KR20120113196A - 금속의 회수 방법, 이것에 사용하는 금속 회수용 키트 - Google Patents

금속의 회수 방법, 이것에 사용하는 금속 회수용 키트 Download PDF

Info

Publication number
KR20120113196A
KR20120113196A KR1020120034772A KR20120034772A KR20120113196A KR 20120113196 A KR20120113196 A KR 20120113196A KR 1020120034772 A KR1020120034772 A KR 1020120034772A KR 20120034772 A KR20120034772 A KR 20120034772A KR 20120113196 A KR20120113196 A KR 20120113196A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chelating agent
complex
metal
sample
group
Prior art date
Application number
KR1020120034772A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101370661B1 (ko
Inventor
유카 시모무라
Original Assignee
아크레이 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아크레이 가부시키가이샤 filed Critical 아크레이 가부시키가이샤
Publication of KR20120113196A publication Critical patent/KR20120113196A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101370661B1 publication Critical patent/KR101370661B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/20—Metals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40—Concentrating samples
    • G01N1/4044—Concentrating samples by chemical techniques; Digestion; Chemical decomposition
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40—Concentrating samples
    • G01N1/4055—Concentrating samples by solubility techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/84—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving inorganic compounds or pH
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/40—Concentrating samples
    • G01N1/4055—Concentrating samples by solubility techniques
    • G01N2001/4061—Solvent extraction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

본 발명은 유기 매체를 사용하지 않고 간편하게 금속의 회수를 가능하게 하는 금속의 회수 방법을 제공한다.
제1 킬레이트제가 수성 용매에 불용화 가능한 pH 조건하에서 상기 제1 킬레이트제와 검체의 혼합액을 조제하여, 상기 제1 킬레이트제와 상기 검체 중의 금속의 제1 착체를 형성한다. 상기 혼합액으로부터 상기 제1 착체를 회수하고, 제2 킬레이트제 수용액과 상기 제1 착체의 혼합액을 조제하여, 상기 제1 착체 유래의 금속과 상기 제2 킬레이트제의 제2 착체를 형성한다. 상기 수용액은 상기 제1 킬레이트제가 불용화 가능한 pH 조건으로 한다. 그리고, 상기 혼합액으로부터 상기 제2 착체를 포함하는 액체 획분을 회수함으로써 금속을 회수한다. 이것에 의해 유기 매체를 사용하지 않고 금속을 회수할 수 있다.

