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燃焼イオンクロマトグラフィーにおける多元素含有標準
試料の活用
(株 )ナ ックテクノサー ビス ○ 長嶋 潜
(地 )東京都立産業技術研究センター 上1畔 ltlr志
1,は じめに
この 13年 間に、燃焼炉 とイオンクロマ トグラフ (C― ICと 略)を組み合わせ、有機元
素分析用、JIS対応型環境試料用 さらに高温燃焼 。無機試料用の 3種類のハ ロゲン
(F,Cl,Br,I)。 硫黄 自動燃焼分析システム (以 下、自動燃焼分析システムと略)を 開発
した ●2,つ。 これ らのシステムにより、医薬品か ら、環境、鉄鋼試料まで幅広い試料ヘ
の対応が可能になった。一方、 これ らシステムの開発 と併行 して、有機検量線法に使
用するため多元素を含む有機標準物質を都立産業技術研究センター と共同 して開発 を
行った 1)。 この うち、NAC st4は 化合物中に 4種ハ ログンと硫黄を含有 し、測定対象 と
す る計 5元 素の検量線 を同一試料でカバーす ることができる。本報告では、NAC― st4
試薬を用いた検量作成法など活用面か ら紹介する。
Table l 測定条件2.実 験
2-1.分析 システム
(株 )ヤ ナ コ機器開発研 究所 と共同開発 した
燃焼分解電気炉ユニ ッ ト(S研 10)、 吸収ユ
ニ ッ ト(HSU 35)、 オー トサ ンプラ (THA 24)
及びイオンクロマ トグラフ (IC)に よ り構成
されている。測定条件 を Table lに示す。
NAC st4の構造 と物性デー タを Fig。 1に 示す。キヤリヤー
燃焼炉 :
吸収液 :
カラム
移動相 :
流速
注入量
検出器
TSKgei Super iC― Anion HS
(東 ソー製 )
3.OmM Na2003/2.OmM NaHC03
1.O mL/min
50μ L
電気伝導度検 出
ガス :洗浄空気 2.OL/min
950'C~ 1,1009C
25mL+15mL 言+40mL
鰤呻Ol CI脚7N02FCLB‖S ttAC■ 1 吸収液 :dil H202/NH2NH2含 有純水
F,0,Bt tS
Fig.l NAC― st4の 構造及び物性データ
N― (2-fiuoro-3-chioro-4-bromophenyl)-4-iodobenzenesuifonanlide
Molecular Formula:C12Hフ N02FCIBriS E!emental analysis:く 0.3%(C,H,N,F,Ci,Br,1,S)
Molecular Weight:490.51 m.p:183~ 184°C IR:3235cm~l NH, 1170cm¬ S=0 :
NMR:6.81(lH,N― H), 7.38~ 750(4H,aromatic), 7.84~ 7.86(aromatic)
2-2.検 量線の作成
2013年 「イオンクロマ トグラフィー通則」 (JIS K0127)の 改定の際、新たに 「有機
化合物の燃焼前処理」なる項が加わつた。そのなかで、容量分析用標準物質又は各種
陰イオン標準液を用いて調製する方法 (無機検量線法)の他にハ ロゲン及び硫黄を含
む有機標準物質又は標準試料を段階的に燃焼 させて検量線を作成する方法 (有機検量
線法)が加わった。有機検量線法は環境分析の分野では馴染が薄いが、有機微量元素
分析の分野では、 ミクロあるいはウル トラミクロ天びんを用いて 日常的に行われてい
る。有機検量線法の利点を次に示す c
① 全 自動化 した場合、外部液セ レクターにより4~ 6種類の標準液を自動的に切替え
て ICに 導入す ることとなるが、有機検量線法では内部で処理す るため、標準液の調製
及び外部か らの導入は要 らなくなる。 よつて、システムの簡素化。
② 有機検量線法では、検量線作成 と試料測定を同 じ操作内で行 うので、吸収効率など
様 々な誤差要因を打ち消す ことができる。
3.結果及び考察
3-1.燃焼より得たクロマ トクロマ トグラム
TSKgel Super IC Anion HS高 速 カ ラム よ り
得 た NAC st4の ク ロマ トグラム を Fig.2に 示
す。 ヨウ化物イオンを含めて 8分 以内に溶出
し、いずれ もシャープなピークを示 している。
5種イオンの理論段数は 5,000~ 11,000段 を
示 し、特に S042で は高い段数 (11,000段 )が
得 られている。
3-2.有機検量線法による検量線
NAC― st4を 0.558-4.025mg(n=5)は か り取
り、検量線を作成す るため試料量 (mg)と
ピーク面積の間で 2次近似関係式を求めたc
結果は Table 2に示す ように R2:0.999以 上
Fig.2 NAC― st4(3.Omg)より得た
イオンクロマトグラム
の良好な相関性を得た。
多元素含有標準試料の使用 と高速燃焼システム及び高速カラムの組み合わせにより、
多元素 (F,Cl,Br,I,S)を 迅速で高精度な定量ができるよ うになつた。
丁able 2 NAC―st4試料量と各イオンピークの相関性
生成イオン 2次近似式 (n=5) 相関係数 (R2)
y= 0.8825x2+22.934x-0.1 085
y= 2.29 42x2+2 1 .463x+0.9382
y= 1 .4508x2 +24.519x+0.4796
y= 4.27 44x2+53.558x+0"0989
y= 0.5970x2 +26.466-0.257 7
文献 1)長嶋 潜、出羽 好 :分析化学 66,81(2017)。 2)長嶋 潜 :特許第 5266440
号 (2013)。 3)長 嶋 潜 :第 85回有機微量分析研究懇談会シンポジウム p13(2018)。
4)上野博志、菊池有カロ、峯 英一、長嶋 潜 : 特許第 5572459号 (2014)。
F
Cl
Br
S04
1
0.9999
0.9997
0.9998
0.9999
1_0000
4囲 6圃
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