UTEVA® レジン UTEVA® レジンは様々な分析に用いられてきました。それらの中には、環境サンプルにおける U の測定、高濃度の U を含むサンプルの U 以外の元素の測定を行うための前処理、U、Pu、Am の遂次分析、尿内のアクチノイドの測定、そして高レベル廃棄物中アクチノイドの測定等があります。 UTEVA® レジン内の抽出剤であるジアミルアミルホスホン酸（DAAP、右図参照）は、アクチノイド元素と硝酸イオン錯体を形成します。これらの錯体の形成は、サンプル溶媒内の硝酸濃度によって決定されます。そのため、硝酸濃度が高くなるとアクチノイドの抽出率も増加します。左の図1は、分配係数 k' 値（ピーク最大値に対する FCV に相当している抽出率の尺度）と硝酸濃度との関係を示しています。四価のアクチノイドと U の硝酸溶液からの抽出率は非常に似ていることが解ります。硝酸濃度が5M 以上では、全て強い保持力（分配係数 k'>100）であります。一方で、Am はいかなる硝酸濃度においても保持されないことに留意して下さい。これは化学分離法を開発する上で非常に重要です。スルファミン酸第一鉄で、Pu（Ⅳ）を Pu（Ⅲ）に還元することができ、この価数において、Pu（Ⅲ）は Am（Ⅲ）と同じように挙動します。図2は、UTEVA® レジンへの Np（ Ⅳ ）、 Th（Ⅳ）、U（Ⅵ）の保持力に対する塩酸の影響を示した同様のグラフです。4 〜 6M の範囲の塩酸における U と Th の分配係数 k' 値が大きく異なるため、Th と U の両方がレジンに抽出された後に Th だけを選択的に溶離することが可能です。左の図からは、比較的少量のごく低濃度の図1 図2 硝酸（例：0.01 〜 0.05M）で U を UTEVA® レジンから効率的に溶出することができることが読み取れます。しかしながら実際には、 U の溶離には塩酸がより効果的なので、可能ならば塩酸を硝酸の代わりとして使用することを推奨します。濃度が1M までの塩酸は、定量的に U を溶離することが示されています。2mL の充填済カラムもしくはカートリッジに対して、塩酸15mL が充分な量です。このページのデータは Horwitz らが UTEVA® レジンを用いて行ったバッチ実験の結果です。Eichrom Technologies 社の製品は、同社が公表している分析法を確実に行うための設定規格を満たしています。詳細については同社の製品の仕様をご覧下さい。 ■ 43 ■ ほとんどの分析条件において、かなり高濃度のマトリクス元素が存在すると、UTEVA® レジンによる分離を正しく行えなくなる可能性があります。このページの図は、2M 硝酸からの Np と U のそれぞれの保持に対するいくつかの多原子陰イオンの影響について示しています。Np（Ⅳ）の保持への影響は U（Ⅳ）に対する影響よりも有意に大きいことに留意して下さい。Th については、これらの陰イオンによって Np と同様の影響を受けることが実際に観察されました。様々な生物サンプルや環境サンプルにはリン酸が普遍的に存在するので、その影響は最も重要です。幸い、サンプルマトリクスに Al を加えることでこれらの問題を解消することができます。リン酸イオンは、容易に四価アクチノイドと結合します。このリン酸結合体は DAAP によって抽出されることはありません。このレジンを使用して Al を加えると、効果的にリン酸を固定し、Np（もしくは Th）抽出に対するそれらの干渉を妨ぐことができます。ある分析法では、リン酸への影響を弱めるために 1M 程度の硝酸アルミニウムを加えることもあります。 UTEVA® レジンにおける U の理論上の最大抽出容量は、レジンベッド約37mg/mL です。しかし実際には、この最大抽出容量の20%、つまりレジン1mL 当たり7.5mg を上回ることは好ましくありません。2mL の充填済カラムでは15mg の U が導入可能です。UTEVA® レジンの層密度は0.39g/mL です。次のページの表は、約30元素の溶出挙動について示しています。表に示されるように、ほとんど全てのテスト元素は、2M 硝酸の10FCV で除外されます（Zr と Ru はそれぞれ15以下の FCV が必要です）。UTEVA®レジンに関する一つ目のグラフ（前ページ左図）から予想できるように、FCV が30超えても、2M 硝酸において U は全く観測されていません。溶離液が希硝酸（ここでは0.02M）になると、U の溶出は10FCV で完了します。 ■ 44 ■ UTEVA® レジンは3種類の粒径（20 〜 50μ、50 〜 100μ、100 〜 150μ）で製造されており、ボトル、すぐに使用できる充填済カラム（重力フロー用）およびカートリッジ（真空補助フロー用）がご購入いただけます。製品番号と説明に関しては下記をご参照下さい。参考文献：Horwitz, E.P., et al, Separation and preconcentration of uranium from acidic media by extraction chromatography, Analytica Chimica Acta, Vol.266, pp.25-37（1992）（HP392） a. B ecause of uncertainties inherent in the ICP-AES method used for quantitation, the fractions shown for a given element may not total 100%. Values in parentheses are subject to considerable uncertainly and are intended only as a guide. Feed solution contained -0.02M oxalic acid to solubilize zirconium. b. 1FCV=0.60mL here c. By flame atomic emission d. By atomic absorption e. Radiometric UTEVA レジン粒　径容　器 Bottles 100-150µ Columns (2mL) 価　格 50g UT-B50-A ¥47,000 100g UT-B100-A ¥159,000 200g UT-B200-A ¥289,000 pkg of 20 UT-C20-A ¥50,000 pkg of 50 UT-C50-A ¥105,000 ¥88,000 pkg of 200 UT-C200-A ¥381,000 pkg of 20 UT5-C20-A ¥107,000 Column (10mL) pkg of 20 UT10-C20-A ¥170,000 25g UT-B25-S 50g UT-B50-S 100g UT-B100-S ¥165,000 200g UT-B200-S ¥300,000 pkg of 50 UT1ML-R50-S pkg of 200 UT1ML-R200-S pkg of 25 UT-R25-S ¥47,000 pkg of 50 UT-R50-S ¥84,000 pkg of 200 UT-R200-S ¥306,000 pkg of 20 UT15-C20-S-3PA ¥222,000 10g UT-B10-F Cartridges (1mL) Cartridges (2mL) 50-100µ (15mL) Column with　100-150µ (3mL) Pre-Filter resin 20-50µ 商品番号 UT-B25-A Column (5mL) Bottles 50-100µ 数　量 25g Bottle ¥49,000 ¥91,000 ¥55,000 ¥201,000 ¥34,000 ■ 45 ■