2008年度改訂版

無機分析前処理講座 目次
1. 無機分析のための前処理方法の種類を知る
a. 乾式分解（乾式灰化）の基礎
b. 湿式分解（湿式灰化）の基礎
c. 融解法（アルカリ融解）の基礎

無機分析前処理講座

2. 分析対象試料別アプローチを知る
a. 水系試料（上水、環境水、排水、汚水）
b. 固形試料（食品、生体試料、環境試料）
c. 原料試料（セメント、セラミック、樹脂）

無機分析のための三種の神器「湿式分解」＋「乾式分解」＋「融解法」

3. 三種法を組み合わせた必勝法を理解する
a. 乾式＋湿式を組み合わせて安価に前処理を構築する
b. 開放系湿式分解＋密閉系湿式分解の併用で時間短縮
c. 融解法で難酸分解試料、再沈殿試料を攻略する
d. 「湿式分解法＋融解法」ｘ「固相抽出法」＝脱塩濃縮クリーンアップ

ジーエルサイエンス株式会社
無機分析プロダクト
4.
5.

Web site: http://www.gls.co.jp/information/

まとめ
捕捉資料
–
–
–

Email: info@gls.co.jp

前処理方法の基本要素

標準試薬・標準物質について
オンライン分析
IC向けクリーンアップカートリッジ

試料分解方法の三要素

1. 無機分析のための前処理方法の種類を知る

乾式分解（乾式灰化）

バーナー直接加熱、電気加熱炉
マイクロ波アシスト乾式灰化システム（石英るつぼ）

湿式分解（湿式灰化）

開放系還流分解
ホットプレート＋コニカルビーカー＋時計皿、
ヒートブロック＋分解チューブ＋時計皿
ケルダール分解装置

a. 乾式分解（乾式灰化）の基礎
b. 湿式分解（湿式灰化）の基礎
c. 融解法（アルカリ融解）の基礎

2. 分析対象試料別アプローチを知る
a. 水系試料（上水、環境水、排水、汚水）
b. 固形試料（食品、生体試料、環境試料）
c. 原料試料（セメント、セラミック、樹脂）

3. 三種法を組み合わせた必勝法を理解する

密閉系加圧分解ステンレスジャケット式テフロン密閉分解容器
ポリプロピレンジャケット式テフロン密閉分解容器
マイクロ波アシスト自動加圧分解装置

a. 乾式＋湿式を組み合わせて安価に前処理を構築する
b. 開放系湿式分解＋密閉系湿式分解の併用で時間短縮
c. 融解法で難酸分解試料、再沈殿試料を攻略する
d. 「湿式分解法＋融解法」ｘ「固相抽出法」＝脱塩濃縮クリーンアップ

融解法
4.

まとめ

白金、グラファイトるつぼを使った融解法
バーナーによる直接過熱か、電気加熱炉

乾式分解（乾式灰化）
マイクロ波アシスト乾式灰化装置の利用

試薬を使わずに酸素と熱で有機物を分解

試薬なし

衛生試験法のなかの試薬あり
酸化カルシウム

食品汚染物質試験法で採用
数時間処理

電気加熱炉
対象元素

酸化マグネシウム

数分処理
高温灰化

マイクロ波加熱

低温灰化

•
•
•
•

Zn、Cd、Cr、Co、Cu、Pbなど

揮発しやすい元素は、５００℃までゆっくり行うと良い
参考資料：衛生試験法注解

最大出力 1600 Wで迅速処理
従来の電気加熱炉、マッフル炉からの切り替えに
PCフル制御によるメソッド管理が可能
従来の灰化処理を１０分の１で処理マイクロ波アシスト乾式灰化装置
各種サンプル検討事例

乾式灰化装置 アプリケーションデータ

従来法との灰化時間の比較
従来法

Sample

処理時間（時間） VS 処理時間（分）分解試料

石英ファイバール
ツボ使用が便利

乾式灰化用ルツボ
石英製、磁器製

酸分解製品の種類と選択

灰化装置

短縮率
%

ｶｰﾎﾞﾝﾌﾞﾗｯｸ

16:00

1:20

92%

卵黄身

4:00

0:15

94%

動物飼料

2:10

0:10

93%

ラクトース

16:00

0:30

97%

ﾎﾟﾘｴｽﾃﾙ

8:00

0:15

97%

紙

3:00

0:10

94%

従来法 ： 問題点は？

酸分解製品の種類と選択のポイント– 分解に使用する酸の種類と沸点で– 分解対象サンプルの種類と処理数で錆びてしまう– 分解後の測定手法で加熱ユニット媒体からのコンタミネーション
揮発性元素がロス。

無駄なエネルギーを消費せずに省資源加熱分解をするには？

検体同士のクロスコンタミ。

市販の家電ホットプレートの温度分布を検証－ 均一な加熱処理には向いていない －酸の種類と沸点を考慮してシステムを選ぶ

硝酸系

硫酸系

室温～２００℃

室温～４００℃

使用する酸の沸点より高めの温度＝過剰に加熱している
最小限のエネルギーで加熱分解＝酸沸点よりやや低温でOK

温度差５０ー１００℃であり、均一に分解処理することは難しい。

加熱分解専用分解ブロックでの温度分布検証

従来法→ブロック方式へ

MetaPREP AT-1 のブロック表面
分解対象サンプルの種類と処理数で選ぶ

プログラム
コンタミ防止グラファイトブロック

酸トラップ

DigiPREP HT, HP のブロック表面
加熱分解部分の温度ムラは、ほとんど観察されない。
同じ面積で、同一な操作を行うことにより、単位面積あたりの効率をあげる

多検体同時処理
使用する温度、処理検体数が選択のポイント

従来法→密閉分解容器へ

分解ユニットのポイント

分解に適した酸の種類、温度分解に適した容器、システム
テフロン密閉型容器使用する酸の沸点より高い温度でロス無く分解したいとき

１-b．湿式分解法の基礎

酸分解における酸の働き

酸の種類

酸の種類と特徴、酸分解の注意点を知る

酸化力

特徴

塩酸

ー

酸化力は無い。Ｈよりイオン化傾向が高い物を溶解。
還元力を有す。 Ｃｌが金属と錯化体形成。Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ 安定硝酸○

多くの金属の溶解に向く。Ａｌ、Ｃｒの溶解時不動態化。
Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅなどは加水分解をおこし沈殿発生。

硫酸△

濃硫酸は酸化力があり、希硫酸は酸化力がない。高温での濃硫酸はきわめて強力。粘性が高い。沸点が高い。

過塩素酸

◎

常温では酸化力が無く、高温で極めて強い酸化力を有す。
グラファイトの分解。爆発性で危険。硝酸存在下で使用する。

フッ酸ー

ガラスなどのケイ酸化合物の分解に有効。酸化力はないので、硝酸と併用する。Ｆが金属と錯化体を形成。Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ安定。

王水◎

市販の濃塩酸と濃硝酸の混合液。 塩酸：硝酸＝３：１
酸化力高い。 貴金属の溶解に向いている。

酸化力は、有機物分解を行う際の目安。 各元素に対する溶解性も要確認。

濃酸の取り扱い 注意点

最適分解温度と分解容器
開放系還流分解では、沸点のやや低めの温度が理想的

酸の種類

最適分解温度
℃

HCl

80 以下
80 – 120HNO3

230 以上H2SO4

最適分解容器

備考

PP, テフロン
ガラス、石英

８０℃以下でPP製のDigiTUBEｓを用いて湿式灰化処理が可能。

PP, テフロン
ガラス、石英80-110℃でPP製のDigiTUBEｓを用いて湿式灰化処理が可能。

ガラス、石英高温で脱水、強い有機物分解作用を利用。
２３０℃以上で強力な酸化力。 沸点高い。

HF

95以下

PP、テフロン

ガラス、石英を腐蝕するので容器に注意。

HCl/HNO3

95-110PP、テフロン
ガラス、石英王水（塩酸３：硝酸１）は強い酸化分解が可能

ドラフトの耐酸性、実験者の安全性確保が重要

塩酸

硝酸

硫酸

フッ酸

過塩素酸

濃度(%)

