JP6606438B2

JP6606438B2 - ヨウ素酸イオン及びヨウ化物イオンの定量分析方法

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Publication number: JP6606438B2
Application number: JP2016009640A
Authority: JP
Inventors: 誠小松; 貴志佐久間; 丈志出水
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2019-11-13
Anticipated expiration: 2036-01-21
Also published as: JP2017129481A

Description

本発明は、液体試料中のヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）量及びヨウ化物イオン（Ｉ⁻）量を求める定量分析方法に関し、特に高塩濃度の液体試料中のヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）量及びヨウ化物イオン（Ｉ⁻）量を求める定量分析方法に関する。

ヨウ素の定量分析法について一般的に良く知られたものとしては、ヨウ素滴定法やヨウ素酸カリウム滴定法のような滴定による容量分析法がある。またヨウ化物イオンを亜硝酸塩と反応させ遊離する単体ヨウ素を四塩化炭素などの有機溶媒で抽出する吸光光度法や、ヨウ素−デンプン反応による発色を利用する吸光光度法も広く利用されている（非特許文献１）。

一方、放射性のヨウ素を検出あるいは定量する場合は半導体検出器が広く用いられる。半導体検出器の場合、測定対象が放射線であるため非常に高感度である反面、ヨウ化物イオンとヨウ素酸イオンのような化学構造の違いを認識出来ないという難点がある（非特許文献２）。

2011年3月11日の東日本大震災により福島第一原子力発電所で発生した事故により、放射性ヨウ素を含む放射性廃液が大量に発生している。この放射性廃液には、原子炉圧力容器や格納容器、使用済み燃料プールに注水される冷却水に起因して発生する汚染水や、トレンチ内に滞留しているトレンチ水、原子炉建屋周辺のサブドレンと呼ばれる井戸より汲み上げられるサブドレン水、地下水、海水などがある（以下「放射性廃液」と称す。）。これらの放射性廃液は、サリー（SARRY, Simplified Active Water Retrieve and Recovery System（単純型汚染水処理システム）セシウム除去装置）やアルプス（ALPS, 多核種除去装置）などと呼ばれる処理設備にて放射性物質が除去され、処理された水はタンクに回収されている。放射性物質のうち放射性ヨウ素は主にヨウ化物イオンあるいはヨウ素酸イオンの形態で汚染水中に存在しているものが大半を占めている。そして放射性ヨウ素を選択的に吸着・除去可能な物質として、銀担持活性炭、銀担持無機物などがある。たとえばアルプスでは、銀担持活性炭である吸着剤が使用され、放射性ヨウ素が除去されている。

放射性ヨウ素吸着材の探索のためには、ヨウ化物イオン（Ｉ⁻）とヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）を混合した“ハイブリッド”系の原液を用いたカラム試験が必要になってくる。このとき吸着材のヨウ化物イオンとヨウ素酸イオン各々に対する除去性能を個別に知る必要が出てくるので、処理水中の両者の濃度も個別に定量出来なければならない。ところが従来のヨウ素の定量法の殆どはヨウ化物イオン（Ｉ⁻）とヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）を区別して定量することが出来ない。水溶液試料の定量に広く使用されている誘導結合プラズマ質量分析（ＩＣＰ−ＭＳ）の場合も、ヨウ素は一つの元素（核種）として認識されるので、ヨウ化物イオン（Ｉ⁻）とヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）区別して定量することが原理的に出来ない。そこでこの両者を区別して定量する方法として以下のようなものが考えられる。
（１）イオンクロマトグラフィーによる分析
（２）吸光度測定による分析
（３）両者を分離して再分析
上記のうち（１）はヨウ化物イオンとヨウ素酸イオンを違うピークとして認識可能であるが、共存イオンが高濃度で存在する場合、正確な定量は不可能である。（２）は、ヨウ化物イオンとヨウ素酸イオンに可視紫外領域で大きな吸収帯が存在し、しかも両者の吸収
極大波長が離れており互いに邪魔しない、という好条件が必要であるが、はやり共存イオンが高濃度で存在する場合、正確な定量は不可能である。一方、（３）については、ヨウ化物イオン（Ｉ⁻）とヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）の分離さえ巧くいけば、その分離の前後に定量を実施することにより両者を個別に定量することが可能となると予測されるが、いまだ実現されていない。

