環境中のケロジェン及び腐植物質の熱分解及び化学分解ガスクロマトグラフィー/質量分析法と地球化学への応用(分析化学総説)
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概要
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腐植物質あるいはケロジェンと呼ばれる褐色の高分子又は難分解性の有機物は,水環境や土壌環境に普遍的に存在し,環境中で炭素サイクル及び物質循環に重要な役割を果たしている.これら高分子有機物の化学構造,形成や変化過程を明らかにすることは極めて重要であるが,いまだよく分っていない.特に分子的な特徴の解析は,これらの有機物が溶媒に不溶であることや複雑な巨大分子であるために困難な状況にある.本総説では,これら高分子有機物の分子的特徴を把握するうえで一般的になってきた3種類の分析法,すなわち熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析法(py-GCMS),水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)添加後の熱分解ガスクロマトグラフィー質量分析法(py-TMAH-GCMS),及び特定化学結合の選択的切断を意図した化学分解ガスクロマトグラフィー質量分析法(化学分解-GCMS)について述べた.py-GCMS及びpy-TMAH-GCMSは,少量試料の分析に使用されている.py-GCMSは,熱分解において非極性あるいは微極性の化合物(例えば炭化水素)を生成する物質(例えば堆(たい)積岩中のケロジェン)の分析に適している.酸素や窒素等のヘテロ原子官能基を含む物質は,熱分解によって極性の高い化合物を生成しがちであるために,新鮮な腐植物質の分析には適さない.この欠点を克服したのがpy-TMAH-GCMSである.この方法では,試料中のエステル結合,アミド結合,エーテル結合が切断され,同時にメチル誘導体化が行われる.そのため生体高分子有機物(例えばリグニン,タンパク質,炭水化物及び脂質)から生成する高分子有機物の特徴づけに使用される.このほか,難分解性有機物中のS-C結合,エーテル結合,二重結合あるいは芳香族環に結合した置換基など,異なるタイプの結合を効率よく切断する方法として,一連の化学分解-GCMSについても述べた.
- 社団法人日本分析化学会の論文
- 2007-02-05
著者
-
山本 修一
創価大学工学部環境共生工学科
-
吉岡 秀佳
産業技術総合研究所
-
石渡 良志
東京都立大学
-
吉岡 秀佳
産業技術総合研究所地圏資源環境研究部門
-
石渡 良志
東京都都立大学理学部化学教室
-
石渡 良志
東京都立大学大学院理学研究科化学専攻
-
吉岡 秀佳
産業技術総合研究所所地圏資源環境研究部門
-
吉岡 秀佳
産業技術総合研 所地圏資源環境研究部門
-
山本 修一
東京都立大学理学部科学教室:(現)創価大学教育学部
-
吉岡 秀佳
産業技術総合研
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