(57)【要約】【課題】有害ガスを発生したり、処理の過程で環境に悪影響を及ぼすことがなく、かつ低コストで効率的に六価クロムを除去することができる六価クロムの吸着除去剤を提供する。【解決手段】本発明は、ポリオール成分とジイソシアネート成分にトリ−Ｎ−アルキルアミン及び水を混合して得られた発泡ポリウレタン様物質を、その表面を強酸で処理して得られた酸処理発泡ポリウレタン様物質からなる水中の六価クロムの吸着除去剤、およびその製造方法である。ポリオール成分はポリプロピレングリコールが、ジイソシアネート成分はジフェニルメタンジイソシアネートが、トリ−Ｎ−アルキルアミンはトリ−Ｎ−オクチルアミンが好ましい。酸処理は塩酸による処理が好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオール成分とジイソシアネート成分にトリ−Ｎ−アルキルアミン及び水を混合し反応して得られた発泡ポリウレタン様物質を、その表面を強酸で処理して得られた酸処理発泡ポリウレタン様物質からなる水中の六価クロムの吸着除去剤。
【請求項２】
前記発泡ポリウレタン様物質が、反応物を粉砕処理して得られた粒状物であることを特徴とする請求項１記載の水中の六価クロムの吸着除去剤。
【請求項３】
ポリオール成分が、ポリプロピレングリコールであることを特徴とする請求項１または２に記載の水中の六価クロムの吸着除去剤。
【請求項４】
ジイソシアネート成分がジフェニルメタンジイソシアネートであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の水中の六価クロムの吸着除去剤。
【請求項５】
トリ−Ｎ−アルキルアミンが、トリ−Ｎ−オクチルアミンであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の水中の六価クロムの吸着除去剤。
【請求項６】
強酸が塩酸、硫酸または硝酸のいずれかであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の水中の六価クロムの吸着除去剤。
【請求項７】
前記発泡ポリウレタン様物質が、ポリオール成分、ジイソシアネート成分、トリ−Ｎ−アルキルアミン及び水とともに、さらにエチレングリコールを加えて反応させて得たものであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の水中の六価クロムの吸着除去剤。
【請求項８】
ポリオール成分とエチレングリコールとの配合比率が、質量比で１：１〜１：１０の範囲であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の水中の六価クロムの吸着除去剤。
【請求項９】
ポリオール成分、ジイソシアネート成分、トリ−Ｎ−アルキルアミン及び水を常温で混合し反応させて発泡ポリウレタン様物質を得て、この発泡ポリウレタン様物質を粉砕処理した後、強酸の水溶液中で撹拌処理することを特徴とする六価クロムの吸着除去剤の製造方法。
【請求項１０】
撹拌処理が、強酸の水溶液中にて超音波を与える超音波処理であることを特徴とする請求項９記載の六価クロムの吸着除去剤の製造方法。
【請求項１１】
前記強酸が、塩酸、硫酸または硝酸のいずれかであることを特徴とする請求項９または１０に記載の六価クロムの吸着除去剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な六価クロム吸着除去剤とその製造方法に関する。更に詳しくは、その表面を酸処理した新規な発泡ポリウレタン様物質を利用した六価クロム吸着除去剤とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属の表面処理工程やメッキ処理工程で発生する重金属スラッジには、ニッケルやコバルトなどの多くの有価金属が含まれているが、この重金属スラッジには六価クロムも含まれている場合が多い。この六価クロムは酸化力が強く、人体に触れると皮膚炎や腫瘍などを発生させる毒性があるため、環境への排出が厳しく規制されている。例えば、水道水に含まれる六価クロムは、その濃度が０．０５ｐｐｍ以下となるように規制されている。
