物性化学

2021.12.1

TCPE、物性化学

Thermo Chemical Properties Estimations
有機化合物の熱物性推算

最新の推算方法は、HSPiPに搭載されました。
企業の方はこちらをお使いください。

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 (2018.6.20)

甲藤好郎先生の書かれた、沸騰の科学という書籍を頂いた。
非常に興味深い本であるし、沸騰に関連する研究を行っていたので物性科学的に解析した結果を付け加えた章を作ってみた。
2018.12.5 第11章を付け加えた。

物性推算法基礎 (2011.6.15)

「The Properties of Gases & Liquids」に記載の物性推算法のまとめ

取り扱う物性値:

Pirikaで利用度の高い順に並べよう。

logP, logKow:logPの推算に関するまとめ

HPで圧倒的にアクセスの多いのがオクタノール/水分配比率のlogPの推算だ。 logKowとも呼ばれる。
logPは医薬品の評価などでも無くてはならない物性値なので多くの利用があるのだろう。

沸点:沸点推算に関するまとめ

沸点は蒸気圧が大気圧に等しくなる温度のこと。

臨界定数:

蒸気圧:蒸気圧推算に関するまとめ

ある温度での蒸気圧を直接推算するか、アントワン定数を推算してAntoine式から蒸気圧を計算する。

全温度領域バージョン(沸点、臨界点、蒸気圧)

沸点は蒸気圧が大気圧に等しくなる温度である。そこで全温度領域(融点から臨界温度まで)での蒸気圧曲線が求まれば沸点はそこに含まれる。この蒸気圧曲線は、(沸点-1気圧)と(臨界温度-臨界圧力)の2点は必ず通る。減圧下の沸点なども蒸気圧曲線が求まっていれば簡単に算出できる。

密度、分子体積、分子表面積 :密度、体積推算に関するまとめ

分子体積にはVan der waalsのもの、溶媒接触可能表面の作る体積など色々なものがあるが、ここでは25℃における密度と分子量(MW)から、Volume=MW/Densityで求めたものを使う。25℃で固体のものは困るが、液体領域の密度を25℃に外挿して求めたものを使う。(通常の化合物で固体にになると10%ぐらい密度が上がるようだが、その非連続性を無視する。)分子表面積は計算で求めたものを使う。

蒸発潜熱:蒸発潜熱に関するまとめ

蒸発潜熱、化合物を気体に変化させるために必要なエネルギーのことである。気化熱ともいう。通常は沸点での蒸発潜熱を測定し、25℃に変換する。

溶解度パラメータ(SP値):SP値推算に関するまとめ

SP値はある物質同士が混じるか混じらないかを予測する技術として開発された。1次元のヒルデブラントのものより、3次元のハンセンのものは格段に溶解性を正しく推算する。ハンセンのものはこちらを参照

SP値の単位は(cal/mol)0.5 と (J/mol)0.5 =( MPa)0.5 の2つがあるが後者のほうが一般的になっている。簡便には(cal/mol)0.5 単位のものを2倍すれば良い。(厳密にはsqrt(4.18)倍)

液体粘度の推算に関するまとめ

粘度とは液体が流れるときの抵抗のこと。

液体熱伝導度推算のまとめ

液体の熱伝導率は、熱勾配を与えたときに、単位厚み、単位断面積、単位時間あたり媒体を通過する熱の量で定義される。

表面張力推算のまとめ 表面張力の理解のために

表面張力は、表面をなるべく小さくしようとする力のことである。

屈折率:屈折率推算法まとめ まとめその2

屈折率は真空中の光の速さ (c)と媒体中の光の速さ (v)の比、n = c/vで表される。

熱容量まとめ

熱容量とはある物体の温度を一度上昇させるのに必要な熱量のことである。

生成熱、ギブスエネルギー:生成熱の推算法

生成熱とは安定な単体の生成熱を基準として、その物質を構成する単体から1molの化合物を合成するのに必要な反応熱のことである。新しいPirikaの方法では、MOPACで安定化構造を計算した際に求まる生成熱を再現するように構築されている。

引火点のまとめ (リンク先はHSP関連のページ)

引火点は火種があたときに火がつく温度だ。分子がどのくらい蒸気になっているかと、どのくらい安定かで引火点が決まる。分子の安定性は、生成熱が重要な指標になる。

水への溶解度推算のまとめ

様々な単位系があり、混乱しているが、Pirikaでは100gの水に溶解するg単位の溶解度のlogを取ったものを採用している。

ヘンリー定数推算のまとめ

融点、融解熱のまとめ

ダイポールモーメント推算のまとめ2011.6.28

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