アプリケーション検索（技術資料）

分光技術はポリマーの識別に適しており、実験室の顕微ラマン分光計は、共焦点ラマン顕微鏡やフーリエ変換赤外（FTIR）顕微鏡の代替として、ポリマー材料の迅速な識別に使用されます。この技術資料では、非常に小さなマイクロプラスチック粒子の同定にラマン顕微鏡を使用しました。

The coupling of highly efficient ion chromatography (IC) to multi-dimensional detectors such as a mass spectrometer (MS) or an inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP/MS) significantly increases sensitivity while simultaneously reducing possible matrix interference to the absolute minimum. By means of IC/MS several oxyhalides such as bromate and perchlorate can be detected in the sub-ppb range. Additionally, organic acids can be precisely quantified through mass-based determination even in the presence of high salt matrices. By means of IC-ICP/MS different valence states of the potentially hazardous chromium, arsenic and selenium in the form of inorganic and organic species can be sensitively and unambiguously identified in one single run.

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.

次の表では、90の金属イオンの半波電位またはピーク電位が列記されています。半波電位 (ボルト/ V に列記) は、特別に明記されていない限り、25°Cで滴下水銀電極 (DME) で測定されます。

The photometric determination of nitrate is limited by the fact that the respective methods (salicylic acid, brucine, 2,6-dimethyl phenol, Nesslers reagent after reduction of nitrate to ammonium) are subject to interferences. The direct potentiometric determination using an ion-selective nitrate electrode causes problems in the presence of fairly large amounts of chloride or organic compounds with carboxyl groups. The polarographic method, on the other hand, is not only more rapid, but also practically insensitive to chemical interference, thus ensuring more accurate results. The limit of quantification depends on the matrix of the sample and is approximately 1 mg/L.

This Application Bulletin describes the determination of mercury by anodic stripping voltammetry (ASV) at the rotating gold electrode. With a deposition time of 90 s, the calibration curve is linear from 0.4 to 15 μg/L; the limit of quantification is 0.4 μg/L.The method has primarily been drawn up for investigating water samples. After appropriate digestion, the determination of mercury is possible even in samples with a high load of organic substances (wastewater, food and semi-luxuries, biological fluids, pharmaceuticals).

This Application Bulletin describes the determination of arsenic in water samples by anodic stripping voltammetry using the scTRACE Gold sensor. This method makes it possible to distinguish between As(total) and As(III). With a deposition time of 60 s, the limit of detection for As(total) is 0.9 µg/L, for As(III) it is 0.3 µg/L.

この Application Bulletin では、水銀を使用しないVA用電極scTRACE Gold センサーを用いた陽極ストリッピング電圧電流法による水のサンプルに含まれる無機水銀の測定について説明しています。蒸着時間 90 秒の場合、キャリブレーションは 30 µg/L 以上の濃度で線状となり、検出限界はおよそ 0.5 μg/L です。

銅は、そのままの金属の形で自然界に存在する数少ない金属物質の一つです。さらに融解が比較的容易という事もあり、青銅器時代から既にこの金属は広く使われてきました。今日では、その電気伝導度の高さおよびその他の物理的特性から、銅はこれまで以上に重要となってきています。植物や動物には不可欠な微量元素である一方で、微生物にとっては有毒です。この技術資料では、スクリーンプリント電極であるscTRACE Gold 電極を用いた陽極ストリッピング電圧電流法 (ASV) による銅の測定について紹介しています。蒸着時間 30 秒の場合、検出限界はおよそ 0.5 μg/L です。

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。

鉄は人間の食事に不可欠な要素で、多くの天然水や処理水中に含まれています。そのため、世界保健機関 (WHO) は健康をベースとした鉄の指針値を発表していません。地表水中に高濃度の鉄が含まれている場合、産業排水の存在、あるいは他の事業や汚染源からの流出を指し示している可能性があります。このため、環境サンプルや産業サンプルにおける正確かつ迅速で高精度な低濃度の鉄の測定は非常に重要です。これは、このApplication Bulletinにて説明されているメソッドによって実施することができます。

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。

Determination of lithium, sodium, ammonium, potassium, manganese, calcium, magnesium, strontium, and barium in an offshore effluent using cation chromatography with direct conductivity detection.

Maritime pore water contains sodium in the percentage range. The analysis of ammonia in this kind of sample requires a high column capacity and an exceptionally good separation of sodium and ammonia. These requirements are completely fulfilled by a 2 µL injection to the high-capacity Metrosep C 6 - 250/4.0 column.

