ナトリウム一水和物を水分子を含めた濃度が１０ｇ／Ｌになるよう溶解した溶液０．５ｍＬを添加してｐＨを０．５に設定した。この亜硝酸イオン溶液を６０℃で１０分間放置して反応させた後、反応液の３３０〜６００ｎｍの吸光スペクトルを測定した。結果を図３１に示す。
【０１１２】
次に、測定した吸光スペクトルから１−アミノ−４−ブロモアントラキノン−２−スルホン酸ナトリウムによる発色波長である４８０ｎｍの吸光度を抽出し、この吸光度から亜硝酸イオン濃度を判定するための検量線を作成した。結果を図３２に示す。図３２によると、作成した検量線は、少なくとも亜硝酸イオン濃度が０〜１２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲で高い直線性を示している。
【０１１３】
＜比較例１＞
亜硝酸イオン濃度が０．０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９および１．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの１１種類の亜硝酸イオン溶液を実験例１Ａと同様の方法で用意した。そして、各亜硝酸イオン溶液に対して日本工業規格  ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２、工場排水試験方法（２００８）４３．１．１（非特許文献１）に規定されたナフチルエチレンジアミン吸光光度法を適用し、５４０ｎｍの吸光度と亜硝酸イオン濃度との関係を調べた。結果を図３３に示す。
【０１１４】
図３３によると、亜硝酸イオン濃度の定量可能範囲は０〜０．３ｍｇ［Ｎ］／Ｌの範囲に止まり、本法で高濃度の亜硝酸イオンを定量することはできないことがわかる。
【０１１５】
＜実験例２＞
実験例２Ａ
実験例１Ａと同様にして亜硝酸イオン濃度が１２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの亜硝酸イオン溶液を調製した。調製した亜硝酸イオン溶液を３本の試験管Ａ、ＢおよびＣのそれぞれに２．５ｍＬずつ入れ、各試験管の亜硝酸イオン溶液へ１−アミノアントラキノンのジメチルスルホキシド溶液（濃度０．５ｇ／Ｌ）１．０ｍＬを加えた。また、１０重量％塩酸を０．５ｍＬずつ添加し、ｐＨを０．５に設定した。そして、ブロックヒーターを用いて各試験管を下記の条件で加熱した後、３６０〜６００ｎｍの吸光スペクトルを測定した。結果を図３４に示す。なお、図３４には、試験管Ａについて、１−アミノアントラキノンのジメチルスルホキシド溶液を添加直後であって加熱前に同様の吸光スペクトルを測定した結果（ブランク）を併せて示している。
【０１１６】
試験管Ａ：９５℃で１０分間
試験管Ｂ：９５℃で３０分間
試験管Ｃ：８５℃で１０分間
【０１１７】
図３４によると、加熱後の試験管Ａ〜Ｃについての吸光スペクトルは、１−アミノアントラキノンによる発色波長である４８０ｎｍに近い４４０〜４７０ｎｍ付近において不一致が生じている（図３４の一点鎖線枠内）。これは、４８０ｎｍ付近を中心として発光波長に幅のある発光ダイオードや同様に感度波長に幅のあるフォトトランジスタを用いて１−アミノアントラキノンによる着色の吸光度を測定しようとする場合、加熱温度や加熱時間の変動により吸光度の測定結果が変動することを意味し、亜硝酸イオンの定量結果が不正確になる可能性があることを示している。
【０１１８】
実験例２Ｂ
１−アミノアントラキノンのジメチルスルホキシド溶液を１−アミノアントラキノンの１−プロパノール溶液（濃度０．５ｇ／Ｌ）に変更した点を除いて実験例２Ａと同様に操作し、３６０〜６００ｎｍの吸光スペクトルを測定した。結果を図３５に示す。なお、図３５には、試験管Ａについて、１−アミノアントラキノンの１−プロパノール溶液を添加直後であって加熱前に同様の吸光スペクトルを測定した結果（ブランク）を併せて示している。
【０１１９】
図３５によると、加熱後の試験管Ａ〜Ｃについての吸光スペクトルは、１−アミノアントラキノンによる発色波長である４８０ｎｍに近い４４０〜４７０ｎｍ付近においても略一致している（図３５の一点鎖線枠内）。これは、４８０ｎｍ付近を中心として発光波長に幅のある発光ダイオードや同様に感度波長に幅のあるフォトトランジスタを用いて１−アミノアントラキノンによる着色の吸光度を測定しようとする場合においても、加熱温度や加熱時間の変動により吸光度の測定結果が実質的に変動しないことを意味し、信頼性の高い亜硝酸イオンの定量結果が得られることを示している。
【０１２０】
実験例２Ｃ
亜硝酸イオン濃度が０．０、４．０、８．０および１２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの４種類の亜硝酸イオン溶液を実験例１Ａと同様の方法で調製した。調製した４種類の亜硝酸イオン溶液２．０ｍＬを個別の試験管に入れ、各試験管を９０℃のブロックヒーターに装着した。そして、各試験管へ１−アミノ−４−ブロモアントラキノン−２−スルホン酸ナトリウムの水溶液（濃度１．０ｇ／Ｌ）０．８ｍＬ、１０重量％塩酸水溶液０．５ｍＬおよび蒸留水０．５ｍＬを添加し、ｐＨを０．５に設定した。ブロックヒーターによる亜硝酸イオン溶液の加熱温度を９５℃に変更して１５分間反応させた後、反応液の３６０〜６００ｎｍの吸光スペクトルを測定した。結果を図３６に示す。
【０１２１】
