JPH02195249A - 電気泳動による連続分離方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ピ）　産業上の利用分野 この発明は、水また社溶液に溶解したイオンまたは荷電
粒子の電気泳動によるこれらの分離に関する。

（ロ）　従来の技術 電気泳動による分１１Ｈさかんに行なわれるようになっ
た。特に生化学に於けるタンパク質や核酸鎖の分離、分
外１１技術として著しい。これらは泳動媒や泳動条件の
改良によって、その効率や精度が著しく高められた。

電気泳動によるイオンの分離を連続的に行なうには向流
電気泳動が考えられている。泳動媒が固体でな一場合は
、液体内でのミクロ的な騒乱によって効果が少ない。固
体を泳動媒に用いた向流電気泳動装置ハその処理量が小
さく実験室的である（特許願１１！５６−０５８５２１
．第５８−０１７５２５号）。

Ｇ／ｅ　　発明が解決しようとする問題点分析や実験室
的技術に於ては作動量が少なくとも、呻た、作動電力が
比較的太きくとも充分用いられ得る。

他の方法によって充分行ない得るもの、例えば、比較的
安定なガス分子を作る金属の同位体分離等は熱拡散や拡
散法によって分離し得る。しかし、容易にガス化しにく
い金属も多く、一方、これらけ容易に水中等でイオンや
化合物イオンとなって熔けるものが多い。したがって、
主に水溶液のままで処理できれば、これらの金属類の分
離や比較的変成しやすい生物生産物質の分離などに効果
が期待できる。

この発明は、これらのイオンや化合物の分離を小規模す
なわち実験室的規模から比咬的多量に処理できる産業的
規模で行ない得ることを目的とし、かつ、作動電力を比
較的小さくすることを目的として−る。

に）同厭点を解決するための手段 この発明は、特許［５６−ＩＪ５８５２１号（固体の泳
動媒を用いた向流電気泳動方法とその装置）、特許−５
８−０１７５２５（帯状の泳動媒を用いた向流電気泳動
装憧）の一部の技術を元にして、更に新しい方法に発展
したものである。したがって、電場に対し固体泳動媒を
垂直に移動するのであるけれども、ｉ［者の視舒をほぼ
イオン速度と泳動媒の速度を加え合わせた＊ｙに合わせ
て移動している観察では向１ｔｆｆｉ気＃的の方法と１
ｍじように見えるから、原理的には普通の電気泳動の方
法と同じようであるけれども、向流電気泳動の方法と同
じような構成になっているとも考えられる０ 図面にもとづいて騰明する。第３図に特許願５６−０５
８５２１号による固体泳動媒を用いた回分連続型の向流
電気泳動装置を示す。陰極１３５によって、陽極室のイ
オンＡ＋、Ｂ＋社陰極側に泳動する。これらけ角筒状の
泳動管（１３０）　　の中に押し込まれて管壁にびつ念
り接している泳動楳（１３９）　　を通う。イオ／Ａ　
の速ＩＩ　ＶＡ＋がイオンＢの速［印に比べて大きいと
き、この泳動媒を逆向にすなわち−ＶＢ十よりやや大き
目の速度Ｖｒで向流すると、イオ／Ａ　　＃′ｉ陰＠室
に至れるがイオン′Ｂは＋ 陰極室にキることができず、イオンＡのみが陰極室に分
離される。

実際には泳動媒１３３等を連続的に向流とすることがで
きないので、イオンＢ＋が陰極室へ泳出しな−ところで
通電を止め、陰［！　１３５　？）り上け、ピストン夏
３７で次の新しい米動媒のブロックをセットし、ピスト
ン１３６で泳動管に押し込む。すると、前々回に押し込
まれた＋！ｉｋ　１＋１１媒のブロック１３９がピスト
ン１３８の上に押し出されてくる。このブロックはイオ
ンＡ＋、Ｂ＋を共に含んでいるが、相対的にイオンＢを
多く含む。これはピストン１３８でここから除かれる。

そして陰極を時ろし、また泳動を行う。これらは回分型
であるが、次々にブロックを供することによって連続的
に向？＆電気泳動が行なわれる。

第４図は当発明の方法で、向流電気泳動ではないが、第
３図の方法に似た電気泳動を連続的に行える方法である
。絶縁物１４６０間力１ら陰、陽画電極の間に泳動媒１
４３を；ｉ！続的に提供することによってイオンＡ＋、
Ｂ＋の溶液からイオンＡのみを取り出し得る。

これらは第３Ｍで説明したごとく、イオンＢ＋が泳動媒
体表面から陰極室側に泳出しないうちに泳動媒の移出口
１４８の絶縁体で電場が消され念部分に、泳動媒が移動
して入ると、この目的社達せられる。例えば、泳動媒に
堕イオン交換樹脂の帯状膜を用い、移入口＠から連続的
に入ってぐるものを水素型にしたものを用いると、およ
そ第４図の模式的な断面図のようになる。泳動媒中の点
線は、上側１が速い方のイオンＡがそこまで泳動してい
ることを示し、下側はイオンＢ＋のそれを示している。

したがって、イオンに対し泳動媒は向流をしていないけ
れども、第３図のそれに似たところが多く、実際第３図
の向流と同じ効果が現われるので、第３図で向流を行な
っているものに相当するものが第４図の構造に含まれて
いることが判る。

これらの構成は、陽極室と陰極室が絶縁体と泳動媒膜１
４３で実用的に隔離し得ると、電極間の電場によって泳
動媒中をイオンＡ”、Ｂ＋が泳動する。

泳動媒嗅１４３中のイオンの泳動速度と電場の強さすな
わち電圧との関係はあらかじめ他の方法で測定すること
ができるので、泳動媒膜１４３の送り速度を設定するこ
とがでへる。この設定値を第４図に示したごとくにする
と、イオンＡ＋のみが陰極室に入り、イオンＡを分離す
ることができる。

これらは、陽極室の溶液と、または中間槽の溶液と陰極
室の溶液とを泳動媒で実用的に隔離することができたけ
ればならない。

これらは溶液はほとんど通さないがイオンは通す半透膜
やイオン交換樹脂膜、有機ゲル膜等の惣１４９を持つ方
体の極室を用いることによって構成することができる。

しかし、第１図および第２図に示したように帯状の泳動
媒膜３で直接性なうことができる。泳動媒膜３をｍ直に
し、幅方向すなわち上側、下側の両側の端部を膜の厚さ
とほば同じ間隙の絶縁物でかこまれた細長い溝３１．１
１０９４に嵌め込なことによって、上下方向の両側の絶
縁を行うことができる。横方向の両側の絶縁も同様に絶
縁物でかこまれた細長い隙間から膜を移入または移出す
ることによって目的が達しられる。

泳動媒膜の移動を長時間連続で行なうには、帯状の泳動
媒が第１図のようにエンドレスになってψる方が良−０
この場合、泳動媒は電導性があるので、陰極とｌＩ！極
の電圧が循環して移動している泳動媒膜３の返り部分（
８０）の方にも電流を生じる。しかし、特許願５８−０
１７５２５号に示したように、この部分が充分長ければ
、この電流を実用的に充分小さくできる。帯状の泳動媒
膜は一般に、その長さに対し厚さは充分小さい。この発
明に於てけ、膜の厚さ方向に電圧をｂけるので泳動槽内
に数十段の中間槽を設けても、付加する電圧は著しく大
角〈ならない。したがって、この問題社特許順５Ｂ−０
１７５２５号のそれより賽易に避けることができる。

