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環境Q&A

洗浄水中のアミン系化合物分析方法 

登録日: 2006年02月10日 最終回答日:2006年02月19日 水・土壌環境 水質汚濁

No.14665 2006-02-10 11:59:34 にゃん

ある製品の洗浄水におけるアミン系化合物量を捕らえたく、分析方法の検討を行っております。

これまで、比較的簡単なCOD(Mn):JIS式でデーターを取得してきたのですが、製品の不具合状況と不一致なため、他の方法にすべきか悩んでいます。

COD(Mn)は、COD(Cr)、TOCと比べ酸化率が低いと言われていますが、アミン系化合物に対してもそうなのでしょうか?
また、どのような物質ですと酸化率が低くなってしまうのでしょうか?

COD(Cr)は、有害な重クロム酸や硫酸水銀が必要なので、あまり採用したくないと思っております。

以上、よろしくお願いします。

総件数 6 件  page 1/1   

No.14908 【A-6】

Re:洗浄水中のアミン系化合物分析方法

2006-02-19 19:08:45

>EXCEL関数、分析ツール使うと、切片=ゼロ点通るようにできないのでしょうかね。
グラフの近似線追加ですと思い通りにできたのですが。
>
これに対する答えは二つに分かれます。
一つめはあくまでも統計上の値ですので切片が0にならなくとも良いと思ってください。それと現在簡易的にご説明したのは普段統計的な技法を使用なさっていない方に数学的な話からするとそれだけで面倒に感じられて試そうとなさらない方が多いので簡単に出せる場所をご紹介いたしました。
表題は異なりますが以下は統計的には同様の意味ですので参考にしてください。
http://www.eic.or.jp/qa/?act=view&serial=7789

二つめはCOD空試験をいくつおやりになっていらっしゃいますか?同時一回の検査における変動が検査における誤差を表します。これを繰り返しますと繰り返し誤差がでます。通常ですと一回の湯煎に二十検体等という分析を行うことはないでしょうがCODの誤差は結構大きいものです。

今回試された方法はXのYに対する回帰で、XとYの値を入れ替えて計算されるとYのXに対する回帰がでます。通常異なる線が出ます。交点は分散プロット図における重心になります。

回帰分析のもう少し詳しい資料。
http://www.sed.tohoku.ac.jp/lab/edupsy/cai/excel/kaiki2.html
http://www.aoni.waseda.jp/abek/comm/index-fall.htmlデータの分析(回帰分析1〜3)
http://aoki2.si.gunma-u.ac.jp/lecture/Regression/index.html
http://gucchi24.hp.infoseek.co.jp/index.htm

又回帰線にはテューキーの方法によるテューキー線の方法もあります。
http://s.isac.co.jp/docs/qc_5_3.html
http://www.math.tsukuba.ac.jp/taiken/2001/aosima.pdf

統計でご質問があるのならばこちらが適当かと存じます。
http://bbs.com.nifty.com/mes/cf_wrent/FCHEM_B021

回答に対するお礼・補足

光さん
回帰分析に関するURLありがとうございました。

確かにCOD(Mn)の誤差は大きいものですね。
COD(Mn):手分析において、空試験を数本試したことあります。適定量:0.0〜0.5の中でバラついてました。
同試料を×4000希釈(25μ/100ml)のものを数本試した時も同じ値は出てこなく、分析信頼性について悩んだこともありました・・・。

y=ax+bにおけるb=0について、実データで分析して考えてみます。

No.14907 【A-5】

Re:洗浄水中のアミン系化合物分析方法

2006-02-19 18:41:42

>TOC進めてみます。まず、予算確保の交渉です・・。
>
TOCの検討大変ですけどがんばってください。
で、交渉の方法なんですけど(これを記載すると計量業界の方からは相当な反発がでそうで怖いのですが)初期投資(機器導入費)を考えなければ(減価償却)機器仕様にもよりますが、人件費、試薬費の比較だけですと最低半額程度に合理化できる計算になるはずです。実際にはCODの滴定量を基準以内に抑えることを考慮に入れればもっと合理化される結果になるはずです。(企業にとって一番提案を受け入れやすい方法と思います)
次にTOCの検査の再現性の良さと有機物に対する相関の良さを説明すれば大概の方には納得いただける資料が作成できると思います。
参考までに以下に孫引きできる資料記載しておきます。
http://homepage3.nifty.com/junko-nakanishi/zak226_230.html#zakkan227
http://www.eic.or.jp/qa/?act=view&serial=1024
http://www.eic.or.jp/qa/?act=view&serial=2181
http://www.mhlw.go.jp/shingi/2003/02/s0217-5.html
http://www.eic.or.jp/qa/?act=view&serial=2552
http://www.eic.or.jp/qa/?act=view&serial=13415
http://home.hiroshima-u.ac.jp/er/EV_M_M1.html
http://www.eic.or.jp/qa/?act=view&serial=12674

