アプリケーション（技術資料）

«溶存酸素» は、一定の条件下で液相に溶存している酸素分子 (O2) の量を説明します。このホワイトペーパーでは溶存酸素の分析のための二つの異なるメソッド、滴定と直接測定が、どちらのメソッドが個々の特定用途により適しているかを分析者が判断する手助けとするために比較・対比されています。ここでは主に水中の溶存酸素 O2 に焦点が当てられれています。しかし、ノンアルコール飲料またはアルコール飲料のような他の液相に同じ原則が適用されています。

環境分析における分析課題は、年々難しくなっていきます。六価クロム（Cr(VI)）などの特に有毒性のある金属類の分析に加え、多様で一部持続性のある有機フッ素化合物 (トリフルオロ酢酸など) に現在焦点が当てられています。臭素酸塩および過塩素酸塩などの有毒性オキソハライドの分析も、目下の研究課題です。

The analytical challenge treated in the present work consists in detecting trace concentrations (ppb) of bromide in the presence of a strong chloride matrix. This problem was overcome by separating the bromide ions from the main fraction of the early eluting chloride matrix (several g/L) by applying two sequential chromatographic separations on the same column. After the first separation, the main fraction of the interfering chloride matrix is flushed to waste, while the later eluting anions are diverted to an anion-retaining preconcentration column. After elution in counter flow, the bromide ions are efficiently separated from the marginal chloride residues. The four-point calibration curves for bromide and sulfate are linear in the range of 10…100 µg/L and 200…800 µg/L and yield correlation coefficients of 0.99988 and 0.99953 respectively. For the method shown here, a second injection valve and a preconcentration column are the only additional devices needed to master this demanding separation problem.

イオンクロマトグラフィーは様々なイオン種の困難な分離課題に取り組んでおり、一般的に電気伝導度検出器とともに使用します。独立した二次検出としての質量検出は検出限界を著しく下げるので、たとえ共溶出しても検体の識別を確認することができます。このポスターでは、IC-MS および自動サンプル前処理技術の組み合わせにより、土壌または爆発残渣のような困難なサンプルマトリックスにおける陰イオンおよびオキソ陰イオンの分析がいかに処理されるかについて説明しています。

According to the described method, NTA and EDTA can be determined in mass concentrations of 0.05 mg/L up to 25 mg/L in polluted water and wastewater.At first NTA and EDTA are converted to the corresponding Bi complexes by addition of Bi3+ ions at a pH value of 2.0. As these Bi complexes have significantly different peak potentials, they can be determined simultaneously by DP polarography. The interfering anions nitrite, sulfite, and sulfide are removed from the sample by acidification and purging. Interfering cations are removed by cation exchange; any NTA or EDTA heavy metal complexes present in the sample are disintegrated during this procedure. To remove surfactants and other organic components interfering with the analysis, the sample solution is run through a column filled with non-polar adsorber resin.

カリウムは最も一般的な要素の1つであり、多くのミネラルやその他のカリウム化合物中に見られます。これは必須無機栄養素であり、細胞代謝や細胞成長といった多くの細胞機能に関わっているため、人間、動物、植物に重要なものです。こういった理由から、カリウムの欠乏、または大量摂取により引き起こされ得る問題を抑えるため、食品や土壌中のカリウム含有量を明示できるようにすることは重要です。この文書では、イオン選択性電極を用いた炎光光度メソッドおよび直接測定、または標準添加技術に対する代替法について説明しています。複合カリウムイオン選択性電極 (ISE) を用いた様々なマトリックスにおけるいくつかのカリウムの測定について、ここで紹介されています。加えて、最良の測定実務のための一般的なヒントや秘訣、コツが挙げられています。

This Application Bulletin describes the determination of cadmium and lead at a mercury film electrode (MFE) by anodic stripping voltammetry (ASV). The mercury film is plated ex situ on a glassy carbon electrode and can be used for up to one day. With a deposition time of 30 s, the limit of detection is ß(Cd2+) = 0.02 µg/L and ß(Pb2+) = 0.05 µg/L. The linear working range for both elements goes up to approx. 50 μg/L using the same deposition time.

