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論文

Efficient condensation of organic colloids in deep groundwater using surface-modified nanofiltration membranes under optimized hydrodynamic conditions

青才 大介*; 佐伯 大輔*; 岩月 輝希; 松山 秀人*

Colloids and Surfaces A; Physicochemical and Engineering Aspects, 495, p.68 - 78, 2016/04

AA2015-0869.pdf:0.65MB

 被引用回数:1 パーセンタイル:2.45(Chemistry, Physical)

地下水中の有機コロイドは、放射性核種の移動に関わる重要な因子である。その濃度は、一般的に低濃度なため直接的に分析することが難しい。本研究では、瑞浪超深地層研究所で得られる地下水に対して、ナノサイズの濾過手法に関わるろ過材やろ紙の目詰まりを避けるための濾過条件の検討を行った。その結果、有機コロイドの5倍濃縮時の回収率を従来の約62%から92%に改良することができた。また、濃縮回収率の向上により、有機コロイドに対する熱分解質量分析法の適用が可能になった。

論文

Concentration and characterization of organic colloids in deep granitic groundwater using nanofiltration membranes for evaluating radionuclide transport

青才 大介*; 佐伯 大輔*; 岩月 輝希; 松山 秀人*

Colloids and Surfaces A; Physicochemical and Engineering Aspects, 485, p.55 - 62, 2015/11

AA2015-0227.pdf:1.14MB

 被引用回数:4 パーセンタイル:11.59(Chemistry, Physical)

地下水中の有機コロイドの濃縮回収方法を確立するため、逆浸透膜を用いた従来法に加えて、ナノサイズの限外濾過手法について検討を行った。その結果、逆浸透膜法において濃縮に伴う溶存成分の析出が起こる試料に対して、ナノサイズの限外濾過手法を用いて、溶存成分を析出させずに濃縮する手法を構築できた。この手法を用いて、瑞浪超深地層研究所の地下水を濃縮、分析した結果、地下水中の有機コロイドが腐植化の進んだ有機物であることが明らかになった。

論文

Size and composition analyses of colloids in deep granitic groundwater using microfiltration/ultrafiltration while maintaining in situ hydrochemical conditions

青才 大介*; 山本 祐平*; 水野 崇; 石神 徹*; 松山 秀人*

Colloids and Surfaces A; Physicochemical and Engineering Aspects, 461, p.279 - 286, 2014/11

AA2014-0448.pdf:0.9MB

 被引用回数:9 パーセンタイル:27.22(Chemistry, Physical)

地下水中のコロイドを対象とした研究では、サンプリングの過程における大気への暴露や圧力解放よりコロイドの特性が変化することが問題となっている。本研究では、原位置の環境を維持した状態で地下水を限外ろ過しつつ、コロイドをサンプリングする手法を開発した。また、開発した手法を瑞浪深地層研究所の地下施設から得られる地下水に適用した。その結果、地下水中のコロイドは主にFe, Al, Mg, Siから成る無機コロイドおよび有機コロイドからなり、様々なサイズに分布していることがわかった。また、これらのコロイドが希土類元素と錯体を形成し、特に10kDaから0.2$$mu$$mの画分に存在するコロイドと軽希土類元素が錯形成していることが明らかとなった。

論文

Size and elemental analyses of nano colloids in deep granitic groundwater; Implications for transport of trace elements

斉藤 拓巳*; 鈴木 庸平*; 水野 崇

Colloids and Surfaces A; Physicochemical and Engineering Aspects, 435(Sp.IAP2012), p.48 - 55, 2013/10

 被引用回数:16 パーセンタイル:45.19(Chemistry, Physical)

瑞浪超深地層研究所の深度300mから採取した地下水中のコロイドのサイズ分布を把握するため、流体流動場分画法を用いた研究を行った。比較的低濃度に分布するコロイドを分析するため、限外ろ過、大規模なインジェクションループ及びスロットフローにより濃縮し、分析を行った。無機もしくは有機コロイドはUV/Vis及び蛍光検出器、さらには誘導結合プラズマ質量分析装置を流体流動場分画装置と接続し分析した。その結果、ランタニド(La, Ce, Eu, Lu)やアクチニド(U, Th)、重金属元素(Cu, Zn, W)といった元素がサイズ依存性を持って分布していることがわかった。

論文

Transport behavior and deposition kinetics of humic acid under acidic conditions in porous media

山下 祐司*; 田中 忠夫; 足立 泰久*

Colloids and Surfaces A; Physicochemical and Engineering Aspects, 417, p.230 - 235, 2013/01

 被引用回数:10 パーセンタイル:30.02(Chemistry, Physical)

フミン酸の移動性をコロイドの安定性の観点から研究した。pH3.0の条件で一価と二価の電解質塩濃度をパラメータとして、精製したAldrich社製フミン酸の沈着速度をカラム透過法により検討した。直径0.2mmのガラスビーズ充てん層を模擬沈着媒体とし、フミン酸の破過曲線はUV-VIS分光光度計で測定した。流入液中フミン酸濃度に対する破過時の濃度は、塩濃度が高くなるにしたがって低下した。実験から得た衝突係数の塩濃度依存性は、1つの衝突係数で整理できた。衝突係数と塩濃度の両対数プロットには、直線関係を示す緩速沈着領域、衝突係数が塩濃度によらず一定となる急速沈着領域及びその閾値である臨界沈着濃度が明瞭に確認できた。この結果は、フミン酸の移動性がおもにフミン酸と沈着媒体との静電的相互作用によってコントロールされることを示唆するものである。

論文

Complexation of Am with size-fractionated soil humic acids

長尾 誠也*; 青山 正和*; 渡辺 彰*; 田中 忠夫

Colloids and Surfaces A; Physicochemical and Engineering Aspects, 347(1-3), p.239 - 244, 2009/09

 被引用回数:5 パーセンタイル:12.92(Chemistry, Physical)

環境中に遍在するフミン酸等の腐植物質は、水環境中での放射性核種の地球化学的挙動、特に腐植物質との反応性に富むアクチニドの環境中移行挙動に重要な役割を果たす。本研究では、腐植物質とAmの錯形成特性を腐植物質の構造と関連付けて検討した。フミン酸は、3種類の土壌から抽出し、さらに蛍光が弱い高分子量画分と蛍光が強い低分子量画分の構造的特徴の異なる2種類にそれぞれ分離した。錯形成実験は、フミン酸濃度10mg/l, pH6-8,イオン強度0.01Mの溶液条件で行った。蛍光が弱い高分子量画分が共存する条件下でのAmは、450nm-100k Daltons及び100k-30k Daltonsのサイズ領域中に支配的に存在した。一方、蛍光が強い低分子量画分が共存する条件下でのAmは、30k-10k Daltonsのサイズ領域中に存在した。これらの結果から、フミン酸の構造的特徴がAmとの錯形成に関与していることが示唆される。

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