ここで一つ注意していただきたいことがあります。
TOCは一応のところ有機物の存在量に相関する検査方法ですがにゃんさんが計ろうとされているアビエチン酸アミン塩との相関が分析に際しては必ずしもあるとはいえないことです。当然ながら一般的な有機物汚染の炭素量を量っていますので有機物の量がわかるのでもありません。そのあたりは誤解のないように説明されるようご注意ください。
・・・続きます。

回答に対するお礼・補足

光さん
いつも勉強になります。ありがとうございます。
弊社の分析においては、『CODやTOC』と『製品不具合』に間に比例が確認されればよいので、その線で攻めてみます。
分析を知らない人たちに説明するので、大変なんですけどね・・・。
TOC成功したとしても、加熱が2時間になるので毎日の分析が辛いところです・・・。

No.14835 【A-4】

Re:洗浄水中のアミン系化合物分析方法

2006-02-17 02:17:09

■ 該当の物質: アビエチン酸アミン塩

すみませんが知見は有しておりません。

■ データ取得の目的: 製品品質確保

TOCとT-N&NH4OHで代償して問題がないと思われます。
分析方法に関しては上水道ではCODMnをTOCに変更しました。排水も来年度より検討を開始するそうです。
但し、今までのデーターが使えなくなるので、100から200回程度はCODMnとTOCを平行して計測しTOCで代償できるか確認する必要があると思います。
http://www.mhlw.go.jp/topics/bukyoku/kenkou/suido/kijun/index.html
http://www.eic.or.jp/qa/?act=view&serial=2552

■ COD測定器の種類: リアクターで加熱し、吸光度計で測定するものです。(HAC社製)

元々、吸光度で測定鶴型式は滴定式との相関はあまりよくありません。

■ 含まれているアミン等被酸化物の組成の変動: 定量的にとらえられていません。

他のより酸化されやすい物質の構成比が変動しますと当然相関関係は崩れます。総量規制の自動分析の場合でも、季節変動がある場合には校正を行うように考えられております。

■ 検水中の塩素、亜硝酸、鉄族のイオン等の妨害物質量: 亜硝酸、鉄族は、不明です。

亜硝酸が多量に存在しますとCODは影響を受けます。今回の場合アミン等の窒素が亜硝酸になっていたりした場合にはCODによる測定は有機物の測定に適していないと考えた方が良いと思います。

■ 原状の相関係数と回帰式: 勉強不足で相関係数と回帰式を求めていないのですが、(COD:200〜5000mg/Lの範囲で) COD測定器値=手分析値×2〜3の差があります。

二次、三次、対数、指数などでも回帰しませんか?
相関係数と回帰式エクセルなどで簡単に計算できるので確認してみてください。
http://www1.tcue.ac.jp/home1/abek/htdocs/stat/corre.html
http://www.wwq.jp/stacal.htm
http://www.eic.or.jp/qa/?act=view&serial=13648&new=1
 
 手分析(試料:100ml)に対し、COD測定器(試料:5ml)であることから、COD測定器の方がよく分解されるものと推定しています。

COD計測の時残留量4.5〜6.5mlになっておりますか?
http://webkit.dti.ne.jp/bbs/article.do?userid=power&bbsid=11&index=280939&page=5
http://webkit.dti.ne.jp/bbs/article.do?userid=power&bbsid=11&index=279164&page=5

回答に対するお礼・補足

光さん、大変勉強になりました。ありがとうございます。

TOC進めてみます。まず、予算確保の交渉です・・。

手分析と吸光度式の相関について、分解されやすいものではよく取れるようです。今回の計っている物質では、高濃度にしたがって差が開く一方です・・・。

亜硝酸が妨害するのですね。イオンクロマトでしたら所有してますが、カラムを壊しそうで・・・。

URLにて相関係数と回帰式エクセル理解しました。
でも、EXCEL関数、分析ツール使うと、切片=ゼロ点通るようにできないのでしょうかね。
グラフの近似線追加ですと思い通りにできたのですが。
会社で実際のデータにて試して見ます。

手分析では、適定量:3.5〜5.5内で数値だしています。
COD測定器では、表示値:0.5〜11.0mg/Lが有効で中央値:5.0付近のものを採用しています。

No.14733 【A-3】

Re:洗浄水中のアミン系化合物分析方法

2006-02-14 14:48:44

にゃんさんへ

間違えないでください。アミンは種類が多いので簡単には窒素を含む有機化合物で一括りには出来ません。
エチレンジアミンとジエチレンジアミン(ピペラジン)では極端に分解率が異なりますし、高級か低級か、直鎖か還状かにより性格が大きく替わります。

ここは大きな意味で公開の場なので個別の情報を発信しにくいと思いますが、ご相談の内容にお答えするにはもう少し具体的な情報が必要です。

自動分析は総量規制のために行っているのですか、それとも自主的にデーター取得のためでしょうか?
分析機器の方式と機器型番名称は?
含まれているアミン等被酸化物の組成の変動はどの程度あるのですか?
検水中の塩素、亜硝酸、鉄族のイオン等の妨害物質量は一定ですか?
原状の相関係数と回帰式はどの様ですか?

