微小重力場における非線形化学振動反応の実験的研究

微重力场非线性化学振动反应实验研究

• 批准号: 07832009
• 负责人: 藤枝 修子
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Ochanomizu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07832009/
• 关键词: 微小重力; 化学振動反応; ベロ-ゾフ-ザボチンスキー反応; 溶液化学; 化学液; 非線形化学; 複雑系科学; データ処理

非線形化学振動反応として、ベロ-ゾフ-ザボチンスキー反応を用いた。反応溶液は硫酸酸性の臭素酸塩、マロン酸、触媒で構成し、1次元系と2次元系の反応容器を使用した。化学振動反応の進行とともに、誘導期間を経過したのち、化学波を生成する。触媒にフェロイン(赤色)/フェリイン(青色)系を用いて、化学波の移動過程が可視化情報として得られるようにして、CCDカメラを経由して収録した。微小重力実験は、北海道空知郡上砂川町の地下無重力実験センターで行った。落下カプセルのインテグレーションの間に、反応溶液を調製し、誘導期間を待って、各反応容器に溶液を送ることができる自動システムを作製した。各操作を自動的に進めるために必要な時間は構成物質の各濃度や温度、攪拌速度などに依存するので、これらは地上実験で検討して、最適時間と条件を選んだ。反応容器は重力の影響が大きく出現するように、垂直に固定した。また、硫酸溶液を使用し、反応生成物として二酸化炭素を放出するが、これらの化学物質は完全に閉じた系内で扱い、不慮の溶液の流出にそなえて、強力な吸水材を配置した。さらに、作製した実験ラック内の温度が化学反応の進行速度に大きく影響するので、ラック内で溶液系の直接関係する6点で温度変化を実測した。8mmビデオに収録した画像データはNIHimageプログラムと2次元画像処理プログラムを利用して、落下前と落下中の化学波の移動速度を解析し、両者の違いを求めた。トリガー波は微小重力場において、移動速度がかなり減少し、予測通りの結果が得られた。

Non-linear chemical vibration reaction, reaction The reaction solution is composed of sulfuric acid, acetic acid and catalyst, and the reaction container is used in the first and second dimensional systems. Chemical vibration reaction, induction period, chemical wave generation The catalyst color (red)/color (cyan) is used in the process of chemical wave movement, and the information is visualized. The CCD color is recorded. Microgravity is the best way to achieve gravity reduction in Hokkaido. During the preparation of the reaction solution, the induction period, and the solution delivery to each reaction container are controlled. The necessary time for automatic operation depends on the concentration, temperature and stirring speed of the constituent substances, and the optimum time and conditions are selected. The anti-gravity container has a large impact on gravity and vertical fixation. The use of sulfuric acid solution, reaction products, diacid carbon release, chemical substances completely closed in the system, do not worry about the outflow of the solution, strong water absorption material configuration The temperature in the solution system has a great influence on the speed of chemical reaction, and the temperature in the solution system has a direct relationship with the temperature at 6 o 'clock. 8mm video recording, video processing, video recording, video recording The wave velocity decreases due to the small gravity field, and the result of the prediction is obtained.

项目成果

藤枝修子・張微・最上善広: "ベロ-ゾフ-ザボチンスキー反応の化学波を用いる微小重力実験のための二次元系反応容器" Analytical Sciences. (発表予定). (1996)

Shuko Fujieda、Wei Zhang、Yoshihiro Mogami：“利用 Berozov-Zabotinsky 反应的化学波进行微重力实验的二维反应容器”（待发表）。

藤枝・張・篠原・古屋・最上・荒磯: "微小重力実験のための自動溶液調製システム" Analytical Sciences. (発表予定). (1996)

Fujieda、Zhang、Shinohara、Furuya、Mogami 和 Araiso：“微重力实验的自动溶液制备系统”分析科学（即将发表）。

S.Fujieda,W.Zhang: "Thermal behauior of B.Z.reactions with Ce(lu)salts measured by heatexchange calorimetry of flow type inuvluing simvlfaneous obsorustion of puteutial" Thermochimica Acta. 267. 95-106 (1995)

S.Fujieda，W.Zhang：“通过流动型热交换量热法测量 B.Z. 与 Ce(lu) 盐反应的热行为，包括同时吸收假体”Thermochimica Acta。

藤枝・張・篠原・古屋・最上・荒磯: "Does gravity affect chemical reactions?" J.Physical Chemistrg. (発表予定). (1996)

Fujieda、Zhang、Shinohara、Furuya、Mogami 和 Araiso：“重力会影响化学反应吗？”（即将发表）。