38

70（60)

97

50

60

規定度（N)

12

16（14)

36

27

9およその沸点
（℃）

110

120

320

70

200

なし

高温で
強い酸化力

酸化・還元

弱い還元力

酸化力

高温で酸化力

発ガス性

高

高

低

高

低

あり

あり

加熱時強力

希釈しても強力あり
加熱時強力Y, Al など

Nb, W, Mn など

皮膚障害

あり

あり

沈殿元素

Ag, Hg など

Cr, Ti など

As, Sn, Se など

H2SO4/HNO3

1st 200以上
2nd 80-120

ガラス、石英

硫硝酸処理を２００℃以上で行ってから、硝酸を追加し、１２０℃以下で硝酸処理を行う。

揮発元素

HNO3/HClO4

145 – 200

ガラス、石英

最も強力な酸の組み合わせ。必ず硝酸存在下で使用する。単独使用は爆発性があり危険。

備考

参考資料：ぶんせき p213, (5) 2006, SCP SCIENCE Application Guide, SII Nanotechnology 無機分析セミナー要旨

分解容器の特徴と注意点
石英

PP（DigiTUBEｓ）

Ge, Si など

水と混和で発熱
ガラス、W、Moの溶
金属の溶解に優れる
金属酸化物や過酸化
有機物の分解に優れが、金属酸化物や過粘度高い解に優れる。金属と錯物の溶解性に優れる
るが単独使用は危険
酸化物には向かない。低沸点の酸の除去に化塩を形成

参考資料：ぶんせき p213, (5) 2006, SCP SCIENCE Application Guide, SII Nanotechnology 無機分析セミナー要旨

ほう珪酸ガラスBa, Pb, Cr など

DigiTUBEsを用いた塩酸、硝酸の規定度調製

PFA, PTFE, TFM

白金ルツボ

分解液の視認性

◎

◎

○

×

×

市販 HCｌ

分解温度

～ 450

～ 450

～ 130

～ 250

～ 1000

12Nの場合

硫酸乾固

○

○

×

×

○

熱伝導性

◎

◎

○

△

◎◎

強い浸食薬品

HF

HF

一部溶剤、臭素

－

王水

0.2N

弱い浸食薬品

強アルカリ

強アルカリ

高温での
濃硝酸、王水

－

S

0.5N
1N
2N

長期保管不可pH10以上pH10以上エーテル－－

メソッドブランク

Si, Na, K, B

Si

－

－

Pt などの貴金属

汚れやすさ

○

○

△

－

－

洗いやすさ

◎

◎

△

△

×

表面処理

○

○

△

×

×

撥水性

△

△

○

◎

○

価格

安価

非常に高価

非常に安価

高価

非常に高価

備考

突沸しやすい破損しやすい

突沸しやすい破損しやすい高温使用時
１２０℃以上で変形

２５０℃以上で変形
３００℃以上で有毒ガス

汚れ汚染時は再生処理必要

0.1N

4N
6N

市販 HNO3
14Nの場合

0.42

0.1N

0.83

0.2N

2.1

0.5N

4.2

1N

8.4

2N

16.7

4N

25

6N

市販 H2SO4
３６Nの場合

0.32

0.1N

0.14

0.71

0.2N

0.28

2.78

0.5N

0.69

3.5

1N

1.4

7.2

2N

2.8

24.3

4N

5.6

21.4

6N

8.3

DigiTUBEs に市販の酸を （ ）mL 計量して 50mLにメスアップすればよいか

分解容器の材質により、対薬品性、および、耐熱性が異なるので、これらの特性を理解して上手に利用する。
参考資料：ぶんせき p213, (5) 2006, SCP SCIENCE Application Guide, SII Nanotechnology 無機分析セミナー要旨

参考資料：ぶんせき p213, (5) 2006, SCP SCIENCE Application Guide, SII Nanotechnology 無機分析セミナー要旨

酸分解時の注意点

酸分解時の注意事項

ドラフト環境外部汚染

酸分解時、未溶解物が確認されるときは分析目的元素が未溶解になっている可能性あり
目的元素が吸着、共沈、包含されている可能性あり

未溶解等はフィルターなどでろ別する。
再溶解処理の検討や融解法を用いて完全分解する。
目的元素の混入を確認し、無視できる物かどうか検証する。

外部汚染に注意する
加熱媒体環境沈殿、未分解

揮発損失

試薬
容器

硫酸、リン酸の使用

水

粘度が高

実験環境

ＩＣＰには向かない
分解後の分解溶液の利用用途も考慮

参考資料：ぶんせき p213, (5) 2006, SCP SCIENCE Application Guide, SII Nanotechnology 無機分析セミナー要旨

分解時の元素の揮発について分解時の難溶性化合物沈殿

酸の種類

揮発のおそれのある元素

酸の種類

沈殿のおそれのある元素

塩酸－硫酸

P, S, As, Bi, B, Ge, Te, Tl, Se, Sb, Sn, Re, Mo, Zn

硫酸

Ba, Pb, Sr, Cr

フッ酸－過塩素酸

Si, B, Ge, As, Sb, Cr, Se, Os, Ru, Re

塩酸

Ag, Pb

硝酸

Sb, Sn, W, Mo, Zr, Ti
不動態皮膜生成： Be, Al, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Mo, W

フッ酸

Al, Ca, Mg, 希土類元素

塩酸－過塩素酸

Bi, B, Zn, No, Te, Tl, Sb, As, Cr, Ge, Os, Re, Ru, Sn

As（III) 塩酸酸性、硫酸乾固時に揮発損失しやすい
As（V) 過マンガン酸カリウムなどの酸化剤存在下で揮散しにくい
Ａｓを揮発させずに処理するには酸化剤と一緒に処理すると有効
参考資料：ぶんせき p213, (5) 2006, SCP SCIENCE Application Guide, SII Nanotechnology 無機分析セミナー要旨

参考資料：ぶんせき p213, (5) 2006, SCP SCIENCE Application Guide, SII Nanotechnology 無機分析セミナー要旨

１-c．融解法の基礎

酸分解のポイント

目的元素の測定を
マトリックスを分解妨害しない融解法の種類と試薬を知る

目的元素を溶液化

揮発、沈殿、加水分解

メソッドブランク

定量性↓

定量性↓

こんな経験はありませんか？

融解で使用されるルツボの使い方を知る

融解法とは？
What is Fusion?

