Cu濃度の定量について（原子吸光光度計・標準添加法）

質問

排水中のCu濃度を、原子吸光光度計と標準添加法を用いて、定量する実験で、推定濃度が、100ppbという情報だけで、実験手順を作成しなければならないのですが、この場合、Cu標準溶液の濃度などは、Xmg/lなどと仮に表示して実験手順を作製すべきでしょうか？
また、推定濃度等から、標準溶液のおよその濃度などを自分で導き出す方法はあるのでしょうか？
ご存知の方、回答をお願いします。また、参考になるサイトなどありましたら紹介して頂けると助かります。
よろしくお願いします。

回答No.5

kgu-2

私なら、というプランです。

1)　標準液1000ppmを100倍希釈して、10ppmを調製。
2) 10ppmの液から、0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0ppmを調製
3) この溶液に、水を等量加える。
4) この液に、サンプルの等量加える。

　3)の溶液の濃度は、0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5となって、検量線は定量範囲の下のほうに固まりますが、サンプルが100ppbなら、最低濃度の0.1ppmと同じなので、この濃度にします。
　吸光度が問題ですが、私がやっていた条件・機器では、0.1ppmで、0.03程度でした。今なら0.06程度はあるでしょうから、なんとかクリアできるのでは。
　機器の感度が上がっているなら(吸光度が0.05あるなら)、添加法を使わず、検量線から読み取りますが。

　希釈は、もちろん試験管で。メスフラスコなんぞのウットーシーものは一切使いません。1)の操作は、1000ppmの溶液10mlに、99mlをメスシリンダーで加えます。

　ちなみに、実験の操作や使用器具には、必ず理由があります。メスフラスコを使う場合は、希釈する水溶液の温度、調製時や使用時の室温まで正確に管理している、というのなら賛成します。

回答No.4

kgu-2

何日か見ていたのですが、レスが無いので・・・。

　CuとCdと聞くと、同業者の感じが強く、もしも280nmに吸収のあるタンパクを扱っていれば、完璧に競争相手です。
　このタンパクを扱っている研究者は、ライバルよりも仲間と思っているので、私の考えを述べることにブツクサ言わないと思います。それでも、指導教員に聞くのが一番です。
　ただ、Cdの測定に、標準添加法を使うようなヒマな者は、いないと思うので、判断できかねていますが。

　下記に、お答えください。
1) 標準添加法にする根拠
私は、Cdについては、標準添加法は使いません。教科書的に書いてあれば、それに忠実な人もいますが、『もっと頭を使え』と感じます。
2) 標準添加法は、ご自身の考えか、それとも上司などの指示なのか。
　すなわち、変更が聞くのか。

　偉そうに書いたので、
(1)Cd１００mg/lの標準液を希釈→Cd５mg/lの標準溶液（B）５０mlを作成。
(2)更に溶液を１０倍希釈→０．５mg/l（標準溶液C）作成。
(3)試料水とこの溶液との吸光度を比較→Cdの概略濃度を推定（標準添加法）
(4)推定値から標準添加した試料水中のCd濃度が０．０５～０．５mg/lの範囲となるように、適当量の試料を５０mlメスフラスコに４個とり、その内３個に標準溶液Bを2.5、5,0、7.5ml加え、蒸留水を標線まで加え、蒸留水を対照とした吸光度を測定し、Cd濃度を定量する。
　上記について、私なら、という点を述べます。

1)　市販の標準液は、1000ppmでしょう。
Cd１００mg/lの標準液は、どのようにして入手または調製されていますか。
1) ここで、20倍希釈していますが、根拠は
　20倍は、中途半端では。私は、10倍、100倍希釈を原則にします。これで、吸光度のどこかに引っかかります。1000倍をしないのは、均一に混ざりにくいと、と聞いたからです。

4) メスフラスコは、洗うのが面倒でしょう。私なら、試験管で済ませます。サンプルが、100あることも珍しくありませんが、これだとメスフラスコを何個洗わないと・・・と想うだけで、ヤル気が低下します。もっとも、自動洗浄器でもあるのでしょうか。

回答No.3

kgu-2

>標準溶液のおよその濃度
　申し訳ないのですが、少し勘違いをしていました。標準液の濃度は、普通の吸光光度計の場合と同じでしょう。
　私の場合は、面倒なので、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0ppmで測定しています。ただ、Cuの場合は、感度が低いので、辛いものがありますが、『マア、エエカ』と・・。これだと、100ppbは、外れています。

