徐冷と結晶化度の関係について

締切済

質問者：andarusia
質問日時：2007/12/16 08:58
回答数：1件

今、仕事でPETの糸を一度熱してから、冷ますという事をやってるんですが、今はオーブンからすぐに室温に出して冷してるんですが、徐冷すれば結晶化度が高くなり引っ張りに対して強くなると聞いた事はあるんですが、具体的な徐冷の定義がいまいちわかりません。
冷却速度と結晶化度の関係をご存知の方いらっしゃれば教えてください。

通報する

この質問への回答は締め切られました。

質問の本文を隠す

回答 (1件)

最新から表示
回答順に表示

No.1

回答者： DexMachina
回答日時：2007/12/17 21:34

> 具体的な徐冷の定義がいまいちわかりません。

いわゆる「放冷」よりも冷却速度が遅くなるような条件を整えれば、「徐冷」になるのではないでしょうか。
恐らく、一般論としての数値的な定義(「○℃/分以下の冷却速度」等)はないのではないかと思います。
　*明確な定義が必要な場合(論文・特許など)は、その実験者が自分で定義する、と。

> 冷却速度と結晶化度の関係をご存知の方いらっしゃれば教えてください。

これも、andarusiaさんご自身で書かれている「徐冷すれば結晶化度が高く」なるという、定性的なこと
までしか言えないのではないかと思います。
(数式化することはできず、それぞれの樹脂・重合度で実験で確かめるしかない、と)

なお、非晶状態から結晶になるには高分子鎖の整列が必要なため、冷却が急な場合はその整列が
できる時間的な余裕がなくなる分、大きな結晶ができにくくなります。
(これも定性的な説明になってしまいますが・・・)

以下、参考までに：
http://www.enpla.jp/enpla_02.html
(「2-1 温度変化に伴うプラスチックの状態変化」の段の後半に、「冷却されて球晶と呼ばれる形に
　成長する場合、急冷したときは、球晶サイズは小さくなり、又徐冷した場合には、球晶サイズは
　大きくなる。」とある程度ですが(汗))

- 0
- 件

通報する

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
徐冷と結晶化度のデータが必要になったんですけど、学校の実験ではないので、なるべく手間を省きたかったのですがやっぱり自分で地道に調べるしかなさそうですね。

通報する

お礼日時：2007/12/18 08:22

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう！

質問する（無料）

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

専門家回答数ランキング

専門家

※過去一週間分の回答数ランキングです。

質問する（無料）

他の専門家の回答をチェック

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q徐冷と急冷の速度について

高分子科学における質問です。

高分子材料は冷却速度を変化させることで、結晶化度、結晶サイズが変化するとのことですが、徐冷、急冷とはどのような冷却速度のことを言うのか教えてください。ちなみに、私が現在持っているイメージでは、急冷＝融解状態から冷えた金型等で冷却徐冷＝融解状態から室温で放置
です。ご教授願います。

Aベストアンサー

お持ちのイメージで良いと思います。
徐冷は、コントロールしない冷却で、急冷は、強制的な冷却というイメージですね。

但し、DSCでの測定の際には、融解状態から一応、コントロールして冷却させます。
　徐冷：１０℃/分　程度で冷却させながら熱移動量等を測定します。（人によって、５℃/分や２０℃/分といった人もいます。）
　急冷：５００℃/分（あくまで設定値であり、実際の冷却速度は分かりません。最新の装置では、１０００℃/分という設定もできるようですが、実際の速度は、熱移動速度律速だと思います。また、この時は、熱移動量等の測定はしません。というか、測定がついづい出来ないので、測定できません。）

他の回答も見る

Q結晶化温度とガラス転移点て関係あるんでしょうか。

PETは結晶性高分子だけどペットボトルが透明なのは溶かした後、急冷したから～と習ったのはいいのですが、どっかの掲示板に、同じような質問で、その答が「ガラス転移点以下で急冷したから。ポットのお湯につけとくと白濁するよ。」と書いてあり、「あれ、ガラス転移点って非晶が動き出す温度だよな・・・？。何か関係あるのかな・・」と思いました。
なんだか分かるような分からないようなこんがらがっているのですが、ガラス転移点以下で急冷したからと言う答って正しいんでしょうか。それとも結晶化温度というのはガラス転移点の事なんでしょうか。分かる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

