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以上の結果をまとめると、雨水の分析においてpHが4.6以上の 試料については、測定されたEC値を、 H+を除く各溶存イオンの当 量電導度の平均値67.7c m 2 S equiv iで除したものを、その雨水 試料におけるイオン総量(イオン総濃度)として扱うことが可能で
あり、
Csum 一一 E Cmes/! pa eq/し
により、イオンクロマトのような高価な装置を使わなくても、イオ ン総量の値が簡単な電気伝導度計(導電率計)で測定されたECmes の値から推定できることになる。
また、pHが4.5以下の試料では、同じく簡単な電気伝導度計(導 電率計)や簡易pHメーターを使い、次式によりその雨水試料にお
けるイオン総量(イオン総濃度)を求めることができる。
Csum =1 O PH十 {ECmes一 (1 O−P × 2. H+)} /2. *
次に、ここで水素イオンだけが異常に大きな電気伝導度を示す理
由について考えてみる。(図6−8)
水素イオン(プロトン)は、半径はおよそ10−13cm程度の極め て小さいイオンであるが、表面電荷密度が著しく高いために、溶液
中では水分子と結合し、オキソニウムイオン(H30+)として存在 している。H30+はさらにいくつかの水分子と結合し水和オキソニ ウムイオンを形成する。
今、ナトリウムイオンや塩化物イオンを含む水溶液中に+一の電
極を差込み、電気を流すと+に帯電しているNa+は一極に、一に三
電しているC「は+極に移動する。この場合、両極に個々のイオン が実際に移動する。一方、オキソニウムイオン(H30+)の場合に は、H30+は移動しない。その代わり、H30+の中のプロトンがと なりあう水分子に移り次々に移動していくと考えられており、これ がプロトンジャンプ機構(proton jump mechanism)である。水溶 液中を実際にイオンが移動する場合、水分子の障害が大きく、電導 度は小さい。しかし、オキソニウムイオンに見られるプロトンジャ
ンプ機構のように、実際にイオン全体が移動するのではなく、プロ
トンが隣の水分子に受け渡されるような仕組みの時は、障害が小さ
く、従って電導度が大きくなる。このようなことから、水素イオン
の電気伝導度が他のイオンに比べて非常に大きくなっている。8)g)
イオンによる電気伝導機構の違い
1 通常イオンの泳動による移動
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イオンが正味移動しなければならない 障害が多い → 電導度は小さくなる 2 プロトンジャンプ機構による水素イオンの移動
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勲
ドキュメント内
兵庫県尼崎市周辺における雨水の調査と化学的特徴についての研究
(ページ 105-108)