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| タイトル： | 公開特許公報(A)_高沸点有機溶媒中のヨウ素化合物の形態別定量分析方法 |
| 出願番号： | 2003165002 |
| 年次： | 2005 |
| IPC分類： | 7,G01N33/00,G01N21/27,G01N27/62,G01N30/86,G01N30/88 |
特許情報キャッシュ
冨田 誠 稲場 徹 JP 2005003427 公開特許公報(A) 20050106 2003165002 20030610 高沸点有機溶媒中のヨウ素化合物の形態別定量分析方法 電気化学工業株式会社 000003296 冨田 誠 稲場 徹 7 G01N33/00 G01N21/27 G01N27/62 G01N30/86 G01N30/88 JP G01N33/00 D G01N21/27 Z G01N27/62 V G01N30/86 J G01N30/88 C 3 1 ＯＬ 8 2G059 2G059AA01 2G059BB04 2G059CC02 2G059EE01 2G059MM01 【０００１】【発明の属する技術分野】本発明は、高沸点有機溶媒中に不純物として含まれるヨウ素化合物の形態別定量分析方法に関する。【０００２】【従来の技術】従来の酢酸などの高沸点溶媒中のヨウ素化合物の定量分析法はガスクロマトグラフィー（以下、ＧＣという）法による炭素数１〜６までの有機ヨウ素化合物を個別に定量分析し、また、吸光光度法により無機ヨウ素イオンを定量してその合量を求めていた。しかしながら、この方法では炭素数７以上の有機ヨウ素化合物を検出することができないため、別に全ヨウ素量を中性子放射化分析法で定量している（例えば、非特許文献１参照）。そして、中性子放射化分析法で求めた全ヨウ素量と各々の方法で求めたヨウ素量との差から炭素数７以上の有機ヨウ素化合物の有無を推定していた。【０００３】しかしながら、上記の技術では、中性子放射化分析法による酢酸中の全ヨウ素分析が原子炉を必要とするため日本国内では実施が困難であり、汎用的な分析装置による全ヨウ素の定量分析法が求められていた。他の全ヨウ素分析法には誘導結合プラズマ質量分析（以下、ＩＣＰＭＳという）法があるが、ヨウ素化合物は測定装置内に蓄積しやすく、内壁への吸着と脱着により測定値が安定しないという問題があるため、除染剤としてアンモニアやテトラメチルアンモニウムハイドレイトのようなアルカリ性溶媒を測定経路内に噴霧して内壁を洗浄する必要があった（例えば、非特許文献２参照）。また、酢酸を希釈してＩＣＰＭＳで測定すると表１のようにヨウ素化合物の形態によって、検出感度に１０倍〜数十倍の差が生じるため、正確な定量が困難であった。【０００４】【非特許文献１】高城，飯島，岩島「分別捕集／放射化分析による降水中ヨウ素の化学形態別定量」分析化学Ｖｏｌ．４３，Ｐ９０５−９０９（１９９４）【非特許文献２】植頭，中野，渡辺，圓尾「質量分析を用いた土壌試料中の１２９Ｉ定量法」サイクル機構技術，Ｎｏ．１０，７７−８０，（２００１．３）【０００５】【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、予めＩＣＰＭＳ法における炭素数１〜１０までの有機ヨウ素化合物量と無機ヨウ素イオンの感度を求めておき、別に、ＧＣ法で定量できる炭素数を有する有機ヨウ素化合物量と吸光光度法により定量した無機ヨウ素イオン量をＩＣＰＭＳにおける検出感度で補正して、差し引くことにより、ＧＣ法で定量できない炭素数を有する有機ヨウ素化合物量を求める方法を提供することを目的とする。