アコースティッククロマトグラフィー

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11874106
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 岡田 哲男 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (20183030)
• キーワード: 音場 / クロマトグラフィー / イオン / 粒子 / 超音波

研究概要

超音波の液体クロマトグラフ過程への影響をイオン交換、ポリエーテルのイオン交換樹脂対イオンとの錯形成を利用することにより評価した。通常のイオン交換では、溶媒和の強いイオンの親和性が相対的に強まり、逆に溶媒和の弱いイオンの親和性が弱まる傾向が見られた。その結果、混合移動相系ではイオン交換平衡が影響され、nmol程度の吸着量変化が見られることがわかった。しかし、超音波の照射は温度上昇を招き、観察された結果が温度上昇によるものと区別することが困難であった。これを克服するために、より温度変化に敏感でかつ温度による影響が定量的に評価されているポリエーテルとカリウムイオンのイオン交換樹脂中での錯形成をプローブとした。その結果、ポリエーテルの錯形成は投入した音のエネルギーに比例して変化すること、静電的相互作用が関与しない系では音場の影響はほとんど見られず温度上昇による効果で説明できること、ポリエーテル分子によって音場感受性に差があることなどが明らかになった。
また、音場を分離エネルギーとして用いる粒子の分離を検討し、500kHzの超音波を照射することで粒子を分離できる装置を設計した。本装置では、石英製セル内に約1.5mmの流路をつくり、その中心に音場の節を形成させることができる。この装置を用いることで、音場の節に粒子を節に集合させ得ること、対抗場を利用することにより粒子の表面状態を反映した平衡位置に粒子を誘導でき得ることを明らかにした。本装置によって一粒子の表面状態を知ることができるものと期待できる。問題点として、顕微鏡による観察には焦点距離などに限界があり、デジタル方式の観察が必要であることが指摘できる。

研究成果

• [文献書誌] S.S.Biswas,T.Okada: "Stationary phase complexation of crown ethers with polyammonium ions chemically bonded on polymer resin"Analytical Sciences. 15. 555-561 (1999)
• [文献書誌] T.OKADA: "Chromatographic behaviors of ions: Interpretation based on electrical double layer theory"J. Chromatography A. 850. 3-8 (1999)
• [文献書誌] S.Oszwaldowski,T.Okada: "Acoustic effects in chromatography"J. Chromatography A. 850. 9-15 (1999)
• [文献書誌] T.Masudo,T.Okada: "Potentiometric chromatographic evaluation of ion uptake by zwitterionic micelles"Phys.Chem.Chem.Phys.. 1. 3577-3582 (1999)
• [文献書誌] S.B.Quraishi,T.Okada: "Secondary equilibrium chromatographic evaluation of polyether complexation using an anion-exchange resin"Analytical Sciences. 15. 1059-1064 (1999)
• [文献書誌] T.Okada: "Retention of ions on nonporous charged stationary phases"Anal.Chem.. (印刷中).