JPS62275183A - 金属の捕捉方法 - Google Patents
金属の捕捉方法Info
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- JPS62275183A JPS62275183A JP61117978A JP11797886A JPS62275183A JP S62275183 A JPS62275183 A JP S62275183A JP 61117978 A JP61117978 A JP 61117978A JP 11797886 A JP11797886 A JP 11797886A JP S62275183 A JPS62275183 A JP S62275183A
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- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
[産業上の利用分野]
この発明は金属の捕捉方法、さらに詳しくは各種化合物
若しくは混合物に含まれる重金属類若しくは希土類金属
を、サイクロデキストリン又は/及び高分子化サイクロ
デキストリンポリマーをもって捕捉し回収する金属の捕
捉方法に関するものである。
若しくは混合物に含まれる重金属類若しくは希土類金属
を、サイクロデキストリン又は/及び高分子化サイクロ
デキストリンポリマーをもって捕捉し回収する金属の捕
捉方法に関するものである。
各種化合物取いは混合物から金属を分離除去する技術は
、古くから数多く知られている。
、古くから数多く知られている。
その中で最もポピユラーな方法は、溶液中の金属イオン
をキレート化合物を使用して捕捉回収する方法である。
をキレート化合物を使用して捕捉回収する方法である。
一方、包接化合物を構成することで知られるサイクロデ
キストリンを使用して金属イオンを回収する方法も公知
である。
キストリンを使用して金属イオンを回収する方法も公知
である。
このサイクロデキストリンは D(+)グルコビラノー
スが1.4グルコシド結合した環状のオリゴ糖であって
、そのグルコースユニットの数が6個のα−サイクロデ
キストリン、7個のβ−サイクロデキストリン、8個の
T−サイクロデキストリンが広く知られている。
スが1.4グルコシド結合した環状のオリゴ糖であって
、そのグルコースユニットの数が6個のα−サイクロデ
キストリン、7個のβ−サイクロデキストリン、8個の
T−サイクロデキストリンが広く知られている。
前記の方法において、前者のキレート化合物の使用によ
る金属の捕捉は、キレート化合物を形成するための金属
イオンや配位子の種類、キレート環の大きさなど種々な
因子が関係しており、これらに起因して、対象とする金
属に対するキレート化合物の選定が比較的厄介である。
る金属の捕捉は、キレート化合物を形成するための金属
イオンや配位子の種類、キレート環の大きさなど種々な
因子が関係しており、これらに起因して、対象とする金
属に対するキレート化合物の選定が比較的厄介である。
後者のサイクロデキストリンによる捕捉回収方法は、サ
イクロデキストリンがその独特の分子構造から疎水性の
空洞をその分子内に持ち、水溶液中で種々の化合物を空
洞内に取り込んで包接化合物を形成するので、その包接
されるゲスト分子は疎水性の大きいものほど包接されや
すい傾向にある。
イクロデキストリンがその独特の分子構造から疎水性の
空洞をその分子内に持ち、水溶液中で種々の化合物を空
洞内に取り込んで包接化合物を形成するので、その包接
されるゲスト分子は疎水性の大きいものほど包接されや
すい傾向にある。
したがって、疎水性の小さなもの、換言すれば親水性の
大きい分子1例えば無機塩、金属イオン。
大きい分子1例えば無機塩、金属イオン。
アミノ酸、糖類等はサイクロデキストリンではこれを包
接し難いという傾向があるので、使用することができな
いという欠点があった。
接し難いという傾向があるので、使用することができな
いという欠点があった。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明はか−る性質を有するサイクロデキストリンに
よって包接され難い分子の内の特に金属を、このサイク
ロデキストリンによって当8亥金属のイオンとして捕捉
して回収せんとすることを目的としたもので、PH12
以上のアルカリ性水溶液中に重合戊類若しくは希土類金
