2) 日本分析化学会編. 現場で役立つ金属分析の基礎:鉄・非鉄・セラミックスの元素分析. オーム社. 2009, 281p. 3) 日本セラミックス協会. 第11 回セラミックス化学分析技術セミナー講演予稿集. 2017, p. 1~14 4) 上蓑義則. 分解法と薬品の取り扱い. ぶんせき. 2008, (2), p. 54-60. 5) 長島弘三. るつぼの取扱いについて. 分析化学. 1955, 4, p. 395-400. 6) JIS R 1675:2007. ファインセラミックス用窒化アルミニウム微粉末の化学分析方法.
1.はじめに 金属、鉱石、セラミックス、土壌など固体試料中の成分を分析する手法として、重量分析法、容量分析法、吸光光度法、原子吸光分析法、ICP 発光分光分析法、ICP 質量分析法等がある。しかし固体試料は、溶液を対象とするこれらの方法によりそのまま分析できないため、溶液にする必要がある。この操作を試料分解という。 図1のとおり固体試料の分解法は大きく融解法と溶解法に分類できる。融解法は試料を試薬(融剤)と混合して高温に加熱し、液化した試薬に試料が溶解し、さらに水又は酸に可溶な状態に変換する操作である。溶解法は液体である溶媒に試料を溶かし込む操作であり、常圧酸分解と加圧酸分解がある。試料の主成分、定量元素により分解法を選択するが、主成分が未知の試料はまず常圧酸分解を試す。本稿は、その常圧酸分解による分解が難しい場合に用いる融解法と加圧酸分解そしてマイクロ波酸分解を紹介する。 図1 試料分解法の体系図 2.融解法 2. 1 融解の方法 融解法は、常圧酸分解により溶解しない試料(鉄鉱石、フェロアロイ、セラミックス等)の溶液化、そして常圧酸分解後の残渣(不溶解分)の完全溶解の二つを目的とする。 使用する融剤により、酸性融解とアルカリ性融解、融剤に酸化剤を混ぜる酸化性融解に大別される。適切な融解操作をするため、融剤およびそれに適したるつぼの選定が重要となる。次節以降に融剤及びるつぼの種類と性質、使用上の注意点をあげる。 融剤は、できるだけ融点の低い試薬を選ぶのが望ましい。操作が容易であることに加え、融解容器の浸食が少ないため、コンタミネーション(汚染)を低減できる。融解操作は、後述の加圧酸分解が分解できない固体試料も溶液化できるが、常圧酸分解と異なり一度に分解可能な試料量が少ない。また融剤を試料重量の10 ~ 15 倍使用するため、分解後に得る溶液の塩濃度が高くなり、高塩対応の装置による分析が必要である。融剤がNa又はK を含むため、アルカリ成分を分析できない。 表1 にJIS 規格(日本産業規格)及びJCRS(日本セラミックス協会規格)より融解条件を転載し示す。 表1 融解条件の例 2.
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溶解法 次に紹介する加圧酸分解法とマイクロ波分解法は、主に常圧酸分解による分解が難しいセラミックス等に用いる。 3. 1 加圧酸分解 図2に加圧酸分解容器の構造例を、図3に加圧酸分解容器の外観を示す。表2にJIS規格(日本産業規格)及びJCRS(日本セラミックス協会規格)より加圧酸分解条件を転載し示す。 図2 加圧酸分解容器の構造図4) 図3 加圧酸分解容器の外観 表2 加圧酸分解の条件 試料を樹脂製容器(PTFE容器)に取り、分解用酸を加え、撹拌後(試料を白金るつぼにとり、分解用酸を加え樹脂製容器に入れる場合もある)内ぶた(PTFE容器ふた)を付け耐圧容器に入れ耐圧容器ふたなどを取り付ける。耐圧容器を乾燥器にいれ、所定の温度及び時間で加熱し試料を分解する。通常一晩(16 時間)以上加熱する場合が多い。試料により加圧酸分解でも不溶解残渣が残る場合がある。この場合前述の融解法を用いる。分解できる試料量は常圧酸分解に比べて少なく0. ライトブラッシュ｜化粧品・スキンケア・基礎化粧品の通販｜オルビス公式オンラインショップ. 1 ~ 1 gである。 特徴として上蓑義則氏 4 ) の報告から引用して次に記す。 ① 融解法と比較して一般に分解に長時間を要するが操作が簡単で、アルカリ成分も分析が可能である。 ② 密閉容器内で加熱するため、最高250℃程度の高温、高圧の分解が可能になり、分解反応が促進される。 ③ 揮発性成分の揮散による損失や、外部からの汚染物質の混入も防止できる。 ④ 酸の組合せにより多くの難溶解性化合物も分解でき、塩濃度が低い試料溶液を得られることから高感度分析に利用される。 加圧酸分解での注意点を次に示す。 ① PTFE 製容器は、電気絶縁性が極めて高く静電気を帯びやすいので、粉末試料を量り取る際に飛散することがあるので注意する。 ② PTFE 製分解容器は使用する酸及び分解条件にて洗浄を行う。 ③ 過去に分解した試料が不明の分解容器はなるべく使用しない。(専用化を勧める。) ④ Si を多量含む試料をフッ化水素酸で使用した場合、ガス化し SiF 4 がPTFE 製容器に浸透していることがあるため取扱いに注意する。 ⑤ PTFE 製容器のふたの変形の恐れがあるため、センターねじを締めすぎない。 3. 2 マイクロ波酸分解 3. 2. 1 手法 加圧酸分解のうち、マイクロ波を用いる手法をマイクロ波酸分解と呼ぶ。JIS R 1675 ファインセラミックス用窒化アルミニウム微粉末の化学分析法 6) に「試料の完全分解及び損失、並びに汚染のないことが確認された場合、マイクロ波加熱分解装置を用いてもよい」とされている。 マイクロ波酸分解は、最近WEEE/RoHS 指令による電気・電子機器製品中の有害金属元素分析や環境省告示PM2.
