難分解性芳香族有機塩素化合物の高温加水分解挙動の解明

有害な芳香族有機塩素化合物をクローズド処理する方法として水熱分解法が注目されており、その反応性に関する知見が重要となっている。しかし、不活性条件下で高温水中における有機物の分解反応について検討した報告はほとんどない。本研究では、温度調節器付恒温装置を内蔵させた紫外-可視分光光度計内に石英を窓材料に用いたSUS316製高温高圧セルを入れ高温水の紫外吸収スペクトルをその場測定できる装置を新規に作成し、不活性雰囲気下での高温水中における芳香族化合物の紫外吸収スペクトルを測定しその反応挙動について検討した。また、耐圧ビン中で同様の条件下で反応を行い、反応挙動について比較した。本年度は3-クロロフェノールの加水分解生成物と考えられているレゾルシノール(1,3-ジヒドロキシベンゼン)の高温アルカリ水溶液における分解挙動について検討した。温度100-150℃,水酸化ナトリウム濃度0.05〜0.5M、レゾルシノール濃度100〜250μMの条件下において、温度が高く、アルカリ濃度が濃いほど、レゾルシノールの分解率は増加したが、分解率は3時間で最大でも13%程度であった。同様の条件で、耐圧ビン中で反応を行った場合、レゾルシノールの分解率は温度が高いほど増加したが、アルカリ濃度が0.5Mになると逆に分解率は減少し、反応時間の経過と共に溶液の色は茶褐色となり、白色沈殿が生成した。これらの結果より、耐圧ビン中では溶液中の微量の溶存酸素により酸素酸化反応がおこり、ベンゾキノン等の生成と2量体化による沈殿生成がおきたと考えられる。また、反応溶液の固相抽出液のGC-MS測定からベンゼンと、4-ヒドロキ-4-メチル-2-ペンタノンの生成が確認された。高温アルカリ水溶液中におけるレゾルシノールの反応は微量の溶存酸素に大きく影響されることがわかった。

有害な芳香族有機塩素化合物をクローズド処理する方法として水熱分解法が注目されており、その反応性に関する知見が重要となっている。しかし、不活性条件下で高温水中における有機物の分解反応について検討した報告はほとんどない。本研究では、温度調節器付恒温装置を内蔵させた紫外-可視分光光度計内に石英を窓材料に用いたSUS316製高温高圧セルを入れ高温水の紫外吸収スペクトルをその場測定できる装置を新規に作成し、不活性雰囲気下での高温水中における芳香族化合物の紫外吸収スペクトルを測定しその反応挙動について検討した。また、耐圧ビン中で同様の条件下で反応を行い、反応挙動について比較した。本年度は3-クロロフェノールの加水分解生成物と考えられているレゾルシノール(1,3-ジヒドロキシベンゼン)の高温アルカリ水溶液における分解挙動について検討した。温度100-150℃,水酸化ナトリウム濃度0.05〜0.5M、レゾルシノール濃度100〜250μMの条件下において、温度が高く、アルカリ濃度が濃いほど、レゾルシノールの分解率は増加したが、分解率は3時間で最大でも13%程度であった。同様の条件で、耐圧ビン中で反応を行った場合、レゾルシノールの分解率は温度が高いほど増加したが、アルカリ濃度が0.5Mになると逆に分解率は減少し、反応時間の経過と共に溶液の色は茶褐色となり、白色沈殿が生成した。これらの結果より、耐圧ビン中では溶液中の微量の溶存酸素により酸素酸化反応がおこり、ベンゾキノン等の生成と2量体化による沈殿生成がおきたと考えられる。また、反応溶液の固相抽出液のGC-MS測定からベンゼンと、4-ヒドロキ-4-メチル-2-ペンタノンの生成が確認された。高温アルカリ水溶液中におけるレゾルシノールの反応は微量の溶存酸素に大きく影響されることがわかった。