【はやわかり】水質計とは？-機能、役割、原理など-

水の中に含まれる成分を分析により明らかにする水質計。どのような仕組みや原理で分析を行っているのでしょうか。これから初めて水質計を利用される方にもわかりやすく解説します。

こんな方におすすめ

水質計について理解したい方
成分分析に関心がある方

水質計の機能、役割、原理
東レエンジニアリングDソリューションズの水質分析計の特徴
定期点検の必要性
水質分析計のひろがる用途

水質計の機能、役割、原理

水質計は、名前の通り水質を測定・分析するために使用される装置です。測定できるパラメータ（指標）はさまざまで、液体のpHをはじめ、DO（Dissolved Oxygen：溶存酸素）、電気伝導率、塩分、全溶存固形物量、海水比重、淡水EC（Electric Conductivity：導電率）、クロロフィル、光量子など多岐にわたります。
また、測定する対象に応じて、「pH計」「濁度計」のように呼称されることもあります。

当社の分析計で測定できる水質パラメータは以下5種類です。

TOC（Total Organic Carbon：全有機炭素）
TOD（Total Oxygen Demand：全酸素要求量）
TP（Total phosphorous：全りん）
TN（Total nitrogen：全窒素）

当社の水質計は、主に異常排水の漏洩を防ぐ見張番としての役割を担っています。工場や事業所から排出される排水の水質パラメータを分析することで、水質汚濁防止法や水質総量規制による排水基準にかなう水質となっているかどうかをチェックできます。処理工程でのトラブルなどにより水質に異常が現れた場合は、迅速に察知して対処することが可能です。

通常は工場敷地内の複数箇所に水質計を設置し、排水の水質を監視します。また、河川への放流直前にも計測を行い、地域の海、河川に住む水棲生物を守っています。

TOCの測定原理（焼却酸化方式）

試料の無機体炭素を除去したうえで、二酸化炭素を含まないキャリアガスが連続的に流れている燃焼管に注入。高温状態で試料中の有機物を酸化させます。この時、生成される二酸化炭素の濃度を非分散形赤外線ガス分析計で検出します。これにより試料中の有機体炭素濃度を求めることができます（図1）。

図1　TOC測定原理

東レエンジニアリングDソリューションズの水質計の特徴

当社の水質計の最大の特徴は、TOC測定を「650℃密封燃焼方式」で行うことです。これは業界でも一番の低温となります。

上記「TOCの測定原理」のとおり、焼却酸化方式でTOCを測定するときは、試料中の有機物を燃焼させて二酸化炭素に変換します。水質計の燃焼部は、白金系、アルミナ系、コバルト系などの触媒を内蔵した燃焼管と、燃焼管を一定の高温度（650℃～1200℃）に保持する加熱炉からなります。このとき、高温のほうが迅速・完全に試料中の有機物を酸化させられますが、温度が高すぎると燃焼管や燃焼管内の触媒が劣化しやすくなります。

そこで当社では、低温でありながらも測定精度がほとんど変わらない650℃密封燃焼方式を開発しました。これにより触媒部の劣化を防ぎ、メンテナンス頻度を低減しています。