JPH0655276B2 - アンモニウムイオン選択性吸着剤の製造法 - Google Patents
アンモニウムイオン選択性吸着剤の製造法Info
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- JPH0655276B2 JPH0655276B2 JP2050408A JP5040890A JPH0655276B2 JP H0655276 B2 JPH0655276 B2 JP H0655276B2 JP 2050408 A JP2050408 A JP 2050408A JP 5040890 A JP5040890 A JP 5040890A JP H0655276 B2 JPH0655276 B2 JP H0655276B2
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、アンモニウムイオン選択性吸着剤の製造法に
関する。
関する。
尚、本明細書におけるアンモニウムイオン吸着率とは、
下記式により算出したものである。
下記式により算出したものである。
従来技術およびその課題 近年、鑑賞魚や活魚の飼育、活魚の輸送時における飼育
水の清浄化が問題となっている。鑑賞魚の排泄物や残餌
の分解に由来するアンモニアは、その濃度が１０ppmを
越えると魚の中枢神経系に有害な作用を及ぼし、その死
亡率を高める。
水の清浄化が問題となっている。鑑賞魚の排泄物や残餌
の分解に由来するアンモニアは、その濃度が１０ppmを
越えると魚の中枢神経系に有害な作用を及ぼし、その死
亡率を高める。
従来、上記問題に対して、シリコーン被覆を施したゼオ
ライトがアンモニウムイオン吸着剤として用いられてい
る（特公昭５４−３９２７９号公報）。しかしながら、
この吸着剤は、カルシウムイオンとマグネシウムイオン
を７％程度吸着するため、海水を媒体とする吸着剤に使
用する場合には問題がある。
ライトがアンモニウムイオン吸着剤として用いられてい
る（特公昭５４−３９２７９号公報）。しかしながら、
この吸着剤は、カルシウムイオンとマグネシウムイオン
を７％程度吸着するため、海水を媒体とする吸着剤に使
用する場合には問題がある。
また、アンモニア性窒素吸着剤として、Ｎａ型ゼオライ
ト（特開昭５３−１２７３８７号、同５３−１３１２９
１号公報）も用いられている。これらは、ゼオライトの
陽イオン交換選択性を利用したものであるが、選択性が
Ｋ＋≒Ｃａ２＋＞ＮＨ４ ＋＞Ｎａ＋であるためにアルカ
リ土類金属イオンを豊富に含む海水中においては、特に
カルシウムイオン、マグネシウムイオンによるアンモニ
ウムイオン吸着への阻害を無視することはできない。
ト（特開昭５３−１２７３８７号、同５３−１３１２９
１号公報）も用いられている。これらは、ゼオライトの
陽イオン交換選択性を利用したものであるが、選択性が
Ｋ＋≒Ｃａ２＋＞ＮＨ４ ＋＞Ｎａ＋であるためにアルカ
リ土類金属イオンを豊富に含む海水中においては、特に
カルシウムイオン、マグネシウムイオンによるアンモニ
ウムイオン吸着への阻害を無視することはできない。
この様に現状の吸着剤には、様々な問題が残されてお
り、特に海水中に存在するアンモニウムイオンを選択的
かつ効率的に除去でき、海水成分および魚に悪影響を与
えることのない吸着剤の開発が強く要求されている。
り、特に海水中に存在するアンモニウムイオンを選択的
かつ効率的に除去でき、海水成分および魚に悪影響を与
えることのない吸着剤の開発が強く要求されている。
本発明は、淡水中は勿論のこと、海水中のアンモニウム
イオンおよびアンモニウム性窒素を吸着除去するば場合
においても、吸着剤自身の溶解損失がなく、海水中のカ
ルシウムイオン、マグネシウムイオン等のミネラル成分
を吸着せず、アンモニウムイオンに対してのみ選択性を
示し、かつ海水のｐＨ値変動を極めて小さく維持するこ
とが可能な安価でしかも安全性の高いアンモニウムイオ
ン選択性吸着剤の製造法を提供することを目的とする。
イオンおよびアンモニウム性窒素を吸着除去するば場合
においても、吸着剤自身の溶解損失がなく、海水中のカ
ルシウムイオン、マグネシウムイオン等のミネラル成分
を吸着せず、アンモニウムイオンに対してのみ選択性を
示し、かつ海水のｐＨ値変動を極めて小さく維持するこ
とが可能な安価でしかも安全性の高いアンモニウムイオ
ン選択性吸着剤の製造法を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 本発明者は、上記現状に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、
シリカ−アルミナ系素材に着目し、特定のＳｉＯ２／Ａ
ｌ２Ｏ３組成比、焼成温度にて吸着剤を調製し、かつア
ンモニウムイオンとのイオン交換可能なアルカリ金属イ
オンを導入することにより、容易に前記諸問題を解決し
うることを見出す。本発明は、これら知見に基づいて完
成されたものである。
シリカ−アルミナ系素材に着目し、特定のＳｉＯ２／Ａ
ｌ２Ｏ３組成比、焼成温度にて吸着剤を調製し、かつア
ンモニウムイオンとのイオン交換可能なアルカリ金属イ
オンを導入することにより、容易に前記諸問題を解決し
