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Onsite chelate resin solid-phase extraction of rare earth elements in natural water samples; Its implication for studying past redox changes by inorganic geochemistry

キレート樹脂を用いた天然水中の希土類元素分析手法の検討

渡邊 隆広; 國分 陽子; 村上 裕晃; 岩月 輝希

Watanabe, Takahiro; Kokubu, Yoko; Murakami, Hiroaki; Iwatsuki, Teruki

地下環境における酸化還元環境の変遷は長期安定性評価において重要な情報であり、地層処分に関連する技術開発につながることが期待される。地下水や地質試料等に含まれる希土類元素(REEs)を分析することにより、物質の供給源や酸化還元環境の変遷に関する情報を得ることが可能となる。本研究では、REEsの濃縮と妨害元素の除去を目的として、イミノ二酢酸-エチレンジアミン三酢酸型キレート樹脂(PA1)の有用性を検討した。標準試料(SPS-SW1)のキレート濃縮試験では、REEs等で高い回収率を得ることができた。また、妨害元素であるバリウムを除去することができた。天然試料に対する適用性については、比較的REEs濃度の高い試料を用いて試験を行った結果、キレート処理をしない条件で得られたREEsパターンと、採水現場でPA1を用いて回収した試料の分析結果とがよく一致した。また、同地点から採取した複数試料の分析結果もよく一致し、本手法の再現性を確認することができた。本結果は、様々な組成を示す地下水試料の化学分析において、PA1によるREEs濃縮が安定した処理方法であることを示唆する。採水現場でキレート樹脂を使用し固相抽出を行うことにより、地下水中のREEs分析を効率良く実施できる可能性が示された。

Rare earth element (REE) patterns in natural water and geological samples provides information on changes in past environmental conditions, such as redox changes and material cycles; however, quantitative analysis of REEs in these samples is complicated because of relative low content and mass interference from barium oxide in the inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) analyses. In this study, we adopted onsite solid-phase extraction and preconcentration methods for REEs using an iminobisacetic acid-ethylenediaminetriacetic acid chelate resin for the analyses. Standard reference materials, natural ground water, and spring water samples were used for the evaluation of these methods. The REE patterns in the natural water samples were in good agreement with those obtained using previous methods. Therefore, it was deduced that onsite solid-phase extraction using chelate resin is a rapid and simple preparation technique for REE analyses.

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パーセンタイル:23.62

分野:Limnology

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