(6) 混合熱

二酸化炭素(CO₂)は臨界点が温度約304 K (31℃)，圧力約7.4 MPa (73 atm) にあり，臨界点近傍において有機溶媒との混合により大きな熱効果 （すなわち混合熱）を示すことが近年になって確認され，その熱効果は新しいエネルギー供給システムの開発につながる特性として認識されるようになっています．

本研究室では環境調和型のエネルギー供給システムの開発を目的とし，(CO₂)と組み合わせる流体として環境負荷が小さく， かつ熱効果の大きな溶媒を検索するための混合熱の測定を行っています．

とくに，CO₂とジアルキルカーボネートを混合させることにより，最大約9.0 kJ mol^-1（298 K, 5.0 MPa）の極めて大きな熱効果が現れることを 明らかにしました．このような発熱量は，これまでの既往の混合系に比較して極めて大きな値です．

装置概略図
1, CO₂ bottle; 2, N₂ bottle; 3, water bath; 4, heat sink; 5, sample cell; 6, reference cell; 7, thermoelectric sensor; 8, inline filter; 9, high precision pump A; 10, high precision pump B; 11, back pressure regulator; 12, degassing unit; 13, IMC monitor; 14, waste vessel; 15, pressure instrument (DPI 145); 16, high capacity cooling bath.

測定ユニット概略図

K. Kurihara, T. Kobayashi, T. Kasai, H. Matsuda, and K. Tochigi

Determination and Correlation of Heat of Mixing of the Carbon Dioxide + tert-Butyl Methyl Ether System at 298.15 and 303.15 K and 5.0 - 7.0 MPa, Fluid Phase Equilibria, 420, 68-73 (2016)

DOI: 10.1016/j.fluid.2016.01.033

K. Kurihara, Y. Nakamura, H. Matsuda, T. Okamoto, Y. Itazu, K. Tochigi, K. Ochi

Determination and Correlation of Excess Molar Enthalpies of the Binary Carbon Dioxide + Ethyl Acetate System at Temperatures (298.15 to 308.15) K and Pressures (5.0 to 7.0) MPa, Fluid Phase Equilibria, in press (2014)

DOI: 10.1016/j.fluid.2013.10.038

H. Matsuda, E. Machida, Y. Yamanaka, K. Kurihara, K. Ochi
Determination and Correlation of Excess Molar Enthalpies of Binary Carbon Dioxide + Diisopropyl Ether (DIPE) System at the Temperatures (298.15 to 308.15) K and the Pressures (5.0 to 7.5) MPa, J. Chem. Eng. Data, 53, 1612-1617 (2008)
DOI: 10.1021/je8001442

H. Matsuda, S. Yoshii, A. Nagashima, K. Kurihara, K. Ochi
Excess Molar Enthalpies of Binary Carbon Dioxide + Dimethyl Carbonate System at the Temperatures (298.15 to 308.15) K and the Pressures (5.0 to 7.5) MPa, J. Chem. Eng. Data, 50, 1419-1424 (2005)
DOI: 10.1021/je050089u

H. Matsuda, S. Yoshii, A. Nagashima, K. Kurihara, K. Ochi
Excess Molar Enthalpies for Binary Carbon Dioxide + Diethyl Carbonate System at 298.15 to 308.15 K and 5.0 to 6.5 MPa, Fluid Phase Equilibria, 236, 146-155 (2005)
DOI: 10.1016/j.fluid.2005.05.029