環境中の微量イオン性物質の前濃縮/分析に関する 研究
著者 小林 淳
雑誌名 分析化学
巻 43
号 9
ページ 727‑728
発行年 1994‑09‑05
URL http://hdl.handle.net/2297/3908
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Vol､４３（1994） 7２７博士論文要録
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環境中の微量イオン性物質の前濃縮/分析に関する研究
小林淳
学位授与：金沢大学（1994年３月２５日）
特異的な保持が可能となった．またＳＡＢからのアルミ ニウムの溶出は，0.1Ｍ硝酸により定量的であることが 分かった．この濃縮カラムからの硝酸溶出液をオフライ
ンで原子吸光法（GF-AAS）で分析することにより，環 境試料を直接測定する場合に問題となるマトリックスの
影響を受けずに，sub-ppbレベルのアルミニウムイオン
の分析が可能となった．本法を水道水や地下水等に適用 したところ，これらの中では水道水中のアルミニウムイ オン濃度が最も高く，しかもそれは原水ではなく，浄水 処理時に添加するアルミニウム化合物に由来することが 示唆された．また，この濃縮カラムを組み込んだフロー インジェクション分析（ＦＩＡ）システムを試作し，オン ラインで比色試薬ピロカテコールバイオレットとポスト カラム反応させることにより，ｐｐｔレベルのアルミニウ ムイオンの分析を可能とした．さらに，このＦＩＡ法と 硝酸分解前処理を組み合わせることで，環境水（水道 水，地下水，河川水，海水）中のアルミニウムの形態別 分析を試みた．その結果，アルミニウム量はイオンとしては水道水中に高濃度（数十ＰＰｂ程度）に存在してい るにもかかわらず，総量としては海水（数百PPb)＞河
)''水＞水道水の順であり，地下水中にはイオンあるいは 総量のいずれも最も低かった.この差は，ｐＨあるいは 導電率と相関がなく，おそらくアルミニウムが混入後の 時間的経過や滞留の程度によるのではないかと考えられ た．また，銅(Ⅲ）イオンの前濃縮/分析として，バソクプ ロインスルホン酸をガラスピーズに固定化し，その固定 化試薬（BCB）を充てんした濃縮カラムを用いて，銅 イオンの保持・溶出特性を調べた．その結果，ＢＣＢは 上記試薬を銅のキレートと全く関係ない部位でガラス ビーズに固定化することにより，水溶液中での遊離試薬 と同様に銅を選択的に結合することが可能となった．ま
た，ＢＣＢからの銅の溶出は0.1Ｍ硝酸により、定量的
であることが分かった．この濃縮カラムを組み込んだ ＦＩＡシステムを試作し，オンラインで比色試薬パソク プロインスルホン酸とポストカラム反応させることにより，ppt-ppbレベルの銅イオン分析を可能にした
第３章“環境中の微量陰イオンの前濃縮/分析，，で 本研究では，環境中に存在するイオン性物質（陽・陰
を含む）の高感度分析法の開発を目的とし，前濃縮/分 析法の開発を行った．環境中に存在する微量イオン性物 質の化学形と濃度は，生理活!'生あるいは毒性の発現と密 接に関係しており，その分析は重要である．しかしなが ら，分析方法の選択性が乏しいために共存する多量成分 の干渉を受けやすく，また感度が不十分な場合が多い．
本研究ではこのような分析法上の問題点を有する微量イ オン性物質の中から，陽イオン種では近年アルツハイ マー病の原因物質として懸念されているアルミニウム，
必須遷移金属種として摂取量の把握が必要な銅，また陰 イオン種として酸性降水等の大気汚染や原子力発電，半 導体工業における汚染物質として問題となっている無機 陰イオン及び有機酸を取り上げ:た．これらの対象物質の 特性に合わせて，アルミニウム及び銅については選択性 の高いキレート性収着剤を新規に調製し，また無機陰イ オンと有機酸については，これらの同時捕捉が可能な陰 イオン交換体を選択し，さらにこれらの前濃縮法と既存 の機器分析法とを組み合わせた高感度分析法の開発を行
った．
本論文は，これらの研究成果をまとめたものであり，
全４章から構成されている．
第１章“序論，，では，研究の背景，イオン性物質の測 定意義，これまでの測定法の問題点と前濃縮の必要性，
並びに目的について述べた．
第２章“環境中の微量金属イオンの前濃縮/分析”で は，アルミニウムイオンの前濃縮/分析として，サリチ リデンアミノー2-チオフェノール（SATP）をガラス ピーズに共有結合的に固定化し，その固定化試薬 (SAB）を充てんした濃縮カラムを用いて，アルミニウ ムイオンの保持・溶出特性を調べた．その結果，ＳATP はガラスビーズに固定化することで配位構造に変化を生
