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森岡 佑介*; 敬 冨安*; 片貝 秋雄; 玉田 正男
no journal, ,
放射線グラフト重合によってクロロメチルスチレンとスチレン(CMS/St=50/50, 重量比)を共グラフトしたポリオレフィン繊維(FCS)を出発物質として、二官能性のイミノ二酢酸型繊維(FCSIS)の合成法について検討した。FCSをイミノ二酢酸ジエチルエステルと反応させ、さらに加水分解を行い単官能性のイミノ二酢酸型繊維(FCSI)を得た。このFCSIを3%クロロ硫酸と反応させ、二官能性のイミノ二酢酸型繊維(FCSIS)を合成した。イミノ二酢酸基の導入において、反応温度120
C及び140Cでそれぞれ3, 5, 8時間反応を行ったが、反応温度と時間によって官能基導入量に顕著な差異は見られなかった。スルホン酸基の導入では、スルホン化剤に硫酸を用いた場合、反応時間と温度にかかわらず繊維の重量変化はなく、反応がほとんど進行していないことがわかった。一方、スルホン化剤にクロロ硫酸を用いた場合、重量増加が認められ、硫黄の化学分析の結果からも官能基の導入が確認できた。スルホン化反応の最適条件は3%クロロ硫酸を用いた場合、反応温度0C、反応時間2時間であることがわかった。
森岡 佑介*; 松浦 博孝*; 井原 敏博*; 城 昭典*; 片貝 秋雄; 玉田 正男
no journal, ,
イミノ二酢酸を官能基とするキレート繊維(FCSI)は微酸性(pH5
6)溶液からPb(II)などの2価金属イオンを極めて迅速に吸着するが、Fe(III)など水酸化物沈殿を形成しやすい3価金属イオンは有効に吸着できない。本研究ではイミノ二酢酸基と強酸性基であるスルホン酸を導入した二官能性繊維(FCSIS)によるFe(III)などに対する吸着挙動を検討した。FCSIとFCSISを充填したカラムにpH1.5に調整した0.001M Fe(NO
)溶液を通液しFe(III)の吸着挙動の差異について検討した。FCSIカラムに空間速度(SV)50h
でFe(III)溶液を通液した場合、通液直後からFe(III)が漏出し、Fe(III)はほとんど吸着されなかった。これに対し、FCSIS充填カラムでは空間速度(SV)200hにおいても良好なFe(III)の吸着挙動を示した。これは、FCSISにおいてはスルホン酸が強酸性領域で解離するためにその負電荷間の反発によりグラフト鎖が伸長するため、Fe(III)の繊維内拡散が容易になるとともにイミノ二酢酸基との錯形成においても立体障害が減少するためと考えられる。
松浦 博孝*; 森岡 佑介*; 城 昭典*; 片貝 秋雄; 玉田 正男
no journal, ,
クロロメチルスチレンとスチレンを共グラフトしたポリオレフィンから単官能性イミノ二酢酸型繊維(FCSI)及びイミノ二酢酸とスルホン酸を有する二官能性キレート繊維(FCSIS)を合成し、その金属イオン吸脱着特性を工業化学・環境化学・生化学などのさまざまな分野において重要な金属であるFe(III)についてカラム法により検討した。Fe(III)の動的吸脱着挙動を調べたところ、FCSIの方がFCSISよりFe(III)の漏出が早いことからFCSISの吸着特性の方が優れていることがわかった。次に、FCSISを用いてpH1.5の硝酸酸性溶液からのFe(III)吸着における流速依存性を検討した。空間速度(SV)を502000hと変化させて通液したところ、通液速度の増加とともに5%漏出点が少しずつ減少したが、通常のイオン交換樹脂カラムの200倍に相当するSV 2000hにおいても、5%漏出点までに0.178mmol/g-fiberの吸着量を示した。さらに、Ca(II), Mg(II), K(I)共存下におけるFe(III)の吸着について検討したところ、いずれの場合もFe(III)の吸着に対する阻害はほとんど認められず、Fe(III)の選択的な吸着が可能となった。Fe(III)の溶離は、6M HClを用いてSV 5hで行った。回収率は、ほぼ100%であり、FCSIS繊維がイオン交換体として反復使用が可能であることが明らかになった。以上の結果から、FCSIS繊維は微量金属分析において、迅速で効率的な濃縮法へ応用できることが示唆された。