本研究では55℃において水と分離する性質がある分離性イオン液体を用いた熱源温度60℃で駆動する吸収冷凍サイクルの性能予測を目的とする．サイクルシミュレーションと感度分析によって，冷凍能力を与えた場合の成績係数COPと半透膜の面積や吸収剤の流量などの条件との関係，物質移動係数などのパラメータが性能に与える影響について解析した．サイクル計算と感度分析の結果，60℃の熱源温度でサイクルが成立すること，ある吸収剤の質量流量に対して冷凍能力を最大にするイオン液体の質量流量が存在することが示された．成績係数COPは0.46～0.56が予測された．ただし，逆浸透のため加圧が33MPaとなる点に課題がある．

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Thermodynamics of BCC alloys, which are expected to be an incombustible material, are researched by pressure-composition-isotherm (PCI) measurement as a metal hydride compressor (=MH compressor). Although V-Ti-Fe alloy has large hystelysis in its initial ab/desorption cycle, the hystelysis degreases by the following cycles. Then, thermodynamic parameters of V-Ti-Fe alloy are estimated to discuss its application to MH compressor.

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免疫系受容体は、自己・非自己を見分け、免疫活性あるいは抑制シグナルの起点となることで生体内の恒常性を維持するという重要な役割をもつ。しかし、この免疫系受容体とリガンドとの結合は、抗体等の可溶性タンパク質と異なり、弱い相互作用であり、解離速度が速いことから、正確な結合の評価に困難が伴う。本稿では、この免疫系受容体のリガンド認識における弱く速い相互作用について、物理化学的および構造生物学的手法を用いて明らかとなってきた速度論的および熱力学的特徴とその立体構造との関連について概説する。

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Forward osmosis(FO) is recently paied attention to preprocessing of the Reverse Osmosis(RO). It can reduce the input power of RO plant. It is required to do lower the salt concentration at outlet and higher the permeation flow rate for the supply flow rate. The characteristics of the flow and osmosis are studied for the hollow fiber membrane module that used in RO system. It is cleared in the membrane module with experiments that permeation flow rate is increased and the salt concentration at outlet is decreased with the lower salt water flow rate. The salt concentration distribution in the module becomes uniform with higher salt water flow rate. We proposed the parameter for evaluation of the FO performance. By this parameter, the FO performance is high at the low salt water flow rate.

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平成16年度の大学入試で出題された化学の問題について,入試間題検討WGで検討した結果を報告する。昨年度と同様に,旺文社の大学入試問題集に掲載されている92大学102学部の入試問題を検討の対象とした。このWGの役割は単に,いわゆる良問を発掘したり,学習指導要領から逸脱した問題を指摘することではない。大学と高校の教員から構成されるWGでは,出題された間題が高校の,さらには大学を含む化学教育全体にどのような影響を与えるかといった観点から,問題をできるだけ客観的に検討・評価した。本稿は,大学,高校双方の先生方にその結果を報告するものである。本稿が,大学入試問題を通じて,双方において望ましい化学教育のあり方を考える機会となることを願っている。

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サンゴ骨格 (あられ石) に存在する硫酸イオンは炭酸イオンとのイオン交換反応により共沈している可能性がある. その平衡定数 (K_so4) は次のように書ける: K_so4=[CaSO₄](s)[CO₃^2-](aq)/[CaCO₃](s)[SO₄^2-](aq). ここで, 平衡定数と海水中の炭酸イオン濃度は温度に対する変数であるが, 平衡定数の変化は小さいと仮定すると, 上式はサンゴ骨格の硫酸塩含量が海水中の炭酸イオン濃度に反比例することを示す.
サンゴ骨格の硫酸塩含量と海水中の炭酸イオン濃度および海水の温度の関係から, 硫酸イオンの共沈の過程を明らかにするため, イオンクロマト法を使って, ポナペ島 (ミクロネシア), カンカオ島 (タイ), セブ島 (フィリピン), 水釜, ルカン礁 (沖縄県), 堺港 (和歌山県) から採取したサンゴ試料中の硫酸塩含量を定量した. 硫酸塩含量はカンカオ島の試料 (0.404±0.050wt%) を除き, 他の試料でほぼ同じ範囲の値 (0.566±0.064wt%) であり, サンゴの硫酸塩含量と海水中の炭酸イオン濃度および海水の温度の間に明確な相関は認められなかった. したがって, 硫酸イオンのサンゴ骨格への共沈は, 炭酸イオン濃度および海水温だけに支配されておらず, 平衡定数の温度依存や他のトレース元素の共沈などからも影響を受けている可能性が考えられる.

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  Hydrogen absorption of magnesium (Mg) catalyzed by 1 mol% niobium oxide (Nb₂O₅) was demonstrated under the low temperature condition even at −50℃. The kinetic and thermodynamic properties were examined for MgH₂ with and without Nb₂O₅. By considering the remarkable absorption features at such low-temperature, the essential hydrogen absorption properties were investigated under accurate isothermal conditions. As a result, the activation energy of hydrogen absorption for the catalyzed Mg was evaluated to be 38 kJ•mol⁻¹, which was significantly smaller than that of MgH₂ without the catalyst. The kinetic improvement was also found on the hydrogen desorption process. On the other hand, thermodynamic properties were not changed by the catalyst. Therefore, the Nb₂O₅ addition mainly affects the reaction rates between Mg and hydrogen and shows the excellent catalytic effects.

