ケルダール分解の問題解決 酸分解専用のケルダール分解システム導入 専用システムで 2gx20 検体対応可能 専用システムで 1gx40 検体対応可能 酸分解は ステップに分け 酸の種類を変えながら コンビネーション分解を行う 酸の種類を変えていくことにより ICP に最適化 酸の種類を変えて 沈殿の問題を解決 揮発性 Hg には リリースリージェントを使う 開放系と密閉系をどのように使い分けるのか? 比較的分解が容易 1 段階昇温 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 ホットプレートヒートブロック パターン A マイクロ波分解容器エントリーモデルのマイクロ波分解システム 密閉系 マイクロ波加熱 難分解性のサンプル 難点 : 揮発性ロス ヒートブロックケルダールユニット パターン B マイクロ波分解容器多段昇温機能マイクロ波分解システム 利点 : 揮発ロス 高温硝酸分解可能 難点 : 少量 いままでの問題点の解決 両者の利点を組み合わせる 目的に応じて 分解法を使い分ける 自動システムを有効利用する ケルダール分解装置の導入電子レンジ分解容器 マイクロ波分解装置の併用 DigiPREP HT 100, 250 ケルダール分解システム Graphite Block, Corian, Kydex, SS Base 完全耐酸性 高温対応設計 Teflon Manifold 冷却管はテフロン製でイージーメンテナンス Up & Down Operation 加熱と保留がアップダウン操作で簡単です Ambient 450 o C プラスチックや樹脂分解に! ケルダール分解のアプリに完全対応 Temperature Uniformity +/- 2 o C Samples treated equally better data Tube Rack = Oven Promotes refluxing complete digestion 100mL Type : 010-520-002 250mL Type : 010-520-022 金属分析だけでなく 一般ケルダール分解にも! 010-500-120 010-500-125 揮発酸ミストトラップシステム DigiPREP HT + Universal Scrubber 分解ユニットと接続 酸を中和回収 ケルダール ヒートブロック マイクロ波分解装置 樹脂製素材で構成 耐酸性 三層構造 1 層 NaOH 2 層冷却 3 層 Air Universal Fume Scrubber 010-520-060 11
ケルダールシステム省スペースでの設置例 EN1122 改良メソッドによる Cd, Pb, Cr, Hg 分析例 DigiPREP HT250 自動ケルダール分解システムを使用します Pb, Hg, Cd, Cr に適用できます すべて回収率 90% 以上 主要需要 : WEEE and RoHs Electronic Industry 使用する酸 : H 2 SO 4, HNO 3, H 2 O 2 Step A 硫酸分解ステップ 炭化とプラスチック樹脂の破壊 Step B 過酸化水素水ステップ 過剰硫酸の除去 処理時間短縮 Step C 硝酸 完全有機物分解 溶解化 試料調製 実サンプル 1 サンプル 0.5g をガラス管に入れる 2H 2 SO 4 を 10ml 計量し ガラス管に攪拌しながらゆっくり添加する (*1) Temp 1 st STEP 硫酸分解 1st Temperature Profile 硫酸留去 ブランク 3 ガラス管に 10ml H 2 SO 4 を入れる 380 スパイクサンプル 4 ガラス管に 10ml H 2 SO 4 を入れる 5 測定項目の STD を添加する ( 例 1000ppm Hg 1ml 1000ppm Cr 1ml) 模擬試料 ( 注 2) 6CRM0.5g をガラス管に入れる 7 H 2 SO 4 を 10ml 計量し ガラス管に攪拌しながらゆっくり添加する (* 注 1) *1) ガラス管の上面 底面を顔に向けないように *2) 同じマトリックスで回収率を確認するため 170 トラップ剤添加により Hg の揮散を防止 Step 1 Solublize 25 75 Step 2 Chars and decomposes plastic Time H 2 SO 4 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 写真の温度は 170 ) 硫酸還流分解最終ステップ 380 度 12
H 2 SO 4 プログラム中の還流部分 ( 温度は 380 ) H 2 SO 4 プログラム後のサンプル状態サンプル量左 :0.1g 右 :0.5g サンプル量左 :0.1g 右 :0.5g サンプル量左 :0.1g 右 :0.5g 硫酸の量が足りないとき 2 nd STEP 過酸化水素分解と硫酸留去 Temp 2nd Temperature Profile 過酸化水素処理その 1 240 Step 2: drives H 2 SO 4 170 Step 1: prevent violent bumping 25 75 Time 13
