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超臨界水溶液の混合状態・ゆらぎ構造を支配する因子の解明

超临界水溶液混合状态和涨落结构控制因素的阐明

基本信息

批准号：
18750006
负责人：
森田剛
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Aichi University of Education
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

超臨界状態にある炭化水素-水系の小角X線散乱測定を、放射光を用い実現した。小角X線散乱シグナルから分子数密度のゆらぎを表す密度ゆらぎを算出した。さらに、熱力学測定から等温圧縮率を算出し、密度ゆらぎと等温圧縮率から炭化水素-水系の超臨界状態における混合状態に関し知見を得た。本研究では、特にn-ペンタン-水系に関し研究を行った。これによれば、温度-圧力相図上において、11g相転移線(液体-液体-気体)がcritical end pointで途切れた延長上で、特異的に混合状態が変化する興味深い特徴をとらえた。さらに、等温圧縮率からはneatな水の気液共存線上で再び特異点が現れる特徴もつかんだ。上記測定を実現するために、小角X線散乱測定セルに大幅な改良を加え、炭化水素と水を直接セルへ導入する機構を開発した。これにより、常温常圧では混合しない液体試料を、混合比を高精度に制御した環境で高温高圧セルに直接導入する技術が確立した。本研究課題による研究成果を総括し、水素結合流体同士の溶液であるメタノール水溶液では、その混合状態は流体密度に大きく依存し、超臨界域でのいわゆる中間密度より低密度であるか高密度であるかに影響されていること、炭化水素-水のような常温で混合エンタルピー変化が正である系は、混合に対する体積膨張などの分子間距離に大きく依存し、11gライン及びcritical end pointが密接に関連していることが分かった。

Supercritical state of carbon water element-water system of small angle X-ray scattered measurement, radiation light can be used to achieve this. Small angle X-ray scattering calculation of molecular number density and surface density In addition, thermodynamic measurement, calculation of isothermal compression rate, density, isothermal compression rate, supercritical state of carbon-water system and mixing state are obtained. This study was conducted on the basis of the study of water system. The temperature, pressure and phase shift line (liquid-liquid-gas) are critical end points. The temperature, pressure and phase shift line (liquid-liquid-gas) are critical end points. The temperature, pressure and phase shift line (liquid-liquid-gas) are critical end points. In addition, the isothermal compression rate is changed from neat to water and gas liquid blue shift line, and then special points are found in the characteristic points. The above measurement is greatly improved, and the mechanism for direct introduction of water is developed. The technology of direct introduction of mixed liquid samples and mixing ratio under high temperature and high pressure has been established. The results of this research include: water, water-bound fluids, aqueous solutions, mixed states, fluid density, medium density, low density, high density, influence, carbonization, water-water mixture, room temperature mixture, change, system, etc. The volume expansion of the mixture depends on the molecular distance, the critical end point and the critical end point.