JPH02225335A - 蛍光ガラスの製造方法並びに無機陽イオンの検出方法 - Google Patents

蛍光ガラスの製造方法並びに無機陽イオンの検出方法

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JPH02225335A
JPH02225335A JP4535389A JP4535389A JPH02225335A JP H02225335 A JPH02225335 A JP H02225335A JP 4535389 A JP4535389 A JP 4535389A JP 4535389 A JP4535389 A JP 4535389A JP H02225335 A JPH02225335 A JP H02225335A
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JP
Japan
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glass
inorganic cations
phase
porous glass
cao
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JP4535389A
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Masanori Yoshioka
吉岡 正則
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Ise Kagaku Kogyo KK
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Ise Kagaku Kogyo KK
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は蛍光ガラスの製造方法並びに無機陽イオンの検
出方法に関する。
[従来の技術] 乎滑なガラス板又はボッエステルフィルム(以゛ド基板
と総称)上に、吸着剤の薄い層を付着させて固定相とし
、種々の溶媒(移動相)で試料を展開させる薄層クロマ
トグラフィー(TLC)は試料成分の分離、固定、定量
等の試料中の所定成分の検出に広く用いられている。
無機陽イオンをTLCて検出する場合、無機陽イオンを
基板して展開した後、ジチゾン、オキシンなとの有機試
薬をスプレーして有機物質と無機陽イオンを反応せしめ
、反応生成物の色又は蛍光を利用して検出を行う。
又、Mg及び多量のZnOを含有するガラス、(jを含
むガラス等を使用した蛍光ガラスを得ることは知られて
いる。
[発明か解決しようとする課題] TLCはベーパークロマトタラフィーに比し展開時間も
短く、検出精度か良好である長所を有するか、次のよう
な問題点かある。
(1)吸着剤を基板に薄層をなして信性させるために接
着剤が使用されるか、反応性の強い検出試薬又は展開溶
媒を用いると吸着剤又は接着剤が侵され、吸着剤が基板
から剥離、脱落してしまうことかある。このため接着剤
を使わない薄層も使用されるが非常に脱落し易い。
このため使用しうる展開溶媒及び検出試薬の種類が制限
される。
(2)展開、分離された試料の成分を検出試薬を用いて
同定、定量する際、吸着剤及び接着剤か検出試薬と反応
し、誤差を生ずることかある。
(3)展開、分離された試料の成分の付着している部分
を切り取り、次の段階の反応の原料或はNMR等の分析
試料として使用しようとすると、吸着剤の薄層粒子か基
板から剥離して使用でなくなる。
上記従来の蛍光ガラスは組成の種類が限られており、従
って得られる蛍光の種類も少なく又微丑成分の存在によ
っても蛍光の波長か変るため、定の波長の蛍光を有する
ガラスをスIIることは111てあった。
[課題を解決するためのL段] ト記目的を達成するために、本発明においては、5i0
245〜70 wt%、B2O−s 8〜30wt%、
 CaO8〜25wt%、Al2O:+ 5〜l 5 
wt%、Na2O3〜 8 wt、% 、  K2O1
〜 5  wt% 、   Na2O+K2O4〜13
 wt%、MgO0〜8 wt%、又は5i0245〜
70wj%、82O38〜30wt%、CaO3−25
wt%、Al2O35〜l 5 it%なる組成を有す
るガラス成形体を熱処理して 12O 、 、 Ca 
Oを主体とする相を分相せしめ4この相を溶解除去する
ことによって得られる多孔質ガラスと無機陽イオンとを
反応させることにより蛍光ガラスを製造する。
又、5iOz 45〜70wt%、 +12O:18〜
30 wt%、CaO3〜25wt%、Al2O:15
〜l 5 wt%、Na2O3〜8 wt%、K2O1
〜5 wj%、 Na2O+K2O4〜13 WL%、
 MgOO〜8wtX、又はSiO245〜70wt%
、  B□0,8〜30 wt%、 CaO8〜25w
t%、Al2O35〜l 5 wt%なる組成を有する
ガラスを熱処理して82O! 、 CaOを主体とする
相を分相せしめ、この相を溶解除去することによって得
られるシート状多孔質ガラスを使用し、無機陽イオンを
展開した後上記多孔質ガラスを加熱して無機陽イオンと
多孔質ガラスを反応せしめ、この反応生成物の蛍光性を
利用して無機陽イオンを検出し、又多孔質ガラスとして
孔径1.000〜12.000人のものを使用する。
又無機陽イオンとしてはV〜“、Cu−、Gc+4−+
In◆”  、  Sn◆”、  Ce◆争◆ 、  
Tb””  、  TI”、 M o ” ”+″″3
La+++又はpb”+を使用する。
次に、本発明を更に具体的に説明する。
本発明においては多孔質ガラスとしては、S i 02
45〜70 w t%、82O38〜30 wl:%、
CaO3〜25wt%、Al2O35〜l 5 wt%
、Na、、03〜8wt%、K2O1〜5wt%、Na
2O+ K2O4〜13wt%、MgOO〜8 wt、
%なる組成(組成A)、又はSin、 45〜70wt
%、 B2O:+ 8〜30 wt:%、CaO3〜2
5wt、%、AI□O:+ 5〜15 wt%なる組成
(組成り)を有するガラス成形体を熱処理してB2O.