過酸化水素処理その 2 H 2 O 2 添加後のサンプル状態 3 rd STEP 硝酸分解と完全溶解化 Temp 3rd Temperature Profile 完全溶解化 120 Step 1 Digestion サンプル量左 :0.1g 右 :0.5g 25 75 Time デジチューブの紹介 スクリューキャップ ラックロック構造 Table 1. 添加回収試験結果 Element (mg/kg) Cd Cr (Total) Pb Hg % Recovery 97.37 98.45 99.69 93.23 Watch Glass Table 2. CRM EC 680 の分析結果 Class A Element (mg/kg) 還流機能 メニスカス Certified Value Cd 140+/-2.5 Cr (Total) 114.6+/-2.6 Pb 107.6+/-2.8 Hg 25.3+/-1 分解液はこの辺まで入れる メスシリンダー機能 HT Digestion 139.98+/-1.17 113,05+/-2.09 108.3+/-3.23 Table 3. CRM EC 681の分析結果 24,6+/-2.52 ラベリング機能 Cd Element (mg/kg) Cr (Total) Pb Hg DigiTUBES & Watch Glasses Certified Value HT Digestion 21.7+/-0.7 21.03+/-1.52 17.7+/-0.6 17.73+/-1.62 13.8+/-0.7 14.20+/-0.98 4.50+/-0.15 4.43+/-0.78 14
キレート樹脂イオン交換填剤固定相MRT 環状官能基イメージ図充逆相固相カチオン交換アニオン交換WEE RoHs プラスチック分析まとめ ICP 発光分光分析装置により試料中の元素濃度を高い精度と正確性で測定できます マイクロ波分解への移行が可能な試料は スループットの高い分析が可能です また 硝酸 過酸化水素のみで分解できる試料は Pb の定量も容易となります スケールアップする場合は ケルダール分解システムが有効です g オーダーの分解可能 酸分解後に求められる事項 1. 分解溶液の濃縮 2. 酸濃度を下げる操作 = 希釈操作 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 固相抽出テクニック 固形試料への適応酸分解手法と固相抽出 固相抽出による脱塩 濃縮処理 < 酸分解 > + < 固相抽出 > 有機物の分解 塩類除去 FAAS,FLAAS, ICP-AES,ICP-MS リアルサンプル混合マトリックス Methodology Proposed <マイクロウエーブ分解 > + < 固相抽出法 > 有機物の分解塩類除去 Metal ion 固相抽出分離剤 AAS, FLAA, ICP-AES, ICP/MS Direct Analysis with X-ray Fluorometry (XRF) Combination with On-site Elemental Analyzer 塩マトリックスはスルー 脱塩濃縮した元素 ion を各種分析装置へ 固相抽出による有機物分離 形態分離 MRT AnaLig による選択的分離 リアルサンプル混合マトリックス有機形態無機イオン形態 XRF AAS ICP AAS ICP 無機イオン Molecular Recognized Technology (MRT) 15
目的に応じて自由なフォーマットを 使用した AnaLig 固相フォーマットへ AnaLig SPE カートリッジ AnaLig TE-03 遷移元素向け AnaLig Pb-01 Pb 専用 AnaLig TE-05 遷移元素向け 固相マニホールド Cu の保持挙動キレートと MRT 3.00 キレートと MRT の比較 2.50 2.00 キレート樹脂 1.50 1.00 0.50 BTH WSH EL-1 EL-2 InertSep 他社 A 他社 B PB-01 TE-05 TE-03 MRT 樹脂 0.00 16
Pb の保持挙動キレートと MRT キレートと MRT の比較 3.00 2.50 MRT AnaLig の利用で タンデム固相抽出 : 高度な精製 2.00 キレート樹脂 1.50 一次処理 二次処理 1.00 0.50 キレートイオン交換 AnaLig BTH WSH EL-1 EL-2 InertSep 他社 A 他社 B 0.00 Pb-01 TE-05 TE-03 MRT 樹脂 全段で汚れをカット : AnaLig を長期間利用 まとめ それでも どうしてもだめなときは? 最後は アルカリ融解 他社白金るつぼとまっふる炉 GL 販売グラファイトるつぼ使用例 無機分析製品情報は Web サイトにアップしています GLS Web サイトの紹介 http://www.gls.co.jp/product/catalog-28/02/index.html 17