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化学の素人の者なのですが,今度シリカを測ることになりました.実験方法はわかったのですが,メカニズムなどが全然わからなくて困ってます.なぜ青く発色するのか?これでシリカのみを測れるメカニズムなどよくわかりませんのでわかる範囲だけでもご教授よろしくお願いします.
試薬:
・2gのモリブデン酸溶液(モリブデン酸アンモニウム
((NH4)6Mo7O24・4H2O)+6mlの濃塩酸(HCl)+蒸留水で250mlに定溶)
・還元溶液:25mLの亜硫酸メトール溶液(下記)と15mLのシュウ酸飽和溶液(下記)を混合する。さらに50%硫酸溶液(下記)15mLを攪拌しながらゆっくり加える。純水で総量75mLにする。
・亜硫酸メトール溶液:無水亜硫酸ナトリウム(Na2SO3)3gをメスフラスコ(250mL)内で溶かし、5gのメトール(p-メチルアミノフェノール硫酸塩、(HOC6H4NHCH3)2・H2SO4)を加えてから純水で250mLに定容する。メトールの完全溶解後、溶液をワットマンNo.1ろ紙でろ過したもの.
・シュウ酸飽和溶液:25gのシュウ酸二水塩((COOH)2・2H2O)を250mLの純水と攪拌し上澄みを回収したもの.

・標準溶液:0.5642gのNa2SiF6(真空デシケーター内で一昼夜放置したもの)を純水に溶解し、1dm3に定容する。(スタンダード用)


(1)希釈した標準溶液(スタンダード)を用意した試験管へ溶液注入器にて0.5mL注入(濃度段階0μMには純水1mLを加える)。測定サンプルも1地点につき2個ずつ0.5mL注入。高濃度予想測定サンプルには0.25mL注入し、0.25mL純水を加える。

(2)すべてに純水0.5mLを加える。

(3)すべてにモリブデン酸溶液1mLを加える。

(4)15分放置

(5)すべてに還元溶液1.5mLを加える。ふたをして、振動器にかける。

(6)2~6時間放置。

(7)水質分析計にてゼロ設定をしたのち、波長812nmにて吸光度測定。

(8)検稜線を描き、分析の精度が確認できたら、サンプルの値を検稜線式に代入し濃度を計算する。

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A 回答 (1件)

はじめに、筑波大学のURL:


http://www.biol.tsukuba.ac.jp/tjb/Vol4No1/TJB200 …
にあるように、原子吸光法などの機器分析にかかりにくいため「モリブデン黄法」それを還元した「モリブデン青法」の「比色」定量が用いられています。
方法はご質問の通りで、兵庫大学のURL:
http://www.shse.u-hyogo.ac.jp/kumagai/eac/4_14.htm
にもあるとおり、黄色がケイモリブデン酸、で還元すると「モリブデン青」と呼ばれる812nm付近に吸収のある物質に変わります。
ケイモリブデン酸の構造はややこしく、一般に「ヘテロポリ酸」と呼ばれるグループに属しています。
添付URLは日本新金属株式会社様のHPから頂きました。
添付ページの右下の図がヘテロポリ酸の一般構造なのですが、ケイ素やリンはこの立体のド真ん中に「はまっちゃう」形になっています。
一時この類の化学は非常に流行りましたが、今は昔の静けさを取り戻しています。(爆笑)
還元されて青くなるのですが、電子が全体に分布しているため、(対称性が非常に高いためにそうなる)どこにあると言えず、全体が還元される、と言うべきなのです。

参考URL:http://www.jnm.co.jp/pw12.htm
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この回答へのお礼

返答ありがとうございます.助かりました!少し理解が深まりました.また質問するときがありましたらよろしくお願いします.

お礼日時:2005/04/13 17:17

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モリブデンブルー比色法を利用して食品中の無機質のリンの量を知る場合に、ハイドロキノンによる『還元作用』は何がどうなるのかが知りたいです。
家に資料などがないのでとても困っています。

Aベストアンサー

調べてみました、が、余り簡潔に説明する資料が無くて。(汗
モリブデン酸とリン酸(リンの処理で最終的にこれになる)を混合すると「ヘテロポリ酸」の一種であるリンモリブデン酸が生成します。リン原子とモリブデン原子が酸素を介してつながったかなり大きなほぼ球形の分子になります。
これを還元すると「リンモリブデン」となりこの物質(正しくは化学種)の色を690nmで定量します。
ハイドロキノンは還元剤で酸化されると最終的には(パラ)キノンとなります。
一応下記のURLの最終段落をお読み下さい。(分析化学会掲示板)
また、ヒドロキノンでなくスズを用いた還元もわれております。(島根大学)
http://www.forest.shimane-u.ac.jp/nagayama/chem/gentext/phosph.html

参考URL:http://wwwsoc.nii.ac.jp/cgi-bin/jsac/treebbs.cgi?vew=981

Qリン酸の化学的測定法(モリブデンが上手く発色しない...)

