非平衡過程の反応熱解析ー速度論的アプロ-チー

• 研究課題/領域番号: 03231208
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 石黒 慎一 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (80111673)
• 研究期間 (年度): 1991
• 研究課題ステータス: 完了 (1991年度)
• 配分額: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円); 1991年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
• キーワード: 非平衡 / 反応熱解析 / Deconvolution / 速度論 / 錯形成反応 / 金属錯体

研究概要

化学反応には、程度の差はあるが、ほとんど例外なく熱の発生あるいは吸収が伴う。熱の発生あるいは吸収は系の温度変化としてとらえることができ、その時間変化を解析することにより、反応熱の総量を精密に決定することができる。しかし、反応過程における熱を調べようとする場合、熱発生の時間変化を正確に決定することが必要である。温度変化は温度センサ-によって検出されるが、温度センサ-の環境温度に対する応答時間は一般に遅い。したがって、温度と反応熱発生の時間変化が一致していないことは明らかである。温度測定から反応熱発生の時間変化を抽出するには、ある種のデ-タ処理を必要とする。このような解析の試みは、まだ一般的に行われていない。いくつかのアプロ-チの方法が考えられる。
一般に、熱発生に伴う温度変化は、装置の応答遅れを含んでいる。しかし、反応熱発生および温度の時間変化をそれぞれh(t)およびs(t)とすると、そのフ-リエ変換SおよびHと装置の応答関数g(t)のフ-リエ変換Gには、S(K)=H(K)*G(K)の関数がある。従って、g(t)を決定すれば、s(t)を測定し、「Deconvolution」によって熱発生の時間変化が計算できる。この方法が有効な方法と考えられた。本研究では、この解析方法を確立するために、プログラム開発を行い、次に、どのような質のデ-タが必要か等、デ-タ処理における問題点を検討した。最後に、この解析法をいくつかの反応系に適用し、その有効性を確認した。