(57)【要約】【課題】有機珪素化合物中の珪素を加圧分解法以外に分析する方法を提供する。【解決手段】有機珪素化合物をるつぼに秤量して、水酸化アルカリ及びアルコールと混合し、ホットプレート上で加熱乾固し、その後バーナーを用いて加熱融解する。その溶液をＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分析装置、比色法、原子吸光法で測定し、その測定値から有機珪素化合物中の珪素を定量する。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機珪素化合物をるつぼに秤量して、水酸化アルカリ及びアルコールと混合し、ホットプレート上で加熱乾固し、その後バーナーを用いて加熱融解することを特徴とする有機珪素化合物中の珪素の定量方法。
【請求項２】
有機珪素化合物を水酸化アルカリ及びアルコールと混合し加熱融解した融解物を塩酸溶液に溶解させ、その溶液をＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分析装置、比色法、原子吸光法で測定し、その測定値から有機珪素化合物中の珪素を定量することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
分解容器として、ニッケルるつぼ、ジルコニアるつぼ及び鉄るつぼを使用することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
水酸化アルカリとして、水酸化カリウム及び水酸化ナトリウム、アルコールとして、メタノール、エタノール及びプロパノールを分解試薬として使用することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
０．０５乃至０．２ｇの有機珪素化合物に対して１ｇ以上の水酸化カリウム量及びを０．５ｍｌ以上のアルコールと混合し、ホットプレート上で加熱乾固後バーナーを用いて加熱融解することを特徴とする請求項１記載の定量方法。
【請求項６】
０．０５乃至０．２ｇの有機珪素化合物に対して１乃至３ｇの水酸化カリウム量及びを０．５乃至２ｍｌアルコールと混合し、ホットプレート上で加熱乾固後バーナーを用いて加熱融解することを特徴とする請求項５記載の定量方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機珪素化合物中に含有されている珪素の定量方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機珪素化合物中に含有されている珪素は、化合物として含有されている有機珪素化合物が殆どである。有機珪素化合物中の珪素の定量方法としては、珪素に結合している有機基を硫酸により切断して、生成する二酸化珪素を定量することにより珪素含有量を定量する方法がある。
【０００３】
この定量方法（加圧分解法）は、密閉容器のテフロン製蓋付きるつぼ（以後密閉容器と略す）に試料を秤取り、硫酸を加え密閉後、１５０から１７０°Ｃで約２０時間加熱分解し、さらに空気中で加熱して有機物を完全に加熱分解し、二酸化珪素を生成させる。このニ酸化珪素を重量法、比色法、原子吸光法により測定する。この方法では他の成分が共存している有機珪素化合物中の珪素だけの分析も可能である。
【０００４】
加圧分解法とは、耐圧性のステンレス容器の中に、試料と分解用の試薬を入れた密閉容器を入れ、一定温度に設定した乾燥器等の加温装置内にて一定時間放置し、密閉容器温度の上昇により密閉容器内の圧力が上昇し、試料を分解する方法で、試料と試薬の入った容器は密閉されているため、揮発成分も揮発することなく分解される。
【０００５】
しかし、加圧分解法を有機珪素化合物中の珪素の定量方法に使用すると、硫酸と有機珪素化合物の分解反応による圧力の上昇及び分解後の冷却による圧力の減少により、使用後の密閉容器の変形が著しく再使用が出来ない。
【０００６】
密閉容器は一組約１５，０００円と高価であり、定常的に行なう分析方法としては不適当である。
【０００７】
又、密閉容器であるため、有機珪素化合物の分解状態が確認することができず、分解不完全の場合は再度分解処理を繰り返えさなければならない。
【０００８】
有機珪素化合物は、その組成や構造あるいは重合度によって分解温度が大きく違う。したがって、加圧分解法では充分に分解出来ない有機珪素化合物もある。これを解決するために分解容器としてるつぼを使用し、分解試薬を加え、まず低温で珪素に結合している有機基を切断した後、次に温度を上げて有機物を完全に分解する方法が考えられる。しかしその場合、分解時における珪素の揮発を防ぐ必要がある。
【０００９】
そのための分析方法として、るつぼ（内容量３０ｍｌ）に秤取った有機珪素化合物に、分解試薬として水酸化テトラアンモニウム（ＴＭＡＨ）、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを加え、ホットプレート上で１５０から１７０°Ｃで加熱分解し、その後バーナーを用いて加熱融解して有機物を完全に分解し、融解塩を塩酸溶液に溶解させ、その溶液をＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分析装置で測定して定量する方法が考えられる。