属などの被捕捉金属を溶解させると共に、このアルカリ
性水溶液中にサイクロデキストリン又は/及び高分子化
サイクロデキストリンポリマーを添加し、アルカリ性水
溶液中の金属イオンを前記サイクロデキストリン又は/
及び高分子化サイクロデキストリンポリマーで捕捉する
ことによって前記目的を達成したものである。
よって包接され難い分子の内の特に金属を、このサイク
ロデキストリンによって当8亥金属のイオンとして捕捉
して回収せんとすることを目的としたもので、PH12
以上のアルカリ性水溶液中に重合戊類若しくは希土類金
属などの被捕捉金属を溶解させると共に、このアルカリ
性水溶液中にサイクロデキストリン又は/及び高分子化
サイクロデキストリンポリマーを添加し、アルカリ性水
溶液中の金属イオンを前記サイクロデキストリン又は/
及び高分子化サイクロデキストリンポリマーで捕捉する
ことによって前記目的を達成したものである。
この発明の方法において使用するサイクロデキストリン
は、グルコースユニットの数が6個のα−サイクロデキ
ストリン、7個のβ−サイクロデキストリン、8個のT
−サイクロデキストリンのいずれもが使用できるが1
α−サイクロデキストリン、γ−サイクロデキストリン
等に比べて比較的入手の容易なβ−サイクロデキストリ
ンの使用が最も好ましい。
は、グルコースユニットの数が6個のα−サイクロデキ
ストリン、7個のβ−サイクロデキストリン、8個のT
−サイクロデキストリンのいずれもが使用できるが1
α−サイクロデキストリン、γ−サイクロデキストリン
等に比べて比較的入手の容易なβ−サイクロデキストリ
ンの使用が最も好ましい。
また、高分子化サイクロデキストリンポリマーとしでは
、高分子化したサイクロデキストリンの可溶性ポリマー
又はそれ以上に高分子化したサイクロデキストリンの不
溶性ポリマーが好ましく使用される。
、高分子化したサイクロデキストリンの可溶性ポリマー
又はそれ以上に高分子化したサイクロデキストリンの不
溶性ポリマーが好ましく使用される。
前者の可溶性ポリマーとしては、サイクロデキストリン
をエピクロルヒドリン等で架橋し、ピラノース環の構造
を変化させて、水との親和性を増加せしめたポリマー(
2〜7量体化したオリゴマー)を挙げることができる。
をエピクロルヒドリン等で架橋し、ピラノース環の構造
を変化させて、水との親和性を増加せしめたポリマー(
2〜7量体化したオリゴマー)を挙げることができる。
また、後者の不溶性ポリマーとしては、エピクロルヒド
リン等によって前原って不溶化しない程度に高分子化し
たサイクロデキストリンをポリカルボン酸塩類の水溶液
、或いは流動パラフィン等に分散させて反応させること
により、サイクロデキストリンを不溶性高分子化せしめ
ることによって得られたものを挙げることができる。
リン等によって前原って不溶化しない程度に高分子化し
たサイクロデキストリンをポリカルボン酸塩類の水溶液
、或いは流動パラフィン等に分散させて反応させること
により、サイクロデキストリンを不溶性高分子化せしめ
ることによって得られたものを挙げることができる。
さらに、アルカリ性水溶液はその液性をPH12以上に
保ち、か−るアルカリ性環境下において使用するもので
、アルカリを使用しない場合(酸性若しくは中性環境下
)では金属を捕捉することはできす、PH12を下回る
アルカリ性環境下(PH8〜10程度)においての使用
も金属の水酸化物の沈澱が生成し、実際問題としてサイ
クロデキストリンを使用する意味がない。
保ち、か−るアルカリ性環境下において使用するもので
、アルカリを使用しない場合(酸性若しくは中性環境下
)では金属を捕捉することはできす、PH12を下回る
アルカリ性環境下(PH8〜10程度)においての使用
も金属の水酸化物の沈澱が生成し、実際問題としてサイ
クロデキストリンを使用する意味がない。
このアルカリ性水溶液を生成するのに使用するアルカリ
性物質としては、無機のアルカリ物質。
性物質としては、無機のアルカリ物質。
例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が望ましく
、有機のアルカリ、例えば一連のアミン類等の使用は捕
捉物質であるサイクロデキストリン又は/及び高分子化
サイクロデキストリンポリマーにそれ自身が包接され、
金属捕捉の効果を存効に発揮することができない。
、有機のアルカリ、例えば一連のアミン類等の使用は捕
