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高温融体の化学 高温融体の化学
――溶融酸化物の酸・塩基と化学構造――

横川敏雄 著

1998年2月25日 初版1刷
1999年8月10日 初版2刷
ISBN 978-4-900041-64-6 C3043
発行 アグネ技術センター
A5判・並製/236頁
定価 3,780円(本体価格3,500円+税 8%)

→厚さ:15mm,重さ:390g

火山の噴火口から溢れるマグマ、あるいは身の回りにあるガラス製品、そして金属の製錬に関係するスラグ、これらが高温度で融けて液体になったものが本書で取り扱う「高温融体」である。
著者は40年に及ぶ研究者としての時間を費やし、種々の角度から無機化学実践の対象として高温溶融体の化学に没頭してきた。その著者自身の研究の軌跡を書き記したものが本書であり、著者の研究に対する熱い思いが随所にちりばめられている。
本書は、酸化物の熱化学および金属製錬学の基礎を述べたもので、初学者から専門の研究者までその段階に応じて利用できる参考書であり、他に類書をみない。単に知識のみでなく学問・研究の態度をも学ぶことができ、化学系理工学の学生・研究者に推奨する必読の一冊である。

[目次]

1章 緒言
  1.1 高温溶融体
  1.2 化学反応と溶液
  1.3 アプローチの方法

2章 溶液の熱力学
  2.1 自由エネルギー
   2.1.1 熱・温度
   2.1.2 エントロピー
   2.1.3 Gibbs エネルギー
  2.2 溶液の自由エネルギー
   2.2.1 部分モル Gibbs エネルギー
   2.2.2 気体の自由エネルギー
   2.2.3 溶液と気体との平衡
  2.3 相律と相平衡
   2.3.1 相平衡と温度・圧力
   2.3.2 相律(平衡条件と自由度)
   2.3.3 気・液平衡
  2.4 状態図
   2.4.1 固・液平衡
   2.4.2 自由エネルギー‐組成ダイアグラム
   2.4.3 状態図の作成
   2.4.4 非平衡な種々の相

3章 電解質溶融体の電気化学
  3.1 電気化学測定法
   3.1.1 濃淡電池
   3.1.2 ボルタンメトリー
  3.2 酸化物溶融体の活量
   3.2.1 Na2O-B2O3
   3.2.2 Na2O-SiO2
   3.2.3 Na2O-GeO2
   3.2.4 Na2O-MoO3,Na2O-WO3
   3.2.5 酸・塩基,酸性酸化物の酸としての強さ
   3.2.6 Al2O3の酸化度
   3.2.7 Na2O-SiO2-B2O3
  3.3 酸化物溶融体中の酸化・還元
   3.3.1 Na2O-B2O3 を溶媒とした系の酸化・還元
   3.3.2 Pb(II)/Pb
   3.3.3 Mo(VI)/Mo
   3.3.4 Cu(II)/Cu(I)/Cu
  3.4 酸化物溶融体の酸・塩基
   3.4.1 O2-イオンの活量
   3.4.2 酸化・還元の利用
   3.4.3 Cr(VI)/Cr(III) の平衡電位に基づく塩基度の拡張
  3.5 この章のまとめ

4章 溶融体の化学
  4.1 化学種とは
  4.2 蛍光X線分析
  4.3 量子力学珪酸と振動スペクトル
  4.4 核磁気共鳴吸収(NMR)とケイ酸塩イオンの構造
   4.4.1 化学シフト(chemical shift)
   4.4.2 Magic Angle Spinning (MAS)-NMR
   4.4.3 高温 NMR
  4.5 X線構造解析
  4.6 この章のまとめ

5章 構造モデルとシミュレーション
  5.1 相互作用と熱力学的モデル
   5.1.1 熱力学的モデル
   5.1.2 理想溶液
   5.1.3 正則溶液モデル
   5.1.4 溶融体の中和反応モデル
   5.1.5 Ideal associated solution モデル
  5.2 準格子モデル
  5.3 数学的モデル
  5.4 分子動力学シミュレーション
   5.4.1 シミュレーションの実際
   5.4.2 Na2O-B2O3 ガラスの原子配置
  5.5 この章のまとめ

付 編
  A.Gibbs Duhem の式
  B.内部エネルギーのLegendre変換
   B.1 内部エネルギーと Gibbs エネルギー
   B.2 Callen による Legendre 変換の一般式
   B.3 Alberty の G'関数
  C.エントロピー
   C.1 固体,液体,気体のエントロピー
   C.2 合金のエントロピー
  D.2相分離と熱力学的安定度
   D.1 単成分系
   D.2 2成分系
   D.3 2相分離の過程
  E.酸素電極反応
   E.1 濃度過電圧
   E.2 酸素ガスの応答(その1)
   E.3 酸素ガスの応答(その2)
  F.元素の周期表と酸・塩基
   F.1 電気陰性度
   F.2 周期表と酸化物
   F.3 複酸化物
  G.鉄製錬とソーダ灰
   G.1 溶鉄と炭素‐酸素平衡
   G.2 炭酸ソーダの熱分解
   G.3 炭酸ソーダの塩基度

事項索引

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