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2007 年度 実績報告書

ガス膨張液体中の拡散係数の測定と相関

研究課題

研究課題/領域番号 18560725
研究機関中央大学

研究代表者

船造 俊孝  中央大学, 理工学部, 教授 (60165454)

研究分担者 影井 清一郎  横浜国立大学, 大学院・環境情報研究院, 教授 (20017966)
キーワード拡散係数 / ガス膨張液体 / 高圧 / 輸送物性 / 相関式 / 超臨界
研究概要

ガス膨張液体(GXL)は液体溶媒に二酸化炭素などの気体を加圧することにより、非加圧時と比べて、容積が数倍までに膨張した液体であり、種々の溶質の溶解度をある程度保持しつつ、低粘性、高拡散性を有し、その特異な物性は反応や分離プロセスにおいて、環境負荷の大きな有機溶媒の代替として有望視されている。
GXLは混合系(加圧ガスと液の2成分)であるので、拡散係数の測定では同一溶質について、まず、それぞれ単一成分中への拡散係数の測定値が必要である。本年度は、ガス中の拡散として、超臨界二酸化炭素中への各種溶質の拡散係数をTaylor法およびクロマトグラフィックインパルス応答法を用いて測定した。また、液相中の拡散として、Taylor法により水中における各種糖類およびアミノ酸の拡散係数を測定した。従来の測定・解析法の改良として、複数溶質の同時注入において、応答曲線が一部重なり、不完全な分離の応答曲線から、種々の溶質の拡散係数を同時に決定する方法を開発し、その理論的な有効性を示した。また、ガス膨張液体中において、拡散係数値が特異性を有するかどうかの判定方法が不明であったが、超臨界条件から液体までの広範囲な溶媒密度域で、溶媒の種類によらず、同一溶質ならば、拡散係数は温度と溶媒粘度の関数で表される流体力学的相関式で精度よく記述できることを示した。さらに、二酸化炭素+メタノール、二酸化炭素+エタノールのガス膨張液体中のポリスチレン粒子の拡散係数を光散乱法により測定した。このポリスチレン粒子の拡散係数値について、流体力学的相関式を用いて、ガスと液成分の組成による線形性が成り立つかを検証し、ガスのモル分率0.3-0.4付近で、顕著な拡散係数の負の過剰量を観測した。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (10件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effects of hydroxyl groups on binary diffusion coefficients of alpha-amino acids in dilute aqueous solutions2008

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Umecky, Shigeyoshi Omori, Tomoyuki Kuga, Toshitaka Funazukuri
    • 雑誌名

      Fluid Phase Equilibria 264[1-2]

      ページ: 18-22

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous determination of binary diffusion coefficients from multiple response curves by chromatographic measurements2007

    • 著者名/発表者名
      T.Funazukuri, et. al.
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography A 1150

      ページ: 105-111

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurements of binary diffusion coefficients and retention factors for dibenzo-24-crown-8 and 15-crown-5 in supercritical carbon dioxide by chromatographic impulse response technique2007

    • 著者名/発表者名
      C.Y.Kong, et. al.
    • 雑誌名

      Fluid Phase Equilibria 257

      ページ: 223-227

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous determination of binary diffusion coefficients from multiple response curves by chromatographic measurements2007

    • 著者名/発表者名
      T.Funazukuri, C.Y Kong, S.Kagei
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography, A 1150[1-2]

      ページ: 105-111

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of binary diffusion coefficients and retention factors for dibenzo-24-crown-8 and 15-crown-5 in supercritical carbon dioxide by chromatographic impulse response technique2007

    • 著者名/発表者名
      C.Y.Kong, T.Funazukuri, S.Kagei
    • 雑誌名

      Fluid Phase Equilibria 257[2]

      ページ: 223-227

    • 査読あり
  • [学会発表] 水中のアミノ酸の拡散係数の濃度依存性の測定2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺 泉、由井 和子, 船造 俊孝
    • 学会等名
      化学工学会第73年会
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2008-03-19
  • [学会発表] Langmuir型吸着のあるキャピラリーカラムを用いた拡散係数の推算II2008

    • 著者名/発表者名
      影井 清一郎、孔 昌一、船造 俊孝
    • 学会等名
      化学工学会第73年会
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2008-03-18
  • [学会発表] 動的光散乱法によるガス膨張液体中の微粒子の拡散係数測定2008

    • 著者名/発表者名
      吉田 直司、由井 和子、船造 俊孝
    • 学会等名
      化学工学会第73年会
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2008-03-18
  • [学会発表] 臨界点近傍における二酸化炭素中のベンゼンの拡散係数2008

    • 著者名/発表者名
      孔 昌一、影井 清一郎、船造 俊孝
    • 学会等名
      化学工学会第73年会
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2008-03-18
  • [学会発表] 超臨界二酸化炭素申の相互拡散係数測定における非線形吸着等温式を用いた解析2007

    • 著者名/発表者名
      孔 昌一、影井 清一郎、船造 俊孝
    • 学会等名
      第48回高圧討論会, 日本高圧力学会
    • 発表場所
      倉吉
    • 年月日
      2007-11-21
  • [学会発表] 超臨界流体から液体中における自己および相互拡散係数のHydrodynamic式による相関2007

    • 著者名/発表者名
      船造 俊孝、孔 昌一、影井 清一郎
    • 学会等名
      第48回高圧討論会, 日本高圧力学会
    • 発表場所
      倉吉
    • 年月日
      2007-11-21
  • [学会発表] Langmuir型吸着のあるキャピラリーカラムを用いた拡散係数の推算2007

    • 著者名/発表者名
      大宜 見菊野、孔 昌一、影井 清一郎、船造 俊孝
    • 学会等名
      化学工学会第39回秋季大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2007-09-15
  • [学会発表] Predictive Correlation of Binary Diffusion and Self-Diffusion Coefficients in Supercritical and Liquid Fluids2007

    • 著者名/発表者名
      T.Funazukuri, C.Y.Kong, S.Kagei
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on High Pressure Processes Technology and Chemical Engineering
    • 発表場所
      Segovia,Spain
    • 年月日
      2007-06-26
  • [学会発表] Predictive correlation of binary diffusion and self-diffusion coefficients in supercritical and liquid fluids2007

    • 著者名/発表者名
      T.Funazukuri
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on High Processes Technology and Chemical Engineering
    • 発表場所
      Segovia,Spain
    • 年月日
      2007-06-25
  • [学会発表] Reproduction of peaks distorted and tailing in supercritical fluid chromatography with capillary column2007

    • 著者名/発表者名
      C.Y.Kong, T.Funazukuri, S.Kagei
    • 学会等名
      The 30th International Symposium on Capillary Chromatography
    • 発表場所
      Dalian,China
    • 年月日
      2007-06-07
  • [図書] 最近の化学工学58、超臨界流体技術の実用化最前線2007

    • 著者名/発表者名
      船造 俊孝(分担)
    • 総ページ数
      178
    • 出版者
      化学工業社
  • [備考]

    • URL

      http://tora2.tamacc.chuo-u.ac.jp/Profiles/0004/0000427/pblc1.html

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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