【０００３】
このような六価クロムの除去方法としては、従来から、還元法とイオン交換樹脂法がよく知られている。ここで、前者の還元法は、強酸性の条件下（例えば、ｐＨが３以下）において、六価クロムを含む廃水に硫酸第一鉄や亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム等の還元剤を作用させて、六価クロムを三価クロムに還元した後、そこに、生石灰等の中和剤を添加することによって水酸化クロムを生成せしめて、沈殿させ、この沈殿物を濾過することにより、廃水から六価クロムを分離回収するものである。しかしながら、この方法では、硫酸鉄等の還元剤の使用によって、ＳＯｘ等の有害ガスが発生するおそれがあると共に、還元剤が高価であるところから、処理コストが高騰するといった問題を内在している。さらに、この還元法においては、六価クロムを完全に除去するために、還元剤が過剰に使用される傾向があり、この過剰の還元剤によって廃水のＣＯＤ値が上昇せしめられるといった新たな問題を惹起するおそれがある。
【０００４】
後者のイオン交換樹脂法は、強塩基性アニオン交換樹脂を使用して、廃液中の六価クロムを吸着除去せしめるものであるが、廃液中に、塩素イオン等の陰イオン類が多量に共存している場合には、かかる陰イオンによって六価クロムの吸着が阻害されるため、廃液の種類によっては、六価クロムの除去効果が充分に得られない場合があり、また、六価クロムの酸化力によって、イオン交換樹脂の機能が低下し、安定的に六価クロムの処理を継続できないといった問題を内在している。
【０００５】
また、ＳＯｘなどの有害ガスを発生することのない六価クロムの吸着除去剤として、浚渫底泥と木屑と珪酸ナトリウムとを所定割合で配合して焼成して得られた多孔質構造の焼結体を用いる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この方法は、水系の底部から入手する浚渫底泥という特殊な材料を使用するという点で、必ずしも吸着性能などにおいて安定したものが得られない。
【０００６】
更に、六価クロムを含有する酸性溶液に、おがくずやパルプスラッジ等のセルロースを含む有機材を接触させて、六価クロムを三価クロムに還元し、六価クロムを除去する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この方法では、セルロースを二酸化炭素と水に分解する反応によって、六価クロムを三価クロムに還元するようにしているところから、強酸性及び高温条件下において、浄化対象である被処理液とセルロースを含む有機材とを接触させる必要があり、このため浄化に際して被浄化液を所定の温度（５０℃以上）まで加熱する必要がある。従って、このような方法を莫大な量の水の浄化に適用することは現実的ではない。また、六価クロムを含有する廃棄物の設置場所の周辺等、将来的に六価クロムによる汚染が引き起こされる可能性があるという問題もあり、河川水や地下水等の汚染防止にかかる方法を適用することは困難である。
【０００７】
更にまた、特許文献３では、ポリエチレンイミンなどのイミン系化合物又はアルカリ金属水酸化物及び／又はアルカリ土類金属水酸化物を含有するポリウレタン発泡材が臭気物質、重金属イオン或いは染料を液体から吸着できること、重金属イオンとしては銅、ニッケル、コバルトなどと同様にクロムも吸着できることを教示している。しかし、この特許文献３では、イミン系化合物を含んだポリウレタン発泡材が、多くの重金属イオンと同等にクロムイオンも吸着できることを教えているにすぎず、クロムイオンに対するその吸着性能は必ずしも満足なものではなく、また、特に六価クロムに対する選択的な吸着特性については何も教えていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１１９０９０号公報
【特許文献２】特開２００１−５８１９２号公報
