湿式化学分析

pH測定

pHは、水中に存在する遊離の水素イオンおよびヒドロキシルイオンの量を定量するものであり、したがって、pH値（0～14、7が中性）は溶液の酸性度およびアルカリ度を示します。多くの物理的、化学的、生物学的プロセスはpHに依存しているため、pH測定は実験室で行われる最も重要な試験の一つです。pHメーターを用いたpH測定は、最も正確な結果をもたらします。pHメーターは、溶液中に浸漬した際の2つの電極間の電圧差を測定します。 信頼性が高く再現性のある結果を得るために、pHメーターの校正には標準緩衝液が使用されます。

BODの測定

生物化学的酸素要求量（BOD）は、水中の有機物が好気性分解される際に微生物によって消費される溶存酸素の量を測定するものです。BOD測定は、廃水、排水、および汚染水中に存在する生分解性有機物の量を推定するものです。BOD測定に広く用いられている2つの方法は、希釈法と圧差法です。

• 希釈法：これは標準的な方法であり、精製水に無機栄養塩、緩衝塩、および十分な量の細菌を添加して試料（希釈水）を調製します。その後、試料の複数の希釈濃度を調製します。 BOD用試験管に試料を満杯まで注入し、キャップをして密封した後、20 °Cの暗所で5日間培養する。5日間の培養期間の前後に溶存酸素濃度を測定する。これらの2つの値の差から、希釈率とブランク値を補正したものがBOD5値となる。
• マノメーター法：この方法では、希釈していない試料が入ったボトルにマノメーターを取り付けます。ボトル内の気圧低下を連続的に監視することで、試料による酸素消費量を測定します。この方法は、希釈が不要であり、連続測定が可能であるため、希釈法よりも簡便です。

CODの測定

化学的酸素要求量（COD）とは、水中の有機物質を化学的に酸化するために必要な酸素量を測定したものである。したがって、CODは水および廃水の水質を評価する指標となる。

COD試験は、酸性条件下で強力な酸化剤の存在下で行われる。試料に既知量の過剰な酸化剤を添加し、酸化が完了した後、指示薬溶液を用いた滴定により、溶液中に残留する酸化剤の量を推定する。COD試験は、BOD（5日間）と比較して完了までに最大2～3時間を要するが、生分解性のない有機物を含むすべての有機汚染物質を測定することができる。

CODは、クロム（VI）を含む試薬が予め充填されたキュベットを用いて分析することができます。このクロム（VI）は、熱前処理中に試料中の有機汚染物質によってクロム（III）に変換されます。消費されるクロム（VI）の量はCODの量に比例し、分光光度法によって直接検出することができます。

NP分析装置

窒素（N）やリン（P）などの土壌養分は、植物の成長に不可欠です。窒素の蓄積が増加すると、土壌の酸性度が高まり、養分の不均衡が生じ、土壌微生物の組成が変化し、温室効果ガスの排出増加に寄与するため、土壌生態系に悪影響を及ぼします。したがって、食品および環境検査機関では、窒素の定期的な測定が必要です。

窒素の定量には多くの方法があります。これらの方法では、窒素を含む有機化合物を無機窒素化合物に変換する初期の酸化工程が必要です。この酸化工程は、次のいずれかの方法で行うことができます：(1) ケルダール法、(2) 紫外線（UV）酸化法、(3) 過硫酸塩酸化法、および (4) 高温酸化法（燃焼法）。

リン（P）の測定は、環境分析において極めて重要な工程となっている。水域中のリンや窒素の濃度が高くなると、有毒な藻類の急速な増殖を引き起こし、水質を悪化させる恐れがある。リンの分析は通常、アスコルビン酸・モリブデン酸法によって行われ、例えば、分光光度計を用いて定量分析を行う即用型試験キットなどが用いられる。窒素およびリンの分析装置は、単独の装置である場合もあれば、両方の分析機能を兼ね備えた複合型装置である場合もある。

TOC分析

全有機炭素（TOC）は、有機化合物に含まれる炭素の量を測定するものです。TOCは、試料中に存在するすべての有機物を測定する、高感度かつ非特異的な分析法です。そのため、製造工場における環境への有機化学物質の排出を規制するために利用されています。また、消毒副生成物の観点から、TOCの検出は飲料水浄化の分野においても重要な要素となっています。TOCを測定するには、以下のようないくつかの手法があります：

• 容器に採取された水試料を測定装置へ搬送して行うオフライン測定。  
• オンライン測定：測定装置を浄水流に直接接続する方法。
• 有機分子の酸化。
• CO₂を選択的に検出するように設計されたTOC測定装置。

この方法は、CODを補完する手法としてよく考えられており、専用のセルテストキットを用いて実施することも可能です。

溶解／分解

試料前処理は、分析プロセスにおける重要なステップです。試料は多くの場合、直接分析には適していないため、試料前処理のステップが必要となります。その目的は、分析対象物質を均一に溶解した形態に変換することです。試料前処理に使用される試薬の量は試料自体に比べて多いため、試料の汚染や偽陽性の結果を避けるために、試薬は適切な純度でなければなりません。 試料前処理には、溶解、消化、溶融、抽出などの手法が含まれます。無機分析では、難溶性の試料を液体化し、分析しやすい形態に変換するために、しばしば消化が用いられます。消化剤として酸、強アルカリ、塩基、塩などが使用されますが、試料の汚染を防ぐため、これらは高品質なものでなければなりません。

重量分析

重量分析法は、分析化学において、分析対象物質の質量に基づいてその定量を行うために用いられる。この分析法には、沈殿法、揮発法、電気分析法など、さまざまな種類がある。重量分析法では、分析対象物質と所望の反応を起こすために、いくつかの無機試薬が必要となる。