ハロゲン類の気液界面取り込み過程の動力学的研究

• Project/Area Number: 11131207
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 幸田 清一郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10011107)
• Project Period (FY): 1999
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1999)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 1999: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: ハロゲン / ヨウ素 / エアロゾル / 大気化学種循環 / 取り込み / 取り込み係数 / インピンジングフロー法

Research Abstract

1.本研究は、大気中の化学種循環に関与するエアロゾル等への、ハロゲン類の取り込み過程を明らかにするため、インピンジングフロー法を用いて、化学種の界面近傍の濃度分布をレーザー分光法を用いて直接的に測定することにより、気相から水相へのハロゲン化学種の取り込み過程を観測し、取り込み係数を求め、さらに、この取り込みに対する種々の環境条件の影響を解明し、結果を液相での反応や拡散との相互関係を含めて解析することを目的とする。
2.本年度は、ヨウ素に対する検討を深め、結果を液相の反応にベースをおいて考察した。
純水へのヨウ素の取り込み係数を、温度20℃の条件下で測定した。接触時間70msから290msまでの測定で、依存性はかなり小さい。Danckwertsの解析式を用い中性条件における液相反応として、反応 I_2+H_2O→IOH+I^-+H^+が主要であると考えて、モデル解析を行った。 実験結果と計算結果の比較から、中性条件下での取り込み係数の値、及びその接触時間依存性は、採用したモデルの妥当性を示し、また適応係数の値は0.01以上であると推定した。次いで取り込み係数の温度依存性を測定し、解析した。温度の上昇により取り込み係数は減少する傾向にある。取り込み係数の温度依存性は主にヘンリー定数の温度依存性によって説明できた。さらに取り込み係数のpH依存性を検討した。取り込み係数は酸性側では中性の値と大差ないが、アルカリ性側では増加している。この理由としては、アルカリ性条件下ではI_2+OH^-→I_2OH^-が進行するためと推定した。