ポリ(ビニルアルコール)の反応性に及ぼす重合度および温度の影響(T-for-H交換反応の利用) Effect of Degree of Polymerization and of Temperature on the Reactivity of Poly(Vinyl Alcohol) by Applying T-for-H Exchange Reaction

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著者

    • 今泉 洋 IMAIZUMI Hiroshi
    • 新潟大学工学部化学システム工学科 Department of Chemistry and Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Niigata University

抄録

機能性高分子化合物の反応性に及ぼすその物質の重合度および温度の影響を定量的に明らかにするため, 重合度の異なるポリ (ビニルアルコール) (PVA) とトリチウム水蒸気 (HTO蒸気) との間で起こる水素同位体交換反応 (T-for-H exchange reaction) を, 固気系において35-80℃の範囲で速度論的に観測した。35℃で観測した理由は, より自然環境に近い温度におけるT-for-H交換反応の可能性を明らかにするためである。今回試料物質に使ったPVAの重合度は, 500, 1000, 2000, 2800, 3500であった。これらの交換反応から得られたデータに<I>A</I>″-McKayプロット法を適用することで, この反応における各種PVAの速度定数 (<I>k</I>) を算出した。さらに, それらの<I>k</I>を使って, Arrheniusプロットを作成した。得られた<I>k</I>や以前得られた結果などを相互比較した結果, 以下の6項目が明らかとなった。 (1) 35-80℃において, HTO蒸気と各種PVAとの間でT-for-H交換反応が起こり, この場合, 交換に関与する原子はPVAのOH基のHとHTO蒸気のTとである。 (2) PVAの反応性は温度の増加とともに増加し, 重合度の増加とともに減少する。 (3) 重合度の増加に伴う<I>k</I>の減少割合には, 重合度1000付近で変化が見られ, 1000以下では減少割合はかなり大きい。 (4) 重合度1000以下では, PVAの反応性は, 温度による影響よりも, 重合度による影響を強く受け, 重合度が小さいと反応性は大きい。 (5) 重合度1000以上では, PVAの反応性は, 重合度と温度の両方の影響を受け, 温度が高いと反応性は大きい。 (6) 固気系でのT-for-H交換反応は, 35-80℃の範囲では変化せず, 35℃での反応性は無視できない。

<I>In order to reveal the effect of the degree of polymerization and of temperature on the reactivity of functional polymers, the hydrogen-isotope exchange reaction between poly (vinyl alcohol) (PVA) having each degree of polymerization and tritiated water vapor</I> (HTO<I>vapor) was dynamically observed at 35-80°C in a gas-solid system. The reason of the observation at 35°C is to clarify the possibility of the</I>T-<I>for</I>-H <I>exchange reaction at a temperature near the environment. The degree of polymerization of PVA used in this work was 500, 1000, 2000, 2800, or 3500. Applying the A″-McKay plot method to the data obtained in each observation, the rate constant (k) for each PVA in the reaction was calculated. Moreover, the Arrhenius plot for each PVA was made by using the k values. Comparing the k values and the results obtained previously, the following six matters have been clarified. (1) In the temperature range of 35-80°C, the</I> T-<I>for</I>-H<I>exchange reaction between</I>HTO<I>vapor and each PVA occurred, and in this case, the atoms participating in the reaction are the</I>H<I>atoms in the</I>OH<I>groups in PVA and</I>T<I>atoms in</I>HTO<I>vapor. (2) The reactivity of each PVA increases with rising temperature, and decreases with increasing the degree of polymerization. (3) The rate of the decreasing of k with increasing the degree of polymerization changes at near the degree of polymerization of 1000, and the rate is fairly large under the degree of 1000. (4) Under the degree of polymerization of 1000, the reactivity of PVA is more affected by the effect of the degree of polymerization than by the effect of temperature, and the reactivity is large when the degree of polymerization is small. (5) Over the degree of polymerization of 1000, the reactivity of PVA is affected by both the degree of polymerization and temperature, and the reactivity is large when temperature is high. (6) For the</I>T-<I>for</I>-H<I>exchange reaction in a gas-solid system, the reaction form is unchanged in the range of 35-80°C, and the reactivity at 35°C cannot be neglected.</I>

収録刊行物

  • Radioisotopes  

    Radioisotopes 48(12), 713-719, 1999-12-01 

    公益社団法人 日本アイソトープ協会

参考文献:  24件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10004565212
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00351589
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    00338303
  • NDL 記事登録ID
    4939964
  • NDL 雑誌分類
    ZM35(科学技術--物理学) // ZN36(科学技術--原子力工学・工業) // ZP2(科学技術--化学・化学工業--物理化学) // ZS45(科学技術--医学--放射線医学)
  • NDL 請求記号
    Z15-20
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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