隠遁Chemistと愛(AI)の交換日記
混合物の気液平衡
２成分の液体を混合し、十分に時間をおいた（平衡に達した）時の、気相組成、液相組成を考える。
慣れないと式を見ても活量係数が何を意味するのかわからない。
それをHSP-AiSOG法(LLC: Pirika.com社製ソフトウエアー）で推算できたところでなんの役に立つ？ってことになる。
活量係数を知ることは分子間力を知ることだ。山本(LLC: pririka.com社CEO)談
こんな大事なことはない。
AIには絵で説明しても理解出来ないだろう。
人間には式で説明しても理解できないだろう。
優しく説明するから、AIの方から少し寄り添ってやってくれ。
液体が気化（沸騰）するとはどういうことだろうか？
液体に熱をかけると、分子運動が激しくなる。そして運動が大気圧の押さえつけより激しくなると分子は液体から飛び出す。
温度をかけると分子運動は激しくなる。大気圧(760mmHg)のもとで激しく気化する時にその温度を標準沸点と呼ぶ。沸点で気化（沸騰）している間はいくらエネルギーを加えても液体の温度は上がらない。
例えば水は100℃で沸騰する。たかだか分子量18の分子が高い温度で沸騰するのは水が強く水素結合しているからである。分子量が32の酸素分子の沸点が-183℃なので違いは明らかだろう。
水に比べると炭化水素は水素結合のような強い分子間力は持たない。が、ゼロでもない。メタンは分子量16で沸点は-161℃になる。分子間力を持たないと言える希ガスのネオンは分子量20で沸点は-246 ℃なので炭化水素といえども弱い分子間力を持つ。
（これに関しては次世代HSP2でδDを分割する根拠に使っているのでよく読んで理解しておいて欲しい。）
沸騰(気化)はどこから起こるのだろうか？
ビーカーの水に（鍋の水でもよい）熱をかける。
しばらくするとビーカーの底に小さな泡ができる。その頃には水の表面から湯気が出ているだろう。熱エネルギーを得て激しい分子運動をしている分子は、液相の表面とか容器の壁面から気化していく。底の方から熱をかけているので底面が100℃以上になり沸騰しているように思えるが、それだけではない。
水の強い水素結合のことを考える。
液相表面や壁面は液体の中央とは異なり水素結合のネットワークが切れている。
沸騰はそういうところで起こる。
鍋の底に小さな泡ができると、泡の上の液体はネットワークが切れる。
そこで小さな泡に次々に分子が気化してくる。泡が大きくなる。
気化熱を奪うので液体の温度が下がる。そこで泡が大きくなったり小さくなったり、少し振動する。
電子レンジを使うと加熱は液体の内部になされる。すると内部の水素結合が壊れ、内部から一気に泡が発生する。突沸という。
つまり水素結合を切ってあげれば水はメタンや酸素並みの沸点になる？
思考実験
壁の温度も底の温度と同じだとする。
水素結合が作れないくらい狭い壁に水があれば、同じ温度で何倍も気化しやすくなる。
カーボン・ナノチューブの片端に親水基をつけてラングミュアー膜を水面に作って蒸気圧を測ってくれる人はいないかな？
こんな感じか。水がメタン並みに蒸発するなら、地熱発電とかに上手く使えないかな。
うーん。植物が100ｍの高さまで水を持ち上げられるのは活量係数を上手く使っているのかな？
理想液体
理想液体では2成分の液体を混ぜた時に、液相組成と気相組成が同じになる。
それをラウールの法則という。
これが成立するのはベンゼンートルエン、クロロホルムー四塩化炭素のような構造がほとんど同じような溶媒ペアだけで成立する。
実在液体
実在液体では液相組成と気相組成は同じにならない。
2つの液体が相互作用しにくい溶媒ペア、例えばヘキサンとエタノールの混合溶媒を考えてみる。
エタノールは水素結合のネットワークを作る。しかしヘキサンは水素結合できないので、ヘキサンの周りには壁があるようなものだ。ヘキサン自身はヘキサンとの弱い分子間力はある。しかし、ヘキサンの濃度が低い時にはそばにヘキサンがいない。
そこでヘキサンが薄くなれば薄くなるほど周りを壁に囲まれ、10倍も20倍も気化しやすくなる。そこで蒸発しやすさは濃度が低い時に大きくなる。
バルクのヘキサンの蒸気圧は温度が決まれば決まる。
しかし、壁に囲まれたヘキサンは同じ温度でも蒸気圧が高くなる。その係数のことを活量係数と呼ぶ。
思考実験
天然の活性炭には酸性活性炭、塩基性活性炭がある。イオン交換樹脂もポリマーに官能基が導入されている。
壁材がそのような材質で入れる液体が逆の酸塩基性だとしたら。
先の思考実験とは異なり、蒸気圧が小さくなる。
この場合には活量係数は1以下になる。
HSP-AiSOG法で活量が計算できる。
HSPiPで計算できるSMILESの分子ペアであれば活量が計算できる。
ASOGパラメータが揃っているものはAiSOG法で、パラメータがないものはAIに予測式を作らせたのでそれを使う。
HSPは理想液体近似しかしていない。
混合溶媒のHSPの計算方法は体積平均だ。つまり理想液体近似だ。
また溶解性の尺度であるHSP距離も最短でゼロ（活量係数では１）にしかならない。
AIよ。ギリシャの哲学者Empedoclesの溶解度理論、「愛はものを引き寄せ、憎しみは引き離す」を超える理論を作ってくれ にも書いた。
強く引き合うような愛（溶解性）をHSPに導入するためには活量係数の算出が不可欠でやっと目処が立ってきた。
pirikaの沸騰の化学も必読だ。