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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

Research Project

Project/Area Number 13J01365
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Physical chemistry
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

吉田 康  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords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
Outline of Annual Research Achievements

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.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (9 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Third derivative thermodynamic quantities of aqueous tetrahydrofuran at 25 °C2015

    • Author(s)
      Koh Yoshida, Peter Westh, Akira Inaba, Motohiro Nakano, Yoshikata Koga
    • Journal Title

      Journal of Molecular Liquids

      Volume: 202 Pages: 40-45

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2014.11.029

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Anomalies in the Third Derivatives of Gibbs Energy and Their Temperature Dependence in Aqueous 2-Butoxyethanol and Glycerol : On the so Called Koga Lines2014

    • Author(s)
      Koh Yoshida・Akira Inaba Yoshikata Koga
    • Journal Title

      Journal of Solution Chemistry

      Volume: (印刷中) Issue: 4 Pages: 663-674

    • DOI

      10.1007/s10953-013-0122-7

    • Related Report
      2014 Annual Research Report 2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gradual Crossover in Molecular Organization of Stable Liquid H2O at Moderately High Pressure and Temperature2014

    • Author(s)
      Y Koga, P Westh, K Yoshida, A Inaba, Y Nakazawa
    • Journal Title

      AIP Advance

      Volume: 4 Issue: 9 Pages: 097116-097116

    • DOI

      10.1063/1.4895536

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] The Third Derivatives of Gibbs Energy and Mixing Scheme in Tetrahydrofuran Aqueous Solution2014

    • Author(s)
      Koh Yoshida, Akira Inaba, Yoshikata Koga
    • Organizer
      JOINT EMLG & JMLG Annual conference Rome 2014
    • Place of Presentation
      Roma, Italia
    • Year and Date
      2014-09-28 – 2014-09-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 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2014

    • Author(s)
      吉田康,稲葉章,中野元裕,Peter Westh,古賀精方
    • Organizer
      第50回記念熱測定討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学,豊中,大阪
    • Year and Date
      2014-09-28 – 2014-09-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] The Third Derivatives of Gibbs Energy and Mixing Schemes in Tetrahydrofuran Aqueous Solution2014

    • Author(s)
      Koh Yoshida, Akira Inaba, Yoshikata Koga
    • Organizer
      The International Symposium on Structural Thermodynamics 2014
    • Place of Presentation
      大阪大学,豊中,大阪
    • Year and Date
      2014-09-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Third Derivatives and Mixing Schemes of Aqueous Tetrahydrofuran2014

    • Author(s)
      Koh Yoshida, Akira Inaba, Yoshikata Koga
    • Organizer
      The International Conference on Chemical Thermodynamics
    • Place of Presentation
      Durban, South Africa
    • Year and Date
      2014-07-27 – 2014-08-01
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ギブズエネルギー高次微分量によるテトラヒドロフラン水溶液の混合様式の研究2014

    • Author(s)
      吉田 康, 稲葉 章, 古賀 精方
    • Organizer
      日本化学会第94回春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学, 愛知
    • Year and Date
      2014-03-29
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 熱力学高次微分量の濃度および温度依存性からみる、テトラヒドロフラン水溶液の混ざり方2013

    • Author(s)
      吉田 康, 稲葉 章, 古賀 精方
    • Organizer
      第49回熱測定討論会
    • Place of Presentation
      千葉工業大学津田沼キャンパス, 千葉
    • Year and Date
      2013-11-02
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ON THE SO-CALLED KOGA LINE.2013

    • Author(s)
      Koh Yoshida・Akira Inaba Yoshikata Koga
    • Organizer
      The Fifth International Symposium on the New Frontiers of Thermal Studies of Materials
    • Place of Presentation
      横浜情報文化センター, 神奈川
    • Year and Date
      2013-10-29
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] テトラヒドロフラン水溶液野ギブズエネルギーの3次微分量とその濃度依存性・温度依存性2013

    • Author(s)
      吉田 康, 稲葉 章, 古賀 精方
    • Organizer
      第7回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      京都テルサ, 京都
    • Year and Date
      2013-09-24
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Anomalies in the Third Derivatives of Gibbs Energy and Their Temperature Dependence for Aqueous Tetrahydrofuran : Another Example of the Koga Line?2013

    • Author(s)
      Koh Yoshida・Akira Inaba Yoshikata Koga
    • Organizer
      EMLG/JMLG Annual Meeting 2013
    • Place of Presentation
      リール, フランス
    • Year and Date
      2013-09-10
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 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

    • URL

      http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/micro/report/rcst/2014/2014res08.html.ja.pdf

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 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

    • URL

      http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/micro/report/rcst/2013/2013res05.html.ja

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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