金属イオンをつかまえる-イオン交換体を使った実験教材の開発

捕获金属离子-利用离子交换剂开发实验教材

基本信息

批准号：
01580269
负责人：
荻野和子
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

報告書は、セルロ-スイオン交換体であるSP-及びQAE-セファデックスの非常に小さいクロマトグラフィ-用カラムを使うことにより、簡単に短時間(5分程度)でイオン交換クロマトグラフィ-を行う方法を考案した。本研究では、このカラムおよび類似の方法を使った次の教材を開発した。また、いくつかの中、高校の教員有志の協力を得て、これらの教材を授業あるいはクラブ活動において実施し、マニュアルを改善した。1.イオン交換カラムクロマトグラフィ-を用いたイオン概念の学習のための実験教材:セファデックスは無色なので、着色したイオンの吸着、溶離が明瞭に観察できる。また、体積もイオンの価数に依存する。これらのことを利用して、種々のイオンの電荷(正負、その価数)を示すことができ、イオン性化合物とその電離についての概念を生徒に与えることができる教材を開発した。2.金属イオンおよび金属錯体の性質を視覚的にとらえる実験教材の開発:銅、コバルトなどの遷移金属イオンのセファデックスへの吸着と溶離、その上でのアンミン、EDTA錯体の生成、分解などの反応を行い、これらの錯体の色、電荷や安定性、錯体生成反応に対するpHの効果などを示すことができた。また、金属イオンの混合物を分離し、クロマトグラフィ-の原理を理解させる教材を開発した。3.キレ-ト樹脂を用いた金属イオンの吸着と溶離:キレ-ト樹脂は、先端技術に不可欠な貴金属や希少金属(レアメタル)の単離、粗製あるいはリサイクルによる資源の有効活用や廃液からの金属の除去などに利用されている。キレ-ト樹脂により、コバルト、ニッケルなどの金属イオンの分離を行い、樹脂の選択性、金属の性質の多様性等を示す教材を開発した。

该报告使用非常小的纤维素离子交换器sp-和qae-sephadex的色谱柱的离子交换色谱法（约5分钟）的方法设计了一个简单而短的时间（约5分钟）。在这项研究中，我们使用此专栏和类似方法开发了以下教材：此外，在几位中学和高中教师的合作下，这些教材在课堂和俱乐部活动中实施，并改进了手册。 1。使用离子交换柱色谱的学习离子概念的实验教材：由于Sephadex是无色的，因此可以清楚地观察到有色离子的吸附和洗脱。该体积还取决于离子的价。使用这些，我们开发了一种教材，可以显示各种离子的指控（正和负），并可以为学生提供离子化合物及其电离的概念。 2. Development of experimental teaching materials that visually capture the properties of metal ions and metal complexes: We performed reactions such as adsorption and elution of transition metal ions such as copper and cobalt on the sephadex, and then formed and decomposed the ammin and EDTA complexes, and were able to demonstrate the color, charge and stability of these complexes, and the effect of pH on the complex formation reaction.此外，我们开发了将金属离子混合物分开的教材，并使我们能够理解色谱原理。 3。使用铁树脂：杀死的树脂对金属离子的吸附和洗脱用于隔离贵金属和稀有金属（稀有金属）对尖端技术必不可少的，以通过原油或回收利用有效利用资源，并从废物液中除去金属。使用临界树脂，分离了金属离子，例如钴和镍，并开发了教材以证明树脂的选择性和金属特性的多样性。