【特許文献３】特表２００３−５２３４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、ＳＯＸのような有害ガスを発生したり、処理の過程で環境に新たな悪影響を及ぼすことがなく、かつ低コストで効率的に有害物質である六価クロムを除去することができる六価クロムの吸着除去剤を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、以下に示すような、六価クロムの吸着除去剤とその製造方法が提供される。
【００１１】
（１）ポリオール成分とジイソシアネート成分にトリ−Ｎ−アルキルアミン及び水を混合し反応して得られた発泡ポリウレタン様物質を、その表面を強酸で処理して得られた酸処理発泡ポリウレタン様物質からなる水中の六価クロムの吸着除去剤。
【００１２】
（２）前記発泡ポリウレタン様物質が、反応物を粉砕処理して得られた粒状物であることを特徴とする前記（１）記載の水中の六価クロムの吸着除去剤。
【００１３】
（３）ポリオール成分が、ポリプロピレングリコールであることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の水中の六価クロムの吸着除去剤。
【００１４】
（４）ジイソシアネート成分がジフェニルメタンジイソシアネートであることを特徴とする前記（１）ないし（３）のいずれかに記載の水中の六価クロムの吸着除去剤。
【００１５】
（５）トリ−Ｎ−アルキルアミンが、トリ−Ｎ−オクチルアミンであることを特徴とする前記（１）ないし（４）のいずれかに記載の水中の六価クロムの吸着除去剤。
【００１６】
（６）強酸が塩酸、硫酸または硝酸のいずれかであることを特徴とする前記（１）ないし（５）のいずれかに記載の水中の六価クロムの吸着除去剤。
【００１７】
（７）前記発泡ポリウレタン様物質が、ポリオール成分、ジイソシアネート成分、トリ−Ｎ−アルキルアミン及び水とともに、さらにエチレングリコールを加えて反応させて得たものであることを特徴とする前記（１）ないし（６）のいずれかに記載の水中の六価クロムの吸着除去剤。
【００１８】
（８）ポリオール成分とエチレングリコールとの配合比率が、質量比で１：１〜１：１０の範囲であることを特徴とする前記（１）ないし（７）のいずれかに記載の水中の六価クロムの吸着除去剤。
【００１９】
（９）ポリオール成分、ジイソシアネート成分、トリ−Ｎ−アルキルアミン及び水を常温で混合し反応させて発泡ポリウレタン様物質を得て、この発泡ポリウレタン様物質を粉砕処理した後、強酸の水溶液中で撹拌処理することを特徴とする六価クロムの吸着除去剤の製造方法。
【００２０】
（１０）撹拌処理が、強酸の水溶液中にて超音波を与える超音波処理であることを特徴とする前記（９）記載の六価クロムの吸着除去剤の製造方法。
【００２１】
（１１）前記強酸が、塩酸、硫酸または硝酸のいずれかであることを特徴とする前記（９）または（１０）に記載の六価クロムの吸着除去剤の製造方法。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の水中の六価クロムの吸着除去剤によれば、従来の方法のように有害ガスを発生したり、環境への悪影響を及ぼすことなく、水中に存在する六価クロムを効率的に吸着除去することができる。しかも、本発明の六価クロムの吸着除去剤は、吸着する重金属の選択性が高く、他のさまざまな金属が混入している産業排水などのような水の中からも、他の金属の妨害をほとんど受けることなく効率よく六価クロムを吸着除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例の３）で作成した吸着等温線のグラフである。
【図２】実施例の４）で得られた本発明の吸着剤の粒子径と六価クロムの吸着率の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。
【００２５】
