マイクロチップを用いた有害物質の物理化学パラメータの極微量測定手法の開発

Research Project

Project/Area Number	15750135
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Environmental chemistry
Research Institution	National Institute for Environmental Studies
Principal Investigator	倉持秀敏独立行政法人国立環境研究所, 循環型社会形成推進・廃棄物研究センター, 研究員 (50353537)
Project Period (FY)	2003 – 2004
Project Status	Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help	¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000) Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000) Fiscal Year 2003: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywords	水溶解度 / オクタノール / 水分配係数 / マイクロチップ / 相平衡 / 多環芳香族
Research Abstract	本研究は、マイクロチップを相平衡セルとして用いて、水溶解度およびオクタノール/水分配係数を測定する方法を確立するものである。従来の測定原理をマイクロチップへダウンサイジングさせることにより、試薬・廃液の極微量化、平衡時間の超短縮化が実現できる。水溶液系かつ極微量しか取り扱えないことから、HPLC-蛍光検出器で極微量分析可能な多環芳香族を測定対象としている。前年度は、ナフタレンを中心に実験を行ったが、本年度は、ターゲット物質として、水への溶解度が一桁以上低く、分配係数が一桁高いフェナントレンを中心に測定を行った。水への溶解度測定では、マイクロチャンネル内に堰を有したチップを用い、フェナントレンの水への溶解度を測定した。測定物質を固定化する方法およびその量、通液する純水の流量、マイクロチャンネル内の構造を溶解度測定における操作パラメータとして、最適な測定条件を提示した。また、溶解度速度の解析や固体の表面張力の影響に関する考察も行った。オクタノール/水分配係数の測定では、前年度に引き続きY字のマイクロチャンネルを有したチップを用いた。まず、昨年度より安定した水とオクタノール二相流を得るために、数値モデルによる解析を行い最適なオクタノールと純水の流量比を提示した。次に、フェナントレンのオクタノール/水分配係数の測定を行い、通液する溶媒の流量、ガイド構造を含めたマイクロチャンネルの構造、オクタノール相の初期濃度を操作パラメータとして分配係数を測定し、ナフタレンとフェナントレンの相関物質移動係数の解析をベースに分配係数の数値レベルにあった最適な測定条件を提示した。