尿素的分析方法和分析设备技术

用于量化样品溶液中的尿素的分析方法包括：使用包括反渗透膜的膜装置和包括离子交换剂的离子交换装置中的至少一个来预处理样品溶液的预处理步骤；用于分析预处理的样品溶液中的目标物质的分析步骤。分析步骤例如基于流动注射分析(FIA)，并且包括通过测量包含通过使目标物质与试剂反应而产生的物质的液体的吸光度来量化目标物质的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】尿素的分析方法和分析设备
本专利技术涉及适于量化样品溶液中的尿素的分析方法和分析设备。
技术介绍
需要精确地分析和量化水中的微量尿素。例如，当通过纯水生产系统从原水生产纯水时，难以通过构成纯水生产系统的紫外线氧化设备和离子交换设备去除或消除原水中的尿素，因此，必须将已经预先去除了尿素的原水供应给纯水生产系统。作为去除尿素的方法，已知有通过在原水中添加用于生成次溴酸的化学试剂，通过次溴酸选择性氧化尿素的方法，但是由于用于生成次溴酸的化学试剂也成为纯水生产系统的负荷，优选的是，化学试剂的输入量较小越好。因此，期望通过量化原水中的尿素浓度来确定对尿素的处理需求，并且在需要处理时输入适当的化学试剂。另外，需要测量从纯水生产系统获得的纯水中的尿素浓度。作为用于量化尿素的方法，基于使用二乙酰一肟的比色法的量化方法(例如“卫生试验法”[非专利文献1]中描述的方法)等是众所周知的。在使用二乙酰一肟的比色法中，出于促进反应等的目的，可以组合使用其他试剂。出于促进反应的目的而组合使用的试剂的实例包括：安替比林和硫酸的溶液；氨基脲盐酸盐的水溶液；氯化锰和硝酸钾的水溶液；磷酸二氢钠和硫酸的溶液；等。当组合使用安替比林时，将二乙酰一肟溶解在乙酸溶液中以制备二乙酰一肟的乙酸溶液，将安替比林(1,5-二甲基-2-苯基-3-吡唑啉酮)溶解在例如硫酸中以制备含安替比林的试剂溶液，将二乙酰一肟的乙酸溶液和含安替比林的试剂溶液依次混合到样品水中，测量在460nm波长附近的吸光度，并通过与标准溶液比较来进行量化。例如，通过使用二乙酰一肟的比色法的尿素量化方法是用于量化例如游泳池和公共浴场的水中的尿素的，因此其对于量化供应给纯水生产过程的原水等中的尿素的灵敏度差。因此，专利文献1公开了一种方法，连续地在线量化样品水中ppb以下至数ppm的浓度范围内的尿素，以便应用流动注射分析同时基于使用二乙酰一肟的比色法，通过测量吸光度来连续地监测样品水中微量尿素的浓度。这里，将描述流动注射分析。在流动注射分析中，在细管中形成连续的液体流，并在细管中注射样品溶液以引起与试剂的反应，并在管的端部测量反应产物等的浓度。发生反应的细管通常称为反应盘管。除了上述尿素浓度的量化之外，这种流动注射分析还广泛用于样品溶液中各种目标物质的量化分析等。文献列表专利文献专利文献1：JP2000-338099A非专利文献非专利文献1：日本药学会编、卫生试验法.注解1990.4.1.2.3(13)1(1990年版第4次追加印刷)(1995),p1028,1995年
技术实现思路
技术问题当样品溶液中的尿素用作量化方法(例如流动注射分析)的目标物质时，可能无法进行稳定的量化。例如，当通过专利文献1中记载的方法对样品水中的微量尿素进行量化时，取决于样品水可能无法稳定地量化尿素，有时，已知样品水是不含尿素的，却可以获得含有尿素的结果。本专利技术的目的是提供一种能够稳定地量化样品溶液中的尿素的分析方法和设备。问题的解决方案根据本专利技术的分析方法是量化样品溶液中的尿素的分析方法，该方法包括：用包括反渗透膜的膜装置和包括离子交换剂的离子交换装置中的至少一个来预处理样品溶液的预处理步骤；和量化预处理的样品溶液中的尿素的分析步骤。本专利技术的分析设备是用于量化样品溶液中的尿素的分析设备，其中，所述分析设备包括：用于预处理样品溶液的预处理工具；和用于量化预处理的样品溶液中的尿素的分析工具，其中，预处理工具包括以下装置中的至少一个：包括反渗透膜的膜装置和包括离子交换剂的离子交换装置。本专利技术的有益效果根据本专利技术，可以稳定地量化样品溶液中的尿素。附图说明图1是示出根据本专利技术的一个实施方式的分析设备的配置的示意图。图2是示出根据本专利技术的另一实施方式的分析设备的配置的示意图。图3是示出根据本专利技术的又一实施方式的分析设备的配置的示意图。图4是示出实施例7中的水流天数与峰强度之间的关系的图。具体实施方式接下来，将参考附图描述本专利技术的实施方式。首先，将描述本专利技术人在完成本专利技术中获得的知识。作为流动注射分析中的检测方法，广泛地进行了与待使用的试剂和目标物质对应的特定波长处的吸光度的测量，但是本专利技术人发现，样品溶液中的一些干扰物质可以与试剂反应，以及反应产生的组分可能干扰吸光度测量，并且可以通过用离子交换剂处理样品溶液来抑制对吸光度测量的干扰。此外，本专利技术人已发现，当进行尿素的量化时，样品水中所含的有机氮化合物(例如腐殖物质)成为干扰物质，可以通过具有反渗透膜的反渗透膜装置或具有离子交换剂的离子交换装置去除这些干扰物质。例如，当基于使用二乙酰一肟的比色法进行尿素的量化时，测量了在460nm波长附近的吸光度，但是有机氮化合物(例如腐殖物质)在460nm波长附近也有吸收，其被认为是尿素的量化中的干扰物质。由于尿素本身也是有机氮化合物，因此当将尿素用作分析的目标物质时，在本说明书中提到作为扰物质的有机氮化合物时，则不包括尿素。图1示出了根据本专利技术的一个实施方式的分析设备的配置。在此，将以将纯水生产中使用的原水或纯水本身用作样品水并且对样品水中所含的微量尿素进行在线连续量化的情况为例来描述本专利技术。毋庸置疑，在本专利技术中用于量化尿素的样品水不限于用于生产纯水的原水。例如，本实施方式的分析设备可以连接到一些水处理系统，以使来自水处理系统的水成为测量的目标。纯水生产设备也是一类水处理系统。本实施方式的分析设备通常包括：用于进行样品水的预处理的预处理单元50；和用于分析和量化预处理的样品水中的尿素的分析单元20。如图1所示，提供了用于生产纯水的原水的管线40，并且在该管线40中，如图中的箭头所示进给原水。提供了从原水的管线40分支的管道41。管道41是将从原水分支出的样品水输送至预处理单元50的管道。预处理单元50包括：泵P5，用于泵送已经经由管道41供应至预处理单元50的样品水；过滤器51，用于去除样品水中的颗粒杂质；以及膜装置52。过滤器51设置在泵P5的出口。已经通过过滤器51的样品水被供应给膜装置52。膜装置52包括为反渗透(RO)膜的膜53，并且被配置为反渗透膜装置。从膜装置52排出浓缩水和渗透水，该浓缩水是具有增加的杂质浓度而没有渗透通过膜53的样品水，该渗透水是由于渗透通过膜53而具有减小的杂质浓度的样品水。在该实施方式中，预处理的样品水是渗透水。为反渗透膜的膜53对于氯化钠的脱盐率优选为99％以下，这将从后述的实施例看是明显的。反渗透膜的脱盐率的下限没有特别限定，只要能够有效地去除腐殖物质等即可，例如为50％以上。用于将预处理的样品水送至分析单元20的样品水管道21从膜装置52的渗透水管道分支。样品水管道21是从原水分支出的样品水的管道，其中，提供了开关阀22和流量计FI。在样品水管道21的尖端，提供采样阀10。采样阀19也称为注射器或注射阀。采样阀10的下游部分(包括采样阀10本身)是分析单元20。分析单元20具有作为流动注射分析(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量化样品溶液中的尿素的分析方法，所述方法包括：/n用包括反渗透膜的膜装置和包括离子交换剂的离子交换装置中的至少一个来预处理样品溶液的预处理步骤；和/n量化预处理的样品溶液中的尿素的分析步骤。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171128 JP 2017-227724;20180411 JP 2018-0760581.一种量化样品溶液中的尿素的分析方法，所述方法包括：
用包括反渗透膜的膜装置和包括离子交换剂的离子交换装置中的至少一个来预处理样品溶液的预处理步骤；和
量化预处理的样品溶液中的尿素的分析步骤。