イソシアネート基と反応性のある水素原子を２個以上有する化合物とポリイソシアネートとを反応させて得られるポリウレタンフォームは、その耐食性、安定性などの優れた特性とともに低コストで得られる合成樹脂製品であるため、様々な成形品の形で広い産業分野で使用されている。本発明者らは、このような発泡ポリウレタンにおいて、特定の反応成分を使用するとともに特定のアミン化合物を使用し、かつ得られた発泡ポリウレタン様物質の表面を強酸で酸処理することによって、六価クロムを効率よくかつ選択的に吸着することを見出し、本発明を完成した。
【００２６】
本発明では、イソシアネート基と反応性のある水素原子を２個以上有する化合物としてポリオール成分を、ポリイソシアネート成分としてジイソシアネート成分を使用する。
【００２７】
本発明で使用するポリオール成分としては、平均分子量１０００〜６０００のポリエチレングリコール、平均分子量１０００〜４０００のポリプロピレングリコール、平均分子量１０００〜３０００のポリテトラメチレンエーテルグリコールなどが使用できる。これらのうちで、分子量２０００〜３５００のポリプロピレングリコールが最も好ましい。
【００２８】
また、本発明で使用するジイソシアネート成分としては、芳香族ジイソシアネート及び脂肪族ジイソシアネートを使用することができる。芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、４，４′−、２，４′−及び２，２′−ジフェニルメタン−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、１，５−ナフチレンジイソシアネートなどが挙げられる。脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、２−メチル−ペンタメチレンジイソシアネート、２，２，４−又は２，４，４−トリメチル−１，６−ヘキサメチレン−ジイソシアネート、２−ブチル−２−エチル−ペンタメチレンジイソシアネート、１，４−ジイソシアナトシクロヘキサン、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ビス−（４−イソシアナトシクロヘキシル）−メタン、リシンエステルイソシアネート、１，３−又は１，４−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサンなどが挙げられる。これらの中でも、ジフェニルメタン−ジイソシアネートがより好ましく、４，４′−ジフェニルメタン−ジイソシアネートが最も好ましい。
【００２９】
本発明の六価クロムの吸着除去剤においては、以上のポリオール成分とジイソシアネート成分とともに、トリアルキルアミンを使用する。ここで使用するトリアルキルアミンは、ポリオール成分とジイソシアネート成分によるウレタン反応の反応触媒としての作用をしているものと考えられるが、得られる発泡ポリウレタン様物質の骨格に取り込まれている可能性もある。このようなトリアルキルアミンとしては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリ−Ｎ−ヘキシルアミン、トリ−Ｎ−オクチルアミン、トリドデシルアミンが使用することができる。これらのうちでも、トリ−Ｎ−オクチルアミンが、得られる強酸処理した発泡ポリウレタン様物質の六価クロムの吸着率が非常に高いものが得られるので、最も好ましい。
【００３０】
トリアルキルアミンの使用量は、ジイソシアネート成分に対して１０〜５０質量％、好ましくは３０〜４０質量％である。
【００３１】
本発明の六価クロムの吸着除去剤においては、さらに水を使用する。この水は発泡剤として作用するものである。水の使用量は、ポリオール成分に対しておよそ１〜１０質量％であり、３〜５質量％が好ましい。
【００３２】
本発明では、以上のように主剤のポリオール成分を硬化剤のジイソシアネート成分、触媒のトリ−Ｎ−アルキルアミン及び発泡剤の水とともに常温で撹拌・混合することによって容易に反応が進行し、発泡して固化した塊状の発泡ポリウレタン様物質が得られる。このウレタン化反応に際しては、必要に応じて３０〜６０℃程度に加熱しても良い。
