マイクロチャネルを用いた高温高圧水溶液の全自動ph測定システムの開発

• 研究課題/領域番号: 20686053
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 化工物性・移動操作・単位操作
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 陶 究 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノシステム研究部門, 研究員 (60333845)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 25,480千円 (直接経費: 19,600千円、間接経費: 5,880千円); 2010年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円); 2009年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円); 2008年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
• キーワード: pH測定 / 全自動システム / マイクロチャネル / 高温高圧水溶液 / 高温高圧水 / pH / 水素イオン活量 / 解離定数 / 自動化

研究概要

本研究は、マイクロチャネルを用いた高温高圧水溶液の全自動pH測定システムの開発を目的とした。まず、温度を厳密に制御でき、極めて短い滞在時間(<10s)での測定を可能とするマイクロチャネルを有する高温高圧対応型pH測定用電気化学マイクロセルを開発した。次に、溶質種、溶質濃度、温度、圧力、流量を連続的に変えて測定を実施するための全自動システムを開発した。さらに、pH測定を行い、高温下で報告例のないカルボン酸(酢酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、安息香酸)の解離定数を報告するとともに、解離定数の推算法についても提案した。

研究成果

• [雑誌論文] Determination of Dissociation Constants of Hexanoic, Heptanoic, and Benzoic Acids to 673 K and 30 MPa by Potentiometric pH Measurements (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Sue, T.Morita, K.Totsuka, Y.Takebayashi, S.Yoda, T.Furuya, T.Hiaki
  • 雑誌名: Journal of Chemical and Engineering Data Volume 55, Issue 11 ページ: 4823-4826
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of Dissociation Constants of Hexanoic, Heptanoic, and Benzoic Acids to 673 K and 30 MPa by Potentiometric pH Measurements (2010)
  • 著者名/発表者名: 陶究
  • 雑誌名: J.Chem.Eng.Data 巻: VOL.55 ページ: 4823-4826
  • 査読あり
• [雑誌論文] Potentiometric pH Measurements in Aqueous Solutions of Carboxylic Acids Under High-Temperature and High-Pressure Conditions (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Sue, Y.Takebayashi, S.Yoda, T.Furuya, T.Hiaki
  • 雑誌名: Proceedings of 2009 AIChE Annual Meeting ページ: 386-386
• [学会発表] マイクロチャネルを用いた高温高圧水溶液の全自動pH測定システムの開発(2) (2011)
  • 著者名/発表者名: 陶究, 竹林良浩, 依田智, 伯田幸也, 古屋武
  • 学会等名: 化学工学会第43回秋季大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] マイクロチャネルを用いた高温高圧水溶液の全自動pH測定システムの開発(1) (2011)
  • 著者名/発表者名: 陶究, 竹林良浩, 依田智, 伯田幸也, 古屋武
  • 学会等名: 化学工学会第76年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-03-22
• [学会発表] マイクロチャネルを用いた高温高圧水溶液の全自動pH測定システムの開発(1) (2011)
  • 著者名/発表者名: 陶究
  • 学会等名: 化学工学会第76年会
  • 発表場所: 東京農工大学(東京都)
  • 年月日: 2011-03-22
• [学会発表] 高温高圧水溶液環境での物性測定の現状(招待講演) (2009)
  • 著者名/発表者名: 陶究
  • 学会等名: 第168回腐食防食シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-12-17
• [学会発表] 高温高圧水溶液環境での物性測定の現状 (2009)
  • 著者名/発表者名: 陶究
  • 学会等名: 第168回腐食防食シンポジウム
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京)(招待講演)
  • 年月日: 2009-12-17
• [学会発表] Potentiometric pH Measurements in Aqueous Solutions of Carboxylic Acids Under High-Temperature and High-Pressure Conditions (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Sue, Y.Takebayashi, S.Yoda, T.Furuya, T.Hiaki
  • 学会等名: 2009 AIChE Annual Meeting
  • 発表場所: 米国テネシー州
  • 年月日: 2009-11-11
• [学会発表] Potentiometric pH Measurements in Aqueous Solutions of Carboxylic Acids Under High-Temperature and High-Pressure Conditions (2009)
  • 著者名/発表者名: Kiwamu Sue, Yoshihiro Takebayashi, Satoshi Yoda, Takeshi Furuya, Toshihiko Hiaki
  • 学会等名: 2009 AIChE Annual Meeting
  • 発表場所: Gaylord Opryland Hotel(米国テネシー州ナシュビル)
  • 年月日: 2009-11-11
• [学会発表] 高温高圧水中における安息香酸およびエナント酸の解離定数に及ぼす温度圧力効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森田晃章, 陶究, 佐藤敏幸, 中村暁子, 岡田昌樹, 日秋俊彦
  • 学会等名: 第31回溶液化学シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-11-12
• [学会発表] 高温高圧水中における安息香酸およびエナント酸の解離定数に及ぼす温度圧力効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 陶究
  • 学会等名: 第31回溶液化学シンポジウム
  • 発表場所: 大阪近畿大学
  • 年月日: 2008-11-12
• [学会発表] 電気化学マイクロセルを用いた高温高圧酢酸水溶液のpH測定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 陶究, 日秋俊彦, 新井邦夫, 竹林良浩, 依田智, 古屋武
  • 学会等名: 化学工学会第40回秋季大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] 電気化学マイクロセルを用いた高温高圧酢酸水溶液のpH測定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 陶究
  • 学会等名: 化学工学会第40回秋季大会
  • 発表場所: 仙台東北大学
  • 年月日: 2008-09-24