有機(ヘプタン)に溶解しているイオンの分析（原子吸光orICP)

質問

水相から有機相(ヘプタン＋酸)へイオンを抽出させて抽出量を測定しているのですが、物質収支(最初に水相にいれた量＝水相に残った量＋有機相に移った量）が取れないのです。分析装置はICPと原子吸光です。有機相は界面活性剤で溶解させてから測定していますがこれが良くないのでしょうか？また有機相を分析するには他にどうしたらいいのかICP、原子吸光に詳しい方お願いします。

回答No.5

lone_lynx · ベストアンサー

遅ればせながら＃２です

分配比を知りたいということは、水層と有機層は等量ということになりますか？

フレーム法の原子吸光であれば、有機層はそのままバーナにアトマイズして測れますが、抽出はヘプタンじゃなきゃダメですか？一般的にはメチルイソブチルケトン（MIBK）とか使うんですが．．．炭化水素は煤が出ませんか？

あと水層と有機層では同じ金属濃度でも、吸光度が違うので、それぞれにスタンダードを立てないと、濃度比較はできないと思いますが、いかがでしょう。

回収率が悪い原因として、イオン化とは別に、他元素の共存による干渉というのもあるんですが、質問者さんの場合は、実験の目的から考えて、他の金属は含まれてなさそうだし、
あ、あと水溶液の場合は、金属によっては塩が解離しにくくて、原子化率が下がるものがあります。タングステンとか代表的です。

う～ん、もすこし具体的な元素とか教えてもらえると、書けることが増えるんですが

お礼

いろいろな元素でやっています。
あと、スタンダードってなんですか？
分配比については誤差を大目に見る形でやってみます。
問題なのは有機相を採って1000倍に希釈してから分析するのに、何で希釈したらよいかがわからないのです。洗剤で水溶化させている方法はだめなのですか？

補足

間違ってお礼のほうに補足をかいてしまいました。すみません、ありがとうございます。
分配比～は結構わかってきました。たぶんPHの問題だったと思います。お騒がせしました。
質問の仕方がなってなくて混乱させてしまってすみません。
ICP、原子吸光で有機相を測るにはどうしたらよいかのみ別に質問したいとおもいます。
ありがとうございました。

回答No.4

kgu-2

#1です。追記します。

　toshi-2004さんの目的が不明なのです。

1) キレート剤を開発されようとするのか。
　体内の金属を除去する目的で、キレート剤が開発されます。その場合に、キレートを形成したものが有機溶媒に溶ける、というのなら、ヘプタン抽出は不可欠かもしれません。
　希釈するのなら、ヘプタンを使って下さい。この場合、水で検量線を引くと、感度が高くなって、見かけ上、回収率(物質収支よりも、こちらが専門用語)は上がります。

有機溶媒については、可燃性のものは使用できますが、引火するものは、恐ろしくて使ったことがありません。「不燃性の四塩化炭素などは、フレームが消える」と耳にしたことがありますが、確認していません。

2) 濃度が低いので、キレート後、溶媒抽出によって濃縮したい。
　今では、フレームレス、さらには、ICP-MSなどを使って、面倒な溶媒抽出は避けるのが一般的です。この場合は、灰化すればOKです。しかし、灰化するために使った硝酸などに不純物として含まれている金属濃度さえ、考慮しなければなりません(精密分析用の試薬さえ、このレベルの低濃度の測定には問題になる)。また、10ppb以下のZn濃度をフレームレスの原子吸光で測定しようとしましたが、検量線が引けませんでした。
　ただし2)は、書き込みの、「ヘプタンで希釈」と矛盾するので、判断に苦慮しています。

お礼

分配比～は結構わかってきました。たぶんPHの問題だったと思います。お騒がせしました。
質問の仕方がなってなくて混乱させてしまってすみません。
ICP、原子吸光で有機相を測るにはどうしたらよいかのみ別に質問したいとおもいます。
ありがとうございました。

補足

各金属の溶媒抽出の分配比を知りたいのです。抽出時の濃度が0.1molなので、分析濃度範囲まで(ppm)希釈させたいのですが・・・。

回答No.3

kgu-2

#1です。事情が少し分かってきたつもりですが・・・。

　ヘプタン抽出したものは、そのままフレームに導入して測定します。教科書的に書いていると想います。
　また、有機溶媒は、水に比べて、感度が10～20%上がる、いうのを読んだ記憶があります。燃えるので、フレームの温度が上がって、原子化されるイオンの数が増えるのでしょう。
　　界面活性剤を入れると、その種類、濃度、pHなど、要素が多すぎて、どちらに移行するかが複雑になるだけでしょう。

　このような溶媒抽出は、濃縮して、低濃度のものを測定するために行っているはずです。今では、機器が発達していますので・・・。と独り言を書いておきます。

お礼

ありがとうございます。そのまま測れるんですか?その場合希釈するときもヘプタンで希釈ですよね。灰化させる案とあわせて考えてみたいと思います。

回答No.2

lone_lynx

酸というのは、ジエチルジチオカルバミン酸とかじゃないですか？酸というかキレート剤です。
金属を有機層に溶ける形にするために加えます。

しかし、有機層に界面活性剤を入れる理由が分かりませんが．．．
そのまま測定できます。

ICPはよく知りません。原子吸光の話をします。
フレーム法ですか？電気加熱法？
回収率が下がる理由は、いくつかありますが、ありがちなのは、イオン化です。原子の吸光とイオンの吸光は波長が違いますから、フレーム温度や原子化温度でイオン化が多くなることがあります。
有機層と水層では、燃料圧の条件とか変わりますから気をつけてください。

補足

すみません、説明が足りませんでした。
キレート剤がイオンをどれだけ抽出するのかを知りたいので、分配比を出したかったのです。
ICP、原子吸光に対して今回はじめて使ってます。文献等を読んだのですがよくわからないので、基本的なことですみません。原子吸光はフレーム法だと思います（元素ランプを使って、アセチレンガスで燃やすやつです）。
有機相を測定できる濃度まで希釈する場合、水に可溶化させて水溶液にしないと測定できませんよね？それで洗剤を入れたのですが・・・・。
それとも有機相のまま測ることができるのですか？

回答No.1

kgu-2

何故こんな面倒な操作が必要なのか不明ですが。灰化してから測定するのでは駄目なのでしょうか。

>有機相(ヘプタン＋酸)へイオンを抽出させて
　これでは、有機相に、金属イオンは移らないかと想います。酸を加えれば、金属はなおさら水相に残ります。

　有機溶媒で抽出するときは、DDTCなどのキレート剤を加えて有機溶媒に溶けやすい化合物にしてから行います。そり場合でも、抽出は1回では100%にはなりませんので、繰り返します。