【００３３】
本発明では以上の４成分が必須の成分であるが、これにさらにエチレングリコールを加えたものを使用してウレタン化反応を行い、発泡ポリウレタン様物質としてもよい。エチレングリコールを加えることによって、得られる強酸処理した発泡ポリウレタン様物質の六価クロムの吸着率が大幅に向上する。エチレングリコールの添加量は、ポリオール成分対エチレングリコールの質量比で１：１〜１：１０であり、より好ましくは１：１．５〜１：４であり、３：７付近が最も好ましい。
【００３４】
本発明の六価クロムの吸着除去剤では、以上のようにして得られた塊状の発泡ポリウレタン様物質を粉砕して細かな粒状とする。粉砕は、一般的に使用されているさまざまな粉砕手段が使用することができるが、簡便には撹拌羽のついたミキサーなどを使用すればよい。
【００３５】
粉砕後の粒子径が小さいほど吸着に寄与するその表面積が多くなるため好ましいが、粉砕効率やコストを考慮して適宜決定すればよい。ただし、数百μｍ程度に粉砕されたものであれば、その粒子径は六価クロムの吸着効率にはあまり大きな影響はない。一般的には、粉砕後の粒子径は、１００μｍ〜１０００μｍであればよい。
【００３６】
次に、この粉砕された粒状の発泡ポリウレタン様物質を、強酸を用いてその表面を処理する。表面処理の方法は、表面処理することができる任意の方法でよいが、例えば、強酸の水溶液を調製し、この中に粒状の発泡ポリウレタン様物質を入れて、ここに超音波を与えるなどの方法が挙げられる。
【００３７】
この表面処理に使用する酸は、塩酸、硫酸、硝酸などの強酸が使用できるが、この中でも塩酸が最も好ましい。表面処理する際の酸の濃度としては特に限定されないが、通常２．０〜４．０Ｍであり、３．０Ｍの濃度のものが好ましく用いられる。
【００３８】
このようにして表面が酸処理された発泡ポリウレタン様物質が六価クロムの優れた吸着能を有するメカニズムは必ずしも明らかではないが、発泡ポリウレタン様物質の表面に存在する窒素原子の持つ非共有電子対に、酸処理することによって、酸のプロトンが付加してカチオン化して活性化し、ここにクロム酸イオンが吸着しやすくなるのではないかと考えられる。
【００３９】
本発明の六価クロムの吸着除去剤である強酸処理した発泡ポリウレタン様物質は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｆｅなどの種々の金属が溶存している水溶液からでも、これらの金属に妨害されることなく、高い吸着率で六価クロムを効率的に吸着除去することができる。さらに、六価クロムと三価クロムについて検討したところ、六価クロムではｐＨ２〜４の強い酸性条件で９５％以上の高い吸着率を示したが、三価クロムではこのｐＨ領域では数％程度の低い吸着率しか示さなかった。従って、この性質を利用すれば、六価クロムと三価クロムの分離も可能となる。
【００４０】
また、この強酸処理した発泡ポリウレタン様物質は、塩化アンモニウム溶液によって吸着した六価クロムを効果的に溶離することができる。この性質を利用して、強酸処理した発泡ポリウレタン様物質の回収と再利用、あるいは水中の六価クロムの濃縮操作などに利用できるものと考えられる。
【実施例】
【００４１】
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によっていかなる制限を受けるものではない。
【００４２】
１）塩酸処理した発泡ポリウレタン様物質の調製：
ポリオール成分として分子量３０００のポリプロピレングリコール０．６０ｇ、トリ−Ｎ−オクチルアミン１．１２５ｍｌ（０．９１ｍｇ）、発泡剤として純水０．１０ｍｌ（１００ｍｇ）を採り、更に、エチレングリコール１．４ｇを加え、これを０．５リットルの使い捨てプラスチック容器に入れた。ここにジイソシアネート成分として４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）２．０ｍｌ（２．４ｍｇ）を加えて撹拌した後、５０℃の恒温槽中で反応させて、発泡ポリウレタン様物質を合成した。
