無機水性二相抽出法の高機能化と高速分離システムへの展開

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14540563
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 渋川 雅美 日本大学, 生産工学部, 教授 (60148088)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 南澤 宏明 日本大学, 生産工学部, 助教授 (50190707)
• Keywords: 水性二相抽出 / 金属イオン / 希土類元素 / マスキング / 高速向流クロマトグラフィー / 高分子ゲル

Research Abstract

水性二相抽出法による金属イオンの選択的抽出システムの構築とその高速向流クロマトグラフィー(HSCCC)分離への展開を目的として,下記の研究を行なった。
(1)マスキング剤のスクリーニングと抽出平衡の解析
ポリエチレングリコール(PEG)-Na_2SO_4水性二相系における金属イオンの抽出挙動を,抽出剤としてSCN^-イオンを使用して検討した。その結果,グルコン酸イオンがFe^<3+>に対して選択的マスキング機能を示すことが明らかになり,これについて平衡論的解析を行ったところ,Fe^<3+>にグルコン酸イオンが1分子配位した錯体を形成することを明らかにした。また,EDTAをマスキング剤として用いると,生成定数が小さい酸性領域で生成定数の差によりZn^<2+>とCd^<2+>の分離などが可能であることがわかった。
(2)水性二相HSCCCによる金属イオンの分離
SCN^-イオンとの錯形成反応を利用した金属イオンのHSCCC分離を検討した。その結果,移動相中のSCN^-濃度を高濃度側から低濃度側へ変化させるグラジエントプログラムを設定して,Ni^<2+>,Cd^<2+>,Fe^<2+>,Co^<2+>,Zn^<2+>,Cu^<2+>の一斉分離に成功した。
(3)希土類元素の水性二相抽出条件の検討
PEG-Na_2SO_4水性二相系に,pH8.0でアセチルアセトンを抽出剤として添加することにより,Yの分配比のみが選択的に増大することを見出した。この系をHSCCCに導入し,Yを他の希土類元素から容易に分離できることを明らかにした。
(3)高分子水溶液及び高分子ゲル中の水の状態と分離機能
水性二相系における高分子溶液の分離機能を解明することを目的として,これに類似した構造を持つ含水高分子ゲルの分離機能と水の構造をHPLCとDSCを用いて検討した。その結果,水の状態はゲル高分子鎖の親水性と高分子濃度に依存して変化し,またそれに伴って分離機能も変化することが明らかになった。

Research Products

• [Publications] T.Baba, M.shibukawa, T.Heya, S.Abe, K.Oguma: "Liquid chromaography and differential scanning calorimetry studies on the states of water in polystyrene-divinylbenzene copolymer gels"Journal of Chromatography A. 1010. 177-184 (2003)
• [Publications] T.Baba, R.Sakamoto, M.shibukawa, K.Oguma: "Solute retention and the states of water in polyethylene glycol and poly(vinyl alcohol) gels"Journal of Chromatography A. 1040. 45-51 (2004)