ターフェル解析は、反応速度論を理解するために用いられる重要な電気化学的手法です。ターフェル勾配を研究することで、電極反応における反応速度を律速する要因が明らかになり、腐食や燃料電池の研究などの分野に役立ちます。この手法は、産業界がプロセスを最適化し、より高い効率を得るために材料や条件を調整することによってデバイスの性能を向上させるのに役立ちます。 腐食に関しては、ターフェル解析により、様々な環境における各種金属の腐食速度とそのメカニズムに関する洞察を得ることができます。ターフェル勾配を調べることにより、研究者は分極抵抗と腐食速度だけでなく、腐食電流と腐食電位を測定することができ、材料が周囲環境とどのように相互作用するかを明らかにすることができます。構造物の寿命を延ばし、厳しい環境における金属部品の完全性を確保するために、この測定・解析は腐食を軽減させるための適切なコーティング剤、抑制剤、材料を選択する際に役立ちます。 この技術資料（アプリケーションノート）では、人工海水中のアルミニウムを例にINTELLOソフトウェアを用いたターフェル解析について説明します。

溶液中の重金属イオンの測定は、最も成功を収めた電気化学のアプリケーションの1つです。この Application Note では、水道水のサンプル中の2つの検体の存在を測定するのにアノーディックストリッピングボルタンメトリーが用いられています。

Determination of calcium and magnesium in seawater. The method is suitable for determining the effect of caustic soda and alumina refinery aluminate solutions on the calcium and magnesium content of seawater.

臭化物は、濃度およそ65 mg/L程度で海水中に遍在しています。一方、飲料水および地下水における臭化物の最大濃度は、通常0.5 mg/L未満です。臭化物含有量がより高くなると、肥料、道路用塩、または産業廃水が原因の水の汚染の徴候である可能性があります。このApplication Noteでは、ASTM D1246に準じた、Brイオン選択性電極を用いた直接測定による水中の臭化物含有量の測定について説明しています。

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

サケの養殖場の人気は、ますます高くなっています。人口急増に伴いサケの需要が高まっていますが、それとは反対にそのことが養殖産業を打ちのめしています。開放型の網いけすでは、非常に狭い空間の中で育てられる魚の数がますます増加しています。魚の密度の高さによって、サケジラミのような寄生虫が急激に増殖します。対サケジラミ措置の1つとして、低濃度の過酸化水素液槽の使用が挙げられます。サケジラミが離れて死滅するまで、サケをその中で最長20分まで治療します。過酸化水素は比較的速く分解されますが、濃度が高過ぎるとサケが死亡する恐れがあります。そのため、治療の間、濃度は常に指定範囲内に収まっていなければなりません。 弊社のプロセスアナライザーが1回の滴定に必要とする時間は、2分以下です。そのため、1回の治療において濃度測定を複数回行うことができ、また常に正確な量の使用が保証されます。

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

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

Determination of acetate, chloride, nitrite, bromide, nitrate, phosphate, sulfate, oxalate, fumarate, and molybdate using anion chromatography with conductivity detection after chemical suppression.

「高濃度イオン水」とは一般的に高濃度の塩素を含む水 (例えば海水や塩水など) を指しますが、これはまた、石油化学プロセスによって生じる水サンプルを指すこともあります。高濃度の塩化物の存在により、微量なイオン成分の電気伝導度測定は限定されます。したがって、亜硝酸塩、臭化物、および硝酸塩などといった微量な陰イオンは、大きな塩素ピークの下やその裾に沿って溶出するため、低濃度での検知が妨げられます。しかしながら、ASTM D8234 にて紹介されている電気伝導度と UV/VIS 検知の組み合わせにより、UV 活性の陰イオンの測定が可能となります。この状況では、塩化物が干渉することはありません。この手法により、高濃度の塩化含有物のほかに微量の陰イオンを干渉なく同時に測定することが可能となります。

アルカリ度は、海洋、河川や湖沼の酸性汚染からの中和能力を表すのに大変適しています。そのため、汚染が環境システムに与える影響を評価するための重要な指標となっています。この技術資料では、自動滴定装置を用いた、ASTM D3875準拠による汽水、海水、塩水のアルカリ度の測定について紹介しています。

Determination of nitrite, nitrate, and phosphate in seawater from a shrimp farm using anion chromatography with conductivity detection after chemical suppression and subsequent UV/VIS detection.

Seawater analysis with conductivity detection is difficult due to the high excess of chloride. Especially analyzing for nitrite and bromide, UV/VIS detection is preferred as chloride is not interfering with nitrite at 218 nm. This AN shows the determination of all three UV-absorbing anions in an artificial seawater.