【００１０】
しかし、分解試薬にＴＭＡＨを用いた場合、ＴＭＡＨの沸点が１３０から１４０°Ｃと低く加熱温度を高く出来ないため分解が不完全になり、正確な定量は出来ないという問題がある。
【００１１】
分解試薬に水酸化ナトリウムを用いた場合、水酸化ナトリウムの融点が３２０°Ｃであるため有機珪素化合物との混合が完全に出来ず、低沸点の有機珪素化合物中の珪素が揮発するため、正確な定量は出来ないという問題がある。
【００１２】
分解試薬に水酸化カリウムを用いた場合、水酸化カリウムの融点が３６０°Ｃであるため有機珪素化合物との混合が完全に出来ず、低沸点の有機珪素化合物中の珪素が揮発するため、正確な定量は出来ないという問題がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の問題により、有機珪素化合物中の珪素を加圧分解法以外に分析する方法は見出されていないのが現状である。
【００１４】
本発明の目的は、有機珪素化合物中に含有されている珪素を密閉容器を使わずに、珪素を揮発させることなく分析する方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の方法は、上記の課題を解決するものとして、るつぼに有機珪素化合物０．１ｇを秤取り、水酸化アルカリ２ｇを加え、更にアルコール１ｍｌを加え、ホットプレート上で５０°Ｃから１４０°Ｃに徐々に加熱温度を高くし、アルコールを揮発させ乾固する。次にバーナーで徐々に加熱温度を高くして加熱融解し、融解塩を塩酸溶液に溶解させ、その溶液をＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分析装置で測定し、有機珪素化合物中の珪素を揮発させることなく定量する方法である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の方法において、加圧分解法との相違点は、分解容器としてるつぼを使用し、分解試薬として水酸化アルカリとアルコールを使用し、まず低温で加熱することで珪素に結合している有機基を完全に切断し、次に高温で融解して有機物を分解する際に珪素を揮発させることなく、どのような有機物でも完全に分解することが出来ることである。
【００１７】
分解容器として、ニッケルるつぼ、ジルコニアるつぼ及び鉄るつぼ等が使用可能であるが、珪素の含有量が少ない高純度ニッケルるつぼの使用が好ましい。
【００１８】
水酸化アルカリはアルコールに可溶であるので、有機珪素化合物は容易に水酸化アルカリのアルコール溶液に分散する。その溶液をホットプレート上で５０°Ｃから１４０°Ｃに徐々に加熱温度を高くし、アルコール及び水分を揮発させ乾固することにより、短時間で有機基を切断することが出来る。したがって、有機物を完全に分解するためにバーナーで融解しても珪素の揮発は起こらない。
【００１９】
水酸化アルカリとして水酸化カリウム及び水酸化ナトリウムが、アルコールとしてメタノール、エタノール及びプロパノールが適用出来るが、下記の表１に示したように、水酸化カリウムのメチルアルコールに対する溶解度が４０％と高いため、この組み合わせが適している。
【表１】
2004069413.tif 000002
【００２０】
ホットプレート上の加熱操作を行なわずに、始めからバーナーで加熱するとアルコール及び含有されている水分の揮発が一度に起こるため、有機珪素化合物が分散している水酸化アルカリのアルコール溶液の飛散がおこり、正しい値が得られない。
【００２１】
（従来例）
シリコーンオイルＡ及びＢについて、加圧分解法で定量した結果を以下に示す。
【００２２】
密閉容器に試料０．１ｇを２個秤取り、９７％硫酸５ｍｌを加え、密閉後、乾燥器中１６０°Ｃで２４時間加熱分解し、放冷した後、密閉容器内の溶液及び沈殿物を白金皿に移し入れ、ホットプレート上２００°Ｃで硫酸を揮発させ乾固する。さらにバーナーで加熱して有機物を完全に分解する。次に、１２００°Ｃの電気炉中に３０分間入れ完全に焼成させる。放冷後、白金皿と生成したニ酸化珪素と共に重量を秤量（ａ）し、秤量後フッ化水素酸５ｍｌと６０％過塩素酸５ｍｌを加え珪素を揮発させた後、１２００°Ｃの電気炉中に５分間入れ焼成させた。放冷後、白金皿の重量を秤量（ｂ）する。秤量（ａ）から秤量（ｂ）を差し引き０．４６７４を乗じ、試料量で除した値を珪素量とする。その時の定量結果を下記の表２に示す。
【表２】
2004069413.tif 000003
【００２３】
この結果から、シリコーンオイルＡの珪素の含有率平均値は３５．１％でシリコーンオイルＢの珪素の含有率の平均値は１９．８％であることが分かった。
【００２４】
（実施例１）
以下に実施例によって本発明の方法を詳しく説明する。以下の実施例では、珪素の測定にはＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分析装置を用いた。定量に必要な検量線は、試料以外の試薬類をるつぼに試料と同様に取り、試料と同様に操作した溶液に珪素の標準溶液を加え上記の装置で定量して作成した。
