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Zinc isotope fractionation in anion exchange in hydrochloric acid solution

塩酸溶液系陰イオン交換樹脂中における亜鉛の同位体分別

鈴木 達也*; 野村 雅夫*; 藤井 靖彦*; 池田 篤史; 高岡 徹*; 小熊 幸一*

Suzuki, Tatsuya*; Nomura, Masao*; Fujii, Yasuhiko*; Ikeda, Atsushi; Takaoka, Toru*; Oguma, Koichi*

塩酸溶液系陰イオン交換樹脂中における亜鉛の同位体分別現象をクロマトグラフィー実験によって検討した。その結果、亜鉛の重同位体種は溶液層に濃縮する傾向があり、その同位体分別係数は塩酸濃度1$$M$$で最大になることがわかった。一方で、亜鉛の陰イオン交換樹脂中への分配係数は、同位体分別係数が最大になる1$$M$$よりもさらに高濃度の2$$M$$周辺で最大値を取ることがわかった。この同位体分別係数と分配係数が異なる塩酸濃度で最大値をとる現象について、錯形成定数から推定される亜鉛-塩化物錯体の化学種分布や、X線吸収分光法から求められた錯体構造等をもとに、さらに詳細な議論を実施した。

Zinc isotope fractionation in an anion exchange resin has been investigated in hydrochloric acid solution by chromatographic technique. It was found that the heavier zinc isotopes were located disproportionately in the solution phase. The isotope fractionation coefficient was varied from the order of 10$$^{-5}$$ to 10$$^{-4}$$ depending on the hydrochloric acid concentration. The maximum isotope fractionation coefficient was obtained in 1 $$M$$ hydrochloric acid, while the distribution coefficient of zinc became maximum at around 2 $$M$$ hydrochloric acid. This difference has been further discussed based on the calculated speciation and structural information derived from X-ray absorption spectroscopy.

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