液液光導波路を用いる混じり合う溶媒間の溶媒抽出の研究

Research Project

Project/Area Number	16655026
Research Category	Grant-in-Aid for Exploratory Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Analytical chemistry
Research Institution	Gunma University
Principal Investigator	角田欣一群馬大学, 工学部, 教授 (30175468)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小竹玉緒群馬大学, 工学部, 講師 (10301128) 梅村知也名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10312901)
Project Period (FY)	2004 – 2005
Project Status	Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help	¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000) Fiscal Year 2005: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000) Fiscal Year 2004: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Keywords	液液光導波路 / シースフロー / テトラヒドロフラン / ローダミンB / 8-アニリノ-1-ナフタレンスルホン酸
Research Abstract	外側キャピラリーに内径1.1mmのガラス管、内側キャピラリーに内径0.31mm、外径0.51mmのステンレス管を用い、さらにUV透過光ファイバーを内側キャピラリーに挿入した実験装置を作製した。そして内側には有機溶媒(THF)を、また外側には水を導入し、シースフローを形成させた。送液には、重力を利用する落差法を適用したところ、線速度約1〜2cm/s範囲で脈流のないシースフローを実現できた。光ファイバーを介して355nmのレーザー光を導入した結果、シースフローの出発点から出口の150mmに到るまでほとんど減衰のない光導波が観測された。上記で作製した実験装置を用いて、混じり合う溶媒間の「界面」における色素分子の挙動を検討した。特に、ソルボクロミックな蛍光色素として知られている8-アニリノ-1-ナフタレンスルホン酸(ANS)の液液界面での挙動について検討を行った。ANSを水相に添加したところ、観測されるANSの蛍光は有機相(ブルーシフトする)と水相の中間的なスペクトル(THF約70%中のANSと同様のスペクトル)を与え、界面におけるANSを検出していることがわかった。さらに、ANSと陽イオン界面活性剤であるCTAを、ともに水相に添加すると、ANSとCTAがイオン対を形成するpH10においては、LLWの下流に行くに従い、ANSのλ_<max>はさらにブルーシフトし、LLW下流においては、ほぼTHF100%中のANSのλ_<max>と一致した。一方、イオン対を生成しないpH3においては、この現象は観測されず、ANSのλ_<max>は、常に一定(THF約70%)であった。このことより、pH10においては、、ANSとCTAのイオン対は、100%THF相まで拡散するのに対して、ANS分子のみでは界面にとどまることが推定される。すなわち、混じり合う溶媒間のイオン対抽出過程を観測することができた。