このApplication Bulletinでは、鉄、銅、およびバナジウムの成分のボルタンメトリー測定について書かれています。FeもCuもVも、吸着ストリッピングボルタンメトリー (AdSV) によるHMDEでカテコール錯体として測定することができます。Fe(II)およびFe(III)は、リン酸緩衝液またはPIPES電解質にて、いずれの種にも同感度でFe(total) として測定されます。CuおよびVはPIPES緩衝液で測定されます。メソッドは、これらの金属濃度が重要とされる地下水、飲料水、および地表水の調査に主に適しています。しかしこのメソッドは、もちろん他のマトリックスでの微量分析にも用いることができます。PIPES緩衝液におけるこの3つ全ての成分の検出限界は、0.5～1 µg/Lであり、リン酸緩衝液における鉄の検出限界はおよそ5 µg/Lです。

The quantitative determination of the alkaloid nicotine, which is an essential constituent of the tobacco plant, can be carried out by polarography. The quantification limit is less than 0.1 mg/L in the polarographic vessel.

硫酸および過酸化水素による分解後、アノードストリッピングボルタンメトリー (ASV) によりシュウ酸緩衝液にてカドミウム、鉛、および銅を同時に測定することができます。サンプル中に錫が存在しても、鉛の測定に支障はありません。錫の電圧電流法による測定に関しては、Application Bulletinの176番をご参照ください。

Bromide is removed from the sample as BrCN by distillation. The BrCN is absorbed in sodium hydroxide solution and decomposed with concentrated sulfuric acid, then the released bromide ions are determined by potentiometric titration with silver nitrate solution. Iodide does not interfere with the determination.Iodide is oxidized to iodate by hypobromite. After destruction of the excess hypobromite, the potentiometric titration (of the iodine released from iodate) is carried out with sodium thiosulfate solution. Bromide does not interfere, even in great excess.The described methods allow the determination of bromide and iodide in the presence of a large excess of chloride (e.g., in brine, seawater, sodium chloride, etc.).

多くの電解質において鉛と錫のピーク電位はあまりにも近接しているため、電圧電流法での測定は不可能です。特に片方の金属が過度に存在している場合に、その困難は生じます。メソッド1では、Pb および Sn の測定について説明しています。アノードストリッピングボルタンメトリー (ASV) は、臭化セチルトリメチルアンモニウムを添加した上で用いられます。このメソッドは以下の場合に使用されます:• 主に Pb について調査したいとき• Pbが過度に存在しているとき• Sn/Pb の比率が200:1を超えないときメソッド1に従って、Sn とPb は、濃度差が高過ぎず、Cd が含まれていなければ、同時に測定することができます。メソッド2は微量の Sn と Pb が検出されている、または、TI および/または Cd イオンが存在する場合に適用されます。このメソッドは、メチレンブルーの添加されたシュウ酸緩衝液において DPASV も使用します。

This Bulletin describes the voltammetric determination of aluminum in water samples down to a concentration of 1 μg/L. An aluminum complex is formed with alizarin red S (DASA) and enriched at the HMDE. The following determination employs differential pulse adsorptive stripping voltammetry (DP-AdSV). Disturbing Zn ions are eliminated by addition of CaEDTA.

この会報は、水分析の分野からの標準的な方法の調査を提供します。また、それぞれの決定に必要な分析機器と、対応するメトロームアプリケーション速報およびアプリケーションノートへの参照もあります。次のパラメータが処理されます：電気伝導率、pH値、フッ化物、アンモニウムおよびケルダール窒素、イオンクロマトグラフィーによる陰イオンおよび陽イオン、ボルタンメトリーによる重金属、化学酸素需要（COD）、水の硬度、遊離塩素も他のいくつかの水の成分として。

This Bulletin describes the determination of arsenic by anodic stripping voltammetry (ASV) at the rotating gold electrode. A determination limit of 0.5 μg/L can be achieved with 10 mL sample solution. A differentiation between the As(III) concentration and the total arsenic concentration can be made by appropriate selection of the deposition potential. The analyses are performed with a special gold electrode whose active surface is located laterally; c(HCl) = 5 mol/L is used as supporting electrolyte. For the determination of the total arsenic content, As(III) and As(V) are reduced at -1200 mV by nascent hydrogen to As0, which is preconcentrated on the electrode surface. If the deposition is carried out at -200 mV then only As(III) is reduced; this allows the differentiation between total arsenic and As(III). During the subsequent voltammetric determination the preconcentrated As0 is again oxidized to As(III).