Description

금속의 회수 방법, 이것에 사용하는 금속 회수용 키트{METHOD FOR RECOVERING METAL AND KIT FOR RECOVERY OF METAL FOR USE IN THE SAME}
이 출원은, 2011년 4월 4일에 출원된 일본 특허 출원 2011-083024, 2011년 6월 21일에 출원된 일본 특허 출원 2011-136921, 2011년 9월 22일에 출원된 일본 특허 출원 2011-207907, 2011년 9월 22일에 출원된 일본 특허 출원 2011-207908 및 2012년 3월 16일에 출원된 일본 특허 출원 2012-060102를 기초로 하는 우선권을 주장하며, 그 개시를 전부 여기에 포함시킨다.
본 발명은, 금속의 회수 방법, 이것에 사용하는 금속 회수용 키트에 관한 것이고, 또한 금속의 분석 방법 및 이것에 사용하는 분석 장치에 관한 것이다.
수은, 카드뮴, 납, 비소 등의 금속은, 인체에 축적되어 건강에 악영향을 미치는 것이 알려져 있다. 이 때문에, 뇨 등의 생체 시료, 물 등의 음식품 시료에서의 금속의 분석이 중요하다.
금속의 분석은 일반적으로, 전처리로서, 시료로부터 협잡물을 제거하여 금속을 분리하고, 상기 분리한 금속에 관해 분석이 행해진다. 상기 전처리는 용매 추출이 범용되고 있다. 상기 용매 추출은, 금속과 결합하는 킬레이트제의 극성을 이용하여, 수성 매체 및 유기 매체에 대한 분배 계수의 차이로부터, 시료 중의 금속을 상기 유기 매체 중에 추출하는 방법이다. 추출후, 상기 유기 매체를 증발시킴으로써 또한 상기 금속을 농축할 수 있다. 구체예로서, 산성 조건의 수성 매체 중에서 불용성인 1,5-디페닐-3-티오카르바존(이하 「디티존」이라고도 함)을 상기 킬레이트제로서 사용하는 디티존법이, 예를 들어 JIS에 의해 규정되어 있다(수은 분석 매뉴얼 환경성 2004년 3월, 일본 특허 제2969226호 참조). 상기 디티존법은, 우선 산성 조건하에서, 상기 디티존과 상기 뇨 등의 액체 검체를 혼합하여, 상기 혼합액 중에서 상기 디티존과 상기 액체 검체 중의 금속의 착체를 형성한다. 이어서, 상기 혼합액에, 사염화탄소 또는 클로로포름 등의 유기 매체를 첨가한다. 그렇게 하면, 상기 착체는, 수성 매체와 유기 매체에 대하여 분배 계수가 상이하기 때문에, 상기 유기 매체 중에 추출된다. 이 유기 매체를 회수함으로써, 상기 착체로서, 상기 액체 검체로부터 금속을 회수할 수 있다. 또, 상기 유기 매체를 증발시키면 또한 금속을 농축할 수 있다.
그러나, 종래의 용매 추출법에서는, 전술한 바와 같이 유기 매체의 사용이 필수이다. 유기 매체를 사용하는 경우, 조작이 번거롭고, 배액 등의 점에서도 환경에 영향을 미칠 우려가 있다. 또, 유기 매체에 의해 추출한 상기 금속을 농축하기 위해서는, 예를 들어 유기 매체를 증발시키기 위한 감압 장치도 필수가 된다.
따라서, 본 발명은, 유기 매체를 사용하지 않고, 간편하게 금속의 회수를 가능하게 하는 금속의 회수 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 금속의 회수 방법은,
제1 킬레이트제와 검체의 혼합액을 조제하여, 상기 혼합액 중에서, 상기 제1 킬레이트제와 상기 검체 중의 금속의 제1 착체를 형성하는 제1 착체 형성 공정,
상기 혼합액으로부터 상기 제1 착체를 회수하는 착체 회수 공정,
상기 제1 착체와, 제2 킬레이트제의 수용액의 혼합액을 조제하여, 상기 혼합액 중에서, 상기 제1 착체 유래의 금속과 상기 제2 킬레이트제의 제2 착체를 형성하는 제2 착체 형성 공정, 및,
상기 혼합액으로부터, 상기 제2 착체가 용해된 액체 획분을 회수함으로써 금속을 회수하는 금속 회수 공정을 포함하고,
상기 제1 착체 형성 공정에서, 상기 제1 킬레이트제가 수성 매체에 불용화 가능한 pH 조건하에서 상기 혼합액을 조제하고,
상기 제2 착체 형성 공정에서, 상기 제2 킬레이트제의 수용액이, 상기 제1 킬레이트제가 불용화 가능한 pH 조건인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 금속 회수용 키트는, 상기 제1 킬레이트제 및 상기 제2 킬레이트제를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 본 발명의 회수 방법에 사용하는 금속 회수용 키트이다.
본 발명의 분석 장치는, pH를 조절하는 pH 조절 수단,
상기 제1 킬레이트제와 검체를 혼합하는 혼합 수단,
상기 제1 킬레이트제와 상기 검체를 포함하는 혼합액으로부터, 상기 제1 킬레이트제와 상기 검체 중의 금속의 제1 착체를 회수하는 착체 회수 수단,
상기 제2 킬레이트제의 수용액과 상기 제1 착체를 혼합하는 혼합 수단,
상기 제2 킬레이트제의 수용액과 상기 제1 착체의 혼합액으로부터, 상기 제1 착체 유래의 금속과 상기 제2 킬레이트제의 제2 착체가 용해된 액체 획분을 회수하는 회수 수단,
상기 제2 착체에서의 금속을 회수하는 금속 회수 수단, 및,
상기 회수한 금속을 분석하는 분석 수단을 구비하고, 금속의 분석 방법에 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 수성 매체에 대한, 상기 제1 킬레이트제와 상기 제2 킬레이트제의 용해성의 차이를 이용함으로써, 실질적으로 유기 매체를 사용하지 않고 간편하게 금속을 회수할 수 있다. 이 때문에, 본 발명은, 예를 들어 생체 유래의 검체에 대한 임상 검사, 환경 시험 등에서 매우 유용하다.
<금속의 회수 방법>
본 발명의 금속의 회수 방법은, 전술한 바와 같이, 제1 킬레이트제와 검체의 혼합액을 조제하여, 상기 혼합액 중에서, 상기 제1 킬레이트제와 상기 검체 중의 금속의 제1 착체를 형성하는 제1 착체 형성 공정, 상기 혼합액으로부터 상기 제1 착체를 회수하는 착체 회수 공정, 상기 제1 착체와 제2 킬레이트제의 수용액의 혼합액을 조제하여, 상기 혼합액 중에서, 상기 제1 착체 유래의 금속과 상기 제2 킬레이트제의 제2 착체를 형성하는 제2 착체 형성 공정, 및, 상기 혼합액으로부터, 상기 제2 착체가 용해된 액체 획분을 회수함으로써 금속을 회수하는 금속 회수 공정을 포함하고, 상기 제1 착체 형성 공정에서, 상기 제1 킬레이트제가 수성 매체에 불용화 가능한 pH 조건하에서 상기 혼합액을 조제하고, 상기 제2 착체 형성 공정에서, 상기 제2 킬레이트제의 수용액이, 상기 제1 킬레이트제가 불용화 가능한 pH 조건인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 회수 방법에서, 상기 제1 킬레이트제는, 예를 들어 황 함유기를 포함하는 킬레이트제가 바람직하다. 상기 황 함유기는 황원자를 포함하는 작용기이다. 상기 황 함유기는, 예를 들어 티오케톤기가 바람직하다. 상기 티오케톤기는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 티오카르바존기, 티오세미카르바존기, 티오카르바디아존기, 티오요소기, 티오세미카르바지드기 및 루베아메이트기(rubeamate group)를 들 수 있다.
티오카르바존기
Figure pat00001
티오세미카르바존기
Figure pat00002
티오카르바디아존기
Figure pat00003
티오요소기
Figure pat00004
티오세미카르바지드기
Figure pat00005
루베아메이트기
Figure pat00006
상기 제1 킬레이트제는, 예를 들어, 하기 구조식 (1) 또는 (2)의 킬레이트제를 들 수 있다.
Figure pat00007
상기 구조식 (1)에서, R1 및 R2는 각각 페닐기를 나타낸다. 즉, 상기 구조식 (1)의 제1 킬레이트제는, 티오카르바존기를 포함하는 킬레이트제이고, 1,5-디페닐-3-티오카르바존이다. 이하, 상기 제1 킬레이트제를 디티존이라고도 한다. 상기 구조식 (1)은, 예를 들어 염이어도 좋다.
Figure pat00008
상기 구조식 (2)에서, R3은 수소, 알킬기 또는 페닐기를 나타낸다. 상기 구조식 (2)는, 예를 들어 염이어도 좋다.
상기 알킬기는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 직쇄형 또는 분지형의 알킬기를 들 수 있다. 상기 알킬기의 탄소수는, 예를 들어 1?6이다. 상기 직쇄형 또는 분지형의 알킬기는, 예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, n-헥실, 이소헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-노닐, n-데실 등을 들 수 있다. 상기 알킬기는, 예를 들어 수소가 치환되어도 좋다.
상기 페닐기는, 예를 들어 수소가 치환되어도 좋다. 치환되는 경우, 상기 수소는, 예를 들어 할로겐, 나트륨 및 칼륨 등의 알칼리 금속 등으로 치환되어도 좋다.
본 발명의 회수 방법에서, 상기 구조식 (2)로 표시되는 킬레이트제는, 예를 들어 티오세미카르바존기를 포함하는 킬레이트제이고, 글리옥살디티오세미카르바존, (1E,2E)-아미노카르보티오일히드라조노페닐에타날티오세미카르바존 등을 들 수 있다.
본 발명의 회수 방법에서, 상기 킬레이트제는, 전술한 바와 같이, 황 함유기를 포함하는 킬레이트제가 바람직하다. 상기 황 함유기는, 예를 들어 티오케톤기를 들 수 있고, 상기 티오케톤기를 포함하는 킬레이트제는, 예를 들어, 티오카르바존기, 티오세미카르바존기, 티오카르바디아존기, 티오요소기, 티오세미카르바지드기 및 루베아메이트기로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 기를 포함하는 킬레이트제를 들 수 있다. 상기 킬레이트제의 구체예로는, 예를 들어 이하와 같은 것을 예시할 수 있다. 본 발명에서, 이들 킬레이트제는 예시이며, 본 발명은 이러한 기재에 전혀 제한되지 않는다.
(a1) 티오카르바존기를 포함하는 킬레이트제
예를 들어, 1,5-디(2-나프틸)티오카르바존
(a2) 티오세미카르바존기를 포함하는 킬레이트제
예를 들어, 아세톤티오세미카르바존, 아세토페논티오세미카르바존
(a3) 티오카르바디아존기를 포함하는 킬레이트제
예를 들어, 디페닐티오카르바디아존
(a4) 티오요소기를 포함하는 킬레이트제
예를 들어, 1-아세틸-2-티오요소, 구아닐티오요소, 1,3-비스(디메틸아미노프로필)-2-티오요소, 테트라메틸티오요소, N,N'-디에틸티오요소, N,N'-디이소프로필티오요소, N,N'-디부틸티오요소, 1,3-비스(디메틸아미노프로필)-2-티오요소, N-알릴-N'-(2-히드록시에틸)티오요소, N,N'-비스(2-히드록시에틸)티오요소, 디아세틸티오요소, 페닐티오요소, N,N'-디페닐티오요소, 모노-o-톨릴티오요소, N,N'-디-o-톨릴티오요소, 벤조일티오요소
(a5) 티오세미카르바지드기를 포함하는 킬레이트제
예를 들어, 페닐티오세미카르바지드, 4-페닐티오세미카르바지드, 4-메틸티오세미카르바지드, 티오세미카르바지드
(a6) 루베아메이트기를 포함하는 킬레이트제
예를 들어, 디티오옥사미드(루베안산)
본 발명의 회수 방법에서, 상기 제2 킬레이트제는, 예를 들어 티올기를 포함하는 킬레이트제가 바람직하다.
상기 제2 킬레이트제는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 하기 구조식 (3), (4) 또는 (5)로 표시되는 구조를 갖는 킬레이트제를 들 수 있다.
Figure pat00009
상기 구조식 (3)의 제2 킬레이트제는, 메소-2,3-디머캅토숙신산이다. 이하, 상기 제2 킬레이트제를 DMSA 라고도 한다.
Figure pat00010
상기 구조식 (4)의 구조를 갖는 킬레이트제는, 상기 구조식 (4)에서, R4는 탄소수 1 또는 2의 알킬기를 나타내고, 또는 R4를 갖지 않고, Y는
Figure pat00011
를 나타낸다. 상기 탄소수 1 또는 2의 알킬기는, 예를 들어 메틸기 또는 에틸기이다.
상기 구조식 (4)의 구조를 갖는 제2 킬레이트제는, 예를 들어, 하기 구조식 (4-1)의 티오프로닌(N-(2-머캅토프로피오닐)글리신), 하기 구조식 (4-2)의 DMPS(2,3-디머캅토-1-프로판술폰산나트륨), 하기 구조식 (4-3)의 시스테인(2-아미노-3-술파닐프로피온산) 등을 들 수 있다.
Figure pat00012
Figure pat00013
상기 구조식 (5)의 구조를 갖는 킬레이트제는, 상기 구조식 (5)에서, R5는 방향족 탄화수소기를 나타내고, Y는
Figure pat00014
를 나타낸다.
상기 R5는, 예를 들어 탄소수 1?10의 방향족 탄화수소기이고, 예를 들어, 페닐기, 벤질기, 톨릴기, 나프틸기 등을 들 수 있다.
상기 구조식 (5)의 구조를 갖는 제2 킬레이트제는, 예를 들어 하기 구조식 (5-1)의 킬레이트제를 들 수 있다. 상기 구조식 (5-1)에서, R6은, 예를 들어 수산기 등을 들 수 있다.
Figure pat00015
상기 구조식 (5-1)의 킬레이트제는, 예를 들어 염이어도 좋고, 나트륨염, 칼륨염 등의 알칼리 금속염 등을 들 수 있다. 상기 구조식 (5-1)로 표시되는 킬레이트제는, 구체예로서, 예를 들어 하기 구조식 (5-2)로 표시되는 티오살리실산, 하기 구조식 (5-3)으로 표시되는 티오살리실산나트륨 등을 들 수 있다.
Figure pat00016
상기 제1 킬레이트제 및 제2 킬레이트제는, 예를 들어 전술한 화합물의 호변 이성체 또는 입체 이성체이어도 좋다. 상기 이성체는, 예를 들어 기하 이성체, 배좌 이성체, 입체 이성체 등을 들 수 있다. 상기 제1 킬레이트제 및 제2 킬레이트제는, 예를 들어 전술한 각 화합물의 수화물이어도 좋다. 상기 제1 킬레이트제 및 제2 킬레이트제는, 예를 들어 전술한 각 화합물의 염이어도 좋고, 상기 염으로는, 예를 들어 나트륨염, 칼륨염 등의 알칼리 금속염을 예시할 수 있다. 상기 제1 킬레이트제 및 상기 제2 킬레이트제는, 예를 들어 전술한 화합물에서, 수소가 치환되어도 좋고, 구체적으로는, 예를 들어 할로겐, 나트륨 및 칼륨 등의 알칼리 금속 등으로 치환되어도 좋다. 상기 킬레이트제는, 예를 들어 시판품을 이용해도 좋다. 상기 티오프로닌은, 예를 들어 간토가가쿠(주), 도쿄카세이고교(주), 와코쥰야쿠고교(주) 등, 상기 DMPS는, 예를 들어 와코쥰야쿠고교(주) 등, 상기 시스테인은, 예를 들어 나카라이테스크(주)를 비롯하여 복수의 회사에서 입수할 수 있다.
상기 제1 킬레이트제는, 예를 들어 1종류이어도 좋고, 2종류 이상을 병용해도 좋다. 또, 상기 제2 킬레이트제는, 1종류이어도 좋고, 2종류 이상을 병용해도 좋다.
상기 제1 킬레이트제와 상기 제2 킬레이트제의 조합은 특별히 제한되지 않는다. 상기 조합은, 예를 들어, 상기 구조식 (1)의 제1 킬레이트제와 상기 구조식 (3)의 제2 킬레이트제의 조합, 상기 구조식 (1)의 제1 킬레이트제와 상기 구조식 (4)의 구조를 갖는 제2 킬레이트제의 조합, 상기 구조식 (1)의 제1 킬레이트제와 상기 구조식 (5)의 구조를 갖는 제2 킬레이트제의 조합, 상기 구조식 (2)의 제1 킬레이트제와 상기 구조식 (3)의 제2 킬레이트제의 조합, 상기 구조식 (2)의 제1 킬레이트제와 상기 구조식 (4)의 구조를 갖는 제2 킬레이트제의 조합, 상기 구조식 (2)의 제1 킬레이트제와 상기 구조식 (5)의 구조를 갖는 제2 킬레이트제의 조합을 들 수 있다. 그 중에서도, 상기 구조식 (1)의 제1 킬레이트제와 상기 구조식 (3)의 제2 킬레이트제의 조합, 상기 구조식 (1)의 제1 킬레이트제와 상기 구조식 (4)의 구조를 갖는 제2 킬레이트제의 조합, 상기 구조식 (1)의 제1 킬레이트제와 상기 구조식 (5)의 구조를 갖는 제2 킬레이트제의 조합, 상기 구조식 (2)의 제1 킬레이트제와 상기 구조식 (4)의 구조를 갖는 제2 킬레이트제의 조합이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어, 디티존과 DMSA, 디티존과 티오프로닌 또는 DMPS, 디티존과 티오살리실산나트륨, 글리옥살디티오세미카르바존과 티오프로닌의 조합 등을 들 수 있다.