No.1の方の回答の通り、また、ashlley-kateさんが最初に思った通り、
ガラス転移点は非晶質部分の分子が動けるか否かの境界点です。

分子には分子間力(水素結合・ファンデルワールス力など)があり、
それが最も強くなる状態に配列された状態が「結晶」です。
一方、「ガラス」というのは、この配列化が間に合わないまま熱運動が
小さくなったために、不安定な状態のまま配列が固定された状態です。

従って、結晶とガラスが混ざった高分子を加熱した場合、
　1)まず、充分に安定化されていないガラス部...続きを読む

他の回答も見る

Q冷結晶化温度について

冷結晶化温度が存在するとは具体的にどのような現象が生じていると考えるのでしょうか？

例えば、A-Bのグラフト共重合体（主鎖：A,側鎖：B）を熱分析（ここではDSC測定）すると、結晶融解後、急冷し再び昇温すると冷結晶化による発熱のピークが観られる場合があります。ポリマーBのホモポリマーのみの測定では発熱ピークが観られない。

上の現象は側鎖のB成分の分子量が大きい、または側鎖B成分の組成が大きい場合に観測されました。
まず、私なりの考察なんですが、発熱ピークがあるということは昇温中に...続きを読む

Aベストアンサー

結晶性ポリマーはあまり詳しくないのですが，だいたい，おっしゃる通りの
説でぼくも納得できます。ただひとつ，ホモポリマーBで発熱ピークがでない
理由がよくわからないですね。
ホモポリマーBの発熱ピークの測定は，ABと全く同じ条件でやったのですか？
グラフト体でない方が立体障害がない分，結晶化しやすいように思えますね。
枝と枝の間の（Aの）n=2とかなら，「端がそろって一列に並ぶ」というのも
考えられますが，
n=10以上とかなら，あまり起こらないような気がします（当てずっぽうです）。
あと，回答になってないのですが，結晶化度は冷却速度に大きく依存しますよね。
双方について，冷却速度を変えた実験をやってみればヒントが得られるかも
知れませんね。

他の回答も見る

Q融点とガラス転移温度の違い

融点とガラス転移温度の違いが良く理解できません。分かりやすく教えてください。

Aベストアンサー

高分子やってるものです。おそらく質問にでてくる融点は普通いわれている融点ではなく、高分子特有のTmといわれているほうの融点ですよね？
板ガムを考えていただけるとわかりやすいと思います。ガムってそのまんまだと引っ張ってもぶちぶちきれちゃいますよね？でも口の中でかむとひっぱっても伸びるようになります。この引っ張っても伸びる性質に変わる温度が高分子における融点です。次にガムを寒いところもしくは冷凍庫に入れてみてください。常温のガムは折り曲げてもたたまれるだけなのですが、低温におかれたガムを折り曲げようとすると割れてしまうと思います。このぱきぱきの状態になってしまう温度がガラス転移温度です。
食品保存容器とかラップに耐熱温度がかかれていると思いますが、よくみるとなぜか上と下の両方の温度限界がかかれていると思います。上の方の温度限界（融点）になると溶けてしまうのはまあ想像がつくのですが、下の方の温度限界（ガラス転移温度）になるとぱきぱきになって容器が割れてしまうので書かれているのです。

他の回答も見る

QPE,PP,ガラスのうち最適の容器は？

５～１０％程度の水酸化ナトリウム水溶液はガラス容器での長期保存は良くないように思いますがどうなのでしょうか？
ＰＰやＰＥの方が適しているように思います

実験用ビーカーでＰＰやＰＥなんかがありますが
ずっと保存するわけでなければ
有機溶剤や硫酸などを入れても問題ないと思うのですが
詳しい方教えてください

Aベストアンサー

水酸化ナトリウムのガラス容器の保存は、よくないと思います。でもそんなに濃度が濃いわけではないから、大したことないかも。
私は、0.1Nはガラス、それより濃いのは、樹脂性の容器を使っていますが。

有機溶媒とＰＰやＰＥに関しては、有機溶媒によって耐薬品性が異なります。エタノールは大丈夫だけど、アセトンだとすぐ固くなる（チューブの場合）とか、溶けてしまうとか。
酸にしてもそうですが、材質と耐薬品性については、器具のカタログの後ろのほうに、一覧表で載っていると思うので、チェックしてからの使用をお勧めします。

