チキソトロピーゲルによる環境汚染物質の目視計測に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14580598
• Research Institution: Kanagawa Institute of Technology
• Principal Investigator: 斎藤 貴 神奈川工科大学, 工学部, 教授 (10186942)
• Keywords: チキソトロピーゲル / 目視計測 / 環境汚染物質 / 簡易迅速定量 / 銅イオン / 鉄イオン / モニタリング技術 / シンプルテクノロジー

Research Abstract

N-ラウロイル-L-グルタミン酸-α,γ-ジブチルアミド、ο-ジクロロベンゼン及びキレート試薬からなる機能性チキソトロピーゲルを調製した。得られたゲルを抽出発色媒体とした環境水中の銅(II)イオン、鉄(III)イオンに対して、人の色覚に基づく目視計測法を開発した。その結果、次の2つの成果が得られた。
1、銅(II)イオンの目視計測
銅イオンの目視計測では、キレート試薬にバソクプロインを用いることで、銅(II)イオン濃度の増加に伴ってチキソトロピーゲルが無色から赤橙色に変色した。この色彩を目視で検量用標準色と比較することで、環境水中の1〜500mMの濃度の銅イオンが簡易迅速に定量できることを見いだした。定量値の再現性のバラツキは、相対標準偏差で1.5〜3.9%と良好であった。また、他の共存金属イオンによる定量値への影響はまったく見られなかった。
2、鉄(III)イオンの目視計測
チキソトロピーゲルにバソフェナントロリンを添加することで、鉄(III)イオン濃度に応じて無色から赤色に色彩変化するゲルが調製された。定量濃度範囲は、銅イオンの場合と同様であった。また定量値のバラツキも2.0〜2.6%程度であり、他の共存イオンの影響は見られず、高い選択性を持っていることもわかった。
本法のチキソトロピーゲルを抽出分離システムに応用することにより、化学物質の抽出時には液液抽出系、抽出操作前後では固液系となることから、目的物質の高い抽出効率と迅速な相分離が両立した新しい抽出システムになりうることが明らかとなった。さらに分析時には試料水をゲルに加え1分間振とうして遠心分離するのみのシンプルテクノロジーを基本とした特殊な分析技術を要しない簡易迅速な金属イオンの定量法となることが確認された。