泳動媒膜３け、回収槽８１　　で泳動速度の遅い成分す
なわち遅進成分を相対的に多（含むイオンを除き、ｌＩ
整槽８２で、例えば、泳動媒膜がイオン交換樹脂膜の場
合は、水素イオンまたはアンモニアイオン、アルカリ金
員イオン等また辻へロゲンイオンなどの陰イオン等の最
も速いイオンの型に再生し、水洗槽８３で水洗して、泳
動槽１に連続的に供給きれる。

一般に泳動媒中よりも水溶液中の方が電気伝導Ｗｔが高
いので、膜の循環の連中に純水４１１８８．８９等を設
は水洗槽８３やその他の予備的な純水槽等との間で、純
度の高い水をゆつ〈９と流動し通行させる。純水（イオ
ン交換樹脂等でイオンを除いた高抵抗の水）を純水槽８
８．８９等に徐々に添加するとこれらの目的が達せられ
る。これらは、泳動槽中の溶液が再生側へ浸入るのを防
ぐ。比較的抵抗の低いコロイドゲル等の泳動媒の膜を用
いても膜の厚さ方向に対し長手方向は充分長いので、共
存イオンが有っても同様に目的が達せられる。

泳動媒にイオン交換樹脂を用いると、イオンＨ＋％　Ａ
”　％Ｂ”ＮＯ”　（ＤｌｋｌＪＪＭＩｌｆ６　ＶＨ＋
　）ＶＡ＋　＞ＶＢ”　＞Ｖｏ＋ならば、速いイオンＡ
″″はそれより遅いイオンＢ＋　を追い越して泳動する
けれども、より遅いイオンＣ＋　け追い越すことはない
。第５図のように水素型（Ｂ＋）にしたイオン交換樹脂
の一端にイオンＢ”　、イオンＡ＋の溶液に順に接して
、少しづつ順に泳動させ侵入させたものをイオンＣを含
む溶液に接して泳動させ続けると、第６図に示すように
イオンは分布するようになる。より速−イオン叶陰極側
に集まってくるので、イオンＡとイオンＢ“または、イ
オンＢ＋とイオンＯ＋の間には他のものが含まれず、長
く泳動を続けても遅φイオンが速いイオンの分布する方
へ拡がることけ々い。

イオンＣ＋にイオンＡ”％Ｂ”よりも速いイオンを混入
させた場合もほぼ同様である。

これらのことは、見かけ上、遅−イオンＣが速ψイオン
Ａ＋、Ｂ＋等を押し出したようなことｋなる（以後これ
を押し出し効果とする）。アガローズ愈どのポリ糖のゲ
ルやぎりアクリルアミドゲルなどのゲル泳動媒を用いな
場合も共存イオンを選ぶことによって同様なことが起る
０この場合、各のイオンけほぼ独立に動く場合が多いの
で、共存イオンを適当に選ぶと、かならずしも遅いイオ
ンＣ＋を要しな−。

第４図を見ると、陽極１４４の側のイオンＡ＋、Ｂ”を
含んでいる原料溶液からイオンＡのみを取り出している
けれども、大部分のイオンは泳動媒の移出に供なわれて
泳動媒に含まれたまま移出口１４８より送り出されてし
まう。

例えば、イオンＢ＋の泳動速度ｖＢ＋が、イオンＡ＋の
泳動速度ｖＡ＋の８０％とすると、イオンＡとＢの１＝
１の混合物から、泳動の逆電＊　ｔ　ｏ　ＯＱ、　（り
一四ン）に対し１０ＱくらいしかイオンＡ＋を取＾出す
ことができない。泳動媒膜表面で、溶液側から泳動して
泳動媒に進入するイオンは、だいたいその液の組成比に
比例する私ら、イオンＡｆｔ５ＯＱ入りＩＯＱ出るので
４０Ｑ分残や、イオンｒけ５０Ｑ入抄全部残るから、泳
動媒膜中に合計９０Ｑ分残る。したがって、通電量１０
０Ｑに対し、この９０Ｑ分が泳動媒と共に移出する。こ
れらは相対的に遅進成分すなわちイオンＢが多くなって
いるけれども、混合物の１１大部分が泳動媒に含まれた
まま持ち去られることが判る。

これらのイオンは回収槽等で回収して、再Ｉａ整し、新
たに陽極槽に入れて泳動操作をする。そして、これをく
り返し行なえば、溶液のイオンＡの含量にほぼ比例して
通電量に対する収率は悪くなるが、イオンＡ＋の持ち去
られろ量をくり返しと共に少なくすることができる。

これらは非常に行程が多くなる。また、遅進成分すなわ
ち速いイオンＡの含量が初めから少ない場合は、通電量
に吋するイオンＡのＬｌ！衆はそれだけ少なくなる値λ
ら、収量に対する作動電流すなわち操作電力も大きくな
ってしまう＠ 第４図から判るように、泳動槽から移出する泳動媒中に
はイオンＢが相対的に多（含まれるようになっているか
ら、その平均の泳動速度は元の原料液の含量比のものよ
り少し遅くなっている。しかし、これより更に少し遅い
泳動）速度のものによって第５図、第６図のように押し
出すことができる。第７図のように、泳動槽の電場に対
し垂直に移動する泳動媒膜を移動の順に多段にすること
によって、これを応用することができる。

例えば、第７図に於いて、原料Ｆに含まれるイ、ｔンＡ
、Ｂ　の泳＄１１Ｊ　砕）＆　ｙＡ＋、ｙａ＋　ノ比が
１？０．８Ｔあり、その含量比が１：１であるとすると
、泳動媒膜１６３の＃初によって持ち出されるイオンの
量１００Ｑ分に対し、泳動電流り、ｌ　、ｌＪ２　、ｌ
、ｓ、ｊ４、ｊ、ｓを等しく９０Ｑとすると、そして、
＠極側の押し出しイオンＩ　１７０および中間槽１７１
．１７２．１７３．１７４のイオンＡ＋、Ｂ＋の含量比
をそれぞれ０．０１　：　０．９９および０．０３　：
　０゜９７．０．０６　＋　０．９４．０．１２　ｊ　
Ｏ，８８，０，２５：　０．７５とすると、第７図の泳
ＩＩＪ婬膜中に第４図のそれと同じように描いた遅進成
分またけ押進成分Ｑｉ勤先端を示す点数のように押し出
しが起り、より多くイオンＡを含ｔｒ栴に、泳動媒膜の
移動と共に膜中に伴なわれて来たイオンは押し出される
。

したがって、このように多段にすると、泳動槽全体でも
見かけ上向流が起っているこ々になる。

再生されたＨ＋型の泳動媒膜の入って来る方を上流、遅
１１１Ｓ成分すなわちイオンＢを多く含んで移出して行
く方を下流とすると、上流側で泳動媒膜に含まれて持ち
出されてくるイオンＡ＋、Ｂ＋のイオンＡ＋の含量比よ
りも下流側の中間槽のイオンｈ＋の含量比の方が小さい
場合でも、持ち出されて来たイオンは押し出し効果によ
って、下流側の中間−に押し出されるので下流側の成分
比のために上流側が薄められることはない。

膜の下流側では組成が異なっても、新たに泳動によって
進入したイオン人は膜中で分離が起るから、分離した先
端の一部は上流から鴫りて来た遅進成分Ｂを追い越して
、押し出されるイオンと一諸に上流側の田に氷山する。