他の回答も見る

Q配位子場安定化エネルギー？？？

次の金属イオンが高スピン型の八面体形と四面体形錯体をつくるとき、両者の配位子場安定化エネルギーの差を計算せよ。ただし、Δ_t=(4/9)Δ。とする。
(1)Cr2+　(2)Mn2+　(3)Fe2+

という問題で、（上の問題文が見づらいようでしたら
https://drive.google.com/file/d/0B5GeO_NHMdeRMm82OUhOMmFabzA/edit?usp=sharing
をご覧ください。全く同じ問題文です）

解答は
https://drive.google.com/file/d/0B5GeO_NHMdeRSXlPQWZOdFVNS1k/edit?usp=sharing
です。
解答を見てもちんぷんかんぷんです。

問題文に出てくるデ...続きを読む

Aベストアンサー

> 問題文に出てくるデルタのような記号Δは何ですか？

配位子場分裂パラメーターです。

> 添え字の t と o も何なんでしょうか。

それぞれ tetrahedral と octahedral の頭文字です。

> LSFE も???です。

LSFEではありません。LFSEです。Ligand Field Stabilization Energy の略です。日本語でいうと配位子場安定化エネルギーです。

> 解答を見てもちんぷんかんぷんです。

Cr2+の八面体形錯体の場合は、以下のようにLFSEを計算します。

Crは周期表第６族の元素だから、これの２価イオンのｄ電子数は６－２...続きを読む

他の回答も見る

Q結晶場安定化エネルギー(無機化学)

『［Fe(H2O)6］3+ と［Fe(CN)6］3- の結晶場安定化エネルギーをDq単位で示せ』という大学院の問題があり苦しんでおります・・・。どなたか無機の達人はいらっしゃいませんでしょうか？お願いいたします。

Aベストアンサー

まず、鉄(III)イオンの電子状態に二通りあることは大丈夫でしょうか？
八面体型錯体のd軌道の分裂は大丈夫でしょうか？

鉄(III)イオンのd電子数は5個です。高スピン状態ではこれらはまったく
ペアにならず、(t2g)に3こ、(eg)に2個はいります。このとき安定化と
不安定化の成分が釣り合うため正味結晶場安定化エネルギーはゼロに
なります。

低スピン状態では(t2g)に5この電子が入ります。（上向き3こ、下向き2こ）
電子一つあたりの安定化は2/5Dqですので、正味2Dqだけの安定化と
なります。

以上、はじめの二点をふまえた上での回答です。
より詳細な説明が必要であれば補足ください。

他の回答も見る

Qミラー指数：面間隔bを求める公式について

隣接する２つの原子面の面間隔dは、ミラー指数hklと格子定数の関数である。立方晶の対称性をもつ結晶では

d=a/√(h^2 + k^2 + l^2)　・・・（１）

となる。

質問：「(１)式を証明せよ」と言われたのですが、どうすれば言いかわかりません。やり方を教えてもらえませんか_|￣|○

Aベストアンサー

「格子定数」「ミラー指数」などと出てくると構えてしまいますが、この問題の本質は3次元空間での簡単な幾何であり、高校生の数学の範囲で解くことができます。

固体物理の本では大抵、ミラー指数を「ある面が結晶のx軸、y軸、z軸を切る点の座標を(a/h, b/k, c/l)とし、(h, k, l)の組をミラー指数という(*1)」といった具合に説明しています。なぜわざわざ逆数にするの?という辺りから話がこんがらがることがしばしばです。
大雑把に言えばミラー指数は法線ベクトルのようなものです。特に立方晶であれば法線ベクトルと全く同じになります。すなわち立方晶の(111)面の法線ベクトルは(1,1,1)ですし、(100)面の法線ベクトルは(1,0,0)です。法線ベクトルなら「ミラー指数」よりずっと親しみがあり解けそうな気分になると思います。

