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HSPiP Hansen Solubility Parameter in Practice(HSPiP)HSP統合ソフトの本家HP

ハンセン溶解度パラメータ・ソフトウエアー(HSPiP)の購入方法とインストール

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HSPiPダウンロード (24.6Mbyte 2013.8.18)

 

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Last Update
09-Jun-2017

Hansen Solubility Parameters in Practice (HSPiP)の概要

2013.1.22

HSPiPを購入に当たっても注意喚起(2017.6)
HSPiP ver. 4.1.07をインストールしたユーザーから不具合のレポートが複数ありました。日本語OS特有の問題でまれにしか起こらないため、修正はできないとの事です。購入前には是非お読みください。

HSPiP ver. 5.0.03 がリリースされました。(2015.11.26)

このバージョンから、Windowsの64bit版のみの対応になります。32bit版をお使いの方はインストールしても動作しませんのでご注意ください。詳しいインストールの方法は追って作成します。

新しくQSARプログラムが搭載された。これについては追って説明を加える。

 

HSPiPのver.4が発売になったのを記念して、HSPiPの概要をまとめておこう。
HSPiPの購入方法はこちらを参照

HSPiP:Hansen Solubility Parameters in Practice、日本語にするなら「実践、ハンセンの溶解度パラメータ」は大きく分けて7つのプログラムからなる。

Sphereプログラム
 HSPiPのメインプログラム。ポリマー、薬、無機物がどのような”ハンセン溶解球”を持っているかを探索するプログラム。

ポリマー機能
 HSPiPには市販されているポリマーのデータベースが搭載されている。

溶媒最適化プログラム
 ある特定のHSPに合致する2成分、もしくは、より複雑な混合溶媒の組成を決めるプログラム。

拡散モデル・シミュレータ
 ポリマー中の拡散をハンセンの溶解度パラメータ(HSP)からシミュレーションするプログラム。

DIY(Do It Yourself) プログラム
 自分でやってみよう。溶媒の分子構造からハンセンの溶解度パラメータを推算したり、溶媒設計上必要な物性値を得るプログラムは、DIYにまとめられている。

ユーティリティー
 ユーティリティーは主にメニューバーにまとめられている。

パワーツール
 上級者向けに高機能のWebアプリが提供され始めた。これらは、HTML5+CSS+JavaScriptで記載されているので、対応するWebブラウザー、Chrome, FireFox, Safariなど(IE6-8は未対応、IE9-10は制限)を使って利用する。

データベース機能
 HSPiPには溶媒のデータベース、ポリマーのデータベースが搭載されている。溶媒のデータベースには、およそ1300化合物のオフィシャルなHSP値と(なるべく)実験値の熱力学的物性値を搭載したデータベースと、10,000(10KDB)化合物の推算値によるデータベースも搭載している。HSPiPは溶媒のデータベース単独としても非常に価値が高いと評価されている。
ポリマーのデータベースとしては、ポリマー機能に搭載されているものは日本では馴染みの無い会社の市販のポリマーであり、構造が不明のものが多くHSPの値しか提供されないので、余り利用価値は高くないかもしれない。DIYに搭載されているポリマーデータベースは構造が明らかなポリマーを主体に約600種のポリマーの物性値を収集したデータベースであり、今後はこちらが主体になっていくだろう。


各々のプログラムを簡単に紹介しよう。

Sphereプログラム

プログラムを立ち上げると上図のような画面になる。これをメイン・フォームと呼ぶ。左上のテーブルを溶媒テーブルと呼ぶ。ここには溶解性試験を行った溶媒を入力し、Scoreの列にその溶媒が試験体を溶解、膨潤、分散したかどうかの値を入力する。データが準備できたら

計算ボタンを押すと、Sphereプログラムが走り、ハンセンの溶解球を探索し、結果を表示する。

よく溶解する溶媒はHSP値、[dD, dP, dH]を3次元にプロット(ハンセン空間)した時に、集まっていることが判る。その中心をポリマーのHSP値(緑色の球の中心)と定め、さらに良い溶媒を探索したり、ポリマー同士、ポリマーと顔料の混合性などを検討することができる。

 

ポリマー機能

Polymers formはPolymers.datのデータが表示される。このファイルは単純なタブ区切りのテキストファイルなので自由に改変できる。もしくはプログラムの中で編集して保存する事もできる。 これは主に西欧の企業が市販しているポリマーであるし、組成等は明確で無いので、それ自体は利用価値は低いかもしれない。
主な使い方としては、自分で求めた自分のポリマーのHSPを登録していき、それがどのような溶媒に溶けるか、他のポリマー、顔料などとの相溶性はどうかなどを検討するのに用いる。

