含水酸化チタン(IV)へのヒ酸および類似オキソ酸の吸着性

抄録

含水酸化チタン(IV)によるヒ酸イオン(AsO₄^3-)の吸着特性を調べた。吸着はFreundlich型であった。吸着量はpHに依存し,低pH域ほど大きいが,通常の両性無機イオン交換体によるC1^-あるいはNa⁺の吸着とは異なり,等吸着点(pH5付近)においてもいちじるしく多大であった。吸着量は合水酸化チタン(IV)の結晶形に依存し,pH7ではアナタース形が無定形よりもはるかに多大であったが,pH2では無定形がやや大きかった。Cl^-の10倍量共存(Cl/As=10/1,重量比)は,pH2ではAsO₄^3-の吸着速度を非共存の場合にくらべてわずかに低下させたが,pH7では約30倍向上させ,触媒的効果が認められた。吸着反応はそのエンタルピー変化(ΔH)が+1.62kcal・mol-1であることから吸熱反応であり,通常のイオン交換吸着(発熱反応)とは逆であった。ClO₄^-,SO₄^2-,PO₄^3-およびSiO₄^4-の吸着量がpHに依存する関係を調べ,AsO₄^3-の吸着とあわせて考察し,これらのオキソ酸イオンの含水酸化チタン(IV)による吸着には,イオン交換的と非イオン交換的の2種の機構が複合していると推測した。