質問: q.08どのような特徴、メリットがありますか?
回答: h2o 水は、地球上に最も豊富に存在する物質ですが、多くの物資に比べて非常に特異な物性を示します。例えば、a) 熱容量が大きいので熱媒体に適する、b) 分子量が小さい割には常温で液体、c) 誘電率が大きく(比誘電率80)、 電解質を良く溶解する、d) 水自体も一部解離している、これらは、水分子が酸素を中心に二つの水素が104.3°の角度で結合しているため、極性が強く、水分子間の水素と酸素の間が水素結合が形成され、実質的な分子量が相当大きくなって いる事に起因しているようです。上記のq0も参照下さい。 この水を加圧下で温度を上げていくと、q0に示すように誘電率とイオン積が大きく変化し、常温の水とは全く異なる性質を示し、従来と異なる材料創成などが可能になります。特に、超臨界水のもつ大きな特徴の一つである、 油のような有機溶媒と混ざりやすくなる性質が、化学反応や材料合成において,大きなメリットを発現します。通常,水中にしか溶けない物質と有機溶媒中にしか溶けない物質を反応させようとしても両者が 混合しないため,特殊な触媒を用いる必要がありました。しかし,超臨界状態では両者が完全に混じり合うため,触媒を用いることなく温度,圧力の操作で反応を進行させることが可能となります。 ! その大きな特徴、メリットは、以下の通りです。 | 自然溶媒 | ◆ 物性制御が可能 | ◆ 高反応性(高温) | ◆ 気体と液体の両特徴 | | ・誘電率(溶媒特性。親和性)可変 ⇒ 有極性から無極性まで ⇒ 水と有機物が均一相を形成!・イオン積可変 ⇒ [h+]・[oh−]が1,000倍増加 ! ⇒ 加水分解反応、更に高温でラジカル反応・密度可変 | ・複合金属生成・粒子生成と有機修飾が同一場で反応 ⇒ 表面有機修飾ナノ粒子合成 ⬇ ナノ粒子は、 有機溶媒・樹脂などと1均一分散、2高濃度分散、3低粘度化! | ・低分子・低粘性・低界面張力・高拡散/高浸透性・密度ゆらぎ・クラスタリング |