超高圧力場における分子結晶の成長速度

超高压场中分子晶体的生长速率

基本信息

批准号：
09875187
负责人：
横山千昭
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09875187/
关键词：
超高圧結晶成長分子結晶脂質分子ベンゼン脂肪酸

项目摘要

数千気圧までの圧力領域での有機化合物の分子結晶の成長過程を観測可能な高圧装置により、分子結晶の成長速度の測定を行った。測定にはベンゼン、ラウリン酸、トリカプリンの3種の物質を用いた。また結晶成長速度データの解析を行うために融液の密度、粘性率、融解温度の測定も同時に行った。3種の物質に於いて、成長速度の圧力依存性は異なった。ベンゼンでは加圧により100MPaまでの領域では成長速度は減少し、極小値を取った後は、逆に圧力増加にともなって成長速度が増加することが分かった。100MPa以上での成長速度の増加減少はこれまで報告されていない。ラウリン酸では成長速度は圧力にほとんど依存しなかった。一方、トリラウリンでは圧力増加にともない成長速度は単調に減少した。この場合には物質移動過程が成長の律速段階になっていることが予想される。また、結晶成長におよぼす重力の影響を調べるため、成長方向を変えた実験を行った。その結果、ベンゼンとラウリン酸では成長方向に係わらず一定の成長速度を示したが、トリカプリンでは成長方向によって速度が異なった。すなわち、垂直下向きが最も成長速度が早く、次が水平方向であり、垂直上向き方向は最も成長速度が遅かった。このことは、トリ力プリンのような成長速度が極めて遅い物質の場合には、融液内での対流現象などが成長速度に大きく影響を与えていることを示すことを表している。

使用高压装置来测量分子晶体的生长速率，该装置可以观察到有机化合物的分子晶体的生长过程，其压力范围在多达几千个ATM的压力范围内。使用三种类型的物质，苯，月桂酸和三氨酸的物质进行测量。此外，为了分析晶体生长速率数据，还可以同时测量熔体的密度，粘度和熔化温度。这三种物质之间生长速率的压力依赖性有所不同。发现由于压力，该区域的苯的生长速率降低了100 MPa，并且在达到最低值后，随着压力的增加，生长速率增加。到目前为止，尚未报告生长速率高于100 MPa的增长或降低。对于月桂酸，生长速率几乎不取决于压力。另一方面，在三龙中，生长速率随着压力的增加而单调降低。在这种情况下，预计传质过程处于增长率限制阶段。此外，为了研究重力对晶体生长的影响，我们进行了一个实验，其中改变了生长方向。结果，无论生长方向如何，苯和月桂酸都显示出恒定的生长速率，但是根据生长方向，三碳氨酸的速度不同。也就是说，垂直向下的方向的增长率最快，其次是水平的，垂直向上的方向的生长速率最慢。这表明，在生长速率极慢的材料（例如嘌呤）的情况下，熔体中的对流现象对生长速率具有重大影响。