報告書番号

V09018

タイトル（和文）

テトラフルオロホウ酸イオンの生成・分解反応の化学平衡と簡易計測への適用

タイトル（英文）

Chemical equilibrium in the formation and decomposition of tetrafluoroborate ion and its application to the simplified quantification of BF4-

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-の分解プロセスを適切に管理するために、BF4-の生成・分解の化学平衡を計算した。BF4-の生成・分解の化学平衡は、水素イオン濃度（pH）とF-濃度によって支配される。初期にBF4-のみが存在する条件では、BF4-の初期濃度が高くpHが低いほど、BF4-が安定に存在するのに対し、BF4-の初期濃度が低くpHが高いほど、BF4-の分解が進む。BF4-の分解を抑制するには、F-を添加して、pHを酸性に保持すればよい。BF4-試料に対して、0.1 mol/Lとなる量のF-を添加してpHを３以下に制御すれば、BF4-分解率を1%未満に抑えることができる。これに基づいて、NaFと硫酸を添加したBF4-標準試料は、長期にわたって安定したBF4濃度を示したため、BF4-の簡易計測において校正毎の標準試料の調製を省略することが可能となった。

概要 （英文）

Boron compounds in industrial wastewaters mainly exist as boric acid (H3BO3) and tetrafluoroborate ion (BF4-). In order to manage the decomposition process of BF4-, we study the chemical equilibrium composition for the formation and decomposition of BF4-. The chemical equilibrium for the reaction is governed by the concentrations of H+ and F-. In the case that BF4- is the only species that initially exists, BF4- is stable and predominant with higher initial concentrations of BF4- and at lower pH values, whereas decomposes with the lower initial concentrations and at higher pHs. To suppress the decomposition of BF4-, we should add an excess amount of F- to a sample solution and control it at lower pHs. When we add F- to a sample which amounts to 0.1 mol/L and control pH of the sample at below 3, the decomposition of BF4- in the sample would be below 1%. Based on the findings, we prepare the BF4- standard solutions in which certain amounts of NaF and H2SO4. The modified BF4- standard samples showed a set concentration of BF4- during the storage of 150 days.Thus, we can eliminate the standard sample preparation step which used to be carried out whenever we employs the compact flow measurement of BF4-.

報告者

キーワード