【００４３】
得られた発泡ポリウレタン様物質を１時間放置した後、ミキサーを用いて細かく粉砕し、純水で洗浄した。この粒状の発泡ポリウレタン様物質を３．０Ｍの塩酸水溶液２５ｍｌに浸漬し、１０分間超音波洗浄機で塩酸処理を行った。得られた塩酸処理発泡ポリウレタン様物質を純水で十分に洗浄した後、真空デシケーター内で２４時間乾燥させた。
【００４４】
２）吸着試験用の六価クロム水溶液の調製：
クロム酸カリウム（Ｋ２ＣｒＯ４）０．３７３４ｇを１００ｍｌの純水で溶解して１０００ｍｇ／ｍｌの六価クロム水溶液を得た。以下の評価試験では、この六価クロム水溶液を適宜純水で希釈して使用した。
【００４５】
３）吸着等温線による吸着特性の評価：
上記１）で得た粒状の塩酸処理発泡ポリウレタン様物質（以下、「本発明品」又は「試料」ということもある。）０．１ｇを純水で種々の濃度に希釈した各六価クロム水溶液（１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、２００、３００、４００および５００ｍｇ／ｍｌ）１０ｍｌに加え、室温で３０分間振とう撹拌して試料に六価クロムを吸着させた。吸着平衡に達した時点での試料と六価クロム水溶液のサンプルを採取し、試料１ｇ当たりの六価クロムの吸着量ｑ（ｍｏｌ／ｇ）と六価クロム水溶液中に残留する六価クロムの残留濃度ｃ（×１０−３ｍｏｌ／ｌ）を求めた。
【００４６】
ここで得られたそれぞれの六価クロムの残留濃度ｃとｃ／ｑとをプロットし吸着等温線を作成し、試料の評価を行った。この結果を図１に示す。
【００４７】
このプロットから、本発明品は次のLangmuir式に高い相関関係が見られた。このことから六価クロムは、本発明品の塩酸処理発泡ポリウレタン様物質に単層吸着していると思われる。
【００４８】
【数１】
2013176720.tif 000003
【００４９】
ここで、  ｑ：試料１ｇ当たりの六価クロムの吸着量（×１０−３ｍｏｌ／ｌ）
ｃ：吸着平衡時の六価クロムの残留濃度（ｍｏｌ／ｇ）
ｋ：吸着平衡定数（ｌ/ｍｏｌ）
ｂ：六価クロムの最大吸着量（×１０−３ｍｏｌ／ｌ）
【００５０】
このLangmuir式に当てはめて、Langmuir式による六価クロムの最大吸着量を算出したところ、六価クロムの最大吸着量は１．４８×１０−３（ｍｏｌ／ｌ）であった。一方、化学物質の吸着剤として一般に汎用される活性炭の六価クロムの最大吸着量は０．０２９８×１０−３（ｍｏｌ／ｌ）と報告されている（文献：「K. Selvi、S. Pattabhi、K. Kadirvelu：Bioresource Technology：Volume 80、Issue 1、Pages 87−89」を参照）。
【００５１】
従って、本発明の六価クロムの吸着除去剤である塩酸処理発泡ポリウレタン様物質は、吸着剤として広く使用されている活性炭の約５０倍の六価クロムの吸着量を有することがわかった。
【００５２】
４）粒径の異なる塩酸処理発泡ポリウレタン様物質の吸着試験：
上記１）で得た粒状の塩酸処理発泡ポリウレタン様物質をふるいにかけて種々の粒子径の試験用試料とした。これらの試料０．１ｇを、それぞれ六価クロム濃度２００（ｍｇ／ｌ）の六価クロム水溶液１０ｍｌに加え、３０分間振とう撹拌して、試料に六価クロムを吸着させた。各試料の粒子径に対する吸着率の測定結果をプロットして図２に示す。
【００５３】
この結果から、吸着剤である塩酸処理発泡ポリウレタン様物質の粒子径が１５０μｍ以下から５００μｍを超える範囲で変化しても、六価クロムの吸着率は８０％以上で大きな変化は見られなかった。
【００５４】
５）他のイオンを含む水溶液での吸着試験：
上記２）で得た六価クロム水溶液を純水で希釈して０．１ｍｇ／ｌの六価クロム濃度の水溶液とし、これに六価クロムの１００倍の濃度に相当する表１に示す異なった種類の種々のイオンを加えて、混合溶液（ｐＨ３．０）を調製した。これらの溶液１０ｍｌに、上記１）で得た塩酸処理発泡ポリウレタン様物質をそれぞれ０．１ｇ添加し、３０分間振とう撹拌して六価クロムとその他のイオンを吸着させた。なお、ここで添加したイオンとしては、主として環境水中に含まれている物質を選択した。これらの結果を、六価クロムの吸着率として表１に示す。