酸分解をいろいろ検討したけどマイクロウェーブ
を検討したけど

沈殿発生

未分解

ケルダール分解を検討したけど長時間

酸分解法• 白金ルツボ、ニッケルルツボ、グラファイトルツボ
酸化物PbO, BaTiO3など

不溶化難分解物生成

難溶性沈殿物
酸分解法
一般には酸性融解法が多い

加圧密閉分解が困難

400 ～ 1200 ℃

ICP測定なので硫酸使いたくない
XRF測定するとき
マトリックスの影響を受ける• ルツボと融解剤を組み合わせた高温分解法• アルカリ性融解剤、酸性融解剤

こんな時、ガラスビードやアルカリ融解は便利

鉱石、セラミック

融解剤など
融点が高い試料
一般にはアルカリ融解法が多い

白金

グラファイト一般的な融解法

ガラスビード・アルカリ融解法
基本的な手順600-1100℃
５ ～ １０分

測定装置により使い分け → 均一な固形化処理と、均一な溶液化処理がある

ガラスビード

蛍光Ｘ線

ガラスビード法

蛍光Ｘ線

測定妨害のマトリックスを分解測定が容易な均一なガラス盤状にサンプルを加工

ＩＣＰ

アルカリ融解法

ＡＡＳ

マトリックスを分解後、易溶解性ガラス盤化

・ 固形試料

0.5g① アルカリ融剤

5g

ＩＣＰ② 酸化剤（50%溶液） 1-20 μL

ＡＡＳ③ はく離剤（50%溶液） 10-20μL

硝酸溶液などに溶解して均一な液体にする

希硝酸溶解

試料１に対して融剤１０を加える
加熱しながら攪拌、脱泡する
情報提供：東京科学様、SII Nanotechnology様

参考資料：丸善 前処理ハンドブック、JISハンドブック

情報提供：東京科学様、SII Nanotechnology様

代表的な融解の種類

アルカリ融解のポイント

融解メソッド（JIS等）

サンプル

ルツボの種類白金ルツボ

回転運動、揺動振動が必要

グラファイトルツボ

５ ～ １０分
サンプルは、２００メッシュにガラスビード用

粉砕処理 0.5g 程度 量り入れる

１．有機ケイ素化合物

1st Step 硫酸、硝酸で有機物処理
2nd Step 炭酸Naで融解処理

２．ケイ酸塩類（岩石など）

試料0.5gに過酸化Na 4g ＋ 炭酸Na 1g
電気加熱炉等で1100℃で融解処理

３．アルミナ系

試料0.5gに炭酸Na 3g ＋ 四ホウ酸リチウム 2g
電気加熱炉等で1000℃で融解処理

４．窒化ケイ素

試料0.3gに炭酸Na 2g ＋ 四ホウ酸リチウム 3g
電気加熱炉等で1000～1150℃で融解処理

底の形状

融解後、ガラス盤を取り出しやすくするために、剥離剤を数μＬ加える

酸化剤

一般融解用

融解剤 ：

融解剤

よく使う
ルツボ

Pt
Ni
Ni
Zr

ガラス、石灰石
珪酸塩岩塩

水酸化アルカリ

酸化チタン、酸化スズ
炭化ケイ素、Ru、Ir

過酸化ソーダNa2O2
Na202+Na2CO3

酸化クロム、酸化スズ
フェロシリコン、鉄鉱石
フェロクロム、 Ru、Ir

Ni
Zr

ホウ酸塩

Li2B4O7
H3BO3 + Na2CO3

高シリカ含有試料、アルミナ

Pt

金属酸化物

参考資料：丸善 前処理ハンドブック、JISハンドブック

代表的な融解剤

NaOH
KOH

K2SO7

情報提供：東京科学様、SII Nanotechnology様－ 補足 －

対象試料例

Na2CO3
Na2CO3 + K2CO3

高純度試薬 Cat. 8500-11935）、LiI（ヨウ化リチウム）

LiT （ 四ホウ酸リチウム： Lithium Tetraborate Pure Cat. 8500-11925 ）

参考資料：ＳＣＰサイエンス社技術資料、丸善 前処理ハンドブック、JISハンドブック

代表的な融解の種類

酸性融解、 KNO3

LiT （ Lithium Tetraborate Utra Pure Cat. 8500-11936 ）情報提供：東京科学様、SII Nanotechnology様

炭酸Na： LiNO3

はく離剤 ： LiBr （Lithium Bromide

600-1100℃

融解の種類

参考資料：ＳＣＰサイエンス社技術資料、丸善 前処理ハンドブック、JISハンドブック

Pt

融剤種類

1
2
3

四ホウ酸リチウム（Li2B4O7)

4
5
6
7
8

無水ホウ酸（B2O3）

9四ホウ酸リチウム＋炭酸ナトリウム

利用
保存性
頻度

市販
高純度

備考
融点９１５℃ ISIJ基準

○

○

○

メタホウ酸リチウム（LiBO２)

△

△

○

四ホウ酸ナトリウム（Na2B4O7)○×融点８７８℃ ISIJ基準○

炭酸リチウム（Li2CO3)

○

○

△

△

融点 ６１８℃

炭酸リチウム＋四ホウ酸リチウム
炭酸リチウム＋ホウ酸（H3BO3）
四ホウ酸リチウム＋メタホウ酸リチウム

10 ホウ酸バリウム（BaB O ）47○

混合比 ８：２ または ２：８○

注） ISIJ＝日本鉄鋼協会
情報提供：東京科学様、SII Nanotechnology様

参考資料：丸善 前処理ハンドブック、JISハンドブック

情報提供：東京科学様、SII Nanotechnology様

参考資料：丸善 前処理ハンドブック、JISハンドブック

ジーエルサイエンス提供 高純度融解剤

アルカリ融解の効率化＝自動化のポイント

SCP SCIENCE XRF Fusion Fluxes Series

グレード

数量

型式

Cat.No.

Lithium Tetraborate (LiT)

品名

Pure

1Kg

040-060-200

8500-11925

Lithium Tetraborate (LiT)Ultra Pure

1Kg

040-060-205

8500-11936

ルツボの種類Pt、Ni ルツボ
グラファイトルツボ

Lithium Metaborate (LiM)

Pure

1Kg

040-060-100

8500-11926

Lithium Metaborate (LiM)

Ultra Pure

1Kg

040-060-102

8500-11927

LiT / LiM = 50/50

Pure

1Kg

040-060-250

8500-11928

LiT / LiM / LiBr = 49.75 / 49.75 / 0.5

Pure

1Kg

040-060-249

8500-11929

LiT / LiM = 67 / 33

Pure

1Kg

040-060-267

8500-11930

LiT / LiM / LiBr = 66.67 / 32.83 / 0.5

Pure

1Kg

040-060-266

8500-11931

LiT / LiM / LiI = 66.67 / 32.83 / 0.5

Pure

1Kg

040-060-268

8500-11934

多段昇温で

Lithium Bromide (LiBr)

はく離剤

15mL

040-060-330

8500-11935

酸化処理と融解処理を自動処理

Lithium Tetraborate (LiT) ： 四ホウ酸リチウム
Lithium MetaBorate （LiM） ： メタホウ酸リチウム

回転運動

両タイプに対応

揺動振動が重要600-1100℃

LiI ： ヨウ化リチウム
LiBr ： 臭化リチウム

ガラスビード・アルカリ融解の自動化• ステップ昇温タイムプログラム• 自動攪拌（揺動＆回転）機能• JIS Pt, Niルツボ対応• グラファイトルツボ対応• 冷却機能• 自動排気機能
左右４５°傾きながら回転

高周波自動溶融装置の紹介

•
•
•
•
•
•
•
•

ＸＲＦ測定、ＡＡＳ・ＩＣＰ測定の前処理として便利
理想的な加熱構造→溶融効率化＋抜群のはく離性
高周波加熱方式採用→短時間多数試料調製
揺動回転加熱方式採用→完璧な撹拌と脱泡。
二段加熱構造、多段加熱方式→溶融促進
コンパクト構造、易操作性、容易なメンテナンス
溶融条件は全て目視可能
最適条件を設定し自動操作により安全性を確保

左右４５°傾きながら回転

詳細情報 東京科学株式会社 www.tokyo-kagaku.co.jp
情報提供：東京科学様

参考資料：丸善 前処理ハンドブック、JISハンドブック

情報提供：東京科学様

導入事例 融解法

アルカリ融解法の手順 その１

アルカリ融解法の手順 その２
写真は、マイクロ波融解装置TK-4100

写真は、グラファイトルツボ

試料を0.5g計量してルツボへ
徐々に500℃付近まで昇温

１０倍量の融剤を計量して合わせる

ホールドしてから1000℃付近へ昇温

最後にはく離剤をピペッターで数μL加える

適宜、回転動作、揺動動作を加える
実験協力；東京科学様、海事検定協会様

実験協力；東京科学様、海事検定協会様アルカリ融解法の手順 その３

試料分解法の基本要素
1.

