触媒効果の差を利用する微量の臭素及びヨウ素の同時定量法

• Project/Area Number: 61540425
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 分析・地球化学
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 米原 範伸 鹿大, 理学部, 助教授 (90041219)
• Project Period (FY): 1986
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1986)
• Budget Amount: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000); Fiscal Year 1986: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: 臭素及びヨウ素の同時定量法 / 接触分析法 / 吸光光度定量法

Research Abstract

ピロカテコールバイオレット(PV)は強酸性下で赤色を呈するが、過酸化水素によって酸化され退色する。微量の臭素及びヨウ素は塩酸酸性下で触媒作用を行い、この退色を促進する。ヨウ素が10数分間にわたって作用するのに対して、臭素は反応初期においてのみ作用するので、この触媒挙動の差を利用した臭素及びヨウ素の同時定量法を確立した。
反応の追跡は一定温度下でPVの吸光度変化を連続記録させて行った。PVは酸性溶液において二つの吸収極大をもつが、酸の濃度変化の影響を受けない492nm(等吸収点)によるのが適当であった。測定された吸光度の逆数を反応時間に対してプロットすると直線となり、その傾斜値はヨウ素濃度に応じて増大する。臭素が共存する場合、上記プロットは臭素が失活した以降直線となり、その傾斜値はヨウ素の作用のみに依存し、また縦軸上(反応時間0分)の切片値は臭素濃度に応じて上昇する。これらの傾斜値及び切片値をそれぞれヨウ素及び臭素定量のパラメーターとして利用した。
臭素とヨウ素の同時定量を行うには、共存するヨウ素濃度にかかわらず切片値は各臭素濃度について一致し、同時に共存する臭素濃度にかかわらず傾斜値は各ヨウ素濃度で等しくなければならない。これらを満たす反応条件として、反応温度37℃,PV濃度8.3×【10^(-5)】M,塩酸及び過酸化水素濃度は共に0.84Mが適当であった。この定量条件によると、同時定量可能な濃度範囲が広く、同時に定量感度も高い。臭素及びヨウ素がそれぞれ0〜0.1ppm及び0〜0.05ppmの範囲で共存する場合、同時定量が可能である。
臭素及びヨウ素を種々の濃度で共存させて同時定量を試みたが、各濃度での相対標準偏差の平均は臭素で10%,ヨウ素で6%であった。共存イオンの影響はヨウ素より臭素に対してやや大きく現れる。温泉水及び地下水に本法を適用し、良好な結果を得た。