| 研究課題/領域番号 |
12640579
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
分離・精製・検出法
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
大橋 弘三郎 茨城大学, 理学部, 教授 (60007763)
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| 研究分担者 |
井村 久則 茨城大学, 理学部, 教授 (60142923)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2001年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2000年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
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| キーワード | 超臨界二酸化炭素 / 抽出平衡 / ガリウム / 抽出定数 / 2-メチル-8ーキノリノール誘導体 / 分配定数 / 2-メチル-8-キノリノール誘導体 / 分離 / パラジウム(II) / 2-メチル-8-キノリノール / 組成 |
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| 研究概要 |
地球環境の面から有機溶媒に替わる抽出媒体として超臨界二酸化炭素を用いる金属の分離方法の開発が注目されている。ところが、金属のキレート配位子による超臨界二酸化炭素への抽出系の定量的解析は、国の内外で行われておらず、機能性の超臨界抽出分離系の分子設計において極めて重要である。本研究では、超臨界二酸化炭素(SFCO_2)を用い2-メチル-8キノリノール誘導体の水/SFCO_2の分配定数及びガリウム(III)の酸樹溶液からのSFCO_2への抽出反応の抽出定数を決定し、SFCO_2の抽出媒体としての特性について検討した。2-メチル-8-キノリノールの5位にブチルオキシメチル基を有する2-メチル-5-ブチルオキシメチル-8-キノリノール(HMO_4Q)のSF-CO_2/水管間の分配定数(K_D)は、45℃、15.7MPaで10^<1.7±0.1>と決定された。これはこれは、ヘプタン/水系(45℃、0.10MPa)の数10分の1以下である。HMO_4Qによるガリウム(III)のSFCO_2への抽出は、ヘプタン系よりも酸性側から起こることを明らかにした。更には、Ga(III)はHMQにより弱酸性溶液から45℃、15.7MPaにおいて全く抽出されないが、HMO_4QによりGa(OH)(MO_4Q)_2として定量的に抽出されことを見出した。SF-CO_2への抽出定数(K_<ex>=[Ga(OH)(MO_4Q)_<2SF-CO_2>[H^+]^3[Ga^<3+>]^<-1>[HMO_4]Q]^<-2>として10^<-2.6±0.1>が得られ、45℃及び0.10MPaでのヘプタンに比べて63倍も大きい。この違いはHMO_4QおよびGa(OH)(MO_4Q)_2のSF-CO_2/水間の分配定数がヘプタン/水間のそれより小さいことに基づくと考えられる。金属イオンのキレート配位子による超臨界二酸化炭素へ抽出定数が決定されたのは本研究が最初である。このように本研究で得られた成果は、金属の分離化学の進歩に少なからず寄与すると期待される。
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