JIS K 0127:2013 イオンクロマトグラフィー通則 | ページ 3

8
K 0127 : 2013
                         表1−サプレッサーの構造及びサプレッション原理
            種類                                  構造と原理
        膜形          2枚のイオン交換膜間に分離カラムからの溶出液を通過させ,サプレッションを
                      行う。膜の外側に再生液を供給することで,測定しながら再生ができる。イオン
                      交換膜は,電気的又は化学的に再生される。
        カラム形      イオン交換樹脂を充したサプレッサーカラムに分離カラムからの溶出液を通
                      過させ,サプレッションを行う。定期的にサプレッサーカラムの再生が必要とな
                      る。複数のサプレッサーカラムを再生しながら交互に使用すれば,連続的な効果
                      が得られる。サプレッサーカラムを再生する場合は電気的又は化学的に行う。
        ゲル形        少量のイオン交換樹脂(ゲル)を流路内に充し分離カラムからの溶出液を通過
                      させ,サプレッションを行う。イオン交換樹脂は一定頻度で交換し,再生は行わ
                      ない。
        ファイバー形  イオン交換ファイバーの内側に分離カラムからの溶出液を通過させ,サプレッシ
                      ョンを行う。ファイバーの外側に再生液を供給することで,測定しながら再生が
                      できる。イオン交換ファイバーは化学的に再生される。
  2) 誘導体化装置 誘導体化装置は,カラム溶出液に誘導体化試薬溶液,pH調整液などを混合し,必要
      に応じて加熱などの処理をして被検イオン種成分を化学的に変化させ,検出器による測定を容易に
      するものである。

5.7 データ処理部

  データ処理部は次に示す,データ処理装置又は記録計とする。
a) データ処理装置 データ処理装置は,検出器からの信号を処理し,クロマトグラム,保持時間,ピー
    ク面積,ピーク高さ,定量値などを記録又は表示できるもの。
b) 記録計 記録計は,検出器からの信号を経時的に記録できるもの。

5.8 附属装置

  イオンクロマトグラフは,必要であれば,次の附属装置などを備えてもよい。
a) 自動試料導入装置
b) 溶離液・カラム切換えバルブ

5.9 溶離液

  溶離液は,被検イオン種成分,用いる分離カラム及び分離方法(分離機構),検出器,カラム分離後の処
理方法などによって異なるため,カラムの取扱説明書及び各種データを参考にして,適切な溶離液を選択
することが重要である。溶離液は,次による。
a) 基本的な必要事項 溶離液は,次の条件を満たさなければならない。
  1) 充剤に対して不活性である。
  2) 測定するイオン種成分の分離に適切である。
  3) 検出器での検出に適している。
  4) サプレッサー及び誘導体化装置を用いる場合はその機能を十分に満足しなければならない。
  5) 測定するイオン種成分を不純物として含まない。
  6) 長時間化学的に安定である。
b) 溶離液の調製に用いる水 溶離液に用いる水は,逆浸透法,蒸留法,イオン交換法,紫外線照射,ろ
    過などを組み合わせた方法によって精製した水で,分析に干渉しない水質のものとする。水質は,比
    抵抗値(又は電気伝導度),全有機炭素(TOC)などを指標とし評価する。使用直後から容器・環境か

