塩化ナトリウム、HPBCD、および温度の関数としての溶液密度モデル

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シクロデキストリン(CD)、塩、温度の関数としての溶液密度の知識は、シクロデキストリンの生産、ゲスト-ホスト相互作用の評価、およびCDの多くのアプリケーション、特に密度が流動性に影響を与える帯水層の浄化と高度な油回収において非常に重要である。2-ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリンと塩化ナトリウム水溶液について、1気圧における溶液密度の比較的高精度な測定値(±1μg/cm3)を278.15から333.15Kの間で収集した。重量モル濃度および線形CD濃度における温度および塩分濃度の二次関係の観察により、データの観察された傾向に基づく進行モデル(0.0021、95%CI)を開発した。偏りの少ない方法で密度方程式を開発するための新しいアプローチは、赤池情報基準の最小化に基づいて、密度方程式や他のレオロジー方程式で一般的に見られる3872種の用語のプールから、追加の “最良 “の用語を段階的に採用することに基づいて、一連の通常の最小二乗(OLS)線形モデルを作成することを含んでいた。最大83の用語の使用を評価した後、79の用語の後に重量モル濃度、77の用語の後に質量分率ベースの濃度については改善は得られず、両方とも32.4μg/cm-3の95%予測間隔が達成された。潜在的なエンドユーザーにとって、提供された186のOLSモデルのプールは、アプリケーションのための複雑さと性能の選択を可能にする。より広範には、本法は、他のレオロジーシステムのための正確な方程式を開発するために採用することが可能である。

本研究では、2-ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリンと塩化ナトリウムの脱気水溶液を用いて、278.15〜333.15Kの温度で1気圧での溶液密度を比較的高精度に測定した。塩のみの水溶液については、回帰分析により、質量分率および重量モル濃度の塩分濃度の増加に伴って溶液密度が直線的に増加することがわかり、同様のことがシクロデキストリン誘導体で観察された。これらの線形関係の傾きは温度と逆の関係を持ち、2次モデルで密接に近似されていることがわかった。

William J. Blanford*, David S. Jofat, and Adam D. Kapelner (2020) Solution Density Models as Functions of Sodium Chloride, Hydroxypropyl-β-cyclodextrin, and Temperature (278.15–333.15 K) via Progressive Linear and Stepwise Regression. J. Chem. Eng. Data 65, 10, 4735–4750
https://doi.org/10.1021/acs.jced.0c00093

画像の出典:wikipedia

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