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論文

Electrode reaction of the Np$$^{3+}$$/Np couple in LiCl-KCl eutectic melts

白井 理; 飯塚 政利*; 岩井 孝; 荒井 康夫

Journal of Applied Electrochemistry, 31(9), p.1055 - 1060, 2001/09

https://doi.org/10.1023/A:1017987110008
 被引用回数：22 パーセンタイル：47.09(Electrochemistry)

723~823KのLiCL-KCl共晶塩中でのNp$$^{3+}$$/Npの酸化還元対の電気化学挙動を起電力測定、サイクリックボルタンメトリー及びクロノポテンショメトリーにより調べた。Ag/AgCl参照電極(1wt%AgCl-LiCl-KCl)に対するNp$$^{3+}$$/Npの標準酸化還元電位(E$$^{circ}$$$$_{Np^{3+}/NP}$$)は次式で表されることがわかった。E$$^{circ}$$$$_{Np^{3+}/NP}$$=-2.0298+0.0000706$$times$$T(V)。また、LiCL-KCl中でのNp$$^{3+}$$の拡散係数(D$$_{Np^{3+}}$$)は、D$$_{Np^{3+}}$$=2.22$$times$$10$$^{-6}$$+6.88$$times$$10$$^{-9}times$$T+5.60$$times$$10$$^{-12}times$$T$$^{2}$$(cm$$^{2}$$・s$$^{-1}$$)であった。サイクリックボルタモグラムにはNpのバルクの析出・溶解だけでなく、アンダーポテンシャルデポジションによるNpの吸脱着波が観察された。このピーク電位の解析からNpの仕事関数は3.04eVと予測できた。

論文

Electrode reaction of the Pu$$^{3+}$$/Pu couple in LiCl-KCl eutectic melts; Comparison of the electrode reaction at the surface of liquid Bi with that at a solid Mo electrode

白井 理; 飯塚 政利*; 岩井 孝; 荒井 康夫

Analytical Sciences, 17(1), p.51 - 57, 2001/01

https://doi.org/10.2116/analsci.17.51
 被引用回数：50 パーセンタイル：81.52(Chemistry, Analytical)

PuCl$$_{3}$$を含むLiCl-KCl中でのPu$$^{3+}$$/Puの酸化還元について723,773及び823Kにおいてボルタンメトリー及びポテンシャルメトリーにより調べた。固体電極を用いた場合には、Pu$$^{3+}$$/Puの酸化還元電位は、E$$^{0}$$$$_{Pu^{3+}/Pu}$$=-2.232+0.00094$$times$$T(V vs. Ag/Ag Cl)であった。液体Bi電極を用いた場合には、Pu$$^{3+}$$/Puの酸化還元電位が約0.56V正側へシフトした。これは、液体Bi中でPuBi$$_{2}$$が形成し、Puの活量が減少したためであると考えられる。既報のPuBi$$_{2}$$の生成自由エネルギーと電位のシフト分から換算されるエネルギーはほぼ一致することが判明した。