さて(hkl)面に相当する平面の方程式を一つ考えてみましょう。一番簡単なものとして
hx + ky + lz=0　　(1)
があります。(0,0,0)を通る平面で法線ベクトルは(h,k,l)です。
これに平行な、隣の平面の式はどうでしょうか。
hx + ky + lz = a　　(2a)
hx + ky + lz = -a　　(2b)
のいずれかです。これがすぐ隣の平面である理由(そのまた間に他の平面が存在しない理由)は脚注*2に補足しておきました。
点と直線の距離の公式を使えば、題意の面間隔dは原点(0,0,0)と平面(2a)の間隔としてすぐに
d=a/√(h^2+k^2+l^2)　　(3)
と求められます。

点と直線の距離の公式を使わなくとも、次のようにすれば求められます。
原点Oから法線ベクトル(h,k,l)の方向に進み、平面(2a)とぶつかった点をA(p,q,r)とします。
OAは法線ベクトルに平行ですから、新たなパラメータtを用いて
p=ht, q=kt, r=lt　　(4)
の関係があります。
Aは平面(2a)上の点でもありますから、(4)を(2a)に代入すると
t(h^2+k^2+l^2)=a
t=a/(h^2+k^2+l^2)　　(5)
を得ます。
ここにOAの長さは√(p^2+q^2+r^2)=|t|√(h^2+k^2+l^2)なので、これを(5)に代入して
|a|/√(h^2+k^2+l^2)　　(6)
を得ます。OAの長さは面間隔dにほかならないので、(3)式が得られたことになります。

bokoboko777さん、これでいかがでしょうか。

*1 (h, k, l)の組が共通因数を持つ場合には、共通因数で割り互いに素になるようにします。例えば(111)面とは言いますが(222)面なる表現は使いません。
*2 左辺はhx+ky+lzでよいとして、なぜ右辺がaまたは-aと決まるのか(0.37aや5aにならないのは何故か)は以下のように説明されます。
平面をhx+ky+lz = C (Cはある定数)と置きます。この平面は少なくとも一つの格子点を通過する必要があります。その点を(x0,y0,z0)とします。
h,k,lはミラー指数の定義から整数です。またx0,y0,z0はいずれもaの整数倍である必要があります(∵格子点だから)。すると右辺のCも少なくともaの整数倍でなければなりません。
次に右辺の最小値ですが、最小の正整数は1ですから平面hx + ky + lz = aが格子点を通るかどうかを調べ、これが通るなら隣の平面はhx + ky + lz = aであると言えます。このことは次の命題と等価です。
<命題>p,qが互いに素な整数である場合、pm+qn=1を満たす整数の組(m,n)が少なくとも一つ存在する
<証明>p,qは正かつp＞qと仮定して一般性を失わない。
p, 2p, 3p,...,(q-1)pをqで順に割った際の余りを考えてみる。
pをqで割った際の余りをr[1](整数)とする。同様に2pで割った際の余りをr[2]・・・とする。
これらの余りの集合{r[n]}(1≦n≦(q-1))からは、どの二つを選んで差をとってもそれはqの倍数とは成り得ない(もし倍数となるのならpとqが互いに素である条件に反する)。よって{r[n]}の要素はすべて異なる数である。ところで{r[n]}は互いに異なる(q-1)個の要素から成りかつ要素は(q-1)以下の正整数という条件があるので、その中に必ず1が含まれる。よって命題は成り立つ。

これから隣の平面はhx + ky + lz = aであると証明できます。ただここまで詳しく説明する必要はないでしょう。証明抜きで単に「隣の平面はhx + ky + lz = aである」と書くだけでよいと思います。

参考ページ：
ミラー指数を図なしで説明してしまいましたが、図が必要でしたら例えば
http://133.1.207.21/education/materdesign/
をどうぞ。「講義資料」から「テキスト　第３章」をダウンロードして読んでみてください。(pdfファイルです)

参考URL：http://133.1.207.21/education/materdesign/

他の回答も見る

QＤＳＣのガラス転移温度測定について

「ＤＳＣによりガラス転移温度を測定した」と多くの論文や本に書いてあります。
しかし、実際にその論文などに載っているピークを見ると、少しだけ曲がっている場所に強引に矢印をつけてTgと書いてあるものが多いと思います。
どなたかＤＳＣ曲線からガラス転移温度を求める方法をご存知な方、教えてください。

