| 研究概要 |
複数の化学反応を組合せ特定の機能を発現させる機能性化学反応システムを合理的に合成するためには,化学反応探索アルゴリズムの開発とそれに適したデ-タベ-スの構築が不可欠である。平成2年度においては,高選択性金属イオン分離システム(枝わかれ型システム)及び強ロバスト性金属イオン緩衝システム(ネットワ-ク型システム)を対象として,そのアルゴリズムの開発とデ-タベ-スの構築の2点に重点をおいてシステム合成の方法論を展開した。
(1)沈澱法分離プロセスの合成ーファジィ・デ-タベ-スの応用:このプロセスは,複数種類の金属イオンを含む水溶液に,各種の試薬を添加し,添加毎に選択的に析出した沈澱を隔離あるいは溶解することを繰り返して金属イオンを単離するものである。プロセス構造の合成は進化的方法の変型である木型の逐次探索法によって行うことができるので,そのための計算機プログラムの開発を行った。また,プロセス構造の合成および候補プロセスの評価にあたっては沈澱の溶解性についてのデ-タが必要となるが,一般にこれらのデ-タは文献中に,可溶,易溶,難溶,不溶等のように文章によって記述されている。そこで,これらをファジィ集合の概念にもとづいて数値化する手法を提案した。
(2)緩衝溶液の計算機援用設計:緩衝溶液とは,溶液内に存在する複数の化学種相互間の電離平衝関係の組合せによって,溶液中の特定イオン濃度に自律性をもたせたものである。所定のイオン濃度を実現できるとともに緩衝能力(一定のイオン濃度を維持することのできるパラメ-タの変化許容範囲)の大きい緩衝溶液成分を探索する方法を,非線型系のフレキシビリティ解析理論にもとづいて開発し,シミュレ-ションによってその実効性を確認した。
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