うることを見出す。本発明は、これら知見に基づいて完
成されたものである。
即ち、本発明は、下記製造法を提供するものである。
ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の仕込み組成比をＳｉＯ２／Ａ
ｌ２Ｏ３モル比２〜２０に調製したアルミニウム塩又は
アルミン酸塩とケイ酸塩をｐＨ８〜１２のアルカリ領域
下で水中に滴下し、次いで酸性を示す溶液で反応液のｐ
Ｈ値を４〜９に調整するアンモニウムイオン選択性吸着
剤の製造法。
ｌ２Ｏ３モル比２〜２０に調製したアルミニウム塩又は
アルミン酸塩とケイ酸塩をｐＨ８〜１２のアルカリ領域
下で水中に滴下し、次いで酸性を示す溶液で反応液のｐ
Ｈ値を４〜９に調整するアンモニウムイオン選択性吸着
剤の製造法。
更に１５０℃から４００℃までの温度範囲で焼成する
請求項に記載のアンモニウムイオン選択性吸着剤の製
造法。
請求項に記載のアンモニウムイオン選択性吸着剤の製
造法。
本発明の吸着剤の素材としては、シリカ−アルミナ複合
酸化物が用いられる。シリカは、比表面積の増大を図る
目的で使用し、アルミニウムは、アンモニウムイオンに
対する吸着容量を増大させる目的で用いる。アルミニウ
ム元素は、Ｐ軌道に電子受容可能な空軌道を有してお
り、アンモニウムイオンの窒素原子の孤立原子対を収容
することが可能である。即ち、アルミニウム原子は、マ
ンモニウムイオンの窒素原子の孤立電子対のアクセプタ
ーとして機能する。吸着剤は複合酸化物を形態を有して
いるため、複合酸化物中におけるシリカ−アルミナの組
成比率は、ケイ素原子およびアルミニウム原子間の酸
素、水素原子のμ−ヒドロキソ、酸素原子のオキソブリ
ッジを通して形成される分子軌道状態に影響を与え、ア
ルミニウム原子の電子アクセプター機能に反映される。
従って、適切なＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比を選択する
ことによって最大限のアンモニウム吸着容量が得られ
る。更に本発明者は、アンモニウムイオンの水和半径と
ほぼ同程度、或いはそれより大きい水和半径を有するア
ルカリ金属イオンを複合酸化物中に導入することによ
り、吸着剤からのアルカリ金属イオン脱離に伴い、形成
される空孔中にアンモニウムイオンが選択的に吸着さ
れ、吸着剤にアンモニウムイオンに対する選択性を付与
することが可能となることを見出した。シリカ−アルミ
ナ複合酸化物を焼成することにより、ケイ素原子、アル
ミニウム原子に結合した水酸基、またはμ−ヒドロキソ
ブリッジの水酸基同士の脱水縮合が進行し、オキソブリ
ッジが形成される。この際、複合酸化物中に存在してい
たイオン交換可能なプロトンは水分子となり、吸着剤か
ら脱離されることになるため、プロトン−アンモニウム
イオンのイオン交換作用が抑制されるとともに、海水へ
吸着剤添加にともなう海水ｐＨ値の酸性側への移行も抑
えることができる。本発明は、以上のことを鑑みてなさ
れたものである。
酸化物が用いられる。シリカは、比表面積の増大を図る
目的で使用し、アルミニウムは、アンモニウムイオンに
対する吸着容量を増大させる目的で用いる。アルミニウ
ム元素は、Ｐ軌道に電子受容可能な空軌道を有してお
り、アンモニウムイオンの窒素原子の孤立原子対を収容
することが可能である。即ち、アルミニウム原子は、マ
ンモニウムイオンの窒素原子の孤立電子対のアクセプタ
ーとして機能する。吸着剤は複合酸化物を形態を有して
いるため、複合酸化物中におけるシリカ−アルミナの組
成比率は、ケイ素原子およびアルミニウム原子間の酸
素、水素原子のμ−ヒドロキソ、酸素原子のオキソブリ
ッジを通して形成される分子軌道状態に影響を与え、ア
ルミニウム原子の電子アクセプター機能に反映される。
従って、適切なＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比を選択する
ことによって最大限のアンモニウム吸着容量が得られ
る。更に本発明者は、アンモニウムイオンの水和半径と
ほぼ同程度、或いはそれより大きい水和半径を有するア
ルカリ金属イオンを複合酸化物中に導入することによ
り、吸着剤からのアルカリ金属イオン脱離に伴い、形成
される空孔中にアンモニウムイオンが選択的に吸着さ
れ、吸着剤にアンモニウムイオンに対する選択性を付与
することが可能となることを見出した。シリカ−アルミ
ナ複合酸化物を焼成することにより、ケイ素原子、アル
ミニウム原子に結合した水酸基、またはμ−ヒドロキソ
ブリッジの水酸基同士の脱水縮合が進行し、オキソブリ
ッジが形成される。この際、複合酸化物中に存在してい
たイオン交換可能なプロトンは水分子となり、吸着剤か
ら脱離されることになるため、プロトン−アンモニウム
イオンのイオン交換作用が抑制されるとともに、海水へ
吸着剤添加にともなう海水ｐＨ値の酸性側への移行も抑
えることができる。本発明は、以上のことを鑑みてなさ
れたものである。
本発明において、Ａｌ２Ｏ３の原料としては、例えば硝
酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウ
ム、酢酸アルミニウム等のアルミニウム塩、アルミン酸