 、 CaOを主体とする相を分相せしめ、この相を溶
解除去することにによっ°C得られる多孔質ガラス(以
下夫々多孔質ガラスA、Bと呼び、木多孔質ガラスと総
称する)を用いる。
組J&A又は組成りのガラス(以下本ガラスと総称する
)を使用することにより、耐圧性か大きく、機械的強度
か大であり、又耐薬品性か大きく、p110〜14の範
囲て使用可能であり、且っ孔径が均一てあり、分離精度
の大きい薄層クロマトクラフィーシート(本シート)を
うることかできる。
なお組成Aのガラスは小孔の径が3,000〜100 
、000人の範囲の小孔の径が比較的大きい多孔質ガラ
スを得るために適し、又組成りのガラスは小孔の径か数
百〜2O,000人の小孔の径か比較的小さい多孔質ガ
ラスをず!にるのに適している。
以下本ガラス並ひに本ガラスを使用した本シートの製造
法について、更に詳細に説明する。
本ガラスの成分のうちSiO□は分相、除去工程によっ
て得られる多孔硝子の骨格を形成するための基幹成分で
あり、Al2O:lは補助成分として得られた多孔硝子
の脆さを減少させる作用を有する。
B2O.は一方において多孔硝子の骨格を形成する補助
成分として機能するが、他方CaOと協同して、熱処理
によって微少な分相な生成する作用を有する。そしてこ
のようにして生成したCaO1B2O3を主成分とする
分相を溶解除去することによって多孔質ガラスか形成さ
れる。
B2O.は上述の説明からも首肯しつるように細孔の大
きさを決定する重要な因子であり、分相中に移行して除
去される B2O3量、或は逆に多孔硝子中に残存する
 B2O3量は、細孔の径の均一性と密接な関係を有す
ることか判明した。
上記組成を有する調合原料を溶融し、所望形状の成形体
とする。成形体の製造方法に特に限定はなく常法を使用
することができる。
なおバッチの溶融中に82O3の一部が揮発逸散するの
で、この逸散量を考慮してバッチ中のn 2O 、J−
7fを定めることか心安である。
組成A又はBを有するガラス(以下本ガラスという)よ
りなる成形体を熱処理してCaO182O3を主体とす
る相(以下Cab、  B2O:l相という)を分相せ
しめる。加熱処理温度か高い程、又熱処理時間か長い程
CaO、B2O3相は大きくなる傾向を有し、熱処理条
件を選択することによって細孔の径を所望の値とするこ
とができる。
本ガラスを使用するときは均一な大きさの細孔を形成さ
せることかでき、又処理条件、並びに組成の選択により
この径を50〜100,000人の範囲とすることかて
きるか、この径を1.0[10〜12 、000人好ま
しくは3.000〜1.0.000人とすることにより
特に好適な結果の得られることが判明した。加熱処理を
行った本ガラスよりなる成形体をスライスしてシート状
となし次いでこのシートをIIcII□SO4,llN
0.等の酸中に浸漬してCaO1B2O3相を溶解除去
することにより本シートを得ることかてきる。なお酸処
理を行なうに先立ち、IIF溶液て短時間その表面をエ
ッチンタ処理するのか望ましい。
前述したように熱処理の条件によって、得られる多孔硝
子の細孔の径を制御することができるか、細孔の径は多
孔質ガラス中に残存するB2O3の量に応じて変化する
こと及びこのB2O3の量は熱処理、酸処理の条件によ
って左右されることか判明した。モしてB2O3か望ま
しくは0.5 wt%以上残存するようこれらの条件を
定めることにより多孔硝子を薄層クロマトグラフ用シー
トとして使用した場合、特に好適な結果の得られること
が判明した。
望ましい処理条件は次の通りである。
加熱温度 600〜850℃ 加熱時間 2〜48br、望ましくは12〜48hr酸
の種類 +1CI 、 I□SO4,Nll0゜酸の濃
度 0、旧〜2.ON、望ましくは0.1〜1.ON 処理時間 2〜2Ohr、望ましくは4〜15hr温 
 度 50〜95℃、望ましくは80〜90℃上記のよ
うにして得られた本シートを、各種の試料の成分の分離