捉物質であるサイクロデキストリン又は/及び高分子化
サイクロデキストリンポリマーにそれ自身が包接され、
金属捕捉の効果を存効に発揮することができない。
さらに、この発明に適用可能な金属とは重金属類および
希土類金属であって1重金属類としては鉄(Fe) 、
1iil (Cu) 、亜鉛(Zn)、鉛(Pb)
、 錫(Sn) 。
希土類金属であって1重金属類としては鉄(Fe) 、
1iil (Cu) 、亜鉛(Zn)、鉛(Pb)
、 錫(Sn) 。
アンチモン(Sb)、 ニッケル(Ni)、クロム(C
r)、マンガン(Mn)等である。
r)、マンガン(Mn)等である。
一方、希土類金属としてはランタン(La)、セリウム
(Ce)、ユーロピュウム(Eu)、テルビウム(Tb
)。
(Ce)、ユーロピュウム(Eu)、テルビウム(Tb
)。
インテルビウム(Yb)、イツトリウム(Y)等を挙げ
ることができる。
ることができる。
この発明において、前記の被捕捉金属は一般に当該金属
、又はその塩或いはその他の化合物の形で前記したアル
カリ水溶液による環境下に供給され、液中で当該金属の
イオンとして前記サイクロデキストリン又は/及び高分
子化サイクロデキストリンポリマーに接触せしめるもの
で、具体的には次の3つの方法を挙げることができる。
、又はその塩或いはその他の化合物の形で前記したアル
カリ水溶液による環境下に供給され、液中で当該金属の
イオンとして前記サイクロデキストリン又は/及び高分
子化サイクロデキストリンポリマーに接触せしめるもの
で、具体的には次の3つの方法を挙げることができる。
(11被捕捉金属をアルカリ性水溶液に溶解してPH1
2以上の溶液を生成し、この溶液中にサイクロデキスト
リン又は/及び高分子化サイクロデキストリンポリマー
を添加し、もって水溶液中の金属イオンをサイクロデキ
ストリン又は/及び高分子化サイクロデキストリンポリ
マーで捕捉回収する。
2以上の溶液を生成し、この溶液中にサイクロデキスト
リン又は/及び高分子化サイクロデキストリンポリマー
を添加し、もって水溶液中の金属イオンをサイクロデキ
ストリン又は/及び高分子化サイクロデキストリンポリ
マーで捕捉回収する。
(2)アルカリ性水溶液中に予めサイクロデキストリン
又は/及び高分子化サイクロデキストリンポリマーを添
加してPH12以上の水溶液を生成し、これに水に溶解
した被捕捉金属を加え。
又は/及び高分子化サイクロデキストリンポリマーを添
加してPH12以上の水溶液を生成し、これに水に溶解
した被捕捉金属を加え。
もって水溶液中の金属イオンをサイクロデキストリン又
は/及び高分子化サイクロデキストリンポリマーで捕捉
回収する。
は/及び高分子化サイクロデキストリンポリマーで捕捉
回収する。
(3)アルカリ性水溶液、サイクロデキストリンスは/
及び高分子化サイクロデキストリンポリマー及び被捕捉
金属の王者を同時に加えてPH12以上の混合水溶液と
し、もって水溶液中の金属イオンをサイクロデキストリ
ン又は/及び高分子化サイクロデキストリンポリマーで
捕捉回収する。
及び高分子化サイクロデキストリンポリマー及び被捕捉
金属の王者を同時に加えてPH12以上の混合水溶液と
し、もって水溶液中の金属イオンをサイクロデキストリ
ン又は/及び高分子化サイクロデキストリンポリマーで
捕捉回収する。
この状態における金属の捕捉作用は、サイクロデキスト
リン自身の持つ水酸基の解離定数がPHで約12である
という事実より推定して、PH12以上のアルカリ水溶
液中ではサイクロデキストリンの持つ水酸基が解離し、
そこに被捕捉金属を存在させると、当該金属の溶解が行
われ、この金属の水酸化物の持つ水酸基と共に水素結合
が形成し、これによって前記サイクロデキストリン又は
/及び高分子化サイクロデキストリンポリマーに被捕捉
金属の金属イオンが結合されると推定されるものである
。
リン自身の持つ水酸基の解離定数がPHで約12である
という事実より推定して、PH12以上のアルカリ水溶
液中ではサイクロデキストリンの持つ水酸基が解離し、
そこに被捕捉金属を存在させると、当該金属の溶解が行
われ、この金属の水酸化物の持つ水酸基と共に水素結合
が形成し、これによって前記サイクロデキストリン又は
/及び高分子化サイクロデキストリンポリマーに被捕捉
金属の金属イオンが結合されると推定されるものである
。
したがって、従来包接が困難とされていた金属イオンが
PH12以上のアルカリ性環境下において、サイクロデ