報告書

円筒電極直接通電型溶融炉工学試験装置第9回試験(JCEM-E9試験); 高放射性廃液固化研究報告

児島 慶造; 後藤 博幸; 福田 好博*; 三林 健次郎*; 正木 敏夫; 小林 洋昭; 浅野 博之*

PNC TN8410 98-041, 185 Pages, 1998/02

PNC-TN8410-98-041.pdf:7.51MB

高性能溶融炉の一環として、1996年6月から7月にかけて円筒電極直接通電型溶融炉工学試験装置(JCEM工学試験装置)の第9回試験(JCEM-E9試験)を実施した。本試験では、白金族元素を含む模擬廃液(高模擬度廃液)を用い、JCEM工学試験装置における白金族元素が運転に及ぼす影響について評価を行った。その他、電極侵食量、固化ガラスの品質等、基本的な運転特性についても併せて評価を行った。JCEM工学試験装置は主要炉体を金属製電極および耐火レンガで構成したジュール加熱型溶融炉であり、溶融ガラス中に挿入した内部電極と外部電極間で通電してガラスを加熱するものである。外部電極は補助加熱炉の発熱体により加熱することが可能である。補助加熱炉は主に断熱材で構成され、金属製のケーシングで覆ったものである。本装置の溶融表面積は0.35㎡で、TVF溶融炉0.66㎡の約2分の1の規模である。本試験では、合計で13バッチのガラス製造運転を行い、3663㎏のガラスを製造した。試験の結果、JCEM工学試験装置の高模擬度廃液での処理能力は、ガラス製造速度で4.20$$sim$$5.60㎏/hにあると判断され、低模擬度廃液を用いたJCEM-E8試験での結果よりも20%以上低い値であることが確認された。これは、溶融ガラス中の白金族元素の濃度分布の差による電流の集中が主な原因と考えられた。白金族元素の抜き出し性については、バッチごとの収支、およびドレンアウト後の炉内残留ガラスの観察より判断して良好な結果を得た。製造されたガラスの品質についてもTVF標準ガラスと比較しても有意な差はみられなかった。

論文

超伝導物質の微少電極を用いる電極反応

佐々木 祐二

化学と工業, 45(8), p.1433 - 1434, 1992/08

超伝導状態の物質を用いての電極反応は、超伝導物質が電気抵抗0の状態をとり得る、電極内に電子ペアを含有するという独特な性質を持っており、新規な電気化学情報が得られると期待される。超伝導状態を起こし得る、極低温における電気化学測定は溶媒の種類の制限、高い溶液抵抗などのため困難であるが、この様な条件下では微小電極の採用が最も優れている。これは、極めて高い抵抗を持つ系においてもボルタモグラムの測定が可能なこと、高速の電極反応の解析可能なことなどの特徴をもつ。ここでは、臨界温度110KのBi$$_{2}$$Sr$$_{2}$$CaCu$$_{2}$$O$$_{8}$$微小バンド電極を使い、常温でのボルタンメトリーに関する論文と金の微小電極を使っての153$$sim$$88Kにおけるボルタンメトリーに関する論文を主に紹介した。

論文

Electrolytic chromatography and coulopotentiography; A Rapid electrolysis at the column electrode used for the preparation, separation, concentration, and estimation of trace and/or unstable substances

藤永 太一郎*; 木原 壮林

CRC Critical Rev.Anal.Chem., p.223 - 254, 1977/00

迅速電解法の一つであるカラム電極電解法について総説的に述べた。要旨は次のとおりである。(1)カラム電極を用いた金属イオンのクロマトグラフ的分離について、定電位および電位勾配をつけた場合の結果、各種イオンの迅速定量法,希薄溶液からの電解。(2)二段階フロークーロメトリーによる不安定イオンの迅速定量,電極反応機構の解明。(3)電位を走査したカラム電極電解(クーロポテンシオグラフィー)による希薄金属イオンの、濃縮,分離定量法。(4)電解クロマトグラフィー(フロークーロメトリー)およびクーロポテンシオグラフィーの理論。

論文

カラム電極を用いる電気分析化学

木原 壮林

分析化学, 22(12), p.1642 - 1652, 1973/12

https://doi.org/10.2116/bunsekikagaku.22.1642

カラム電極を用いる迅速電解法の基礎理論とその電気分析化学的応用について以下に要約したような解説を行った。(1)カラム電極によるフロークーロメトリーで得られる電気量・電位曲線および電流・電位曲線の理論式、キャリアー溶液の流速と電解効率の関係。(2)二段階フロークーロメトリーの分析化学的応用と電極反応機構解明法への応用。(3)電解クロマトグラフィーの理論とこれによる金属イオンの濃縮、分離法。(4)カラム電解法の問題点と今後の展望。

論文

Analytical chemical studies on electrode processes by column coulometry, 2; Studies on the electrode processes of uranium and plutonium in aqueous solutions

