液体クロマトグラフ充填剤の非線形電場応答特性を利用する多成分同時連続検出法の開発

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陽イオン交換充填剤を充填した微小充填カラムのインピーダンスを測定し、その試料種依存性について検討を行った。印加する交流電圧の振幅を1Vに固定し、種々のオフセット電圧を与えた際のインピーダンスを測定したところ、興味深いイオン種依存性が観測された。測定されるインピーダンスは、抵抗・コンデンサ並列回路で近似できる高周波領域と、適当な等価回路を設定することが困難である低周波領域に分けることが可能であるが、高周波領域のインピーダンスに対するオフセット電圧の影響を調べたところ、Mg^<2+>やCa^<2+>などの二価金属イオンを試料溶液とした際の抵抗値はオフセットに依存せず一定であるが、K^+,Rb^+などの一価金属イオンを試料として用いた際には、マイナスのオフセットを印加すると、抵抗値が大きく減少することがわかった。すなわち、オフセット電圧を印加した際のインピーダンス変化を測定することで試料イオン種の価数を判別できることがわかった。更に、低周波領域における微小充填カラムインピーダンス(位相差)の周波数依存性に着目し検討を行った。種々の濃度の試料(K^+,Mg^<2+>)の、オフセット電圧による周波数依存係数の変化を調べたところ、イオン種により試料濃度に依存した異なった直線を与えることがわかった。また、混合試料の周波数依存係数は二種のイオンの直線にはさまれた位置に存在することを明らかにした。すなわち、微小充填カラムのインピーダンスの周波数依存係数から、2種類の成分の存在比・総濃度が得られるため、複数成分の同時定量が可能となった。また、充填カラムは圧力場に存在するため、圧力場がインピーダンスの大きな要因である表面電荷密度に与える影響を測定したところ、圧力場により電気泳動移動度(表面電荷密度)が変化することを明らかにすることができた。