日本化学会編第４版「実験化学講座１５(分析)」p228 日本化学会編第４版「実験化学講座１４(核・放射線)」p225

本発明の目的は、水溶液試料の分析方法において、共存イオンが高濃度で存在する高塩濃度の試料に含まれる微量のヨウ化物イオン（Ｉ⁻）及びヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）をそれぞれ個別に高精度で定量する方法を提供することにある。

本発明によれば、ヨウ化物イオン及びヨウ素イオンを定量分析方法が提供される。具体的には以下の態様が含まれる。
［１］液体試料中のヨウ素をＩＣＰ−ＭＳにより定量して全ヨウ素量を求め、
次いで、下記（１）又は（２）：
（１）当該液体試料を、ヨウ化物イオンを選択的に吸着する銀含有吸着剤に接触させてヨウ化物イオンを除去した液体試料を得て、
当該ヨウ化物イオンを除去した液体試料中のヨウ素をＩＣＰ−ＭＳにより定量してヨウ素酸イオン量を求め、
全ヨウ素量からヨウ素酸イオン量を差し引く
（２）当該液体試料を、ヨウ素酸イオンを選択的に吸着する吸着剤に接触させてヨウ素酸イオンを除去した液体試料を得て、
当該ヨウ素酸イオンを除去した液体試料中のヨウ素をＩＣＰ−ＭＳにより定量してヨウ化物イオン量を求め、
全ヨウ素量からヨウ化物イオン量を差し引く
工程により、液体試料中のヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）量及びヨウ化物イオン（Ｉ⁻）量を求めるヨウ素酸イオン及びヨウ化物イオンの定量分析方法。
［２］ＩＣＰ−ＭＳにより定量分析する前記放射性ヨウ素はヨウ素１２７である、［１］に記載の定量分析方法。
［３］前記液体試料は、放射性ヨウ素を含む、［１］又は［２］に記載の定量分析方法。［４］前記銀含有吸着剤は、銀含有量が３６ｗｔ％未満である銀含有ゼオライト成形体である、［１］〜［３］のいずれか１に記載の定量分析方法。
［５］前記ヨウ素酸イオンを選択的に吸着する吸着剤は、水酸化セリウム（IV）（Ce(OH)₄）を含む、［１］〜［３］のいずれか１に記載の定量分析方法。

本発明の定量分析方法により、高塩濃度の水溶液試料中の微量のヨウ化物イオンとヨウ素酸イオンを区別して定量することが可能である。本発明の定量分析方法を利用することで、様々な吸着剤のヨウ化物イオンとヨウ素酸イオンに対する吸着性能を区別して評価することが可能になる。

実施例１における銀担持吸着剤のヨウ化物イオン／ヨウ素酸イオン吸着挙動を示すグラフである。実施例３における銀担持吸着剤のヨウ素吸着挙動を示すグラフである。実施例３における銀担持吸着剤のヨウ化物イオン／ヨウ素酸イオン吸着挙動を示すグラフである。実施例４における銀担持吸着剤のヨウ素吸着挙動を示すグラフである。実施例４における銀担持吸着剤のヨウ化物イオン／ヨウ素酸イオン吸着挙動を示すグラフである。

以下、添付図面を参照しながら本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものいではない。
本発明は、液体試料中のヨウ素をＩＣＰ−ＭＳにより定量して全ヨウ素量を求め、次いで、（１）当該液体試料を銀含有吸着剤と接触させてヨウ化物イオンを除去した液体試料を得て、当該ヨウ化物イオンを除去した液体試料中のヨウ素をＩＣＰ−ＭＳにより定量してヨウ素酸イオン量を求め、全ヨウ素量からヨウ素酸イオン量を差し引く、又は（２）当該液体試料を、ヨウ素酸イオンを選択的に吸着するセリウム含有吸着剤に接触させてヨウ素酸イオンを除去した液体試料を得て、当該ヨウ素酸イオンを除去した液体試料中のヨウ素をＩＣＰ−ＭＳにより定量してヨウ化物イオン量を求め、全ヨウ素量からヨウ化物イオン量を差し引く、ことにより液体試料中のヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）量及びヨウ化物イオン（Ｉ⁻）量を求める定量分析方法を提供する。