ここで説明されているメソッドにより、0.2～50 µg/L (ppb) 範囲の微量の W(VI) を測定することが可能となります。サンプル (天然水など) に含まれる微量の有機化合物は干渉します。それらはUV分解によって除去しなければなりません (705 UV Digester など)。100 mg/L までの濃度のFe(III) による干渉は、アスコルビン酸を用いた Fe(lI) への還元によって除去します。もしサンプル中の Cu(II) の量が係数200またはそれ以上で W(VI) の量を上回る場合、Cuイオンはチオ尿素によって固定されなければなりません。さらに、Cu(II) 濃度が 5 mg/L を超えてはなりません。測定はDPモードにおいて吸着ストリッピング分析によって実施されます。

このApplication Bulletinでは、DIN 38406 part 17に則した吸着ストリッピングボルタンメトリー (AdSV) によるウランの測定のためのメソッドついて説明しています。このメソッドは、ウラン濃度が重要とされる地下水、飲料水、海水、地表水、および冷却水の分析に適しています。このメソッドはもちろん、他のマトリックスの微量分析にも用いることができます。ウランはクロラニル酸錯体として測定されます。塩化物濃度が低いサンプルでの検出限界はおよそ50 ng/Lで、海水ではおよそ1 µg/Lです。塩化物含有量の高いマトリックスでは、硫酸塩をロードしたイオン交換体を用いて塩化物濃度を下げた後でなければ分析をおこなうことができません。

コバルトはビタミンB12の成分であるため、人体に必要不可欠な要素です。コバルト化合物を少し過剰摂取するだけなら人体への毒性はわずかですが、一日25～30 mgを超える多量摂取は、皮膚、肺、胃の疾患、ならびに肝臓、心臓、腎臓に損傷を与えたり、がん腫を発生させたりすることさえあります。同様のことは、高濃度の場合に炎症を引き起こし得るニッケルについても言えます。ニッケルを含む水を多量摂取すると、不快感や吐き気を催すことがあります。EUでは法令に飲料水中のニッケル濃度の限界値が0.02 mg/Lであることが明示されています。この濃度は、このApplication Bulletinにて説明されているメソッドにより、確実に測定することができます。

If chloride and bromide are present in approximately equal molar concentrations they can be titrated directly with silver nitrate solution after addition of barium acetate. If, however, the molar ratio n(Br-) : n(Cl-) changes from 1 : 1 to 1 : 5, 1 : 10, 5 : 1 or 10 : 1 then greater relative errors must be expected with this method. The Bulletin describes an additional titration method that allows bromide to be determined in the presence of a large excess of chloride. The determination of small chloride concentrations in the presence of a large excess of bromide is not possible by titration.

ケルダール窒素の電位差滴定は、最もよく用いられる分析法の1つです。この方法は、食品や飼料産業から下水や廃棄物の分析、また肥料産業にまで至る数多くの規格の実質となっています。原則的に、サンプルは濃縮硫酸に触媒を加えることで分解されます。発生した硫酸アンモニウムは、アルカリ溶液内でアンモニアとして蒸留し、吸収液に吸収して、そこで滴定します。本文書では、電量滴定 (蒸留なし) の可能性について議論する前に、消化溶液の蒸留後の電位差滴定における窒素の測定について詳しく説明しています。

シアン化物の測定は、電気めっき槽や廃水の浄化だけでなく、その高い毒性のため、一般的な水サンプルにおいても非常に重要です。0.05 mg/LのCN-濃度でも、魚類にとって致死的となる可能性があります。 この技術資料では、電位差滴定法を用いて、様々な濃度のサンプル中のシアン化物を測定する方法について紹介しています。

Cu2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、およびFe2+/Fe3+は同時に測定することができます。他の金属の存在による干渉については言及されており、それを除去するメソッドが提示されています。測定閾値は、CoおよびNiでは ρ = 20 µg/L、Cu、Zn、およびFeのそれぞれにおいては ρ = 50 µg/Lです。

鉛は強い毒性を有すること、鉛塩は生物に吸収されやすいことで知られています。酵素反応の干渉により、鉛は人体のあらゆる部分に影響を及ぼし得ます。これは脳および腎臓に重大な損傷を与える原因となり、また血液脳関門を通過する可能性があります。水道管システムに使われる鉛地金によって引き起こされる慢性鉛中毒のケースは、よく知られています。そのため、飲料水に含まれる鉛含有量の管理は大変重要です。多くの国々では (EUやアメリカなど) 飲料水に含まれる鉛の限度は10～15 μg/Lと定められています。このApplication Bulletinにて説明されているメソッドにより、これらの濃度を確実に測定することができます。測定は、scTRACE Gold電極に施された銀被膜におけるアノードストリッピングボルタンメトリーによって行われれます。

Determination of total halides (Cl- + Br- +I-) in seawater and similar brines. This procedure is suitable for the analysis of total halides in seawater contaminated with sodium aluminate solutions emanating from alumina refineries, and seawater which has been used for the neutralization of alumina refinery waste («red mud») slurries. Given the small concentration of bromine andiodine in seawater, the total halide content approximates the chloride concentration.