したがって、各の中間槽の間にあって移動している泳動
媒膜け、各そこでイオンＡをくみ上げていることになる
。

第７１′￥１に点線で模式的に示したように、下流側の
中間（すの泳蛸媒嘆の移入口付近で泳ＩＣＩＪ護膜に進
入しなイオンＡの一部は、嘆の移出口付近で上流側の中
間博知米出する。一方、イオンＢ＋は、膜中の下流側に
あった一部が上流側の中間槽に派出する前に膜は移出口
に至ってしまうため、膜の循禰の移動と共に下流側に持
ちはこばれる。したがって、移情している泳動媒膜は各
の中１ｆｌｌｌ槽の間にあってイオンＢをくみ下してい
るようなことになる泳動操作を続けていると、中間槽内
のイオンＡ＋の含量比が少しづつ下がるので、上流側の
中間摺會たけ原料供給槽の液を下流側の僧に少しづつ流
して補う（これけ精溜塔に於ける環流と似ているので以
後環流とする）。

例えば、上記の第７図の例では、この環流Ｒ１、Ｒ２、
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５はみな一定で、イオン量にして２Ｑ分
程度で良い。このようにすると回収器１６２で回収され
るイオンは、イオンＡ＋、Ｂ＋の含量比でおよそ０．０
１　　ｊ　　Ｏ，９９となる。この大部分は押し出し用
のイオンとして押し出しイオン４９９１７０に１１流的
に戻される。

この例の場合、イオンＡの回収槽１７６への通電量を１
１０Ｑとすると、イオンＡは約１０Ｑがはげ純粋に得ら
れ、回収器１６２ではイオンＡ＋、Ｂ＋の含量比がおよ
そ０．０１　　：　０．９９のもの約１０Ｑ分を取り出
せる。したがって、泳動槽の通電量を９０Ｑｔたは１１
０Ｑの平均として１００Ｑとすると、通電量に対する収
率は約１０％となる０泳勧槽に固定のイオン交換樹脂嗅
を多段に設叶た方法が以前発表された。これは第４図で
、泳動媒＠　１４３を停止した場合と同じである。この
場合、通電の初めにはイオンＡ＋が陰極室側に相対的に
多く出るけれども、陽極室側で泳動進入してくるイオン
Ａ“、Ｂ＋の組成比社陽極室内の組成比と同じになるた
め、陰極室に法用するイオンＡ、Ｂ　　の組成比も全く
同じになってしまう。

したがって、この場合ｈｅ極室側でのイオン交換樹＠閾
へ進入するイオンの表面における差すなわち表面効果に
よっている。これらの表面効果が期待される場合は、こ
れを多段とし、その膜間にある液を濃度勾配に対し向流
的に流すことによって分離が起り得る。

当発明では、ｔＩＸａ図および第４図で原理を示したよ
うに、原理的に１段に於ても向流電気泳動と似たような
ふるまいと、そして同様な効果である。したがって、同
位体分離等のように、イオ／ＡとイオンＢ＋の泳動速度
の差が著しく小さい場合にも、その１段の分岬比を大き
くできろ。

例えば、第４図でイオンＡ成分を少し濃縮するだけで良
い場合、通電量を１００Ｑとしたとき、収量を先の説明
の例で示した１０Ｑ＋ら３倍の３０Ｑにするとするもの
とすると、泳動媒膜の移動速度すなわち膜の送りを先の
例のおよそ９０Ｑ分から７０Ｑ分に下ければよψ。はぼ
イオンＡけ２０Ｑ、イオンＢ＋はｌ０ＱＩｌ！ｊ！権側
に通過し、合計約３０Ｑ取れる。通電量に対する収率は
約３０％で、先の例に比して収量は３倍になっている。

イオンＡについても２倍多（得られる。し→）シ、分離
は不完全で、 （２０÷３０）÷（５０÷１００）　−１，３３とな１
３．１．３３倍に、すなわち、５０％から６６．７％に
イオンＡ＋が濃縮されたに過ぎない。

この時、泳ＩＩＩＷＩの通電ｊｔ１００Ｑに対し、膜の
移動によって送り出されるイオノＡ１Ｂ　　の合計は７
０Ｑ分である。これを＃Ｅ３図に戻してあてはめてみる
と、向流が平均昧動速度のおよそ７０％起っているのと
同じようなことである。先の例のように、泳動媒膜の送
りを速くして、通電量１００Ｑに対し９０Ｑ分くらいで
送し出されるようにすると、イオンＡのより濃度の高−
ものが得られる。

このように第４図の方法でも向流に相当することが起っ
ている。したがって、これらの値をイオンの泳動１速度
ｖｉに対する向流速度ＶｒＯ比と同じように考え、向流
に相当するものとして相当向流量または相当向流率とす
る。

第１０図社、中間＃ｌＬｎとＬｎ＋１を隔てて移動して
いる泳動媒膜Ｍの一部を示して−る。第１１図は相当向
流ｙｓがおよそ１００％のときの膵の移出口付近の第１
Ｏ図にお叶る位置のイオンＡ“、Ｂ”の相対濃度の変化
を示す模式的なグラフである。

一般に、泳動中のイオンは各々のイオンの速度分布によ
る泳動距離の分布ができて同−穐のイオンでも拡がって
しまう。しかし、これらの泳動距離の差はそう大きくな
らない。例えば、良く闘えられたゲルに於ては、泳動距
離に対するこの差による拡がりはほぼ１〜２％にするこ
とができる。

イオン交換樹脂に於て社、遅いイオンで押し出す場合、
この拡がりはほとんどなくなってしまう。

同位体分離のように、イオンＡ　とイオンＢ　の泳動速
度の差が著しく小さい場合は、これらの拡がりのために
先の例のようにイオンＡの純度の高ψものが得られない
。イオンＡ　とＢ　の泳動速度の平均に対する相当向流
率を１００％近くにしても、第１１図に示すように完全
な分離は起らない。しかし、濃縮率は改良される。

例えば、イオンＡ＋とＶの泳動速度の比を１．００２：
１．０００とする、また速度分布による拡がりを１％と
すると、相当向流率を９９％以上まで近づけられる。そ
して、このとき向流電気泳動の場合に換算した泳動媒中
のイオンＡ＋とＢ＋の電場方向に於ける相対速度は１．
２と１．０となり、−縮重け１．２となる。しかし、更
に向流率を上げてイオンＡ　とＢの泳動速度の平均値と
同じにしても、イオンＡ＋は完全に分離してこない。一
方、このとき分離の効果Ｆｉ最大とな抄最大の濃縮率が
得られる。この例では、含量比を１：１として、通電！
１００．２　Ｑに対し相当向流量を１００．１Ｑ分にす
ると、０．ＩＱのイオンＡ“が濃縮されたものを陰極側
に泳出する。

濃縮率が最大になる近傍で操作すると、移動している泳
動媒膜は上流側に速進成分すなわちイオンＡ＋をくみ上
げ、下流側に遅進成分すなわちイオンＢ＋をくみ下ろし
ている。この状態を第１１図に示す。イオンの速度分布
による拡がりの念めイオンＡ＋とイオンＢ　の含量比は
連続的に変化しており、この例では、速度分布による拡
がりｌに対して、原動速度差による分明け０．２だへら
、およそ変化の中央小ややけずれたあなりで膜の移出口
に入ってしまう。すなわち、イオンＡの先端がＴをわず
かに越えたｔＡ十検相当分らいで、膜は移出口の絶＠物
でかこまれてしまい泳動は止まる。したがって、速進成
分が濃縮され九部分が膜のＴ側に残ることになる。