本発明において用いる銀含有吸着剤は、ヨウ化物イオンを吸着するが、ヨウ素酸イオンを吸着せず、ヨウ化物イオンとヨウ素酸イオンとが共存する液中から選択的にヨウ化物イオンを吸着することができる。銀含有吸着剤中の銀の含有量は、被験試料中に含まれるヨウ素の全モル当量以上、好ましくは２倍モル当量以上であればよい。ヨウ素濃度未知の被験試料を分析する際には、複数種類の銀含有量の吸着剤を準備し、分析を繰り返すことで対応できる。担体としては、活性炭、ゼオライト、イオン交換樹脂、中空糸、不織布、織布、編布を好適に用いることができ、中でも銀粒子をゼオライトに担持させた銀担持ゼオライト吸着剤が好適である。本発明において用いる銀担持ゼオライト吸着剤としては、Ａ型、Ｘ型、Ｙ型、β型、モルデナイト型、チャバサイト型又はこれらの１種類以上の組み合わせから選択されるゼオライトに、銀粒子を担持させたものを好適に挙げることができる。ゼオライトの粒径は、１００〜１０００μｍの範囲がカラム通水に適するため好適であり、特に３００〜６００μｍの範囲が好ましい。ゼオライトの細孔径は、銀の凝集を抑制するために、８Å以上１５Å以下の比較的大きな細孔径であることが好ましい。

好適な銀含有吸着剤は、３６ｗｔ％未満の銀含有量を有する銀含有ゼオライト成形体である。銀含有ゼオライト成形体は、成形体の全重量中０ｗｔ％よりも多く、好ましくは５ｗｔ％以上、より好ましくは１０ｗｔ％以上、特に好ましくは１５ｗｔ％以上であり、３６ｗｔ％未満、好ましくは３５．５ｗｔ％以下、より好ましくは３５ｗｔ％以下、さらに好ましくは２９ｗｔ％以下、特に好ましくは２５ｗｔ％以下の銀を含む。銀としては、分散状態として存在する銀イオン、凝集状態として存在する銀クラスター及び金属銀の形態を取り得るが、銀イオンは高いヨウ化物イオン吸着性能を示し、銀クラスター及び金属銀のヨウ化物イオン吸着性能は低い。銀含有ゼオライト成形体中の銀含有量が３６ｗｔ％以上では、銀の凝集が顕著になり、凝集状態の銀クラスター及び金属銀が多くなる。金属銀は、ゼオライトの細孔を閉塞するだけでなく、ゼオライト成形体から脱離し易く、ゼオライト成形体の単位銀量当たりのヨウ化物イオン吸着性能が低くなる。ヨウ化物イオン吸着剤としての銀含有ゼオライト成形体は、分散状態としての銀イオンの含有量が多く、凝集状態としての銀クラスター及び金属銀の含有量は少ないことが好ましい。銀含有ゼオライト成形体中の銀イオンの含有量としては、５ｗｔ％以上、好ましくは８ｗｔ％以上、さらに好ましくは１１ｗｔ％以上である。多量の銀イオンを含むほどヨウ素吸着性能は高くな
るが、費用対効果の観点から３５ｗｔ％以下、好ましくは３０ｗｔ％以下の含有量であることが望ましい。一方、銀クラスター及び金属銀は少ないことが好ましく、銀含有ゼオライト成形体中銀全量の５０ｗｔ％以下、好ましくは４５ｗｔ％以下、より好ましくは４３ｗｔ％以下、さらに好ましくは３４ｗｔ％以下であることが望ましい。また、銀含有ゼオライト成形体中の銀クラスター含有量としては、好ましくは８．５ｗｔ％以下、より好ましくは７ｗｔ％以下であり、銀含有ゼオライト成形体中の金属銀含有量としては、好ましくは１ｗｔ％以下、より好ましくは０．８ｗｔ％以下であることが望ましい。ヨウ化物イオン吸着剤としての銀含有ゼオライト成形体は、５６０ｍ^２／ｇ以上、好ましくは６００ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは７００ｍ^２／ｇ以上で、９００ｍ^２／ｇ以下、好ましくは８５０ｍ^２／ｇ以下、より好ましくは７５０ｍ^２／ｇ以下のＢＥＴ比表面積を有する多孔体であることが好ましい。ＢＥＴ比表面積を５６０ｍ^２／ｇ以上とすることで、銀の凝集が抑制され、活性の高い銀イオンの比率が高くなる。

本発明において用いるセリウム含有吸着剤は、ヨウ素酸イオンを吸着するが、ヨウ化物イオンを吸着せず、ヨウ化物イオンとヨウ素酸イオンとが共存する液中から選択的にヨウ化物イオンを吸着することができる。セリウム含有吸着剤中の銀の含有量は、被験試料中に含まれるヨウ素の全モル当量以上、好ましくは２倍モル当量以上であればよい。ヨウ素濃度未知の被験試料を分析する際には、複数種類のセリウム含有量の吸着剤を準備し、分析を繰り返すことで対応できる。セリウムとしては、水酸化セリウム（IV）・n水和物（Ce(OH)₄・nH₂O）を好適に挙げることができる。セリウム含有吸着剤の粒径は、１００〜１０００μｍの範囲がカラム通水に適するため好適であり、特に３００〜６００μｍの範囲が好ましい。

好適なセリウム含有吸着剤は、高分子樹脂と、当該高分子樹脂１００重量部あたり１００重量部以上、好ましくは４００重量部以上、より好ましくは６００重量部以上、５０００重量部以下、好ましくは１０００重量部以下、より好ましくは８００重量部以下の水酸化セリウム水和物と、を含む。水酸化セリウム水和物は、乾燥物１００重量部あたり１重量部以上３０重量部以下の含水量を有するものが好ましく、５重量部以上１５重量部以下の含水量を有することがより好ましい。この範囲の含水量を有する事で、流動性を良好に維持し高分子樹脂との混合が適切に行われること、２次凝集している水酸化セリウム水和物粒子を適度な粒径に維持して二次粒子同士の間に生じる空隙によって被処理水との適度な接触が達成されること、及び水酸化物が酸化物に戻ることを防止し、水酸化物として吸着作用を発揮することで、結果としてヨウ素酸イオン吸着能が高まっているものと推定される。水酸化セリウム水和物は、二次粒子の平均粒径が好ましくは０．２μｍ以上２５μｍ以下、より好ましくは０．５μｍ以上１０μｍ以下となる凝集体であることが望ましい。凝集体を構成する一次粒子の平均粒径は０．０１μｍ以上０．１μｍ以下であることが好ましい。二次粒子の平均粒径が０．２μｍ未満では高分子樹脂に包まれてしまい、被処理水との接触が不足することがあり、二次粒子の平均粒径が２５μｍを超えると高分子樹脂との均一な混合が達成されないことがある。

本発明の定量分析方法において、ＩＣＰ−ＭＳを分析機器として用いるため、微量分析が可能となり、定量限界は１０μｇ／Ｌ（１０ｐｐｂ）程度である。
液体試料が定量範囲の上限を超える高濃度のヨウ化物イオン及びヨウ素酸イオンを含む場合には、ＩＣＰ−ＭＳで定量可能なヨウ素濃度となるように液体試料を純水で希釈する。

本発明の定量分析方法は、ヨウ化物イオン及びヨウ素酸イオンの他に、共存イオンを含む液体試料に適用することができる。本発明の定量分析方法は、特に放射性ヨウ素に起因するヨウ化物イオン及びヨウ素酸イオンを含む放射性廃液の定量分析に適する。共存イオンとしては、塩化物イオン、炭酸イオン、炭酸水素イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、臭
化物イオンなどの従来のイオンクロマトグラフィーなどでは定量分析の障害となるイオン種を挙げることができるが、これらに限定されない。

［実施例１］
＜ヨウ化物イオン含有原水の調製＞
ダイヤソルト株式会社の並塩を用いて塩分濃度が０．３％になるように水溶液を作成した。そこに、セシウム濃度が１ｍｇ／Ｌとなるように塩化セシウムを、ストロンチウム濃度が１０ｍｇ／Ｌとなるように塩化ストロンチウムを、マグネシウム濃度が４００ｍｇ／Ｌとなるように塩化マグネシウムを、カルシウム濃度が４００ｍｇ／Ｌとなるように塩化カルシウムを、ヨウ素濃度が１０ｍｇ／Ｌとなる分量のヨウ化ナトリウムをそれぞれ添加して、共存イオンとして高濃度の塩化物イオン、セシウムイオン、ストロンチウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンを含むヨウ化物イオン含有原水を調製した。

＜銀担持ゼオライト「ET-3」の通水試験（ヨウ化物イオン吸着性能評価）＞
内径１６ｍｍのガラスカラムに東ソー（株）製の銀担持ゼオライトである「ET-3」の造粒品（粒径０．３−０．６ｍｍ、銀担持量１８％）を２０ｍＬ充填し１０ｃｍの層高を形成し、上記のヨウ化物イオン含有原水を６７ｍＬ／ｍｉｎの流量（線速度２０ｍ／ｈ）で通水し、出口水を定期的に採取して、アジレントテクノロジー社製誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ，型式：Agilent 7700x）を用いてヨウ素１２７を測定することによりヨウ素濃度を定量した。結果を図１に示す。図１の横軸は吸着剤の体積に対して何倍量の被処理水を通水したかを示すＢ．Ｖ．をとり、縦軸はカラム出口のヨウ素濃度（ｐｐｍ）を示す。

＜ヨウ素酸イオン含有原水の調製＞
ダイヤソルト株式会社の並塩を用いて塩分濃度が０．３％になるように水溶液を作成した。そこに、セシウム濃度が１ｍｇ／Ｌとなるように塩化セシウムを、ストロンチウム濃度が１０ｍｇ／Ｌとなるように塩化ストロンチウムを、マグネシウム濃度が４００ｍｇ／Ｌとなるように塩化マグネシウムを、カルシウム濃度が４００ｍｇ／Ｌとなるように塩化カルシウムを、ヨウ素濃度が１０ｍｇ／Ｌとなる分量のヨウ素酸ナトリウムをそれぞれ添加して、ヨウ素酸イオン含有原水を調製した。

＜銀担持ゼオライト「ET-3」の通水試験（ヨウ素酸イオン吸着性能評価）＞
内径１６ｍｍのガラスカラムに東ソー（株）製の銀担持ゼオライトである「ET-3」の造粒品（粒径０．３−０．６ｍｍ）を２０ｍＬ充填し１０ｃｍの層高を形成し上記のヨウ素酸イオン含有原水を６７ｍＬ／ｍｉｎの流量（線速度２０ｍ／ｈ）で通水し、出口水を定期的に採取して、アジレントテクノロジー社製誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ，型式：Agilent 7700x）を用いてヨウ素１２７を測定することによりヨウ素濃度を定量した。結果を図１に示す。図１中、ヨウ素濃度を定量分析した被験試料を下記記号で示す。

図１の結果から銀担持ゼオライト「ET-3」はヨウ化物イオンを効率的に吸着し、一方ヨウ素酸イオンを殆ど吸着しないことが確認できた。したがって、液体試料中のヨウ素をＩＣＰ−ＭＳにより定量して全ヨウ素量を求め、次いで、当該液体試料を銀含有吸着剤（銀担持ゼオライト）と接触させてヨウ化物イオンを除去した液体試料を得て、当該ヨウ化物
イオンを除去した液体試料中のヨウ素をＩＣＰ−ＭＳにより定量してヨウ素酸イオン量を求め、全ヨウ素量からヨウ素酸イオン量を差し引くことにより、液体試料中のヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）量及びヨウ化物イオン（Ｉ⁻）量を求めることができる。

［実施例２］
＜模擬汚染水（液体試料）の調製＞
以下の手順にて、福島第一原発の汚染水を模擬した非放射性ヨウ素を含む液体試料を調製した。

まず、ダイヤソルト株式会社の並塩を用いて塩分濃度が０．３％になるように水溶液を作成した。そこに、セシウム濃度が１ｍｇ／Ｌとなるように塩化セシウムを、ストロンチウム濃度が１０ｍｇ／Ｌとなるように塩化ストロンチウムを、マグネシウム濃度が４００ｍｇ／Ｌとなるように塩化マグネシウムを、カルシウム濃度が４００ｍｇ／Ｌとなるように塩化カルシウムをそれぞれ添加した。そして、ヨウ素濃度が１ｍｇ／Ｌとなる分量のヨウ化ナトリウムを、同様にヨウ素濃度が１ｍｇ／Ｌとなる分量のヨウ素酸ナトリウムを添加して、ヨウ化物イオン及びヨウ素酸イオンの他に共存イオンとして高濃度の塩化物イオン、セシウムイオン、ストロンチウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、ナトリウムイオンを含む液体試料を調製した。液体試料中のヨウ素濃度は合計で２ｍｇ／Ｌである。上記手順にて液体試料を３回調製した（被験試料１〜３）。

＜全ヨウ素量の定量＞
前記被験試料を純水で２０倍希釈して、アジレントテクノロジー社製誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ，型式：Agilent 7700x）に供して、ヨウ素１２７を測定することにより、前記被験試料１及び２中の全ヨウ素量（ヨウ化物イオン量とヨウ素酸イオン量の合計）を定量した。

＜銀担持ゼオライトカラム処理＞
１００ｍＬビーカーに純水を約５０ｍＬとり、そこへ東ソー（株）製の銀担持ゼオライトである「ET-3」の造粒品（粒径０．３−０．６ｍｍ、銀担持量１８％）を加え、発泡がなくなるまで静置した。内径１０ｍｍのガラスフィルタ付カラムに「ET-3」を純水ごとスポイトで移し充填層高を５０ｍｍとした。カラム下部のコックを開き、カラム上部より１０ｍＬ／ｍｉｎの流速で純水（５０ｍＬ）を流し、最後に銀担持ゼオライト充填層上部の純水を深さ５ｍｍ以下に調整することによりカラムをコンディショニングした。

前記被験試料をそれぞれカラム上部に静かに注ぎ、カラム下部のコックを開き流速１０ｍＬ／ｍｉｎで通水することによりカラム処理を行った。カラム出口水のうち、入口水が純水から前記被験試料に切替わった最初の５０ｍＬは採用せず、その後の出口水をカラム処理水とした。

＜ヨウ素酸イオン量の定量＞
前記カラム処理にて得られた処理水を被験試料と同様に純水で２０倍に希釈して誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ）に供して、ヨウ素量（ヨウ素酸イオン量）を定量し、カラム処理前の結果と比較した。

銀担持ゼオライトカラム処理及びＩＣＰ−ＭＳによる定量分析を各被験試料に対して行い、被験試料１及び２のカラム処理前後のヨウ素濃度を表１に示す。表１の結果より、銀担持ゼオライトカラムによりヨウ化物イオンのみをほぼ選択的に除去できていることが分かる。そして、被験試料の調製方法との比較から、表１中の「カラム処理前（Ａ）」が全ヨウ素量、「カラム処理後（Ｂ）」がヨウ素酸イオン由来のヨウ素量、「Ａ−Ｂ」がヨウ化物イオン由来のヨウ素量を示していることが確認できた。また、表１から、被験試料の
調製濃度（ヨウ素酸イオン濃度１．０ｐｐｍ、ヨウ化物イオン濃度１．０ｐｐｍ）と分析結果が良好な一致を示し、本方法によりヨウ素酸イオン及びヨウ化物イオンを別個に分析できることがわかる。

［比較例３］
＜銀担持水酸化セリウムの通水試験（ヨウ素吸着性能評価）＞
内径１６ｍｍのガラスカラムに日本化学工業（株）製のハイブリッド吸着剤「EN-4V」（粒径０．３−０．６ｍｍ、水酸化セリウムに銀を５％担持）を２００ｍＬ充填し１００ｃｍの層高を形成し、そこに実施例２で調製した被験試料１を６７ｍＬ／ｍｉｎの流量（線速度：２０ｍ／ｈ）で通水し、出口水を定期的に採取して、実施例２と同様にアジレントテクノロジー社製誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ，型式：Ａｇｉｌｅｎｔ７７００ｘ）を用いて、ヨウ素１２７を測定することによりヨウ素濃度を定量した。結果を図２に示す。図２の横軸は吸着剤の体積に対して何倍量の被処理水を通水したかを示すＢ．Ｖ．をとり、縦軸はカラム出口のヨウ素濃度（ｐｐｍ）を示す。図２から、Ｂ．Ｖ．＝４０００前後から破過曲線が上昇し始めており、ヨウ素吸着能の破過が始まっていることを示している。また、水酸化セリウムを含む吸着剤はヨウ化物イオン及びヨウ素酸イオン共に吸着し、ヨウ化物イオンの選択吸着性を有していないことがわかる。

次に前項で得られたカラム出口水をそれぞれ実施例２と同様に銀担持ゼオライトカラムで処理し、その処理水を上記誘導結合プラズマ質量分析装置で定量した。定量分析結果を図３に示す。図３中、各記号は下記のカラム出口水中イオン濃度を示す。

図３から分かるように、水酸化セリウムと銀を含む吸着剤では、ヨウ素酸イオン又はヨウ化物イオンを選択的に吸着することはできず、Ｂ．Ｖ．＝４０００前後でヨウ素酸イオンの吸着能の破過が、Ｂ．Ｖ．＝５０００前後でヨウ化物イオンの吸着能の破過が始まっていることを示している。
［実施例４］
＜水酸化セリウムの通水試験（ヨウ素吸着性能評価）＞
内径１６ｍｍのガラスカラムに日本化学工業（株）製の「ピュアセラムEN-4」（水酸化セリウム含有吸着剤、粒径０．３−０．６ｍｍ）を２００ｍＬ充填し１００ｃｍの層高を形成し、そこに実施例２と同様に調製した被験試料３（ヨウ化物イオン濃度１．０ｐｐｍ、ヨウ素酸イオン濃度１．０ｐｐｍ）を６７ｍＬ／ｍｉｎの流量（線速度：２０ｍ／ｈ）
で通水し、出口水を定期的に採取して、実施例２と同様にアジレントテクノロジー社製誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ，型式：Ａｇｉｌｅｎｔ７７００ｘ）を用いて、ヨウ素１２７を測定することによりヨウ素濃度を定量した。結果を図４に示す。図４の横軸は吸着剤の体積に対して何倍量の被処理水を通水したかを示すＢ．Ｖ．をとり、縦軸はカラム出口のヨウ素濃度（ｐｐｍ）を示す。

次に前項で得られたカラム出口水をそれぞれ実施例２と同様に銀担持ゼオライトカラムで処理し、その処理水を上記誘導結合プラズマ質量分析装置で定量した。
定量分析結果を図５に示す。図５中、各記号は下記のカラム出口水中イオン濃度を示す。

図５より、水酸化セリウム含有吸着剤である「ピュアセラムEN-4」はヨウ素酸イオンの高い吸着性能を示すのに対し、ヨウ化物イオンは通水開始直後から破過して、ヨウ素酸イオンを殆ど吸着しないことが確認できた。したがって、ヨウ素酸イオンを選択的に吸着するセリウム含有吸着剤に接触させてヨウ素酸イオンを除去した液体試料を得て、当該ヨウ素酸イオンを除去した液体試料中のヨウ素をＩＣＰ−ＭＳにより定量してヨウ化物イオン量を求め、全ヨウ素量からヨウ化物イオン量を差し引くことで、液体試料中のヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）量及びヨウ化物イオン（Ｉ⁻）量を求めることができる。

なお、「カラム出口水中のヨウ化物イオン濃度（計算値）」は、出口水中の全ヨウ素濃度（出口水をカラム処理する前のＩＣＰ−ＭＳによる実測値）から、出口水中のヨウ素酸イオン濃度（出口水をカラム処理した後のＩＣＰ−ＭＳによる実測値）を差し引いて算出したものであり、「被験試料中のヨウ化物イオン濃度（計算値）」は、被験試料中の全ヨウ素濃度（被験試料をカラム処理する前のＩＣＰ−ＭＳによる実測値：表２のＡ）から、被験試料中のヨウ素酸イオン濃度（被験試料をカラム処理した後のＩＣＰ−ＭＳによる実測値：表２のＢ）を差し引いて算出したもの（表２のＡ−Ｂ）である。

［比較例２］
＜イオンクロマトグラフ（ＩＣ）による定量＞
実施例２にて調製した模擬汚染水（被験試料）に含まれるヨウ化物イオン及びヨウ素酸イオンをイオンクロマトグラフ（ＩＣ）にて定量した。定量分析は、アジレントテクノロジー社のAgilent Technologies 1200LCシステムを用い、カラムはThermo Fisher Scientific IonPac AG111HC + AS11HC（２ｍｍ径）、移動相は２０ｍＭあるいは５ｍＭ水酸化カリウム水溶液、検出器はＵＶ検出器を用いて流速０．３８ｍＬ／ｍｉｎで実施した。その結果、いずれの移動相によってもヨウ素酸イオンのピークは共存イオンのピークに埋もれて読み取れず、ヨウ素酸イオン濃度については検出下限（１００ｍｇ／Ｌ）以下となり定量できなかった。被験試料中のヨウ化物イオン濃度は１．０ｍｇ／Ｌという実施例２と同等の結果が得られた。

Claims

液体試料中のヨウ素をＩＣＰ−ＭＳにより定量して全ヨウ素量を求め、
次いで、下記（１）又は（２）：
（１）当該液体試料を、ヨウ化物イオンを選択的に吸着する銀含有吸着剤に接触させてヨウ化物イオンを除去した液体試料を得て、
当該ヨウ化物イオンを除去した液体試料中のヨウ素をＩＣＰ−ＭＳにより定量してヨウ素酸イオン量を求め、
全ヨウ素量からヨウ素酸イオン量を差し引く
（２）当該液体試料を、ヨウ素酸イオンを選択的に吸着する吸着剤に接触させてヨウ素酸イオンを除去した液体試料を得て、
当該ヨウ素酸イオンを除去した液体試料中のヨウ素をＩＣＰ−ＭＳにより定量してヨウ化物イオン量を求め、
全ヨウ素量からヨウ化物イオン量を差し引く
工程により、液体試料中のヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）量及びヨウ化物イオン（Ｉ⁻）量を求めるヨウ素酸イオン及びヨウ化物イオンの定量分析方法。
前記液体試料は、放射性ヨウ素を含む、請求項１に記載の定量分析方法。
前記液体試料は、塩化物イオン、炭酸イオン、炭酸水素イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、及び臭化物イオンから選択される少なくとも１種の共存イオンを含む、請求項１又は２に記載の定量分析方法。
前記銀含有吸着剤は、銀含有量が３６ｗｔ％未満である銀含有ゼオライト成形体である、請求項１〜３のいずれか１に記載の定量分析方法。
前記ヨウ素酸イオンを選択的に吸着する吸着剤は、水酸化セリウム（IV）（Ce(OH)₄）を含む、請求項１〜３のいずれか１に記載の定量分析方法。