キストリン又は/及び高分子化サイクロデキストリンに
よって容易に捕捉しうる事実よりすれば、前記の金属イ
オンはサイクロデキストリンの持つ結晶格子、又は分子
内における疎水性の空洞内に取り込まれるものではなく
5親水基の部分に結合されるものと考えられるので、そ
の作用は包接作用というよりも、むしろ吸着(捕捉)作
用と考える方が自然であって、いずれにしても金属イオ
ンは前記のアルカリ性環境下で、サイクロデキストリン
スは/及び高分子化サイクロデキストリンポリマーによ
り橿めて効率よく捕捉されるものである。
PH12以上のアルカリ性環境下において、サイクロデ
キストリン又は/及び高分子化サイクロデキストリンに
よって容易に捕捉しうる事実よりすれば、前記の金属イ
オンはサイクロデキストリンの持つ結晶格子、又は分子
内における疎水性の空洞内に取り込まれるものではなく
5親水基の部分に結合されるものと考えられるので、そ
の作用は包接作用というよりも、むしろ吸着(捕捉)作
用と考える方が自然であって、いずれにしても金属イオ
ンは前記のアルカリ性環境下で、サイクロデキストリン
スは/及び高分子化サイクロデキストリンポリマーによ
り橿めて効率よく捕捉されるものである。
以下、実施例及び比較例を掲げてこの発明をより具体的
に説明する。
に説明する。
方仔11および !!ゞ例1
100mAの水酸化ナトリウム水溶液に硫酸銅0.1g
を溶解し、この溶解液”l Q m (lにサイクロデ
キストリンポリマーを0.2g加えてPH12以上に保
ち30分間攪拌した。(実施例1) その後これを濾過し、得られた濾液と、硫酸銅を水酸化
アルカリに溶解したま−の液(比較例1)について、吸
光度測定器を使用してそれぞれ銅イオンの捕捉の程度(
吸収強度)を調べた。
を溶解し、この溶解液”l Q m (lにサイクロデ
キストリンポリマーを0.2g加えてPH12以上に保
ち30分間攪拌した。(実施例1) その後これを濾過し、得られた濾液と、硫酸銅を水酸化
アルカリに溶解したま−の液(比較例1)について、吸
光度測定器を使用してそれぞれ銅イオンの捕捉の程度(
吸収強度)を調べた。
その結果を第1図に示す。
この第1図における曲vAB(比較例1の液の吸収強度
面vA)では決まった波長の部分に吸収が出ているが1
曲線A(実施例1における金属イオンを捕捉したサイク
ロデキストリンポリマーを濾過した後の濾液の吸収強度
である)では、か\る吸収を示さず、はソフラットとな
っている。
面vA)では決まった波長の部分に吸収が出ているが1
曲線A(実施例1における金属イオンを捕捉したサイク
ロデキストリンポリマーを濾過した後の濾液の吸収強度
である)では、か\る吸収を示さず、はソフラットとな
っている。
これよりすれば、サイクロデキストリンを加えて処理し
た実施例1においては、水溶液中の銅イオンがは\゛1
00%100%捕捉ことが明らかである。
た実施例1においては、水溶液中の銅イオンがは\゛1
00%100%捕捉ことが明らかである。
施例2および r例2
水100mIlに塩化ユーロピュウム0.1gを溶解し
た。
た。
一方、サイクロデキストリンポリマーに水酸化ナトリウ
ム水溶液を加えて30分間攪拌し、得たるサイクロデキ
ストリンポリマー0.2gを前記の塩化ユーロピュウム
溶解液20m1中に添加し。
ム水溶液を加えて30分間攪拌し、得たるサイクロデキ
ストリンポリマー0.2gを前記の塩化ユーロピュウム
溶解液20m1中に添加し。
PH12以上で約30分攪拌した。(実施例2)その後
これを濾過してサイクロデキストリンポリマーを除去し
た後、希薄な塩酸で液性を中性とし、これに発色試薬と
してクロマズロールS (@同位化学研究所の発色試薬
商品名)を加えて実施例1と同様の吸光度測定器を使用
して塩化ユーロピュウムイオンの捕捉の程度(吸収強度
)を調べた。
これを濾過してサイクロデキストリンポリマーを除去し
た後、希薄な塩酸で液性を中性とし、これに発色試薬と
してクロマズロールS (@同位化学研究所の発色試薬
商品名)を加えて実施例1と同様の吸光度測定器を使用
して塩化ユーロピュウムイオンの捕捉の程度(吸収強度
)を調べた。
また、前記塩化ユーロビュウムを水に溶解した液(比較
例2)について同様にクロマズロールSを加え、塩化ユ
ーロピュウムの捕捉の程度を比較した。
例2)について同様にクロマズロールSを加え、塩化ユ
ーロピュウムの捕捉の程度を比較した。
その結果を第2図に示す。
この第2図においても2曲線B(比較例2の液の吸収強