無機分析のための前処理方法の種類を知る
a.
b.
c.

乾式分解（乾式灰化）の基礎
湿式分解（湿式灰化）の基礎
融解法（アルカリ融解）の基礎

2. 分析対象試料別アプローチを知る
a. 水系試料（上水、環境水、排水、汚水）
b. 固形試料（食品、生体試料、環境試料）
c. 原料試料（セメント、セラミック、樹脂）
3.

三種法を組み合わせた必勝法を理解する
a.
b.
c.
d.

1000℃付近まで昇温し、完全融解する

乾式＋湿式を組み合わせて安価に前処理を構築する
開放形湿式分解＋密閉系湿式分解の併用で時間短縮
融解法で難酸分解試料、再沈殿試料を攻略する「湿式分解法＋融解法」ｘ「固相抽出法」＝脱塩濃縮クリーンアップ

放冷して、室温になればガラスビードとして取り出せる
ガラスビード → XRF解析へ （ 解析後は、保管が可能）

4.

ガラスビードは１M硝酸で溶解してICP解析などで再解析可まとめ

実験協力；東京科学様、海事検定協会様

典型的な上水系試料におけるメソッド

2-a．水系試料の攻略法

飲料水、河川水など
Temp
推奨：ＤｉｇｉＰＲＥＰ Ｊｒ． ＭＳ ＬＳ ＋ Ｋｅｙ Ｐａｄ （上水分析システム）
95

設定温度とタイムプログラミング

１段階昇温
水の沸点より少し低い９５℃で突沸を防ぐ

有機物が少ない試料＝１段階昇温

試薬、器具からのブランクを減らす↓
有機物が多い排水試料＝２段階昇温

容器数、移し替え回数を極力減らす

Time

30

典型的な排水系試料の温度プログラム例

120

ノンメタルPP製 酸分解用試験管
デジチューブの紹介
回転防止

排水、海水など

Temp

付属スクリューキャップ

推奨：ＤｉｇｉＰＲＥＰ Ｊｒ． ＭＳ ＬＳ ＋ ＴＳＣ （下水分析システム）
95

ラックロック構造

Watch Glass
PP製時計皿Step 2: メイン処理
有機物が少ない試料＝１段階昇温

最大容量65mL↑

ASTM Class A
保証書添付

有機物が多い排水試料＝２段階昇温

50mL計量線

排水に有機溶剤が混和している場合は溶くに注意！
一度に70℃以上にすると突沸の原因となりますClass A レベル
5mL間隔

還流機能

65
Step 1: 予備処理

メスシリンダー機能
固形試料
Time

濃硝酸

ラベリング機能

１つの容器で５つの機能
45

90

120

１．計量 ２．希釈 ３．分解 ４．中期保管 ５．オートサンプルバイアル

各種公的試験方における金属試験法に、デジチューブを適用すると

2-b．固形試料の攻略法

10mL
50mL

油脂系とそうでない物で分ける
融点を知っておく

秤量

加熱分解

酸添加

試料の性状によって50mL

硝酸分解と硫酸分解を使い分ける
乾固直前まで濃縮

再メスアップ

加熱濃縮

開放形と密閉系分解システムを使い分け

50mL試料計量 → 酸添加 → 再メスアップまで、一連の処理を１つの容器で。
Na、Bを含めたメソッドブランクの大幅な低下につながる

固形試料分解に便利な酸と最適分解温度

開放系と密閉系をどのように使い分けるのか？

初心者にも使いやすい、酸の組み合わせ

難分解性のサンプル

比較的分解が容易

1段階昇温

硝酸

硫酸 樹脂、油系に粉状食品原料、生体試料系に・強い酸化・酸化・水和・スルホン化
・強酸・最適分解温度 230℃以上
・ガラス・石英の還流分解
Ba、Pb 注意

ブロック加熱多段階昇温

開放系
利点：スケールアップ分解、多種類同時分解可能

難点：揮発性ロス↑

ホットプレート

ヒートブロック

ヒートブロック

ケルダールユニット

単純昇温

段階的昇温

・強酸
・最適分解温度 80-120℃・ＰＰの還流分解
Ti、Cr 注意

３０％過酸化水素
分解補助

マイクロ波分解容器

マイクロ波分解容器

硫酸や硝酸分解に併用

エントリーモデルのマイ
クロ波分解システム

冷まして、余熱で少量ずつ添加

密閉系
マイクロ波加熱

利点：揮発ロス↓ 高温硝酸分解可能

多段昇温機能マイクロ波分解システム

難点：少量

固形試料の典型的な分解例 (粉状食品原料、動物飼料など)
推奨：ＤｉｇｉＰＲＥＰ Ｊｒ． ＭＳ ＬＳ ＋ Ｋｅｙ Ｐａｄ （食品分析システム）
Temp

105

濃硝酸の沸点=約120℃

3rd Step

沸点やや下の105℃がお薦めです

メイン分解プログラム加熱方式ヒートブロックを用いた実際の分解事例の紹介

PP試験管は110℃まで耐熱性があります65

2nd Step
予備灰化
一度に高温にせず、低温で予備灰化を行うと突沸を予防できます

1st Step
溶解化

濃酸を試料によく馴染ませます45

試料はできるだけ細分化します
室温で一昼夜静置してもOK
45

60

70

Time
120

DigiPREPシリーズ導入事例

ヒートブロック DigiPREP Jr.による導入事例 ①
水道水・環境水試料の加熱処理の検討

DigiPREP Jrを用いた酸処理工程は手間をかけずに浮遊物の処理が可能です

DigiTUBEs①As, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb, Se 2ppm
5mL 添加
②EPH-1 （飲料水標準試料） SCPSCIENCE製 500μL 添加

定容

ブランク水 により50mL

測定結果①標準溶液 ICP－OES測定結果
測定値
n=3
As 188.99nm
0.214±0.005
Cd 214.440nm
0.224±0.002
Cr 267.716nm
0.219±0.002
標準試薬添加回収Cu 324.752nm
0.229±0.002
補正後の回収率はほぼ100%
Fe 259.939nm
0.223±0.002
Mn 257.610nm
0.224±0.002
Pb 220.353nm
0.236±0.002
Se 196.026nm
0.228±0.006

硝酸5mL を添加
95 ℃ 2時間加熱・濃縮処理

DigiPREP Jr. 24検体用
定容

精製水 により50mLに再定容

認証標準試料
測定値は認証値とほぼ一致

ICP－AESによる測定

DigiPREP Jr 導入実例③

DigiPREP Jr 導入実例② 食用色素分解①

EPH1 ICP－OES測定結果
測定結果②
測定値
認証値
As 188.99nm
0.425±0.010
0.400
Cd 214.440nm
0.198±0.003
0.200
Cr 267.716nm
0.659±0.007
0.680
Cu 324.752nm
0.503±0.004
0.580
Fe 259.939nm
1.459±0.014
1.480
Mn 257.610nm
0.342±0.004
0.340
Pb 220.353nm
0.662±0.006
0.630
Se 196.026nm
0.327±0.006
0.320

魚介類ペースト試料②

PP分解チューブ <DigiTUBEs> による低温加熱
加熱プログラム③
95℃①食品添加物色素0.5g②硝酸10ml添加後③DigiPREP Jr

65℃
試料0.5gへ硝酸添加直後

試薬
・HNO3 70% 5ml Plasma Pure
・H2O2 30% 1ml
器具・DigiPREP Jr 24検体用
・DigiTUBEs PP製・ Watch Glass PP製

