電気化学的手法による微量金属イオンスペシエーションの標準化

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10640592
• Research Institution: Osaka Kyoiku University
• Principal Investigator: 横井 邦彦 大阪教育大学, 教育学部, 教授 (30144554)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久保埜 公二 大阪教育大学, 教育学部, 助手 (00269531)
• Keywords: 吸着網縮 / ボルタンメトリー / 微量分析 / スペシエーション / 金属イオン / フミン酸 / 錯化容量 / 条件安定度定数

Research Abstract

本年度はスペシエーションの標準化のための発展的データの収集を目的として、腐植物質研究会によって調製されたフルボ酸とフミン酸の標準試料を有機配位子モデルとして用い、吸着濃縮ボルタンメトリーにより金属イオン滴定を行うことで、ニッケルイオン及び銅イオンの錯化容量(CC)と条件安定度定数(K')の測定を行った。吸着濃縮のための配位子としてジメチルグリオキシム(DMG)及びオキシン(OX)を用いた。得られたCuCC及びNiCCはフミン酸、フルボ酸共にDMGやOXの濃度の増加に伴って減少し、K'は増大した。これはフミン酸及びフルボ酸が、各種の配位可能な官能基を有する高分子量有機物の混合物であるため、種々の鎖形成能力を持つ部位が存在するためと考えられた。又、フルボ酸のNiCCを1とした時、フルボ酸のCuCC及びフミン酸のNiCCは約30,フミン酸のCuCCは約450の大きさとなった。これは天然の高分子量配位子の持つ特徴的な性質であると考えられる。これらの結果を平衡論的に理解するために、3種類の異なる配位サイトを仮定し、その存在量と平衡定数を与え、計算により得られた金属イオン滴定曲線を、従来の方法で解析して求まるCCとK'が、実測値と同様な値となるように、繰り返し計算を行った。その結果、実験誤差内で、実測値を再現できる配位サイトの存在量と平衡定数が求められ、フミン酸やフルボ酸中の配位サイトの分布について議論することが可能となった。この解析法は、世界に先駆けて本研究で考案されたものであり、画期的な研究成果であるといえる。スペシエーションにおける多角的な検討として、一般社会へのスペシエーション概念の普及、紫外線を用いた非汚染型試料分解、接触反応を併用した超微量分析法の開発、ランタノイドイオンを識別するための多座配位子の合成及び溶媒抽出への応用、巨大化合物識別のための大環状混合原子価錯体の生成反応についても研究を行い、新規な結果を得ている。

Research Products

• [Publications] Kunihiko YOKOI: "Novel photolytic decomposition method of organic compounds with a high output low-pressure mercury lamp for voltammetric trace metal analysis"Fresenius J. Anal. Chem.. 365. 364-367 (1999)
• [Publications] 横井邦彦: "吸着濃縮ボルタンメトリーによるフミン酸標準試料の銅及びニッケル錯化容量と条件安定度定数の見積もり"日本分析化学会第48年会講演要旨集. 300 (1999)
• [Publications] 久保埜公二: "Ce(IV)-ジサリチリデンイミナト錯体の合成と構造"第49回錯体科学討論会講演要旨集. 138 (1999)
• [Publications] 藪みやび: "混合原子価モリブデン錯体の分子量分画"第49回錯体科学討論会講演要旨集. 261 (1999)
• [Publications] 久保埜公二: "平面型Schiff塩基系配位子によるCe(IV)錯体の構造"日本化学会第78春季年会講演要旨集. (掲載予定). (2000)
• [Publications] 河合潤: "はかってなんぼ - 分析化学入門"丸善株式会社. 192 (2000)