表面処理プロセスにおける亜鉛イオン制御のための亜鉛センサーの試作と実用化

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555571
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 鎌田 薩男 鹿児島大学, 工学部, 教授 (20041527)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 浅野 泰一 電気化学計器(株), 特別研究室, 次長 ; 吉留 俊史 鹿児島大学, 工学部, 助手 (60253910)
• Keywords: 亜鉛センサー / ジアルキルジチオリン酸亜鉛 / チウラムジスルフィド / 被覆膜炭素棒型電極 / 亜鉛メッキ浴

Research Abstract

亜鉛イオンに特異的に応答するセンサー素子の開発のため、イオン交換型及びイオノホア型について検討した。イオン交換型では、ジアルキルジチオリン酸亜鉛(Zn-DTP)、ジアルキルモノチオホスホン酸亜鉛(Zn-DMTP)及びジアルキルリン酸亜鉛(Zn-DP)について検討した。電極には、炭素棒(直径4mm,長さ60mm)を用いて一端約10mmに感応素子、可塑剤及びポリ塩化ビニルを含むTHF溶液に数回浸せきして炭素棒表面に感応膜を被覆し、コンディショニングを行った後、亜鉛イオン選択性電極とした。この結果、Zn-DTPの感応素子を含む電極が良好な性質を示した。特に可塑剤に誘電率の小さい2-エチルヘキシルセバケ-ト(DOS)を用いた場合、直線範囲10^<-5>〜10^<-1>M、勾配29.6mV/decade、またpH範囲4.0〜7.0の範囲で良好な応答を示すことが分かった。試作電極に対する共通イオンの影響は、Zn-DTPの場合、銅及びカドミウムイオンに対して大きく妨害されたが、ニッケル,コバルト,カルシウム,ストロンチウム,マグネシウム及びナトリウムについては良好な選択性を示した。更にイオノホア型感応素子についても数種検討しているが、チウラムジスルフィドが有効であることを見いだしている。イオン交換型亜鉛センサーは、亜鉛電解メッキの酸性浴(pH3.0〜4.5)の亜鉛濃度制御センサーとして使用できる可能性を見いだしている。そこで次年度はイオノホア型電極について詳細に検討し、メッキ浴の濃度制御への応用についても更に詳細に検討する予定である。

Research Products

• [Publications] T.Ogata他: "Neutral 1,4-Bis(3-thiapentylxanthato)butane as Sensing material for Sm(III)Ion" Chemistry Letter. 1041-1042 (1995)
• [Publications] D.A.Chowdhury他: "Samarium(III)-selective Electrode using Neutral Bis(thia-alkylxanthato)alkanes" Analytical Chemistry. 66. 366-370 (1996)