分解試薬・硝酸60%
・H2O2 30%

DigiPREP Jr 導入実例④ ハンダの簡易溶解
はんだ

1
2
3
4

Pbフリーはんだ分析用 混酸
はんだ用 逆王水
王水
逆王水

HCｌ
8.5ml
3ml
7.5ml
2.5ml

HNO3
1ml
5ml
2.5ml
7.5ml

H2O
0.5ml
2ml
-

酸の量
10ml
10ml
10ml
10ml

沈殿
無
有(Sn)
無
有(Sn)

浮遊物
有
有
有
有

1.5h

3h

4h

H2O2 0.5mlずつ添加導入事例⑤ 廃棄物中貴金属、電子デバイスなどへの適用溶解に用いた酸
塩酸30% 2ml
硝酸60% 2ml
精製水
2ml の混合使用器具などDigiTUBEs ×３
DigiPREP Jr+Touch Screen Controller
加熱条件
以下のプログラムにより加熱

反応中

0.5h

℃
95
70

固形試料を王水希釈液で溶解中

固形物溶解後 10mL に定容

20

40

60

90 min⑥食品CRM試料のDigiPREPによる湿式分解

DigiPREP Jｒ． 原子吸光前処理例

米、茶、カキ、鳥骨、魚骨への適用
分解容器 DigiTUBEs
同様に、植物、葉などの粉末や食品試料 0.5g

食品原料粉末（片栗粉、脱脂粉乳等に応用可能です100

濃硝酸10mL80

２段階加熱による湿式分解

60

室温で放冷
40

定溶 50mL
試料各 0.5g 計量

時間 (min)20

濃硝酸 10mL 添加

0

AAS測定

20

40

60

90

120

４５℃→９５℃でプログラム昇温分解

食品中Fe 原子吸光データ

DigiPREP Jr.による湿式分解

NIST CRM 1568a
STD

緑茶

鳥、骨、魚

ng/L
電子レンジ分解容器用ＰＦＡ小バイアル

ノンメタルＰＰ分解容器 DigiTUBEs

還流分解中は、時計皿を利用するか、栓をゆるめたキャップを利用すると回収率が向上します

日立ハイテク様 食品分析セミナー要旨集より引用

実験強力：日立ハイテクノロジー様

食品中Cd 原子吸光データ

NIST CRM 1568a

標準添加法 検量線
標準添加法 測定データ

DigiPREP Jr.による認証標準物質 NIST CRM 1568a の分析例
元素Mn

分析値（μg/g）
20.5 ± 0.64

認証値（μg/g）
20.0 ± 1.6

Fe
Cd
Cu

6.9 ± 0.40
0.021 ± 0.007
2.67 ± 0.20

7.4 ± 0.9
0.022 ± 0.002
2.4 ± 0.5

Zn
Mg
K

18.9 ± 0.22
0.055 % ± 0.005
0.127 % ± 0.001

19.4 ± 0.5
0.056 % ± 0.005
0.127 % ± 0.0008

NIST CRM 1568a Rice Flour 0.5g 湿式分解

日立ハイテク様 食品分析セミナー要旨集より引用(N=3)

日立ハイテク様 食品分析セミナー要旨集より引用

DigiPREP HT ＋ Universal Scrubber⑥ ケルダールシステム
DigiPREP HT250による前処理例

油分の多い試料、食肉、有機ヒ素の分解、プラスチック樹脂の分解に有効です
ケルダール分解装置と酸ミスト・トラップ装置

H２SO4プログラム中のサンプル状態（サンプルは標準プラスチック、お米）＜写真の温度は１７０℃＞

もみがら付き米を硫酸で炭化している様子

硫酸還流分解最終ステップ ３８０度

還流・炭化処理 → 硫酸除去へ

第一ステップ 試料0.5gに対して濃硝酸10～15mL添加

第二ステップ 170℃の予備処理から 硫酸の酸化力が高まる２４０℃で還流分解

室温で馴染ませたあと、170℃へ （脱水、炭化処理）

第三ステップ 240℃から380℃まで昇温し、余分な硫酸を除去する

BCR樹脂を炭化している様子

H2SO4処理後のサンプル状態

硫酸除去後、60℃以下まで放冷する

硫酸処理後、空冷し過酸化水素を徐々に添加する

第三段階の60℃以下まで放冷が終了した時点での様子
この後、分解チューブを取り出し、斜めに傾けながら壁面伝
いに30%過酸化水素水を一滴ずつ、最大1mLまでくわえる
過酸化水素を添加するときチューブの開口部はドラフト奥に向ける。実験者に酸蒸気、飛沫が飛ばないよう十分に注意

過酸化水素を添加したあと、しばらく室温で自然に反応させます。泡
立ちが起こるので注意します。
反応が収まったら、240℃まで加熱して、共沸により、過剰硫酸をさらに除去します。
反応液が透明になったら加熱を止め、60℃以下まで放冷

標準物質 樹脂の例 サンプル量 左：0.1ｇ

右：0.5ｇ

放冷後硝酸に置換するときは濃硝酸を添加し120℃で置換処理を行
います。

２ーC

H2O2添加後のサンプル状態

分野別攻略
材料系試料導入事例

融解法と固相抽出を組み合わせた
材料中の重金属分析

樹脂標準物質BCR 左：0.1ｇ

２００６年度 分析化学会年会
ポスター Ｐ1035

右：0.5ｇ

融解の手順検討に用いた装置など
融解試薬 Lithium Tetraborate(SCP SCIENCE)
高純度グラファイトるつぼ 20ml
(SCP SCIENCE)
高周波加熱装置 TK4100(東京科学)
ノンメタル加熱ブロック Digi PREP Jr. (SCP SCIENCE)
ノンメタル使い捨て容器 DigiTUBEs (SCP SCIENCE)
ボルタンメトリー装置 NanoBand Explorer (Trace Detect)
原子吸光光度計
Z-2000(日立HT)
分子認識固相 MetaSEP AnaLig® Pb-02(GLS)

セメント 0.5g
ふるいにかける

グラファイトるつぼ

Lithium Tetraborate 2.0g

酸化剤、剥離剤添加
Pb標準溶液 添加
アルカリ融解グラファイトるつぼ
DigiTUBEs

硝酸に溶解

Digi PREP Jr.＋コントローラー
分子認識固相ノンメタルヒートブロック
により、硝酸6% 50ml
中、100℃加熱6時間

固相抽出操作EDTA 溶離

加熱温度をあげる
ないしは、HCｌ溶液だと溶解は数十分で終了可能

融解試料溶液ボルタンメトリー測定
フレーム原子吸光測定
試料は100℃では溶けているが、温度が低下すると
析出

分子認識固相溶解している間にSPE処理
すると効果的

原子吸光測定条件
測定波長283.3nm
スリット幅
1.3nm
ランプ電流
7.5mA
フォトマル電圧 274V
フレーム
Air-C2H2
燃料ガス流量 2.2L/min
助燃ガス流量 15 L/min

・固相に精製水を流す
・試料10mlを通液
・精製水を流す・0.03M EDTA 5mlによりPbを溶離
・精製水5mlを通液

ボルタンメトリー測定

アルカリ融解溶融条件
初段加熱 設定400℃
溶融加熱 設定800℃
加熱揺動 設定800℃

融解自動装置
TK-4100(東京科学)

試薬
試料 0.5g (普通セメント、耐火セメント)
Li2B4O7 2g
LiNO3 (50%) 25μl 添加 酸化剤
LiBr (10%) 25μl 添加 剥離剤
Pb 標準溶液 1000ppm 50, 100μl

加熱揺動作用電極 Ir
補助電極 Pt
参照電極 Ag/AgCｌ

180秒
210秒
150秒

操作
・Ir電極にHgメッキ
・1M酢酸・酢酸Na溶液5ml、試料500μlをDigi TUBEに採取し、精製水により50mlに定容・析出時間30～60秒で測定
・標準添加法による半定量