、固定、定量に使用する。
次に本シートの使用法を説明する。
本シートの寸法、厚みに特に限定はないか、2〜10C
11×2〜10cm、厚み0.2 へ2 nun程度の
ものか好適に使用できる。このようなシートは充分な機
械的強度を有し、基板を用いて補強する必要はない。
木多孔賀ガラスに無機陽イオンを含浸させて加熱するこ
とにより無機陽イオンと多孔質ガラスか反応し、蛍光ガ
ラスか得られることが判明した。
無機陽イオンと多孔質ガラスを反応させるのに必要な温
度は300〜1.000°C1加熱所要時間は、数秒〜
数時間程度である。
蛍光ガラスを紫外線、γ線、電子線等で照射することに
より、当該ガラスより蛍光線か発生ずる。
蛍光の波長領域は無機陽イオンの種類、励起光(照射光
)の波長等に依って定まる。
別表は本多孔賀ガラスに各種無機陽イオンを含有させて
加熱した得られた蛍光ガラスに254 nm又は:16
6 nmの紫外線を照射した場合の蛍光の色の一覧表で
ある。
本多孔質ガラスに含浸せしむべき無機陽イオンの種類及
び量、加熱方法、加熱時間等を変化させることにより、
従来得られなかった各色の蛍光を発生させることができ
る。
蛍光ガラスはシート状の本多孔質ガラスを用いて製造し
てもよく、或は粒状、粉状の木多孔賀ガラスを用いて製
造することもできる。
又−つの本多孔質ガラス(例えばシート)に二種以上の
無機陽イオンを所定の模様をなして付与することにより
、多彩な蛍光を発する蛍光ガラスを得ることかできる。
或は又粉状の本多孔質ガラスを用いた蛍光ガラスを基板
上に接着することもでき、各種蛍光ガラスを用いて模様
を形成することもてきる。
更に又、照射光を変化させることにより佼様な変化させ
ることもできる。
本多孔賀ガラスよりなるシート(本シート)を用い、次
のようにして無機陽イオンの検出を行うことかできる。
本シートの下部に試料を付着させ、本シートの下端を移
動相である液体中に浸漬する。移動相は本シート中に形
成されている多数の小孔中を毛細管現象によって上昇し
、本シート上部迄移動する。
この間に試料中に含まれる各無機陽イオンは、移動相と
固定相(本シート)への分配係数に応じて分配移動され
、各無機陽イオンへの展開、分離が行われる。
移動相は試料の種類、本シートの孔の大きさ等に応じて
選択されるが、例えば、アセトン−38IC+  (9
9: 1. V/V ) 、ブ9 / −ルー ヘンゼ
ン−INHNO,−1,NH(:+  (75: 69
 : 4 : 2゜’J/V )を用いることかできる
本シートを使用した場合の展開所要時間は数分ないし数
時間程度で、又分離性能も良好であり、TLCと同等以
上の性能を有する。
又本シートは、TLCのように接着剤を用いていないの
て、接着剤に起因する誤差を生ずることもない。
次いで、本シートを加熱して無機陽イオンと多孔質ガラ
スを反応せしめ、この反応生成物に紫外線、γ線、電子
線等を照射し、該生成物から発生ずる蛍光の強度、波長
分布、展開の位置を利用し、無機陽イオンの同定、定量
を行う。
[作 用] SiO245〜70wt%、82O:I 8〜30 w
t%、CaO3〜25wt%、Al2O35〜15 w
t%、  Na2O3〜 8wt%、  K2O1〜 
5wむ%、   Na2O+  K、0 4〜13wt
%、MgO0〜8 wt%、又は5i0245〜70w
t%、B2O:18〜30 wt%、CaO3〜25w
t%、Al2O,5〜15wし%なる組成を有するガラ
ス成形体を熱処理してB2O3,CaOを主体とする相
を分相せしめ、この相を溶解除去することによって得ら
れる多孔質ガラスと無機陽イオンとを反応させることに
より蛍光性を有するガラスを得る。
又5iOz 45〜70 wj%、82O:l 8 ”
’−30wt%、CaO8〜25 wt%、Al2O3
5〜l 5 wt%。
Na2O3〜8 wt、%、K2O1〜5 wt%、 
Na2O+K2O4〜13wt%、MgO0〜8w1.