また、本発明は従来のＩＣＰＭＳ法において課題であった有機ヨウ素化合物量と無機ヨウ素イオンの感度差を抑制し、安定した分析値が得られる分析方法を提供することを目的とする。【０００６】【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、（１）ＧＣ法により定量できる炭素数を有する有機ヨウ素化合物を定量し、吸光光度法により無機ヨウ素を定量し、更にＩＣＰＭＳ法によりＧＣ法で定量できない炭素数を有する有機ヨウ素化合物を定量することを特徴とする高沸点有機溶媒中のヨウ素化合物の形態別定量分析方法、（２）ＩＣＰＭＳ法で、炭素数１〜１０までの有機ヨウ素化合物と無機ヨウ素の感度を予め求め、ＧＣ法と吸光光度法で求めた個々の有機ヨウ素化合物量と無機ヨウ素量を感度で補正し、ＩＣＰＭＳ法により求めた全ヨウ素量から差し引くことによりＧＣ法で定量できない炭素数を有する有機ヨウ素化合物を求めることを特徴とする（１）記載の分析方法、（３）高沸点有機溶媒をＩＣＰＭＳ装置へ直接導入し、ＩＣＰＭＳ法における各ヨウ素化合物の感度差を抑制することと、試料の測定後、除染剤として５〜２０ｗｔ／ｖｏｌ％のアルカリ性溶液を噴霧して測定装置内の内壁に吸着したヨウ素化合物を洗浄することを組み合わせることにより安定した分析値を得ることを特徴とする（１）又は（２）記載の分析方法である。【０００７】【発明の実施の形態】以下に、実施例を踏まえながら説明する。高沸点有機溶媒とは、例えば酢酸、酢酸メチル、酢酸エチル、ｏ−キシレン、メタノール、エタノール、プロパノール、２−ブタノンなどがあげられる。予め、ＩＣＰＭＳ法で炭素数１〜１０までの有機ヨウ素化合物、無機ヨウ素イオンの感度比を例えば、ヨードメタンを基準とした相対感度をそれぞれ求める。別にＧＣ法により定量できる炭素数を有する有機ヨウ素化合物量、吸光光度法により求めた無機ヨウ素量をヨードメタンを基準とした相対感度で補正し、ヨウ素の合計量を求める。これをＩＣＰＭＳ法で求めた全ヨウ素量から差し引くことにより、ＧＣ法で定量できない炭素数を有する有機ヨウ素化合物の合量を分析装置を組み合わせることで求めることができる。【０００８】【実施例】本発明の一実施例を以下図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の酢酸中のヨウ素化合物の形態別定量分析方法の一実施例によって、炭素数１〜１０までの有機ヨウ素化合物、無機ヨウ素イオンの感度比をヨードメタンの感度を１とした時の相対感度で示した。【０００９】参考例１表１にＩＣＰＭＳ法により測定した２％酢酸水溶液中の有機ヨウ素化合物の感度比をヨウ化カリウム水溶液の感度を１としたときの相対感度で示した。【００１０】【表１】【００１１】基準溶液としてヨウ化カリウムを純水で希釈し、ヨウ素として１０μｇ／Ｌに希釈した。次に相対感度測定用標準液として、炭素数１〜４、及び６の有機ヨウ素化合物（ヨードメタン、ヨードエタン、１−ヨードプロパン、１−ヨードブタン、１−ヨードヘキサン）、無機ヨウ素イオン（ヨウ化カリウム）を氷酢酸にそれぞれヨウ素として１ｗｔ／ｖｏｌ％になるよう溶解した後、段階的に２ｖｏｌ／ｖｏｌ％酢酸水溶液で希釈し、それぞれヨウ素１０μｇ／Ｌに希釈した。【００１２】ＩＣＰＭＳ測定では、トーチは標準トーチを使用し、クロスフローネブライザーで噴霧量を１ｍｌ／分、スプレーチャンバー温度は室温に設定した。