ナトリウム、アルミン酸カリウム、アルミン酸リチウム
等のアルミン酸塩が挙げられ、これらの１種もしくは２
種以上を用いることができる。またＳｉＯ２の原料とし
ては、例えばケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ
酸リチウムのケイ酸塩が挙げられ、これらの１種もしく
は２種以上を用いることができる。上記Ａｌ２Ｏ３およ
びＳｉＯ２原料は、使用時に水溶液の形態で用いるのが
よく、このときアルミニウム塩溶液の濃度は、Ａｌ２Ｏ
３として１〜２０W/W％程度、好ましくは５〜１０W/W％
程度、特に好ましくは８W/W％程度、アルミン酸塩溶液
の濃度は、Ａｌ２Ｏ３として１〜３０W/W％程度、好ま
しくは１５〜２５W/W％程度、特に好ましくは２０W/W％
程度、ケイ酸塩溶液の濃度は、ＳｉＯ２として１〜３５
W/W％程度、好ましくは２５〜３０W/W％程度、好ましく
は２９W/W％程度とするのがよい。
酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウ
ム、酢酸アルミニウム等のアルミニウム塩、アルミン酸
ナトリウム、アルミン酸カリウム、アルミン酸リチウム
等のアルミン酸塩が挙げられ、これらの１種もしくは２
種以上を用いることができる。またＳｉＯ２の原料とし
ては、例えばケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ
酸リチウムのケイ酸塩が挙げられ、これらの１種もしく
は２種以上を用いることができる。上記Ａｌ２Ｏ３およ
びＳｉＯ２原料は、使用時に水溶液の形態で用いるのが
よく、このときアルミニウム塩溶液の濃度は、Ａｌ２Ｏ
３として１〜２０W/W％程度、好ましくは５〜１０W/W％
程度、特に好ましくは８W/W％程度、アルミン酸塩溶液
の濃度は、Ａｌ２Ｏ３として１〜３０W/W％程度、好ま
しくは１５〜２５W/W％程度、特に好ましくは２０W/W％
程度、ケイ酸塩溶液の濃度は、ＳｉＯ２として１〜３５
W/W％程度、好ましくは２５〜３０W/W％程度、好ましく
は２９W/W％程度とするのがよい。
本発明ではＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の仕込み組成比をＳｉ
Ｏ２／Ａｌ２Ｏ３モル比２〜２０程度に調整したアルミ
ニウム塩またはアルミン酸塩とケイ酸塩とをｐＨ８〜１
２程度のアルカリ領域下で水中に滴下する。アルミニウ
ム塩またはアルミン酸塩とケイ酸塩との滴下時における
アルカリ領域維持のためのｐＨ調整液としては、例え
ば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウ
ム等のアルカリ源が挙げられる。次に、本発明では、上
記アルカリ領域下でＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３原料を滴
下された反応液を酸性を示す溶液によりｐＨ４〜９程度
に調整し、目的物質を生成沈殿させる。酸性を示す溶液
としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸等が挙げられる。
Ｏ２／Ａｌ２Ｏ３モル比２〜２０程度に調整したアルミ
ニウム塩またはアルミン酸塩とケイ酸塩とをｐＨ８〜１
２程度のアルカリ領域下で水中に滴下する。アルミニウ
ム塩またはアルミン酸塩とケイ酸塩との滴下時における
アルカリ領域維持のためのｐＨ調整液としては、例え
ば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウ
ム等のアルカリ源が挙げられる。次に、本発明では、上
記アルカリ領域下でＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３原料を滴
下された反応液を酸性を示す溶液によりｐＨ４〜９程度
に調整し、目的物質を生成沈殿させる。酸性を示す溶液
としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸等が挙げられる。
これら工程における反応液の調製温度は、特に限定され
ず常温でもよいが、反応速度の点から５０℃以上が望ま
しい。
ず常温でもよいが、反応速度の点から５０℃以上が望ま
しい。
このようにして得られた沈殿物を分離した後、常法に従
って水洗、乾燥することによってアンモニニウムイオン
選択性吸着剤を得ることができる。
って水洗、乾燥することによってアンモニニウムイオン
選択性吸着剤を得ることができる。
また本発明では、この吸着剤を更に焼成することによっ
て一層優れたものとすることができる。この場合の焼成
温度は、１５０〜４００℃程度の範囲とするのが好まし
い。
て一層優れたものとすることができる。この場合の焼成
温度は、１５０〜４００℃程度の範囲とするのが好まし
い。
本発明において、上記のようにして得られるアンモニム
イオン選択性吸着剤は、イオン交換可能なナトリウムイ
オン、カリウムイオン、リチウムイオン等のアルカリ金
属イオンをＡｌ２Ｏ３に対してモル比で０．０５〜３程
度、好ましくは０．０８〜２．２程度含有するのが好ま
しい。上記アルカリ金属イオンは、上記方法においてｐ
