導波現象を利用する分光分析法の高感度化とその天然水分析への応用

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02453033
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 藤原 祺多夫 広島大学, 総合科学部, 助教授 (90090521)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 早瀬 光司 広島大学, 総合科学部, 講師 (70127695) ; 坪田 博行 広島大学, 総合科学部, 教授 (70013555)
• Keywords: 導波現象 / 光ファイバ- / 鉛 / ケイ光光度法 / フロ-セル / 環境標準試料 / レ-ザ-

Research Abstract

導波現象は、低屈折率の媒体にとり囲まれた高堀折率媒体中を光などが全反射により低損失で伝達する現象であり、光ファイバ-等に利用されている。本研究では、屈折率差に由来する二相間での導波現象を、吸光光度法やケイ光光度法に適用して、超高感度な分析法とする事、およびこの天然水や環境試料分析への応用を目的とした。
光源としては、Ar^+レ-ザ-の488又は514.5nmの発振線を用いて、フロ-セルへの導入し、ここからのケイ光を測定する系についてまず検討を行った。ケイ光光度法用フロ-セルとしては、光源を直接溶液相へ入射させる方式では、直線形と渦巻形のもの,又セル管壁より間接的に溶液相への光原光を導入する計6種類のセルを製作した。セルは全てパイレックス(n_D=1.474)製で、この屈折率を越える溶媒を満すと、導入された光は導波することになる。ケイ光剤を含む様々な屈折率の溶媒をこれ等のクロ-セルへ導入し、屈折率に対するセルからのケイ光強度変化を調べた。この結果渦巻型セルが溶媒の屈折率変化に対し、最も鋭敏なケイ光強度変化を示すことが明かとなった。このセルをケイ光検出器とする鉛イオンのフロ-インジェクション分析計を製作した。ここではPb(11)イオンを大環状化合物cryotand222と錯結合させた後、エオシンとイオン対にしてクロロベンゼン(n_D=1.5248)へ抽出し、テフロン膜で分相後渦巻セルへ導入した。このシステムにおいて10ng/mLまでの鉛イオンが,迅速かつ多数の試料に対して分析可能となった。又環境標準試料NIES No2及びNBSNo1571について本法を適用し、良好な結果を得た。
本年度購入したNaーYAGレ-ザ-については、海水試料に照射して生ずる光誘起の短寿命化学種の発生とそのモニタリングについて,その応用を計っている。

Research Products

• [Publications] K.Fujiwara: "Spectrometric behavior of magnetite colloid in waveーguide long capillary cell under magnetic field." Analytical Sciences. 6. 207-209 (1990)
• [Publications] K.Fujiwara: "Mirrorーcoated longーpath cells for colorimetry with using bifurcated optical guide." Applied Spectroscopy. 44. 1084-1088 (1990)
• [Publications] K.Fujiwara: "Chemical oscillation found in reaction between permanganate and oxalic acid." Chemistry Letters. 1990. 1385-1386 (1990)