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本年度は、キレート抽出系における界面の役割について研究し、以下の成果を得た。
1.高速撹拌液液分配系におけるβ-ジケトンの界面吸着
7種のβ-ジケトンについて、高速撹拌により分散状態となったn-ヘプタン/水系における界面吸着性を吸光光度法により研究した。水相の酸濃度が高い場合は界面吸着は見られないが、pHの増大に伴い、解離型の界面吸着が観測された。トリフルオロメチル基を有するβ-ジケトンは、酸解離定数が小さいためpH7付近から界面吸着が起る。界面吸着平衡はラングミュア式により表され、各β-ジケトンについて解離型の吸着定数が決定され、分配定数との比例的相関性が明らかにされた。この結果は、キレート試薬の界面吸着性の一般的予測に有用と考えられる。今後、β-ジケトン系協同効果抽出における界面反応の研究に発展させる計画である。
2.2´-ヒビロキシ-5´-ノニルアセトフェノンオキシムによるニッケル【II】の抽出速度における界面反応
上記オキシムのn-ヘプタン/水界面への吸着と、ニッケル【II】の抽出速度との関係を高速撹拌法により研究した。電気的に中性なオキシムにおいても顕著な界面吸着が見い出され、有機相濃度との間にラングミュア式が確認された。ニッケル【II】の抽出初速度は、ニッケルイオン濃度および水素イオン濃度の逆数に比例し、また、オキシムの有機相濃度には比例せず、むしろ、界面濃度に直線的に比例した。測定初速度は、水相内反応から予想される値に比べ約【10^3】倍大きい。これらの結果から、抽出の律速段階は界面における1:1錯体の生成反応であると結論した。この研究により、撹拌状態における抽出速度の連続測定法と界面濃度測定法が確立され、界面反応研究の新しい方法論が提示された。
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