본 발명의 회수 방법에서, 회수 목적의 금속은 특별히 제한되지 않는다. 상기 금속은, 예를 들어, Bi(비스무트), Hg(수은), Cd(카드뮴), Pd(팔라듐), Zn(아연), Tl(탈륨), Ag(은), Pb(납), As(비소) 등을 들 수 있다. 검체 중의 상기 금속의 형태는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 금속의 단체이어도 좋고, 금속의 합금이어도 좋고, 금속 함유 화합물이어도 좋다. 상기 금속 함유 화합물은, 예를 들어, 금속을 포함하는 유기 화합물이어도 좋고, 금속을 포함하는 무기 화합물이어도 좋다. 상기 금속이 Hg인 경우, 예를 들어, 유기 수은이어도 좋고, 무기 수은이어도 좋다. 본 발명의 회수 방법에서, 회수 목적의 금속은, 예를 들어, 1종류이어도 좋고, 2종류 이상이어도 좋다. 본 발명의 회수 방법은, 예를 들어, 상기 검체로부터, 1회의 회수 처리로 2종류 이상의 금속을 동시에 회수할 수도 있다.
본 발명의 회수 방법에서, 상기 검체는 특별히 제한되지 않는다. 상기 검체는, 예를 들어, 생체 유래의 검체, 환경 유래의 검체, 화학 물질, 의약품 등을 들 수 있다. 상기 화학 물질은, 예를 들어, 시약, 농약 또는 화장품 등을 들 수 있다. 상기 생체 유래의 검체는 특별히 제한되지 않고, 뇨, 혈액, 모발, 제대 등을 들 수 있다. 상기 혈액 검체는, 예를 들어, 적혈구, 전혈, 혈청, 혈장 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 뇨 검체가 바람직하다. 상기 환경 유래의 검체는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 생물, 식품, 물, 토양, 대기ㆍ공기 등을 들 수 있다. 상기 생물 검체는, 예를 들어, 어개류 등의 동물 또는 식물 등을 들 수 있다. 상기 식품 검체는, 예를 들어, 신선 식품 또는 가공 식품 등을 들 수 있다. 상기 물 검체는, 예를 들어, 음료수, 지하수, 하천수, 해수, 생활 배수 등을 들 수 있다.
상기 검체는, 예를 들어, 취급이 용이하다는 점에서, 액상의 검체(액체 검체)가 바람직하다. 상기 검체는, 예를 들어, 미희석액을 그대로 액체 검체로서 사용해도 좋고, 매체에 현탁, 분산 또는 용해된 희석액을 액체 검체로서 사용해도 좋다. 상기 검체가 고체인 경우, 예를 들어, 상기 매체에 현탁, 분산 또는 용해된 희석액을 액체 검체로서 사용해도 좋다. 상기 매체를, 이하 희석 매체라고 한다. 상기 희석 매체는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 물, 완충액 등을 들 수 있다. 상기 완충액은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 트리스히드록시메틸아미노메탄 완충액(트리스 완충액), 인산 완충액, 아세트산 완충액, 붕산 완충액, 시트르산 완충액, 베로날 완충액, 각종 굿즈 버퍼(Good's buffer) 등을 들 수 있다. 상기 완충액의 농도는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 10?100 mmol/L이다.
본 발명에 의하면, 전술한 바와 같이 유기 매체를 사용할 필요가 없고, 또 예를 들어, 유기 매체를 사용하는 종래법보다 금속의 회수율 및 금속의 농축률을 향상시킬 수 있다.
(1) 제1 착체 형성 공정
상기 제1 착체 형성 공정은, 상기 제1 킬레이트제와 검체의 혼합액을 조제하여, 상기 혼합액 중에서, 상기 제1 킬레이트제와 상기 검체 중의 금속의 제1 착체를 형성하는 공정이다. 상기 제1 착체 형성 공정에서 상기 혼합액은, 상기 제1 킬레이트제가 수성 매체에 불용화 가능한 pH 조건하에서 조제한다. 이하, 「상기 제1 킬레이트제가 수성 매체에 불용화 가능한 상기 pH 조건」을 「제1 pH 조건」이라고도 한다.
상기 제1 킬레이트제는, 상기 제1 pH 조건하에서 상기 혼합액에 비용해의 상태를 유지할 수 있다. 이 때문에, 상기 검체 중에 금속이 존재하는 경우, 상기 혼합액에서, 상기 제1 킬레이트제와 상기 검체 중의 금속이 제1 착체를 형성한다. 상기 제1 킬레이트제는, 상기 혼합액에서, 예를 들어 전부가 용해되지 않은 상태인 것이 바람직하지만, 일부의 상기 제1 킬레이트제가 용해된 상태여도 좋다. 후자의 경우, 예를 들어, 일부의 제1 킬레이트제가 용해되더라도, 상기 금속과 제1 착체를 형성할 수 있는 양의 제1 킬레이트제가 용해되지 않은 상태로 상기 혼합액 중에 존재하고 있으면 된다.
상기 제1 pH 조건은, 예를 들어, 사용하는 상기 제1 킬레이트제의 종류나 회수하는 금속의 종류에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 상기 제1 착체 형성 공정에서, 상기 제1 pH 조건은 특별히 제한되지 않는다. 상기 제1 pH 조건은, 예를 들어, 산성 조건(pH 5 이하), 중성 조건(pH 6?7), 알카리성 조건(pH 7 초과 8 이하)을 들 수 있다. 상기 제1 pH 조건은, 상한은 예를 들어 pH 8이고, 하한은 예를 들어 pH 1이다. 상기 제1 pH 조건은, 구체예로서 예를 들어, pH 1?8, pH 2?8, pH 1?2 등을 들 수 있다.
상기 제1 킬레이트제와 상기 검체를 포함하는 상기 혼합액은, 실질적으로 수성 매체이면 된다. 상기 수성 매체는 비유기 매체이고, 소위 수성의 액체를 의미하며, 수성 용매라고도 한다. 「실질적으로 수성 매체이다」란, 예를 들어 완전한 수성 매체 외에, 미량의 유기 매체(소위 유기 용매)를 포함하는 수성 매체여도 되는 것을 의미한다.
상기 검체와 혼합할 때, 상기 제1 킬레이트제의 형상은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 건조 상태(또는 고체 상태라고도 함)여도 좋고, 액체 상태여도 좋다. 후자의 경우, 상기 제1 킬레이트제는, 상기 제1 킬레이트제가 용해되지 않는 비유기 매체에 분산되어 있는 상기 제1 킬레이트제의 분산액인 것이 바람직하다. 이하, 상기 제1 킬레이트제를 분산시키는 상기 비유기 매체를 「분산매」라고 한다. 상기 분산매는, 예를 들어 상기 제1 pH 조건의 비유기 매체(수성 매체)이다. 상기 제1 pH 조건이 산성 조건인 경우, 상기 분산매는, 예를 들어, 산 및 그 수용액, 상기 산성 조건의 완충액을 들 수 있다. 상기 제1 pH 조건이 알카리성 조건인 경우, 예를 들어, 알칼리 및 그 수용액, 상기 알카리성 조건의 완충액을 들 수 있다. 상기 제1 pH 조건이 중성 조건인 경우, 상기 분산매는, 예를 들어, 물, 중성의 수용액, 상기 중성 조건의 완충액, 그 밖에 전술한 산 및 그 수용액, 상기 산성 조건의 완충액, 알칼리 및 그 수용액, 상기 알카리성 조건의 완충액 등을 들 수 있다.
상기 산은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 염산, 황산, 아세트산, 붕산, 인산, 시트르산 등을 들 수 있다. 상기 산의 수용액은, 예를 들어, 산을 물 또는 완충액으로 희석한 것을 들 수 있다. 산의 희석에 사용하는 상기 완충액은 특별히 제한되지 않고, 전술한 바와 같은 일반적인 완충액을 사용할 수 있다. 상기 산의 수용액에서 상기 산의 농도는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 0 초과 1 N 이하이고, 바람직하게는 0.01?0.1 N이다. 상기 산성 조건의 완충액은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 시트르산 완충액, 아세트산 완충액, 인산 완충액, 굿즈 버퍼 등을 들 수 있다. 상기 완충액의 농도는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 10?100 mmol/L이다.
상기 중성의 수용액은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 생리식염수, 인산 완충액, 트리스 완충액 등을 들 수 있다. 상기 중성 조건의 완충액은 특별히 제한되지 않는다. 상기 완충액의 농도는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 10?100 mmol/L이다.
상기 알칼리는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등을 들 수 있다. 상기 알칼리의 수용액은, 예를 들어 알칼리를 물 또는 완충액으로 희석한 것을 들 수 있다. 상기 알칼리의 희석에 사용하는 상기 완충액은 특별히 제한되지 않고, 전술한 일반적인 완충액을 사용할 수 있다. 상기 알카리성의 수용액에서 상기 알칼리의 농도는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 0 초과 7×10-3 N 이하이다. 상기 알카리성 조건의 완충액은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, Tris-NaOH, Tris-HCl, 인산 완충액, 인산나트륨 완충액, 탄산 버퍼, 굿즈 버퍼 등을 들 수 있다. 상기 완충액의 농도는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 10?100 mmol/L이다.
상기 검체와 상기 제1 킬레이트제의 혼합 방법은 특별히 제한되지 않는다. 상기 검체와 상기 제1 킬레이트제는, 예를 들어, (1a) 미리 상기 제1 pH 조건으로 조절한 상기 검체와 상기 제1 킬레이트제를 혼합해도 좋고, (1b) 미리 상기 제1 pH 조건으로 조절한 상기 제1 킬레이트제와 상기 검체를 혼합해도 좋고, (1c) 상기 제1 pH 조건의 비유기 매체와, 상기 제1 킬레이트제 및 상기 검체를 혼합해도 좋다.
상기 (1a)에서는, 예를 들어, 상기 제1 pH 조건으로 조절한 상기 검체와 상기 제1 킬레이트제를 혼합함으로써, 상기 제1 pH 조건의 상기 혼합액을 조제할 수 있고, 상기 혼합액에서 상기 제1 착체를 형성할 수 있다. 이 때, 예를 들어, 상기 제1 킬레이트제와의 혼합에 의해 조제되는 상기 혼합액이 상기 제1 pH 조건이 되도록, 상기 검체의 pH를 조절한다.
상기 제1 pH 조건이 산성 조건인 경우, 예를 들어, 상기 검체를 상기 산성 조건으로 조절하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 상기 조절은, 예를 들어, 상기 검체에 산성 시약을 첨가함으로써 행할 수 있다. 상기 산성 시약은, 예를 들어, 산 및 그 수용액, 상기 산성 조건의 완충액 등을 들 수 있다. 상기 산은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 염산, 황산, 시트르산, 붕산, 인산, 아세트산 등을 들 수 있다. 상기 산의 수용액은, 예를 들어, 산을 물 또는 완충액으로 희석한 것을 들 수 있다. 산의 희석에 사용하는 상기 완충액은 특별히 제한되지 않고, 전술한 바와 같은 일반적인 완충액을 사용할 수 있다. 상기 산의 수용액에서 상기 산의 농도는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 0.01?5 N이다. 상기 산성 조건의 완충액은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 시트르산 완충액, 아세트산 완충액, 인산 완충액, 굿즈 버퍼 등을 들 수 있다. 상기 완충액의 농도는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 10?100 mmol/L이다.
상기 제1 pH 조건이 알카리성 조건인 경우, 예를 들어, 상기 검체를 상기 알카리성 조건으로 조절하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 상기 조절은, 예를 들어, 상기 검체에 알카리성 시약을 첨가함으로써 행할 수 있다. 상기 알카리성 시약은, 예를 들어, 전술한 바와 같은 알칼리 및 그 수용액, 상기 알카리성 조건의 완충액 등을 들 수 있다.
상기 제1 pH 조건이 중성 조건인 경우, 예를 들어, 상기 검체를 상기 중성 조건으로 조절하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 상기 검체의 원래의 pH 조건에 따라서, 예를 들어, 상기 산성 시약, 알카리성 시약 또는 중성 시약을 첨가함으로써 행할 수 있다. 상기 중성 시약은, 예를 들어, 전술한 바와 같은 물, 중성의 수용액, 상기 중성 조건의 완충액을 들 수 있다.
상기 (1b)에서는, 예를 들어, 상기 검체와 상기 제1 pH 조건으로 조절한 상기 제1 킬레이트제를 혼합함으로써, 상기 제1 pH 조건의 상기 혼합액을 조제할 수 있고, 상기 혼합액에서 상기 제1 착체를 형성할 수 있다. 이 때, 예를 들어, 상기 검체와의 혼합에 의해 조제되는 상기 혼합액이 상기 제1 pH 조건이 되도록, 상기 제1 킬레이트제의 pH를 조절한다.
상기 제1 킬레이트제를 상기 제1 pH 조건으로 조절하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 구체예로는, 건조 상태의 상기 제1 킬레이트제를, 상기 제1 킬레이트제가 용해되지 않는 비유기 매체에 분산시킴으로써, 상기 제1 pH 조건으로 조절된 상기 제1 킬레이트제의 분산액을 얻을 수 있다. 상기 제1 킬레이트제를 분산시키는 상기 비유기 매체는, 예를 들어 전술한 분산매를 사용할 수 있고, 상기 산성 시약, 상기 알카리성 시약, 상기 중성 시약 등과 동일하다.
상기 건조 상태의 상기 제1 킬레이트제는, 예를 들어, 비유기 매체에 대한 분산성이 우수하다는 점에서, 동결 건조품 또는 감압 건조품이 바람직하다. 이들 건조품의 제조방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 상기 제1 킬레이트제를 유기 매체에 혼합한 후, 이 혼합액을 동결 건조 또는 감압 건조함으로써 얻어진다. 상기 유기 매체는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 t-부틸알콜, 2-프로판올 등을 사용할 수 있다.
상기 (1c)에서는, 예를 들어, 상기 제1 pH 조건의 비유기 매체와, 상기 제1 킬레이트제 및 상기 검체를 혼합함으로써, 상기 제1 pH 조건의 상기 혼합액을 조제할 수 있고, 상기 혼합액에서 상기 제1 착체를 형성할 수 있다. 이 때, 예를 들어, 상기 제1 킬레이트제 및 상기 검체와의 혼합에 의해 조제되는 상기 혼합액이 상기 제1 pH 조건이 되도록, 상기 비유기 매체의 pH를 조절한다.
상기 제1 pH 조건의 비유기 매체는, 예를 들어 전술한 상기 산성 시약, 상기 알카리성 시약 또는 상기 중성 시약 등을 사용할 수 있다.
상기 제1 킬레이트제 및 상기 검체의 혼합 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 전도 혼화, 진동, 초음파 등의 종래의 방법을 들 수 있다.
상기 혼합액에서의 상기 킬레이트제의 농도는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 0.1?2 mg의 범위이다. 구체적으로는, 상기 구조식 (1)의 킬레이트제는, 상기 혼합액에서의 농도가, 예를 들어 0.1?1.5 mg/㎖의 범위이고, 바람직하게는 0.1?0.3 mg/㎖의 범위이다. 상기 구조식 (2)의 킬레이트제는 상기 혼합액에서의 농도가, 예를 들어 0.3?2 mg/㎖의 범위이고, 바람직하게는 1?2 mg/㎖의 범위이다.
상기 혼합액에서의 상기 검체의 농도는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 0.1?100 ㎍/L의 범위이다. 상기 혼합액에서 미희석의 검체의 농도가 상기 범위인 것이 바람직하다.
상기 혼합액에서 상기 킬레이트제와 상기 검체의 혼합 비율은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 상기 검체 1 ㎖에 대하여 상기 킬레이트제 0.1?2 mg의 범위이다. 구체적으로는, 상기 구조식 (1)의 킬레이트제는, 상기 검체 1 ㎖에 대하여, 예를 들어 0.1?1.5 mg/㎖의 범위이고, 0.1?0.3 mg/㎖의 범위가 바람직하고, 상기 구조식 (2)의 킬레이트제는 상기 검체 1 ㎖에 대하여, 예를 들어 0.3?2 mg/㎖의 범위이고, 1?2 mg/㎖의 범위가 바람직하다.
상기 혼합액에는, 상기 제1 킬레이트제 및 상기 검체 외에 그 밖의 성분이 포함되어도 좋다. 상기 다른 성분은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 산화제, 환원제 등을 들 수 있다. 상기 산화제는, 예를 들어, 상기 제1 킬레이트제와 상기 금속의 착체 형성 반응의 반응성의 향상에 사용할 수 있다. 상기 환원제는, 예를 들어, 상기 혼합액 중에 과잉량의 산화제가 포함되어 있는 경우에, 상기 과잉량의 산화제의 소거에 사용할 수 있다.
상기 제1 착체 형성의 처리 조건은 특별히 제한되지 않고, 처리 온도는 예를 들어 실온이고, 처리 시간은 예를 들어 10초?120분의 범위이다. 구체적으로는, 예를 들어 10초?10분의 범위가 바람직하고, 특히 바람직하게는 10초?5분의 범위이다.
(2) 착체 회수 공정
상기 착체 회수 공정은, 상기 제1 착체 형성 공정에서 형성된 제1 착체를 상기 혼합액으로부터 회수한다.
전술한 바와 같이, 상기 제1 pH 조건하에서 상기 제1 킬레이트제는, 상기 혼합액에 비용해의 상태를 유지할 수 있다. 이 때문에, 상기 제1 킬레이트제와 상기 금속의 제1 착체도, 비용해의 상태로 상기 혼합액에 존재한다. 따라서, 이 착체 회수 공정에서, 상기 혼합액에 존재하는 비용해의 상기 제1 착체를 회수한다.
상기 제1 착체의 회수 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 고체와 액체를 분리하는 공지의 방법을 채택할 수 있다. 상기 회수 방법은, 예를 들어, 원심 분리 처리, 여과 처리, 침전 처리, 막분리 처리, 흡착 처리, 동결 건조 처리 등의 처리 방법을 들 수 있다. 상기 회수의 처리 조건은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 상기 제1 착체의 종류 및 양에 따라서 적절하게 설정할 수 있다. 상기 원심 분리 처리에 의해 상기 제1 착체의 회수를 행하는 경우, 예를 들어, 원심 가속도 : 19,600?29,400 m/s2(2,000?3,000×g)의 범위, 온도 : 4℃?실온의 범위, 시간 : 1?10분의 범위의 조건을 들 수 있다. 상기 원심 분리후, 예를 들어 상청을 제거함으로써, 상기 제1 착체를 회수할 수 있다. 상기 여과 처리에 의해 상기 제1 착체의 회수를 행하는 경우, 예를 들어, 사용하는 필터는 특별히 제한되지 않고, 여과지, 분말 여과지, 멤브레인 필터 등을 들 수 있다. 상기 여과 처리후, 상기 필터를 통과하지 않은 획분을 상기 제1 착체로서 회수할 수 있다.
(3) 제2 착체 형성 공정
상기 제2 착체 형성 공정은, 상기 제1 착체와 상기 제2 킬레이트제의 수용액의 혼합액을 조제하여, 상기 혼합액 중에서, 상기 제1 착체 유래의 금속과 상기 제2 킬레이트제의 제2 착체를 형성하는 공정이다. 상기 제2 착체 형성 공정에서, 상기 제2 킬레이트제의 수용액은 상기 제1 킬레이트제가 불용화 가능한 pH 조건이다. 이하, 「상기 제1 킬레이트제가 불용화 가능한 pH 조건」을 「제2 pH 조건」이라고도 한다.
상기 혼합액에서 상기 제2 킬레이트제는 용해된 상태이며, 상기 제1 착체는 비용해의 상태를 유지할 수 있다. 그리고, 상기 혼합액에서 상기 제1 착체와 상기 제2 킬레이트제가 존재하면, 메커니즘은 불명확이지만, 상기 제1 착체를 형성하는 상기 금속의 전부 또는 일부가 상기 제1 착체로부터 해리되어, 상기 제2 킬레이트제와 결합하고, 상기 제2 킬레이트제와 상기 금속의 상기 제2 착체가 형성된다.
상기 제2 pH 조건은, 예를 들어, 수성 매체에 대하여, 상기 제2 킬레이트제가 가용화 가능하고, 상기 제1 착체가 불용화 가능한 pH 조건이다. 상기 제2 착체 형성 공정에서, 상기 제2 킬레이트제 수용액의 pH 조건과, 상기 수용액과 상기 제1 착체의 혼합액의 pH 조건은, 모두 상기 제2 pH 조건인 것이 바람직하다.
상기 제2 pH 조건은, 예를 들어, 상기 제1 킬레이트제 및 상기 제2 킬레이트제의 종류나, 회수하는 금속의 종류 등에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 상기 제2 pH 조건은, 예를 들어 비알카리성 조건을 들 수 있고, 구체적으로는, 산성 조건(pH 1?3), 약산성 조건(pH 4?5), 중성 조건(pH 6?7)을 들 수 있다. 상기 제2 pH 조건은 특별히 제한되지 않고, 상한은 예를 들어 pH 6.8이고, 하한은 예를 들어 pH 1이다. 상기 제2 pH 조건은 구체예로서, 예를 들어 pH 1?6.8을 들 수 있다.
상기 제2 킬레이트제가 상기 구조식 (3) 또는 상기 구조식 (5)의 킬레이트제인 경우, 상기 제2 pH 조건은, 상한이, 예를 들어 pH 6.8이고, 바람직하게는 pH 6이고, 하한은, 예를 들어 pH 1이고, 바람직하게는 pH 2이고, 보다 바람직하게는 pH 3이고, 더욱 바람직하게는 pH 4이다. 상기 제2 pH 조건은, 예를 들어, pH 2?6.8, pH 2?6, pH 4?6 등을 들 수 있다.
상기 제2 킬레이트제가 상기 구조식 (4)의 킬레이트제인 경우, 상기 제2 pH 조건은, 상한은, 예를 들어 pH 6.8이고, 바람직하게는 pH 6이고, 보다 바람직하게는 pH 4이고, 하한은, 예를 들어 pH 1이다. 상기 제2 pH 조건은, 예를 들어, pH 1?6.8, pH 1?6, pH 1?3, pH 1 등을 들 수 있다.
상기 제2 킬레이트제 수용액은, 예를 들어, 수성 매체에 상기 제2 킬레이트제가 용해되어 있으면 된다. 상기 제2 킬레이트제는 상기 수용액에서, 예를 들어, 전부가 용해되어 있는 상태인 것이 바람직하지만, 일부가 용해된 상태여도 좋다. 후자의 경우, 상기 제2 킬레이트제는, 예를 들어, 상기 제1 착체 유래의 상기 금속과 착체를 형성할 수 있는 양이 상기 수용액에 존재하고 있으면 된다.
상기 제2 킬레이트제 수용액은, 예를 들어, 수성 매체를 상기 제2 pH 조건으로 조정한 후 상기 제2 킬레이트제를 용해하여 조제할 수 있다.
상기 제2 킬레이트제가 상기 구조식 (3) 또는 상기 구조식 (5)의 킬레이트제인 경우, 예를 들어 이하와 같이 조제할 수 있다. 상기 제2 킬레이트제 수용액은, 예를 들어, 중성 또는 산성의 수성 용매에 상기 제2 킬레이트제를 첨가한 후, 이 혼합액에 상기 알카리성 시약을 첨가하여 상기 제2 pH 조건으로 조정하고, 상기 제2 킬레이트제를 용해함으로써 조제할 수 있다. 또, 상기 구조식 (3)의 킬레이트제는 강산성이라는 점에서, 상기 제2 킬레이트제를 용해하는 상기 수성 매체는, 예를 들어 상기 알카리성 시약이 바람직하다. 상기 알카리성 시약에 상기 제2 킬레이트제를 용해함으로써, 상기 제2 pH 조건, 바람직하게는 상기 비알카리성 조건의 상기 수용액을 조제할 수 있다. 상기 알카리성 시약의 pH는 특별히 제한되지 않고, 하한이, 예를 들어 8이고, 바람직하게는 9이고, 보다 바람직하게는 10이고, 상한이, 예를 들어 12이고, 바람직하게는 11이다. 상기 알카리성 시약은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 상기 알카리성 수용액이 바람직하고, 보다 바람직하게는 알카리성 완충액이다. 상기 알카리성 수용액은, 예를 들어 인산삼나트륨 수용액 등을 들 수 있다. 상기 알카리성 완충액은, 예를 들어 인산 완충액, 트리스 완충액, 굿즈 버퍼 등을 들 수 있다. 상기 수용액 및 상기 완충액의 농도는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 10?100 mmol/L이고, 바람직하게는 100 mmol/L이다.
상기 제2 킬레이트제가 상기 구조식 (4)의 구조를 갖는 킬레이트제인 경우, 예를 들어 이하와 같이 조제할 수 있다. 상기 제2 킬레이트제를 용해하는 상기 수성 매체는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 물, 수용액, 완충액 등을 사용할 수 있다. 그리고, 예를 들어, 상기 수성 매체를 상기 제2 pH 조건으로 조정한 후 상기 제2 킬레이트제를 용해하면 된다. 상기 조정 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 상기 산성 시약, 상기 알카리성 시약, 상기 중성 시약 등을 적절하게 사용할 수 있다.
상기 제2 킬레이트제 수용액의 조제방법은, 그 밖에도, 예를 들어, 수성 매체에 상기 제2 킬레이트제를 첨가한 후, 이 혼합액의 pH를 상기 제2 pH 조건으로 조정하고, 상기 제2 킬레이트제를 용해하여 조제해도 좋다.
이 경우, 상기 수성 매체는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 물, 수용액, 완충액 등을 사용할 수 있다. 그리고, 예를 들어, 상기 수성 매체와 상기 제2 킬레이트제를 혼합한 후, 상기 제2 pH 조건으로 조정하면 된다. 상기 조정 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 상기 산성 시약, 상기 알카리성 시약, 상기 중성 시약 등을 적절하게 사용할 수 있다.
상기 제2 킬레이트제 수용액에서의 상기 제2 킬레이트제의 농도는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 5?300 mg/㎖이다.
상기 제2 킬레이트제가 상기 구조식 (3) 또는 상기 구조식 (5)의 킬레이트제인 경우, 상기 제2 킬레이트제 수용액에서의 상기 제2 킬레이트제의 농도는, 예를 들어 5?20 mg/㎖이고, 바람직하게는 10?20 mg/㎖이다.
상기 제2 킬레이트제가 상기 구조식 (4)의 구조를 갖는 킬레이트제인 경우, 상기 제2 킬레이트제 수용액에서의 상기 제2 킬레이트제의 농도는, 예를 들어 15?300 mg/㎖이고, 바람직하게는 75?150 mg/㎖이다. 상기 킬레이트제 중에서도 특히 용해성이 우수하다는 점에서, 티오프로닌, DMPS, 시스테인이 바람직하다. 예를 들어, 상기 제2 킬레이트제 수용액에서의 상기 제2 킬레이트제의 농도가 높을수록, 예를 들어, 상기 제1 착체 유래의 금속과 상기 제2 킬레이트제로 보다 많은 제2 착체를 형성할 수 있고, 금속의 회수율을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 제1 착체 및 상기 제2 킬레이트제 수용액의 혼합 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 전도 혼화, 진동, 초음파 등의 종래의 방법을 들 수 있다.
상기 혼합액에서 상기 제2 킬레이트제 수용액의 첨가량은 특별히 제한되지 않는다. 상기 제1 착체 형성 공정에서 사용한 상기 검체 1 ㎖당, 예를 들어 10?200 ㎕이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20?100 ㎕이고, 보다 바람직하게는 20 ㎕이다. 또, 상기 혼합액에서 상기 제1 착체와 상기 제2 킬레이트제의 첨가 비율은 특별히 제한되지 않는다. 상기 제1 착체 형성 공정에서 사용하는 상기 제1 킬레이트제와, 상기 제2 착체 형성 공정에서 사용하는 상기 제2 킬레이트제의 비율(중량비)이, 예를 들어 1:0.3?1:40이고, 바람직하게는 1:7?1:40이고, 보다 바람직하게는 1:10?1:40이다.
상기 제1 착체에 대한 상기 제2 킬레이트제 수용액의 첨가량은 특별히 제한되지 않는다. 상기 제2 킬레이트제 수용액의 첨가량은, 예를 들어, 사용한 상기 검체의 액량보다 소량인 것이 바람직하다. 이것에 의해, 예를 들어, 사용한 상기 검체보다 높은 농도의 금속 함유액을 얻을 수 있다. 즉, 상기 검체보다 금속이 농축된 금속 함유액을 얻을 수 있다. 상기 제2 킬레이트제 수용액의 첨가량은 상기 검체의 액량에 대하여, 예를 들어 1/2?1/100의 범위이고, 바람직하게는 1/10?1/100의 범위이고, 보다 바람직하게는 1/50?1/100이다.
상기 혼합액에는, 상기 제1 착체 및 상기 제2 킬레이트제 수용액 외에, 그 밖의 성분이 포함되어도 좋다. 상기 다른 성분은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 전술한 바와 같은 산화제, 환원제 등을 들 수 있다.
상기 제2 착체 형성의 처리 조건은 특별히 제한되지 않고, 처리 온도는, 예를 들어 실온이고, 처리 시간은, 예를 들어 10초?120분의 범위이다. 구체적으로는, 예를 들어 10초?10분의 범위가 바람직하고, 특히 바람직하게는 10초?5분의 범위이다.
(4) 금속 회수 공정
상기 금속 회수 공정은, 상기 혼합액으로부터, 상기 제2 착체 형성 공정에서 형성된 제2 착체가 용해된 액체 획분을 회수함으로써 금속을 회수한다.
전술한 바와 같이, 상기 제2 pH 조건하에서 상기 제2 킬레이트제는 상기 혼합액에 용해된 상태이므로, 상기 제2 킬레이트제와 상기 금속의 제2 착체도 용해된 상태로 상기 혼합액에 존재한다. 한편, 상기 제1 킬레이트제는, 상기 혼합액에 불용화 가능한 상태이므로, 비용해 상태로 상기 혼합액에 존재한다. 따라서, 이 금속 회수 공정에서, 상기 제2 착체가 용해된 액체 획분을 회수함으로써 상기 금속을 회수한다. 상기 제2 착체는, 상기 혼합액에서 전부 용해되어 있는 것이 바람직하지만, 일부의 상기 제2 착체가 비용해의 상태여도 좋다. 상기 비용해의 제2 착체는, 예를 들어 검출 한계 이하인 것이 바람직하다. 상기 제2 킬레이트제가 상기 구조식 (4) 또는 (5)인 경우, 상기 금속 회수 공정에서, 상기 혼합액은, 예를 들어, 상기 제1 킬레이트제가 용해되지 않는다면 어떠한 pH여도 좋다.
상기 액체 획분의 회수 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 고체와 액체를 분리하는 공지의 방법을 채택할 수 있다. 상기 회수 방법은, 예를 들어, 원심 분리 처리, 여과 처리, 침전 처리, 막분리 처리, 흡착 처리 등의 처리 방법을 들 수 있다. 상기 회수의 처리 조건은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 제2 착체의 종류 또는 양에 따라서 적절하게 설정할 수 있다. 상기 원심 분리 처리에 의해 상기 액체 획분(제2 착체)의 회수를 행하는 경우, 예를 들어, 원심 가속도 : 19,600?29,400 m/s2(2,000?3,000×g)의 범위, 온도 : 4℃?실온의 범위, 시간 : 1?10분의 범위의 조건을 들 수 있다. 상기 원심 분리후, 예를 들어 상청을 회수함으로써, 상기 액체 획분을 회수할 수 있다. 상기 여과 처리에 의해 상기 액체 획분의 회수를 하는 경우, 예를 들어, 사용하는 필터는 특별히 제한되지 않고, 여과지, 분말 여과지, 멤브레인 필터 등을 들 수 있다. 상기 여과 처리후, 상기 필터를 통과한 획분을 상기 액체 획분으로서 회수할 수 있다.
본 발명의 회수 방법은, 상기 금속 회수 공정이 상기 액체 획분을 회수한 후, 상기 제2 착체에서의 상기 제2 킬레이트제를 분해하는 공정을 더 포함해도 좋다. 이와 같이 상기 제2 킬레이트제를 분해함으로써, 상기 제2 착체로부터 상기 금속을 단체로 회수할 수 있다. 본 발명의 회수 방법으로 얻어진 샘플을 이용하면, 메커니즘은 불명확하지만, 예를 들어 상기 제2 킬레이트제의 분해 방법, 금속의 분석 방법의 종류 및 분석에 제공되는 샘플에서의 금속 농도 등에 상관없이, 안정적으로 우수한 감도로 금속을 분석할 수 있다.
상기 제2 킬레이트제의 분해 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 탄화 등의 공지의 방법을 들 수 있다. 상기 탄화는, 예를 들어 습식 탄화 또는 건식 탄화를 들 수 있다. 상기 습식 탄화는, 예를 들어 수은 분석 메뉴얼(환경성, 2004년 3월)에 따라서 행할 수 있다.
이하에, 본 발명의 회수 방법에 관해, 상기 제1 pH 조건을 산성 조건으로 하고, 상기 제2 pH 조건을 약산성?중성 조건으로 하고, 상기 검체로서 뇨 검체를 사용하여, 금속인 수은을 회수하는 방법을 예를 들어 설명한다. 이들은 일례이며, 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
우선, 상기 뇨 검체에 상기 산성 시약을 첨가하여 상기 뇨 검체의 pH를 상기 산성 조건으로 조절한다.
상기 뇨 검체의 양은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 1?100 ㎖의 범위이고, 바람직하게는 1?20 ㎖의 범위이고, 보다 바람직하게는 5?10 ㎖의 범위이다. 상기 뇨 검체의 pH는, 예를 들어 1?4로 조절하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1?2이다. 상기 산성 시약의 첨가량은 특별히 제한되지 않고, 상기 뇨 검체 1 ㎖당 예를 들어 1?10 ㎕의 범위이다. 상기 산성 시약은, 예를 들어 염산 수용액이 바람직하고, 그 규정은, 예를 들어 1?8 N의 범위이다.
튜브에 동결 건조품인 상기 제1 킬레이트제를 넣고, 상기 pH 조절후의 상기 뇨 검체를 더 첨가하여 혼합액을 조제한다. 상기 제1 킬레이트제는, 상기 뇨 검체 1 ㎖당 예를 들어 0.1?2 mg이다. 이 때, 상기 혼합액의 pH는, 예를 들어 1?4이고, 바람직하게는 1?2이다. 상기 제1 킬레이트제가 상기 구조식 (1)의 킬레이트제인 경우, 바람직하게는 디티존인 경우, 상기 킬레이트제는 상기 뇨 검체 1 ㎖당, 예를 들어 0.1?1.5 mg/㎖이고, 바람직하게는 0.1?0.3 mg/㎖의 범위이고, 보다 바람직하게는 0.3 mg이다. 이 때, 상기 혼합액의 pH는, 예를 들어 1?4이고, 바람직하게는 1?2이다. 또, 상기 킬레이트제가 상기 구조식 (2)의 킬레이트제인 경우, 바람직하게는 상기 글리옥살디티오세미카르바존인 경우, 상기 킬레이트제는 상기 뇨 검체 1 ㎖당, 예를 들어 0.3?2 mg의 범위이고, 바람직하게는 1?2 mg의 범위이다. 이 때, 상기 혼합액의 pH는, 예를 들어 1?4이고, 바람직하게는 1?2이다.
조제한 상기 혼합액을 소정 시간 방치하여, 상기 제1 킬레이트제와 상기 뇨 검체 중의 수은의 제1 착체를 형성한다. 상기 처리 온도는, 예를 들어 실온이고, 처리 시간은, 예를 들어 10초?120분의 범위이다. 구체적으로는, 예를 들어 10초?10분의 범위가 바람직하고, 특히 바람직하게는 10초?5분의 범위이다.
다음으로, 상기 혼합액을 원심 분리하여, 제1 착체를 포함하는 침전물과 상청으로 분리한다. 상기 상청을 제거하고, 상기 튜브 내의 상기 제1 착체에 상기 제2 킬레이트제 수용액을 첨가한다. 이것에 의해, 상기 제1 착체와 상기 제2 킬레이트제 수용액의 혼합액에서 상기 제2 착체를 형성한다. 상기 제2 킬레이트제 수용액은, 예를 들어 전술한 바와 같다.
상기 제2 킬레이트제가 상기 구조식 (3) 또는 상기 구조식 (5)의 킬레이트제, 예를 들어, DMSA 또는 티오살리실산나트륨인 경우, 상기 제2 킬레이트제 수용액은, 예를 들어, 상기 킬레이트제를 알카리성 수용액에 용해하여 조제할 수 있다. 상기 알카리성 수용액은, 예를 들어 인산삼나트륨 수용액이 바람직하고, 농도는 예를 들어 10?100 mmol/L이고, pH는 예를 들어 9?12이다. 상기 제2 킬레이트제 수용액에서 상기 제2 킬레이트제의 농도는, 예를 들어 5?20 mg/㎖이고, 그 pH는 예를 들어 2?6이고, 바람직하게는 4?6이다. 상기 제1 착체와 상기 제2 킬레이트제 수용액의 혼합액의 pH는, 예를 들어 2?6이고, 바람직하게는 4?6이다.
상기 제2 킬레이트제가 상기 구조식 (4)의 구조를 갖는 킬레이트제, 예를 들어, DMPS, 티오프로닌인 경우, 상기 제2 킬레이트제 수용액은, 예를 들어, 상기 킬레이트제를 용매에 용해하여 조제할 수 있다. 상기 용매는, 예를 들어, 인산삼나트륨 수용액, 질산, 아세트산, 인산, 시트르산, 인산 완충액, 트리스 완충액 등을 들 수 있고, 농도는, 예를 들어 10?100 mmol/L이다. 상기 용매의 pH는 특별히 제한되지 않고, 상기 제1 킬레이트제가 용해되지 않는 범위이면 된다. 상기 제2 킬레이트제 수용액에서 상기 제2 킬레이트제의 농도는, 예를 들어 15?300 mg/㎖이고, 그 pH는, 예를 들어 1?6이고, 바람직하게는 1?3이고, 보다 바람직하게는 1이다. 상기 제1 착체와 상기 제2 킬레이트제 수용액의 혼합액의 pH는, 예를 들어 1?6이고, 바람직하게는 1?3이고, 보다 바람직하게는 1이다.
다음으로, 상기 혼합액을 원심 분리하여, 상기 제2 착체가 용해된 상청과 침전으로 분리하고, 상기 상청을 회수한다.
이와 같이 하여, 상기 제2 착체의 상태로 액체 획분에 용해된 수은을 회수할 수 있다. 또, 상기 제2 착체에, 예를 들어 습식 탄화 등을 실시함으로써, 상기 제2 착체에서의 상기 제2 킬레이트제를 분해시켜 수은만을 회수할 수도 있다. 또한, 일례로서 수은의 회수를 기재했지만, 본 발명은 이것에는 한정되지 않는다. 본 발명의 회수 방법은, 예를 들어, 전술한 바와 같이, 상기 검체로부터 1회의 회수 처리로 2종류 이상의 금속을 동시에 회수할 수도 있다. 본 발명의 회수 방법에 의하면, 예를 들어, 수은과 그 밖의 1종류 또는 2종류 이상의 금속을 동시에 회수할 수 있고, 또 수은 이외의 2종류 이상의 금속을 동시에 회수할 수도 있다.
본 예에서는, 상기 제1 킬레이트제로서, 디티존 또는 글리옥살디티오세미카르바존을 예시했지만, 그 밖의 제1 킬레이트제의 경우도 마찬가지로 금속을 회수할 수 있다. 또, 제2 킬레이트제로서, DMSA, DMPS, 티오살리실산나트륨 또는 티오프로닌을 예시했지만, 그 밖의 제2 킬레이트제의 경우도 마찬가지로 금속을 회수할 수 있다.
<금속의 분석 방법>
본 발명의 금속의 분석 방법은, 전술한 바와 같이, 상기 본 발명의 회수 방법에 의해, 검체로부터 금속을 회수하는 금속 회수 공정 및 상기 금속을 분석하는 분석 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 금속 회수 공정은 상기 본 발명의 회수 방법을 인용할 수 있다.
상기 분석 공정은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 분석 목적의 금속의 종류 등에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 상기 금속의 분석은, 예를 들어, 광학적 측정, GC-ECD(가스 크로마토그래프-전자 포획형 검출기), 전기 화학적 측정(예를 들어, 스트리핑 전압 전류법 등), 질량 분석 장치 등에 의해 행할 수 있다. 상기 광학적 측정에 의한 분석은, 예를 들어 광학 분석 기기 등을 이용하여, 흡광도, 투과율, 반사율 등을 측정함으로써 행할 수 있다. 상기 광학 분석 기기는, 예를 들어, 원자 흡광 광도계, 가시광 흡광도계, ICP-AES(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer) 등을 들 수 있다. 상기 금속의 분석은, 예를 들어 정성이어도 좋고 정량이어도 좋다.
본 발명의 분석 방법은, 예를 들어, 측정치의 보정 공정을 더 포함해도 좋다. 상기 보정 공정은, 예를 들어, 분석 결과의 측정치를, 측정치와 검체 중의 금속 농도의 상관 관계에 의해 보정할 수 있다. 상기 상관 관계는, 예를 들어 금속 농도가 기지인 표준 검체에 관해, 상기 본 발명의 회수 방법에 의해 샘플을 회수하여, 상기 샘플의 측정치와 상기 표준 검체의 금속 농도를 플롯함으로써 구할 수 있다. 상기 표준 검체는 금속의 희석 계열이 바람직하다. 이와 같이 보정을 행함으로써 보다 신뢰성이 높은 정량이 가능해진다.
상기 금속의 분석은, 예를 들어 전술한 바와 같은 제2 착체로 하여 분석해도 좋고, 상기 제2 착체로부터 상기 금속을 단리하여 상기 금속 단체로서 분석해도 좋다. 전자의 경우, 상기 제2 킬레이트제를 분해하는 공정을 생략할 수 있기 때문에, 예를 들어, 보다 간편하게 저비용으로 상기 금속을 분석할 수 있다. 후자의 경우, 상기 금속 회수 공정은 전술한 바와 같이, 상기 제2 착체에서의 상기 제2 킬레이트제를 분해하는 공정, 즉 상기 제2 착체로부터 상기 금속을 단리하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
<금속 회수용 키트>
본 발명의 금속 회수용 키트는, 상기 제1 킬레이트제 및 상기 제2 킬레이트제를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 본 발명의 금속의 회수 방법에 사용하는 금속 회수용 키트이다. 상기 제1 킬레이트제 및 상기 제2 킬레이트제는, 예를 들어 상기 본 발명의 회수 방법을 인용할 수 있다. 상기 제1 킬레이트제 및 상기 제2 킬레이트제는, 각각 별개의 용기에 수용되어 있는 것이 바람직하다.
상기 금속 회수용 키트는, 예를 들어 pH 조절 시약을 더 포함해도 좋다. 상기 pH 조절 시약은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 산성 시약, 중성 시약, 알카리성 시약이다. 상기 산성 시약, 상기 중성 시약 및 상기 알카리성 시약은, 예를 들어 상기 본 발명의 회수 방법을 인용할 수 있다. 상기 제1 킬레이트제 및 상기 제2 킬레이트제와, 상기 pH 조절 시약은, 각각 별개의 용기에 수용되어 있는 것이 바람직하다.
상기 금속 회수용 키트는, 상기 제1 킬레이트제, 상기 제2 킬레이트제 및 상기 pH 조절 시약 외에, 예를 들어 그 밖의 시약을 포함해도 좋다. 상기 그 밖의 시약은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 전술한 산화제, 환원제 등을 들 수 있다.
<분석 장치>
본 발명의 분석 장치는 전술한 바와 같이, pH를 조절하는 pH 조절 수단, 상기 제1 킬레이트제와 검체를 혼합하는 혼합 수단, 상기 제1 킬레이트제와 상기 검체를 포함하는 혼합액으로부터, 상기 제1 킬레이트제와 상기 검체 중의 금속의 제1 착체를 회수하는 착체 회수 수단, 상기 제2 킬레이트제의 수용액과 상기 제1 착체를 혼합하는 혼합 수단, 상기 제2 킬레이트제의 수용액과 상기 제1 착체의 혼합액으로부터, 상기 제1 착체 유래의 금속과 상기 제2 킬레이트제의 제2 착체가 용해된 액체 획분을 회수하는 회수 수단, 상기 제2 착체에서의 금속을 회수하는 금속 회수 수단, 및 상기 회수한 금속을 분석하는 분석 수단을 구비하고, 금속의 분석 방법에 사용하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로는, 상기 본 발명의 분석 방법에 사용하는 것이 바람직하다. 상기 pH 조절 수단은, 예를 들어, 산첨가 수단, 알칼리 첨가 수단을 구비한다. 본 발명의 분석 장치에서, 상기 제1 킬레이트제와 상기 검체를 혼합하는 혼합 수단을, 예를 들어 제1 혼합 수단이라고 하고, 상기 제2 킬레이트제의 수용액과 상기 제1 착체를 혼합하는 수단을, 예를 들어 제2 혼합 수단이라고 한다.
상기 산첨가 수단은, 예를 들어, 상기 분석 장치의 내부 또는 외부에 배치된 산성 시약을 흡인 및 배출하는 흡배 수단, 그리고 상기 산성 시약의 흡인량 및/또는 배출량을 제어하는 제어 수단을 갖는다. 상기 흡배 수단은, 예를 들어 펌프 등을 들 수 있다. 상기 제어 수단은, 예를 들어 밸브 등을 들 수 있다.
상기 알칼리 첨가 수단은, 예를 들어, 상기 분석 장치의 내부 또는 외부에 배치된 알카리성 시약을 흡인 및 배출하는 흡배 수단, 그리고 상기 알카리성 시약의 흡인량 및/또는 배출량을 제어하는 제어 수단을 갖는다. 상기 흡배 수단 및 상기 제어 수단은, 예를 들어 전술한 바와 동일하다. 또, 상기 알칼리 첨가 수단은 상기 산첨가 수단을 겸해도 좋다.
상기 제1 혼합 수단은, 예를 들어, 교반 수단, 흡배 수단, 진탕 수단, 초음파 발생 수단 등을 들 수 있다.
상기 착체 회수 수단은, 예를 들어, 원심 분리 장치, 여과 장치, 동결 건조 장치 등을 들 수 있다.
상기 제2 혼합 수단은, 예를 들어, 상기 분석 장치의 내부 또는 외부에 배치된 상기 제2 킬레이트제 수용액을 흡인 및 배출하는 흡배 수단, 그리고 상기 제2 킬레이트제 수용액의 흡인량 및/또는 배출량을 제어하는 제어 수단을 갖는다. 상기 흡배 수단 및 상기 제어 수단은, 예를 들어 전술한 바와 동일하다.
상기 회수 수단은, 예를 들어, 원심 분리 장치, 여과 장치 등을 들 수 있다.
상기 금속 회수 수단은, 예를 들어, 상기 제2 착체에서의 상기 제2 킬레이트제를 분해하는 수단이다. 상기 제2 킬레이트제 분해 수단은, 예를 들어, 습식 탄화 장치, 건식 탄화 장치 등의 탄화 장치를 들 수 있다.
상기 분석 수단은, 예를 들어 광학 분석 기기 등을 들 수 있고, 구체예로서 예를 들어, 원자 흡광 광도계, 가시광 흡광도계 등을 들 수 있다.
본 발명의 분석 장치는, pH 측정 수단을 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 pH 측정 수단은, 예를 들어 pH 측정기를 들 수 있다. 또, 본 발명의 분석 장치는, 예를 들어 검체의 도입 수단을 갖는 것이 바람직하다. 상기 도입 수단은, 예를 들어 상기 검체를 흡인 및 배출하는 흡배 수단이 바람직하다.
본 발명의 분석 장치에 의하면, 전술한 바와 같은 본 발명의 분석 방법을 실행할 수 있다. 이하에, 본 발명의 분석 장치의 사용 방법을 예시하지만, 이것에는 제한되지 않는다.
상기 분석 장치의 내부 또는 외부에, 상기 검체, 상기 제1 킬레이트제, 상기 제2 킬레이트제 수용액 및 상기 pH 조절 시약으로서 상기 산성 시약을 배치한다.
우선, 상기 산첨가 수단에 의해 상기 검체에 상기 산성 시약을 첨가하여, 상기 검체의 pH를 상기 산성 조건(제1 pH 조건)으로 조절한다. 다음으로, 상기 도입 수단에 의해 상기 검체를 상기 제1 킬레이트제에 도입하고, 상기 제1 혼합 수단에 의해 상기 검체와 상기 제1 킬레이트제를 혼합하여, 혼합액을 조제한다. 그리고, 상기 착체 회수 수단에 의해 상기 혼합액 중의 제1 착체를 회수한다. 상기 회수한 제1 착체에 상기 제2 혼합 수단에 의해 상기 제2 킬레이트제 수용액을 혼합하여, 혼합액을 조제한다. 그리고, 상기 회수 수단에 의해, 상기 혼합액 중의 제2 착체가 용해된 액체 획분을 회수한다. 이 액체 획분에 관해, 상기 금속 회수 수단에 의해 상기 제2 킬레이트제를 분해함으로써 금속을 회수한다. 회수한 금속에 관해 상기 분석 수단에 의한 해석을 행한다. 이와 같이, 본 발명의 분석 장치에 의하면, 상기 본 발명의 금속의 분석 방법을, 예를 들어 자동으로 행할 수 있다.
본 발명의 분석 장치는, 예를 들어, 상기 금속의 분석 결과를 출력하는 출력 수단을 더 구비해도 좋다. 상기 출력 수단은, 예를 들어, 모니터, 프린터 등을 사용할 수 있다.
실시예
다음으로, 본 발명의 실시예에 관해 설명한다. 또한, 본 발명은 하기의 실시예에 의해 제한되지 않는다.
[실시예 A1]
(1) 뇨 샘플의 조제
건강한 남성으로부터 채취한 혼주 뇨(pH 6?7)에 수은 농도 10 ㎍/L가 되도록 염화수은(와코준야쿠사 제조)을 혼합하여, 뇨 샘플을 조제했다. 염화수은을 첨가한 상기 뇨 샘플의 pH는 5?7이었다. 그리고, 상기 뇨 샘플 5 ㎖에 5 N 염산(나카라이테스크사 제조) 60 ㎕를 혼합하여 상기 뇨 샘플의 pH를 1?2로 조정했다.
(2) 제1 킬레이트제의 조제
제1 킬레이트제로서 디티존(Fluka사 제조)을 t-부틸알콜(나카라이테스크사)에 용해하고, 이 용액을 디티존량이 1.5 mg이 되도록, PP제 15 ㎖ 코니칼튜브(Nunc사 제조)에 나누어 주입했다. 상기 용액을 동결 건조했다.
(3) 제2 킬레이트제 수용액의 조제
제2 킬레이트제로서 DMSA 1.8 mg을 수용액 또는 완충액 100 ㎕에 용해하여, DMSA 수용액을 조제했다. 상기 수용액은 100 mmol/L 인산삼나트륨 수용액(pH 11)을 사용했다(이하 「인산 3Na 수용액」이라고 함). 상기 완충액은 트리스 완충액(pH 10)을 사용했다. 상기 인산 3Na 수용액을 사용한 제2 킬레이트제 수용액의 pH는 6이고, 상기 트리스 완충액을 사용한 제2 킬레이트제 수용액의 pH는 4였다.
(4) 뇨 샘플로부터의 수은의 회수
동결 건조한 제1 킬레이트제를 포함하는 상기 튜브에 상기 뇨 샘플 5 ㎖를 첨가하여 실온에서 5분간 진탕함으로써, 상기 뇨 샘플과 상기 제1 킬레이트제를 혼합하여 상기 디티존과 수은의 착체(제1 착체)를 형성했다. 상기 튜브를 원심 분리(19,600 m/s2(2000×g), 20℃, 10분간)하여 상기 제1 착체를 포함하는 침전과 상청으로 분리했다. 상기 상청을 제거한 후, 상기 튜브에 상기 제2 킬레이트제 수용액을 첨가하여 실온에서 5분간 진탕함으로써, 상기 침전과 상기 제2 킬레이트제 수용액을 혼합하여, 상기 혼합액에서 상기 수은과 상기 제2 킬레이트제의 착체(제2 착체)를 형성했다. 상기 인산 3Na 수용액을 사용한 상기 혼합액의 pH는 6이고, 상기 트리스 완충액을 사용한 상기 혼합액의 pH는 4였다. 상기 튜브를 원심 분리(19,600 m/s2(2000×g), 20℃, 10분간)하여, 상기 제2 착체가 용해된 상청과 침전으로 분리했다. 상기 상청을 회수하여 이것을 수은 농축 샘플로 했다.
상기 수은 농축 샘플을 습식 탄화하여, 상기 제2 착체에서의 상기 제2 킬레이트제를 분해했다. 상기 습식 탄화는, 수은 분석 메뉴얼(환경성, 2004년 3월)에 따라서 행했다. 그리고, 상기 탄화후의 수은 농축 샘플에 관해, 원자 흡광 광도계(상품명 MERCURY ANALYZER, 니뽄인스트루먼트사 제조)에 의해 수은 농도를 정량했다. 또, 상기 뇨 샘플에 관해서도 동일하게 하여, 상기 원자 흡광 광도계에 의해 수은 농도를 정량했다.
그리고, 상기 수은 농축 샘플의 수은 농도(XC) 및 용액량(XV), 그리고 상기 뇨 샘플의 수은 농도(YC) 및 용액량(YV)을, 하기 식(1)에 대입하여 수은의 회수율(%)을 구했다. 또, 상기 수은 농축 샘플의 수은 농도(XC) 및 상기 뇨 샘플의 수은 농도(Yc)를, 하기 식(2)에 대입하여 수은의 농축률(배)을 구했다.
회수율(%)=100×(XC×XV)/(YC×Yv) (1)
농축률(배)=XC/YC (2)
하기 표 1에, 상기 각 뇨 샘플에 관해 수은의 회수율 및 농축률을 나타낸다. 하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 상기 뇨 샘플로부터 수은을 회수할 수 있었다. 이 결과로부터, 본 발명에 의하면, 유기 매체를 사용하지 않고 뇨 검체로부터 수은을 회수할 수 있다는 것을 알았다.
Figure pat00017
[실시예 A2]
(1) 뇨 샘플의 조제
상기 실시예 A1과 동일하게 하여, 수은 농도 10 ㎍/L의 뇨 샘플을 준비했다. 상기 뇨 샘플 5 ㎖에, 5 N 염산(나카라이테스크사 제조) 또는 5 N 수산화나트륨(나카라이테스크사 제조)를 혼합하여, 상기 뇨 샘플의 pH를 2, 3, 4, 6.8, 8로 조정했다. 또, 네거티브 컨트롤로서, pH를, 2, 3, 4, 6.8 또는 8로 조정한 5종류의 증류수를 사용했다. 상기 증류수의 pH 조정은 상기 뇨 샘플과 마찬가지로, 5 N 염산(나카라이테스크사 제조) 또는 5 N 수산화나트륨(나카라이테스크사 제조)을 사용했다.
(2) 제1 킬레이트제의 조제
상기 실시예 A1과 동일하게 하여 상기 디티존의 동결 건조를 행했다.
(3) DMSA 수용액의 조제
상기 실시예 A1과 동일하게 하여, 상기 인산 3Na 수용액을 이용하여 상기 제2 킬레이트제 수용액을 조제했다.
(4) 뇨 샘플로부터의 수은의 회수
상기 실시예 A1과 동일하게 하여 수은 농축 샘플을 조제하고, 탄화후의 수은 농축 샘플에 관해 원자 흡광 광도계에 의해 수은의 정성을 행했다.
이들의 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 그 결과, 네거티브 컨트롤에서는 모두 수은이 검출되지 않았다(-). 이에 비해, 각 pH 조건(pH 2?8)으로 상기 제1 착체를 형성하고, pH 6으로 상기 제2 착체를 형성하여 얻어진 수은 농축 샘플은 모두 수은이 검출되었다(+). 이 결과로부터, pH 2?8의 넓은 pH 범위에서 제1 착체를 형성하고, pH 6에서 제2 착체를 형성한 경우, 유기 매체를 사용하지 않고, 상기 뇨 샘플로부터 수은을 회수할 수 있다는 것을 알았다.
Figure pat00018
[실시예 B1]
(1) 뇨 샘플의 조제
수은 농도를 80 ㎍/L로 설정한 것 외에는, 상기 실시예 A1과 동일하게 하여 뇨 샘플을 조제하고, 그 pH를 1?2로 조정했다.
(2) 제1 킬레이트제의 조제
상기 실시예 A1과 마찬가지로, 제1 킬레이트제로서 디티존(Fluka사 제조)을 사용하여 튜브 내에서 동결 건조했다.
(3) 제2 킬레이트제 수용액의 조제
제2 킬레이트제로서 티오프로닌(간토가가쿠(주) 제조)을 0.1 mol/L 질산 수용액에 100?1000 mmol/L가 되도록 용해하여, 제2 킬레이트제 수용액을 조제했다. 상기 제2 킬레이트제 수용액의 pH는 1이었다.
(4) 뇨 샘플로부터의 수은의 회수
동결 건조한 상기 제1 킬레이트제 및 상기 제2 킬레이트제 수용액을 사용한 것 외에는, 상기 실시예 A1과 동일하게 처리하여 수은 농축 샘플을 조제했다. 그리고, 상기 수은 농축 샘플을 상기 실시예 A1과 동일하게 처리하여 수은 농도를 정량했다. 또, 상기 뇨 샘플에 관해서도 동일하게 하여, 상기 원자 흡광 광도계에 의해 수은 농도를 정량했다. 그리고, 상기 실시예 A1과 동일하게 하여 수은의 회수율 및 농축률을 구했다.
하기 표 3에, 상기 각 뇨 샘플에 관해 수은의 회수율 및 농축률을 나타낸다. 상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 상기 뇨 샘플로부터 수은을 회수하여 약 14?27배로 농축할 수 있었다. 이 결과로부터, 본 발명에 의하면, 유기 매체를 사용하지 않고, 뇨 검체로부터 수은을 회수, 농축할 수 있다는 것을 알았다.
Figure pat00019
[실시예 B2]
제2 킬레이트제로서 티오프로닌 대신 DMPS(도쿄카세이고교(주) 제조)를 이용하여, 제2 킬레이트제 수용액을 조제했다. 상기 제2 킬레이트제 수용액의 pH는 1이었다. 상기 제2 킬레이트제 수용액을 이용한 것 외에는, 상기 실시예 B1과 동일하게 하여, 뇨 샘플로부터 수은을 회수했다. 그 결과를 하기 표 4에 나타낸다. 하기 표 4에 나타낸 바와 같이, 상기 뇨 샘플로부터 수은을 회수하여 약 18?37배로 농축할 수 있었다. 이 결과로부터도, 본 발명에 의하면, 유기 매체를 사용하지 않고, 뇨 검체로부터 수은을 회수, 농축할 수 있다는 것을 알았다.
Figure pat00020
[실시예 B3]
제2 킬레이트제로서 티오프로닌 대신 L-시스테인(나카라이테스크(주) 제조)을 이용했다. 그리고, L-시스테인을 0.1 mol/L 질산 수용액에 200?1000 mmol/L가 되도록 용해하여, 제2 킬레이트제 수용액을 조제했다. 상기 제2 킬레이트제 수용액의 pH는 1이었다. 상기 제2 킬레이트제 수용액을 이용한 것 외에는, 상기 실시예 B1과 동일하게 하여, 뇨 샘플로부터 수은을 회수했다. 그 결과를 하기 표 5에 나타낸다. 하기 표 5에 나타낸 바와 같이, 상기 뇨 샘플로부터 수은을 회수하여 약 12?15배로 농축할 수 있었다. 이 결과로부터도, 본 발명에 의하면, 유기 매체를 사용하지 않고, 뇨 검체로부터 수은을 회수, 농축할 수 있다는 것을 알았다.
Figure pat00021
[실시예 C1]
(1) 뇨 샘플의 조제
상기 실시예 A1과 동일하게 하여 뇨 샘플을 조제하고, 그 pH를 1?2로 조정했다.
(2) 제1 킬레이트제의 조제
상기 실시예 A1과 마찬가지로, 제1 킬레이트제로서 디티존(Fluka사 제조)을 사용하여 튜브 내에서 동결 건조했다.
(3) 제2 킬레이트제 수용액의 조제
제2 킬레이트제로서 티오살리실산나트륨(도쿄카세이 제조)을 0.1 mol/L 질산 수용액에 500 mmol/L가 되도록 첨가한 후, 5 N NaOH를 이용하여 티오살리실산 Na를 용해하여 제2 킬레이트제 수용액을 조제했다. 상기 제2 킬레이트제 수용액의 pH는 4였다.
(4) 뇨 샘플로부터의 수은의 회수
동결 건조한 상기 제1 킬레이트제 및 상기 제2 킬레이트제 수용액을 사용한 것 외에는, 상기 실시예 A1과 동일하게 처리하여 수은 농축 샘플을 조제했다. 그리고, 상기 수은 농축 샘플을 상기 실시예 A1과 동일하게 처리하여 수은 농도를 정량했다. 또, 상기 뇨 샘플에 관해서도 동일하게 하여, 상기 원자 흡광 광도계에 의해 수은 농도를 정량했다. 그리고, 상기 실시예 A1과 동일하게 하여 수은의 회수율 및 농축률을 구했다.
하기 표 6에, 상기 각 뇨 샘플에 관해 수은의 회수율 및 농축률을 나타낸다. 상기 표 6에 나타낸 바와 같이, 상기 제1 킬레이트제 및 상기 제2 킬레이트제를 사용함으로써, 상기 뇨 샘플로부터 수은을 회수하여 농축할 수 있었다. 이 결과로부터, 본 발명에 의하면, 유기 매체를 사용하지 않고, 뇨 검체로부터 수은을 회수, 농축할 수 있다는 것을 알았다.
Figure pat00022
[실시예 D1]
(1) 뇨 샘플의 조제
상기 실시예 A1과 동일하게 하여 뇨 샘플(pH 6?7)을 조제하고, 그 pH를 1?2로 조정했다.
(2) 제1 킬레이트제의 조제
제1 킬레이트제로서 글리옥살디티오세미카르바존(와코준야쿠사 제조)을 소정량(1.5, 34.5 또는 7.5 mg), 폴리프로필렌(PP)제 15 ㎖ 코니칼튜브(Nunc사 제조)에 칭량했다.
(3) 제2 킬레이트제 수용액의 조제
제2 킬레이트제로서 티오프로닌(간토가가쿠(주) 제조)을 0.1 mol/L 질산 수용액에 500 mmol/L가 되도록 용해하여, 제2 킬레이트제 수용액을 조제했다. 상기 제2 킬레이트제 수용액의 pH는 1이었다.
(4) 뇨 샘플로부터의 수은의 회수
상기 제1 킬레이트제를 포함하는 상기 튜브에 상기 뇨 샘플 전량을 첨가하여 실온에서 5분간 진탕함으로써, 상기 뇨 샘플과 상기 제1 킬레이트제를 혼합하여 상기 제1 킬레이트제와 수은의 착체(제1 착체)를 형성했다. 상기 제1 착체의 형성후에는, 상기 제2 킬레이트제 수용액을 사용한 것 외에는, 상기 실시예 A1과 동일하게 처리하여 수은 농축 샘플을 조제했다.
그리고, 상기 수은 농축 샘플을, 상기 실시예 A1과 동일하게 처리하여 수은 농도를 정량했다. 또, 상기 뇨 샘플에 관해서도 동일하게 하여, 상기 원자 흡광 광도계에 의해 수은 농도를 정량했다. 그리고, 상기 실시예 A1과 동일하게 하여 수은의 회수율 및 농축률을 구했다.
하기 표 7에, 상기 각 뇨 샘플에 관해 수은의 회수율 및 농축률을 나타낸다. 상기 표 7에 나타낸 바와 같이, 상기 뇨 샘플로부터 수은을 회수하여 약 19?36배로 농축할 수 있었다. 이 결과로부터, 본 발명에 의하면, 유기 매체를 사용하지 않고, 뇨 검체로부터 수은을 회수, 농축할 수 있다는 것을 알았다.
Figure pat00023
[실시예 D2]
제1 킬레이트제로서 글리옥살디티오세미카르바존(와코준야쿠사 제조) 7.5 mg을 사용하고, 제2 킬레이트제로서 DMSA, DMPS, L-시스테인 및 티오살리실산나트륨을 사용했다. 이들 킬레이트제를 사용하는 것 외에는 상기 실시예 D1과 동일하게 하여, 뇨 샘플로부터 수은을 회수했다.
(1) 제2 킬레이트제 수용액의 조제
(1-1) DMSA 수용액의 조제
DMSA를 0.1 mol/L 질산 수용액에 혼합하고, 5 N NaOH를 더 첨가하여 상기 DMSA를 용해했다. 이 수용액에 DMSA 농도가 500 mmol/L가 되도록 0.1 mol/L 질산 수용액을 첨가하여, DMSA 수용액을 조제했다. 상기 DMSA 수용액의 pH는 4였다.
(1-2) DMPS 수용액의 조제
DMPS를 0.1 mol/L 질산 수용액에 500 mmol/L가 되도록 용해하여 DMPS 수용액을 조제했다. 상기 DMPS 수용액의 pH는 4였다.
(1-3) L-시스테인 수용액의 조제
L-시스테인을 0.1 mol/L 질산 수용액에 500 mmol/L가 되도록 용해하여 L-시스테인 수용액을 조제했다. 상기 L-시스테인 수용액의 pH는 1이었다.
(1-4) 티오살리실산 Na 수용액의 조제
티오살리실산 Na를 0.1 mol/L 질산 수용액에 혼합하고, 5 N NaOH를 더 첨가하여 상기 티오살리실산 Na를 용해했다. 이 수용액에, 티오살리실산 Na 농도가 500 mmol/L가 되도록 0.1 mol/L 질산 수용액을 첨가하여, 티오살리실산 Na 수용액을 조제했다. 상기 티오살리실산 Na 수용액의 pH는 4였다.
하기 표 8에, 상기 각 뇨 샘플에 관해 수은의 회수율 및 농축률을 나타낸다. 상기 표 8에 나타낸 바와 같이, 상기 뇨 샘플로부터 수은을 회수하여 농축할 수 있었다. 이 결과로부터, 본 발명에 의하면, 유기 매체를 사용하지 않고, 뇨 검체로부터 수은을 회수, 농축할 수 있다는 것을 알았다.
Figure pat00024
[실시예 E]
납을 포함하는 액체 샘플로부터 킬레이트제를 이용하여 납을 회수했다.
(1) 액체 샘플의 조제
0.01% 폴리(옥시에틸렌)소르비탄모노라우레이트(Tween-20)를 포함하는 0.34 mol/L 염화나트륨 수용액을 조제했다. 상기 수용액에 납농도가 0.5 mg/L가 되도록 납표준액(와코준야쿠사 제조)을 첨가하여, 액체 샘플을 조제했다. 한편, 상기 수용액에 상기 납표준액 대신 0.1 mol/L 질산 수용액을 첨가하여, 컨트롤 샘플(납농도 0 mg/L)을 조제했다. 상기 두 샘플의 pH는 6이었다.
(2) 제1 킬레이트제의 조제
디티존(Fluka사 제조)을 t-부틸알콜(나카라이테스크사 제조)에 용해하고, 이 용액을 디티존량이 1.5 mg이 되도록 PP제 1 ㎖ 튜브(니치료사 제조)에 나누어 주입했다. 상기 용액을 동결 건조했다.
(3) 액체 시료로부터의 납의 회수
상기 튜브에 상기 액체 샘플 1 ㎖를 첨가하여 실온에서 5분간 진탕함으로써, 상기 액체 샘플과 상기 디티존을 혼합했다. 상기 진탕후 2시간 정치하여 상기 디티존과 납의 착체를 형성했다. 상기 튜브를 원심 분리(19,600 m/s2(2000×g), 20℃, 10분간)하여, 상기 착체를 포함하는 침전과 상청으로 분리했다. 상기 상청을 제거한 후 상기 튜브에 0.1 mol/L 질산 수용액 0.1 ㎖를 첨가하여, 전술한 것과 동일한 조건으로 상기 침전과 상기 질산 수용액을 혼합하고, 원심 분리에 의해 상기 착체를 포함하는 침전과 상청으로 분리했다. 상기 상청을 제거한 후, 상기 튜브에 0.4 N NaOH 수용액(pH 12) 0.1 ㎖를 첨가했다. 그리고, 전도 혼화함으로써 상기 침전과 상기 NaOH 수용액을 혼합하여, 상기 침전중의 상기 착체를 용해시켰다. 상기 착체를 용해한 수용액(pH 12)을 납농축 샘플로 했다.
상기 납농축 샘플을 습식 탄화하여 상기 착체에서의 디티존을 분해했다. 그리고, 상기 탄화후의 납농축 샘플에 관해, ICP 질량 분석 장치(ICP-MS, 상품명 ICPM-8500, 시마즈세이사쿠쇼사 제조)를 이용하여, 질량 분석에 의해 납농도를 정량했다. 또, 상기 컨트롤 샘플에 관해서도 동일하게 하여, 납농도를 정량했다.
그리고, 상기 납농축 샘플의 납농도(XC) 및 용액량(XV), 그리고 상기 액체 시료의 납농도(YC) 및 용액량(YV)을 하기 식(3)에 대입하여, 납의 회수율(%)을 구했다. 또, 상기 납농축 샘플의 납농도(XC) 및 상기 액체 시료의 납농도(Yc)를 하기 식(4)에 대입하여, 납의 농축률(배)을 구했다.
회수율(%)=100×(XC×XV)/(YC×Yv) (3)
농축률(배)=XC/YC (4)
하기 표 9에, 상기 액체 샘플(납농도 0.5 mg/L) 및 상기 컨트롤 샘플(납농도 0 mg/L)에 관해, 납의 회수율 및 농축률을 나타낸다. 하기 표 9의 결과로부터, 납과 상기 제1 킬레이트제가 착체를 형성한 것에 의해, 상기 액체 샘플로부터 납을 포함하는 착체를 회수할 수 있다는 것을 알았다. 따라서, 상기 제1 킬레이트제와 납의 착체에 관해, 전술한 바와 같은 제2 킬레이트제를 더 작용시킴으로써 제2 착체를 형성하여, 제2 착체로부터 납을 회수할 수 있다는 것도 분명하다. 이것으로부터, 본 발명에 의하면, 수은에 한정되지 않고, 납을 비롯하여 다른 금속도 회수할 수 있다는 것을 알았다.
Figure pat00025
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 수성 매체에 대한 상기 제1 킬레이트제와 상기 제2 킬레이트제의 용해성의 차이를 이용함으로써, 실질적으로 유기 매체를 사용하지 않고 간편하게 금속을 회수할 수 있다. 이 때문에, 본 발명은, 예를 들어, 생체 유래의 검체에 대한 임상 검사, 환경 시험 등에서 매우 유용하다.
본 발명은 본 발명의 사상 또는 본질적인 특성에서 일탈하지 않고 다른 형태로 구현될 수 있다. 본 출원에 개시된 구현예는 모든 면에서 비제한적이고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기 명세서에 의해서라기 보다는 청구범위에 의하여 지시되며 청구범위의 동일한 의미 및 범위에 속하는 모든 변경은 본원에 포함된다.

