ぶんせき

2022年 第 4 号（通巻第568号）

令和 4 年 4 月 5 日発行（毎月 1 回 5 日発行）

I SSN 0386‒2178

4Bunseki 2022

The Japan Society for Analytical Chemistry

2022年3号から電子版に移行します（団体会員除く）
詳細は 2021 年第 7 号挟み込み頁および
ぶんせきホームページをご確認ください

日本分析化学会

https://www.jsac.jp

高性能 LC/GPC

FT-IR

インターフェース

PyroGC/MS

LC-CollectIR

LC-CollectIRは、高い効率でHPLCやGPCで分離された成分から移動相溶媒を蒸発させ溶質成分のみをFTIR用の「Geディスク」またはPyroGC/MS用の「熱分解試料カップ」へ捕集するシステムです。
クロマトグラフィーにより分離された混合物の各成分についてオフラインでの測定が可能になります。FT-IR分光測定により簡単で迅速な分子量分布における共重合体の組成変化解析や、PGC/MSによる構造解析の研究に最適です。
従来の分取法と比べ、大幅な時間短縮とコストの削減が可能になります。

応用例●混合物の分離と各成分の簡単で迅速な構造解析●樹脂の末端や内部構造の推定●微細構造解析および樹脂の混合系の判別●簡易分取装置としての利用●分子量分布における、共重合体の組成変化●分子量が近似した物質の分子構造の区別

GPC-IR測定
BPA型エポキシ樹脂のFTIRによる組成分析
本システムでは、GPCフラクション毎の赤外スペクトルを測定可能です。
得られたスペクトルから官能基の比等をクロマトグラムにオーバーラップさせた解析も可能です。

各ピークのFT-IRスペクトル

ピーク③ピーク①
ピーク④ピーク②ピーク⑤

芳香環
エポキシ基

GPC-PyroGC/MS測定
ポリマーブレンドと添加剤の測定
GPCからのフラクションを熱分解装置用試料カップにトラップする事で、GPCの溶出時間ゾーン毎にPyroGC/MS測定が可能となります。得られたスペクトルの解析により、使用されているポリマーの種類や割合が解ります。
また、数％程しか使用されていない添加剤の特定も可能です。

RIのクロマトグラムとフラクションゾーン

URL: http://www.stjapan.co.jp

各分取フラクションの熱分解GC/MS結果

本社／〒103-0014 東京都中央区日本橋蛎殻町1-14-10
TEL: 03-3666-2561 FAX: 03-3666-2658

大阪支店／〒573-0094 大阪府枚方市南中振1-16-27
TEL: 072-835-1881 FAX: 072-835-1880



A1

IQ MILL-2070
MILL 2070
MILL-

338IQ MILL-2070

500 mL

20rpm
sec
sec

50

3000

160 1 sec

10600 10 sec

110 1,500 mg

2000 rpm x 60 sec x 1
25 ºC

0 ºC

-196 ºC

400 µm200 µm200 µm2270
50/60 HzAC 100/120 V

350

300 mm200/240 V

400 VA

12 kg

25 ºC

www.frontier-lab.com/jp info@frontier-lab.com

A12A2 リサーチグレードでありながら、ダウンサイジングを追求

FT/IR-4Xは、高い拡張性と S/N 比・分解能を保持したまま、従来比40 ％のサイズ ダウンを実現したリサーチグレードの赤外分光光度計です。大型機同等の 20 cm 幅の試料室は、サードパーティ製を含む各種大型付属品を使用 することが可能で、赤外顕微鏡接続、検出器拡張、近中赤外・中遠赤外への波数拡張にも対応可能です。モノコック構造の干渉計は高い密閉性と堅牢性を誇り、NISTトレーサブルフィル ムによる自動バリデーション機構内蔵により、永きに渡る信頼性を担保いたします。
Fourier Transform Infrared Spectrometer

フーリエ変換赤外分光光度計

New

ラマン測定を、手の中に。
PR-1s/PR-1w は、手のひらに収まる超小型ラマン分光光度計です。測定波数範囲とレーザー出力の異なる２つのモデルをラインアップしています。測定対象の自由度が高く、専用試料室やバイアルホルダーも用意しており、シンプルで手軽なラマン測定を実現します。