海水中の陰イオンのイオンクロマトグラフによるトレース分析は、高濃度の塩化物のため困難です。塩化物とは対照的に、亜硝酸塩、臭化物および硝酸塩は、波長域の低いUV照射を吸収し、これら3つの陰イオンのUV検出を可能にします。 この Application Note は、塩化ナトリウム溶液によるカラム型Metrosep Carb 2 - 100/4.0における分離について説明しています。これは、過剰塩化物による影響を最小限に抑え、低い検出限界を実現します。

Cd and Pb can be determined in seawater samples in the ng/L concentration range by anodic stripping voltammetry on a mercury film electrode (MFE).

Nickel and cobalt can be determined in seawater by adsorptive stripping voltammetry (AdSV) at the HMDE.

Cr(III) forms an electrochemically active complex with diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), so does Cr(VI) after in situ reduction on the surface of the HMDE. Depending on the sample preparation procedure and the waiting time after the addition of the complexing agent, the different chromium species can be differentiated:Total active chromium [total concentration of Cr(VI) and free Cr(III)]:The measurement is carried out immediately after the addition of DTPA.; Cr(VI): Between the addition of DTPA and the start of the analysis a minimum waiting time of 30 min is necessary. During this waiting time the Cr(III)-DTPA complex becomes electrochemically inactive.; Cr(III): The difference between the total active Cr and Cr(VI).; Totalchromium: Determination of total active Cr after UV digestion.;

The concentration of Cu in seawater is determined by anodic stripping voltammetry (ASV) in acetate buffer on a mercury film electrode (MFE). Gallium is added to overcome zinc interferences.

人体へのカドミウムの有毒影響を軽減し、また鉛の神経毒性影響を制限するために、世界保健機関の「飲料水の品質に関するガイドライン」における仮の指針値は、カドミウムについては最大濃度を3μg/L、鉛については10μg/Lに設定されています。完全に水銀フリーの滴下ビスマス電極は、ボルタンメトリー分析を非有毒な重金属検出装置としました。この環境にやさしい電極を用いて飲料水中のカドミウムと鉛を同時定量が可能です。

The presence of iron in drinking water can lead to an unpleasant taste, stains, or even growth of «iron bacteria» that can clog plumbing and cause an offensive odor. Over a longer period, the formation of insoluble iron deposits is problematic in many industrial and agricultural applications. To avoid these problems, the U.S. Environmental Protection Agency (EPA) defines the Secondary Maximum Contaminant Level (SMCL) for water treatment and processing plants as 0.3 mg/L Fe in drinking water.The voltammetric determination of the iron triethanolamine complex on the non-toxic Bi drop electrode allows both the detection at very low levels (limit of detection of 0.005 mg/L) and measurements in a wide range of concentrations up to 0.5 mg/L.

The main sources of nickel pollution are electroplating, metallurgical operations, or leaching from pipes and fittings. Catalysts for the petroleum and chemical industries are major application fields for cobalt. In both cases, the metal is either released directly, or via the waste water-river pathway into the drinking water system. Therefore in the EU the legislation specifies 20 µg/L as the limit value for the Ni concentration in drinking water.The simultaneous and straightforward determination of nickel and cobalt is based on adsorptive stripping voltammetry (AdSV). The unique properties of the non-toxic Bi drop electrode combined with AdSV results in an excellent performance in terms of sensitivity.

Due to the toxicity and the detrimental effects of nickel and cobalt on human health, their concentrations in drinking water must be controlled. Therefore, EU the legislation specifies 20 µg/L as the limit value for nickel in drinking water. The current provisional guideline value for Ni in the World Health Organization’s «Guidelines for Drinking-water Quality» is set to a maximum concentration of 70 µg/L. To monitor the concentrations of Ni and Co with the 884 Professional VA, a method for simultaneous determination on the glassy carbon electrode (GC-RDE) modified with a Bi film is used.

To reduce the toxic effects of cadmium on the kidneys, skeleton, and the respiratory system, as well as the neurotoxic effects of lead, the provisional guideline values in the World Health Organization’s (WHO) «Guidelines for Drinking-water Quality» are set to a maximum concentration of 3 µg/L for cadmium and 10 µg/L for lead.The powerful anodic stripping voltammetry (ASV) technique on the ex-situ mercury film modified glassy carbon electrode is more than sufficient to monitor the proposed WHO guidelines for Cd and Pb in drinking water.

