化学辞典 第2版 「透過係数」の解説
透過係数
トウカケイスウ
permeability coefficient, transmission coefficient
【Ⅰ】permeability coefficient.膜を透過する気体の流速は次式で定義される.
J = D・Δp/l
ここで,Jは透過する流速 mol s(m2 s)-1,Δpは膜の両側の圧力差 Pa,lは膜厚 m,Dが透過係数である.それゆえ,透過係数の単位は mol m(s m2 Pa)-1 になるが,溶液のときは圧力差のかわりに溶質の濃度差が用いられる.工業的には種々の実用単位が用いられている.【Ⅱ】transmission coefficient.遷移状態理論で反応速度を評価するときの補正係数.遷移状態理論では反応速度を活性錯体の濃度と,代表点がポテンシャルエネルギー曲面の活性点を通過する頻度の積として表すが,トンネル効果による頻度の増加や曲面の屈曲による反射のための減少などが考慮されていない.透過係数κはこれらに対する補正係数である.反応速度の実際の計算ではκ=1とおかれることが多い.粒子が一次元のポテンシャル障壁を通過するときのトンネル効果の計算は,種々の形の障壁について行われているが,放物線型の障壁についてはE.P. Wignerが1932年に計算しており,次式が提出されている.
ここで,νt は障壁の形によって定まる虚の振動数,hはプランク定数,kはボルツマン定数,Tは絶対温度である.遷移状態理論の透過係数としてこの値がときおり使われているが,水素原子などの軽い原子やイオンの移動が律速になる反応では,透過係数が室温においても1よりも大きいことが示され,遷移状態理論の見直しが行われはじめている.
出典 森北出版「化学辞典(第2版)」化学辞典 第2版について 情報