| 研究概要 |
電解質溶液をエレクトロスプレーし、金属イオンなどが気相に抽出・気化するメカニズムについて検討した。溶媒の極性を増加させると、より価数の大きな金属多価イオンが観測されることが分かった。従って、多価イオンの検出においては、安定なエレクトロスプレーを持続させるメタノールやイソプロピルアルコールのような溶媒を使用することが望ましい。溶媒の極性の増大で、より大きな多価イオンが観測されるのは、極性溶媒によってイオンの溶媒和が進み、溶液中で正・負イオンの分離が効率よく起こり、この結果、エレクトロスプレーのTaylorコーンにおいて電気泳動による正・負イオンの分離が起こるからである。金属多価イオンを効率よく気化させるには、溶媒中にジメチルスルホキシドを添加するとよいことが分かった。
アミノ酸などの正イオンの観測には、酸の添加、負イオンの観測にはアルカリの添加がイオン強度を増大させる。これは溶液中で各々、プロトン化、脱プロトン化が起きることで理解できる。我々は、正イオンの観測にアンモニア、負イオンの観測に酸を添加することで、イオン強度が増加することを見出した。これは従来の溶液化学の常識では全く説明の出来ない新しい現象である。正イオンモードではNH_4^+が、負イオンモードではCH_3COO^-が各々正・負イオンの生成に寄与するのである。
ヨウ素の分析は極めて煩雑で威度も低い。我々は、ヨウ素がエレクトロスプレーで、極めて高感度でI^-,I_3^-として検出できることを見いだした。これは、溶液中のヨウ素が、溶液の接触する金属表面で還元されるためであることが分かった。
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