木原 壮林

J.Electroanal.Chem., 45(1), p.45 - 58, 1973/01

https://doi.org/10.1016/S0022-0728(73)80007-5
 被引用回数：16

塩化物溶液系のウラン、過塩素酸溶液系のプルトニウムの電極反応の機構を炭素繊維を作用電極とするカラム電極を用いて調べた。ウラン、プルトニウムの全イオン種について、酸化還元挙動が明らかになった(U(III)$$rightarrow$$U(O),Pu(III)$$rightarrow$$U(V),Pu(V)の還元、U(IV),Pu(IV)の酸化については特に詳細な検討を行った。本報において、かなり電極反応速度の遅い物質についてもカラム電極でその酸化還元機構を解明しうることが明らかにされた。

論文

Analytical chemical studies on electrode processes by column coulometry, 1; Basic studies on the column electrode

木原 壮林

J.Electroanal.Chem., 45(1), p.31 - 44, 1973/01

https://doi.org/10.1016/S0022-0728(73)80006-3
 被引用回数：28

フロークーロメトリーによって電極反応の機構を明らかにすることを試みた。まず、カラム電極の基礎的性質を知るために理論的、実験的考察を行った。直径約10$$mu$$mの炭素繊維を作用電極材として用いた場合、10$$^{-}$$$$^{2}$$cm/secより速い速度定数をもつ電極反応は拡散律則の可逆な電気量-非可逆の性質を示す。支持電解質溶液の流速を変えることによって電極反応の遷移係数を求めることができ、また、標準速度定数を相対的に求めうることが明らかになった。本法によって、塩化物溶液中の銅の電極反応を調べ、ring-disk polarographyと同様の結果を得た。

論文

水中におけるアルミニウムの電極反応に対する$$^{6}$$$$^{0}$$Co$$gamma$$線照射効果

李 汝桐*; 古川 勝敏; 大野 新一

日本化学会誌, 1973(1), p.39 - 44, 1973/01

放射線照射下におけるアルミニウムの水中腐食を研究する一手法として、アルミニウムの電極過程に対するガンマ照射効果を調べた。照射(2.4$$times$$10$$^{5}$$R/hr)により、アルミニウム電極電位は負方向に数百mVにわたって移動し、またアノード分極電流は増加し、カソード分極電流は減少した。実験結果は、アルミニウム表面のバリヤー層における照射による電子-正孔対の生成に基づいて定性的に説明される。

口頭

弱酸性溶液中でのNpの電極反応

北辻 章浩; 大内 和希; 音部 治幹

no journal, , 

中性から酸性溶液中でのネプツニウムイオンの金電極上での電解酸化還元反応を調べた。pH2より酸性度の高い溶液中では、Np(V)の還元電流は水素発生電流に隠れ電位窓内に観測できなかった。より酸性度の低い溶液中ではNp(V)の還元に起因する電流ピークがボルタモグラム上に観測された。この還元反応の詳細を調べたところ、還元生成物が電極上に析出することが分かった。また、析出により電極が不活性化すること、析出化学種の溶出によると考えられる酸化電流ピークが観測されること、還元による析出量に限度があることなどが分かった。これまでに明らかにしたウラン(V)イオンの還元-析出電極反応と比較し、両者の違いについて考察した。

口頭

Catalytic reduction of Uranyl ion by metal hydroxide nanoparticles

北辻 章浩; 大内 和希; 蓬田 匠; 音部 治幹

no journal, , 

U, Np, Pu等のアクチノイドイオンの低酸性度溶液中での挙動解明を目的に、アクチノイドイオンの化学状態変化を伴う電極反応を調べてきた。今回、ウランの自触媒還元の反応機構を明らかにするため、種々の金属水酸化物の触媒効果を調べた。4価Zr水酸化物が共存する溶液中で、6価ウランをバルク電解還元すると、還元電流の増加が観測され、ウランが速やかに4価まで還元されることが分かった。これはZr(IV)水酸化物が触媒的に作業していることを示している。Zr(IV)は酸化還元不活性であり電子授受には関与しないため、水酸化物としての性質が触媒的に作用していると考えられる。生成したウラン微粒子の化学状態分析の結果も合わせて報告する。

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