ヨウ化カリウム水溶液、相対感度測定用標準液についてＩＣＰＭＳ法により質量数１２７のヨウ素を測定した。【００１３】その結果、２ｖｏｌ／ｖｏｌ％酢酸溶液における炭素数１〜４、及び６の有機ヨウ素化合物と無機ヨウ素イオンの相対感度は３．２倍から３８．７倍の差が認められた。【００１４】実施例１検量線用標準液としてヨードメタンを氷酢酸で段階的に希釈してヨウ素として１００μｇ／Ｌに希釈した。これを１０ｍＬメスフラスコに０〜１．０ｍＬ段階的に分取した後、標線まで氷酢酸で希釈した。分析用試料の酢酸は前処理することなく用いた。【００１５】次に、相対感度測定用標準液として、炭素数１〜１０までの有機ヨウ素化合物（ヨードメタン、ヨードエタン、１−ヨードプロパン、１−ヨードブタン、１−ヨードペンタン、１−ヨードヘキサン、１−ヨードヘプタン、１−ヨードオクタン、１−ヨードノナン、１−ヨードデカン）、無機ヨウ素イオン（ヨウ化カリウム）を氷酢酸にそれぞれヨウ素として１ｗｔ／ｖｏｌ％になるよう溶解した後、段階的に氷酢酸で希釈し、それぞれヨウ素１０μｇ／Ｌに希釈した。【００１６】ＩＣＰＭＳ測定では、氷酢酸を安定して直接導入できるように、トーチは有機溶媒測定用トーチを使用し、マイクロフローネブライザー（４フッ化エチレン樹脂製同軸型ネブライザー）で噴霧量を０．１ｍｌ／分以下に抑え、スプレーチャンバーは温度を２０℃に設定した。これは気化効率を上げることで有機ヨウ素化合物の感度差を抑制している。また、ヨウ素化合物が測定装置内に蓄積しやすく、内壁への吸着と脱着により測定値が安定しないという問題があるため、試料を測定した後、毎回、ヨウ素の化合物の除染剤として有効なアルカリ（希アンモニア水、またはテトラメチルアンモニウムハイドレイト（ＴＭＡＨ）溶液）で６０秒、次いで超純水を１２０秒噴霧洗浄した。検量線、未知試料、相対感度測定用標準液をＩＣＰＭＳ法により質量数１２７のヨウ素を測定した。【００１７】各有機化合物とヨウ素量、及び感度比の対応表を表２に示した。ＩＣＰＭＳ法による総ヨウ素量をＡμｇ／Ｌ、ＧＣ法による炭素数１〜６までの各有機ヨウ素化合物中のヨウ素量をＢ１〜Ｂ６μｇ／Ｌ、吸光光度法により求めた無機ヨウ素量をＣＫＩμｇ／Ｌとする。炭素数１のヨードメタンの感度を１として、炭素数２〜６までの有機ヨウ素化合物の感度比をｆ２〜ｆ６、炭素数７〜１０の有機ヨウ素化合物の感度比の平均をｆｘ、無機ヨウ素イオンの感度比をｆＫＩとすると炭素数７以上の有機ヨウ素化合物量Ｄμｇ／Ｌは次式で求められる。Ｄ＝（Ａ−（Ｂ１＋Ｂ２×ｆ２＋Ｂ３×ｆ３＋Ｂ４×ｆ４＋Ｂ５×ｆ５＋Ｂ６×ｆ６＋ＣＫＩ×ｆＫＩ））／ｆｘ【００１８】【表２】【００１９】以上の一連の操作を工業用酢酸Ａについて分析した。表３にＩＣＰＭＳにおける炭素数１のヨードメタンの感度を１とした、炭素数２〜６までの有機ヨウ素化合物の感度比をｆ２〜ｆ６、炭素数７〜１０の有機ヨウ素化合物の感度比の平均をｆｘ、無機ヨウ素イオンの感度比をｆＫＩとしてまとめた。なお、相対感度は分析装置の型式や測定条件により変化するので、未知試料測定時に同時に求める必要がある。【００２０】【表３】【００２１】この工業用酢酸ＡはＧＣ法でヨードメタン中のヨウ素は０．２μｇ／Ｌであった。他の炭素数２〜６までの有機ヨウ素化合物は不検出であった。吸光光度法によるヨウ素イオンは０．６μｇ／Ｌであった。ＩＣＰＭＳ法による総ヨウ素量は０．４μｇ／Ｌであった。この時の各ヨウ素化合物のヨードメタンに対する相対感度は表３の通りであった。