Aベストアンサー

#5です。#6さん、フォローありがとうございます。回答履歴をちょっと拝見しましたが、多才ですね☆DSCに詳しい人がいて下さると、心強いです。

質問者さんは恐らくブレンドポリマーのDSC測定をしたいんだと思います（参考URLに別の質問あり）。Tgの測定から、相溶・非相溶を調べる目的だと思います。このような場合、基本的には試料を加熱or冷却しないほうがよさそうですよね？ただ、熱履歴の前後でピーク（あるいはシフト）の数が変化しないなら、ピークを明瞭にする目的で熱履歴を与える戦法もありかな、と思...続きを読む

他の回答も見る

QＮＭＲが(>o<)…

　とにかくＮＭＲがわけ分かりません。例えば、どういうときに、ダブレットになるのか、ダブルダブレットになるのかとか、なんか２Ｈとか６Ｈとか書いてあってそれが何なのかとか、とにかく基本的なことから理解できてません。
　なにかＮＭＲを理解するためのアドバイスや基本的な事項をなんでもいいから教えて下さい。又はＮＭＲに関して詳しく書いてあるサイトを紹介してくださっても結構です。

Aベストアンサー

NMRとは核磁気共鳴（Nuclear Magnetic Resonance）の略で、特定の原子核に磁場の存在下に電磁波を当てると、その核の環境に応じた周波数（共鳴周波数）で電磁波の吸収が起こる現象のことです。

とこんな堅苦しいことを書いても理解しづらいと思うので、1H-NMRについて簡単に説明すると、
まず測定した物質内に水素原子が存在すると、その環境に応じて吸収（ピーク）が現れます。
同じ環境の水素（CH3の３つの水素など）はすべて同じ位置に出るし、違う環境の水素は違う位置に出ます。
この位置というのは、標準物質との差で表します。
共鳴周波数の標準物質からのずれを当てている磁場の周波数で割ったもので、だいたい１００万分の１から１０万分の１程度になることが多いのでppm単位で表します。標準物質をテトラメチルシラン（TMS）にするとほとんどの有機物の水素は0～10ppmの範囲内に出ます。
違う環境の水素同士が立体的に近い位置にある場合、相互作用をします。これをカップリングと呼びます。ビシナル（隣り合う炭素についた水素の関係）の場合が多いですが、ジェミナル（同じ炭素についた水素同士）でもお互いの環境が違う場合はカップリングするし、それ以外でもカップリングする場合がありますが、詳しくは割愛します。
カップリングした場合、その水素のピークは相手の等価な水素の数＋１の本数に分裂します。
例えば酢酸エチル（CH3-CO-O-CH2-CH3）の場合、右端のメチルの水素は隣にメチレンがあるのでカップリングし、メチレン水素は２個なので３本に分裂します。
メチレンの水素も同じように右端のメチルとカップリングするわけですから、４本に分裂します。
カップリングする相手の水素が１個の場合は２本でこれをダブレットと呼びます。３本はトリプレット、４本はカルテット。
上の酢酸エチルの左端のメチルは隣の炭素に水素がついてないのでカップリングせず１本（シングレット）に出ます。
n-プロパン（CH3-CH2-CH3）の場合、中央のメチレンは隣に水素が６個あり、それが全て等価なので７本（セプテット）になります。
カップリングする水素が２個あってその２個が等価でない場合は両方とダブレットを形成するのでダブルダブレットとなります。
例を挙げると、CHX2-CHY-CHZ2のようなものです。
この物質の中央の炭素についた水素は、等価でない両端の水素とそれぞれカップリングし、ダブルダブレットになります。

次に1H-NMRはピークの面積がその水素の数に比例します。測定時はそのピークの積分比を取ることにより、そのピークの水素の数を求めることが出来ます。酢酸エチル（CH3-CO-O-CH2-CH3）では左から順に３：２：３の比になります。
この等価な水素の数を２Ｈとか３Ｈとかと書きます。

それから上でカップリングについて書きましたが、分裂する幅を結合定数と呼び、その幅の周波数（Hz）で表します。
互いにカップリングしている水素同士の結合定数は同じ値になります。

結構長くなってしまいましたが、これは基本の基本でしかないので、機器分析の本などを読んで詳しく勉強した方がいいと思います。

参考URL：http://www.agr.hokudai.ac.jp/ms-nmr/assign/index.htm