(57)【要約】      （修正有）【課題】ＩＣＰ発光分光分析方法による定量分析において、イオン化干渉による分析誤差を簡便な方法で補正して分析精度の高い定量値を得る方法を提供する。【解決手段】検量線を作成する標準試料溶液と被測定試料溶液において、ナトリウム及び／又はカリウムの濃度が双方の溶液でほぼ同等になるように、ナトリウム化合物及び／又はカリウム化合物を標準試料溶液又は双方の溶液に添加するＩＣＰ発光分光分析方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
検量線を作成する標準試料溶液と被測定試料溶液において、ナトリウム及び／又はカリウムの濃度が双方の溶液でほぼ同等になるように、ナトリウム化合物及び／又はカリウム化合物を前記標準試料溶液又は前記双方の溶液に添加することを特徴とするＩＣＰ発光分光分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析方法に関し、詳しくは、ＩＣＰ発光分光分析方法による定量分析において分析精度が改善された方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣＰ発光分光分析は、広く利用されている無機分析方法であり、霧状の被測定試料溶液をＩＣＰトーチ中の高温の高周波プラズマ中に導入して励起発光させ、その発光光を分光器により波長分散させて検出器で検出することで得られる発光スペクトルに現れるスペクトル線の波長と強度を、予め標準試料溶液を用いて作成した検量線と照合して被測定元素の定量分析を行うものである。
【０００３】
ＩＣＰ発光分光分析の定量分析において誤差を生じる要因の一つにイオン化干渉現象がある。これは、試料液中に特にイオン化され易い元素であるナトリウム（Ｎａ）やカリウム（Ｋ）などが共存する場合、これらの元素のイオン化の影響を受けて被測定元素のイオン化効率が低下し、真値の下側に誤差を生じる現象である。
【０００４】
ＩＣＰ発光分光分析におけるこのような分析誤差を補正し精度の高い定量値を得る方法として、特許文献１には、補正係数算出用の試料を同時に測定する方法が示されている。また、特許文献２には、標準試料の測定から得られた中性原子線とイオン線の組合せや基準強度を記憶し、被測定試料における強度比との比較によりイオン化干渉の影響の程度を評価して定量値を算出する方法が示されている。
【０００５】
しかし、前者の方法は、複数化学種の存在下におけるイオン化干渉の影響を考慮していないため、近接するスペクトル線の重なりによる影響だけしか補正することができず、また測定毎に補正係数算出用試料を同時に測定する必要があるため、手間がかかる。また、後者の方法は、補正のため事前にその組合せに対する基準強度データを収集しておく必要があり、手間がかかると共に、個々の測定データを補正するためのデータ解析を行う必要がある。
【０００６】
従って、手間のかかるこれらの方法に代えて、より容易に精度の高い定量値を得る方法が強く求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−０４５２８７号公報
【特許文献２】特開２００７−０７８６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、ＩＣＰ発光分光分析方法による定量分析において、イオン化干渉による分析誤差を簡便な方法で補正して分析精度の高い定量値を得る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】
【０００９】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、従来技術のように測定データを補正するのではなく、検量線を作成する標準試料溶液と被測定試料溶液の双方において、イオン化され易い元素であるナトリウムやカリウムの濃度が双方の溶液でほぼ同等になるように、ナトリウム化合物やカリウム化合物を前記標準試料溶液又は前記双方の溶液に添加するという極めて簡便な手段を用いることにより、標準試料溶液にも被測定試料溶液と同じイオン化干渉を生じさせて、被測定試料溶液における被測定元素のイオン化干渉による影響を相殺し低減させることによって、高い精度での定量値を得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