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二酸化炭素を超臨界流体とするキレート配位子による金属イオンの抽出分離とその機構

研究課題

研究課題/領域番号 09440250
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 分離・精製・検出法
研究機関茨城大学

研究代表者

大橋 弘三郎  茨城大学, 理学部, 教授 (60007763)

研究分担者 折山 剛  茨城大学, 理学部, 助教授 (90185687)
井村 久則  茨城大学, 理学部, 教授 (60142923)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
10,100千円 (直接経費: 10,100千円)
1999年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1998年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1997年度: 7,900千円 (直接経費: 7,900千円)
キーワード超臨界 / 二酸化炭素 / 長鎖2-メチル-8-キノリトル / パラジウム(II) / 抽出定数 / ガリウム(III) / 分配定数 / 長鎖2-メチル-8-キノリノール / 分配係数 / 溶解度 / 抽出装置 / pH決定 / Exthaction / Supercritical fluid / carbon dioxide / Gallium / 8-quinolinal
研究概要

長鎖8-キノリノール誘導体の超臨界CO_2と水相間の分配定数及びパラジウム(II)及びガリウム(III)の超臨界CO_2への抽出平衡及び抽出分離を支配する因子について検討した。更には、超臨界CO_2と接触している水溶液のpHの間接的な求めかたについても検討した。2-メチル-5-ヘキシルオキシメチル-8-キノリノール(HMO_6Q)の超臨界CO_2(45℃、20.4MPa)と水相間の分配定数はヘプタンー水間の約10分の1で、分配定数は圧力の増大とともに増大することが明らかになった。
Ga(III)は、HMO_6QによりGa(OH)(MO_6Q)として超臨界C0_2に抽出され、抽出率は圧力の増大とともに増大する。Pd(II)は2-メチル-8-キノリノール(HMQ)により水素イオン濃度が低い領域ではPd(A)_2として抽出され、抽出定数(Kex=[Pd(MQ)_2][Cl^-]^4[H^+]^2[PdCl_4^<2->]^<-1>[HMQ]^<-2>)は0.67と決定された。塩酸濃度が0.1M以上では、Pd(II)はH_2PdC1_4として超臨界CO_2相に抽出される。抽出定数(k_<ex>=[H_2PdCl_4][PdCl_4^<2->]^<-1>[H^+]^<-2>)として、1.24が得られた。抽出率は圧力に大きく依存し、圧力の増加に伴い増大し、圧力を変化させることによってPd(II)の抽出率を自由に制御でき、有機溶媒や有機配位子を一切用いない、クリーンなPd(II)の抽出プロセスの開発の可能性が示された。
抽出媒体として超臨界CO_2を用いる場合、抽出平衡の解析において水相中のpHを正確に求める必要があるが、pH3以下では超臨界C0_2と接触する水溶液のpH変化は小さく無視できることが明らかになった。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] Kousaburo OHASHI: "Distribution Behavior of 2-Methyl-5-hexyloxymethyl-8-quindionol between Supercritical CO_2 and water"Chem.Lett.,. 32-33 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kousaburo OHASHI: "Extraction Behavior of Gallium(III) with 2-Methyl-5-hexyloxymethyl-8-quindionol and 5-"Chem.Lett.,. 1135-1136 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kousaburo OHASHI: "Newly Developed Decontamination Technology Based on Gaseous Reactions Converting to Carbonyl and Fluoric Compounds"Nucl.Tec.,. 124. 147-164 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kousaburo OHASHI: "Large Synergism of 3,5-Dichlorophenol in the Eαthaction of Gallium (III) with 2-Methyl-8-quinolinol Derivatives"Anal.Sci.,. 16. 169-176 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Ohashi, N. Ishikawa, Sung-Yong Choi, H. Imura, T. Oriyama: "Distribution Behavior of 2-Methyl-5-hexyloxymethyl-8-quinolinol between Supercritical COィイD22ィエD2 and Water."Chem. Lett.. 32-33 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tatenuma, Y. Hishinuma, S. Tomatsuri, K. Ohashi, Y. Usui: "Newly Developed Decontamination Technology Based on Gaseous Reactions Converting to Carbonyl and Fluoric Compounds."Nucl. Tec.. 124. 147-164 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sung-Yong Choi, K. Ohashi: "Anomalously Large Synergism of 3, 5-Dichlorophenol in the Extraction of Gallium(III) with 2-Methyl 8-quinolinol Derivatives."Anal. Sci.. 16. 169-176 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Ohashi, K. Tatenuma: "Extraction Behavior of Gallium(III) with 2-Methyl-5-hexyloxymrthyl-8-quinolinol and 5-hexyloxymethyl-8-quinolinol from Weakly Acidic Solution into Supercritical COィイD22ィエD2 and Selective Separation of Gallium(III) from Aluminum(III)."Chem. Lett.. 1135-1136 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KOUSABURO OHASHI: "Distribution Behavior of 2-methyl-5-hexyloxymethy-8-quinainol between Supercritical CO_2 and water"Chem.Lett.,. 32-33 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] KOUSABURO OHASHI: "Newly Developed Decontamination Technology Based on Gaseous Reactions Conserting to Canhinyl and Fluaric Compounds" Nuclear Technology. 124. 147-164 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 大橋弘三郎: "Extraction behavion of Gallium (III) with 2-methyl-5-hexyloxymethyl-8-quinolinol and 5-hexyloxymethyl-8-quinolinol from weakly Acidic Solution into Supercritical CO_2 and selective separation of Gallium (III) from (Aluminum (III)" Chem.Lett.1135-1136 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 大橋弘三郎: "5-(4-ニトロフェニルアゾ)-7-(4-エチル-1-メチル-オクチル)-8-キノリノールによる亜鉛(II)の自己付加錯体抽出とその溶媒効果" 分析化学. 47. 101-107 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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