ジチオカルバミン酸型キトサン樹脂の合成と金属の捕集挙動

キレート官能基としてジチオカルバミン酸を架橋キトサンに導入した樹脂を合成した．ジチオカルバミン酸型キトサン樹脂への金属捕集挙動はカラム法を用いて誘導結合プラズマ質量分析法（ICP-MS）により評価した．銅，モリブデン，銀，テルル，タングステン，水銀，ビスマスは幅広いpH範囲で樹脂に捕集された．これらのうち，水溶液中に陽イオンとして存在する銅，銀，テルル，水銀，ビスマスは，キレート生成により樹脂に捕集され，モリブデン，タングステンのように酸素酸として存在する金属は，キレート生成とイオン交換により吸着していると考えられる．この樹脂は通常の溶離酸濃度では金属の溶離が困難であったので，試料処理前に樹脂をあらかじめ0.1 Mの銅イオン溶液とかくはんし，樹脂内部の強い吸着サイトに銅を吸着させておくことで，金属の溶離を改善することに成功した．この前処理をした樹脂1 mlを用いて捕集した金属は，1 M硝酸10 mlでほぼ100％回収可能であった．本法を河川水中の微量金属の定量に応用したところ，相対標準偏差5％ 以内で定量可能であった．

A chitosan-based resin possessing the dithiocarbamate moiety (DTC-chitosan resin) was synthesized using cross-linked chitosan as a base material. The adsorption behavior of trace metal ions on the DTC-chitosan resin was systematically examined by packing it in a mini-column (1 ml of the resin) and measuring the recovery by ICP-MS. The resin could adsorb almost 100% of 7 kinds of metals(Cu, Mo, Ag, Te, W, Hg and Bi) at pH ranges from acidic to neutral. However, elution of these metals from the resin was difficult. In this study, we improved the recovery efficiency by a pretreatment of the resin: the resin was added to 100 ml of a 0.1 M copper sulfate solution, stirred for 24 h and washed sufficiently with 1 M nitric acid and water. With this pretreatment, metals adsorbed on 1 ml of the resin were readily eluted with 1 M nitric acid (10 ml). This method was applied to the determination of metals in river-water samples; the RSDs (10-fold preconcentration) were within 5%.