2.根据权利要求1所述的分析方法，其中，所述膜装置中的尿素的脱除率为20％以下。


3.根据权利要求1或2所述的分析方法，其中，对于氯化钠，所述反渗透膜的脱盐率为99.0％以下。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的分析方法，其中，在所述预处理步骤中，对所述样品溶液进行过滤过程。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的分析方法，其中，所述离子交换剂包括粒状阴离子交换树脂、整体式阴离子交换树脂和阴离子交换纤维中的至少一种。


6.根据权利要求5所述的分析方法，其中，在所述预处理步骤中，使所述样品溶液通过设置在所述膜装置的前一级或后一级中的所述离子交换装置。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，预先获得所述样品溶液中待在所述膜装置中去除的尿素的比率，并且通过所述比率校正在所述分析步骤中获得的尿素的量化值。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的分析方法，其中，所述分析步骤是基于使用二乙酰一肟的比色法通过流动注射分析进行尿素的量化的步骤，所述分析步骤包括以下步骤：
将一定量的经历过所述预处理步骤的所述样品溶液注射到被进给到反应盘管的载体溶液中；
向其中已注射有所述样品溶液的所述载体溶液中加入一种或多种试剂，以与所述反应盘管中的尿素反应；和
通过测量从所述反应盘管排出的液体的吸光度来进行尿素的量化。


9.根据权利要求8所述的分析方法，其中，所述一种或多种试剂是含二乙酰一肟的试剂和含安替比林的试剂。


10.根据权利要求8或9所述的分析方法，其中，在制备所述一种或多种试剂之后，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥一重，菅原广，须藤史生，岛田胜久，
申请(专利权)人：奥加诺株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP