コウジ酸由来の新規抽出剤の開発とIn(III)およびGa(III)の高選択的抽出

抄録

本研究では，In(III), Ga(III)の新規抽出剤を開発するために，環境負荷低減を目指して生物起源であるコウジ酸に注目し，その脂溶性を高めるためにアルキル鎖を導入した2-Dodecylsulfanyl methyl-5-hydroxy-pyran-4-one（DSHP）を新規に合成した．まず，水相に1 mol dm^－3硝酸アンモニウム水溶液を用い，有機相にDSHPのトルエン溶液を用い，DSHPによる金属の抽出選択性を検討した．その結果，本抽出剤は低pH領域でIn(III)およびGa(III)を選択的に抽出し，亜鉛が大量に存在する亜鉛精錬残渣からのIn(III)およびGa(III)を選択的に分離可能であることが示された．さらにAl(III)とGa(III)の抽出曲線が離れていることからボーキサイトからのGa(III)の選択的分離が可能であることが示された．そこでIn(III)およびGa(III)の抽出平衡および抽出錯体について詳細に検討し，それぞれの平衡定数を求めた．その結果，In(III)およびGa(III)の抽出平衡がで表せることがわかった．In(III)およびGa(III)の抽出平衡定数は，それぞれのK_{ex, In}=2.16 [－]とK_{ex, Ga}=3.59×10² [－]が得られた．さらに，この抽出錯体を結晶として取り出し，¹H-NMRにより解析した．また，逆抽出剤としてHClおよびNaOHの水溶液を用いることによって，In(III)およびGa(III)の完全な分離および回収が可能であることを明らかにした．