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・その他の良い方法
...を御存じの方、方法を御教示下さい。

Aベストアンサー

> ・モリブデンでリン酸を(分光的に)定量する方法

 下のペ-ジ(姫路工業大学 環境人間学部 環境分析研究室)の「環境分析実験」の「4.9 りん酸イオン」をご覧下さい。

 その他,「リン酸 定量分析」でネット検索すると幾つかヒットしますが・・・・。

参考URL:http://150.12.193.211/eac/eac00.htm

Qリンモリブデン酸溶液

TLCの呈色でリンモリブデン酸溶液を使いました。
酸化還元により呈色する、ということまではわかりましたが具体的な呈色機構(反応機構)、どういったものと反応するのか(そのときの色は何か←青緑色と赤色に呈色したものがあったので)ということが調べてみてもわかりませんでした。
上記のことがわかる方は教えていただけないでしょうか。もしくはそういったことが書いてあるサイト・本などを教えていただけないでしょうか。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

まずリンモリブデン酸の構造をご覧下さい。日本新金属株式会社様のサイトから:
http://www.jnm.co.jp/pw12.htm
右下の正8面体が12個集まった構造がいわゆるヘテロポリ酸の基本骨格です。12個のモリブデンが正8面体の中央に酸素が頂点にあり、リン原子はこの立体のど真ん中に嵌り込んでいます。
非常に「対称性」が高く、分子軌道が「縮重」しているため、還元されると電子が分子全体に分布してしまうため、特別な酸化剤として用いられます。
さて、埼玉大学のTLCの検出法のページ:
http://md.fms.saitama-u.ac.jp/study/tlc.html
焦げちゃうみたい。
兵庫大学のリン酸分析のページ:
http://www.shse.u-hyogo.ac.jp/kumagai/eac/4_9.htm
リンモリブデン酸は還元されるとモリブデンブルーというきれいな発色をします。これが初めに述べた電子が入った状態の色です。
私、個人的にはTLCで発色させる事はないんです。ほとんどの場合、掻き取ってまた分析するのが目的で、小さなTLCは条件選びのためなもんですから。幸い私の扱う物質はほとんどUV吸収があるので蛍光検出しちゃいます。
生物関係だとそうはいかないので大変ですね。

まずリンモリブデン酸の構造をご覧下さい。日本新金属株式会社様のサイトから:
http://www.jnm.co.jp/pw12.htm
右下の正8面体が12個集まった構造がいわゆるヘテロポリ酸の基本骨格です。12個のモリブデンが正8面体の中央に酸素が頂点にあり、リン原子はこの立体のど真ん中に嵌り込んでいます。
非常に「対称性」が高く、分子軌道が「縮重」しているため、還元されると電子が分子全体に分布してしまうため、特別な酸化剤として用いられます。
さて、埼玉大学のTLCの検出法のページ:
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宜しくお願いします。

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物理的には、No.1さんも書かれているように吸光度も透過度も基本的に同じ単位系の物理量どうしの「比」なので「無単位」です。しかし、無名数では他の物理量、特に透過度と区別が付かないので、透過度は"透過率"として「%」を付けて表し、"吸光度"は「Abs(アブス)」を付けて呼ぶのが業界(分析機器工業会?)のならわしです。

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Qモリブデン青法について

 モリブデン青法にて河川水中の溶存ケイ酸を定量したいと思っています。

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私は分析の専門ではありませんが、
試薬保存の観点からは、
1-アミノ-2-ナフトール-4-スルホン酸に比べ、
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Qシリカの溶出のメカニズム

土に石灰を混ぜて供試体をつくり水の中で養生させ、その水を採水しその中のシリカを計ったときpHが酸性のときよりアルカリ環境のときの方がシリカが溶出しやすいらしいのですがその理由と溶出のメカニズムを教えてくださいお願いします。

