2008 Fiscal Year Annual Research Report
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19760606
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
桐島 陽 Tohoku University, 多元物質科学研究所, 助教 (00400424)
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| Keywords | マイクロカロリメトリー / 熱量滴定法 / 錯生成エンタルピー |
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| Research Abstract |
放射性廃棄物の地層処分の安全評価においては、放射性核種の地中での反応挙動を評価しなくてはならない。これらの反応は自然界の地層中で起こるため想定の必要な反応条件は非常に多岐に渡り、実際に実験室系ですべての条件についてこれを求めることは不可能である。ゆえに標準条件での平衡定数より種々の条件へ外挿していくことが必要となるが、科学的に充分妥当な外挿を行う為には反応の詳細な機構の理解が不可欠であり、このためには反応の平衡定数(ギブズ自由エネルギー)のみならずエンタルピーやエントロピーなどの熱力学量の情報が必要となる。本年度は代表的なアクチノイドイオンであるウラニルイオンと有機酸との錯生成について検討した。有機酸としてはジカルボン酸の2つの官能基をつなぐ炭素骨格中にそれぞれ窒素、硫黄および酸素を有するイミノ二酢酸(IDA)、チオジグリコール酸(TGA)、ジグリコール酸(DGA)を取り上げた。IDA、TGA、DGAのプロトン化定数およびウラニル(VI)イオンとの錯生成定数は、電位差滴定により決定した。得られた滴定曲線をHyperquad2003で解析し平衡定数を導出した。プロトン化および錯生成反応のΔHについては等温型マイクロカロリメータ(ITC 4200, CSC)を用いて熱量滴定を行い、測定した発生熱量から決定した。得られた熱力学量を基に配位子構造の違いによる錯生成反応への影響について考察したところ、2つのカルボキシル基を接続する原子の違いが、エントロピー効果として錯生成に影響を与えることが分かった。また、ウラニルイオンとイミノ二酢酸との錯生成は、エンタルピー、エントロピー双方でグルタル酸の錯生成と大きな差異を示した。この理由について次年度さらに検討を続ける予定である。
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