Ｈ調製液として用いるアルカリ源から、および原料とし
て用いるアルミン酸塩および／またはケイ酸塩から導入
される。
イオン選択性吸着剤は、イオン交換可能なナトリウムイ
オン、カリウムイオン、リチウムイオン等のアルカリ金
属イオンをＡｌ２Ｏ３に対してモル比で０．０５〜３程
度、好ましくは０．０８〜２．２程度含有するのが好ま
しい。上記アルカリ金属イオンは、上記方法においてｐ
Ｈ調製液として用いるアルカリ源から、および原料とし
て用いるアルミン酸塩および／またはケイ酸塩から導入
される。
本発明のアンモニウムイオン選択性吸着剤は粉末、また
は溶媒を添加してペースト状で用いるほか、種々の形態
で用いることができる。例えば、バインダーを加えて顆
粒状、ペレット状に成型したり、噴霧乾燥にて球状に、
紙にすいて機能紙として、樹脂成分を加えプラスチック
成型物等にすることが可能である。
は溶媒を添加してペースト状で用いるほか、種々の形態
で用いることができる。例えば、バインダーを加えて顆
粒状、ペレット状に成型したり、噴霧乾燥にて球状に、
紙にすいて機能紙として、樹脂成分を加えプラスチック
成型物等にすることが可能である。
本発明のアンモニウムイオン選択性吸着剤の使用方法と
しては、例えばカラムに充填して海水または淡水を循環
させたり、上記のように吸着剤成型体として海水または
淡水に浸漬してアンモニウムイオンを吸着除去する。ま
たアンモニアガス吸着では、例えば通風性の紙または繊
維で吸着剤を包むか、或いは紙または繊維に直接添加し
たものをマスク、フィルター用炉材として使用すること
ができる。
しては、例えばカラムに充填して海水または淡水を循環
させたり、上記のように吸着剤成型体として海水または
淡水に浸漬してアンモニウムイオンを吸着除去する。ま
たアンモニアガス吸着では、例えば通風性の紙または繊
維で吸着剤を包むか、或いは紙または繊維に直接添加し
たものをマスク、フィルター用炉材として使用すること
ができる。
発明の効果 本発明のアンモニウムイオンの吸着率が約５０％と高
く、アンモニウムイオン選択性に優れ、かつ海水中への
懸濁時における海水ｐＨ値変動が約０．５以内と極めて
小さく、安全性に優れた従来にないアンモニウムイオン
選択性吸着剤である。
く、アンモニウムイオン選択性に優れ、かつ海水中への
懸濁時における海水ｐＨ値変動が約０．５以内と極めて
小さく、安全性に優れた従来にないアンモニウムイオン
選択性吸着剤である。
また、本発明のアンモニウムイオン選択性吸着剤の用途
は、海水、淡水中からのアンモニウムイオン吸着用に限
られるものではなく、例えば医療分野において人工腎臓
用アンモニウムイオン吸着剤等に、また公害処理または
工業用分野においてアンモニアガス吸着用吸着剤等とし
ても有用である。
は、海水、淡水中からのアンモニウムイオン吸着用に限
られるものではなく、例えば医療分野において人工腎臓
用アンモニウムイオン吸着剤等に、また公害処理または
工業用分野においてアンモニアガス吸着用吸着剤等とし
ても有用である。
実施例 以下実施例を示し、本発明の特徴とするところを更に詳
細に説明する。
細に説明する。
実施例１ ５０〜６０℃に保持した水１．５中に所定の組成比
（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比１５）に調製したアルミ
ニウムをＡｌ２Ｏ３として８W/W％を含有した硫酸アル
ミニウム溶液０．５、ケイ素をＳｉＯ２として２９W/
W％を含有したケイ酸ナトリウム溶液１．２２および
水酸化カリウム溶液２０mlを反応液の溶液ｐＨ値がアル
カリ性を示すように滴下した。滴下終了後、反応液を８
０℃まで加温、３時間攪拌した後、反応後のｐＨ値を
（１＋２）Ｎの硝酸にて中性とした。その後、生成物を
母液中、一夜室温で熟成し、得られた沈殿を過、水
洗、８０℃で乾燥し、６１８ｇの試料を得た。
（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比１５）に調製したアルミ
ニウムをＡｌ２Ｏ３として８W/W％を含有した硫酸アル
ミニウム溶液０．５、ケイ素をＳｉＯ２として２９W/
W％を含有したケイ酸ナトリウム溶液１．２２および
水酸化カリウム溶液２０mlを反応液の溶液ｐＨ値がアル
カリ性を示すように滴下した。滴下終了後、反応液を８
０℃まで加温、３時間攪拌した後、反応後のｐＨ値を
（１＋２）Ｎの硝酸にて中性とした。その後、生成物を
母液中、一夜室温で熟成し、得られた沈殿を過、水
洗、８０℃で乾燥し、６１８ｇの試料を得た。
実施例２ 仕込み組成比をＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比１０とした
以外は、実施例１と同様な操作で調製し、試料を得た。
以外は、実施例１と同様な操作で調製し、試料を得た。
実施例３ 仕込み組成比をＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比５とした以
外は、実施例１と同様な操作で調製し、試料を得た。
外は、実施例１と同様な操作で調製し、試料を得た。
実施例４ 仕込み組成比をＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比２．６とし