ガラスビード化

放冷

試料前処理における基礎要素

測定結果
表1 融解試料溶液分析結果
サンプル名

原子吸光
Pb濃度 ppm

1. 無機分析のための前処理方法の種類を知る
回収率 添加Pb濃度％ppm0.01±0.01
四ホウ酸リチウム
普通セメント0.525±0.015
1.54±0.04 101*1
普通セメント50μ添加
2.36±093.5*2
普通セメント100μ添加
0.47±0.03
耐火セメント
1.21±0.08 82.3*1
耐火セメント50μ添加
2.05±0.20
83*2
耐火セメント100μ添加

0.00
0.00
1.00
2.00
0.00
1.00
2.00

*1

回収率＝添加Pb1ppm相当のとき 1.525ppmを100%と仮定*2

回収率＝添加Pb2ppm相当のとき 2.525ppmを100%と仮定

a. 乾式分解（乾式灰化）の基礎
b. 湿式分解（湿式灰化）の基礎
c. 融解法（アルカリ融解）の基礎

ボルタンメトリー
Pb濃度ppm

0.15±0.05
6.45±3.05
5.2±3.921.1±8.5
0.95±0.55
1.9±0.1
2.9±0.8

2. 分析対象試料別アプローチを知る
a. 水系試料（上水、環境水、排水、汚水）
b. 固形試料（食品、生体試料、環境試料）
c. 原料試料（セメント、セラミック、樹脂）

3. 三種法を組み合わせた必勝法を理解する
a. 乾式＋湿式を組み合わせて安価に前処理を構築する
b. 開放系湿式分解＋密閉系湿式分解の併用で時間短縮
c. 融解法で難酸分解試料、再沈殿試料を攻略する
d. 「湿式分解法＋融解法」ｘ「固相抽出法」＝脱塩濃縮クリーンアップ

4.

3-a．乾式＋湿式を組み合わせて安価に前処理を構築する

乾式で揮発する元素を確認
乾式分解の弱点は、湿式でカバー密度が低く、カサ比率が高い試料は一度
乾式分解処理してから湿式分解へ
マイクロ波照射技術で時時間短縮

まとめ

3-b．開放系湿式分解＋密閉系湿式分解の併用で時間短縮

開放系分解で褐色が分解終点が遅い
開放系処理＋密閉マイクロ波で時間短縮
マイクロ波密閉分解で暴発する試料
開放系で溶剤除去、発泡処理
マイクロ波密閉分解でスケールアップ
予備処理を開放系で液状化してから3-c．融解法で難酸分解試料、再沈殿試料を攻略する

3-d．湿式分解法＋融解法）ｘ（固相抽出法）＝脱塩濃縮クリーンアップ

酸分解時、沈殿物が目的元素の測定に影響していないかどうかの確認が大事

酸分解終了後に求められる事項

酸分解が困難な試料は固相抽出とは？

融解法をはじめから検討する戦略も無機分析に利用される固相抽出とは？
融解法で処理後の塩濃度上昇の問題
処理液を固相抽出処理して脱塩

詳しくは、JAIMA２００８ 無機分離剤の三種の神器編を参照ください。

3-d．（湿式分解法＋融解法）ｘ（固相抽出法）＝脱塩濃縮クリーンアップ（湿式分解法＋融解法）ｘ（固相抽出法）＝脱塩濃縮クリーンアップ

酸分解後に求められる事項

固相抽出法とは？
イオン交換樹脂、ポリマ－、化学結合型シリカゲル、アルミナなどの固相担体を充填したミニカラムを用いてサンプル中の目的成分を抽出、精製する手法

1. 分解溶液の濃縮
2. 酸濃度を下げる操作＝希釈操作

濃縮手法

クリーンアップ手法

3. 脱塩操作（Na、K、Ca、Mg）
4. 共存元素から、目的元素を選択する

目的成分
夾雑物

固相抽出
テクニック

各種元素分析法と固相抽出法の連携• AAS, GA-AAS• ICP-OES, ICP-MS• 脱塩処理目的物を保持試験管に回収する手法

固相に夾雑物を保持
ターケッドは素通りさせる

3-d．（湿式分解法＋融解法）ｘ（固相抽出法）＝脱塩濃縮クリーンアップ

塩濃度上昇

湿式分解

• 濃縮処理共存元素の影響

固相抽出処理マトリックスの影響

脱塩・濃縮処理

問題点が発生したら• 有機物分離• XRF• 形態分離• Voltammetry• 選択的分離

詳しくは、JAIMA２００８ 無機分離剤の三種の神器編を参照ください。
3-d．（湿式分解法＋融解法）ｘ（固相抽出法）＝脱塩濃縮クリーンアップ

沈殿物

融解法

固相抽出を
積極的に活用未分解物
詳しくは、JAIMA２００８ 無機分離剤の三種の神器編を参照ください。

無機分析前処理法 まとめ

無機分析前処理捕捉資料• 標準試薬の上手な使い方
乾式分解

湿式分解

電気加熱炉

テフロン分解容器

マイクロ波灰化装置

ヒートブロック分解容器

目的に応じて効率よく組み合わせる– 標準試薬、標準物質の種類と使いこなし– 制度管理用の便利な試薬関連製品紹介• オンラインアプリケーションの紹介– SPE/GFAAS、HPLC/DRC-ICP-MS

固相抽出

融解法
白金ルツボ、グラファイトルツボ

脱塩・濃縮・精製

マクロ波自動融解装置

標準試薬の上手な使い方• イオンクロマトグラフィーアプリケーション

検量線作成と確認方法のポイント
必要時調製！が基本！

始める前の最低必要条件• 標準試薬の種類– AAS測定用、ICP－AES, ICP-MS測定用の違い

装置のバリデーション ★★
１．検量線作成• Single STD、Mix STD、カスタムMulti STD• PlasmaCALシリーズ、Metallo-Organicシリーズ
2. QCチェック（2ndソース使用） 重要！

• 認証標準試薬 CRMとは？

3. CRMによる最終確認• EnviroMAT、AgroMATシリーズ• NMIJシリーズ

4. ラボ間の統一制度管理• 装置管理のための新製品• PlsamaTEST シリーズ
GLサイエンス提供のSCPサイエンス社標準試薬は、これらをサポート

Calibration Standards (ICP/ICP-MS)
PlasmaCALシリーズ• SCPS社 標準試薬製造方法の特徴

ICP-AES, ICP-MS 分析用 STD
AAS分析用STD

ICP分析、AAS分析の違いは？

– NISTにダイレクトトレーサブル– Starting Material 99.999% クラスを使用– 塩や酸化物ではなくピュアメタルより製造– High-Purity Acids 使用求められる標準試薬のスペックの違い？

– impurities at ppb or ppt levels

ICP-AES, ICP-MSは多元素同時分析– 18 megohm/cm Deionized Water 使用– Teflon Beakers 使用– Pre-cleaned Bottles 使用– 1000ppm 未開封で２１ヶ月保証– 1000ppm 開封後で１５ヶ月保証

