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Uptake of cadmium by synthetic mica and apatite; Observation by micro-PIXE

合成雲母とアパタイトによるカドミウムの取り込み; マイクロPIXEによる分析

香西 直文   ; 大貫 敏彦; Komarneni, S.*; 神谷 富裕; 酒井 卓郎; 及川 将一*; 佐藤 隆博

Kozai, Naofumi; Onuki, Toshihiko; Komarneni, S.*; Kamiya, Tomihiro; Sakai, Takuro; Oikawa, Masakazu*; Sato, Takahiro

重金属イオンに対する吸着性が高い2つの材料、Na-4マイカと呼ばれる合成雲母とアパタイトによる溶液からのカドミウム除去特性について検討した。溶液のカドミウム初期濃度1$$times$$10$$^{-4}$$M、初期pH3の条件でのNa-4マイカへの分配係数は8.4$$times$$10$$^{5}$$ml/gであり、アパタイトへの分配係数は8.2$$times$$10$$^{4}$$ml/gより一桁高かった。同じ条件で、Na-4マイカとアパタイトの等量混合試料をカドミウム溶液に接触させた後、固相の一部をグラファイト板に塗布し、マイクロPIXEによる2次元元素分析を行った。その結果、カドミウムはアパタイトにのみ認められ、Na-4マイカには認められなかった。本結果は、上述の分配係数から予測される結果と一致しないが、2つの試料へのカドミウムの吸着速度の違い及び吸着の不可逆性の観点から説明できる。

This study examined removal of cadmium from solution by two materials with high sorptivity for cadmium: a synthetic mica named Na-4 mica and an apatite. At an initial Cd concentration of 1$$times$$10$$^{-4}$$M and a starting pH of 3, the distribution coefficient of Na-4 mica for Cd (8.4$$times$$10$$^{5}$$ml/g) was one order of mgnitude of higher than that of apatite (8.2$$times$$10$$^{4}$$ml/g). On the other thand, micro-PIXE anaysis for a mixture of equal mass of Na-4 mica and apatite contacted with Cd solution under the same conditions revealed that Cd was selectively taken up by the apatite in the mixture, while Cd was not detected on the Na-4 mica in the mixture. This result by micro-PIXE analysis is not what is expected from the above distribution coefficient values of Na-4 mica and apatite. This result can be explained by irreversibility of the uptake and the difference in kinetics of the uptake by the Na-4 mica and apatite.

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