自動観測機器の相談でしたら
日本分析化学会掲示板
http://wwwsoc.nii.ac.jp/cgi-bin/jsac/jsacbbs/wforum.cgi
@nifty化学の広場【分析】
http://bbs.com.nifty.com/mes/cf_wrent/FCHEM_B001
環境計量士と公害防止管理者の掲示板
http://www.jade.dti.ne.jp/~big/kuni/sikaku.html
等で相談なさったらいかがでしょうか。

回答に対するお礼・補足

ご回答および有益なURLご紹介いただいてありがとうございました。

公共の場での書き込み、どこまで書いてよいか悩むところですが、わかる範囲で下記のとおりです。

■ 該当の物質
 アビエチン酸アミン塩
■ データ取得の目的
 製品品質確保のために、洗浄水中の有機汚染を確認
 するもので、計量証明を必要としないものです。
■ COD測定器の種類
 リアクターで加熱し、吸光度計で測定するものです。(HAC社製)
■ 含まれているアミン等被酸化物の組成の変動
 定量的にとらえられていません。
■ 検水中の塩素、亜硝酸、鉄族のイオン等の妨害物質量
 塩素は、硝酸銀の反応ないので、皆無と思います。
 亜硝酸、鉄族は、不明です。
■ 原状の相関係数と回帰式
 勉強不足で相関係数と回帰式を求めていないのですが、(COD:200〜5000mg/Lの範囲で)
 COD測定器値=手分析値×2〜3
 の差があります。
 
 手分析(試料:100ml)に対し、COD測定器(試料:5ml)であることから、COD測定器の方がよく分解されるものと推定しています。

教えていただいたURL利用してみます。ありがとうございます。

No.14705 【A-2】

Re:洗浄水中のアミン系化合物分析方法

2006-02-13 16:51:12

>これまで、比較的簡単なCOD(Mn):JIS式でデーターを取得してきたのですが、製品の不具合状況と不一致なため、他の方法にすべきか悩んでいます。
>
>COD(Mn)は、COD(Cr)、TOCと比べ酸化率が低いと言われていますが、アミン系化合物に対してもそうなのでしょうか?

以下参項になると思います。
http://www.shse.u-hyogo.ac.jp/kumagai/eac/4_2.htm

>また、どのような物質ですと酸化率が低くなってしまうのでしょうか?

糖類は比較的良く酸化されるが脂肪酸、エステル類、炭化水素およびアミノ酸、アミン、ピリジン等の窒素を含む有機化合物は酸化されにくい。

>COD(Cr)は、有害な重クロム酸や硫酸水銀が必要なので、あまり採用したくないと思っております。
>以上、よろしくお願いします。
>

中に入っているアミンの特定はできますか?(大抵は複合材料の事が多いですし、メーカーの秘密保持にかかってデーターが得られることが少ないです)できるのならばTOC、硝酸性・亜硝酸性・全窒素を計れば構成比等から想定する事ができると思います。

アミンそのものを計ろうとすると計測も大変ですし、分析機器も相当な投資になります。それ以上に水中で反応してしまうこともあるので直接アミンの特定の物質を計測するのは意味が余り無いと思っております。

ひょっとしたら私と同様の水を計られていらっしゃる可能性が有りますね。
http://www.eic.or.jp/qa/?act=view&serial=14631
ご連絡が取れると良いのですが?
以上お役に立てると良いですが?

回答に対するお礼・補足

ご回答ありがとうございました。

やはりアミン系化合物は、難分解なのですね・・・。

リアクター&吸光度式の計測器を所有しており、それでTOCを測ることができるので、必要器具を準備し測定してみます。

まず、COD(Mn)において、手分析とCOD自動機の相関とれないので、それを調査しないといけないのですが・・。

No.14683 【A-1】

Re:洗浄水中のアミン系化合物分析方法

2006-02-12 13:49:48 つもった

アミン系化合物を量りたいとのことであれば、CODではなく窒素について量ればよいのでは。

回答に対するお礼・補足

ご回答ありがとうございます。

窒素ですか。まったく頭にありませんでした。
調べてみます。測定方法は、JISの工場排水試験方法を参照すればよいのでしょうか?・・・
窒素は、測定した事ないので、もう少し詳しく教えていただけたら助かります。

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