磁気泳動による常磁性イオン分離の研究

• 研究課題/領域番号: 09874157
• 研究種目: 萌芽的研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 分離・精製・検出法
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 谷本 能文 広島大学, 理学部, 教授 (10110743)
• 研究分担者: 藤原 好恒 広島大学, 理学部, 講師 (00209131)
• 研究期間 (年度): 1997
• 研究課題ステータス: 完了 (1997年度)
• 配分額: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 1997年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
• キーワード: 磁場効果 / 磁気泳動 / 常磁性イオン

研究概要

物質はそれぞれ固有の磁化率を持ち勾配磁場中で磁気力を受けるため、勾配磁場中では物質が移動する(磁気泳動)。銅イオンは常磁性であり銀イオンは判磁性であるために銅イオンと銀イオンとは逆方向に磁気力が働く。そこで、超伝導磁石の作る勾配強磁場(400T^2m^<-1>)を用いて磁気泳動による常磁性イオン分離の可能性を検討した。(a)0.5Mの硫酸銅と0.5Mの硝酸銀を含む水溶液を内径約1cm長さ約10cmのガラス管に入れの勾配磁場中に2時間置き、勾配磁場による銅イオン濃度の偏りを吸光法により検討したが、偏りは見られなかった。このことは、溶液中の熱拡散が磁気泳動より大きいためと思われる。(b)混合水溶液を勾配強磁場中、水を展開溶媒としペ-パークロマト法により展開し、勾配磁場の影響を検討した。磁場勾配の方向と転回方向が、同方向と逆方向について検討したがいずれも磁場の影響は見られなかった。この結果は、水のクロマト紙への吸着による展開速度に比べ、磁気泳動速度が著しく遅いためと考えられた。(c)水を染み込ませたクロマト紙上に1Mの硫酸銅溶液を2μlスポットし勾配磁場中に1.5時間放置すると銅イオンは約10mm高磁場側に移動するのに対し、銀イオンは同様な条件下ではほとんど移動しない。そこで、0.5Mの両イオンを含む混合水溶液2μlをクロマト紙上にスポット後勾配強磁場中に2時間放置自由拡散させ両イオンの分離を試みた。その結果、銅イオン/銀イオンの濃度比が勾配強磁場により約30%減少することが分かった。すなわち、勾配磁場中では銅イオンは高磁場に移動する。この時溶媒や銀イオンとの衝突により銅イオンに引きずられて銀イオンも移動するものの一部は移動しないで残り、その結果濃度比に勾配磁場の影響が出たものであることが分かった。