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超ミクロの世界を覗く:ナノグラム(ng)とピコグラム(pg) [科学]

超ミクロの世界を覗く:ナノグラム(ng)とピコグラム(pg)

今回は、志向を変えて、以前分析した河川水と雨水のレアメタルやレアアース

のミクロの世界を紹介させていただくことにしました。

 

最近、IT技術の進展に伴い、ナノテクノロジーといった熟語が登場してきました。

ラテン語でNano(ナノ)は小人を、Pico(ピコ)は尖った先をそれぞれ意味し、ともに

小さい代名詞です。これらが長さや重さの単位に使用され、ナノは10億分の1

(19-9を、ピコは1兆分の1(1012)をそれぞれ表わす単位の接頭語です。例え

ば、1ナノメートルは10億分の1メートル、1ナノグラムは10億分の1グラムです。

 おなじみの単位ppmparts per million)は百万分の幾つです。その千分の1

位がppbparts per billion)で10億分の1、さらにその千分の1pptparts per

 trillion)で1兆分の1、さらにその千分の1ppqparts per trillion)で千兆分の1

と気が遠くなるような超ミクロな単位が存在します。

 例えば、1ppm(水溶液)1の水に1mgの物質(Na, Feなど) (1mg/)

1ppb は同0.001mg(1µg/))の物質が、1pptは同0.000001mg(1ng/)の物質

が、1ppqは同0.000000001mg(1pg/)の物質がそれぞれ解けている状態です。

(グラム)を千分の1ずつ小さくした単位は、それぞれm(ミリグラム ) µg (マイク

ログラム ) ng(ナノグラム) pg(ピコグラム ) です。

 このようなppt ppqレベルの極微量元素の測定を可能にしたのが高分解能

ICP-MS(誘導結合プラズマ質量分析装置)の開発でしょう。幸運にも、つくばの

農業環境技術研究所に超高価な世界第一号機、“高分解能ICP-MS”(英国製)が

水質動態研究(山崎慎一室長)に1988年導入されたのです。

 この器械の導入は全国の注目を集め、大学、官民の研究者による利用が盛んにお

なわれ、今まで困難であった分析を可能にしたのです。ハイテク関係では超高純

試薬、超純水などの不純物分析が、生物、環境分野では河川水、雨水、土壌、生物

などのレアメタル(希少金属)やレアアース(希土類元素)の分析が行われたので

す。また、約4000年前の南極の氷のレアメタルの分析や環境放射能の測定などにも

く利用されました。

 

レアメタル(希少金属):地球上での存在量が極めて少ない、存在量は少なくないが、これら

の資源が少なく、また、精錬が極めて困難な元素で52元素(レアメタルハンドブックによる)

がこれに属し、わが国では36元素が定義されています。

レアアース:レアメタルの内で、スカンジウムとイットリウムを含む周期律表のランタニド元素

(ランタンからルテチウムまで)。

-b2166.jpg

導入された世界最強超微量元素分析装置

出典:プラズマイオン源質量分析

日本分光学会測定法シリーズ28

5章高分解能ICP質量分析:山崎慎一・津村昭人。

-054f9.jpg

ぶんせき(日本分析化学会、1992)に紹介されました。

やまさき1.jpg -dca89.jpg

 高分解能ICP-質量分析装置で河川水・雨水の超微量元素の分析を

行いました。

-8d661.jpg

全国82の一級河川82箇所から河川水を採取しました。

大変でした(多くの方のご協力を得ました)。

 -f4af3.jpg

濃度レベルはppt~ppqが多い。縦のジグザグ線は平均値。

 ランタノイド以外のレアメタルを除く。

 -49141.jpg

わが国の雨のレアメタル・レアアース濃度レベル。図が小さく読みずらい

ので申し訳ありません。


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コメント 2

Koji

舎人公園近くに住んでます..
バイオ関連ですが..
by Koji (2011-03-01 16:40) 

sales@pacific-bio.net

舎人公園近くに住んでます..
バイオ関連ですが..
sales@pacific-bio.net
by sales@pacific-bio.net (2011-03-01 16:41) 

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