図３６によると、亜硝酸イオン溶液の濃度が異なることで４２０〜５４０ｎｍの範囲での極大吸収波長が変動している。これは、測定された吸光スペクトルにおいて、１−アミノ−４−ブロモアントラキノン−２−スルホン酸ナトリウムによる着色の吸光スペクトルと、１−アミノ−４−ブロモアントラキノン−２−スルホン酸ナトリウムからジアゾニウム塩を経由して生成したヒドロキシ体（１−ヒドロキシ−４−ブロモアントラキノン−２−スルホン酸ナトリウム）の吸光スペクトルとが融合した状態で現れているためと考えられる。特に、亜硝酸イオン濃度が高いほど極大吸収波長が低波長側へ移動しているのは、亜硝酸イオン濃度が高いためにヒドロキシ体の生成量が相対的に多くなるためと考えられる。
【０１２２】
実験例２Ｄ
蒸留水０．５ｍＬに替えて水分子を含めた次亜りん酸ナトリウム一水和物濃度を１０ｇ／Ｌに設定した次亜りん酸ナトリウム一水和物水溶液０．５ｍＬを試験管へ加えた点を除いて実験例２Ｃと同様に操作し、反応液の３６０〜６００ｎｍの吸光スペクトルを測定した。結果を図３７に示す。
【０１２３】
図３７によると、亜硝酸イオン濃度が異なる場合であっても、亜硝酸イオン濃度が１２．０ｍｇ［Ｎ］／Ｌの場合を除いて４２０〜５４０ｎｍの範囲での極大吸収波長は略一定している。これは、次亜りん酸ナトリウム一水和物水溶液を用いることで実験例２Ｃのようなヒドロキシ体の生成が抑制され、１−アミノ−４−ブロモアントラキノン−２−スルホン酸ナトリウムによる着色の吸光スペクトルが安定に得られたためと考えられる。
【０１２４】
＜実験例３＞
実験例３Ａ
蒸留水２．５ｍＬ対してジアゾ化試薬であるｐ−ニトロアニリンのジメチルスルホキシド溶液（濃度０．３ｇ／Ｌ）０．１５ｍＬを添加したジアゾ化試薬水溶液を４つ用意し、このうちの３つのそれぞれに１ｍｏｌ／Ｌ塩酸を０．０３ｍＬ、０．０６ｍＬおよび０．０９ｍＬ添加することで水素イオン濃度を０．０１１ｍｏｌ／Ｌ、０．０２２ｍｏｌ／Ｌおよび０．０３３ｍｏｌ／Ｌに調整した３種類の溶液を調製した。これらの溶液を２５℃で５分間放置した後、２９０〜４８０ｎｍの吸光スペクトルを測定した。結果を図３８に示す。図３８には、１ｍｏｌ／Ｌ塩酸を添加していないジアゾ化試薬水溶液のみについて同様の吸光スペクトルを測定した結果を併せて示している。
【０１２５】
実験例３Ｂ
実験例３Ａで用意したものと同様のジアゾ化試薬水溶液を４つ用意し、このうちの３つのそれぞれに１ｍｏｌ／Ｌ塩酸に替えて１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液を０．０３ｍＬ、０．０６ｍＬおよび０．０９ｍＬ添加することでｐＨを７以上に調整した３種類の溶液を調整した。これらの溶液について、実験例３Ａと同様の条件で放置した後に吸光スペクトルを測定した。結果を図３９に示す。図３９には、１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液を添加していないジアゾ化試薬水溶液のみについて同様の吸光スペクトルを測定した結果を併せて示している。
【０１２６】
実験例３Ｃ
実験例３Ａと同様にして水素イオン濃度を調整した３種類の溶液を調製し、これらの溶液を２５℃で５分間放置した。その後、それぞれの溶液に１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液０．１５ｍＬを添加し、ｐＨをそれぞれ１２．６、１２．５および１２．３に調整した３種類の溶液を調製した。これらの溶液について、実験例３Ａと同様に吸光スペクトルを測定した結果を図４０に示す。図４０には、実験例３Ａで用意したものと同じジアゾ化試薬水溶液に１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液０．１５ｍＬのみを添加することでｐＨを１２．７に調整した溶液について、同様の吸光スペクトルを測定した結果を併せて示している。
【０１２７】
実験例３Ａ〜３Ｃの説明
実験例３Ａに関する図３８は、吸光スペクトルを測定した溶液の水素イオン濃度が異なることで、ジアゾ化試薬であるｐ−ニトロアニリンの濃度が同じであっても極大吸収波長の吸光度が異なることを示している。より具体的には、溶液の水素イオン濃度が０．０１１ｍｏｌ／Ｌ増加する毎に、極大吸収波長の吸光度は約５％低下することを示している。これに対し、実験例３Ｂに関する図３９は、ジアゾ化試薬水溶液に１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液を添加してｐＨを７以上に設定すれば、ｐ−ニトロアニリンの濃度が同じ溶液において極大吸収波長の吸光度に大きな変化が生じないことを示している。そして、実験例３Ｃに関する図４０は、１ｍｏｌ／Ｌ塩酸を添加することで水素イオン濃度を高めた溶液は、１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液の添加によりｐＨを７以上に調整してから吸収スペクトルを測定すると、極大吸収波長の吸光度に殆ど変化が生じないことを示している。
【０１２８】
以上の結果より、検査水の亜硝酸イオンを定量するときは、ジアゾ化試薬の反応後の検査水のｐＨを７以上に調整してから吸光度を測定するのが好ましいものと考えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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