過冷却濃厚塩溶液を利用する新しい電気化学検出法の開発

• Project/Area Number: 07554042
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 分離・精製・検出法
• Research Institution: Ube National College of Technology
• Principal Investigator: 小倉 薫 宇部工業高等専門学校, 物質工学科, 助教授 (10249849)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木原 壯林 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (60161543) ; 深川 勝之 宇部工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (20043870) ; 村上 定瞭 宇部工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (00035065)
• Project Period (FY): 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 1995: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: 濃厚塩 / ボルタンメトリー / 過冷却

Research Abstract

本研究は室温から液体窒素温度までの濃厚塩溶液中におけるボルタンメトリーを主体とした。また、塩濃度の変化がイオンの膜透過に及ぼす影響を調べ、イオンの溶存状態についての参照データとした。
液体窒素温度での電解槽の制作 液体窒素温度での電解槽としてジュワ-瓶を用い、この中に電解セルを浸して、電解温度を-195.8℃に保った。また、別のジュワ-瓶中の液体窒素で冷却したHeガスを導入し、温度を制御する装置を別途制作した。電解槽の温度はHeガスの流量を変化させて制御した。これらの電解温度は熱電対によって測定した。
超高速電解システムの構築 過冷却濃厚は粘度が高いため、通常の電解装置を用いたのでは高速での電位走査を行うことが出来ない。そこで、本研究では超高速電解を可能とする微小電極を制作した。制作手順は直径10μmの白金線を軟質ガラス管に減圧下、電気炉(600℃)で加熱して封入し、軟質ガラスの断面に表れる白金部分を微小電極とした。また、微小電極で観測される微小電流を測定するために、微小電極用ポテンシオスタット、ファンクションシンセサイザ、および差動増幅器を購入し、現有のトランジェントメモリーと組み合わせてボルタモグラムを測定した。電解システムの健全性は既報にある電解反応によって確認した。
イオンの膜透過に及ぼす濃厚塩の影響 水溶液中に0.1Mから5MまでのMgCl_2を共存させた水相1から0.1M MgCl_2を含む水相2への有機液膜を介したイオン移動を測定した。水相1中のMgCl_2濃度が高いほど水相2へ分配しやすく、移動するイオンの半径が小さいほど水相2への分配は高かった。結果は濃厚塩の存在による水の活量変化で考察した。