No health-based guideline value exists for zinc. However, to maintain good quality municipal drinking water, the United States Environmental Protection Agency (US-EPA) set a maximum concentration of 5 mg/L as the limit value. Typical concentrations in surface and ground waters are between 10–40 μg/L Zn, with values up to 1 mg/L in tap water. Anodic stripping voltammetry (ASV) on the ex-situ mercury film modified glassy carbon electrode provides a less complex alternative to atomic absorption spectroscopy (AAS) for zinc determination in drinking water.

The guideline value for chromium in the World Health Organization’s (WHO) «Guidelines for Drinking-water Quality» is 50 µg/L. It should be noted here that chromium concentrations are often expressed as total chromium and not as chromium(III) or (VI). Chromium(VI) is responsible for changes in genetic material, and is found in significantly lower concentrations than Cr(III). Therefore an extremely sensitive method is required to monitor Cr(VI) in drinking water.The powerful adsorptive stripping voltammetry (AdSV) technique on the ex-situ mercury film modified glassy carbon electrode using DTPA as complexing agent can be used to determine such low concentrations.

Presence of thallium in surface water is an indicator of industrial effluents and poses a serious health hazard if imbibed. Monitoring of thallium concentration can easily be done with anodic stripping voltammetry on the silver film modified scTRACE Gold. This non-toxic method allows the determination of thallium concentrations between 10–250 µg/L and can be carried out with the 946 Portable VA Analyzer.

The toxicity of antimony depends on its oxidation state: antimony(III) is more toxic than antimony(V). Due to its carcinogenicity, EU legislation specifies 5 µg/L and the World Health Organization (WHO) sets a maximum concentration of 20 µg/L as the Sb(III) limit value in drinking water.Straightforward determination using anodic stripping voltammetry provides a fast (analysis time under 10 minutes) and an ultra-sensitive tool for monitoring the antimony(III) concentration in drinking water. Measurements can be performed in the laboratory with the 884 Professional VA, or alternatively in the field with the 946 Portable VA Analyzer.

The guideline value for total chromium in the World Health Organization’s (WHO) «Guidelines for Drinking-water Quality» is 50 µg/L. Chromium(VI) is more toxic than its trivalent form (Cr(III)) and is also less abundant. Therefore a robust and sensitive method is required to monitor its concentration in drinking water. The mercury film modified scTRACE Gold can be used to monitor chromium(VI), offering easy handling and a high grade of stability.

メトローム・ドロップセンスのスクリーンプリント電極（SPE）を使用したボルタンメトリーなら、0.3μg/Lの濃度までのカドミウムと鉛の両元素を同時に測定することができます。これはWHOの指針値をモニタリングするのに適しています。

地球の人口の急速な増加は、エネルギーと資源の消費と消費者製品と化学物質の生産の大幅な増加をもたらしました。現在、1700万の化合物が市場に出回っていると推定されており、そのうち10万が大規模な工業規模で生産されています。これらの多くは環境に入ります。これにより、高感度の分析手順と高性能の分析機器が求められています。pH値、導電率、および酸素要件は、水と土壌の分析における重要な特性です。これらの最初の2つは迅速に決定できます。 3つ目は、使用される滴定が多数の単一測定で使用される滴定でもあります。この記事では、水と土壌の分析におけるいくつかの重要な標準準拠の決定について説明します。

イオンクロマトグラフィーと誘導結合プラズマ質量分析法（ICP/MS）が結合することにより、特に困難な幾つかの分析も克服できる、高性能な測定システムが完成しました。このシステムにより、例えば、元素組成や酸化状態、化学結合などについて信頼性の高い測定を行うことができます。これらの情報は、医薬品、環境試料や水のサンプル、食料品や飲料水の有毒性を判定するのに必要とされます。

«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。

イオン測定は、例えばイオンクロマトグラフィー (IC)、誘導結合プラズマ発光分光分析 (ICP-OES)、もしくは原子吸光分光法 (AAS) など、複数の異なる方法で実施することができます。これらはいずれも、分析研究所において幅広く用いられている、確立したメソッドです。しかしながら、比較的高い初期費用がかかります。 対照的に、イオン選択性電極 (ISE) を用いたイオン測定は、これらの高額な技術に対する有望な代替法です。このホワイトペーパーでは、標準添加または直接測定を適用した際に直面し得る難題と、分析者がこのようなタイプの分析でより高い信頼性を得るためにいかにその問題を克服するかについて説明されています。

This White Paper presents four different «green» sensors: the scTRACE Gold, screen-printed electrodes, the glassy carbon electrode, and the Bi drop electrode from Metrohm that can be used to determine low concentrations of heavy metals in different sample matrices, such as boiler feed water, drinking water, and sea water.