アドミセル・気泡複合フローテーションシステムによる排水中環境汚染物質の迅速除去

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12558071
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 平出 正孝 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20111833)
• 研究分担者: 秋田 重人 名古屋市工業研究所, 研究員 ; 齋藤 徹 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (40186945)
• キーワード: アドミセル / ドデシル硫酸ナトリウム / アルミナ / 疎水環境 / 環境汚染物質 / 捕集 / ゼータ電位 / フローテーション

研究概要

固体担体に界面活性剤が動的に吸着した媒体であるアドミセルのミクロ環境を蛍光分子プローブ法によって評価した。ドデシル硫酸ナトリウム/アルミナアドミセルについて検討したところ、アドミセルはミセル形成濃度よりもはるかに低濃度の界面活性剤の存在によって形成され、ミセルよりも疎水性が大きく、酢酸エチルやオクタノールに相当するミクロ環境が形成されていることが明らかになった。また、アドミセル形成には固体担体と界面活性剤との静電相互作用および界面活性剤の疎水性が重要な因子であった。有機化合物捕集のために最適化されたアドミセルを用いてクロロフェノール、アルキルフェノール、多環芳香族炭化水素、有機スズ化合物およびホルムアルデヒド等の広範な有機化合物の捕集を試み、水中微量物質の高度濃縮と排水および環境水中からの汚染物質の除去との両面から、有機化合物をアドミセルへ効率的に捕集するための要件を明らかにした。アドミセルへの捕集は有機化合物の疎水性に依存し、疎水性が大きい、すなわち、生物蓄積性の大きな化合物は水中から定量的に除去され、アドミセル中に高度に濃縮された。アドミセルへの物質の取り込みは極めて速く、アドミセルが水濡れ性、透過性、吸着面積とも他の疎水性捕集媒体と比べて各段に優れていることから、分析や除去など用途に拘わらず、大量の水を迅速に処理できる媒体と考えられた。一方、アルミナの正のゼータ電位はアニオン界面活性剤の吸着とともに小さくなり、飽和吸着量においては負となった。界面活性剤の吸着量を調節したところ、アドミセルが気泡とともに水面に凝集するようになったことから、汚染物質捕集後のアドミセルを速やかにフローテーション法によって分離・回収できるものと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] M. Hiraide, M. Ogoh, S. Itoh, T. Kageyama: "Selective collection of inorganic iron(III) colloids in water with oxine-impregnated water-in-oil emulsion"Talanta. (in press).
• [文献書誌] M. Hiraide, A. Ishikawa: "Alumina and admicellar solvents for the separation of copper(II) ions and humic complexes in water"Analytical Sciences. 18・2. 199-201 (2002)
• [文献書誌] T. Saitoh, K. Taguchi, M. Hiraide: "Evaluation of hydrophobic properties of sodium dodecylsulfate/γ-alumina admicelles based on fluorescence spectra of N-phenyl-1-naphthylamine"Analytica Chimica Acta. 454・2. 203-208 (2002)
• [文献書誌] 平出正孝: "気泡分離、遠心分離、磁気分離"ぶんせき. 2001・8. 415-416 (2001)
• [文献書誌] T. Saitoh, S. Akita, T. Torii, M. Hiraide: "Selective concentration of gold in water to a polystyrene-embedded fiber disk with polyoxyethylene(10)-p-isononylphenyl ether"Journal of Chromatography A. 931・1-2. 159-163 (2001)
• [文献書誌] T. Saitoh, N. Nakagaki, Y. Uchida, C. Matsubara, M. Hiraide: "Spectrophotometric determination of some functional groups on chlorella for the evaluation of their contribution of metal uptake"Analytical Sciences. 17・6. 793-795 (2001)