このＩＩＩ！が移動して次の櫂に来たとき、第７図のよ
うであると上流側にあった嘆のＴ側表面がローラーで反
転して下流側になってしまう。下流側はイオンＡの含量
比が低く設定されているへら、この上流側で速進成分イ
オンＡがＩｓ檀された部分は、下流側から押されて押し
出される形となっているが、泳動を逆向きに行なったと
同じだから濃縮された部分を元の組成比に戻すことと同
じで分離がほとんど起らなくなる。

これを防ぐには第８図および第９園に示すように、膜の
Ｏ，Ｔが反転する部分は絶縁物のケースでおおって泳動
が膜の一方０ＩＩｌｆｆｉらのみ、すなわち０側からＴ
（！！ｆへのみ起るようにすると、上流側で起った分離
が下流側に移動した後も、そのまま押し出され有効にす
ることができる。泳動が起っている膜のところでは、イ
オンＡのくみ上げとイオンＢ＋のくみ下ろしが起ってい
る。この場合、−段あたりの濃縮率は最大に近くなるが
、せっかく分離した部分が下流側に移動して移ってしま
う。

第１２図に示すように、通電量に対する相当向流率を下
げて、分離の起っている部分を全て上流側の中間＃＋！
＃Ｌｎ＋ｔの中に泳出させる方法もある。

例えば、上記の例では通電量１００Ｑに対し、相当向流
量を９９Ｑ分以下に下げれば、遅進成分すなわち遅いイ
オンＢ＋の派出してくる組成比の変化もなくなって一定
の値になる。したがって、相当向流率をこの程度下ける
ことによって、速進成分すなわちイオンＡ＋の濃縮され
てｐる部分を全て上流側の中間槽Ｌｎ＋１の中に泳出さ
せることができる。

相当向ｍ串を９８％すなわち相当向流量を約で９１’１
．ＯＱ分とすると、速進成分と遅進成分の向流泳動に換
算した相対的な泳動速度は （１００，２−９８，０）：（１００，０−９８，０）
−２，２：　　２．０ 轄１．１　　：　　１．０ に相当することになり、濃縮率は１．１以下と下がる。

しかし、移出口を通過した永ｌ１ＩＪ媒膜の中は、速進
成分と遅進成分の含量比がどこでも一定になっているホ
も、逆向に泳動させてもすなわち膜００側からＴ側へ泳
動させても、Ｔ＠から０側へ泳動させても、押し出し操
作の間のその変化する様は同じくなるから、第１３図に
示し念ように、ローラーによって腰が反転したままで泳
動を続けることができる。この時、中間槽を隔てている
移動中の原物護膜は、速進成分もくみ上げているが、遅
進成分もくみ上げている。その割合は濃縮率に相当する
差がある。

この場合、泳動媒嘆の向流的な移動によって持ち出され
、回収器で回収される量は、泳動槽の通電量１００Ｑに
対し、９８Ｑ分となるため、押し出しイオンが ９８　−　１００−−２　　　　　（Ｑ、）と２Ｑ不足
する。このため中間雫を通して行う環流の掃け２Ｑ分よ
り大としなければならない。

環流は泳動槽の上流側、例えば中間＃　２２４から、下
流側、例えば中間槽２２３へ、すなわち速進成分の含量
比の高い方力藁ら低い方へ液の一部を流す通電量１００
Ｑに対し、泳動媒膜の相当向流量を９８Ｑ分とした時は
、泳動槽への膜の移入口例えば２７４から、嘆が泳動構
内に移入してくると直に溶液側から膜内に泳動進入した
速進成分イオンは、嘆の移出口２８４に至る前、膜の移
入口から移出口までの距離すなわち泳動槽の幅のおよそ
９８％のあた抄から上流側の中間槽２２４へ氷山し始め
る。このことは、膜の移入口から、この距離の２％くら
−のところまでに膜に進入した速進成分イオンは、移出
口のところすなわち１００％のところまで膜が移動する
内に、膜中を泳動しきって下流側の中間槽まで氷山する
ものも含む。したがって、膜の移入口から、この距離の
数％以内のところに速進成分の含量比の高い液があると
、それ゛だけ上流側の中間槽へ氷山する速進成分の量が
多くなる。

環流管、例えば２５４の下流側の出口を、泳動媒膜の移
入ロ２７４０近くに設け、かつ、ここに環流されて禽た
速進成分の含量比の高い液がしばらく留まるように囲い
を作ると、この目的が達せられるＯ これらの囲い、すなわち環流液滞留部の少なくとも一部
は通電性がなければならな−。これらの材料は、一般に
用いられる電極隔離板等の多孔質物質などの低抵抗のも
のを用いることによって目的が達せられる。

環流液は、例えば、第２図に示したように、泳動槽の底
部にある環流管例えば５５等を通って流入する。この場
合社、角筒状の囲ψの下部私ら入って上部からあふれ出
る。

速進成分と遅進成分の泳動速度の間に大きな差がない場
合は、ｆＩ４！ｉ１率が小さいため隣り合っている中間
槽内の各々の含量比に大へな差はない。したがって、比
重の差Ｆｉｎとんどない。

＠４図および第７図から判るように、速進成分すなわち
イオンＡの含量比の高−ものほど速進成分の分靜に有利
である。しかし、最下流で移出して行く膜に含まれて持
ち出されるイオンの速進成分の含量比をやや高くしても
良いならば、比較的容易に速進成分の濃縮された液が得
られる。

この場合、上流にも１１１１ｍのための部分を第１４図
のように相当の段数で設けなければならな―。

例えば、速進成分と遅進成分の泳動速度の比を１．００
２　　：　　１．０００として、速進成分の含量比が約
１％の原料Ｐで、相当向流串９８％とすると、泳ＶＩＪ
Ｊ槽の通電１ｔ１００Ｑに対し、原料供給槽より下流側
の回収部２９６の環流量Ｒｄ　　け約４Ｑ分、上流側の
濃縮部２９７の環流量　Ｒｕを＃１．５Ｑ分とした時、
回収部および濃縮部の各々に約１５段づつの中間槽を設
けると、下流側の回収物Ｒ１の中の速進成分の含量比は
約０．２５％、上流側の回収物島のそれは約４％のもの
が、それぞれ約２Ｑ分と約０．５Ｑ分得られる可能性が
ある。

速進成分の濃縮きれている回収物へに注目すると、通電
量忙対する収率は０．５％で、泳動槽の通電量１００Ｑ
に対し生産物は０．５Ｑ分、したがって、速進成分祉こ
の４％すなわち０．０２Ｑ　分となる。

泳動媒がイオン交換樹脂膜の場合、他の泳動媒に比べて
通電抵抗が高φ。しかし、膜の厚さ方向に電圧がホけら
れているから、薄φ膜を使うととくよって電圧を下げる
ことができる。膜の引張り強度の大き一１比較的高抵抗
のイオン交換樹脂では、均一膜で、０．２５１１１１＜
らいのもある。この膜の厚さが０．２５〜０．４鰭のと
き、通電時の電圧は腰当１）０．２Ｖ（ボルト）くらい
まで下げられる。したがって、数十段の中間槽を設けて
も、泳動槽全体に妙１けろ電圧は、電極の分極分を加え
て２０〜３０Ｖ以内で済む。

イオン交換樹脂その他のゲル等の泳動媒で、イオンの泳
動抵抗を下げようとすると、泳鉤媒の引張り強度が下が
ってしまう。しかし、通電は膜の硬面に垂直に行なわれ
るので、膜体の中央、または片□側、フたけ両側に平織
り状の繊維による網でＭ＃ａをすることができる。

第１６図は原料Ｆ中に泳動速度の異なるいくつかのイオ
ン成分を含むものから、目的のイオン成分、例えば、Ｐ
ａを取に出す方法を模式的に示している。泳動テスト装
置の１ｉｌｌ！極側に原料の一部を線状（Ｐ（１）に添
加して、泳動した後の様子が第１５図に示すようｋなっ
たとすると、イオン成分ｐｔ、ｈ、Ｐｓ、Ｐａ、Ｐｓ％
Ｐ６はこの順に異なる線動速度を持つことが判る。

このイオン成分からＰａを取り出すことを考える。第１
図で回取槽などが有る泳動媒膜返り部分再生調整槽８０
等を省略して示すと、第７図のように泳動槽のみとなる
。これを更に省略して泳動槽を方形で示すと、第１６図
の泳動槽３０１および後段泳動１３０２のようになる。

まず前段泳動槽３０１でイオン成分へらＰＩＳＰ２を遅
進成分ルとして除き、ＰｓからＰ６を中間成分Ｉとして
後段泳動槽３０２の原料供給槽に入れる。後段泳動槽で
は、向流率を少し高くシ、中間成分工の中で最も泳［１
！度の遅いＰｓを遅進成分として下流側回収槽で回収す
る。

これより泳動速度の大きいＰ４、Ｐ５、Ｐ６け速進成分
Ｒ２として上流側の速進成分回収槽で回収される。

第１６図の方法で、更に多くの泳動槽を多段にして用い
ると、第１７図のように、より前段の泳動槽の・段より
、より遅い成分から１成分ずつ遅進成分として、または
より速い成分から１成分ずつ速進成分として、各々の段
の泳動槽で回収してゆくと、各々のイオン成分に分離す
ることができる第１図のように、泳動槽内に多段の中間
槽を設けるときけ、泳動煤層の移動のために多くのロー
ラーを要する。泳動煤層は表面が滑らかであることが望
ましく、また隙い溝の１１１１１間を滑りながら顛るの
で摩擦抵抗が小さい方が良い。膜を滑かに移動するには
、各々のローラーが全て駆動力を持つくらいの方が望ま
しい。ローラーはなるべ（滑らかに回転することが望ま
れる。ローラーの軸受部にころがり軸受を用いると改装
される。ころがり軸受はプラスチックスまたはセラミッ
ク球等とプラスチックスリング枠などで構成されている
と水溶液中でも腐食のおそれ岐少ない。

＠１８１１Ｍは、水素イオン濃度すなわち酸性度（Ｐ′
Ｈ，ヘーハー）によって泳動方向が蛮わるタンパク質、
アミノ嘴、ポリペプチド、また泳動速度が著しく変わる
希土類金属の錯イオン等の分離に適し念装置を示す。

泳動煤層３４１　、３４２．３４３け、それぞれ調整槽
３１８．３２８．３３８であらかじめ比較的近いＰＨの
値に段階的に調整される。これらの泳動煤層け、泳！１
Ｊ操作中にＰＨの著しい変化を起さないようにあらかじ
め曖衝処理がなされていることが踏ましい。通電中に、
一体的に重ねられな泳動媒膜のどこかでＰｆｌの値が極
大値や極小値を生ずることがないような配置とｌ′ｌｌ
１ｌｉ処理をする。

タンパク質の分離に於いて、例えば、中央の泳動媒膜３
４２のＰＨ３ｎ　　を分離成分のタンパク質の等電点に
合わせると、それ以外の等重点を持つ不純成分は、泳Ｉ
ＩＩ護膜３４１．３４３　　の方へ移動する。

原料を、例えば、泳動槽３２３の陽極側から泳動させる
と、目的成分はやけり泳動煤層３４２に濃縮される。し
かし、泳動煤層３４１．３４２に・向陰極性の不純イオ
ンが残って、各々の回収槽の方に膜の移動に伴なわれて
搬ばれてしまう。

第１７図のように、泳動槽３２３の移動している膜の上
流側に、泳動摺力λら隔離するように、原料米入槽３２
２を設けると、処理量は減少するけれども、目的成分が
比較的高純度で得られる。また、原料泳入構の溶液条件
と、泳動槽の水素イオン濃度等の溶液条件とを異なった
条件に設定できるので、原料イオンを泳動煤層３４２ま
たは３４３に進入させ易くなる◇泳動槽の溶液も、膜の
酸性度すなわちＰＨ３４，、Ｐ　Ｈ３４２、ＰＨ３４３
の段階的な値が、通電中に設鉋値からずれないようにｆ
＃１ｍＬ、、たり、循環したりできる。

分離する泳動イオンが、嘴性度によって泳動方向や泳動
速度に変化を示さないものでも、その泳り＃速度の差が
比較的大きければ、この原料米入槽を設けることによっ
て、目的成分およびその他の成分等に分離することがで
きる。この時、泳動媒膜の各々の泳動抵抗を変えろこと
によって、例えば、泳動煤層３４１を相対的に厚くする
ことによって、これらの分離精度を高めることができろ
。

第１８商に示しな装置では、泳動１３２３の通電量に比
し、目的成分イオンの進入外、すなわち、原料米入槽で
の通電量のうち、更に目的成分イオンの分し私最大でも
回収できない。したがって収率は良くな―。しかし、条
件を整えることによって回収槽３２５で比較的純度の高
い目的のイオン成分が回収される。

原料米入槽の原料溶液は循環することによって、中性成
分等の泳動槽等への洩出が少なくなる。

これらの成分はまた回収槽の上流側に純水等の洗浄のた
めの純水槽等を設けることによって除かれるＯ 電気泳動に於いて、水和水を多く持つイオンや多価イオ
ンは泳動速度の遅いものが多い。すなわち泳動時の通電
抵抗が大きい０これらはイオン交換樹脂や密なゲルでは
時に著しいときがある。多価イオンのうちには溶液の水
素イオン濃度等によって会合を起し、水層化物等の重合
体などを作つそ泳動抵抗が著しく大きくなるものも多い
。

これらは、アセチルアセトン、ポリニーデル等の誘導体
、ハロゲン化合物、その他のリガンド物質によって栖イ
オン化し安定化することができる。鏑イオン化ではイオ
ンの付量を変えることができるので、プラスイオン蝋マ
イナスイオンにするこきができる。一般にマイナスイオ
ンの方ボ水和水が少ない。泳動様にイオン交換樹脂を用
−た場合、イオンによって社表面効果や膜中での親和性
の効果が、泳動によるイオンの分離に逆に働く場合があ
る。これらの効果Ｖ１鏝イオン化によって影響を少なく
したり、無くしたりすることができることがある。ポリ
カルボン酸、ポリケトン、クラウンエーテル誘導体、中
央部に鎖状構造を持つ手錠のような形の分子等のリガン
ド分子は錆化合物のイオン価の調節には都合が良い。

泳動様にイオン交換ｍ脂を用いた場合、比較的陸動速変
の小さいイオンのみが、泳動様に進入するようにすると
分離の効果が少な一場合がある。

この場合、泳動媒中に分離操作にかけているイオンよシ
泳動速度の大きい第三のイオンがいつも混在しているよ
うにすると、その分電流効率が悪くなるが、分離の効果
が良くなる場合がある０より速く進動イオンは、遅いイ
オンを追い越して行くので、例えけ、第７図に於てＩＳ
！Ｓ細極すの溶液より補給する。例えば、押し出しイオ
ン槽に水素イオン、アンモニアイオン、アルカリ金属イ
オンなどを混入することによって目的が達せられる。分
離イオンが陰イオンの場合は、陰極寄りの槽に、へロゲ
ンイオン、酸素階イオンなどを混入する。

イオンの泳動速度は、そこの電場すなわち加えられた電
圧に比例する。しかし、電極表面の変化などによって、
電極に加えられた電圧は泳動媒中の電圧にかならずしも
比例しない。これら社検出電極を用いて泳動電圧を検出
し制御する。しかし、電流値によって制御する方が容易
である時が多ψ。電流値は泳動媒中のイオンによって、
その場の電圧すなわちイオンの泳動速度と春ならずしも
正確に比例しないが、他の方法によって、その関係を知
ることができる。だいたいに於て、比例関係にあるので
、定電流装量を用いることによって制御の目的が達せら
れる。すなわち、泳１媒膜の移動速度と、泳動槽の通電
量すなわち泳動電流との関係的な制御によって、上記の
操作等のこれらの目的が達せられる。

（ホ）　　作　　用 第４図に示したように、イオンの泳動方向、すなわち、
加えられている電場の方向に対し、垂直な方向に泳動様
を移動させても、向流電気泳動と同じくらいの分離効果
がある。

第２図に示すように、泳動媒膜の幅方向を地表の水平面
に対し垂直に設けると、主電極や中間槽にある中間電極
から発生する気泡が速さに容易に除かれる。また、これ
らの電極を容易に設置できる。更に、泳動媒膜を移動さ
せるローラーの軸の一方を液面ホら空中に突出できるの
で、液に対する軸封部がいらない。この膜は、その厚さ
とほぼ等しい喋い溝の中を滑らせるので、ローラーの大
部分が駆動力を持つことが望ましい。ローラーの数が多
い場合が多いので、液の軸封部ボなψこと社有効である
。

第２図に示すように、嘆の幅方向の両端部を絶縁体で構
成した細−隙間の溝にさし込むことによって、各検量の
実用的な電気的絶縁が可能である。この溝社、膜の厚さ
よりわずかに広い幅を持つ断面が方形の簡犀な構造の溝
で充分実用となる。

これは泳動媒膜を薄くすることによって、この膜の１枚
当りにかかる泳動の為めの電圧が充分低くて間に合うか
らである。したがって、溝の中に絶縁のためのハロゲン
化アルキル等の絶縁重液や軽油等の絶縁軽液を満たす１
１１１ボない。これらの液体は、時に、イオン交換樹脂
膜などの泳動媒膜に吸収され、膜体を膨潤させて寸法変
化を起す場合が多い。

溝の断面がわずかに波形になるようにすると、滑動面の
接触滑動部分にわずｂに圧力がかかるけれども、絶縁の
ために有効である。

第１図および第１８図のように、泳動媒膜に相当の引張
り強さがあれば、ローラーを対置的に、または全てのロ
ーラーに於て膜がローラーの軸の中心に向って押圧を生
ずるように設置できるので、滑動面に押圧ｔζｆｒｈカ
ろところボないようにできる。したがって膜の移動に特
殊な送り装置を必要としない。

また、横方向の側は、これらのローラーと泳動媒膜を囲
むように絶縁体を設置すると、実用的な電気的絶縁が充
分得られる。この場合、中間槽内等の液はふならずしも
隔離されて−な−ので、水圧の差があると、低い方へ液
が漏洩してい〈ｏしかし、これをＷ４流の方向と一致さ
せのことができるため、実用的にさしつかえない◇ 泳動槽の両側に、互い違いに四−クーを設ける簡単な構
造で多段の中間槽を形作ることができる第５図、第６図
、第７図の項で説明したように、泳動槽内を多段として
、中間構内の遅進成分含量比を上流ホら下流に向って高
くする、すなわち、遅進成分が多くなるように段階的に
設定すると、回収される遅進イオン側成分の中の遅進成
分含量比を大きくすることができるように作用する。

第１３図のように、上流側からの速進成分の含量比の高
いｍ流液を、泳動媒換が泳動槽に入ってくる移入口付近
に留めておくように環流液滞留部を設けると、上流側へ
くみ上げて戻される速進成分が多くなるように作用する
。

泳動するイオンは泳動媒中で、泳動媒と結び付いたり、
多くの水和水を持つようだと分離効果が少なくなる◇イ
オンをあらかじめ比較的安定な錯イオンとすると、これ
を防ぐ方向に作用する。

第１８図のように、調整された複数の泳動媒膜を重ねて
、厚さ方向に泳動すると、１枚の泳動媒膜中に目的の１
成分のみを留めさせることができる。したがって、泳動
後これらを１枚ずつに分け、各々の回収槽で各イオンを
回収する。容易に目的のイオン成分が得られる。これら
は操作時間を短かくすることができる。

泳動槽の上流側に原料法人槽を設けると、処理量は少な
くなるが、高純度の目的成分が得られ易いＯ 重ねて一体的にして移動させる泳動媒膜の酸性度を段階
的に設定すると、タンパク質のように等重点でほとんど
泳動しなくなるもの、希土類金属の錯イオンのようにイ
オンの価数が蛮るもの等はある酸性度のところにあるイ
オン成分が残り易くなる作用がある。會た、あろ泳動時
間のとき、ある泳動媒膜に残り易くなる作用がある。

（へ）　発明の効果 この発明は以上説明したように、比較的簡単な構造や構
成で、実用上連続的な電気泳動による分離ができ得るこ
とである。

更に、この移動する泳動媒膜を１つの泳動槽内に多段に
設け、かつ、その中間槽の遅進成分イオンの含量比を設
定することにより、泳動媒に含まれてしまった上流側の
イオンの残りを、押し出し効果によって再生的に押し出
し、そしてこの時、下流側から進入するイオンの泳動外
＃ｌが同時に行なわれる。各段で移動している泳動媒膜
は、速進成分の上流側中間槽へのくみ上けと、遅進成分
の下流側へのくみ下げを行うことができる・分離イオン
の泳動速度差が小さい時は、分１１に多段を要し、一方
の成分例えば速進成分が非常にわずかに含まれている場
合は収率は大きくできない。しかし、液の一部を環流し
ながら行なうので、速進成分の濃縮に当って、濃度段階
ごとに処理量を合わせるための階層型の並列過程回路い
わゆるカスケード回路を細かく組も必要社ない。その過
程が精溜塔のそれに似ているからである。すなわち、回
収側と濃縮側とは一列状で行なわれる。これは同−型の
装置を並列にして処理量を増やせる効果がある。高濃縮
比を要する時は、濃度段階によるカスナート回路を組ん
だ方が効率が良い。この時細か〈組む必要はない・ これら社命て水溶液または溶液の形で処理、操作等がで
きるので、ガス化に伴なう漏洩等の危険もなく、用いる
電圧も低電圧でよく比較的安全で、操作が簡単で自動化
しやすい効果がある。

一般に、微生物などが生産した医薬品等の生物活性物質
等は、これらの溶液から有機溶媒で抽出して取り出すの
が一番容易で必つ効１ｓが良い場合が多い。しかし、近
時、比較的低分子量のｙｙ　＋）ペプチドやタンパク質
等を取り出す要か現われてきた。これらの親水性の化合
物は、溶媒たよる抽出ではあまり効串の良くないものが
多−０また、これらの操作中に生物活性が失なわれる変
成が起る場合がある。

水溶液中や水含有ゲル中での１気泳動で、これらの活性
や構造が失なわれて変成が起ることは少ない。したがっ
て、仁れら変成の起り易−成分の分離には効果が期待で
きる。また、水溶液中力為ら水溶液中へ分離されてくる
から新しい物質の研究に於る物質分離に効果が期待され
る。

第１６図、第１７図および第１８図の方法では比較的短
時間で、かつ、制御された？！度で原料から目的成分を
直接的に取り出し得る効果が期待される・ これらの方法は泳動槽の通電量を数百Ａ（アンペア）く
らいの規模のものが比較的容ＡＫ製作され得る。し虎が
って、生化学、その他に於る微量成分の探査にも効果が
期待され得る。

４、　　ｌ１２１面の簡単な説明 ＠１図および第２図はこの発明の帯状の泳動媒膜を用≠
た連続イオン分離装置の模式的な断面図で、第１図は装
置の平面断面図、第２１！２！け第１図のＡ−Ａにおけ
る正面断面図である。第１図は第２図のＢ−Ｂにおける
高さの断面を示している。

第３図は当発明を説明するための固体の泳動部を用いた
向流電気泳動装−の模式的な正面断面図、第４図は当発
明の詳細な説明するための模式的な泳動装置の泳動部を
示す模式的な断面図、第５図および第６図は泳動中の模
式的なイオンのふるまいを説明するための泳動媒膜の模
式的な断面図である。

第７図は多段とした時の当発明の装置の作拗中の様子を
示す之めの模式的な断面図である。

第８図、第９図および第１０図は当発明の模式的な断面
図、第８図は第９図のＥ−Ｅに於る平面断面図、第９図
はｔａＢ図のＤ−Ｄにおける正面断面図、第１０図ａＳ
Ｓ図の泳動媒膜の一部を拡大して示した断面図である。

第１１図社第８図の泳動媒膜の移出口付近におけるイオ
ン含量比を示す模式的なグラフである。なて軸は相対的
な含量を示し、横軸は第１Ｏ図に示す部位の位置を示す
。

第１２図は第１３図の泳動媒膜の移出口付近におけるイ
オン含量比を示す模式的なグラフである。たて軸は相対
的な含量を示し、横軸社第１１図のそれと同様な位置を
示す。第１３図は当発明の模式的な平面断面図である。

第１４図社泳動槽を長方形に省略して示した当発明の模
式図である。第１５図はイオン泳動テストの結果を示す
模式図である。第１６図および第１７図は泳動媒膜返り
部分等を省略し、泳動槽を長方形に省略して示した当発
１’Ｔｌｌの構成と配列を示す模式図である。

第１８図は当発明の模式的な平面断面図である符号の説
明ｉ＠１図および第２１’ｌ。

１・・・・・・泳動槽、　　　２・・・・・・泳ＩＪｌ
ｌｆの側壁絶縁体、３・・・・・・泳動媒膜、　　４・
・・・・・陽極、　　５・・・・・・陰極、６・・・・
・・泳動槽内の溶液面、 １６・・・・・・ｐ−ラー、２０・・・・・・隔槙室、
２１．２２．２３．２４．２７・・・・・・中間積、２
９・・・・・・原料供給槽、３０・・・・・・陰極室、
３１・・・・・・暎下縁絶縁溝、４０・・・・・・多孔
質板、４１・・・・・・環流液滞留部、５５・・・・・
・環流管、６１．６２・・・・・・下縁絶縁体、６５．
６６・・・・・・泳動媒膜当てバー、７４．７５・・・
・・・直流電源、８０・・・・・・泳動媒膜の返り部分
再生調整槽、８１・・・・・・遅進成分回ｌｌ！槽、８
２・・・・・・泳動媒膜の＃整端、８３・・・・・・喫
水洗槽、８４・・・・・・予Ｗ檜、８８．８９・・・・
・・純水槽、９１．９４・・・・・・臂−ラー９２・・
・・・・張りローラー１１０２・・・・・・上縁絶縁体
、１１０・・・・・・膜の上級絶縁溝、１１４・・・・
・・ローラー駆動歯車。

第３図、 Ａ　・・・・・・イオンＡ”、　　　Ｂ＋・・・・・・
イオンＢ１＋ １３０・・・・・・泳動管、１３１・・・・・・絶縁体
製泳動槽、１３２・・・・・・ピストン１３６の液封じ
０リング、１３３・・・・・・泳動媒ブロック、１３４
・・・・・・陽極、１３５・・・・・・＃極、 １３６．１３７．１３８・・・・・・ブロック押しピス
トン、１３９．１４０・・・・・・イオンＡ”　　Ｂ＋
を含んで除去される泳動媒ブロック。

第４図、 Ａ＋、ｒ・・・・・・イオンＡ＋、Ｂ＋、ｒ・・・・・
・イオンＨ”　（水素イオン）、１４３・・・・・・泳
動媒の帯、　　１４４・・・・・・陽極、１４５・・・
・・・陰極、１４６・・・・・・絶縁体、１４８・・・
・・・泳動媒の移出口、 １４９・・・・・・１ｌｌＩ極室のイオン透過性膜の室
。

第５図および第６図、 Ａ＋、Ｂ＋、０＋、Ｂ＋・・・・・・イオンＡ＋、Ｂ＋
、Ｃ＋、ｒ１■、ｅ・・・・・・電場を表わす記号、１
５１・・・・・・泳動管壁、 １５３・・・・・・静止している泳動媒。

第７図、 Ｆ・・・・・・原料、　　　　　　ｒ・・・・・・イオ
ンＨ”、馬・・・・・・押し出し用のイオン（量）、烏
、＆、烏、也、＆・・・・・・環流（量）、ｊｓ、ｕｌ
ｒｓし、ｉｌｌ・・・・・・通電量（泳動電流）、１６
１・・・・・・泳動槽の側壁絶縁体、１６２・・・・・
・′＃進成分回収器、１６３・・・・・・泳動媒膜、１
６６・・・・・・ローラー、１７０・・・・・・押し出
しイオン槽、１７１．１７２．１７３．１７４・・・・
・・中間槽、１７５・・・・・・原料供給槽、１７６・
・・・・・速進成分回収槽、１８１・・・・・・中間電
極。

第８図、第９図、第１０図および第１１図、Ａ、Ｂ　　
・・・・・・イオンＡ＋、Ｂ＋、＋　　＋ Ｌｎ・・・・・・下流側の中間槽の溶液、Ｌｎ”ｌ・・
・・・・上流側の中間槽の溶液、Ｍ・・・・・・泳動媒
膜体、　　　ｔ・・・・・・泳動媒膜中のイオンの泳動
距［（泳動媒膜の厚さ）、 Ｏ・・・・・・中間槽のＬｎとＬｎ＋ｘにはさまれて移
動している泳動媒膜の下流側界面、 Ｔ・・・・・・間膜の上流側界面、　Ｃ・・・・・・相
対含量、１人＋・・・・・・イオンＡ”、Ｂ＋の混合物
の泳動速度の平均値に対する相当向流率約１００％のと
きのイオンＡ＋の最先端の泳動距離、 ！針・・・・・・相当向流率１００％のときのイオンＢ
の最先端の泳動距−１ １９０・・・・・・泳動槽の底壁、１９１・・・・・・
泳動槽の側壁、１９３・・・・・・泳動媒膜、１９５．
１９６・・・・・・絶縁体ケース、１９８．１９９・・
・・・・導通部、２０１，２０２・・・・・・上縁絶縁
体、２０３・・・・・・下流側の中間槽、 ２０４・・・・・・上流側の中ｒＨＪｌ、２０６・・・
・・・溶液面、２１０・・・・・・ｐ−ラー躯動歯車、
２１Ｌ２１２・・・・・・環流管、２１３．２１４・・
・・・・電流密度均一化穴あき板、２１５・・・・・・
下縁絶縁体、２１６・・・・・・ローラー。

第１２図および第１３図、 Ａ＋、Ｂ＋、ｃ　ＳＬｎ　ＳＬｎ＋１、Ｍ、ＯｌＴ　−
−−−−−第１０図および第１１図のそれに相当する、 １）、＋、ｊＢ＋・・・・・・イオンＮ、Ｂ”の混合物
の泳動速度の平均値に対する相当向流率９８％のときの
イオンＡ＋およびイオンＢ＋のそれぞれの最先端の泳動
距離２２２．２２３．２２４．２２５・・・・・・中間
槽、２３１・・・・・・泳動槽の側填、２３３・・・・
・・泳動媒膜、２４１・・・・・・環流液滞留部、 ２４５・・・・・・環流液滞留部の多孔質板、２５５．
２５６・・・・・・環流管、２６３．２６４・・・・・
・下縁絶縁体、２６５・・・・・・泳動媒膜当てバー、
２７４・・・・・・泳動媒膜の移入口、２８４・・・・
・・泳動媒膜の移出口、２８６・・・・・・四−ラー。

第１４図、 Ｆ・・・・・・原料、Ｒｏ・・・・・・押し出し用イオ
ン、Ｒ１・・・・・・遅進成分回収物、Ｒ２・・・・・
・速進成分回収物、Ｒｄ・・・・・・泳動槽の回収部、
Ｒｕ・・・・・・泳動槽の濃縮部、２９３・・・・・・
泳動媒膜（の返り部分を示す線）、２９６・・・・・・
泳動槽の回収部、２９８・・・・・・回収器、２９７・
・・・・・泳動槽の濃縮部、２９９・・・・・・再生Ｍ
整端。

第１５図、第１６図および第１７図、 Ｆ・・・・・・原料、Ｉ　、Ｉｔ　、ｈ　、Ｉ３　、Ｉ
４　、ＩＢ・・・・・・中間間取成分、Ｐｏ・・・・・
・試料の添加位置、Ｐｔ　、ｈ　、Ｐｓ　、Ｐ４　％　
Ｐｓ　ｓ　Ｐｓ・・・・・・泳動成分（イオン等）、ル
・・・・・・成分ＰＨｓ　Ｐ２を主成分とする遅進成分
、Ｒ２・・・・・・成分Ｐ４　、Ｐｉ　ｓ　Ｐｓを主成
分とする遅進成分、３００・・・・・・泳動媒、３０１
・・・・・・前段泳動槽、３０２・・・・・・後段泳！
＃槽、３０７・・・・・・濃縮部、３１１．３１２．３
１３．３１４．３１５・・・・・・泳動槽。

第１８図、 ３１７・・・・・・ＩＩ極側成分回収槽、３１８・・・
・・・再生調整槽、３２１・・・・・・線動装置の絶縁
体、３２２・・・・・・原料米入槽、３２３・・・・・
・泳動槽、３２５・・・・・・目的成分回収槽、３２６
・・・・・・再生槽、３２７・・・・・・調整槽、３２
８・・・・・・水洗槽、３３１・・・・・・４抄ローラ
ー、３３２・・・・・・純水槽、３３４・・・・・・陰
極側成分回収槽、３３５・・・・・・循環液槽、３３６
．３３７・・・・・・圧着ローラー、３３８・・・・・
・＃４整槽、３４１．３４２．３４３・・・・・・泳動
煤層、３４４・・・・・・＠極室、３４５・・・・・・
陰極室、３５５・・・・・・陰極。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１） 電気泳動により泳動速度の異なるイオン等を分離するに
   当り、加えられている電場の方向に対し、垂直な方向に
   または垂直な成分を含む方向に、泳動媒を移動すること
   からなる電気泳動による連続分離方法。
2. （２） １　長い帯状の望ましくはエンドレスの帯状の泳動媒を
   用い、泳動槽の電場に対しまたは泳動媒膜内およびその
   近傍の電場に対し、泳動媒膜面が垂直に配置されるよう
   に、泳動槽の両側に設けられた絶縁体で囲われた移入口
   、移出口を通つて泳動媒を移動することからなる電気泳
   動による連続分離装置。 ２　移入口、移出口を通つて移動させる泳動媒膜の滑動
   面に力が加わることのない移動に、泳動槽の両側に相互
   にたがいちがいにまたは対置にローラーを設けた特許請
   求の範囲（２）の第１項記載の連続分離装置。 ３　帯状の泳動媒膜の幅方向を地表の水平面に対し、垂
   直に設けた特許請求の範囲（２）の第１項、第２項記載
   の連続分離装置。 ４　帯状の泳動媒膜の幅方向の両側の端部分がけまり込
   み、かつ、この膜が滑動できる溝を設けた特許請求の範
   囲（２）の第１項、第２項、第３項記載の連続分離装置
   。 ５　泳動槽の両側に設けた絶縁体でかこわれたローラー
   をまわつて帯状泳動媒膜の反転をくり返すことによつて
   、泳動槽内に移動する泳動媒膜を多段に設け、これによ
   つて区切られた各段の中間槽を設けた特許請求の範囲（
   ２）の第１項、第２項、第３項、第４項記載の連続分離
   装置。 ６　多段に設けられた中間槽の各段の遅進成分含量比を
   段階的に設定した特許請求の範囲（２）の第１項、第２
   項、第３項、第４項、第５項記載の連続分離装置。 ７　多段の中間槽を設けた泳動槽で、泳動媒膜移入口付
   近に還流管の出口を設け、これに接続して泳動媒膜と少
   なくとも一辺が多孔質物質でかこまれた筒状の還流液滞
   留部を設けた特許請求の範囲（２）の第１項、第２項、
   第３項、第４項、第５項、第６項記載の連続分離装置。 ８　イオンが２価以上の多価金属イオンである場合、あ
   らかじめ錯イオン化した特許請求の範囲（２）の第１項
   、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７項記
   載の連続分離装置。 ９　押し出しイオンまたは中間槽の分離イオン等に、そ
   れより速いイオンを混入した特許請求の範囲（２）の第
   １項、第２項、第３項、第４項、第５項、第６項、第７
   項、第８項記載の連続分離装置。
3. （３） １　長い帯状のまたはエンドレスの帯状の泳動媒を複数
   個用い、これを重ね、一体的に移動させ、この一体的な
   膜に垂直に働くように電極を設けることによつて、電場
   の方向に対し垂直な方向に泳動媒を移動することからな
   る電気泳動による連続分離装置。 ２　移動させる泳動媒膜の滑動面に力が加わることのな
   い移動に、相互にたがいちがいにまたは対置にローラー
   を設けた特許請求の範囲（３）の第１項記載の連続分離
   装置。 ３　帯状の泳動媒膜の幅方向を地表の水平面に対し、垂
   直に設けた特許請求の範囲（３）の第１項、第２項記載
   の連続分離装置。 ４　膜移動の上流側に原料泳入槽を設けた特許請求の範
   囲（３）の第１項、第２項、第３項記載の連続分離装置
   。 ５　複数の泳動媒の膜の媒体内の酸性度を各異なつた一
   定の値に設定し、これを酸性度の順に段階的に重ねた特
   許請求の範囲（３）の第１項、第２項、第３項、第４項
   記載の連続分離装置。 ６　イオンが２価以上の多価金属イオンである場合、あ
   らかじめ錯イオン化した特許請求の範囲（３）の第１項
   、第２項、第３項、第４項、第５項記載の連続分離装置
   。