JP2799432B2 - 重金属及び遷移金属測定用試薬 - Google Patents
重金属及び遷移金属測定用試薬Info
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- JP2799432B2 JP2799432B2 JP17448796A JP17448796A JP2799432B2 JP 2799432 B2 JP2799432 B2 JP 2799432B2 JP 17448796 A JP17448796 A JP 17448796A JP 17448796 A JP17448796 A JP 17448796A JP 2799432 B2 JP2799432 B2 JP 2799432B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水銀、鉛、銅イオ
ンなどの重金属又は遷移金属イオンを高感度で検出、測
定しうる呈色試薬に関する。
ンなどの重金属又は遷移金属イオンを高感度で検出、測
定しうる呈色試薬に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、各種の重金属又は遷移金属イオン
と反応して呈色する、呈色試薬として種々のものが開発
され、市販されている。例えば、ジアンチピリルメタ
ン、メチルチモールブルー（いずれも商品名、同仁堂社
製）などがあり、これらはＢｉ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｈｇなど
のイオン重量分析試薬、あるいは比色試薬として使用し
うるものである。しかしながら、これらの中で、水銀選
択的呈色試薬に類するものは殆んどない。また、水銀に
対する呈色試薬としてアゾジアニリン化合物が知られて
いるが、水銀イオン含有水溶液と接触後、時間の経過と
ともにスペクトルが大きく変化し（時間依存性が大き
く）一定の安定したスペクトルが迅速に得られないとい
う難点がある。一方、金属イオンの中でも、水銀、鉛な
どは、特に人体に有害な金属イオンであり、これらの金
属イオンに対する高感度な測定用試薬の開発が望まれて
いる。
と反応して呈色する、呈色試薬として種々のものが開発
され、市販されている。例えば、ジアンチピリルメタ
ン、メチルチモールブルー（いずれも商品名、同仁堂社
製）などがあり、これらはＢｉ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｈｇなど
のイオン重量分析試薬、あるいは比色試薬として使用し
うるものである。しかしながら、これらの中で、水銀選
択的呈色試薬に類するものは殆んどない。また、水銀に
対する呈色試薬としてアゾジアニリン化合物が知られて
いるが、水銀イオン含有水溶液と接触後、時間の経過と
ともにスペクトルが大きく変化し（時間依存性が大き
く）一定の安定したスペクトルが迅速に得られないとい
う難点がある。一方、金属イオンの中でも、水銀、鉛な
どは、特に人体に有害な金属イオンであり、これらの金
属イオンに対する高感度な測定用試薬の開発が望まれて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、重金属又は遷移金属イオンに対して高感度な、
検出、測定を行うことができる呈色試薬を提供すること
にある。本発明の目的は、特に人体に有害な金属であ
る、水銀または鉛イオン、とりわけ水銀イオンに対する
選択的呈色試薬を提供することである。さらに、本発明
の目的は、重金属又は遷移金属イオン、特に水銀、鉛及
び銅イオンの検出、測定において時間依存性が極めて小
さく、迅速、正確な検出、測定を可能にした呈色試薬を
提供することにある。
目的は、重金属又は遷移金属イオンに対して高感度な、
検出、測定を行うことができる呈色試薬を提供すること
にある。本発明の目的は、特に人体に有害な金属であ
る、水銀または鉛イオン、とりわけ水銀イオンに対する
選択的呈色試薬を提供することである。さらに、本発明
の目的は、重金属又は遷移金属イオン、特に水銀、鉛及
び銅イオンの検出、測定において時間依存性が極めて小
さく、迅速、正確な検出、測定を可能にした呈色試薬を
提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は次の
呈色試薬によって達成された。すなわち本発明は、次式
（Ｉ）で表わされる重金属及び遷移金属測定用試薬、式
（Ｉ）
呈色試薬によって達成された。すなわち本発明は、次式
（Ｉ）で表わされる重金属及び遷移金属測定用試薬、式
（Ｉ）
【０００５】
【化２】
【０００６】（式中、Ｒ1 〜Ｒ5 は、互いに同じでも異
なっていてもよく、炭素数１〜３の低級アルキル基（メ
チル、エチル、ｎ−プロピルなどであり、好ましくはメ
チル基である。）を示す。）を提供するものである。
なっていてもよく、炭素数１〜３の低級アルキル基（メ
チル、エチル、ｎ−プロピルなどであり、好ましくはメ
チル基である。）を示す。）を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の式（Ｉ）で表わされる呈
色試薬は、ケンプ酸（シス−シス−１，３，５−トリメ
チル−１，３，５−シクロヘキサントリカルボン酸）の
無水物又は酸塩化物（１）を、式（２）で表わされるア
ゾジアニリン誘導体と反応させることにより合成するこ
とができる。本発明の呈色試薬はケンプ酸イミドの構造
中に発色部分を導入したものであり、重金属及び遷移金
属イオンと相互作用することで、色の変化を生じ、これ