じ，ＰＨを調整することでアルミニウムや鉄イオンなど
の三価の金属イオンと選択的に結合し，さらに還元剤を 添加することにより，アルミニウムイオンのみに対する 現連絡先の機関金沢大学薬学部：９２０石川県金沢市宝町13-1 学会受付1994年５月２３日
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VｏＬ４３（1994）
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第４章“結語，，では，本研究を総括して１本研究の利 点と今後の展開及び課題を述べた．本前濃縮法はうrl)マ
トリックスの分離と同時に濃縮が行え，２)使用する装置が少なくはん用性があり，３)陽イオンの濃縮では，調製 した前濃縮担体の再利用が可能であることが特徴として
挙げられる．'よ，無機陰イオンと有機酸の前濃縮の濃縮器材として市 販の陰イオン交換体から無機陰イオン及び有機酸の同時 濃縮に適するアクリル系樹脂を選択した．この濃縮カラ
ムを導入した吸光度検出イオンクロマトグラフシステム の構築を目的として，これら陰イオン成分を分析するた めの溶離液，装置構成等について検討を行った．溶離剤 として，高感度な吸光度検出が可能であり，濃縮カラム からの目的イオンの保持・溶出が定量的かつ迅速なこと から，ﾉｰﾄルエンスルホン酸を選択した．また装置構 成として，安定なベースラインと高分解能を得，かつ汚 染を最小限にするために，２台のポンプ及びパルプを導 入したバックフラッシュ型カラムスイッチングシステム とした．その結果，検量線はppt-Ppbレベルで直線性 を示した．さらに本法により脱塩蒸留水中のpptレベ ルの硫酸，硝酸イオンの汚染が検出できるようになっ
た．
公表論文
l）ｊ・Kobayashi，Ｍ，Miyazaki：Ｃ/b`肌.Ｐﾉmmi.〃！.，
４１，９１９（1993)．
2）Ｋ、Hayakawa，JK6bayashi，Ｍ、Ohmori，Ｍ・
Ohya,Ａ，Kato，Ｍ・Miyazakir訂HiiiHノゲ航，９，４１９
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（1993)．
3)JKobayashi,MBaba,ＭＭｉｉ露｡“'`川，
10,2870994)．
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(AwardedbyKanazawaUniversitydatedMarch25,1994)｢い}
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cuproinesullbnicacidwasimmobilizcdonglassbeadsupportstobeuscdasthecolumnpaCking materiaLCoppCrionwasconcentratedselectivｅｌｙｏｎｔｈｅｃｏＩｕｍｎａｎｄｅｌｕｔｅｄｗｉｔｈｎｉｔricacid Theeluatewasanalyzcdon-linebyHowinjectionanalysisusingbathOcuproinesullbnicacid・
Thismcthodwasabletodetermincppb-ppt]evelso｢copperinenvironmcntalsamples、３)To
preconcentratetraceinorganicandcarboxylicanions，ananion-exchangecolumnwasconnected on-1inetoaphotometricionchromatographicsystemusingl-tolucnesullbnicacidasaneluent、
Simultaneousdeterminationo｢requiredanionsatppt-ppblevelswaｓａｃhievedbythesystem．
（RcceivedMay23,1994）
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Keywordstraceenrichment，aluminumion，copperion，inorganicandcarboxylateanions,Uow
injectionanalysis,ionchromatography．
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