は、検量線を作成する標準試料溶液と被測定試料溶液において、ナトリウム及び／又はカリウムの濃度が双方の溶液でほぼ同等になるように、ナトリウム化合物及び／又はカリウム化合物を前記標準試料溶液又は前記双方の溶液に添加することを特徴とするＩＣＰ発光分光分析方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のＩＣＰ発光分光分析方法の効果についてイオン化干渉を生じるナトリウムを例に挙げれば、標準試料溶液と被測定試料溶液において、ナトリウム濃度が双方の溶液でほぼ同等になるように、ナトリウム化合物を標準試料溶液に添加するという極めて簡便な操作により、該イオン化干渉による分析誤差を補正し被測定元素の分析精度を向上させることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明における検量線を作成する標準試料溶液や被測定試料溶液は、公知のＩＣＰ発光分光分析方法の手順に従って調製される。例えば、ＪＩＳ  Ｋ０１０２：２０１３「工場排水試験方法」に記載された手順に従う。本発明では、標準試料溶液と被測定試料溶液の双方のナトリウム及び／又はカリウムの濃度をほぼ同等に調整するために、通常は標準試料溶液にナトリウム化合物及び／又はカリウム化合物を添加するが、これらの化合物を前記双方の溶液に添加することもできる。
【００１３】
ＩＣＰ発光分光分析方法では、標準試料溶液や被測定試料溶液は、通常、塩酸酸性であり、それらの溶液に添加する本発明のナトリウム化合物やカリウム化合物は、それらの溶液中で溶解する化合物であれば特に制限はなく、通常は易水溶性であって安価で取り扱いが容易である塩化ナトリウム、塩化カリウムなどが用いられる。
【００１４】
本発明のＩＣＰ発光分光分析方法では、標準試料溶液と被測定試料溶液のナトリウムやカリウムの濃度をほぼ同等にするために、事前に被測定試料溶液中のナトリウム及び／又はカリウムの概略濃度を測定する。その測定方法には特に制限はなく、被測定試料溶液の状態に合わせて選択できるが、通常はＩＣＰ発光分光分析や原子吸光分析が用いられる。尚、被測定試料溶液中のナトリウムやカリウムの概略濃度が推定できる場合は、この事前測定を省略できる。
【００１５】
本発明のＩＣＰ発光分光分析方法では、標準試料溶液と被測定試料溶液のナトリウムやカリウムの濃度をほぼ同等にする必要があるが、ここで「ほぼ同等にする」とは、例えば、被測定試料溶液のナトリウム濃度が５００ｍｇ／Ｌの場合、標準試料溶液のナトリウム濃度が３００〜７００ｍｇ／Ｌ程度になるようにナトリウム化合物を標準試料溶液に添加することを言う。
【実施例】
【００１６】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。また、特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【００１７】
＜分析精度の評価試験＞
１．測定装置
本発明のＩＣＰ発光分光分析方法を実施するためにＩＣＰ発光分光分析装置（サーモフィッシャーサイエンティフィック社製のｉＣＡＰ６３００）を用いた。
このＩＣＰ発光分光分析装置は、測定対象となる試料溶液をエーロゾルの形に微細粒子化する霧化手段、アルゴンプラズマ発生手段、検出手段などを備えている。
試料溶液のエーロゾルがアルゴンプラズマ中に導入されると、試料溶液中の元素（原子）は熱エネルギーを吸収して高いエネルギー準位に励起され、その励起された原子が元の低いエネルギー準位に戻る際に、エネルギーの差を光として放射して発光する。この光は元素固有の波長（スペクトル線）を示すので、そのスペクトル線の大きさ（発光強度）から試料中の元素の含有量が求められる。
【００１８】
２．評価する被測定元素とイオン化干渉を生じる元素
被測定元素をＡｌ、Ｃａ、Ｆｅとし、イオン化干渉を生じる元素をＮａとした。
【００１９】
３．標準試料溶液
（１）実施例１に用いる標準試料溶液の調製
検量線を作成する標準試料溶液には下記元素が同一濃度で混合されている混合標準試料溶液を用いた。
Ag,Al,B,Ba,Bi,Ca,Cd,Co,Cr,Cu,Fe,Ga,In,K,Li,Mg,Mn,Na,Ni,Pb,Sr,Tl,Zn
