ギブズエネルギー３次微分量の精密測定による水溶液の特異な構造の解明

通过精确测量吉布斯能量的三阶导数阐明水溶液的独特结构

• 批准号: 13J01365
• 负责人: 吉田 康
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J01365/
• 关键词: 化学熱力学; 水溶液; ギブズエネルギーの3次微分量; テトラヒドロフラン; 熱力学的3次微分量

ギブズエネルギーは全ての熱力学的な情報を含むため，複雑な情報を含む水溶液には有用な物理量であり，それを微分することによりさらに詳しい情報を得ることが出来る．そこで私たちは，水溶液のギブズエネルギーの3次微分量を求める事で，水溶液の混合様式および3次微分量そのものについて深い知見が得られると期待し，3次微分量に相当する部分モル体積，部分モルエントロピー，および部分モル体積の濃度微分量をテトラヒドロフラン(THF)水溶液について測定・計算した．部分モルエンタルピーは混合熱測定し求めた．部分モルエントロピーはまず自作した蒸気圧測定装置により部分モル化学ポテンシャルを得て，先に求めた部分モルエンタルピーとの差より求めた．部分モル体積はKiyohara（Can. J. Cchem. 1978, 56, 2803-2807）のデータを使用して計算により求めた．これらの物理量を濃度で微分することにより3次微分量を得た．部分モルエントロピー，エンタルピーの濃度微分量はモル分率0.022を頂点としたピーク型の異常が見られた．部分モル体積の濃度微分量はモル分率0.045を中心としたピーク型の異常が見られた．これは膨張率の濃度微分量と同じ傾向である．今までのほとんどの単価アルコールのでは異なる3次微分量でもピークの濃度は同じ値を取るが，THF水溶液では異なる濃度にピークが表れている．この傾向はメタノール水溶液の3次微分量でも似たような傾向が見られる．メタノールは疎水基である-CH3を1つと親水基である-OHを1つからなる両親媒性であるが，THFも似たような両親媒性であることが予測される．

ギ ブ ズ エ ネ ル ギ ー は full て の thermodynamic な intelligence を containing む た め, complex 雑 な intelligence を aqueous solution containing む に は な useful quantities で あ り, そ れ を differential す る こ と に よ り さ ら に detailed し い intelligence を る こ と が る. そ こ で private た ち は, aqueous の ギ ブ ズ エ ネ ル ギ ー の three differentials め を o る で, aqueous の mixed others type お よ び three differentials そ の も の に つ い て deep い knowledge が have ら れ る と expect し, micro component 3 times に quite す る part モ ル volume, part モ ル エ ン ト ロ ピ ー, Youdaoplaceholder0 Partial モ モ volume <s:1> concentration micro-component をテトラヒドロフラ <s:1> (THF) aqueous solution に て て determination · calculation た た. The mixed heat determination of モ モ エ エ タ タ ピ ピ ピ めた. Part モ ル エ ン ト ロ ピ ー は ま ず made し た steamed 気 圧 measurement device に よ り part モ ル chemical ポ テ ン シ ャ ル を て, first the に め た part モ ル エ ン タ ル ピ ー と の poor よ り o め た. Part モ ル volume は Kiyohara (Can. J. Cchem. 1978, 56, 2803-2807) の デ ー タ を use し て computing に よ り o め た. <s:1> れら <s:1> physical quantity を concentration で differentiation する とによ とによ the third infinitances を result in た. Part モ ル エ ン ト ロ ピ ー, エ ン タ ル ピ ー の concentration of micro component は モ ル 0.022 を vertex と し た ピ ー ク type の abnormal が see ら れ た. Partial モ <s:1> volume <s:1> concentration micro-component モ モ <s:1> resolution 0.045を center と たピ たピ <s:1> <s:1> <s:1> anomaly が see られた. The <s:1> れ れ expansion rate <s:1> concentration micro-component と is the same as the じ tendency である. This ま で の ほ と ん ど の 単 価 ア ル コ ー ル の で は different な る three differentials で も ピ ー ク は の concentration with じ numerical を take る が, THF solution で は different な る concentration に ピ ー ク が table れ て い る. The <s:1> <s:1> tendency is で メタノ メタノ メタノ aqueous solution <s:1> the third microfraction is で <e:1> similar to たような tendency が see られる. メ タ ノ ー ル は 疎 water-based で あ る - CH3 を 1 つ と hydrophilic group で あ る - OH を 1 つ か ら な る struck close pollination で あ る が, THF も like た よ う な struck close pollination で あ る こ と が be さ れ る.

项目成果

25 °C におけるテトラヒドロフラン水溶液の様々な ギブズエネルギーの 3 次微分量

25 °C 下四氢呋喃水溶液各种吉布斯能的三阶导数

構造熱化学研究構造熱科学研究センター 阪大化学熱力学レポート

结构热化学研究结构热科学研究中心大阪大学化学热力学报告

Third derivative thermodynamic quantities of aqueous tetrahydrofuran at 25 °C

25 °C 时四氢呋喃水溶液的三阶导数热力学量

• DOI: 10.1016/j.molliq.2014.11.029
• 发表时间: 2015
• 期刊: Journal of Molecular Liquids
• 影响因子: 6
• 作者: Koh Yoshida;Peter Westh;Akira Inaba;Motohiro Nakano;Yoshikata Koga
• 通讯作者: Yoshikata Koga

テトラヒドロフラン水溶液のギブズエネルギー3次微分量の濃度依存性とその混合様式

四氢呋喃水溶液吉布斯能三阶导数的浓度依赖性及其混合方式

• 发表时间: 2014
• 作者: 上羽貴大;西村史也;國枝省吾;渡辺悠;坂上このみ;寺脇理恵;山田剛司;加藤浩之;宗像利明;吉田康，稲葉章，中野元裕，Peter Westh，古賀精方
• 通讯作者: 吉田康，稲葉章，中野元裕，Peter Westh，古賀精方

The Third Derivatives of Gibbs Energy and Mixing Schemes in Tetrahydrofuran Aqueous Solution

四氢呋喃水溶液中吉布斯能的三阶导数和混合方案

• 发表时间: 2014
• 作者: Koh Yoshida;Akira Inaba;Yoshikata Koga
• 通讯作者: Yoshikata Koga