――――― [JIS K 0127 pdf 11] ―――――

                                                                                              9
                                                                                   K 0127 : 2013
    ら汚染を受け劣化するので,分析に影響を与えない材質の容器を選定し,適切な方法で洗浄後使用す
    る。分析目的に応じてJIS K 0557に規定するA2A4又はこれと同等以上の水を使用する。
c) 溶離液の調製 溶離液はあらかじめ脱気をした水を用いて調製する。保存は細菌又は藻類の生育を避
    けるために,冷暗所において貯蔵し,23日ごとに更新する。溶離液の一例を次に示す。
  1) サプレッサー法による無機陰イオンの分析 溶離液には通常炭酸塩緩衝液,水酸化カリウム,ほう
      酸塩緩衝液などの塩基性溶液を用いる。
  2) ノンサプレッサー法による無機陰イオンの分析 溶離液にはモル電気伝導率が比較的低いフタル酸,
      p-ヒドロキシ安息香酸などの溶液を用いる。
  3) アルカリ金属,アンモニウム,アルカリ土類金属イオンの分析 溶離液には通常強酸(硝酸,硫酸
      など),有機酸(メタンスルホン酸,くえん酸,しゅう酸など)などを用いる。
  4) イオン排除法による有機酸の分析 溶離液には有機酸の解離を抑制するために,りん酸,過塩素酸,
      硫酸などの検出の妨害とならない酸を用いる。
5.10 分離カラム及び充剤
  分離カラム及び充剤は,次による。
a) 分離カラム 分離カラムは,内径0.29 mm,長さ10500 mmの不活性な合成樹脂製又はステンレ
    ス鋼などの管に充剤を詰めたものとする。
b) 充剤 イオン種成分は,主に三つの分離手法(イオン交換,イオン排除及びイオン対)を単独又は
    複合的に作用させて分離する。イオン交換及びイオン排除に用いられるカラムの充剤には,ポリス
    チレン,ポリメタクリレート,ポリビニルアルコールなどの有機高分子及びシリカゲルの基材などに
    イオン交換基が導入されたものを用いる。イオン対の場合には,ODS(オクタデシルシリル基で修飾
    したシリカゲル)のような疎水性充剤などを用いる。また,陰イオン及び陽イオンを同時に分離す
    る場合には,イオン排除による陰イオンの分離及び陽イオン交換による陽イオンの分離をカラム内で
    同時に進行させる方法を用いる。充剤の基材,官能基,孔径などは選択性の発現に影響するので,
    試料の特性に応じて用いる溶離液及び適切な充剤のカラムを選ぶ。表2に分離手法及び主な測定イ
    オン種成分例を示す。
                           表2−主な分離手法及び測定イオン種成分の例
    分離手法    充剤官能                               測定イオン種
                   基
 陽イオン交換  −SO3−     Li+,Na+,K+,NH4+,Rb+,Cs+,Ca2+,Mg2+,Sr2+,Ba2+,低級アミン類,遷
                           移金属類a)
 陽イオン交換  −COO−     Li+,Na+,K+,NH4+,Rb+,Cs+,Ca2+,Mg2+,Sr2+,Ba2+,低級アミン類
 陰イオン交換  −N+R3     F−,Cl−,NO2−,Br−,NO3−,SO42−,PO43−,I−,S2O32−,SCN−,CO32−,BrO3
                           −,ClO4−,ClO3−,ClO2−,有機酸類,糖類,アミノ酸類
 イオン排除    −SO3H      有機酸類,CN−,NO2−,PO43−,けい酸,亜ひ酸,ひ酸,炭酸
 イオン排除    −COOH      有機酸類,F−,Cl−,NO3−,SO42−,I−,NO2−,PO43−,けい酸,炭酸,硫化物,
                           ほう酸
 イオン排除・  −COOH      有機酸類,F−,Cl−,NO3−,SO42−,I−,NO2−,PO43−,けい酸,炭酸,硫化物,
 イオン交換    (−COO−) ほう酸,Li,Na+,K+,NH4+,Ca2+,Mg2+
 イオン対      ODSなど     I−,SCN−,有機酸類,H+,OH−,HCO3−,F−,Cl−,NO2−,Br−,NO3−,SO42−,
                           ClO4−,Na+,K+,NH4+,Ca2+,Mg2+,Ba2+
 注a) 遷移金属はPAR[4-(2-ピリジルアゾ)レゾルシノール]によるポストカラム誘導体化法によって発色させ,
      可視域で吸光光度検出することができる。

――――― [JIS K 0127 pdf 12] ―――――

10
K 0127 : 2013
6 装置の設置及び操作方法

6.1 装置の設置

  附属装置を含め,設置場所は,通常,次の条件を備えた室内が望ましい。
a) 結露せず,温度,湿度及び気圧が装置に定められた範囲内にあり,急激な変化を生じないところ。
b) 振動がなく,直射日光が当たらないところ。
c) 空調器具などからの風が直接当たらないところ。
d) 火気が近くにないところ。
e) 腐食性ガス及びほこりが少なく,換気のよいところ。
f)  強い磁界を発生する装置(電気溶接機,高周波電気炉,柱上変圧器など)に近接していないところ。
g) 供給電源は,装置の仕様に指定された電圧,電気容量及び周波数の下で,電圧変動は10 %以下,周波
    数の変動がないところ。
h) 接地抵抗100     坎  下の接地点があるところ。
i)  実験台は,装置の総質量に十分耐えられる強度をもつ。
j)  装置の放熱及びメンテナンスを考慮した設置スペースを確保する。
k) 有機溶媒などによる汚染を防ぐための室内換気設備又は強制排気設備を必要に応じて設ける。

