定義、測定の原理、影響、測定のヒントとコツ、規制など 融点とは、固体結晶物質の特性の1つで、固相から液相に変化する温度のことです。 融点測定は固体結晶材料を特性評価するために最も頻繁に使用される熱分析です。 さまざまな産業分野の研究開発、品質管理で、固体結晶物質を識別し、その純度をチェックするために使用されています。 このページでは、融点の基本的な知識とテクニックについて説明します。 また、日常作業のための実用的なヒントとコツもご紹介します。 1. 融点とは? 融点とは、固体結晶物質の特性の1つで、 固相から液相に変化する温度のことです。 この現象は、物質が加熱されると発生します。 融解プロセスの間、物質に加えられたすべてのエネルギーは融解熱として消費され、温度は一定のままです(右図参照)。 相転移の間、物質の2つの物理的相が同時に存在します。 結晶物質は、通常の3次元配列である、結晶格子を形成する微粒子で構成されます。 格子内の粒子は格子力によって結合されます。 固体結晶物質が加熱されると、粒子がより活動的になり、激しく動き始めて、最終的に粒子間の引力が保持できなくなります。 その結果、結晶物質は破壊され、固体材料が融解します。 粒子間の引力が強いほど、それに打ち勝つためにより多くのエネルギーが必要になります。 必要なエネルギーが多いほど、融点は高くなります。 したがって、結晶性固体の融解温度は、その格子の安定性の指標になります。 融点では、集合状態に変化が生じるだけでなく、他のさまざまな物理的特性も大きく変化します。その中でも変化が顕著なのは、熱力学値、固有の熱容量、エンタルピー、流動特性(容量や粘度など)です。複屈折反射や光透過率の変化などの光学特性も、これに劣らず重要です。他の物理的数値と比較すると、光透過率の変化を測定するのは容易であるため、これを融点検出に利用することができます。 2. なぜ融点を測定するのか? 融点は、有機/無機の結晶化合物を特性評価し、純度を突き止めるためにしばしば使用されます。 純粋な物質は、厳密に定義された温度(0. はんだ 融点 固 相 液 相互リ. 5~1℃の非常に小さい温度範囲)で融解する一方、汚染物を含む不純物質では融点の幅が広くなります。 通常、異なる成分が混入した物質がすべて融解する温度は、純物質の融解温度よりも低くなります。この現象を融点降下と呼び、これを利用して物質の純度に関する定量的な情報を得られます。 一般に融点測定は、研究室の研究開発やさまざまな業界分野の品質管理で物質を特定し、純度を確認するために使用されています。 3.
混合融点測定 2つの物質が同じ温度で融解する場合、混合融点測定により、それらが同一の物質であるかどうかがわかります。 2つの成分の混合物の融解温度は、通常、どちらか一方の純粋な成分の融解温度より低くなります。 この挙動は融点降下と呼ばれます。 混合融点測定を行う場合、サンプルは、参照物質と1対1の割合で混合されます。 サンプルの融点が、参照物質との混合により低下する場合、2つの物質は同一ではありません。 混合物の融点が低下しない場合は、サンプルは、追加された参照物質と同一です。 一般的に、サンプル、参照物質、サンプルと参照物質の1対1の混合物の、3つの融点が測定されます。 混合融点テクニックを使用できるように、多くの融点測定装置には、少なくとも3つのキャピラリを収容できる加熱ブロックが備えられています。 図1:サンプルと参照物質は同一 図2:サンプルと参照物質は異なる 関連製品とソリューション
融点測定装置のセットアップ 適切なサンプル調製に加えて、機器の設定も正確な融点測定のために不可欠です。 開始温度、終了温度、昇温速度の正確な選択は、サンプルの温度上昇が速すぎることによる不正確さを防止するために必要です。 a)開始温度 予想される融点に近い温度をあらかじめ決定し、そこから融点測定を始めます。 開始温度まで、加熱スタンドは急速に予熱されます。 開始温度で、キャピラリは加熱炉に入れられ、温度は定義された昇温速度で上昇し始めます。 開始温度を計算するための一般的な式: 開始温度=予想融点 –(5分*昇温速度) b)昇温速度 昇温速度は、開始温度から終了温度までの温度上昇の固定速度です。 