X線反射率測定による気-液界面の構造研究

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2-ブトキシエタノール(BE)水溶液は、モル分率0.07、約50℃で2相分離を起すことが知られている。常温においては1相であるが、ミクロな混合状態が異なる3つの濃度領域(27℃では、モル分率0<領域I<0.017<II<0.45<III<1に分けられる)が存在する。本研究ではX線反射率測定および表面張力測定から、領域Iでのみ表面に過剰なBEが存在することを見出した(平成11年度)。そこで平成12年度は、X線を全反射臨界角で入射させて液体表面からの回折像を観測したところ、領域Iではブロードなブラッグピークを観測した。そのピーク強度がモル分率0.005で最大になったことから、この濃度では単分子膜が形成されているということの裏付けとなった。相分離温度近傍のX線反射率の温度依存性も測定した。その結果、2相分離領域では表面に過剰なBEは存在しないが、界面張力によって上相液面が大きく湾曲していることが観測された。一方、我が研究室のX線反射率測定装置は、表面深さ方向の密度分布を正確に求めることができるほど充分大きなX線ビーム強度が得られない。そこで、ガラスキャピラリーを使ったX線全反射コリメータの開発を試みた。また、表面過剰量の算出に必要な活量を求めるために、BE水溶液の凝固点降下測定を行った。凝固点降下測定については、安定な温度定点の検討を要する。