| 研究課題/領域番号 |
19K04048
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17040:固体地球科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海洋研究開発機構 |
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研究代表者 |
松井 洋平 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(海洋生物環境影響研究センター), 准研究副主任 (90756199)
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| 研究分担者 |
藤崎 渉 筑波大学, 生命環境系, 助教 (80815192)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 硫黄 / 酸化コバルト(II) / 二酸化硫黄 / 三酸化硫黄 / 硫化物 / 硫酸塩 / 四酸化三コバルト / 軽元素同位体比 / コバルト / 銅 / バナジウム / 元素分析 / バナジン酸銀 / 有機物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
海底や河床の堆積物中の有機物の元素組成・安定同位体比組成を調べることにより、その堆積物ができた当時の環境や、堆積物の続成過程を推定するための重要な情報を得ることができます。そのため堆積物試料の軽元素分析は多くの研究室で盛んにおこなわれています。しかし、堆積物試料の中には、硫化物や硫酸塩を多量に含むものがあり、分析時に妨害成分が発生するため、正確で再現性のある分析を安定的に行うことが困難です。この困難を克服し有益な分析値を得るため、硫黄除去能のある試薬を合成し、既存の元素分析機器に組み込むことにより、硫黄を大量に含む化合物の軽元素の元素分析・安定同位体分析を可能にすることを目指しています。
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| 研究実績の概要 |
元素分析計を用いた環境試料の炭素・窒素分析は、地球化学の基盤的な分析法として広く用いられています。地質試料等では、試料中の有機物含有量が少なく、分析の難しいタイプの試料あります。そのような試料では、試料導入量を増やしてシグナルを稼ぐのですが、導入量の増加には装置的な限界があります。これに対して、分析装置の内部配管の直径を細く改造することで装置を高感度化して分析を可能にする手法があります。多くの場合、装置の高感度化によって分析対応できるようになるのですが、有機物含有量が低いと同時に分析妨害成分（硫黄やハロゲン等）を多く含むタイプの試料では、分析が難しくなります。何故ならば、分析妨害成分が装置内部を突破することで、バックグラウンドの上昇・変動や分析値の不確かさを招いてしまうからです。本研究では、有機物含有量が低く、また分析妨害成分を多く含む試料について、安定して炭素・窒素分析を行うことができるようにすることを目的としました。そのために、元素分析計の流路内に硫黄除去反応炉を組み込むことで妨害成分を除去しつつ、高感度分析の達成を試みました。
硫黄除去反応炉には、銅、酸化銅、銀、酸化銀、酸化銀コバルト、バナジン酸銀など種々の試薬を用いて安定して妨害成分を除去できる組み合わせを判定しました。また、試薬の粒形、粒径、詰め方、試薬の熱膨張の程度、試薬の熱分解による収縮と酸素放出の程度、温度による触媒能発揮の程度、温度による触媒能の喪失の程度、温度による銀微粒子の挙動、分析時間を通したキャリアフローへの抵抗への程度を調査し、分析上の問題点の洗い出しを行いました。そしてそれらへの様々な対処を行うことで、分析装置を高感度化しつつ、通常感度分析と同程度に妨害成分を除去できる組み合わせを決定しました。今後、本手法を標準試料と環境試料に適用し研究発表を行う予定です。
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