固相反応を用いる超微量元素の気化分離-原子スペクトル分析法の研究

1.水溶液中の金属元素を揮発性水素化物へ変換する水素化物発生法は、原子スペクトル分析装置への気化導入手段として、ヒ素・アンチモンなどの定量に広く応用されている。本研究では、水と接触すると直ちに分解するため、従来の水素化物発生法が適用できない水素化ケイ素(シラン)のような水素化物の発生法として、水素化リチウムアルミニウムを用いた固相加熱還元気化法を開発した。本法は、メタル炉上でケイ酸をシランに還元し、ICP発光分析装置ヘオンラインで気化導入してケイ素を定量するが、このとき試料水溶液を直接タングステン製メタル炉へ採取するのではなく、メタル炉に密着できるタングステン製超小型サンプル炉を使用する点に特長がある。すなわち、このサンプル炉に試料を採取し、真空乾燥させる。これに水素化リチウムアルミニウムのエーテル溶液を加え、同様に真空乾燥させた後、メタル炉に密着させて加熱し、シランを発生させ、ICPヘオンラインで気化導入する。得られた発光のシグナルのピーク高さからケイ素を定量する。2.本法は急速な加熱ができるメタル炉を用いているので、スパイク状の発光シグナルが得られた。また、ケイ酸がシランへ変換する反応温度は約700℃と比較的低いため、共存元素は気化されにくく、これらの影響も抑制できた。ケイ素の検出限界は0.7ngで、相対標準偏差は8.5%(Si 10ng,n=6)を達成した。実試料への応用として、大田川水系の河川水中のケイ素の定量に適用し、良好な結果を得た。3.本法は水素化リチウムアルミニウムを用いる還元気化反応のみならず、他の固相反応にも応用できる。現在はグリニヤール試薬を用いるアルキル化気化法によるガリウムの定量へも拡張中である。

1.水溶液中の金属元素を揮発性水素化物へ変換する水素化物発生法は、原子スペクトル分析装置への気化導入手段として、ヒ素・アンチモンなどの定量に広く応用されている。本研究では、水と接触すると直ちに分解するため、従来の水素化物発生法が適用できない水素化ケイ素(シラン)のような水素化物の発生法として、水素化リチウムアルミニウムを用いた固相加熱還元気化法を開発した。本法は、メタル炉上でケイ酸をシランに還元し、ICP発光分析装置ヘオンラインで気化導入してケイ素を定量するが、このとき試料水溶液を直接タングステン製メタル炉へ採取するのではなく、メタル炉に密着できるタングステン製超小型サンプル炉を使用する点に特長がある。すなわち、このサンプル炉に試料を採取し、真空乾燥させる。これに水素化リチウムアルミニウムのエーテル溶液を加え、同様に真空乾燥させた後、メタル炉に密着させて加熱し、シランを発生させ、ICPヘオンラインで気化導入する。得られた発光のシグナルのピーク高さからケイ素を定量する。2.本法は急速な加熱ができるメタル炉を用いているので、スパイク状の発光シグナルが得られた。また、ケイ酸がシランへ変換する反応温度は約700℃と比較的低いため、共存元素は気化されにくく、これらの影響も抑制できた。ケイ素の検出限界は0.7ngで、相対標準偏差は8.5%(Si 10ng,n=6)を達成した。実試料への応用として、大田川水系の河川水中のケイ素の定量に適用し、良好な結果を得た。3.本法は水素化リチウムアルミニウムを用いる還元気化反応のみならず、他の固相反応にも応用できる。現在はグリニヤール試薬を用いるアルキル化気化法によるガリウムの定量へも拡張中である。