度曲線)においては、決まった波長の部分に大きな吸収
のピークを示しているが1曲HMA(実施例2における
金属イオンを捕捉したサイクロデキストリンポリマーを
濾過した後の濾液の吸収強度である)は、か−る波長の
部分に同様のピークを示していない(左側の山はユーロ
ビュウムイオンに起因するものではない)。
度曲線)においては、決まった波長の部分に大きな吸収
のピークを示しているが1曲HMA(実施例2における
金属イオンを捕捉したサイクロデキストリンポリマーを
濾過した後の濾液の吸収強度である)は、か−る波長の
部分に同様のピークを示していない(左側の山はユーロ
ビュウムイオンに起因するものではない)。
したがって、実施例2においては、実施例1の場合と同
様に塩化ユーロピュウムかはL’100%捕捉されてい
ることが明らかである。
様に塩化ユーロピュウムかはL’100%捕捉されてい
ることが明らかである。
以上述べたようにこの発明の方法によれば、従来サイク
ロデキストリンによる包接が困難であった重金属若しく
は希土類帰属の金属イオンを極めて効率よく捕捉するこ
とができるものである。
ロデキストリンによる包接が困難であった重金属若しく
は希土類帰属の金属イオンを極めて効率よく捕捉するこ
とができるものである。
また、サイクロデキストリンによる捕捉を単に所定OP
H値以上のアルカリ性環境下で実施するという簡単な手
段のみで実施できる点でもこの発明は優れたものである
。
H値以上のアルカリ性環境下で実施するという簡単な手
段のみで実施できる点でもこの発明は優れたものである
。
したがって、この発明の方法は金属の回収による工業用
廃水の浄化回収、各種分野における金属の捕捉による再
利用等に有効に使用することができ、またサイクロデキ
ストリンの利用範囲を拡大しうる点でも利用価値大なる
発明である。
廃水の浄化回収、各種分野における金属の捕捉による再
利用等に有効に使用することができ、またサイクロデキ
ストリンの利用範囲を拡大しうる点でも利用価値大なる
発明である。
第1図はこの発明の実施例1及び比較例1における金属
イオンの捕捉状態を示した曲線図で1曲線Aが実施例1
に対応し2曲線Bが比較例1に対応するものである。 第2図はこの発明の実施例2及び比較例2における金属
イオンの捕捉状態を示した曲線図で1曲線Aじ実施例2
に対応し3曲&iが比較例2に対応するものである。
イオンの捕捉状態を示した曲線図で1曲線Aが実施例1
に対応し2曲線Bが比較例1に対応するものである。 第2図はこの発明の実施例2及び比較例2における金属
イオンの捕捉状態を示した曲線図で1曲線Aじ実施例2
に対応し3曲&iが比較例2に対応するものである。
Claims (2)
- (1)PH12以上のアルカリ性水溶液中に重金属類若
しくは希土類金属などの被捕捉金属を溶解させると共に
、このアルカリ性水溶液中にサイクロデキストリン又は
/及び高分子化サイクロデキストリンポリマーを添加し
、アルカリ性水溶液中の金属イオンを前記サイクロデキ
ストリン又は/及び高分子化サイクロデキストリンポリ
マーで捕捉することを特徴とする金属の捕捉方法。 - (2)前記アルカリ性水溶液は、水酸化ナトリウム若し
くは水酸化カリウムであることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の金属の捕捉方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61117978A JPS62275183A (ja) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | 金属の捕捉方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61117978A JPS62275183A (ja) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | 金属の捕捉方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62275183A true JPS62275183A (ja) | 1987-11-30 |
Family