 

 

溶媒最適化プログラム

ある特定のHSPに合致する2成分もしくはより複雑な混合溶媒の組成を決めたい時にはO Optimize (最適化)ボタンを押す。

するとSolvent Optimizer form(溶媒最適化フォーム)が開き,今選んでいる溶媒が自動的にターゲット溶媒として設定される。

そのターゲットになるハンセンの溶解度パラメータ(HSP)と同じHSPを持つ混合溶媒を探索するのが溶媒最適化プログラムだ。
ボタン(例えば2)を押すと最適な(2成分)混合溶媒の組みと比率が求まる。混合溶媒の蒸発速度の推算など多くの機能がある。


拡散モデル・シミュレータ

このシミュレータは,特にポリマー中の拡散について,多くの解釈を検討するために,多角的な方法論を与えてくれる。 拡散シミュレータがHSPiPに含まれるのは,HSPが拡散の一つの側面に対して重要な影響力を持つからである。

 

DIY(Do It Yourself) プログラム

Y-MB法や他の方法を使ったHSP値の推算方法、溶媒を選択する上で重要な溶媒の熱力学的物性値の推算を行うことができる。分子構造の入力は、Smiles, InChI, Molファイルなどから行うことができる。その他の推算として、HSE(健康と安全そして環境)、共沸と蒸気圧、溶解性を扱うことができる。

溶媒を検討するのに必要な物性値の多くは推算する事が可能だ。最新の物性推算機能はY-Predictに搭載されている。

 

ユーティリティー

メニューバーにあるユーティリティー

Dist. HSP距離の計算機
Diff. 拡散シミュレーション(別途説明)
Adh/Vis. 接着と粘度の計算機
Force Fit 強制的にFitする
Teas Teasプロット
HPLC HPLC機能
IGC IGC機能
GC GC機能
Temp. 温度効果計算機
Evap. 蒸発計算機
FindMols 分子の探索
Grid グリッド作成
Power Tools パワーツール(別途説明)
Help How To Useの英語版を開く(英語版は図はない)

 

パワーツール

 上級者向けに高機能のWebアプリが提供され始めた。これらは、HTML5+CSS+JavaScriptで記載されているので、対応するWebブラウザー, Chrome, FireFox, Safariなど(IE6-8は未対応、IE9-10は制限あり)を使って利用する。
多くの企業ユーザーはデフォルトのブラウザーはIEになっていると思う。
その場合は、HSPiP Data ¥ Power Tools フォルダーのPowerTools.htmlファイルを対応するブラウザーにドロップ(アイコンを重ね合わす)か右クリックをしてブラウザーを選択して開く。(残念ながらIE以外のブラウザーをインストールすることが禁止されている場合には動作させることができない)
対応するブラウザーを使い、まず最初にライセンス認証を行う。ファイルを選択ボタンを押して、HSPiPのライセンスを選択する。正しいライセンスなら結果はブラウザーに記憶されるのでその後は認証は必要ない。(IE10ユーザーは毎回認証を行わなくてはならない)



使用方法は各プログラムの?ボタンを押すと表示される。第1期のPowerToolsとして、熱力学的な物性を推算するY-Predict, SmilesやDB探索を行うGUIソフトDraw2Smiles, Sphereを見るためのソフトSphereViewer, 新しいSphereフィティングアルゴリズムY-Fitが提供され始めた。最新版、開発途上のプログラムは自分でダウンロードする必要がある。こちらを参照して下さい


HSPiPのさらに詳しい使い方については、プログラムのメニューバーにHelpがあり、そこのHowTo(英語版)が利用できる。日本語化は映像工房クエスチョンさんが行い、HSPiPを映像工房クエスチョンさんから購入した場合には、日本語HowToを割引価格で購入するすることができる。HSPiPの購入方法も含め、こちらを参照して頂きたい。


HSPiPについて

このプログラムは、Prof Steven Abbott と Dr Hiroshi Yamamotoによって書かれている。 著作権(Copyright © 2008-13)は Steven Abbott と Hiroshi Yamamotoにある。 HSPiPに含まれる eBook はSteven Abbott 教授 とCharles M. Hansen博士によって書かれている。そして著作権は© 2008-2010 Steven Abbott と Charles M. Hansenに属する。The 1st Edition was 2008, 2nd Edition 2009, 3rd Edition 2010, 4th Edition 2013.