【００２５】
シリコーンオイルＡとＢをそれぞれ３点づつ高純度ニッケルるつぼに０．０５、０．１及び０．２ｇ秤取り、高純度水酸化カリウム（純度９９．９％）２ｇ及びメチルアルコール（純度９９．９％）１ｍｌを加え、るつぼを振って混合する。室温で１時間放置し水酸化カリウムのメタノール溶液にシリコーンオイルを分散させた。その間数回るつばを振って混合する。次にホットプレート上にるつぼを載せ５０°Ｃから１４０°Ｃに徐々に加熱温度を上げ、約２時間加熱操作を行い、メタノール及び水分を完全に揮発させ乾固する。バーナーで約２００°Ｃから５００°Ｃに徐々に加熱温度を上げて融解し、有機物を完全に分解する。放冷後、水１００ｍｌ及び３６％塩酸２０ｍｌの溶液の中にるつぼを入れ、るつぼ内の塩を溶解する。るつぼから取り出した溶液に水を加えて一定量とし、この溶液中の珪素を定量した。測定はセイコーインスツルメンツ社製のＩＣＰ発光分光分析装置（ＳＰＳ４０００）を用いた。得られた溶液中の濃度に測定液量を乗じ、秤取ったシリコーンオイル量で除した値を定量値とした。その定量結果を下記の表３及び４に示す。
【表３】
2004069413.tif 000004
【表４】
2004069413.tif 000005
【００２６】］
この結果から、シリコーンオイルＡの珪素の含有率平均値は３５．３％でシリコーンオイルＢの珪素の含有率の平均値２０．０％であり、試料採取量を変化させた時の珪素の定量値ほぼ一致し、（実施例１）の加圧分解法で行った値とも一致することが分かった。
【００２７】
（実施例２）
シリコーンオイルＡ０．１ｇで水酸化カリウム量を１、２及び３ｇと変化させ（実施例１）と同様に操作した。その時の定量結果を下記の表５に示す。
【表５】
2004069413.tif 000006
【００２８】
この結果から、水酸化カリウム量を変化させても定量値は、ほぼ一致することが分かった。
【００２９】
（実施例３）
シリコーンオイルＡを０．１ｇ、水酸化カリウム量を２ｇ、メタノール量を０．５、１及び２ｍｌと変化させ（実施例１）と同様に操作した。その時の定量結果を下記の表６に示す。
【表６】
2004069413.tif 000007
【００３０】
この結果から、メタノール量を変化させても定量値と一致することが分かった。
【００３１】
（実施例４）
シリコーンオイルＡとＢを高純度ニッケルるつぼに０．１ｇ秤取り、高純度水酸化ナトリウム（純度９９．９％）２ｇ及びメタノール（純度９９．９％）１ｍｌを加え、るつばを振って混合し、室温に１時間放置後、水酸化ナトリウムメタノール溶液に試料を分散させた。以後（実施例１）と同様に操作した。その時の定量結果を下記の表７に示す。
【表７】
2004069413.tif 000008
【００３２】
この結果から、水酸化ナトリウムを用いた場合についても、水酸化カリウムを使用したときの定量値と一致することが分かった。しかし、水酸化ナトリウム中に水分が数％含有されているため、ホットプレートでメタノール及び水分を揮発させる時に加熱時間が約３時間かかった。
【００３３】
（比較例１）
シリコーンオイルＡを０．１ｇ、水酸化カリウム量を０．２、０．４、０．６及び０．８ｇと変化させ実施例１と同様に操作した。その時の定量結果を下記の表８に示す。
【表８】
2004069413.tif 000009
【００３４】
この結果から、０．８ｇ以下では定量値が３２％以下と低い値であった。
【００３５】
（比較例２）
シリコーンオイルＡを０．１ｇ、水酸化カリウム量を２ｇ、メタノール量を０．２、０．３、０．４及び０．５ｍｌと変化させ実施例２と同様に操作した。その時の定量結果を下記の表９に示す。
【表９】
2004069413.tif 000010
【００３６】
この結果から、メタノール量０．４ｍｌ以下では３４％以下と低い値であった。
【００３７】
（比較例３）
シリコーンオイルＡ０．１ｇを白金皿３個に秤取り、それぞれに９７％硫酸１０ｍｌ及び６０％硝酸１０ｍｌを加え、ホットプレート上で加熱分解し、さらに加熱して硫酸及び硝酸を揮発乾固させた後、バーナーで加熱して有機物を完全に分解する。次に、１２００°Ｃの電気炉に３０分間入れ焼成させる。放冷後、白金皿と生成したこ酸化珪素と共に重量を測量（ａ）し、秤量後フッ化水素酸５ｍｌと６０％過塩素酸５ｍｌを加え珪素を揮発させた後、１２００°Ｃの電気炉に５分間入れ焼成させた。放冷後、白金皿の重量を秤量（ｂ）する。秤量（ａ）から秤量（ｂ）を差し引き０．４６７４を乗じ、試料量で除した値を珪素量とする。その時の定量結果を下記の表１０に示す。
【表１０】
2004069413.tif 000011
【００３８】
この結果から、開放容器で行なった場合、シリコーンオイルＡは桂素の揮発により、定量値が３０％以下と低い値であった。
【００３９】
【発明の効果】
本発明により、シリコーンオイル中の珪素を定量する際に、高価な密閉容器を使用せずに、珪素を揮発させることなく有機物を分解することが出来る。
更に、分解温度が高いシリコーンオイルについても完全に分解することが出来る。従って珪素含有量を正確に且つ簡便に定量することができる。