た以外は、実施例１と同様な操作で調製し、試料を得
た。
た以外は、実施例１と同様な操作で調製し、試料を得
た。
実施例５ 焼成温度とアンモニウムイオン吸着率、および海水のｐ
Ｈ値との関係を調べるために実施例３の試料を用いて次
の方法で海水からのアンモニウムイオン吸着試験を行っ
た。水酸化アンモニウムでアンモニウムイオン濃度を１
０ｐｐｍとして天然海水（１００ｍ）中に吸着剤１ｇ
を添加し、２５℃で１時間攪拌後、上澄み液中のアンモ
ニウムイオン濃度をアンモニウムイオン選択性電極を用
いてイオンメーターにて測定した。アンモニウムイオン
吸着量は、アンモニウムイオンの初期濃度と吸着平衡濃
度との差から計算した。また同時に、吸着平衡時の海水
のｐＨ値をｐＨメーターにて測定した。試験に用いた海
水の吸着剤添加前のｐＨ値は約８．５であった。尚、吸
着剤は、実施例３の試料を電気炉にて所定の温度（１５
０℃〜９００℃）で３時間焼成したものを用いた。焼成
前の実施例３の試料によるアンモニウムイオン吸着率は
約２０％であった。結果を第１図に示す。その結果１５
０〜３００℃での焼成ではアンモニウムイオン吸着率は
焼成前に比べて２倍以上に増加し、５００℃以上の焼成
では焼成前に比べて約１／２に低下した。吸着平衡時の
海水ｐＨ値は、１５０℃〜３００℃で焼成した試料にお
いて、吸着前の海水ｐＨ値に対し約０．５以内の変動値
となった。この値は実用上問題のない変動値である。以
上のことから、試料の１５０℃〜３００℃における焼成
はアンモニウムイオン吸着および海水ｐＨ値の変動にお
いて極めて良好な結果を与えることは明らかである。
Ｈ値との関係を調べるために実施例３の試料を用いて次
の方法で海水からのアンモニウムイオン吸着試験を行っ
た。水酸化アンモニウムでアンモニウムイオン濃度を１
０ｐｐｍとして天然海水（１００ｍ）中に吸着剤１ｇ
を添加し、２５℃で１時間攪拌後、上澄み液中のアンモ
ニウムイオン濃度をアンモニウムイオン選択性電極を用
いてイオンメーターにて測定した。アンモニウムイオン
吸着量は、アンモニウムイオンの初期濃度と吸着平衡濃
度との差から計算した。また同時に、吸着平衡時の海水
のｐＨ値をｐＨメーターにて測定した。試験に用いた海
水の吸着剤添加前のｐＨ値は約８．５であった。尚、吸
着剤は、実施例３の試料を電気炉にて所定の温度（１５
０℃〜９００℃）で３時間焼成したものを用いた。焼成
前の実施例３の試料によるアンモニウムイオン吸着率は
約２０％であった。結果を第１図に示す。その結果１５
０〜３００℃での焼成ではアンモニウムイオン吸着率は
焼成前に比べて２倍以上に増加し、５００℃以上の焼成
では焼成前に比べて約１／２に低下した。吸着平衡時の
海水ｐＨ値は、１５０℃〜３００℃で焼成した試料にお
いて、吸着前の海水ｐＨ値に対し約０．５以内の変動値
となった。この値は実用上問題のない変動値である。以
上のことから、試料の１５０℃〜３００℃における焼成
はアンモニウムイオン吸着および海水ｐＨ値の変動にお
いて極めて良好な結果を与えることは明らかである。
実施例６ 海水からのアンモニウムイオン吸着に対して最も適切な
仕込み組成比（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比）を知るた
めに実施例１〜４で調製した試料を用い、実施例５で示
したアンモニウムイオン吸着試験法に準じて試験を行っ
た。尚、吸着剤は、実施例１〜４の試料をそれぞれ実施
例５で適切と認められた３００℃・３時間の焼成を行っ
たものを用いた。試験に用いた吸着添加前の海水のｐＨ
値は約８．５であった。結果を第２図に、また吸着剤の
化学分析値を第１表にそれぞれ示す。その結果、全ての
場合においてアンモニウムイオン吸着率及び海水のｐＨ
値の変動は良好で、中でも仕込み組成比ＳｉＯ２／Ａｌ
２Ｏ３モル比５で調製した吸着剤の場合は特に良好な結
果を与えた。
仕込み組成比（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比）を知るた
めに実施例１〜４で調製した試料を用い、実施例５で示
したアンモニウムイオン吸着試験法に準じて試験を行っ
た。尚、吸着剤は、実施例１〜４の試料をそれぞれ実施
例５で適切と認められた３００℃・３時間の焼成を行っ
たものを用いた。試験に用いた吸着添加前の海水のｐＨ
値は約８．５であった。結果を第２図に、また吸着剤の
化学分析値を第１表にそれぞれ示す。その結果、全ての
場合においてアンモニウムイオン吸着率及び海水のｐＨ
値の変動は良好で、中でも仕込み組成比ＳｉＯ２／Ａｌ
２Ｏ３モル比５で調製した吸着剤の場合は特に良好な結
果を与えた。
実施例７ 仕込み組成比をＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比５とし、水
酸化カリウムに代え水酸化ナトリウムをｐＨ調整剤に用
いた以外は実施例１と同様な操作で調製し、試料を得
た。このもののアンモニウムイオン吸着率およびｐＨ変
動値を実施例５と同様にして測定した。その結果、アン
モニウムイオン吸着率は４６％、ｐＨ変動値は−０．１
９であった。
酸化カリウムに代え水酸化ナトリウムをｐＨ調整剤に用
