Pirika logo
JAVA,HTML5と化学のサイト

Pirika トップ・ページ

Pirikaで化学
 物性化学
 高分子化学
 化学工学
 分子軌道
 情報化学

 その他の化学
 アカデミア
 MOOC講義資料
 プログラミング

ハンセン溶解度パラメータ(HSP):
 HSP基礎
 HSP応用
 ポリマー
 バイオ・化粧品
 環境
 物性推算
 分析
 化粧品の処方設計
 その他
 自分でやってみよう

雑記帳

企業からの訪問者はYMBではなく、HSPiP ver. 4に搭載のY-Predictをお使いくださいHSPiPを買うと何ができるか? 概要をお読みください。

代理購入?
英語で諦めていませんか?HSPiPの代理購入なら映像工房クエスチョンへ。すぐにお見積りします。
(日本語ド

 

Ad Space for you

 

 

 

Last Update

05-Dec-2018

物性化学:臨界体積の推算

2011.6.15

非常勤講師:山本博志 講義補助資料

 

Pirikaで提供するプログラム

Pirika法-JAVA旧バージョン 2004.11.14
Joback法-JAVA旧バージョン 2004.11.14
Joback法ーHTML5バージョン(統合化バージョン 2011.4.16)
PirikaLight-JAVA制限バージョン(統合化バージョン 2009.9.15)
HTML5制限バージョン(統合化バージョン 2011.6.13)
YMBシミュレータ(HTML5 プログラム 2011.6.10)

最新の推算方法は、HSPiP ver.4 Y-Predictに搭載されました。企業の方はこちらをお使いください。HSPiPの機能概要(2013.1.18)
HSPiPの購入方法

プログラムによってどんな原子団が使えるかはこちらで確認のこと

沸騰の科学についてまとめました。こちらから参照してください。臨界体積の理解に役立つと思います。

臨界温度( Tc ), 臨界圧力 ( Pc ), 臨界体積 ( Vc ) は純物質の物性定数の中で非常に広範に用いられる物性値である。これらの臨界定数は化学工学の分野でも非常に重要だ。なぜなら多くの熱物性値は沸点と臨界定数から対応状態原理を使って推算できるからだ。そこで精度の高い臨界定数の推算は非常に重要になる。

臨界定数を推算する式はいくつか知られている。

  • Ambrose
  • Lydersen, JOBACK
  • Fedors
  • Riedel
  • Vetere
  • Klincewicz

これら全ての式で,臨界温度を推算するには標準沸点の値が必要になる。そして,Tcの推算精度は入力した沸点の値に強く依存してしまう。従って全く未知の化合物の場合,沸点を推算して,推算した沸点を使って臨界温度を推算することになり,誤差が2重になってしまう。それに対してPirikaの推算式はニューラルネットワークを使って沸点を使わずに構造から直接臨界温度を推算してしまう。

臨界温度の推算では原子団寄与率のトータルと,分子量(重原子の数)などから良好に相関がとれる。しかし,臨界温度,臨界圧力どちらの場合も,原子団ー原子団相互作用があるような分子の場合には正しい推算値を与えることができない。そこで原子団(官能基)を2種類以上持つ化合物の推算誤差は5%近くになる。Pirikaの推算式は原子団ー原子団相互作用だけでなく,水素結合の効果も取り込むので,従来の方法と比べても推算精度は高い。

臨界体積や臨界密度(分子量/臨界体積)の実験値はTcやPcほどは無い。いくつかのデータ集では実験値ではなく推算値の値を収録している。この物性値は構造にそんなに敏感ではない。しかし,この値を用いて液体密度の推算を行おうとした場合には,実験値なのか推算値なのかは大事だ。Pirikaのニューラルネットワーク法は,分子軌道計算で最適化した分子構造の分子体積から補正係数を導き出すやり方を使っている。

また、分子屈折RDの値がVcと相関があることが知られている。詳しいことはこちらのページを参照(2013.8.16)

推算式

臨界体積の推算は各原子団に加算因子を割り振り、臨界体積を推算する。その中でもJobackのものが一般的(Wiki Pedia)だろう。次式で臨界体積を推算する。

Vc = 17.5+ΣΔVc

加算因子(Vcは一番右のもの)

データベースとして非常に定評のあるDipper801を調べてみると、1319化合物のうち、臨界体積が実験値のものは269化合物しか無い。

臨界体積の推算式はJoback法にも搭載されているが、実験値が殆ど無いのであまり意味があるとは思えない。

物性推算、物性化学のトップページへ