測定結果は昇温速度に大きく左右され、昇温速度が高ければ高いほど、確認される融点温度も高くなります。 薬局方では、1℃/分の一定の昇温速度を使用します。 最高の正確さを達成するために、分解しないサンプルでは0. 2℃/分を使用します。 分解する物質の場合、5℃/分の昇温速度を使用する必要があります。 試験測定では、10℃/分の昇温速度を使用することができます。 c)終了温度 測定において到達する最高温度。 終了温度を計算するための一般的な式: 終了温度=予想融点 +(3分*昇温速度) d)サーモ/薬局方モード 融点評価には、薬局方融点とサーモ融点という2つのモードがあります。 薬局方モードでは、加熱プロセスにおいて加熱炉温度がサンプル温度と異なることを無視します。つまり、サンプル温度ではなく加熱炉温度が測定されます。 結果として、薬局方融点は、昇温速度に強く依存します。 したがって、測定値は、同じ昇温速度が使用された場合にのみ、比較できます。 一方、サーモ融点は薬局方融点から、熱力学係数「f」と昇温速度の平方根を掛けた数値を引いて求めます。 熱力学係数は、経験的に決定された機器固有の係数です。 サーモ融点は、物理的に正しい融点となります。 この数値は昇温速度などのパラメータに左右されません。 さまざまな物質を実験用セットアップに左右されずに比較できるため、この数値は非常に有用です。 融点と滴点 – 自動分析 この融点/滴点ガイドでは、自動での融点/滴点分析の測定原理について説明し、より適切な測定と性能検証に役立つヒントとコツをご紹介します。 8. 融点測定装置の校正と調整 機器を作動させる前に、測定の正確さを確認することをお勧めします。 温度の正確さをチェックするために、厳密に認証された融点を持つ融点標準品を用いて機器を校正します。 このようにすることで、公差を含む公称値を実際の測定値と比較できます。 校正に失敗した場合、つまり測定温度値が参照物質ごとに認証された公称値の範囲に一致していない場合は、機器の調整が必要になります。 測定の正確さを確認するには、認証済みの参照物質で定期的に(たとえば1か月ごとに)加熱炉の校正を行うことをお勧めします。 Excellence融点測定装置は、 メトラー・トレドの参照物質を使用して調整し、出荷されます。 調整の前には、ベンゾフェノン、安息香酸、カフェインによる3点校正が行われます。 この調整は、バニリンや硝酸カリウムを用いた校正により検証されます。 9.
完結 医療の常識にとらわれない高橋医師の治療で「生きる」力を発揮して、成長していく子どもたち。不可能を可能にしてきた、高橋医師の生き方が、親や周囲を巻き込んで、「仲間(かぞく)」を形成し、大きな波紋となり、新たな絆が結ばれていく… 多くの患児とその家族の、いのちとこころを救い続ける高橋義男が伝えてきたメッセージは、これからも繋がり、紡がれていく―― 第15回文化庁メディア芸術祭〔マンガ部門〕審査委員会推薦作品に選出された、実在する一人の医師と、その「仲間(かぞく)」の物語。 ジャンル 職業・ビジネス 掲載誌 Dybooks 出版社 ※契約月に解約された場合は適用されません。 巻 で 購入 全12巻完結 話 で 購入 話配信はありません 今すぐ全巻購入する カートに全巻入れる ※未発売の作品は購入できません 義男の空の関連漫画 「エアーダイブ」のこれもおすすめ おすすめジャンル一覧 特集から探す ネット広告で話題の漫画10選 ネット広告で話題の漫画を10タイトルピックアップ!! 気になる漫画を読んでみよう!! ジャンプコミックス特集 書店員オススメの注目ジャンプコミックスをご紹介! カリスマ書店員がおすすめする本当に面白いマンガ特集 【7/16更新】この道10年のプロ書店員が面白いと思ったマンガをお届け!! キャンペーン一覧 無料漫画 一覧 BookLive! 電子書籍版『義男の空』最新刊記念キャンペーン開催中！！｜新着情報 - Dybooks ダイブックス - [ air dive ]. コミック 少年・青年漫画 義男の空 義男の空 (12)
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