【００５５】
【表１】
2013176720.tif 000004
【００５６】
この結果から、本発明の六価クロム吸着剤である塩酸処理発泡ポリウレタン様物質は、金属、非金属を問わずさまざまなイオンが共存している水溶液においても、いずれも９４％以上という非常に高い吸着率を示すことが分かった。従って、本発明の六価クロム吸着剤は溶存する他の種類のイオンの影響を受けずに、選択的に六価クロムイオンを吸着することができる。
【００５７】
６）環境水からの吸着試験：
純水に代えて日本大学生産工学部実籾校舎より採取した水道水、溜池水および千葉港の海水を用いて、同様の方法によって環境水中に添加した六価クロムの吸着試験を行った。各環境水を溶媒として、六価クロムを添加して調製した０．１、１．０および２０ｍｇ／ｌの濃度の六価クロム水溶液（ｐＨ３．０）を調製した。この水溶液各１０ｍｌに、上記１）で得た本発明の六価クロム吸着除去剤である塩酸処理発泡ポリウレタン様物質をそれぞれ０．１ｇずつ加えて、３０分間振とう撹拌して六価クロムを吸着させた。振とう撹拌終了後の各環境水中における六価クロムの吸着率を測定した。その結果を表２に示す。
【００５８】
【表２】
2013176720.tif 000005
【００５９】
表２の結果より、水道水および溜池水については六価クロムの濃度の広い範囲で良好な吸着率が得られた。一方、海水の場合には有機物をはじめとした夾雑物の影響により効率よく六価クロムを吸着することはできなかった。また，水道水および溜池水においては、六価クロム濃度が１．０ｍｇ／ｌ程度であれば本発明の吸着除去剤を添加することによって水中に存在する六価クロム濃度を環境基準値以下にすることが可能であった。河川や産業廃水に含まれる六価クロム濃度は環境基準値以下にすることが必要であり、このためにも本発明の吸着除去剤は六価クロムのために実用可能であると考えられる。
【００６０】
７）六価クロムの溶離試験：
吸着した六価クロムの濃縮と本発明の六価クロム吸着除去剤の再利用を目的として、本発明の吸着除去剤に吸着した六価クロムを脱離させるための溶離液についての検討を行った。
【００６１】
上記１）に準じて調製した六価クロムを添加した水溶液から、六価クロムを吸着した本発明の吸着除去剤を吸引ろ過により取り出し、５０℃の乾燥機で完全に乾燥させた。次いで、表３に示す種々の溶離液５０ｍｌを含むビーカーのそれぞれに六価クロムを吸着した本発明の吸着除去剤０．１０ｇを添加し、２４時間かけて撹拌しながら六価クロムを溶離させた。溶離処理した後、フィルターを用いてろ過し、得られた液相中に残存する六価クロムの濃度を測定し、次の式（１）から六価クロムの回収率を算出した。
【００６２】
回収率（％）＝（Ｃ１／Ｃ０）×１００          (1)
ここでＣ０は吸着試験前の六価クロムの初濃度、Ｃ１は溶離液に溶離された六価クロムの濃度（ｍｇ／ｌ）である。得られた回収率の結果を表３に示す。六価クロムの溶離にはイオン交換樹脂の溶離液として使用される１Ｍの塩化アンモニウム溶液が最も効果的であった。
【００６３】
【表３】
2013176720.tif 000006
【産業上の利用可能性】
【００６４】
六価クロムは人体に有害な物質であり、環境基準等によって環境中から除去することが求められているが、この六価クロムは産業廃水などに含まれていることがある。本発明の六価クロムの吸着除去剤は、このような水中に存在する六価クロムイオンを効率よくかつ容易に吸着して、廃水などから除去することができる。従って、都市の排水処理場や種々の産業廃水の処理設備などで六価クロムの除去に有用である。
【図１】
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【図２】
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