Nuclear field shift effect of chromium(III) in repeated extraction using a crown ether

クラウンエーテルを用いた連続抽出系におけるクロム(III)のフィールドシフト効果

藤井 俊行*; 鈴木 大輔   ; 山名 元*

Fujii, Toshiyuki*; Suzuki, Daisuke; Yamana, Hajimu*

ジシクロヘキサノ-18-クラウン-6を抽出剤として用いた連続抽出法により、クロムの同位体を分離した。この実験系は同位体効果を水相に蓄積するように設計されたものである。約2週間の長期的な抽出実験を行い、抽残水相のクロム同位体比を、トータルエバポレーション法を用いた表面電離質量分析法により精密に分析した。質量に依存しない同位体分別の存在が確認された。この質量に依存しない同位体分別挙動は、バッチ抽出法を用いて得られた結果と一致した。本研究の連続抽出系において、同位体のマスバランスは保たれていた。本研究により得られたクロムの同位体効果は、Bigeleisenが1996年報告している同位体効果の理論によって説明可能であり、その質量に依存しない同位体効果はフィールドシフト効果であると考えられる。

Chromium isotopes were fractionated by continuous extraction using dicyclohexano-18-crown-6 as an extractant. This system was designed for accumulating isotope effect into the aqueous phase. After a long period operation, the Cr isotope ratios in the residual aqueous phase were precisely measured by using a multi-collector thermal ionization mass spectrometer with the total evaporation technique. The analytical results showed a clear mass-independent isotope fractionation. The mass-independent property was consistent with that obtained from a batch extraction. The isotopic mass balance was verified to be preserved in the continuous extraction. The Bigeleisen's 1996 theory gave the consistent explanation on the Cr isotope effect, in which the mass-independent isotope effect was identified to be the nuclear field shift effect.