溶液内電位勾配計測によるイオンの拡散パラメータ検出

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12750635
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 早瀬 仁則 東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (70293058)
• Keywords: Nernst-Planckの式 / 濃厚・溶液理論 / SVET / 輸送現象 / 拡散

Research Abstract

本研究では,各種反応において電極表面への反応物質供給を理解するために,濃厚溶液中におけるイオンの拡散パラメータ導出についての研究を行った。
振動電極法により溶液中の電位勾配を測定する予定であったが,残念ながら振動電極自身が溶液を攪拌してしまうために,微弱な電位勾配変化を測定することは出来なかった.しかしながら,反応により溶液の比重が大きくなる場合には,重力による溶液の対流が起らず,電極自身による攪拌から不安定に陥ることが比較的減少し,予測された電位勾配変化が,わずかに認められた.
電位勾配測定が不成功のために,不確定ではあるが,濃厚溶液理論に基づく輸送現象解析プログラムを開発した.本プログラムにより,溶液の濃度変化と電気伝導度変化の比較から,ある程度のイオン拡散パラメータを推定した.これらのイオン拡散パラメータから,硫酸-硫酸銅-塩化銅といった多成分混合溶液の濃度変化と,電気伝導度変化の関係が予測可能となった.
応用例として,硫酸-硫酸銅を主成分とする銅めっき浴中における微量の塩化物イオンの輸送について,本解析プログラムにより検討を行ったところ,実験結果を支持する結果を得ている.しかしながら,定量的な議論を行うためには,あらたな測定手法を開発する必要があることが明らかになった.