| 研究概要 |
近年,非水溶液のpHの重要性に対する認識が深まり,基礎研究の分野でも,工業的な分野でも,非水溶液のpH測定の必要性が急速に増加した。しかし測定に通常用いられるがガラス電極は,非水溶液中の応答が遅いなど,pHセンサーとして不適な場合が多い。本研究はガラス電極に代わる,新規な高性能pHセンサーを製作し,広く実用化するためのものである。本年度は,窒化珪素及び酸化タンタル型pH-ISFETと酸化イリジウムpHセンサーを非水溶液用に製作し,pH応答特性(応答勾配,応答速度,応答pH範囲)を多数の有機溶媒及び水混合溶媒中で系統的に検討した。pH-ISFETと酸化イリジウムセンサーの製作は,伊藤と加藤がそれぞれ担当した。その結果,これらのセンサーはガラス電極より遥かに優れた応答特性を示すことを実証したほか,pH-ISFETの応答速度が非常に速いことを利用して,迅速な酸塩基滴定を可能にした。また,応用として非水溶液中のアルカリ土類金属イオンと水酸化物イオンとの反応過程をpH滴定法により解明した。さらに,IUPACが非水及び水混合溶媒用のpH標準液として提案したフタル酸水素カリウム溶液(0.05mol/kg)の緩衝作用が低水含量で非プロトン性の溶媒中で極端に低下することを見出し,このpH標準液の適用範囲を明確化するとともに,これに代わるべき標準液を提案した。これらの成果は,招待講演会(2回)や国際学会(2回)で発表したほか,論文として投稿中である。
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