Malachite green (MG) is a textile dye with effective fungicidal properties, however it is acutely toxic and its metabolites persist in the flesh of fish and mammals, making it a threat to the human food chain. The EU has concluded that contaminated foods containing levels higher than 2 μg/g MG constitute a credible health risk, and several countries have banned malachite green as an aquaculture additive. Despite tight regulation, seafood products contaminated with MG continue to find their way to consumers.Using Misa (Metrohm Instant SERS Analyzer) to ensure food safety, the rapid and highly sensitive detection of malachite green is achieved in a facile assay format.

雪の陽イオン含有量は、サンプルを採取する場所によって大きく異なります。路傍から採取されたサンプルでは、融雪塩に起因して、おそらく高いナトリウム含有量が示されることが予測されます。このアプリケーションでは、路傍から採取された雪のサンプルの分析について示しています。分離は、直接電気伝導度検出を用いたマイクロボアMetrosep C 6 - 250/2.0のカラムにおいて行われます。ナトリウムとアンモニウムの濃度に大きな差があることから、250 mm のカラムが選択されます。この条件により、双方の陽イオンのベースライン分離が可能となります。

Determination of sodium, potassium, DMEA (dimethylethanolamine), calcium, choline, and magnesium in a saline solution using cation chromatography with direct conductivity detection.

雪の陽イオン含有量は、サンプルを採取する場所によって大きく異なります。僻遠の地域で採取されたサンプルでは、低い陽イオン濃度を示すことが予想されます。このアプリケーションでは、農業地帯の平野から採取された雪のサンプルの分析について示しています。分離は、直接電気伝導度検出を用いたマイクロボアMetrosep C 6 - 100/2.0のカラムにおいて行われます。比較的高いアンモニア含有量は、サンプル採取場所の近くに畜産農家があることに起因すると解釈することができます。

Determination of lithium, sodium, potassium, magnesium, and calcium in lake water using cation chromatography with direct conductivity detection.

イオン選択性電極（NH3-ISE） を用いた直接電位差測定法による純水中のアンモニア (アンモニウム) の定量

窒素は環境中に自然に存在します。しかしながら、表面水や地下水の窒素濃度が過剰であると、水質に悪影響を及ぼす恐れがあるため問題になります。たいていの場合、過剰な窒素量は農業における肥料の広範囲な用法に直接的に起因します。窒素は土壌から流れ出やすいため、最終的に表面水や地下水にたどり着くことがあります。窒素含量は多くの国で制限されているので、品質管理のため、その濃度の迅速かつ安価な調査法が求められます。窒素濃度は、窒素イオン選択性電極を用いた直接測定によって簡単に知ることができます。最初に校正が行われ、その後サンプルが1分未満で測定されます。これは、様々な水サンプル中の窒素含量を測定するための迅速かつ安価で信頼性の高いメソッドです。

シアン化物は一部の産業プロセスにて用いられますが、慎重に取り扱わなければ廃水を汚染する恐れがあります。酸性もしくは中性環境下では、このシアン化物に汚染された廃水は毒性の強いシアン化水素ガスを形成することがあります。さらに、シアン化塩は環境を汚染し、地下水系へと侵入することもあります。そのため、流出水中のシアン化物含有量をモニタリングすることは不可欠です。シアン化物は、シアン化物イオン選択性電極を用いて簡単に測定できます。このApplication Noteでは、APHA Method 4500-CN および ASTM D2036 に準じたシアン化物分析のメソッドを紹介します。

酸素は大気から通気によって水源に拡散しますが、幾つかの要因によって水中の溶存酸素 (DO) 含有量が減少することがあります。第一は水が暖まり、酸素が大気中に放出されることによります。第二は、有機物を食べる細菌および他の微生物によって酸素が消費されることです。最後に、特定の状況において植物も酸素を消費することがあります。淡水生態系の生命維持能力を保持する危機的限界以下にDO値が降下した時、人為的な変質は地表水に悪影響を及ぼすことがあります。従って、品質を評価するために地表水中のDO含有量を光センサーでモニタリングすることは重要です。

Determination of phosphate in produced water containing up to 100 g/L chloride as well as crude oil using anion chromatography with conductivity and MS detection after inline dialysis.