Palmtop Raman Spectrometer

パームトップラマン分光光度計

日本分光の最新情報はこちらから日本分光HP

https://www.jasco.co.jp

A3

A4

ぶんせき 1
4 月号 掲載会社 索引【ア行】

新コスモス電機㈱
A12
【ナ行】

㈱日立ハイテク
製品紹介ガイド･･････････････ A6 〜
A87㈱アメナテック
㈱アメナテック･･････････････････ A5

西進商事㈱
日本分光㈱･･････････････････････
カレンダー裏A3

フロンティア・ラボ㈱ A9㈱エス・ティ・ジャパン
㈱エス・ティ・ジャパン･･･････ 表紙 4㈱ゼネラルサイエンスコーポレーショ
【ハ行】

【カ行】
【サ行】

【ヤ行】

ン
㈱日立ハイテク･･･････････････ 表紙A32安井器械㈱ A4（一社）㈱島津製作所･････････････････
化学情報協会
表紙
A23

フロンティア・ラボ㈱････････････
【ナ行】
A2

【サ行】
【タ行】

日本分光㈱

【マ行】
A1

ジーエルサイエンス㈱
東亜ディーケーケー㈱････････････
表紙
A1
3

室町ケミカル㈱･･････････････････【ハ行】
A4㈱島津製作所 表紙 2

ビー・エー・エス㈱ A11



製品紹介ガイド A6 ～ 7A5

衛生と安全時に炭素材料を添加する技術などもある1）．上水道の処

安全な水の供給と浄水処理

理プロセスにおいて，普通沈殿と緩速ろ過の組合せで処

1 はじめに理された浄水は水質が良いが，広大な処理施設が必要で2015 年の国連サミットにおいて，世界が目指す 17

処理できる水量にも限りがあるため都市部で適用するこの国際目標「持続可能な開発のための 2030 アジェンとは難しい．一方，薬品沈殿と急速ろ過の組合せで処理ダ」が採択された．その中で，6 番目の目標として「安された浄水の水質は前者に比べて劣るが，処理速度は速全な水とトイレを世界中に」というゴール目標があり，いのが特徴である．安全な水道水を供給するため，塩素国際的にも水環境の安全性が明確にされている．また，消毒が最後に行われており，蛇口からいつでも安全な水世界に着目すると，日常的に安全な水が供給されておらが供給されている．

ずコレラやロタウイルスによる乳児下痢症などの感染症

わが国の下水道の処理プロセスは，図 2 に示す様にによって命が奪われているケースがある．さらに，洪水標準活性汚泥法が最も汎用されている．通常，一次処理やハリケーンなどの自然災害後に水系感染症が蔓延する→二次処理という段階で処理されており，二次処理ではことがある．特に，1854 年ロンドンでコレラが大流行

生物学的処理として一般的に 活性汚泥し，600 名以上の死者を出すこととなり，その原因はいる．活性汚泥には酸素を好む微生物の集合体や酸素を井戸の水であることが明らかにされている．

嫌う微生物の集合体からなるものがある．つまり，好気が用いられて地球上における環境水には，海水，湖沼水，河川水，性微生物と嫌気性微生物の両者を適切に用いることによ

地下水などがあるが，わが国では経済成長を優先したたり，有害物質を効果的に除去できる．活性汚泥は，返送

まれ

めに世界的にも稀な公害を経験している．例えば，熊本汚泥（図中の白矢印）として曝気槽で再利用されたり，

県水俣市においてアセトアルデヒドの製造に用いられて余剰汚泥として埋立処分されたりしている．しかし，栄いた触媒の水銀が，水環境中でメチル水銀へと生物学的養塩類であるリンは，一次処理や二次処理で除去されに変換され発生した

くい．

水俣病が新潟県でも発生しがある．また，同様の事件

新潟水俣病とも呼ばれている．

一般的に，閉鎖性水域において富栄養化の原因となる

これらは国際的な水銀の使用を禁止した水俣条約が締結

リンは，吸着法やイオン交換法などによる高度処理によされたことからも，重大な事件であったことが理解できり除去されている．吸着法で用いられている吸着剤にはる．さらに，富山県の神通川河口で起こった

イタイイ

大きく有機性吸着剤と無機性吸着剤の二種類があり，有はカドミウムが原因である．これらの事件は，害物質を効果的に除去できる．これらの水浄化剤によるすべて水環境が関与しており，ヒトの健康には安全な上除去機構は，吸着剤表面との親和性や細孔による分子ふ水道の供給と下水道の処理は不可欠である．

るいが関係しており，カラムの充填剤と同じ機能によ

タイ病

る．

2 わが国の浄水プロセス
わが国の上水道の処理プロセスは，図 1 に示す様に沈殿→ろ過→消毒という段階で処理されている．水道水は，必ず最後に塩素消毒が行われて各家庭にも供給されている．もし，水系感染症の蔓延が想定される場合には，残留塩素濃度を高くするなどの措置も取られる．また，水質の良い水を供給するために高度浄水処理される

図2

下水道の処理プロセス

ことがあり，オゾンや紫外線を用いた酸化処理や吸着剤を用いた物理化学的処理も併用されており，オゾン処理

3 有機性水浄化剤による処理
近年，有機性の吸着剤としては，カーボンナノチュー
ブやグラフェンなどの新材料が用いられており，種々の報告がなされている2）．一方で，脱臭や脱色をはじめ多くの有機物質，重金属，色素などの除去には，吸着性能が高い活性炭が用いられてきた．活性炭の原材料とし

