報告書番号

V08017

タイトル（和文）

排水中のテトラフルオロホウ酸イオン管理のためのホウ素の簡易形態別計測法の提案

タイトル（英文）

Simple speciation of aqueous boron for managing tetrafluoroborate ion in wastewater

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

排水中のホウ素はホウ酸（H3BO3）やテトラフルオロホウ酸イオン（BF4-）として存在する。排水中のBF4-を適切に管理するためにBF4-を簡易に計測する方法を検討した。当所開発のオンラインホウ素モニターはホウ素をBF4-とBF4-以外の形態に分別して計測できる。BF4-と水溶性ホウ素化合物の二成分混合試料に対して、真値に対する偏差は10%以下、相対標準偏差は5%以下でBF4-を計測した。計測時間は20分以下であり、既存の分析法に比べて簡易かつ迅速にBF4-を定量できた。排水中のBF4-とF-を同時分析するため、フローセルを用いたコンパクトな簡易計測システムを構築した。フロー計測することにより、従来のバッチ計測よりも再現性が向上し、0〜100 mg/LのBF4-とF-を10分以内に計測することができた。脱硫排水の計測も、再現性が高く、整合性のあるデータが得られた。

概要 （英文）

Boron compounds in industrial wastewaters mainly exist as boric acid (H3BO3) and tetrafluoroborate ion (BF4-). We study simple and rapid analytical determination methods of BF4- for properly managing the concentration of BF4- in wastewaters. The online boron monitor that we developed based on our rapid potentiometric determination method with a commercial BF4- ion-electrode, can measure concentrations of BF4- and the other forms of boron compounds separately. We measured binary mixed solutions composed of BF4- and other aqueous boron compound. In most samples, the deviations between the actual value and the measured value were less than 10% of the actual value with a relative standard deviation of less than 5%. The measurement completes in less than 20 min and thus the proposed method was found to be an easier and more rapid determination compared with the conventional analytical methods such as ICP-AES and ion chromatography.
Since F- is involved in the formation and decomposition of BF4-, the simultaneous measurement of BF4- and F- would be helpful for managing BF4- in wastewater. We build up a compact flow measurement system using BF4- and F- ion-electrodes mounted in flow cells. By measuring samples in a flow mode on this system, the reproducibility of measured values was largely improved compared to the conventional static batch measurement. The system can measure BF4- and F- in the range of 1-100 mg/L and the measurement completes in less than 10 min. On the measurement of flue gas desulfurization wastewater samples, consistent data were obtained with high reproducibility, which suggests an application of the system to actual wastewaters.

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