Aベストアンサー

シリカの水への溶解は次の5つの反応式が関係します。
 (1) SiO2 + 2H2O → H4SiO4
 (2) SiO2 + 2H2O → H3SiO4- + H+
 (3) SiO2 + 2H2O → H2SiO42- + 2H+
 (4) SiO2 + 2H2O → HSiO43- + 3H+
 (5) SiO2 + 2H2O → SiO44- + 4H+

(1)式はPHに関係なく一定で、溶解度にすると常温で約100mg/L(as SiO2)です。(2)-(5)式は溶解はPHに依存しH+イオンが少ないアルカリ領域で反応は右側に進み、シリカの溶解量が増えることになります。詳しくは参考URLをご覧下さい。

http://chem.agri.kagoshima-u.ac.jp/~chem/Shokuryo/soil/clay_1/text.html
http://www.geol.sci.hiroshima-u.ac.jp/~geohist/kano/EducFolder/silica.html
http://wwwoa.ees.hokudai.ac.jp/edu/mag/lecture/collo2000/232.html

参考URL:http://chem.agri.kagoshima-u.ac.jp/~chem/Shokuryo/soil/clay_1/text.html

シリカの水への溶解は次の5つの反応式が関係します。
 (1) SiO2 + 2H2O → H4SiO4
 (2) SiO2 + 2H2O → H3SiO4- + H+
 (3) SiO2 + 2H2O → H2SiO42- + 2H+
 (4) SiO2 + 2H2O → HSiO43- + 3H+
 (5) SiO2 + 2H2O → SiO44- + 4H+

(1)式はPHに関係なく一定で、溶解度にすると常温で約100mg/L(as SiO2)です。(2)-(5)式は溶解はPHに依存しH+イオンが少ないアルカリ領域で反応は右側に進み、シリカの溶解量が増えることになります。詳しくは参考URLをご覧下さい。

http://chem.agri.kagoshima-u....続きを読む

Q検量線の計算方法について

こんにちは。
現在HPLCを扱っております。検量線を使っているのですが
計算方法がよく理解できておりません。
【化粧品100g中に有効成分Aは何g含まれているか】を求めるものです。
まず、
標準品 0g、0.1g、0.3g、0.5g を精密に量り、全て精製水で正確に
100mlとします。この各液から、さらに1mlを精密に量りとり、精製水を
加えて正確に100mlとします。

試料は 1mlを精密に量り、精製水を加えて正確に100mlとしました。

ピークのAREAですが【標準品】
0.1g→ 574221
0.3g→ 1671182
0.5g→ 2717212
【試料AREA】は1738876 です。
Excelで検量線の計算式を出したところ下記のような式になりました。
y=5E+06x + 46962  R2 =0.9998

この場合、100g中に何g含まれているかを求めるには
どうしたらいいのでしょうか?
私なりに計算して四捨五入で0.3gとなったのですが
あっているでしょうか?

長くなってしまいましたが、教えてください!

こんにちは。
現在HPLCを扱っております。検量線を使っているのですが
計算方法がよく理解できておりません。
【化粧品100g中に有効成分Aは何g含まれているか】を求めるものです。
まず、
標準品 0g、0.1g、0.3g、0.5g を精密に量り、全て精製水で正確に
100mlとします。この各液から、さらに1mlを精密に量りとり、精製水を
加えて正確に100mlとします。

試料は 1mlを精密に量り、精製水を加えて正確に100mlとしました。

ピークのAREAですが【標準品】
0.1g→ 574221
0.3g→ 1671182
0.5g→ 27...続きを読む

Aベストアンサー

ちょっと整理するために長くなりますが、順番に書きますね。

1.まず検量線に用いた標準溶液の濃度をきちんと計算しましょう。
○標品 0g、0.1g、0.3g、0.5g
 →mgに換算すると0mg, 100mg, 300mg 500mg
○全て精製水で正確に100mlとする
 →濃度は0mg/ml, 1mg/ml, 3mg/ml, 5mg/ml
○1mlを量りとり精製水を加え100mlとする(100倍希釈)
 →濃度は0mg/ml, 0.01mg/ml, 0.03mg/ml, 0.05mg/ml
 →μgに換算すると0μg/ml, 10μg/ml, 30μg/ml, 50μg/ml