いた以外は実施例１と同様な操作で調製し、試料を得
た。このもののアンモニウムイオン吸着率およびｐＨ変
動値を実施例５と同様にして測定した。その結果、アン
モニウムイオン吸着率は４６％、ｐＨ変動値は−０．１
９であった。
また、この化学分析値を第２表に示す。
実施例８ 仕込み組成比をＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比５とし、水
酸化カリウムに代え水酸化リチウムをｐＨ調整剤に用い
た以外は実施例１と同様な操作で調製し、試料を得た。
このもののアンモニウムイオン吸着剤率及びｐＨ変動値
を実施例５と同様にして測定した。その結果、アンモニ
ウムイオン吸着率は４９％、ｐＨ変動値は＋０．０１で
あった。
酸化カリウムに代え水酸化リチウムをｐＨ調整剤に用い
た以外は実施例１と同様な操作で調製し、試料を得た。
このもののアンモニウムイオン吸着剤率及びｐＨ変動値
を実施例５と同様にして測定した。その結果、アンモニ
ウムイオン吸着率は４９％、ｐＨ変動値は＋０．０１で
あった。
また、この化学分析値を第２表に示す。
実施例９ アンモニウムイオン以外の海水中の元素としてカルシウ
ムイオン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン、カ
リウムイオンの吸着試験を次の方法にて行った。
ムイオン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン、カ
リウムイオンの吸着試験を次の方法にて行った。
水酸化アンモニウムでアンモニウムイオン濃度を１０pp
mとした天然海水（１００ｍ）中に吸着剤１ｇを添加
し、２５℃で１時間攪拌後、上澄み液中の各イオン濃度
を原子吸光光度計を用いて測定した。吸着剤は、実施例
３で調製した試料を２００℃で３時間の焼成したものを
用いた。結果を第３表に示す。第３表よりカルシウムイ
オン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン各濃度に
対しては、測定誤差内で一致しており、吸着剤による吸
着はなかった。一方、吸着剤によるアンモニウムイオン
吸着に伴い、海水中のカリウムイオン濃度は０．０３５
W/V％から０．０８５W/V％へと増加した。このことか
ら、アンモニウムイオンは主にカリウムイオンとのイオ
ン交換により吸着され、吸着剤中のカリウムイオン含有
量がアンモニウムイオン吸着量に影響を与えることがわ
かった。また、本発明で得られた吸着剤は、アンモニウ
ムイオンに対して選択性を示し、他の海水中のミネラル
成分に対しては選択性は示さないことがわかった。
mとした天然海水（１００ｍ）中に吸着剤１ｇを添加
し、２５℃で１時間攪拌後、上澄み液中の各イオン濃度
を原子吸光光度計を用いて測定した。吸着剤は、実施例
３で調製した試料を２００℃で３時間の焼成したものを
用いた。結果を第３表に示す。第３表よりカルシウムイ
オン、マグネシウムイオン、ナトリウムイオン各濃度に
対しては、測定誤差内で一致しており、吸着剤による吸
着はなかった。一方、吸着剤によるアンモニウムイオン
吸着に伴い、海水中のカリウムイオン濃度は０．０３５
W/V％から０．０８５W/V％へと増加した。このことか
ら、アンモニウムイオンは主にカリウムイオンとのイオ
ン交換により吸着され、吸着剤中のカリウムイオン含有
量がアンモニウムイオン吸着量に影響を与えることがわ
かった。また、本発明で得られた吸着剤は、アンモニウ
ムイオンに対して選択性を示し、他の海水中のミネラル
成分に対しては選択性は示さないことがわかった。
実施例１０ 熱可塑性樹脂としてポリエチレン樹脂（“ミラソン４０
３Ｐ”三井石油化学工業（株）製）を用いて、次の条件
で熱ロールにて混合練りしシート状の吸着剤成形体を得
た。
３Ｐ”三井石油化学工業（株）製）を用いて、次の条件
で熱ロールにて混合練りしシート状の吸着剤成形体を得
た。
配合条件：ミラソン４０３Ｐ １００部 吸着剤（実施例３）１００部 温度条件：熱ロール温度 １３５℃ この様にして得られた吸着剤成形体を３mm×３mmの大き
さにカットしたものを試料として、天然淡水からのアン
モニウムイオン吸着試験を行った。
さにカットしたものを試料として、天然淡水からのアン
モニウムイオン吸着試験を行った。
このもののアンモニウムイオン吸着率は約６０％、ｐＨ
変動値は＋０．１８であり良好な結果を得た。比較例１ 一般に市販されているアンモニウムイオン吸着剤を用い
て実施例５と同様の吸着試験を行った。
変動値は＋０．１８であり良好な結果を得た。比較例１ 一般に市販されているアンモニウムイオン吸着剤を用い
て実施例５と同様の吸着試験を行った。
その結果、アンモニウムイオン吸着率は約１０％であ
り、本発明品のものに比してはるかに低いものであっ
た。
り、本発明品のものに比してはるかに低いものであっ
た。
第１図は、本発明品（実施例３）における焼成温度とア
ンモニウムイオン吸着率および海水のｐＨ値との関係を
示すものである。 第２図は、仕込み組成比ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比と
アンモニウムイオン吸着率および海水のｐＨ値との関係
