| 研究課題/領域番号 |
09554030
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
地球化学
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| 研究機関 | 東京都立大学 |
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研究代表者 |
奈良岡 浩 東京都立大学, 理学研究科, 助教授 (20198386)
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| 研究分担者 |
古宮 正利 通産省工業技術院地質調査所, 燃料資源部, 主任研究官
石渡 良志 東京都立大学, 理学研究科, 教授 (90087106)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
1999年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1998年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1997年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
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| キーワード | 低分子有機酸 / 炭素同位体比 / モノカルボン酸 / ジカルボン酸 / 石油鉱液 / 熱分解 / GC / C / IRMS / 降水 / ケロジェン / クラッキングモデル / 速度論的同位体効果 / 同位体平衡 / ヒドロキシカルボン酸 / 分子レベル炭素同位体比 / 固相マイクロ抽出 |
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| 研究概要 |
低分子のモノカルボン酸とジカルボン酸のそれぞれデシルエステルおよびブチルエステル誘導体を用いて、ガスクロマトグラフ燃焼同位体比質量分析計(GC/C/IRMS)による分子レベル炭素同位体比測定が数ナノモルレベルで可能になった。この測定法を利用して、石油鉱液や雨水中に含まれる低分子モノカルボン酸の炭素同位体比を決定した。
揮発性のある低分子モノカルボン酸については誘導体化を行わずに極性のキャピラリーカラム(FFAP)を用いての同位体比測定も検討した。固定相マイクロ抽出シリンジを用いて標準試料水溶液中のモノカルボン酸を直接シリンジ上に抽出し、GC/C/IRMSで測定した。同位体内部標準として低分子アルコールを用いたが、モノカルボン酸とアルコールの間に燃焼効率の違いがあり、同位体測定に問題があった。2,2-dimethylbutanoic acidを同位体内部標準として用いることにより、測定確度・精度ともに向上した。しかし、同じモノカルボン酸でも化合物間で燃焼効率に差があり、実際の自然環境試料に適用することは困難であった。難燃性の低分子モノカルボン酸をいつも同じように完全燃焼させるためには燃焼炉の改善が必要であると考えられる。
また、低分子モノカルボン酸をより燃焼しやすいエステル化合物に誘導体化することにより同位体比測定が可能になった。しかし、エステル誘導体の燃焼においても燃焼炉状態が悪いとき(酸化銅の酸化が不充分だったり、グラファイト化が起こるなど)には同位体比測定値のばらつきが大きくなる傾向にあった。同位体比既知の標準試薬を分析しながら、同位体比を補正する必要がある。
今回の測定手法開発により、石油鉱液や雨水中の低分子モノカルボン酸・ジカルボン酸の分子レベル炭素同位体比を決定し、それらが幅広い値をとっていることを明らかにした。それらの値は起源や反応メカニズムを解く重要な手がかりであることがわかった。
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