Sphere(球)のアルゴリズムは Hansen博士による, Hansen Solubility Parameters: A User’s Handbook, CRC Press, Boca Raton FL, 2007に記載されている。

使用ライセンスはプログラムを立ち上げた時に表示される個人に供与される。使用者が変更になった場合には名前、メールアドレスを連絡して頂ければ登録変更の手続きを行う。使用ライセンスを複数のマシンにインストールし、複数の使用者が使うことは違法であることを認識して頂きたい。

図解やテストとして,このハンドブックからケーススタディのいくつかを供与した。

Y-MB の方法論はDr.Hiroshi Yamamotoによって開発された。 彼はAbbott/Hansen/Yamamotoチームのコア・メンバーで日本のHSPiP上級開発者であり、Pirika.comの運営者でもある。 HSPに対する新しいアイデアや“thrill seeker:怖いもの見たさ”のパワーツールを探しているなら、 http://www.pirika.com/NewHP/PirikaE/HSP.htmlを覗いてみると良い。

著者らはStefanis-Panayiotou法の完全なデータセットを提供してくれた,Dr Emmanuel StefanisとProf. Costas Panayiotouに大変感謝する。Dr Stefanis と Prof. Panayiotou との議論はいつも刺激的で有益であった。Dr Yamamoto は親切にもStefanis-PanayiotouテーブルのUNIFAC原子団を自動的に決定するプログラムを付け加えてくれた。

Van Krevelen法と Hoy法でHSPを計算する係数はVan Krevelenの著名な本, Properties of Polymers: Their Correlation with Chemical Structure, 1990. から引用した。この本にはポリマー用の原子団寄与法に関する多くの例題が収録されてる。

Dr Richard Valpey III と彼の所属する会社 SC Johnson,Dr Hansenが彼らの為に計算した界面活性剤と香料のHSPを公表する事を許してくれた事に深く感謝する。

Dr Mario Blanco は匂いの感覚の章での貢献に感謝する。

Dr W. Sandia国立研究所のDr W. Michael Brown,(今は改訂/更新してしまったが)オリジナルのポリマーSmilesのデータセットを使う事を許してくれた事に深く感謝する。
http://www.cs.sandia.gov/~wmbrown/datasets/poly.htm

我々は出版されたデータを例題として使う事を許してくれた全ての方々に感謝する。 各々についてはeBookの相当するところで感謝の念を示してある。

バグ,改良の提案

バグレポートや、改良,提案などは steve@hansen-solubility.com あてにメールを送って欲しい。

保証

E-Bookの導入部分をここに引用しよう。
私は、本とソフトウェア中の、いくつかのかなり斬新的な考えに対して個人的な責任をとっている。 そこで、あなたがそのアイデアが誤りであることを示すとき、私は次の3つの方法で個人的な保証とする。(a)本/ソフトウェアの関連した部分をアップグレードする。(b)私が間違っていたことを明らかにする。(c)(あなたが望むならば)あなたが訂正の提供者であることを明示する。 科学は反証がありうるかによって発展する。そして、書いている時点では、手元の合理的な証拠に基づいていると思われるアイデアへの論駁から、私自身とHSPコミュニティが学ぶ機会を歓迎する。
批判も上記のメールアドレスに送って欲しい。

免責条項

免責:このe-Bookとソフトウエアーで使っている理論、例題、式、計算そしてデータセットは長年HSPコミュニティーがおこなった広範な理論的な研究そして実験の研究を基にしている。 しかし、それらはある特定の問題に対するガイドとしてのみ使うべきだ。 Hansen-Solubility.comはe-Bookとソフトウエアーを使う事によってよって生じた,いかなる障害に対しても責任を負う事はできない。

ベスト・フィットが最高になるように最大限の努力がなされているが,HSPの3D空間は複雑なので,ユーザーのデータと要求の範囲内で,ベスト・フィットが意味をなすと確信するかはユーザー次第だ。 特に,反応動力学(分子体積が小さい効果)は時に熱力学(HSP)を覆す事がある。そこでユーザー自身のデータは間違った結論を内包するかもしれない。 表に含まれる分子体積の値を良く見て,ボーダーラインのケースについては自分自身の判断をするように心がけて欲しい。

HSPのデータファイルは長年に渡って開発され続けてきた。 全ての価値のあるデータベースと同様,間違いも忍び込んでしまっている。 技術的なミスを取り除く為に,かなりの努力が費やされているが,自分らの応用に関連するHSPが受け入れられるだけの精度を持っているか自身で判断することを求められている。