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2021 年度 研究成果報告書

溶液のメゾスコピック構造を考慮したEyring理論による粘度推算法の構築

研究課題

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研究課題/領域番号 18K14040
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分27010:移動現象および単位操作関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

小野 巧  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究員 (20637243)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードアルコール水溶液 / 密度 / 粘度 / 分子シミュレーション / 水素結合 / CPA状態式 / Eyring理論
研究成果の概要

溶媒特性を柔軟に調整可能な新規溶媒の開発と、分子構造が水溶液の物性に与える影響を解明することを目的として、473.2 K、40 MPaまでの高温・高圧における2価アルコール水溶液の密度・粘度を測定した。既往の1価アルコール水溶液のデータと組み合わせ、過剰量や分子シミュレーションを用いることで、高温・高圧のアルコール水溶液物性に与える分子構造の影響を評価した。また、常温・常圧から、高温・高圧までの密度・粘度に対し、CPA(Cubic-Plus-Association)状態式とEyring理論を組み合わせたモデルを構築することで、密度・粘度の挙動を良好に相関・推算できることを明らかにした。

自由記述の分野

化学工学、溶液化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

373 K以上における、2価アルコール水溶液の密度・粘度データを世界で初めて報告するとともに、1価アルコール水溶液との比較から、ヒドロキシ基の数の違いが低アルコール組成での物性挙動に大きな影響を与えることを明らかにした。また、これまでEyring理論に含まれるパラメータの高温での適用性については評価されていなかったが、臨界温度を利用することで、高温条件まで拡張できる可能性が示された。

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公開日: 2023-01-30  

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