ID=14724983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61117978A Pending JPS62275183A (ja) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | 金属の捕捉方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62275183A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7745558B2 (en) * | 2006-11-29 | 2010-06-29 | Korea Institute Of Science And Technology | Entrapped β-cyclodextrin polymer and a method of preparing the same |
JP2012030139A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Hitachi Ltd | 希土類金属凝集剤 |
ITTO20110873A1 (it) * | 2011-09-30 | 2013-03-31 | Sea Marconi Technologies Di Vander Tumiatti S A S | Uso di nanospogne funzionalizzate per la crescita, la conservazione, la protezione e la disinfezione di organismi vegetali. |
WO2017158561A1 (en) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | Cycladex Inc. | Recovery of precious and rare earth metals using cyclodextrin |
-
1986
- 1986-05-22 JP JP61117978A patent/JPS62275183A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7745558B2 (en) * | 2006-11-29 | 2010-06-29 | Korea Institute Of Science And Technology | Entrapped β-cyclodextrin polymer and a method of preparing the same |
JP2012030139A (ja) * | 2010-07-28 | 2012-02-16 | Hitachi Ltd | 希土類金属凝集剤 |
ITTO20110873A1 (it) * | 2011-09-30 | 2013-03-31 | Sea Marconi Technologies Di Vander Tumiatti S A S | Uso di nanospogne funzionalizzate per la crescita, la conservazione, la protezione e la disinfezione di organismi vegetali. |
WO2013046165A1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Sea Marconi Technologies Di Vander Tumiatti S.A.S. | Use of functionalised nanosponges for the growth, conservation, protection and disinfection of vegetable organisms |
WO2017158561A1 (en) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | Cycladex Inc. | Recovery of precious and rare earth metals using cyclodextrin |
US11214848B2 (en) | 2016-03-17 | 2022-01-04 | Cycladex Inc. | Methods of purifying precious metal |
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