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船上研究設備|地球化学ラボラトリー
コアやカッティングスから分離した個別固体試料、間隙水及びガス試料等に対し、有機/無機元素分析、同位体分析等の化学分析を行います。
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科学分析機器リスト
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ガスクロマトグラフ(NGA)[Agilent, 6890N]
FID (Flame ionization detector)、TCD (Thermal conductivity detector)と呼ばれる検出器を内蔵しているガスクロマトグラフィーです。コアに含まれる揮発成分に、硫化水素、炭化水素などの危険性の高い物質が含まれていないか確認を行う装置です。試料中に含まれる揮発成分をガス化して、装置に導入すると分離カラムにより、化学的な性質の差から目的成分ごとに分離され、検出器で検出されます。
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ガスクロマトグラフ(MSD)[Agilent, 6890N&5973N]
コアに含まれる有機物の測定に用いられます。有機物の検出をその有機物の質量で行うため、TCD、FID、ECDよりも感度が高く、微量の高分子の有機物の測定に用いられます。試料中に含まれる成分は目的成分ごとに異なった前処理を行い、抽出し装置に導入します。導入後、分離カラムにより成分が分離され、質量分析装置により検出されます。
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ガスクロマトグラフ(FID)[Agilent, 6890N]
FID(Flame ionization detector)と呼ばれる水素炎イオン化検出器を備えたガスクロマトグラフィーです。FIDは、ほぼ全ての有機化合物の検出が可能です。船内では、ヘッドスペースサンプリングによりコアに含まれる揮発成分のうち、炭化水素のような危険性の高い物質の確認に用いられています。試料中に含まれる揮発成分を密閉容器内で加熱しガス化したものを、装置に導入すると、分離カラムにより、化学的な性質の差から、目的成分ごとに分離され検出を行います。
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イオンクロマトグラフ [Dionex]
間隙水中に含まれる、硝酸イオン、硫酸イオン等の陰イオンと主要な陽イオンの定量分析に用いられます。間隙水を装置に導入するとイオン交換樹脂により各イオンが分離され、その電気伝導度を測定することで検出を行います。
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クーロメーター [UIC&JANS, CM5012]
コア試料中に含まれる、炭酸カルシウムのような無機炭酸塩の定量分析を行う装置です。試料に塩酸及びリン酸を加えて発生した二酸化炭素の量を電気量滴定(クーロメトリック)を用いて滴定を行い、発生した二酸化炭素量から無機炭酸塩の量の定量を行います。
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CHNS/O元素分析計 [ThermoFinnigan, FlashEA1112]
コア試料中に含まれる有機物の量の定量を行う装置です。粉末試料を装置に導入すると、950℃以上の高熱で有機化合物、無機炭素を完全に燃焼し、二酸化炭素、水、二酸化窒素、二酸化硫黄となります。それらのガスを分離カラムによりそれぞれを分離し、TCD(Thermal conductivity detector)により検出を行います。
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ロックイーバル
[Vinch Technologies, Rock-Eval 6 "Standard"]
コア試料中に含まれる炭化水素化合物(特に石油由来)の定量を行う装置です。粉末試料を徐々に昇温し、各成分の沸点の違いを用いて分離検出を行います。
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ICP発光分光分析計 [Horiba, Ultima2]
ICP(誘導結合プラズマ)発光分析計は、間隙水・コア試料中に含まれる金属成分のうち主成分(wt%からppm程度)の成分の定量分析を行う装置です。酸分解、アルカリ融解などにより溶液化した試料をプラズマ内に導入すると、プラズマの高熱により元素がイオン化、または励起され、基底状態に戻る際に各元素特有のスペクトルを発光します。そのスペクトルをプリズムにより分離検出し定量を行います。
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ICP質量分析計 [Agilent Technology, 7500CE]
ICP(誘導結合プラズマ)質量分析計は、間隙水・コア試料中に含まれる、微量成分(ppm〜ppt程度)の成分の定量分析を行う装置です。酸分解などにより試料を溶液化し、装置に導入すると、プラズマの高熱により各元素がイオン化します。イオン化した元素は、電圧により質量分析計に誘導されて、それぞれの元素の質量数ごとに分離検出されます。
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液体クロマトグラフ [Agilent Technology, 1100]
高速液体クロマトグラフィー(High Performance Liquid Chromatography, HPLC)。通常、クロロフィルや有機酸の定量などに用いられます。間隙水・コア試料から溶媒によって抽出した試料を装置に導入すると、分離カラムにより化学的性質の差により分離されます。分離されたものを検出器で検出を行います。
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汎用自動滴定装置 [Metrhom, Basic Titrino Model 794]
間隙水中のカルシウムイオン濃度、硫酸イオン濃度の分析に用いられます。各成分ごとに異なった溶液で滴定しその電位差から各成分の濃度を定量します。
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紫外可視光分光光度計 [Shimadzu, UV-2550PC]
主に間隙水中に含まれる、硝酸イオン、リン酸イオン、アンモニウムイオン、ケイ酸イオンの分析を行います。それぞれ、目的としたイオンにそくした発色試薬を添加します。発色試薬の発色量がイオン濃度に依存することから、それぞれの吸光度の割合いで含まれるイオン量の定量を行います。
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