2.計算した濃度(μg/ml)を横軸xに、HPLCで得られた面積の値を縦軸yにしてグラフを描きます(エクセルならば散布図ですね)。
この時、0μg/mlの試料を分析したときの値も使いましょう(ピークが出ないのならば、面積は0とする)。

3.近似式を追加して検量線の式を計算させると、
   y = 54291x + 19103  R2 = 0.9997
となります。

4.これで検量線ができたので、未知試料を分析したときのピーク面積1738876をyの部分に代入して計算します。

5.xの値として31.6769...(μg/ml)と出てきます。

6.この値はあくまでも"分析した試料"の濃度です。目的としている化粧品1mlを100mlに希釈したものがこの濃度であることから、化粧品中の濃度は100倍して約3158(μg/ml)となります。mgやgに換算しなおすと、それぞれ3.2mg/ml、0.0032g/mlとなります。

7.もし【化粧品"100ml"中に有効成分Aは何g含まれているか】ということならば、単純に濃度に100mlをかけて、0.32gとなります。
ここで注意が必要なのは、【化粧品"100g"中に有効成分Aは何g含まれているか】となっていることです。厳密には100mlと100gは同じ量を表していません。化粧品100mlの密度(g/ml)が分かればこの値を0.32にかければ【化粧品"100g"中に有効成分Aの量】が出せます。密度が不明なときは、例えば100mlを正確に量り取ってから、その質量を精密天秤で測ってください。質量÷体積で密度が計算できます。

ちょっと整理するために長くなりますが、順番に書きますね。

1.まず検量線に用いた標準溶液の濃度をきちんと計算しましょう。
○標品 0g、0.1g、0.3g、0.5g
 →mgに換算すると0mg, 100mg, 300mg 500mg
○全て精製水で正確に100mlとする
 →濃度は0mg/ml, 1mg/ml, 3mg/ml, 5mg/ml
○1mlを量りとり精製水を加え100mlとする(100倍希釈)
 →濃度は0mg/ml, 0.01mg/ml, 0.03mg/ml, 0.05mg/ml
 →μgに換算すると0μg/ml, 10μg/ml, 30μg/ml, 50μg/ml

2.計算した濃度(μg/ml)を横軸xに、HPLCで得られた面...続きを読む

Qシリカとイオン交換樹脂について。

水(水道水や河川水など)に含まれるシリカ「SiO2]
について教えてください。

シリカは、一般的に「陰イオン交換樹脂」にて除去される
と聞いたのですが、
1)なぜ陰イオンではないシリカが陰イオン交換樹脂にて除去できるのでしょうか?。

2)電気的に吸着しているのではなく、物理的に吸着しているのでしょうか?。

3)物理的に吸着しているのなら、なぜ(1)型陰イオン交換樹脂の方が、(2)型陰イオン交換樹脂より高いのでしょうか?。

以上、いろいろ私なりの仮説を考えたのですが、みなさんのお知恵を拝借させてください。

Aベストアンサー

こんばんは
シリカは水中で珪酸イオンの形で溶解している場合とコロイド状で存在している場合があります。
また、単体として溶解、重合して溶解、懸濁物質に吸着されている場合もあります。
単体で溶解している場合は珪酸イオンとなっています。珪酸イオンはSiO3--の陰イオンですから「陰イオン交換樹脂」で除去できます。
イオンになっていないシリカ(コロイド状の珪酸や重合珪酸)は吸着出来ません。

Q水道水中等でのシリカの形態を教えて下さい

タイトルの通り、水道水中等に含まれるシリカの形態(表示の仕方)を教えて頂けますか?
今は、いちおう、アニオンの扱いで、SiO2と表記しています。
マイナスが付いてないじゃないかと突っ込まれそうなので知っておきたいのです。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

水中に含まれるシリカの「表示の仕方」は、SiO2でよろしいかと思います。ですけどSiO2そのものはアニオンではないので、SiO2にマイナスはつけません。イオン状シリカの分析でも全シリカの分析でも同じです(JIS K 0101 44)。

水中に含まれるシリカの「形態」は、ふつうの水質検査ではほとんど分かりません(SiO2にH2OやOH-が付加した形態のはずですが、状態分析しないと分かりません)。ですから、突っ込まれたら
「イオン状シリカです。それ以上のことは分かりません」
と答えておけばよいのではないでしょうか。


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