らのイオンを安定にかつ定量的に測定できるものと考え
られる。この式（Ｉ）で表わされる呈色試薬は、遷移金
属又は重金属イオンと反応して赤色部分に特徴的スペク
トルなピークを示し、吸光度測定により対象金属イオン
の検出、測定を行うことができる。好ましくは、水銀、
鉛又は銅イオンの検出測定であり、特に好ましい対象金
属は水銀イオンである。本発明の呈色試薬の検知できる
金属イオンの限界濃度は、水銀イオンに対して特に優れ
る。下記表１に本発明の呈色試薬（式（Ｉ）においてＲ
1 〜Ｒ5 がメチル基の場合）による各種金属イオンの検
出限界濃度を示す。
色試薬は、ケンプ酸（シス−シス−１，３，５−トリメ
チル−１，３，５−シクロヘキサントリカルボン酸）の
無水物又は酸塩化物（１）を、式（２）で表わされるア
ゾジアニリン誘導体と反応させることにより合成するこ
とができる。本発明の呈色試薬はケンプ酸イミドの構造
中に発色部分を導入したものであり、重金属及び遷移金
属イオンと相互作用することで、色の変化を生じ、これ
らのイオンを安定にかつ定量的に測定できるものと考え
られる。この式（Ｉ）で表わされる呈色試薬は、遷移金
属又は重金属イオンと反応して赤色部分に特徴的スペク
トルなピークを示し、吸光度測定により対象金属イオン
の検出、測定を行うことができる。好ましくは、水銀、
鉛又は銅イオンの検出測定であり、特に好ましい対象金
属は水銀イオンである。本発明の呈色試薬の検知できる
金属イオンの限界濃度は、水銀イオンに対して特に優れ
る。下記表１に本発明の呈色試薬（式（Ｉ）においてＲ
1 〜Ｒ5 がメチル基の場合）による各種金属イオンの検
出限界濃度を示す。
【０００８】
【表１】
【０００９】図１に水銀イオン濃度と波長５１８．５±
１．０ｎｍの光による吸光度との関係を示す。本発明の
呈色試薬を適用しうる金属イオンは、水銀、鉛、銅に制
限されない。次に本発明の呈色試薬の使用条件について
述べると、被測定試料は有機溶媒の溶液が水溶液の場合
にはｐＨは通常６〜９、好ましくは６．５〜８とする。
呈色試薬の使用濃度は、測定試料中の金属イオンの種
類、金属イオン濃度のレベルなどによって異なるが、１
０-5モル濃度以上、好ましくは３×１０-5〜１０-4モル
濃度とする。
１．０ｎｍの光による吸光度との関係を示す。本発明の
呈色試薬を適用しうる金属イオンは、水銀、鉛、銅に制
限されない。次に本発明の呈色試薬の使用条件について
述べると、被測定試料は有機溶媒の溶液が水溶液の場合
にはｐＨは通常６〜９、好ましくは６．５〜８とする。
呈色試薬の使用濃度は、測定試料中の金属イオンの種
類、金属イオン濃度のレベルなどによって異なるが、１
０-5モル濃度以上、好ましくは３×１０-5〜１０-4モル
濃度とする。
【００１０】
【実施例】次に本発明を参考例及び実施例に基づきさら
に詳細に説明する。
に詳細に説明する。
【００１１】参考例１．
【００１２】
【化３】
【００１３】１００ｍｌのＴＨＦ（テトラヒドロフラ
ン）に、ケンプ酸無水物１ ０．５１７ｇ（０．００２
モル）とアゾジアニリン誘導体２ ０．４８１ｇ（０．
００２モル）を溶解し、６０℃で１２時間反応させた。
次いで反応液を抽出処理後、カラム法で処理し、再結晶
して、ケンプ酸誘導体３ ０．５４５ｇ（０．００１２
モル）得た。
ン）に、ケンプ酸無水物１ ０．５１７ｇ（０．００２
モル）とアゾジアニリン誘導体２ ０．４８１ｇ（０．
００２モル）を溶解し、６０℃で１２時間反応させた。
次いで反応液を抽出処理後、カラム法で処理し、再結晶
して、ケンプ酸誘導体３ ０．５４５ｇ（０．００１２
モル）得た。
【００１４】実施例１．水銀イオン濃度１０-4モル濃度
のアセトニトリル溶液３ｍｌに参考例１で得られたケン
プ酸誘導体３ １．４×１０-4ｇ（１０-4モル）を添加
し、添加後５分後６０分経過まで、スペクトルの経時変
化をみたが、時間によって吸収スペクトルは殆んど変化
を示さなかった。吸収スペクトルは殆んど重なるので図
２に５分後に対する６０分後のものを示した。同図よ
り、各時間経過後のスペクトルが実質的に同じで重なっ
ていることがわかる。次に、ケンプ酸誘導体３ １モル
に対する水銀イオンのモル比を、１：（０．０３〜１）
の範囲で変えてスペクトルを測定した。この結果を図３
に示した。図３中の各曲線に付した数値は、ケンプ酸誘
導体３１モルに対する水銀イオンのモル数を示す。図３
の結果より明らかなようにケンプ酸誘導体３は水銀イオ
ンの添加量によって、その最大吸収波長及び吸光度の変
化が大きく、水銀イオンに対して敏感にかつ低濃度まで
検出できる優れた呈色試薬である。
のアセトニトリル溶液３ｍｌに参考例１で得られたケン
プ酸誘導体３ １．４×１０-4ｇ（１０-4モル）を添加
し、添加後５分後６０分経過まで、スペクトルの経時変
化をみたが、時間によって吸収スペクトルは殆んど変化
を示さなかった。吸収スペクトルは殆んど重なるので図
２に５分後に対する６０分後のものを示した。同図よ
り、各時間経過後のスペクトルが実質的に同じで重なっ
ていることがわかる。次に、ケンプ酸誘導体３ １モル
に対する水銀イオンのモル比を、１：（０．０３〜１）
の範囲で変えてスペクトルを測定した。この結果を図３
に示した。図３中の各曲線に付した数値は、ケンプ酸誘
導体３１モルに対する水銀イオンのモル数を示す。図３
の結果より明らかなようにケンプ酸誘導体３は水銀イオ
ンの添加量によって、その最大吸収波長及び吸光度の変
化が大きく、水銀イオンに対して敏感にかつ低濃度まで
検出できる優れた呈色試薬である。