Claims (15)

  1. 제1 킬레이트제와 검체의 혼합액을 조제하여, 상기 혼합액 중에서, 상기 제1 킬레이트제와 상기 검체 중의 금속의 제1 착체를 형성하는 제1 착체 형성 공정,
    상기 혼합액으로부터 상기 제1 착체를 회수하는 착체 회수 공정,
    상기 제1 착체와, 제2 킬레이트제의 수용액의 혼합액을 조제하여, 상기 혼합액 중에서, 상기 제1 착체 유래의 금속과 상기 제2 킬레이트제의 제2 착체를 형성하는 제2 착체 형성 공정, 및,
    상기 혼합액으로부터, 상기 제2 착체가 용해된 액체 획분을 회수함으로써 금속을 회수하는 금속 회수 공정을 포함하고,
    상기 제1 착체 형성 공정에서, 상기 제1 킬레이트제가 수성 매체에 불용화 가능한 pH 조건하에서 상기 혼합액을 조제하고,
    상기 제2 착체 형성 공정에서, 상기 제2 킬레이트제의 수용액이, 상기 제1 킬레이트제가 불용화 가능한 pH 조건인 것을 특징으로 하는 금속의 회수 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 킬레이트제가, 황 함유기를 포함하는 킬레이트제인 회수 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 황 함유기가 티오케톤기인 회수 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 킬레이트제가, 티오카르바존기, 티오세미카르바존기, 티오카르바디아존기, 티오요소기, 티오세미카르바지드기 및 루베아메이트기(rubeamate group)로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 기를 포함하는 킬레이트제인 회수 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 킬레이트제가, 1,5-디페닐-3-티오카르바존, 글리옥살디티오세미카르바존 및 (1E,2E)-아미노카르보티오일히드라조노페닐에타날티오세미카르바존의 적어도 어느 것인 회수 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제2 킬레이트제가, 티올기를 포함하는 킬레이트제인 회수 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2 킬레이트제가, 구조식 (3), (4) 및 (5)로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 구조식으로 표시되는 구조를 갖는 킬레이트제인 회수 방법:
    Figure pat00026