を示すものである。
ンモニウムイオン吸着率および海水のｐＨ値との関係を
示すものである。 第２図は、仕込み組成比ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比と
アンモニウムイオン吸着率および海水のｐＨ値との関係
を示すものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮脇 恵子 徳島県鳴門市瀬戸町明神字丸山85番地１ 富田製薬株式会社内 (56)参考文献 特開 昭50−122466（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３の仕込み組成比をＳ
ｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３モル比２〜２０に調製したアルミニ
ウム塩又はアルミン酸塩とケイ酸塩をｐＨ８〜１２のア
ルカリ領域下で水中に滴下し、次いで酸性を示す溶液で
反応液のｐＨ値を４〜９に調整するアンモニウムイオン
選択性吸着剤の製造法。 - 【請求項２】更に１５０℃から４００℃までの温度範囲
で焼成する請求項に記載のアンモニウムイオン選択性
吸着剤の製造法。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP2050408A JPH0655276B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | アンモニウムイオン選択性吸着剤の製造法 |
| PCT/JP1990/001153 WO1991012885A1 (en) | 1990-02-28 | 1990-09-10 | Selective adsorbent for ammonuim ion and ammonia and preparation thereof |
| CA002053291A CA2053291A1 (en) | 1990-02-28 | 1990-09-10 | Ammonium ion-and ammonia-selective adsorbent and process for preparation of same |
| DE69030875T DE69030875T2 (de) | 1990-02-28 | 1990-09-10 | Selektives Adsorbens für Ammoniumion und Ammoniak und dessen Herstellung |
| EP90913223A EP0476135B1 (en) | 1990-02-28 | 1990-09-10 | Selective adsorbent for ammonuim ion and ammonia and preparation thereof |
| US07/768,890 US5169825A (en) | 1990-02-28 | 1990-09-10 | Ammonium ion- and ammonia-selective adsorbent and process for preparation of same |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2050408A JPH0655276B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | アンモニウムイオン選択性吸着剤の製造法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=12858042
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| NO302559B1 (no) * | 1996-06-27 | 1998-03-23 | Norsk Leca As | Fremstilling av uorganisk kationebytter fra kuler av ekspandert leire samt anvendelse av de fremstilte kationbyttere |
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| KR100200612B1 (ko) * | 1996-07-31 | 1999-06-15 | 윤종용 | 다공성 복합 산화물의 제조 방법 |
| SE529160C2 (sv) * | 2004-12-27 | 2007-05-15 | Svenska Aerogel Ab | En metod för framställning av agglomerat av utfällt silikamaterial, ett mikroporöst material innefattande sådana agglomerat och användning därav |
