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Development of pretreatment method for on-site measurement of trace elements such as fluorine in volcanic ash sample

Research Project

Project/Area Number 17K05906
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Analytical chemistry
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

NAKAJIMA TSUNENORI  鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (70284908)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords火山灰 / フッ素 / 簡易前処理法 / オンサイト分析 / 酸素フラスコ燃焼法 / 比色分析 / 環境分析 / 簡易溶液化
Outline of Final Research Achievements

In this study, a simple pretreatment method for on-site measurement of total fluorine and other trace elements in volcanic ash sample was investigated by the sample solution method using the oxygen flask combustion method (OFC method) . In the OFC method, a combustion improver, such as paraffin, was added to promote combustion behavior of the incombustible volcanic ash sample. Furthermore, the addition of a reaction catalyst was investigated to improve the solubility of the fluorine compounds in the sample solution after OFC. The recovery of fluorine for incombustible solid samples, such as coal ash and volcanic ash was lower when the combustion improver and the reaction catalyst were not added. However, the recovery of fluorine was improved by the addition of the combustion improver and the reaction catalyst.
Also, it was possible to apply the lanthanum alizarin complexone (ALC) method, which is a colorimetric analysis, as a simple F measuring method in the OFC pretreatment solution.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

火山灰は高濃度のフッ素を含み、水源汚染など環境影響をもたらす。鹿児島のような活火山が都市周辺に存在する地域では、火山灰降下後速やかに含まれるフッ素などの元素分析を行うことが重要であり、オンサイトでの簡易分析が望まれる。本研究で開発するOFC 法を用いる溶液化法は、従来法にはない「簡便・迅速」かつ「オンサイトでの処理が検討可能」であるという特徴を有しており、市販の簡易フッ素分析キットとの組み合わせにより簡易分析法として普及が期待できる。
また、本研究にて開発する手法は、廃棄物試料中フッ素の現場での分析に応用が期待でき、火山災害のみならず廃棄物の安全なリサイクル促進という観点からも意義深い。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018 2017

All Presentation (8 results)

  • [Presentation] マイクロ波支援酸分解を前処理法とする桜島火山降灰中の無機元素分析におけるフッ化水素酸の影響2019

    • Author(s)
      中島常憲,園田愛留音,高梨啓和,大木章
    • Organizer
      第28回環境化学討論会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸素フラスコ燃焼とランタンアリザリンコンプレキソン法を組み合わせた石炭中のフッ素分析法の開発2019

    • Author(s)
      川口悠太, 中島常憲, 高梨啓和, 大木章
    • Organizer
      日本分析化学会第68年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 桜島火山降灰中の微量元素溶出と存在形態の関係2018

    • Author(s)
      伊藤沙織、園田愛留音、中島常憲、高梨啓和、大木 章
    • Organizer
      日本分析化学会第67年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 石炭および石炭灰に含まれるフッ素の水環境への溶出と簡易分析法の開発2018

    • Author(s)
      中島常憲、川口悠太、藤田裕季、高梨啓和、大木 章
    • Organizer
      日本分析化学会第67年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 石炭および石炭灰に含まれるフッ素の溶出と酸素フラスコ燃焼法を用いた分析法の開発2018

    • Author(s)
      川口悠太、村上凪、中島常憲、高梨啓和、大木章
    • Organizer
      第55回石炭科学会議
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 桜島火山降灰に含まれる微量元素の分析と溶出2018

    • Author(s)
      園田愛留音、杉安雅貴、伊藤沙織、中島常憲、高梨啓和、大木 章
    • Organizer
      第27回環境化学討論会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 固体環境試料に含まれるフッ素の水環境への溶出と簡易分析2017

    • Author(s)
      中島常憲、冨士龍正、高梨啓和、大木 章
    • Organizer
      日本分析化学会第66年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 桜島火山降灰の微量元素分析と溶出挙動2017

    • Author(s)
      園田愛留音、杉安雅貴、中島常憲、高梨啓和、大木章
    • Organizer
      日本分析化学会第66年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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