AASは、単元素ごとの分析

AAS 標準試薬 を 混ぜて、マルチICP発光分析用の混合標準液を作成して良いか？
無機分析総合カタログ 参照

ICP-AES における波長干渉の影響

サーティフィケーションシートの例
高純度ICP分析用標準試薬 Mg 10000ppm Plasma CALシリーズ

サーティフィケーションシートの例
高純度ICP分析用標準試薬 Mg 10000ppm Plasma CALシリーズ

99.99-99.9999% Starting Material も販売中 無機総合カタログ参照

Multi-Element Standards
PlasmaCAL Multi-STD

カスタム混合標準試薬の便利な使い方• セカンドソースとして活用する• 混合標準試薬コンセプト:– 検量線作成用カスタムSTD– QC評価用カスタムSTD• 配合禁忌– 別ボトル発送– 見積もり時にコメント• 保証期限– 未開封時 １２ヶ月（10ｐｐｍ）– 検量線作成後のQCチェック用として利用する• 複数元素の検量線を作成している場合– 元素濃度比率を合わせたカスタムSTDを３レベル持つ– 使用する直前に１０倍、１００倍希釈して利用する– 内標入り、内標無しモデルを使い分ける• 単品で全種類準備 ｖｓ Multi-STD準備– ５元素以上なら、• 混合液の状態でNISTダイレクトトレーサブル• ５００ｍL以上から作成、Cat.No.作成、２本目がお得– １２５ｍLx4本、２５０ｍLｘ２本の小分け出荷対応• 未開封 12ヶ月保証

サーティフィケーションシートの例
高純度ICP分析用 混合標準試薬 カスタムメイド ID700-004-114 の例

Metal-Organic Standards and the Analysis of Wear
Metals, Contaminants and Additives in New and Used
Lubricating Oil

オイルマトリックススタンダード

無機分析総合カタログ 参照

オイルマトリックス標準試薬の必要性
•
•
•
•
•

常に駆動し続けるメカには、高性能オイルが必要
オイルの成分分析、オイルの不純物分析
添加剤注入のタイミング
オイルの劣化状況、フィルターの交換時期
脂質の多い食品サンプルの添加回収に便利SCPS提供オイルスタンダード
Metallo-Organic Calibration STD
無機分析総合カタログ 参照• 標準混合元素タイプ ２１元素
• Ag, Al, B, Ba, Ca, Cd, Cr, Fe, Mg, Mn, MO,
Na, Ni, P, Pb, Si, Sn, Ti, V, Zn• 単元素タイプ• Na, Mn, Si, P, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn,
Sn, Ba, Pb• オイルマトリックス• 希釈などの用途に便利

Performance Evaluation
peCHECKシリーズ
制度管理用の標準試薬関連製品の紹介•

統一精度管理用のパフォーマンスチェッ
クスタンダード•

食品分析、環境水分析ユーザーに最適•

人工的に標準試薬を添加して作成•

３製品を来アップ– 低、中、高濃度設定

標準物質とは• 標準物質（Reference Material)– 国際標準化機構・標準物質委員会(SIO/REMCO)– ISO Guide 30（JIS Q 0030)– 測定装置の校正、測定方法の評価、材料の値付け– 一つ以上の特性が均一、適切に確定された材料か物質– 証明書記載内容＝標準値、参考値、表示値• 認証標準物質（Certified reference Material)– 認証値のついた標準物質（信頼水準での不確かさ）– トレーサビリティーが確立された手順による値付け– ミネラル元素 : 3 levels– 栄養素N、P: 3 levels– 濁度 SS, TDS: 3 levels

無機分析総合カタログ 参照

認証標準物質 CRM とは
以下の３条件を満たすもの
1.

標準物質認証書添付

2.

トレーサビリティが確立された手法による値付け3.

認証値（Certified Value)に不確かさが添付

Certified Reference Materials (CRM)
認証標準物質• 前処理の妥当性を評価• 装置のバリデーション• 検量線の妥当性• 分析オペレーター評価• ブランク、標準添加、CRMでワンセット評価

信頼性のある分析値を得るためには、認証標準物質
による分析手法、測定機器の評価が極めて重要
マトリックスによる干渉を補正して誤差を少なくする

産業技術総合研究所 NMIJ CRM
SCPサイエンス EnviroMAT、AgroMAT

無機分析総合カタログ 参照

CRM EnviroMAT シリーズ

低ブランク測定のために- 汚染土壌（２種）- 破棄物スラッジ- 地下水 (Low & High)- 飲料水 (Low & High)- 排水 (Low & High)- 廃油• 低ブランクの水• 低ブランクの試薬• 低ブランクの酸– 不純物データが添付された試薬シリーズ• PlasamaPURE• PlasmaPURE PLUS

CRM AgroMAT シリーズ

ｐｐｂレベル
ｐｐｔレベル• 濃硝酸、濃塩酸、濃硫酸、フッ酸• ２M酢酸アンモニウム、２M硝酸などをラインアップ– Clay Soil
– Sandy Soil、Compost

高純度酸
PlasmaPURE、PlasmaPURE Plus

サーティフィケーションシートの例
高純度硝酸 PlasmaPURE シリーズ サブｐｐｂ レベル保証

無機分析総合カタログ ｐ７０
品名

P/N

Cat.No.

PlasmaPURE HNO3（高純度硝酸）500mL １本入り-

8500-11943

PlasmaPURE HNO3（高純度硝酸）500mL 6本入り

250-037-129 8500-11921

PlasmaPURE Plus HNO3（超高純度硝酸）500mL

250-036-131 8500-11909

Plasma PURE Plus 専用 PTFE製ディスペンサー

250-036-501 8500-11977

高濃度硝酸以外にも、高濃度硫酸、高濃度塩酸、高濃度フッ酸リリース
分離剤洗浄や、試薬の希釈に便利な２Ｍ硝酸、２Ｍ酢酸アンモニウムもリリース

サーティフィケーションシートの例
高純度硝酸 PlasmaPURE Plusシリーズ サブppt レベル保証

装置の日々の管理とバリデーションのためのお助けツール

PlasmaTEST for ICP-AES
PlasmaTEST for ICP-MS

PlasmaTEST を導入すると• 毎日の装置のコンディショニングをチェック• オーバーホール後から導入

オンライン分離分析への応用
形態別分離分析への応用– 具体的な装置パラメーターの把握が可能– ログを取ることで、具体的な症状を把握– ユーザーで校正できることは、ユーザーで– サービスメンテナンスが必要な時期が視覚化できる• 検量線作成のまえにやっておく– データの信頼性がアップ– 使用装置における正確なウォームアップタイムは？
– 中長期安定性試験が重要

オンライン分離分析へのアプローチ

微量元素検出のためのオンライン全自動前処理ユニット構想
AnaLig® Technology• オンラインSPE-ICP

Full Automated Sequential

Computer

Control by PC Software
SPE Cartridge– シーケンシャルフローインジェクションを応用– ワークステーション＋SFIAーBOX

SPE mini Column

High Selective
High Sensitive

Sample Preparation• オンラインHPLC-ICP

ICP-AES Analysis

1st SPE Treatment

2nd MRT-SPE
Sequential Injection– 既存のイオンクロマトグラフィー、HPLCを応用– ワークステーション＋IC or HPLCICP -AES

SPE Workstation

シーケンシャルインジェクション自動化ユニット

SIA-BXICP-AES, ICP-MS
AAS, GF-AAS

On-Line SPE+GF-AASの組み合わせ例
Inject position
Analig Pb-01
resin

HC
Water

Sample

SW

SV

Waste

0.06 M
NTA

0.1 M
HNO3 Waste
Load Position
Analig Pb-01
resin

HC
Water

SV

Waste
Fig.1 Schematic diagram of the
SI-online column separation/
preconcentration system with
detection by ETAAS

Sample0.06 M
NTA

0.1 M
HNO3 Waste

SW

SPE導入例

SPE+GF-AASの組み合わせ例

Table 3

(Pb専用樹脂Pb-01)
Recoveries of Pb2+ and other elements at pH 1 by ICP-AES

SIA system

ET-AAS

Autosampler

Sample : 5 ppb of each element

オンラインSPE-GA-AAS 測定例
Table.