    Figure pat00027

    상기 구조식 (4)에서, R4는 탄소수 1 또는 2의 알킬기 또는 아미노알킬기를 나타내고, 또는 R4를 갖지 않고,
    Y는
    Figure pat00028

    를 나타낸다.
    Figure pat00029

    상기 구조식 (5)에서, R5는 방향족 탄화수소기를 나타내고,
    Y는
    Figure pat00030

    를 나타낸다.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 킬레이트제가, 메소-2,3-디머캅토숙신산, N-(2-머캅토프로피오닐)글리신, 1,2-디머캅토-1-프로판술폰산나트륨, 시스테인, 티오살리실산 및 티오살리실산나트륨으로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상인 회수 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 착체 형성 공정에서, 상기 제1 킬레이트제가 수성 매체에 불용화 가능한 상기 pH 조건이 pH 8 이하인 회수 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제1 착체 형성 공정에서, 상기 제1 킬레이트제가 수성 매체에 불용화 가능한 상기 pH 조건이 pH 4 이하인 회수 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제2 착체 형성 공정에서, 상기 제1 킬레이트제가 불용화 가능한 상기 pH 조건이 pH 6.8 이하인 회수 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 금속이, Bi, Hg, Cd, Pd, Zn, Tl, Ag, Pb 및 As로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상인 회수 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제2 착체 형성 공정에서, 상기 검체보다 적은 액량의 상기 제2 킬레이트제의 수용액을 사용하는 회수 방법.
  14. 제1 킬레이트제 및 제2 킬레이트제를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항 기재의 회수 방법에 사용하는 금속 회수용 키트.
  15. pH를 조절하는 pH 조절 수단,
    제1 킬레이트제와 검체를 혼합하는 혼합 수단,
    상기 제1 킬레이트제와 상기 검체를 포함하는 혼합액으로부터, 상기 제1 킬레이트제와 상기 검체 중의 금속의 제1 착체를 회수하는 착체 회수 수단,
    제2 킬레이트제의 수용액과 상기 제1 착체를 혼합하는 혼합 수단,
    상기 제2 킬레이트제의 수용액과 상기 제1 착체의 혼합액으로부터, 상기 제1 착체 유래의 금속과 상기 제2 킬레이트제의 제2 착체가 용해된 액체 획분을 회수하는 회수 수단,
    상기 제2 착체에서의 금속을 회수하는 금속 회수 수단, 및,
    상기 회수한 금속을 분석하는 분석 수단을 구비하고,
    금속의 분석 방법에 사용하는 것을 특징으로 하는 분석 장치.
KR1020120034772A 2011-04-04 2012-04-04 금속의 회수 방법, 이것에 사용하는 금속 회수용 키트 KR101370661B1 (ko)

Applications Claiming Priority (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011083024 2011-04-04
JPJP-P-2011-083024 2011-04-04
JP2011136921 2011-06-21
JPJP-P-2011-136921 2011-06-21
JPJP-P-2011-207907 2011-09-22
JP2011207908 2011-09-22
JP2011207907 2011-09-22
JPJP-P-2011-207908 2011-09-22
JPJP-P-2012-060102 2012-03-16
JP2012060102A JP5889060B2 (ja) 2011-04-04 2012-03-16 金属の回収方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120113196A true KR20120113196A (ko) 2012-10-12
KR101370661B1 KR101370661B1 (ko) 2014-03-04

Family

ID=46000792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120034772A KR101370661B1 (ko) 2011-04-04 2012-04-04 금속의 회수 방법, 이것에 사용하는 금속 회수용 키트

Country Status (5)

Country Link
US (3) US8765480B2 (ko)
EP (1) EP2508864B1 (ko)
JP (1) JP5889060B2 (ko)
KR (1) KR101370661B1 (ko)
CN (1) CN102735524B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190090570A (ko) * 2018-01-25 2019-08-02 울산대학교 산학협력단 선택적 구리 이온의 검출 및 분리가 가능한 고분자 기반 색센서

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10107793B2 (en) * 2014-02-28 2018-10-23 Arkray, Inc. Method for recovering metal
US10175217B2 (en) * 2014-02-28 2019-01-08 Arkray, Inc. Method for recovery metal and metal recovery reagent
CN108387416A (zh) * 2018-02-01 2018-08-10 辽宁出入境检验检疫局检验检疫技术中心 鲨鱼肉中甲基汞残留检测标准样品及其制备方法
JP7007986B2 (ja) * 2018-04-26 2022-01-25 アークレイ株式会社 プラズマ分光分析方法
CN109001448A (zh) * 2018-06-14 2018-12-14 广东腾湃医疗股份有限公司 一种新型提纯砷螯合型免疫复合物方法
JP7360105B2 (ja) * 2018-10-18 2023-10-12 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター 白金族金属イオンの分離回収システム及び分離回収方法
US20220181666A1 (en) * 2019-03-20 2022-06-09 Scott Waters Electrochemical storage devices comprising chelated metals

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5849490A (ja) 1981-09-16 1983-03-23 Osaka Soda Co Ltd 水銀含有排水の処理方法
JPS5855542A (ja) 1981-09-29 1983-04-01 Dai Ichi Seiyaku Co Ltd 写真廃液の処理方法
EP0319615B2 (en) 1987-12-11 1996-09-25 Dsm N.V. Process for removing mercury from organic media
US4876068A (en) 1989-03-03 1989-10-24 Chemetrics, Inc. Test kit for colorimetric analysis
US4920057A (en) 1989-03-03 1990-04-24 Chemetrics, Inc. Method for colorimetric analysis of metals
JP2969226B2 (ja) 1990-10-15 1999-11-02 同和鉱業株式会社 微量水銀の測定方法
EP0536059A3 (en) 1991-09-30 1993-06-09 Eastman Kodak Company Test kit and method for the determination of metal ion concentration in solution
EP0592674B1 (en) * 1991-12-25 2000-11-29 Iatron Laboratories, Inc. Method of assaying metal present in biological specimen and reagent therefor
BE1007049A3 (nl) * 1993-05-05 1995-02-28 Dsm Nv Werkwijze voor het verwijderen van kwik.
US5459040A (en) * 1993-11-22 1995-10-17 The Regents Of The University Of California Enzyme amplified, complex linked, competitive and non-competitive assays for the detection of metal ions
JPH07331350A (ja) * 1994-06-10 1995-12-19 Fuji Photo Film Co Ltd 銀除去方法
JPH0947768A (ja) 1995-08-09 1997-02-18 Fuji Photo Film Co Ltd 重金属イオンの除去方法及び重金属イオン除去装置
US5792357A (en) * 1996-07-26 1998-08-11 Idaho Research Foundation, Inc. Method and apparatus for back-extracting metal chelates
KR19980014832A (ko) * 1996-08-16 1998-05-25 이형도 팔라듐의 회수방법
JPH10113677A (ja) 1996-10-09 1998-05-06 Kokichi Sakai 重金属捕集剤及び重金属捕集方法
JPH1142469A (ja) 1997-07-28 1999-02-16 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 廃棄物処理剤および廃棄物処理方法
JP2000136371A (ja) 1998-08-27 2000-05-16 Miyoshi Oil & Fat Co Ltd 金属処理剤
JP4422835B2 (ja) * 1999-12-28 2010-02-24 キレスト株式会社 ルテニウムの精製法
JP2001267273A (ja) * 2000-01-11 2001-09-28 Sumitomo Chem Co Ltd 金属用研磨材、研磨組成物及び研磨方法
JP3623777B2 (ja) 2001-12-27 2005-02-23 特許キャピタル株式会社 環境汚染微量物質の定量方法及びそれに用いる定量用キット
DE102004032255A1 (de) * 2004-07-03 2006-01-19 Bergthaller, Peter, Dr. Verfahren zur Extraktion von Schwermetallen aus wäßrigen Lösungen unter Verwendung neuer wasserunlöslicher hydrophiler Polymerer mit metallbindenden Gruppen
EP2261656A4 (en) 2008-03-21 2014-04-09 Arkray Inc DRY TEST INSTRUMENT, METAL MEASURING METHOD, AND METHOD FOR MANUFACTURING DRY TEST INSTRUMENT
JP2009294024A (ja) 2008-06-04 2009-12-17 Sumika Chemical Analysis Service Ltd 重金属抽出方法、及びこれを用いた重金属定量方法
JP2009294060A (ja) 2008-06-05 2009-12-17 Sekisui Chem Co Ltd 被検物質の分析方法
JP2010156619A (ja) * 2008-12-26 2010-07-15 Nomura Micro Sci Co Ltd 金属分析の前処理方法及び前処理装置
DE102009007633B4 (de) * 2009-02-05 2013-09-26 Basf Coatings Ag Mehrstufiges Verfahren zur Lackierung metallischer Substrate
CN101893576A (zh) * 2010-06-18 2010-11-24 北京欧凯纳斯科技有限公司 一种重金属检测试纸及其制备方法和应用

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190090570A (ko) * 2018-01-25 2019-08-02 울산대학교 산학협력단 선택적 구리 이온의 검출 및 분리가 가능한 고분자 기반 색센서

Also Published As

Publication number Publication date
JP5889060B2 (ja) 2016-03-22
KR101370661B1 (ko) 2014-03-04
JP2013079933A (ja) 2013-05-02
US20160069854A1 (en) 2016-03-10
CN102735524A (zh) 2012-10-17
EP2508864B1 (en) 2022-08-17
EP2508864A2 (en) 2012-10-10
US20140248184A1 (en) 2014-09-04
EP2508864A3 (en) 2016-06-01
CN102735524B (zh) 2014-11-12
US20120251390A1 (en) 2012-10-04
US8765480B2 (en) 2014-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101370661B1 (ko) 금속의 회수 방법, 이것에 사용하는 금속 회수용 키트
KR101369956B1 (ko) 금속의 회수 방법, 이것에 사용하는 금속 회수용 시약 및 금속 회수용 키트
JP5899085B2 (ja) 重金属の回収方法およびそれに使用する重金属回収用試薬
Yoshimoto et al. Simple analysis of total mercury and methylmercury in seafood using heating vaporization atomic absorption spectrometry
JP6526441B2 (ja) 金属の回収方法および金属の回収試薬
US11366098B2 (en) Method for recovering metal and method for analyzing metal
Lobel et al. General characteristics of the frequency distributions of element concentrations and of interelemental correlations in aquatic organisms
Affat The application of Flame Atomic Absorption Spectrometry to evaluate Lead (II) in Vegetable Samples after Its Preconcentration by SA-DLLME.
CN112326644B (zh) 基于Sip-Me/DMPS可逆反应的重金属离子指示剂及应用
Ortiz An Examination of Marine Snow as a Pathway for Mercury Uptake in the Blue Mussel Mytilus edulis
Nilsen Investigating the Sub-Lethal Effects of Mercury Exposure Using Environmental Sentinels

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170217

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180219

Year of fee payment: 5