| FI20050700A0 (fi) * | 2005-07-01 | 2005-07-01 | Turun Yliopisto | Menetelmä vermikuliitin ammoniumionien oton parantamiseksi, absorptiomateriaali, sen käyttö ja menetelmä ammoniumin poistamiseksi ympäristöstä |
| CN100343184C (zh) * | 2005-12-09 | 2007-10-17 | 汪承保 | 一种氨氮去除剂 |
| JP2014180602A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Toda Kogyo Corp | 吸着剤及びその製造方法 |
| CN106840832B (zh) * | 2016-12-30 | 2018-03-27 | 国家海洋局第二海洋研究所 | 一种无氨海水的制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US3453077A (en) * | 1965-05-04 | 1969-07-01 | Grace W R & Co | Process for preparing microspheroidal silica |
| US3746559A (en) * | 1968-05-21 | 1973-07-17 | Huber Corp J M | Alkali metal alumino silicates methods for their production and compositions thereof |
| JPS5522412B2 (ja) * | 1974-03-13 | 1980-06-17 | ||
| JPS52148959A (en) * | 1976-06-04 | 1977-12-10 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Treating method of ammoniacal nitrogen compound contained in a solution |
| JPS53131291A (en) * | 1977-04-22 | 1978-11-15 | Hitachi Ltd | Adsorbent for ammoniac nitrogen removal |
| JPS53132465A (en) * | 1977-04-26 | 1978-11-18 | Kogyo Kaihatsu Kenkyusho Kk | Method of removing nh3 from gas |
| US4213949A (en) * | 1978-12-22 | 1980-07-22 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process of preparing particulate poly(alumino-silicate) |
| JPS55119488A (en) * | 1979-03-06 | 1980-09-13 | Tsuneo Iwamoto | Removing method for ammoniacal nitrogen in sewage |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP2050408A patent/JPH0655276B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-10 US US07/768,890 patent/US5169825A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-10 DE DE69030875T patent/DE69030875T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-10 CA CA002053291A patent/CA2053291A1/en not_active Abandoned
- 1990-09-10 EP EP90913223A patent/EP0476135B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-10 WO PCT/JP1990/001153 patent/WO1991012885A1/ja not_active Ceased
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|---|---|
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| CA2053291A1 (en) | 1991-08-29 |
| JPH03249940A (ja) | 1991-11-07 |
| US5169825A (en) | 1992-12-08 |
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|---|---|---|---|
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