【００２２】この酢酸中の炭素数７以上の有機ヨウ素化合物量はよって、この酢酸には炭素数７以上の有機ヨウ素化合物は含まれていない。【００２３】実施例２実施例１と同じ操作で工業用酢酸Ｂを分析した。この工業用酢酸ＢはＧＣ法でヨードメタン中のヨウ素は０．５μｇ／Ｌ、ヨードエタン中のヨウ素は１．０μｇ／Ｌ、１−ヨードペンタン中のヨウ素は２．４μｇ／Ｌであった。他の炭素数３、４、６の有機ヨウ素化合物は不検出であった。吸光光度法によるヨウ素イオンは０．２μｇ／Ｌであった。ＩＣＰＭＳ法による総ヨウ素量は１０．５μｇ／Ｌであった。この時の各ヨウ素化合物のヨードメタンに対する相対感度を表４に示した。【００２４】【表４】【００２５】この酢酸中の炭素数７以上の有機ヨウ素化合物量はよって、この酢酸には炭素数７以上の有機ヨウ素化合物が約１０．４μｇ／Ｌ含まれている。【００２６】【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれば、汎用の分析手法であるＩＣＰＭＳ法、ＧＣ法、吸光光度分析法を併用することにより、高沸点有機溶媒中のヨウ素の形態別分析ができる。また、ＩＣＰＭＳにおける測定方法の改良により、従来のＩＣＰＭＳ法において課題であった有機ヨウ素化合物量と無機ヨウ素イオンの感度差が数倍以内に抑制されると共に、安定した分析値が得られるようになる。【図面の簡単な説明】【図１】ＩＣＰＭＳ法における、炭素数１〜１０までの有機ヨウ素化合物、無機ヨウ素イオンの感度比をヨードメタンの感度を１とした時の相対感度を示す。【符号の説明】１． ヨウ化カリウム２． ヨードメタン３． ヨードエタン４． １−ヨードプロパン５． １−ヨードブタン６． １−ヨードペンタン７． １−ヨードヘキサン８． １−ヨードヘプタン９． １−ヨードオクタン１０．１−ヨードノナン１１．１−ヨードデカン ガスクロマトグラフィー法により定量できる炭素数を有する有機ヨウ素化合物を定量し、吸光光度法により無機ヨウ素を定量し、更に誘導結合プラズマ質量分析法によりガスクロマトグラフィー法で定量できない炭素数を有する有機ヨウ素化合物を定量することを特徴とする高沸点有機溶媒中のヨウ素化合物の形態別定量分析方法。 誘導結合プラズマ質量分析法で、炭素数１〜１０までの有機ヨウ素化合物と無機ヨウ素の感度を予め求め、ガスクロマトグラフィー法と吸光光度法で求めた個々の有機ヨウ素化合物量と無機ヨウ素量を感度で補正し、誘導結合プラズマ質量分析法により求めた全ヨウ素量から差し引くことによりガスクロマトグラフィー法で定量できない炭素数を有する有機ヨウ素化合物を求めることを特徴とする請求項１記載の分析方法。 高沸点有機溶媒を誘導結合プラズマ質量分析装置へ直接導入し、誘導結合プラズマ質量分析法における各ヨウ素化合物の感度差を抑制することと、試料の測定後、除染剤として５〜２０ｗｔ／ｖｏｌ％のアルカリ性溶液を噴霧して測定装置内の内壁に吸着したヨウ素化合物を洗浄することを組み合わせることにより安定した分析値を得ることを特徴とする請求項１又は２記載の分析方法。 【課題】本発明によれば、汎用の分析手法であるＩＣＰＭＳ法、ＧＣ法、及び吸光光度分析法を併用することにより、高沸点有機溶媒中のヨウ素の形態別分析定量分析方法を提供すること。【解決手段】ＧＣ法により定量できる炭素数を有する有機ヨウ素化合物を定量し、吸光光度法により無機ヨウ素を定量し、更にＩＣＰＭＳ法によりＧＣ法で定量できない炭素数を有する有機ヨウ素化合物を定量することを特徴とする高沸点有機溶媒中のヨウ素化合物の形態別定量分析方法を構成とする。【選択図】 図１