- ベストアンサー
free waterとbound waterについて
燃料電池用の電解質膜について勉強しているのですが、DSC測定によって膜のfree water（自由水）とbound water（結合水？）の割合、量を測定できるみたいなのですが、このfree waterとbound waterって一体何なのでしょうか？膜（サンプル）を一度0度で凍らせて再び加熱してその熱量？から測定するようにあったのですが・・・。お願いします！
- みんなの回答 （2）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
その他の回答 (1)
- Oji_0930
- ベストアンサー率50% (17/34)
結合水が加熱されることによって自由水になるのでそのときに運動性があがるためにその分の熱量に対応した吸熱ピークが観測できた気がします。0度以下(-10度とか)まで冷やすと、自由水も凍結されるので加熱したときに熱量の比で分かるのではないのでしょうか？ Bound waterは束縛水といわれることもあります 自由水とか結合水とか聞くと、ポリN-イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)の話が書籍にたくさん載っていると思います。ちなみにNIPAMで束縛水が自由になる温度は34℃といわれています。(NIPAMにはもう1種類水の状態が会った気もします。) 少し質問の内容とずれているかもしれませんが、ぜひ読んでみてください。
お礼
遅くなりました。ありがとうございました！！
関連するQ&A
- 示差走査熱量測定法について
こんばんは。 示差走査熱量測定法について２点ほど分からないことがあります。 (1)DSC装置の測定範囲温度は、最大で何℃から何℃まであるのでしょうか？ (2)DSC装置で測定試料・基準物質を並べ測定する際に、その周りに水素を入れて測定する場合があると言われたのですが、水素を入れる理由や目的は何でしょうか？ 文献などに載っておらず困っています。 回答宜しくお願い致します。
- ベストアンサー
- 化学
- 燃料電池の燃料純度
燃料電池って燃料極側で水素を取り込み電子とプロトンに分かれ、空気極側では酸素を取り入れ、膜を通過したプロトン、電子と結合して、水を排出しますよね。 このとき、水素を取り入れる過程で水素以外のさまざまな気体を取り入れてしまっても燃料電池としては問題ないのでしょうか？ 水素だけ膜に反応してあとは、外へ排出すると思うのですが。 また、空気極側で酸素を取り入れるときには酸素のほかに窒素や二酸化炭素も同時に取り入れてしまうと思うのですがこれは大丈夫なのでしょうか？ さまざまな燃料電池があるのですが、最近注目の固体高分子形に限定してお聞きしたいのですがよろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- 燃料電池の電解質抵抗とは何を指すのでしょうか？
固体酸化物型燃料電池SOFCの内部（カソード-アノード極間）インピーダンスを簡易な デジタルマルチメータにより測定した結果，約1KΩの抵抗が計測されました。 この抵抗値には，両電極のオーム抵抗は勿論，電解質抵抗も含まれておりますが， 電解質抵抗とは，電解質の電気伝導性に反比例する形で出てくるもので間違いないでしょうか？ それとも，電解質抵抗とは電解質のイオン導電性に反比例する形で出てくるものなのでしょうか？ 燃料電池の性能を向上させるには，電解質の電気伝導性を出来る限り低くする一方で イオン導電性を高くすることが重要だと理解しております。それゆえ，オーム損失として 重要となってくるのは電解質のイオン導電性だと思うのですが，測定抵抗値として表示 されるのは電気伝導性に反比例したものであるのが妥当な気もします。 下手な説明で恐縮ですが，返答お待ちしております。
- ベストアンサー
- 科学
- 燃料電池の電解質はなぜ膜状がよいの？
燃料電池の電解質には液状よりも膜状の方がよいと聞いたことがあります。 なぜ膜状の方がよいのでしょうか？ 液状の方が形成性や電極の接触性なども高いような気がしてなりません。 また膜よりもガスクロスオーバーの危険性も低いように思えます。 液状だと漏れてしまうということも考えられますが、漏れない以外に膜状の利点は何があるのでしょうか？
- ベストアンサー
- 化学
- 硫酸のプロトン伝導度と濃度の依存性
燃料電池を勉強しています． 一般的に電解質膜にNafionが用いられるのですが， プロトン伝導性を向上させるために硫酸水溶液を用いると 文献で見たことがあります． また，そこには30％硫酸水溶液がプロトン伝導度がほぼ最高値を 示す組成で，Nafionに代表されるパーフルオロスルホン酸分子膜の 約8倍であると記載してありました． そこで，伺いたいのですが 硫酸濃度とプロトン伝導度の依存性とNafionのプロトン伝導度の 値を教えてください． お願いします．
- 締切済み
- 物理学
- 電気化学(燃料電池)の質問です
燃料電池の基礎研究を行っていますが その際に少し分からないことが何点かあります。 １．開放端電圧の測定法：現在は電流計を直列につないで測定していますが これでよいのでしょうか？ ２．違う金属を接続することにより起電力を生じるか？電解質水溶液に付けると イオン化傾向により、起電力・電流が生じることは分かっておりますが 空気中でこのようなことは起こるのでしょうか？ 以上です。よろしくお願いします。
- 締切済み
- 化学
- Nafionが固体高分子型燃料電池の電解質膜に使われる理由
固体高分子型燃料電池の電解質膜には一般的にNafionが使用されているみたいですが、なぜNafionが最も利用されているのでしょうか。 電極上でH2→2H+ + 2e- という反応が生じ、プロトンが膜中を移動していきますが、正直膜中に水分が含まれてさえいれば、別にNafionじゃなくてもいいような気がするのですが。 やはりNafion側鎖のスルホン酸基によって水を保持しやすかったり、クラスター構造をつくるからなのでしょうか。または膜の強度的な問題なのでしょうか。
- 締切済み
- 化学
- 水の状態変化についての，私立中学入試問題です。
ー40℃の氷300ｇを容器に入れて加熱しました。 加熱を始めてから１分ごとに容器内の温度を測定したところ，下のグラフのようになりました。 ・ その後，熱を吸収しない容器で氷とお湯を混ぜる実験をしました。 容器にー40℃の氷200ｇを入れ，そこに100℃のお湯300ｇを入れました。 できた水は何℃になりますか。 ・ 答えは20℃なのですが，なぜ20℃になるのかわかりません。 ぜひ教えてください。 どうぞ宜しくお願いいたします。 ・ 補足ですが，「１ｇの水を１℃上げるのに必要な熱量（１cal）」などは使わずに，グラフの情報だけをもとに解く問題です。
- ベストアンサー
- 中学受験
お礼
ありがとうございます。一般的に固体電解質膜では束縛水の含量が多い方がいいのでしょうか？自由水より束縛水が多ければ低湿度や高温でも伝導度が保てるイメージがあるのですが・・・。