Analytical results for the determination of lead in river water
Proposed method,
Certified value,
ICP-MS,
Sampleppb
ppb
ppb

Asahi river 1

1.52±0.06

1.43±0.03

Zasu river 2

0.087±0.009

0.074±0.002

SLRS-4 2,3

0.093±0.008-

0.086±0.007

1 the volume used for analysis using the proposed method was 1 ml
2 the volume used for analysis using the proposed method was 10 ml

HPLC/DRC/ICP-MS 最新技術

環境試料、生体試料 ヒ素のスペシエーション分析の紹介
原材料、土壌試料 クロムのスペシエーション分析の紹介

3 standard reference material of river water (National Research Council Canada)

セミミクロHPLCを利用した有機ヒ素、価数別クロムの形態別分離

形態別分離向けカラムの選択のポイント

セミミクロHPLCをＩＣＰーＡＥＳ、ＩＣＰ－ＭＳに接続するときのポイント

セミミクロカラム対応ノンメタルＨＰＬＣを選択する★ 分析対象と目的元素に応じて、各種カラムを選択する★ ポンプ駆動系、配管関係はすべてピーク樹脂などのノンメタル素材を採用★ 生体試料中の成分分析はセミミクロを用いて微量インジェクションを行う★ 微量成分を分析するためのセミミクロ配管（ノンデッドボリューム）対応製品を採用★ セミミクロ分離＋純水希釈ライン追加システムにより、ほとんどの移動相を利用可能に

イオン交換系 ： 汎用される分離モード 価数別分離に適している★ 分離カラム出口から、ネブライザーまでは、最細・最短・ノンデッドスペースで３価、６価Crの分離、３価、５価Asと有機ヒ素の分離など

ピーク製分離カラム★ GL-Pack IC シリーズ
臭素酸、クロム、ヒ素、セレン分離 各種用意

逆相系

接液部はすべてピーク配管
ノンメタルダブルプランジャーポンプ

： 迅速分析に利用される 有機形態のヒ素の分離に適している
ジフェニルアルシン酸を含めた有機ヒ素と無機ヒ素の分離など★ Inertsil AS シリーズ
汎用、セミミクロファーストなど各種サイズを用意

ピーク製インジェクションバルブ
GLS non-Metal Pump PU 701シリーズ

HPLC/DRC/ICP-MS によるヒ素化合物８成分の分離分析例

セミミクロHPLCをＩＣＰーＡＥＳ、ＩＣＰ－ＭＳに接続するときのポイント

ＨＰＬＣカラム出口とネブライザーを接続する

0.10★ テフロン樹脂などのノンメタル素材を採用★ 市販のネブライザーとHPLC配管接続用アダプターを利用するとワンタッチ式で便利

31★ 接続部のデッドボリュームには注意する。分離ピークが損失する可能性がある

4
5

0.08

2

★ 分離カラム出口から、ネブライザーまでは、最細・最短・ノンデッドスペースで

1.

Arsenate2.

Arsenite3.

Methylarsonic acid4.

Dimethylarsinic acid5.

Arsenobetaine

6.

接液部はすべてノンメタル配管

Intensity

0.06

100 ppb in Buffer

Trimethylarsine oxide

7.

Tetramethylarsonium salt

8.

Arsenocholine

6

7

8

0.04

0.02

HPLCカラム出口へ接続
0.00

GLS ネブライザー／HPLC接続ユニット

0

2

4

6
Time (min)

8

10

12

Inertsil AS 3μm 2.1x250mm

HPLC/DRC/ICP-MS による形態別元素分析例
IO3
Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ

BrO3

I

2.00

3.00

4.00

5.00 min

0

2.5

5

7.5

10

Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ

Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ

GLGL-Pack ICIC-1 によるハロオキシ酸などの分離

Se(VI)

1.00

GLGL-Pack ICIC-1 による臭素酸の分離

Se(IV)

0イオンクロマトグラフィーにおける固相抽出を利用したクリーンアップ前処理方法

Br

m/z=8040Ar38Ar

m/z=78
1.5

4.5

0

min

GLGL-Pack ICIC-1 によるＣｒの形態分離

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20 minGLの形態分離
GL-Pack ICIC-3 によるSe
によるSeの形態分離目的

第24回イオンクロマトグラフィー討論会 発表内容 抜粋

クリーンアップ効果検討方法
固相

陰イオン分析の前処理におけるクリーンアップ方法について検証

洗浄

精製水

1 ml/min.

対象イオン（阻害イオン）
SO4, Cl→

除去比較についてカチオン交換樹脂充填固相

F→除去効果について分子認識技術を用いたゲル充填型固相

PO4→除去効果について分子認識技術を用いたゲル充填型固相

通液 サンプル
1 ml/min.

0-0.5,0-1ml 以降の通過液をICへ導入

IC測定
サンプル

陰イオン標準溶液 ICSTD（SCP SCIENCE）

ＳＯ４、Ｃｌの除去比較
Baイオン交換樹脂によるSO4イオン除去＊クリーンアップ方法
IC標準混合溶液（ＳＯ4含有）

固相
CHROMAfix PS-Ba

IC標準混合溶液（Ｃｌ含有）

通液

STD

通液

Ba 2+型 カチオン交換樹脂充填固相

Ag+型 カチオン交換樹脂充填固相

硫酸Ba生成（MACHEREY-NAGEL）

SO4 1000ppm
F, Cl, NO3, PO4 各5ppm

充填量：550mg

塩化銀生成

除去液

F Cl NO3

除去液

＊比較固相

Baイオン交換樹脂

1-2ml 通液

Baイオン交換樹脂

2-3ml 通液

SO4PO4・CHROMAfix PS-Ba, PS-Ag（MACHEREY-NAGEL）
・MetaSEP IC-Ba, IC-Ag（GLサイエンス）
充填量(mg)

吸着容量

用途

MetaSEP IC-Ba

300±5135mg/L (SO42-)

硫酸イオン除去

25

8500-25000

MetaSEP IC-Ag

品

名

300±5

135mg/L (Cl-)

塩素イオン除去

個数
258500-25010

Cat.No.

MetaSEP IC-ME

280±50.2-0.3 mmol/g (Cu2+)

遷移金属除去・濃縮

25

8500-25020

MetaSEP IC-MA

280±50.40-0.55 meq/g

陰イオン除去・濃縮

25

8500-25030

MetaSEP IC-MC

280±50.40-0.55 meq/g

陽イオン除去・濃縮

25

8500-25040

MetaSEP IC-RP

225±550-100 mg/g

有機物除去・濃縮

25

8500-25050

Baイオン交換樹脂によるSO4イオン除去
固相
MetaSEP IC-Ba（GLサイエンス）

STD
SO4 1000ppm
F, Cl, NO3, PO4 5ppm

Baイオン交換樹脂

固相
CHROMAfix PS-Ag

STD（MACHEREY-NAGEL）

Cl 1000ppm
F, NO3, SO4 ,PO4 5ppm

充填量：480mg

充填量：340mg
F Cl NO3 SO
4Baイオン交換樹脂

Agイオン交換樹脂によるClイオン除去

PO4

F Cl

Agイオン交換樹脂

1-2ml 通液

Agイオン交換樹脂

2-3ml 通液

Agイオン交換樹脂

3-4ml 通液

NO3 SO4

PO4

1-2ml 通液

2-3ml 通液

分離分析、形態別分析 まとめ
Agイオン交換樹脂によるClイオン除去
固相
MetaSEP IC-Ag（GLサイエンス）

STD
Cl 1000ppm
F, NO3, SO4 ,PO4 5ppm

F

NO3 SO4Cl

Agイオン交換樹脂

1-2ml 通液

Agイオン交換樹脂

2-3ml 通液PO4

充填量：340mg

固相抽出法

選択分離抽出イオン交換樹脂

分子認識樹脂の導入

キレート樹脂自動化SIA
目的に応じて効率よく組み合わせる

形態別分離
Agイオン交換樹脂

3-4ml 通液

既存のICとHPLCを応用

ICP検出のための分離
ノンメタル系の配管
ローデットボリューム配管