水溶液化学種の高温熱容量

水溶液の熱力学データは近年高温地質学および関連する分野で後半に研究されてきた。この過程で、水溶液化学種の高温熱容量を表現する新たな式が提案され、これらの分野で広く利用されるようになった。残念ながら、MALTの熱容量表現式では整合性をうまくとれない式である。

(1) 文献

271. Shock, EL., Sassani, DC., Willis, M., Sverjensky, DA., Geochimica Cosmochimia Acta 61(5),907-950 1997.
272. Accornero, M., Marini, L., Lelli, M., Applied Geochem. 25, 242-260 2010.
273. (a) Marini, L., Accornero, M., Environ. Geol. 52, 1343-1363 2007.
        (b) Marini, L., Accornero, M., Environ. Earth Sci.59, 1601-1606 2010.
332. Haas, JR., Shock, EL., Sassani, DC., Geochim. Cosmochim.Acta 59(21), 4329-4350 1995.
333. Sverjensky, DA., Shock, EL., Helgeson, HC., Geochim. Cosmochim. Acta 61 (7), 1359-1413 1997.
334. Sassani, D., Shock, EL., Geochim. CosmoChim. Acta 62(15), 2643-2671, 1998.

(2) 変換方法

1. 提案されている熱容量式
   
   圧力が標準圧力の時、水溶液の高温熱容量は次のように表される。
   
   C_p = c₁ + c₂/(T-Θ)²
   ここに、c₁ と c₂ は、定数項の定数および温度依存性を表すために導入された定数Θを含む特別項の係数とである。
   
   
   
2. MALTが採用している式
   
   MALT は次の式を採用している。
   
   C_p = C_a + C_b/10^-3 * T/K + C_c/10⁵ /(T/K)² + C_d/10^-6 * (T/K)² + C_e/10⁸ /(T/K)³
   ここでは典型的な温度依存性を仮定している。
   
   
3. 変換方式
   
   蒸気の特別な温度依存項を取り込むのは面倒なので、 この項を通常項に最小自乗法で変換することを行った。その結果は以下の通りである。
   c₂=1000 and Θ = 228 に対して
   次の係数を得た。
   C_a = 22.232;     C_b/10^-3 = -27.174;     C_c/10⁵ = -37.699;     C_d/10^-6 = 0;     C_e/10⁸ = 8.025
   
   
   この二つの値を次の図で比較する。一致は満足すべきほどであった。
   
   図1 Cpの二つの式の比較.
   
   

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