【００１５】比較例．ケンプ酸誘導体３の代わりに等モ
ルのアゾジアニリン誘導体２を用いた以外は５〜６０分
経時後水銀水溶液のスペクトル変化を調べた。この結果
を図４に示した。図４の結果から明らかなようにアゾジ
アニリン誘導体を添加後５〜２５分間に１５％以上も吸
光変化がみられた。
ルのアゾジアニリン誘導体２を用いた以外は５〜６０分
経時後水銀水溶液のスペクトル変化を調べた。この結果
を図４に示した。図４の結果から明らかなようにアゾジ
アニリン誘導体を添加後５〜２５分間に１５％以上も吸
光変化がみられた。
【００１６】
【発明の効果】本発明の呈色試薬によれば重金属又は遷
移金属イオン、特に、水銀、鉛又は銅イオンを高感度で
検出、測定することができる。特に本発明の呈色試薬を
用いた呈色反応においては、時間依存性が小さく、安定
したスペクトルが直ちに得られるので、前記の金属イオ
ンの迅速かつ正確な検出、測定が可能であるという優れ
た作用効果を奏する。この呈色試薬は、一般の化学分析
ばかりでなく、工業廃水、鉱山廃水中の水銀イオンなど
の検出、測定用として特に好適である。
移金属イオン、特に、水銀、鉛又は銅イオンを高感度で
検出、測定することができる。特に本発明の呈色試薬を
用いた呈色反応においては、時間依存性が小さく、安定
したスペクトルが直ちに得られるので、前記の金属イオ
ンの迅速かつ正確な検出、測定が可能であるという優れ
た作用効果を奏する。この呈色試薬は、一般の化学分析
ばかりでなく、工業廃水、鉱山廃水中の水銀イオンなど
の検出、測定用として特に好適である。
【図１】波長５１８．５ｎｍにおける水銀イオンと本発
明の呈色試薬のモル比と吸光度の関係を示すグラフであ
る。
明の呈色試薬のモル比と吸光度の関係を示すグラフであ
る。
【図２】実施例１により得られた、水銀イオンのスペク
トルの時間依存性を示すグラフである。
トルの時間依存性を示すグラフである。
【図３】実施例１により得られた、水銀イオン濃度とス
ペクトルとの関係を示すグラフである。
ペクトルとの関係を示すグラフである。
【図４】比較例１により得られた、水銀イオンのスペク
トルの時間依存性を示すグラフである。
トルの時間依存性を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 21/78 G01N 31/00 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (1)
- 【請求項１】 次式（Ｉ）で表わされる重金属及び遷移
金属測定用試薬。式（Ｉ） 【化１】 （式中、Ｒ1 〜Ｒ5 は、互いに同じでも異なっていても
よく、炭素数１〜３の低級アルキル基を示す。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17448796A JP2799432B2 (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 重金属及び遷移金属測定用試薬 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17448796A JP2799432B2 (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 重金属及び遷移金属測定用試薬 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1019786A JPH1019786A (ja) | 1998-01-23 |
| JP2799432B2 true JP2799432B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=15979348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17448796A Expired - Lifetime JP2799432B2 (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 重金属及び遷移金属測定用試薬 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2799432B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4904490B2 (ja) * | 2006-03-10 | 2012-03-28 | 国立大学法人北海道大学 | ナノ粒子化合物、この化合物を用いる金属イオンの検出方法及び除去方法 |
| JP5354738B2 (ja) * | 2009-09-11 | 2013-11-27 | 三菱レイヨン株式会社 | 銅イオンの検出用試薬および検出方法 |
| CN103776823A (zh) * | 2013-09-12 | 2014-05-07 | 天津凯英科技发展有限公司 | 重金属检测方法、检测试纸及其制备方法 |
-
1996
- 1996-07-04 JP JP17448796A patent/JP2799432B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1019786A (ja) | 1998-01-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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