5 成分測定マニュアルに採用されている。試料を分解容器に入れ、目的にあった分解用酸を加え、内ぶたをして装置にセットし、分解プログラムを設定して分解する。 3. 2 原理と注意点 マイクロ波は波長1 m~ 100㎛、周波数300MHz ~ 3THzの電波を言う。このうち2. 45GHzを加熱に利用する。 マイクロ波は、金属に反射されるがその他の固体(セラミックスなど)をほとんど透過する特性がある。従ってそのような材質の容器内に入れた水ほか試薬をマイクロ波により直接加熱できる。この原理を利用して、マイクロ波を効果的に吸収する分解試薬の水溶液にマイクロ波を照射し、迅速に加熱する。また容器が密閉に保たれるため、加熱と共に容器内に蒸気が発生し容器内の圧力が上がる。それにより試料に試薬の染み込みを促進し、分解時に試薬と試料の接触面積を広くできる。また圧力が高いため沸点が上がり、開放系の分解と比較してより高温の分解が可能である。 注意点を以下に記す。 ① 容器は一般に耐薬品性に優れたフッ素樹脂(PTFE, PFA) を使用することが多いが、耐熱性の問題から連続使用温度を260℃以下に抑える。 ② 試薬の蒸発だけでなく、分解反応によって発生するガスにより急激に圧力が上昇し容器が破損する場合がある。分解初期における圧力上昇に注意し、プログラムを作成する。 ③ 試薬と接触する表面積を広くするため、塊状の試料は粉末状或いは粒状にしておかねばならない。 ④ 粉砕による乳鉢からの汚染に注意する。例えば、ほう素を定量する試料を炭化ほう素乳鉢で粉砕しない。 ⑤ 試料量は目安として固体試料の場合0. 1 ~ 0. 5 g程度である。分解時の挙動が不明な試料の場合0. 2g程度或いはそれ以下の量から予備試験を行う。 4. おわりに 無機試料は、元素組成や化合形態のため場合により分解されず溶液化が難しい。溶解条件のわずかな差から溶解不十分を招いたり、溶解後も再び析出、沈殿を生じる場合がある。可能な限り試料の情報を収集し主成分を確認したうえで、分解法を選ぶのが大切である。 当社は、多くの経験から試料に合わせた分解法を適切に選択し目的元素の定量を可能にして、お客様のものづくりをお手伝いしています。 参考文献 1) 日本分析化学会編. 現場で役立つ化学分析の基礎. 第2版, オーム社. 2015, 223p.
住所 東京都 調布市 国領町6 最寄駅 京王線/国領駅 歩9分 京王線/布田駅 歩11分 京王線/調布駅 歩16分 種別 アパート 築年月 1989年1月 構造 木造 敷地面積 ‐ 階建 2階建 建築面積 総戸数 駐車場 無 ※このページは過去の掲載情報を元に作成しています。 このエリアの物件を売りたい方はこちら ※データ更新のタイミングにより、ごく稀に募集終了物件が掲載される場合があります。 現在、募集中の物件はありません 東京都調布市で募集中の物件 お近くの物件リスト 賃貸 中古マンション 調布ツインズ 価格:4880万円 /東京都/2LDK/63. 88平米(19. 32坪)(壁芯) 新築マンション ジオ調布 価格:5300万円台~8600万円台 /東京都/2LDK~4LDK/56. 68平米~79. 29平米 物件の新着記事 スーモカウンターで無料相談
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