6.2 安全についての注意事項

  安全のために,次の事項に十分注意しなければならない。
a) 試料及び分析に使用する薬品の取扱いは,毒性又は有害性に十分注意して行い,それらの廃棄につい
    ても安全化,無害化などに配慮する。毒物,劇物の取扱いについては,“毒物及び劇物取締法”の諸規
    定に従う。毒性,有害性のある薬品の取扱いには,必要に応じて保護具(保護めがね,ゴム手袋,防
    毒マスクなど)を着用する。
b) 装置を接地点に接地する。
c) イオンクロマトグラフの運転に先立ち,配管の接続部,流路などからの液漏れ及びガス漏れがないか
    十分に点検する。
d) 装置内部に直接触れると感電のおそれがあるので,装置の点検及び修理は,通常電源プラグを抜いた
    状態で行う。
      警告  装置にリチウム電池が内蔵されている場合は,取扱い方を誤ると破裂する危険があるため注
            意する。
e) 装置が他の機器に電磁波障害を与えたり,他の機器から電磁波妨害を受ける場合があるので注意する。
f)  生物学的試料[血清,血しょう(漿),組織,尿など]を素手で取り扱うと,感染のおそれがあるので,
    必ずゴム手袋などを使用して慎重に取り扱う。試料の皮膚への直接接触,ピペッティングによる誤飲,
    針刺しなどに注意し,必要に応じて保護具(保護めがね,ゴム手袋,マスクなど)を着用する。
g) 有機溶媒を使用する場合には,発火を防ぐために廃液チューブ及び廃液容器の静電気対策を行う。
h) 感電,火災,故障の原因となるため,ぬれた手で電源プラグの抜き差しを行わない。

6.3 測定用試料溶液の準備及び前処理

6.3.1  一般事項
  イオンクロマトグラフィーにおいては,あらかじめその分析目的によって,試料に合わせた試料採取方
法を選択する必要がある。採取した試料は,測定するイオン種の定性又は定量を精度よく行うために,環
境からの汚染,成分の経時変化などが起こらないように試料溶液の保存及び調製に十分注意する。また,
採取した試料は,そのままイオンクロマトグラフに導入できる場合,又は導入前に前処理操作が必要な場

――――― [JIS K 0127 pdf 13] ―――――

                                                                                             11
                                                                                   K 0127 : 2013
合があり,分析目的に応じて選択する必要がある。
6.3.2  試料採取
  分析目的,試料の性質及び試験項目に最も適した方法で,試料母集団を代表できる又は各試料の特性の
差を明らかにできるような試料採取方法を選択する。試料によっては,採取の時期,時刻によって量的な
変動を生じる場合があるので,分析対象の個体差,内部での不均一性を考慮した採取を行う。個別に規格
がある場合はそれに準じる。また,外的要因,経時変化などに対する変質を防ぐため,なるべく速やかに
前処理操作,イオンクロマトグラフへの試料導入を行う。試料は生物学的,化学的,又は物理的変化を保
存中に受ける可能性がある。これらの変性を防止できない分析対象成分の場合は,採取後直ちに測定を行
わなくてはならない。
  なお,液体試料の採取容器は,試料成分の吸着が生じず,妨害成分の溶出のないものを用いる。一般的
には,ガラス製よりもポリエチレン又は四ふっ化エチレン,ポリプロピレンなどの樹脂製容器を使用した
方がよい。試料採取は,次による。
a) 環境試料 環境試料の分析値は,採取条件及び採取方法によって影響を受けるため,事前に十分に考
    慮した上で試料を採取する。また,試料の採取の際には,採取場所,日時,気象条件などを記録する。
  1) 水試料 試料の種類に応じて採取方法を工夫する。雨水は少ない雨量に対応した容器の形状,回収
      までの蒸発又は変質防止,不溶物の混入に対し配慮し,排水は油分,有機溶媒,界面活性剤などが
      含まれる可能性を考慮し,必要に応じて対策を取る。不溶物はろ過によって除去する。
  2) 降下物 湿性降下物と乾性降下物とを含めた一括採取法(バルク方式)及び湿性降下物だけを採取
      する方式がある。一括採取法の場合は常時開放形ろ過式採取装置などによって,湿性降下物だけを
      採取する場合は降水時開放形の捕集装置などによって試料を採取する。
  3) 底質・土壌 粉砕後,均一に混合するか,又はふるい分けによって粒度分画を行い,一定時間溶媒
      に浸せきしたり,超音波をかけて抽出する。
        なお,必要に応じて抽出前に乾燥,脱水などの操作を行う。
  4) 大気試料 気象条件(気温,湿度,風速,風向など),採取時刻などを十分に考慮し事前に調査した
      上で,イオン種を吸収液などによって吸着し採取する。
  5) 浮遊物 ろ過剤(セルロースエステル,ポリカーボネート,石英繊維及びテフロン)で捕集後,ろ
      過剤を一定時間溶媒に浸せきしたり,超音波をかけて抽出する。
  6) 排ガス試料 試料ガスの採取法としては,吸収瓶又は真空フラスコによる捕集があり,測定対象ご
      とに定められた吸収液(過酸化水素,水,ほう酸,水酸化ナトリウムなど)を用いる。
b) 食品及び生物学的試料 食品試料及び生物学的試料は,種々の成分を含有する複雑な試料であり,カ
    ラムを劣化させる成分が多く含まれている。特に,タンパク質及び脂質は,前処理によって十分に取
    り除く必要がある。生物学的試料の全ての検体は感染性をもつものとみなして慎重に取り扱わなけれ
    ばならない。
c) 医薬品 医薬品主成分の測定は,目的成分の濃度が高いため,希釈,ろ過などの前処理を行い測定す
    る。微量に含まれている不純物の測定では,溶媒抽出,固相抽出などの前処理,質量分析装置及び誘
    導体化試薬の使用による高感度化を図る必要がある。
6.3.3  試料保存
  採取した試料の測定を直ちに行えない場合は,010 ℃の暗所に保存し,できるだけ早く測定を行う。
0 ℃付近に保存する場合には,凍結させないようにする。また,試験項目に保存方法が示されている場合
には,それに従う。