%、又はSiO245〜70vt%、  82O:1 
8〜30 wt%、CaO8〜25wt%、Al2O3
5〜1.5 wt%なる組成を有するガラスな熱処理し
てB2O. 、 CaOを主体とする相を分相せしめ、
この相を溶解除去することによって得られるシート状多
孔質ガラスを使用し、無機陽イオンを展開した後上記多
孔質ガラスを加熱して無機陽イオンと多孔質ガラスを反
応せしめることにより、蛍光ガラスを生成せしめ、この
蛍光ガラスの発生ずる蛍光を利用して無機陽イオンの分
析を行うことにより、固定層を補強する基板の使用を省
くことを可能ならしめ、有機試薬の使用を省略すること
を可能ならしめる。
[実施例1] VC1,i、 Cu(:lz・2H2O、Ge(:i+
、 InCl:+・4H2O、SnCI 2 ・2Oz
O1CeC1,’7112O、TlC1,PbCIz 
、 MtJCfの0.1又は0.01M溶液を各0.1
μ文づつ、7,000人の小孔を多数有する厚み0.5
 ■、 5cmX 5cmの大きさを有する多孔質ガラ
スシート(ポーラスガラスシート)の下から5IllD
Iの点く原点)にスポットした。これを展開槽内に置き
、アセトン−3NIICI(99:1,V/V)て展開
、ドライヤーで風乾後、300℃でl 5o+in 、
 1,000℃て数lll1n加熱した。次いで254
nmの波長の光を出すマナスルランプで照射し、各イオ
ンの位lを検出した。第1図はこのようにして得られた
クロマトグラムであり、陽イオンはそれぞれよく分離し
た。なお、展開は、図に示す溶媒先端の位置に溶媒か達
する迄行った。
[実施例2] 実施例1のアセトンー:1NHC1に代え、ブタノール
−ベンゼン−1,NHNO3−INH(:l  (75
: 69 :4 :’2. V/V )を用いて同様な
実験を行った。
第2図はこのようにして得られたクロマトグラムである
し発明の効果コ 波長が一定値に制御され、且つ各種の波長の蛍光を発生
する蛍光ガラスを簡単に製造できる。
又無機陽イオンの検出を良好な精度で行うことができる
又、固定相を補強する基板や有機試薬の使用を省略てき
る。
【図面の簡単な説明】
第1〜2図は本発明の方法で得られたクロマt−クラム
である。 別  表 特許出願人 伊勢化学工業株式会社

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)SiO_245〜70wt%、B_2O_38〜
    30wt%、CaO8〜25wt%、Al_2O_35
    〜15wt%、Na_2O3〜8wt%、K_2O1〜
    5wt%、Na_2O+K_2O4〜13wt%、Mg
    O0〜8wt%、又はSiO_245〜70wt%、B
    _2O_38〜30wt%、CaO8〜25wt%、A
    l_2O_35〜15wt%なる組成を有するガラス成
    形体を熱処理してB_2O_3、CaOを主体とする相
    を分相せしめ、この相を溶解除去することによって得ら
    れる多孔質ガラスと無機陽イオンとを反応させる蛍光ガ
    ラスの製造方法。
  2. (2)無機陽イオンはV^+^+^+、Cu^+^+、
    Ge^+^+^+^+、In^+^+^+、Sn^+^
    +、Ce^+^+^+、Tb^+^+^+、Tl^+^
    +、Mo^+^+^+^+^+、La^+^+^+又は
    Pb^+^+である請求項1記載の蛍光ガラスの製造方
    法。
  3. (3)無機陽イオンを薄層クロマトグラフィーで検出す
    る方法において、薄層としてSiO_245〜70wt
    %、B_2O_38〜30wt%、CaO8〜25wt
    %、Al_2O_35〜15wt%、Na_2O3〜8
    wt%、K_2O1〜5wt%、 Na_2O+K_2
    O4〜13wt%、MgO0〜8wt%、又はSiO_
    245〜70wt%、B_2O_38〜30wt%、C
    aO8〜25wt%、Al_2O_35〜15wt%な
    る組成を有するガラスを熱処理してB_2O_3、Ca
    Oを主体とする相を分相せしめ、この相を溶解除去する
    ことによって得られるシート状多孔質ガラスを使用し、
    無機陽イオンを展開した後上記多孔質ガラスを加熱して
    無機陽イオンと多孔質ガラスを反応せしめ、この反応生
    成物の蛍光性を利用して無機陽イオンを検出する無機陽
    イオンの検出方法。
  4. (4)多孔質ガラスの孔径は1,000〜12,000
    Åである請求項3記載の無機陽イオンの検出方法。
  5. (5)無機陽イオンはV^+^+^+、Cu^+^+、
    Ge^+^+^+^+、In^+^+^+、Sn^+^
    +、Ce^+^+^+、Tb^+^+^+、Tl^+^
    +、Mo^+^+^+^+^+、La^+^+^+又は
    Pb^+^+である請求項3又は4記載の無機陽イオン
    の検出方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012006779A1 (zh) * 2010-07-14 2012-01-19 海洋王照明科技股份有限公司 掺入稀土离子的碱金属硅酸盐发光玻璃及其制备方法

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