水性金属酸化物ゾル中の粒子の有機相への抽出に関する基礎的研究

• Project/Area Number: 07751032
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 資源開発工学
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 日下 英史 京都大学, 工学部, 助手 (60234415)
• Project Period (FY): 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 1995: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 金属酸化物ゾル / 液-液抽出法 / キレート試薬 / 条件安定度定数

Research Abstract

本研究において、金属酸化物ゾルを対象とし、微粒子の分離法として油-水系の界面現象を利用した液-液抽出を適用し、溶媒抽出で使われる抽出剤との反応、特に今回はキレート試薬の錯体形成反応を表面改質に応用し、油相、水相あるいは油-水2相系に関与する諸条件を逐次変化させて水性ゾル中の粒子の抽出実験を行い、その結果に対する熱力学的な考察を併せて行うことによって、粒子を油中移行させるために関与する各種因子の役割について検討することを試みた。
まず、代表的なキレート試薬であるオキシンを含むイソオクタンを油相として用い、酸化第二銅、酸化第二鉄、酸化亜鉛、二酸化珪素などの金属酸化物粒子を対象とした液-液抽出試験を行った。その結果、あるpH領域で各金属酸化物粒子の回収率が極大となることが認められた。このpH域がそれら金属-オキシン錯体形成反応が最もよく進行するpH領域と一致していることを、この反応の進行度合いの指標である条件安定度定数を導入して明らかにした。次いで、油-水系におけるオキシン分子の分配現象との相関性に関連して、オキシンのイソオクタン-水系における分配実験を通して、水相pHが上記pH値よりも低下すると油相中オキシン分子あるいはオキシンの陽イオン化学種が増加することを認め、酸性側での金属酸化物粒子の回収率低下は金属-オキシン錯体形成反応に与るオキシン陰イオン化学種が著しく低下することに起因することを指摘した。