鉱物処理・環境・リサイクル

[3K0409-20-09] 実験室系X線吸収分光器を用いた微量元素化学状態分析への適用

○篠田 弘造¹ (1. 東北大学)

キーワード：環境負荷元素、価数、X線吸収分光

環境分析において、価数により環境負荷や毒性が異なる元素に対しては、存在量に加えて価数（化学状態）評価が重要である。各元素固有の特性吸収端近傍におけるX線吸収スペクトルから価数評価可能なX線吸収分光（XAS）は、対象物の状態（固体、液体）によらず非破壊かつ元素選択性を有する有用な化学状態評価手法であり、X線吸収により発生する蛍光X線強度から間接的にX線吸光度を得る蛍光収量法を使えば、低濃度（条件によっては数十ppm程度）の試料に対する分析が可能である。雰囲気を選ばず、真空中はもちろん様々な環境ガス中での分析や湿潤試料の分析にも対応できる。近年普及が進む放射光施設を利用すれば容易に分析可能であるが、定常的なモニター分析等には向かず、ラボ装置による蛍光収量法の適用が必要となる。そこで、いくつかの元素に対して微量元素の化学状態分析をデモンストレーションした。例えば、遷移金属元素の分析では、強い散乱X線や多くの場合に測定試料中に共存するカルシウムなどからの蛍光X線をいかに分離するかが重要である。特に、高エネルギー分解能を有する検出器を用いた測定結果を報告する。