――――― [JIS K 0127 pdf 14] ―――――

12
K 0127 : 2013
  試料を保存する必要がある場合は,事前にその保存及び運搬方法で試料の変質に問題がないことを確認
する。変質が懸念される場合は,その防止策を施す。試料採取及び保存に使用する容器及び器具は,試料
の吸着,又は試料中へ溶出する成分を含まない材質のものを用い,気密性が高く丈夫な容器が望ましい。
また,保存容器には必ず必要事項を記入したラベルを貼るようにする。データの信頼性を確保するため,
二重測定が義務づけられている場合には,同一試料を同時期に最低2点以上の試料採取を行う必要がある。
6.3.4  試料溶液の前処理
  イオンクロマトグラフに導入する前に,場合によって分析目的,試料の性質,試験項目などに最も適し
た方法で,試料の前処理操作を行う。前処理操作は,特異性,精度,感度などの向上,測定妨害物質の除
去,カラム及び分析機器の保護並びに劣化の防止,測定操作,手順の簡易化,イオン種の安定化などを目
的として行われる。試料溶液の前処理は,次による。
a) 試料溶液の希釈又は濃縮 試料溶液は,測定するイオン種があらかじめ適正な濃度範囲内となるよう
    に希釈又は濃縮(溶媒抽出,固相抽出など)し,測定用試料溶液を調製してからカラムに導入する。
    測定用試料溶液は,溶離液(移動相)に溶けることが必要である。
b) 試料溶液中妨害成分と目的成分との分離 試料溶液中に固形成分,カラムに悪影響を与える成分又は
    定性・定量を妨害する成分がある場合,次の方法で除去する。
  1) ろ過膜を用いる方法 試料溶液のろ過は,孔径0.45             下のフィルターを用いる。採取した試料
      溶液に浮遊物がある場合及び懸濁状態の場合には,ろ過による除去が必要となる。孔径0.45 μmで
      のろ過が難しい場合には,あらかじめ孔径の大きなろ過膜を用いてろ過又は遠心分離などの処理後,
      孔径0.45 μmでろ過してもよい。また,試料溶液中の高分子化合物及びタンパク質の除去に限外ろ
      過膜を用いることができる。限外ろ過膜には,シリンジなどによる加圧でろ過できるもの及び遠心
      分離機に装着して使用できるカートリッジタイプがある。
  2) 樹脂などを用いる方法 粒子状の無機物質又は樹脂を充した小さなカラム(カートリッジ)を用
      い,特定のイオン種及び疎水性物質を除去するのに有効である。樹脂などを用いる前処理法の例を
      表3に,妨害成分を吸着させ,目的成分だけ溶出する固相抽出法の一例を図4に示す。イオン交換
      基をもつ機能膜又は透析膜をカラム(カートリッジ)の代わりに用いることもできる。
                               表3−樹脂などを用いる前処理法の例
                  種類                                      目的
       Ag+形                      ハロゲン化物イオンの除去
                                   アルカリ金属イオン,アルカリ土類金属イオンなどの除去
       H+形
                                   アルカリ性試料溶液の中和
                                   強酸性イオンの除去
       OH−形
                                   酸性試料溶液の中和
       Ba2+形                     硫酸イオンの除去
       疎水性樹脂                  疎水性物質の除去
       疎水性官能基結合形          色素などの除去
       キレート樹脂                遷移金属イオンの除去

――――― [JIS K 0127 pdf 15] ―――――

次のページ PDF 16