図1
ぶんせき 2022 4

上水道の処理プロセスて，石炭や木質などが用いられ，賦活には水蒸気賦活や151

リン酸賦活などが良く知られている．製造原料として食から構成されるもの以外に，三種類の金属から構成され品業，農業や水産業から排出される廃棄物を用いることる複合水酸化物が開発され，種々の機能を保持した吸着により，植物性バイオマスの有効利用にもつながる．

剤として今後期待できるところである．無機系の吸着剤

活 性 炭 の 物 理 化 学 的 性 質 と し て は， 表 面 の 官能基はコストがかかるため，環境水の処理剤として適用する（フェノール性水酸基，カルボキシ基，アミノ基など）には，経済的かつ処理したい場所で得ることができなけに基づく極性と細孔構造が吸着挙動に寄与することになれば使用が困難であり，いくつかの解決しなければならる．これらの物理化学的性質は，原料や賦活方法に依存ない課題もある．

し詳細に研究されているが，表面官能基量の測定法としては Boehm ら3）4）による酸塩基滴定法が主流である．また，細孔径分布の算出には窒素吸着等温線による BJH法5）や DH 法6）が，さらに，比表面積の算出には窒素吸着等温線による BET 法7）が用いられている．

5 おわりに
世界人口は増加しており，ヒトの健康保持といった視点から安全な水の安定供給は非常に重要である．わが国では戦後水道水が整備され安全な水が使用できている

水環境において吸着法を適用する場合，カラムへ吸着が，少子高齢化により水道水の処理設備や供給設備の改剤を充填し水を流通する方法や反応槽において吸着剤を修保全に費用を要するため，自治体による水道事業の維分散した後に固液分離する方法がある．例えば，固液分持が困難になるかもしれない．しかし，安全な水を供給

離にはアミノ酸の高分子架橋化合物であるポリグルタミするための新しい水処理技術を開発していくことは重要

8）ン酸が有益である ．

4 無機性水浄化剤による処理
無機性の吸着剤としては，アルミニウム，鉄，カルシウムやマグネシウムなどの水酸化物や酸化物が広く知られている．これらの吸着剤は重金属や染料などの吸着能を有する．著者はこれまでに酸化水酸化アルミニウム（ベーマイト）は，アモルファスの状態で高いリン酸の吸着能を示し9），アルミニウム系水酸化物は焼成により脱水反応が進行するため，特徴のある物理化学的性質を有する吸着剤へと変換できることを明らかにした10）．
これらの単一の金属から構成される水酸化物や酸化物は，吸着剤をはじめ消化器系の医薬品としても幅広く利用されている．
二種類以上の金属から構成される水酸化物や酸化物は，電池などにも利用されており，それぞれ特徴のある素材となりうる．著者は鉄とマグネシウムから成る複合水酸化物（ハイドロタルサイト）がこれまでに知られていたアルミニウムとマグネシウムから構成されるハイドロタルサイトに比べて，特徴のある吸着性能を示すことな課題であるといえる．
文献1） N. Kawasaki, F. Ogata, I. Yamaguchi, A. Fujii : J. Oleo Sci., 57,391（2008）．
2） M. Selvaraj, A. Hai, F. Banat, M.A. Haija : J. Water Proc. Eng.,33, 100996（2020）．
3） H. P. Boehm : Adv. In. Catalysis, 16, 179（1966）．
4） H. P. Boehm : Angew. Chem., 78, 617（1966）．
5） E. P. Barrett, L. G. Joyner, P. P. Halenda : J. Am. Chem. Soc.,
73, 373（1951）．
6） D. Dollimore, G. R. Heal : J. Appl. Chem., 14, 109（1964）．
7） S. Brunauer, P.H. Emmett, E. Teller : J. Am. Chem. Soc., 60,309（1938）．
8） F. Ogata, A. Ueda, N. Kawasaki : J. Water Envir. Technol., 12,447（2014）．
9） S. Tanada, M. Kabayama, N. Kawasaki, T. Sakiyama, T. Nakamura,
M. Araki : J. Colloid Interface Sci., 257, 135（2003）．
10）N. Kawasaki, F. Ogata, H. Tominaga : J. Hazard. Mater., 181,574（2010）．
11）F. Ogata, Y. Uematsu, M. Fukuda, C. Saenjum, K. Mineaki,T. Nakamura, N. Kawasaki : J. Environ. Chem. Eng., 8 ,104385（2020）．

〔近畿大学薬学部川﨑直人〕を明らかにしている11）．複合水酸化物は二種類の金属152

ぶんせき 2022 4