この混合標準試料溶液を各含有元素が０．５ｍｇ／Ｌ、１．０ｍｇ／Ｌ、５．０ｍｇ／Ｌの濃度になるように希釈して３段階の濃度の溶液を調製し、これら各溶液のナトリウム濃度が５００ｍｇ／Ｌになるように塩化ナトリウムをそれぞれ添加し、０．５ｍｇ／Ｌ標準試料溶液、１．０ｍｇ／Ｌ標準試料溶液及び５．０ｍｇ／Ｌ標準試料溶液を得た。
即ち、０．５ｍｇ／Ｌ標準試料溶液は、Ａｌ、Ｃａ、Ｆｅをそれぞれ０．５ｍｇ／Ｌ含有し、かつ、Ｎａを５００ｍｇ／Ｌを含有する。
１．０ｍｇ／Ｌ標準試料溶液は、Ａｌ、Ｃａ、Ｆｅをそれぞれ１．０ｍｇ／Ｌ含有し、かつ、Ｎａを５００ｍｇ／Ｌを含有する。
５．０ｍｇ／Ｌ標準試料溶液は、Ａｌ、Ｃａ、Ｆｅをそれぞれ５．０ｍｇ／Ｌ含有し、かつ、Ｎａを５００ｍｇ／Ｌを含有する。
また、蒸留水を０．０ｍｇ／Ｌ標準試料溶液とした。
尚、これらの標準試料溶液は通常のＩＣＰ発光分光分析方法の手順に従って塩酸酸性とした。
【００２０】
（２）比較例１に用いる標準試料溶液の調製
実施例１に用いる標準試料溶液において、ナトリウム濃度が５００ｍｇ／Ｌになるように添加する塩化ナトリウムを添加しない溶液を標準試料溶液とした。
即ち、０．５ｍｇ／Ｌ標準試料溶液は、Ａｌ、Ｃａ、Ｆｅをそれぞれ０．５ｍｇ／Ｌ含有する。
１．０ｍｇ／Ｌ標準試料溶液は、Ａｌ、Ｃａ、Ｆｅをそれぞれ１．０ｍｇ／Ｌ含有する。
５．０ｍｇ／Ｌ標準試料溶液は、Ａｌ、Ｃａ、Ｆｅをそれぞれ５．０ｍｇ／Ｌ含有する。
また、蒸留水を０．０ｍｇ／Ｌ標準試料溶液とした。
尚、これらの標準試料溶液は通常のＩＣＰ発光分光分析方法の手順に従って塩酸酸性とした。
【００２１】
４．被測定試料溶液の調製
蒸留水に、Ａｌ、Ｃａ、Ｆｅの各元素濃度が１．０ｍｇ／Ｌ及びＮａ濃度が５００ｍｇ／Ｌになるように塩化アルミニウム、塩化カルシウム、塩化鉄（ＩＩＩ）及び塩化ナトリウムを添加し、通常のＩＣＰ発光分光分析方法の手順に従って塩酸酸性とした被測定試料溶液を調製した。
この被測定試料溶液は、Ａｌ、Ｃａ、Ｆｅをそれぞれ１．０ｍｇ／Ｌ含有し、かつ、Ｎａを５００ｍｇ／Ｌを含有する。
【００２２】
５．評価試験方法
上記の測定装置を用いて、実施例１に用いる標準試料溶液のＡｌ、Ｃａ、Ｆｅの各濃度をそれぞれ測定し、元素濃度０．０ｍｇ／Ｌ、０．５ｍｇ／Ｌ、１．０ｍｇ／Ｌ及び５．０ｍｇ／ＬからなるＡｌ、Ｃａ及びＦｅの実施例１用検量線を作成した。
同様の方法によって、比較例１に用いる標準試料溶液のＡｌ、Ｃａ、Ｆｅの各濃度をそれぞれ測定し、元素濃度０．０ｍｇ／Ｌ、０．５ｍｇ／Ｌ、１．０ｍｇ／Ｌ及び５．０ｍｇ／ＬからなるＡｌ、Ｃａ及びＦｅの比較例１用検量線を作成した。
次いで、同様の方法によって、被測定試料溶液のＡｌ、Ｃａ、Ｆｅの各濃度をそれぞれ測定した。実施例１用検量線に照合して得た被測定試料溶液のＡｌ、Ｃａ、Ｆｅの各測定値を実施例１の結果として表１に示し、比較例１用検量線に照合して得た被測定試料溶液のＡｌ、Ｃａ、Ｆｅの各測定値を比較例１の結果として表１に示した。
被測定試料溶液の測定は９回実施した。
【００２３】
【表１】
2017040569.tif 000002
【００２４】
表１の結果より、Ａｌの測定結果では、比較例１の平均値は真値からの乖離が非常に大きく、実施例１の平均値はその乖離がごく小さい。Ｃａの測定結果では、比較例１と実施例１の平均値の真値からの乖離は共に０．０７ｍｇ／Ｌであるが、標準偏差と相対標準偏差は比較例１よりも実施例１の方が小さく、測定のバラツキが小さい。Ｆｅの測定結果では、平均値の真値からの乖離は比較例１よりも実施例１の方が小さく、また、標準偏差と相対標準偏差も比較例１より実施例１の方が小さい。従って、本発明のＩＣＰ発光分光分析方法は従来の分析方法に比べて、測定値の真値からの乖離や測定値のバラツキの点で大幅に改善され、分析誤差が小さく精度の高い分析方法であることが明示された。尚、本実施例においてナトリウムをカリウムに置き換えた場合も同様な結果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明のＩＣＰ発光分光分析方法は、高い濃度のナトリウムやカリウムを含有する試料中に含まれる微量の他元素を高い精度で測定する場合に利用でき、例えば、金属加工工業、石油精製工業、樹脂製造及び加工工業、紙パルプ工業などで機械油や動植物油の脱脂や有機物・樹脂汚れのアルカリ洗浄時に発生する高濃度のナトリウムを含有するアルカリ洗浄液の分析に利用できる。