| 研究課題/領域番号 |
61470155
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
家政学
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| 研究機関 | 奈良女子大学 |
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研究代表者 |
田川 美恵子 (田川 恵美子) 奈良女子大学, 家政学部, 教授 (80031699)
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| 研究分担者 |
宮本 栞 広島大学, 学校教育学部, 助教授 (60099489)
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| 研究期間 (年度) |
1986 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
1988年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1987年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1986年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
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| キーワード | 界面活性剤の吸着 / 界面電気現象 / ゼータ電位 / ナイロン / 硫酸アルキルナトリウム / 吸着動力学 / 電導度ストップトフロー法 / 界面活性剤の吸・脱着速度 / ストップトフロー法 / 硫酸ドデシルナトリウム / ゼータ新離 / 吸着平衡定数 / 吸着自由エネルギー / 吸着の熱力学関数値 / 界面活性剤の脱離 |
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| 研究概要 |
固/液界面における界面活性剤の吸・脱着の速度論的研究を行うために、まず、ストップトフロー法の原理を応用してアニオン性界面活性剤のナイロン粒子からの脱離速度を測定する方法を検討し、市販ストップトフロー分光光度計を改良して電導度測定ができるようにした装置で初期脱離速度が測定できることがわかった。そこで、この装置を用いてアルキル鎖長の異なる硫酸アルキルナトリウム(C_<10>、C_<12>、C_<14>、C_<16>)のナイロン粒子表面からの初期脱離速度定数k_dを求めたところ、k_dは界面活性剤の炭素数が増すと小さくなった。
つぎに、同一試料を用いて平衡吸着量測定を行い、吸着等温線のLangmuirプロットから吸着平衡定数と飽和吸着量を求めた。平衡吸着量の測定には電導度法と界面電気測定による方法を用い、両方法で得た結果を比較検討することで吸着層構造と吸着イオンの解離度に関する情報が得られた。吸着自由エネルギーの温度依存性から吸着エンタルピーと吸着エントロピーを求めると両方法で得た値はよく一致した。したがって、界面電気的方法で吸着の熱力学的関数値を求めることに問題はなく、しかも、吸着媒の電気的性質に関する情報も同時に得られる利点があることが明らかとなった。こうして求めた平衡定数kと初期脱離速度定数k_dから初期吸着速度定数k_dを計算することができ、それぞれ、25℃ではk=7.44×10^3dm^3/mol、k_d=3.15sec^<-1>、k_a=2.34×10^4dm^3mol^<-1>sec^<-1>となった。
さらに測定精度をあげるために、これまでの知見をもとに新しい電導度ストップトフロー装置を試作した。混合効率の向上、ウォータージャケットの設置ならびにコンピュータの導入により測定精度と能率が向上し、この試作装置を用いて脱離速度の温度依存性を調べることができた。種々の温度における脱離速度定数のアレニウスプロットから脱離の活性化エネルギーを見積ったところ65.5kJ/molとなった。
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