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The structures of “apparently hydrophobic” poly(perfluorooctyl acrylate) films composed of acrylate polymers with pendant-like perfluorocarbon side chains connected by different linkers were investigated using off-specular neutron scattering experiments at defined osmotic pressure. The poly[(perfluorooctyl)ethyl] acrylate (PFA-C₈) showed almost identical lamellar periodicity independent of the osmotic pressure, suggesting that PFA-C₈ was poorly hydrated. The poly{2-[(perfluorooctylethyl) carbamate]ethyl} acrylate (PFAUr-C₈) showed the slight increase of the lamellar periodicity with decreasing osmotic pressure, while the vertical correlation length increased. These films showed different thermotropic transitions under hydration; PFA-C₈ directly transitioned to a disordered phase at 84 °C, while PFAUr-C₈ transitioned to another lamellar phase at 89 °C. Because hydration facilitated by the linker modulated the smectic lamellae of the poly(perfluoroalkyl acrylate), water molecules could be used to optimize the self-assembly of apparently hydrophobic liquid crystalline polymers.

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Effect of sulfate on intermediate production and degradation in thermophilic metanogenic process was investigated using four CSTRs fed with starch or shochu waste as organic matters. The CSTRs were operated as semi-continuous manure, one time of feeding for 3-4 days, at 55°C, pH 7, 1.2kg/m³/day of CODcr volumetric loading rate, and 25-33 days of HRT. The “St-7” reactor and “St-S” reactor were fed with starch at different initial sulfate level, that is, 33mgS/L and 100mgS/L respectively. The “Sh-7” reactor and “Sh-S” reactor were fed with shochu waste with 33mgS/L and 100 mgS/L of sulfate respectively. As the results, St-7 marked higher VFA and hydrogen partial pressure than Sh-7 in each feeding. Hydrogen partial pressure was increased up to 10²-10³ Pa in St-7, whereas it was suppressed lower 10¹ Pa in Sh-7. As to reactors St-S and Sh-7, the Gibbs free energy (ΔG') for propionate degradation were kept minus, and propionate degradation was occurred in the early stage of their fermentation. On the other hand, St-7 had unfavorable condition to propionate degradation, and beginning of the degradation was delayed. Sulfate-reducing bacteria act as a hydrogen consumer in the all of reactor. It was revealed biodegradation of propionate could be enhanced by the maintenance of low hydrogen pressure such as 10 Pa, and sulfate-reducing bacteria have effectiveness to achieve that condition.

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2007年,現行課程の中間にあたるこの年,教科書の改訂がなされ,「豊富な『発展』・入試に対応」を売りに指導要領外の項目が「発展」として導入された。大学入試から見ると,ここから実質的に「新課程」が始まったともいえる。「発展」の内容,問題点,同時に「国際化」に向けた可能性,また,「化学と人間生活」など新課程で新たに導入された視点と入試との関連を概観し,さらに新課程でのセンター試験の問題点について考えてみたい。

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膜電位や透過によって示される膜を介したイオンの輸送現象はネルンストープランクのイオン流束及びドナン平衡の理論によって説明される。これらの値は膜荷電密度, イオン移動度, 溶液濃度の関数として与えられる。膜荷電密度は荷電膜の性質を特徴づける重要なパラメータの一つであり, 固定荷電基の密度即ち膜中の水の単位体積あたりの固定荷電基の数として定義される (膜乾燥重量あたりの電荷の数と定義したときはイオン交換容量) 。これはネルンストープランクのイオン流束式の解に基づいており, そこでは水を含んだ管状の空孔がイオン透過のために膜中に存在すると考えられている。このことから荷電密度は不均一に膜中に分布していると言える。一方ドナン平衡理論を荷電膜に適用したとき固定荷電基は膜中に均一に分布していると仮定している。両者の理論における荷電密度に対する考え方の違いは膜輸送現象の解析における矛盾であるがほとんど大きな注意をはらわれていない。本論文ではこれらの問題点の理解を助けるために膜電位と透過係数に及ぼす固定荷電密度の影響を基礎的な点から論じた。このことはさらに進んだイオン交換膜を開発する上で重要と考えられる。

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九州工業大学工学部応用化学科では，2年次前期より3年次後期にかけて，分析化学，物理化学，有機化学，化学工学・無機化学の順序で，学生実験を実施している。実験技術の習得に加え，エンジニアリングデザイン，コミュニケーション，チームワークなどの能力の涵養も目的としている。有機化学実験ではPBL（課題解決型学習）方式を取り入れており，学生アンケートや教員の実感では有効に機能していると考えられる。

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Supercool preservation method for biological tissues has attracted attention, because the supercooled state can reduce physical damage of living cells and tissues. There are many reports that living tissues could be preserved in a solution containing cryoprotectant at a supercooled state. However, the solution with cryoprotectant has risks of cytotoxicity for living cells. Therefore, the supercool preservation method using a solution with lower cytotoxicity is required. In this study, we focused on the supercool preservation using a cell culture medium without cryoprotectant for living cell and tissue preservation. For a fundamental study, the living cells suspended in the culture medium without cryoprotectant were subjected to the supercooling condition to elucidate the effect of supercooling preservation on cell viability and proliferation. Specifically, a custom-made supercooling device to preserve cell-suspended solution was developed. Human neonatal fibroblasts were suspended in culture medium and stored inside the device at -4°C and -8°C of supercooling state for 24 hours. As a result, there was no significant difference in the survival rate after supercool preservation due to the difference in the supercooling temperature. On the other hand, both cell adhesion and cell proliferation rate were higher in a supercooled state at -4°C than stored at -8°C.

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Hydrogenation reaction of aluminum was achieved using cubic-type multi-anvils apparatus. The reaction was investigated by in-situ synchrotron radiation x-ray diffraction measurement. The reaction pressure-temperature diagram was obtained by the measurements and was confirmed to agree with thermodynamical calculation. Aluminum-based alloy hydrides have been explored using the technique because it allows hydrogenation reaction of the alloys with chemically stable surface oxide layer.

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