補足

お返事が遅くなってすみません。アドバイスありがとうございます。自分の説明不足でした。
今回のCuの定量分析の伏線として、Cdの定量分析を同じく原子吸光法で行っていあるのですが、その概要は、
(1)Cd１００mg/lの標準液を希釈→Cd５mg/lの標準溶液（B）５０mlを作成。
(2)更に溶液を１０倍希釈→０．５mg/l（標準溶液C）作成。
(3)試料水とこの溶液との吸光度を比較→Cdの概略濃度を推定（標準添加法）
(4)推定値から標準添加した試料水中のCd濃度が０．０５～０．５mg/lの範囲となるように、適当量の試料を５０mlメスフラスコに４個とり、その内３個に標準溶液Bを2.5、5,0、7.5ml加え、蒸留水を標線まで加え、蒸留水を対照とした吸光度を測定し、Cd濃度を定量する。
という方法でした。今回の実験では、同様に原子吸光法でCuの定量行うということで、与えられたデータが推定濃度が１００ｐｐｂということだったので、標準液や、濃度希釈をどのように行っていけば良いのか、アドバイスを頂きたかったのですが・・・。

回答No.2

kgu-2

原子吸光は、吸光度が絶対的な値ではなく、相対的な値です。良い機械なら、Cuの100ppbなら、定量範囲に入るかも。

　100ppbだと、CdやZnなら、検量線の中に入るでしょうが、Cuは、感度があまりよくないので、検量線の下限より低いでしょう。このために、標準添加法という面倒な方法をとることになります。
　試料の濃度を、10、20、50、100ppなどの試料をご自分で作製し、実際に標準添加法で測定して、誤差がどれほどか確認することをお勧めします。誤差の範囲をどの程度まで許すかは、ご自身で決められることになります。
　予想では、100ppb、50ppbは、いけるでしょうが、これいかだと苦しいでしょう。現在の原子吸光は、私が使っていた頃より改良されていると想う(光源のランプ、光を受けるフォトマルなど)ので、100ppbでも定量範囲に入るかもしれません。

　定量範囲外の場合は、
1)標準添加法:定量下限から、やや低い値の場合
2)サンプルの濃縮:水分を飛ばす、キレート抽出
3)感度の良い機械に変える:フレームレスやICP-MS
　などが考えられます。

>標準溶液のおよその濃度
標準液は、既知の濃度で、正確に調整します。ですから、およその濃度のものは無いハズ・・・。意味不明
　標準液は、1000ppmのものが売られている(1000円ほど)ので、これを希釈したほうが簡単でしょう。
>Cu標準溶液の濃度などは、Xmg/lなどと仮に表示して
これも意味不明。繰り返しになりますが、標準液は濃度が確定しているので、仮ということは無いハズ。

以上のように、意味不明の部分が多いので、補足してください。私が危惧しているのは、標準添加法のような面倒なことを何故するのか、ご理解できてないのでは、と失礼ながら感じています。もちろん分からなくても、学生なら、このようにせよ、とマニュアルを渡しますが。
　それとも、マニュアルが欲しい、ということでしょうか。

　通常の測定では、検量線は、機械が書いてくれて、自動的に濃度がでます。標準添加法だと、自分で作図して計算しないといけないので、エクセルを使うにしても、やや面倒です。
　また、原子吸光の場合、検量線が直線にはほとんどなりません。曲線で描いた方(対数回帰など)が良いので、直線のグラフしか描けないと、せっかくの標準添加方も誤差が大きくなり、徒労に終わります。

回答No.1

noname#160321

一番簡単なのは装置メーカーの相談窓口です。
島津製作所様：
http://www.an.shimadzu.co.jp/general/callcent/callcent.htm

日立ハイテク様：
http://www.hitachi-hitec.com/science/apli/apli_aa.html

その他産業技術総合研究所の物質標準総合センター、ご相談窓口など：
http://www.nmij.jp/sodan.html

私は自分のサンプルを専門の知人に押しつけましたが、「原子吸光光度計と標準添加法」で測って貰った値は「反応から推定した混入物の値」と非常に良く一致しました。
あまり役に立たなくてごめんなさい。^^;

お礼

全部のサイトを調べてみました。今現在も進行中ですが・・・。参考になる情報、ありがとうございました。