| 研究課題/領域番号 |
04238102
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
斎藤 正三郎 東北大学, 工学部, 教授 (00005224)
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| 研究分担者 |
横山 千昭 東北大学, 反応化学研究所, 助教授 (50150256)
田中 嘉之 神戸大学, 工学部, 助教授 (70031094)
舛岡 弘勝 広島大学, 工学部, 教授 (50034385)
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| キーワード | 超臨界流体 / 平衡物性 / 輸送物性 / 粘性率 / 熱伝導率 / 臨界異常 / 非対称混合系 / グループ寄与法 |
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| 研究概要 |
本研究では超臨界流体の平衡・輸送物性を明確にすることを目的としており、平衡物性については斎藤と舛岡が非対称性の強い混合系を対象として分子量ならひび極性の影響について研究した。また輸送物性としては粘性率と熱伝導率を対象として、横山と田中が研究を行った。得られた主な成果は以下の通りである。
1)相互作用の強い混合系として極性成分と超臨界二酸化炭素系の高圧相平衡の実測結果を基に推算法の検討を行った。この推算では分子構造からの予測手法を確立するため、グループ寄与状態方程式の適用性を検討し、さらに類似化合物の識別法を導入するため、グループ間の隣接効果を考慮したモデルの導出とその適応性の検討を行った。さらに、超臨界流体中で問題となる分子会合を考慮したモデルについて検討し、これにより良好な相平衡挙動の記述ができることを示した(斎藤)。
2)分子サイズが大きく異なる混合系の相平衡関係を定量的に把握するため、高分子中への亜臨界状態の高圧ガスの溶解度の測定を行い、実測値の相関を行った。さらに溶解度測定においてガスの溶解による高分子相の体積変化を補正するために、高分子の膨潤度の測定も行った。(舛岡)
3)粘性率についてこれまで殆ど実測が行われていない混合系についての測定を行った。混合系はCO_2+CHF_3系であり、混合系の臨界点近傍においても粘性率の臨界異常現象が明確に存在することを示した。この測定値をモードモード結合理論を適用して推算し、ほぼ良好な値が得られることを明らかにした。(横山)
4)非定常熱線法を適用して、混合系の熱伝導率の測定を行った。この際混合系は無極性溶媒の超臨界二酸化炭素にメタノールあるいはエタノールをエントレーナーとして添加した系を対象とした。この実験により、本測定法を適用するための測定限界や推算手法の開発に着手した。(田中)
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