2020 Fiscal Year Research-status Report
電解質溶液における排除体積効果の理論的研究ーホフマイスター系列の解明に向けてー
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18K03562
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
岡本 隆一 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 特任講師 (10636385)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 塩溶液 / イオン固有効果 / 活量係数 / 部分モル体積 / 浸透係数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
塩溶液の熱力学的性質のイオン固有効果に関する連続場理論を提唱した．局所自由エネルギーモデルによる一般論を展開し，それに基づくモデル計算においては，イオン・水の排除体積効果，イオン電荷による電縮効果をそれぞれBoublik-Mansoori-Carnahan-Starling-Lelandモデル，Bornモデルによって取り入れた．これによって塩溶液における，塩活量係数，浸透係数，塩部分堆積のイオンサイズ依存性の実験結果を半定量的に説明することに成功した．この結果はJournal of Chemical Physicsに掲載された．
続いて，上記理論をイオン溶液+疎水性溶質の系にも拡張し，ガス溶解度および疎水性相互作用(浸透第二ビリアル係数)に対する塩効果を調べた．ガス溶解度への塩効果(Sechenov係数)については過去の実験を半定量的に説明できることがわかった．また，Sechenov係数と浸透第二ビリアル係数が強く相関し，かつ両者が比較的単純な近似的関係式で結ばれることを発見した．浸透第二ビリアル係数の塩効果については過去に実験は無く，幾つかの分子動力学シミュレーションの結果が知られている．今回見出した結果は，過去の分子動力学シミュレーションにおいても成り立っていることを確認した．これについては現在論文を準備中である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
塩溶液の熱力学的性質に関しては論文を出版することができ，またガス溶解度・疎水性相互作用における塩効果に関しても順調に研究がすすんでいる．
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| Strategy for Future Research Activity |
ガス溶解度・疎水性相互作用における塩効果に関する論文出版をめざす．また不均一系(気ー液界面，固ー液界面)におけるイオンの振る舞いに関する研究を進める．
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| Causes of Carryover |
covid-19の流行により出張がほぼ不可能になったことと，予想したよりも計算機を必要とせず，購入が少なかったため．
次年度は計算機購入とできれば学会発表などの出張費にあてたい．
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