塩素、クロラミン、またはオゾンによる飲料水の消毒時に、潜在的に毒性を持つハロゲン化副生成物が生成されることがあります。この消毒剤は、源水で自然発生する臭化物および/または有機物と反応し、もっとも一般的で毒性の強い消毒副生成物 (DBP) やハロ酢酸 (HAA) を生成する可能性があります。人の健康を守るため、飲料水におけるHAAの最大許容レベルは規制されています (EPA 816-F-09-004)。EPAメソッド557は、0.02～0.11 µg/Lまでの範囲のLODを有する、タンデム質量分析 (IC-MS/MS) と組み合わされたイオンクロマトグラフィーによるHAAならびに臭素酸とダラポンの分析について明記しています。しかしながら、1度のMSでも、高い感度により十分な精度内で現在のMCLを測定することが可能です。 このApplication Noteでは、臭素酸、亜塩素酸塩、モノクロロ酢酸 (MCAA)、モノブロモ酢酸 (MBAA)、ブロモクロロ酢酸 (BCAA)、ブロモジクロロ酢酸 (BDCAA)、ジブロモ酢酸 (DBAA)、ジクロロ酢酸 (DCAA)、トリブロモ酢酸 (TBAA)、クロロジブロモ酢酸 (CDBAA)、ならびにトリクロロ酢酸 (TCAA) のIC/MSによる分析について説明されています。Metrohm Driver 2.1 for EmpowerTMは、EmpowerTMによる単一のソフトウェアソリューションとしての分析を提供します。

Determination of traces of nitrite, thiosulfate, and iodide using anion chromatography with amperometric detection at the carbon paste electrode.

Determination of perchlorate in process water using anion chromatography with direct conductivity detection.

Determination of sodium dodecylsulfate (SDS, sodium laurylsulfate) using anion chromatography with direct conductivity detection.

Determination of borate in seawater using ion-exclusion chromatography with suppressed conductivity detection after inline matrix elimination.

Determination of fluoride, chloride, nitrate, phosphate, and sulfate on a short column or the ions mentioned plus bromate and nitrite on a long column in water samples applying intelligent column-switching using anion chromatography with conductivity detection after sequential suppression.

Determination of chlorite and nitrite using anion chromatography with amperometric detection at the carbon paste electrode after chemical suppression.

Determination of fluoride, chloride, nitrite, bromide, nitrate, phosphate, and sulfate in water from an agricultural irrigation system using anion chromatography with conductivity detection after chemical suppression.

Determination of perchlorate in water containing 3 g/L of total dissolved solids (TDS) using anion chromatography with conductivity detection after chemical suppression.

Determination of hypophosphite, phosphite, and phosphate in the presence of fluoride, chloride, and sulfate in process water using anion chromatography with suppressed conductivity detection.

Determination of chloride, nitrate, and sulfate in produced water using anion chromatography with conductivity detection after chemical suppression.

VoltIC Professional 1は、陰イオン、陽イオン、重金属（例えばZn、Cd、Pb、Cu）の完全自動同時分析のために、ボルタンメトリー（VA）とイオンクロマトグラフィを組み合わせた分析システムです。マルチパラメーター分析では、同じ「リキッドハンドリング」装置と共有のサンプルチェンジャーを用いて、スペースとコストを節約できます。

サプレッションされた電気伝導度検出を伴うイオンクロマトグラフィーでは、校正曲線が完全に線形ではないことが頻繁に起こります。特に、校正が広い濃度範囲を網羅しなければならない場合、異なる濃度範囲における複数の校正曲線が適用されるなら、結果の精度はより高くなるでしょう。MagIC Netソフトウェアにより、たった1回の測定において複数の校正曲線を適用させることが可能となります。これは、すべてのイオンに最適の校正が適用され、結果の精度が改善されることを意味します。このメソッドは雨水サンプルにも適用されます。

Determination of bromide and phosphate in waste dump drainage water in the presence of very high concentrations of other ions and organic substances using anion chromatography with conductivity detection after chemical suppression and dialysis for sample preparation.

Determination of acetate, propionate, formate, and chloride in water using anion chromatography with conductivity detection after chemical suppression.

Determination of chloride, bromide, and sulfate in synthetic seawater using anion chromatography with conductivity detection after chemical suppression.