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2016 年度 実施状況報告書

液滴の変色で汚染物質の簡易分析を可能とするON/OFF反応系構築と途上国への適応

研究課題

研究課題/領域番号 16K00522
研究機関富山高等専門学校

研究代表者

間中 淳  富山高等専門学校, 物質化学工学科, 准教授 (90413757)

研究分担者 豊嶋 剛司  富山高等専門学校, 機械システム工学科, 准教授 (60447076)
入江 光輝  宮崎大学, 工学部, 教授 (50451688)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード相分離 / 濃縮 / 六価クロム / 高感度簡易分析
研究実績の概要

本研究は、環境調和型の均一液液抽出法とON/OFF変色反応系を構築、融合させることで、液滴の変色による六価クロムやヒ素等の重金属類の高感度・高精度目視分析法の開発を行なった。均一液液抽出法は、均一溶液からの相分離現象を利用することで、試料中の目的物質を相分離した微小な液滴中に濃縮・分離する手法である。一方、ON/OFF変色反応は比色反応系に阻害物質を作用させ、従来の比色反応の変色域を制御することで、ある試料濃度を境に鋭敏な色調変化を示す変色反応である。このON/OFF反応系を用いることで、変色数による試料濃度の目視判定が可能となり、誰もが明確に濃度を判定することができる。本研究では、均一液液抽出法によって生じた微小析出相の変色の有無によって重金属類の濃度を判定する手法の開発が最終目的であるが、今年度は、その全段階として重金属類の分離濃縮法の構築および、それを用いた高感度比色分析法を検討した。これまでに、環境負荷の少ない試薬のみによる抽出系を見出し、構築した低環境負荷型の抽出系を用いて環境汚染物質の一つである六価クロムの濃縮・分離が可能となり、抽出層による六価クロムの高感度比色分析が可能であった。また、本法は選択性も高く、種々の既知濃度の六価クロムを添加した水道水中の分析に応用したところ、良好な結果が得られた。また、ヒ素に関しては、従来のヒ素の比色法が抱えていたリン酸イオンの妨害を受けにくい新しい比色反応を見出すことができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ジフェニルカルバジドによる六価クロム発色体の濃縮・分離法を検討したところ、環境負荷の少ない、水/プロパノール/フタル酸ジメチル系の相分離現象を見出し、六価クロムの発色体を高効率で濃縮・分離できることを見出し、抽出層の色の濃淡で六価クロムの高感度比色分析法を構築することができた。また、ヒ素に関しては、抽出まで至らないが、従来の手法より選択性・感度・迅速性に優れた新規比色反応を見出すことができた。

今後の研究の推進方策

当初の計画の通り、抽出層の変色の制御を検討し、変色数による目視分析法への展開を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

翌年度、本法の成果を中国での実試料に応用するため、予定していた当該国における研究機関との打ち合わせが、翌年度にずれ込んだため。

次年度使用額の使用計画

本計測法の応用先として中国における実試料測定のための、当該国における研究機関との調整および実試料の測定を翌年度実施する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 高速・高倍率濃縮分離法による六価クロムの高感度簡易計測法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      横田優貴
    • 学会等名
      第 19 回工業高等専門学校生 化学研究発表会
    • 発表場所
      大阪科学技術センター(大阪府、大阪市)
    • 年月日
      2017-03-14 – 2017-03-14
  • [学会発表] New type colorimetry for arsenic without interference of phosphate ion2016

    • 著者名/発表者名
      Haruka TSUNEKAWA, Atsushi MANAKA, Saori TAKAMATSU, Masamoto TAFU
    • 学会等名
      11th International Forum on Ecotechnology - Penang 2016 -
    • 発表場所
      Technology Collaboration Centre in Penang,Toyohashi University of Technology - Universiti Sains Malaysia
    • 年月日
      2016-12-25 – 2016-12-26
    • 国際学会
  • [学会発表] 治療薬を用いた3価無機ヒ素の新規比色分析法に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      間中 淳,恒川はるか,高松さおり,袋布昌幹
    • 学会等名
      第22回ヒ素シンポジウム
    • 発表場所
      産業技術総合研究所臨海副都心センター別館(東京都都江東区)
    • 年月日
      2016-11-18 – 2016-11-18
  • [学会発表] 超簡易迅速分析システムとイオン種定量2016

    • 著者名/発表者名
      間中淳
    • 学会等名
      平成28年度廃炉分析技術若手セミナー
    • 発表場所
      福島大学(福島県福島市)
    • 年月日
      2016-09-28 – 2016-09-29
    • 招待講演
  • [備考] 間中研究室(研究業績)

    • URL

      http://www.nc-toyama.ac.jp/WEB_Profile/manaka/gyouseki.html

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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