物性

液相でイオンを生成するような化合物を含む系を電解質系といいます。化学プラントにおいては酸やアルカリを扱うことはよくあるため、電解質系の気液平衡計算を精度よく行なうことは機器設計するうえで非常に重要です。

Debye-Hückelの理論は1923年に発表された希薄強電解質溶液の活量係数を表わす理論です。現在実用的に使用されている電解質モデルはほとんど全てこのDebye-Hückelの理論をベースにして改良されてきたモデルです。

気体混合物の体積が、同温・同圧下での各ガス成分の純物質体積の和になることをAmagat(アマガー)の法則といいます。

分子の幾何学中心が球形からどのくらいずれているかを表わすパラメータを偏心因子といいます。極性が大きいほど、偏心因子ωも大きくなるため、物性推算式に極性の影響を組み込む場合によく使用されます。

圧力P、体積V、温度T、物質量nの間に成り立つ関係式のことを状態方程式といいます。化学工学では気体についての状態方程式が有名ですが、元々は気体に限った話ではありません。

高圧気液平衡を扱うために導入された概念をフガシティーfといいます。理想気体の考え方はとてもよく出来ているのですが、高圧になってくると実在気体と挙動がずれるという欠点があります。そこで理想気体で成り立つ理論をベースに補正すれば、高圧でも同じ理論の延長でPVT関係を算出できます。

UNIFAC(Universal Functional Group Activity Coefficient)式とは活量係数を算出するモデルの1つです。UNIFAC式は原子団寄与法と呼ばれており、分子構造の加算性を利用して活量係数を推算する方法です。

UNIQUAC(Universal Quasi Chemical)式とは活量係数を算出するモデルの1つです。活量係数モデルの中では比較的新しく、1975年に提案されています。

実在混合物のギブス自由エネルギーgと理想混合物のギブス自由エネルギーgidの差を過剰ギブス自由エネルギーgEといいます。

化学反応や相平衡はギブス自由エネルギーが最小になる方向に進むので、私たちはそれを理解したうえで加えるエネルギーを調節し、工業的に望ましい方向に導いているのです。

統計力学的には系の乱雑さを意味し、エントロピーは増大する方向へ変化していきます。これは熱力学第二法則として知られています。

エンタルピーという概念は応用性の高さから文献によって様々な解釈がなされていて、なんだかよくわからないという方も多いのではないでしょうか。プラントの装置設計という目的からエンタルピーをみると、熱収支を取るうえで不可欠な概念だと私は考えています。

NRTL式とは活量係数を算出する手法の1つであり、Wilsonの式と同様に3成分以上の多成分系に適用できる式です。Wilsonの式とは違い2液相分離する系にも適用できるため汎用性の高い手法です。

Wilsonの式とは活量係数を算出する手法の1つであり、3成分以上の多成分系に適用できる式です。2液相分離する系には適用できないデメリットがあるものの、それ以外の系には良い精度で適用できます。

var Laarの式はvan der Waalsの状態方程式をベースに提案されたと言われています。Margules式と同様に3成分以上の系に適用できないのが難点です。