グループ貢献法

グループ寄与法の最も単純な形式は、グループ寄与を合計することによって構成要素の特性を決定することである。${\displaystyle G_{i}}$:

${\displaystyle T_{\text{b}}[{\text{K}}]=198.2022567824111+\sum G_{i}.}$

この単純な形式では、物性値（この例では常圧沸点）が基の数に厳密に線形依存し、さらに基と分子間の相互作用は考慮されていないと仮定しています。この単純なアプローチは、例えばジョバック法において一部の物性値に用いられており、限られた範囲の成分と物性値の範囲ではうまく機能しますが、適用範囲外で使用すると非常に大きな誤差が生じます。

この手法では、純粋に加算的な基寄与を利用して、目的の特性を容易に測定可能な特性と関連付けます。これは、臨界温度に対してよく行われ、Guldbergの法則によればT _{_c}は通常の沸点の3/2であり、基寄与を用いることでより正確な値が得られます。

${\displaystyle T_{\text{c}}=T_{\text{b}}\left[0.584+0.965\sum G_{i}-\left(\sum G_{i}\right)^{2}\right]^{-1}.}$

このアプローチは、既知の特性との関係によって分子に関する何らかの知識が得られるため、純粋な加算式よりも優れた結果をもたらすことが多い。一般的に用いられる追加特性としては、分子量、原子数、鎖長、環のサイズと数などが挙げられる。

混合物の特性を予測するには、ほとんどの場合、純粋な加算法を用いるだけでは不十分です。代わりに、特性はグループ間の相互作用パラメータから決定されます。

${\displaystyle P=f(G_{ij}),}$

ここで、Pは特性を表し、G _ijはグループ相互作用値を表す。

グループ相互作用値を用いた典型的なグループ寄与法は、活性係数を推定するUNIFAC法です。グループ相互作用モデルの大きな欠点は、モデルパラメータが多数必要になることです。単純な加法モデルでは10グループに対して10個のパラメータしか必要ありませんが、グループ相互作用モデルでは既に45個のパラメータが必要です。そのため、グループ相互作用モデルは通常、すべての可能な組み合わせに対してパラメータを持ちません。

いくつかの新しい手法^{[ 2 ]}では、2次群を導入しています。これらは、複数の1次（標準）群を含むスーパー群となることができます。これにより、群の位置に関する新しいパラメータを導入することが可能になります。また、特定の他の群も存在する場合には、1次群の寄与を修正するという方法もあります。^{[ 3 ]}

グループ寄与法の大部分は気相での結果を与えるが、最近、生化学系（水溶液、温度²⁵ ℃、pH = ^{7 （生化学条件） ）}における標準ギブズ自由エネルギー生成（_ΔfG ′ °）および反応（ΔrG _′ ° ）を推定するための新しい方法[4]が開発された。この新しい水系法は、Mavrovouniotisのグループ寄与法に基づいている。^{[ 5 ] [ 6 ]}   

この新しい方法を水溶液​​中で利用できる無料ツールがウェブ上で入手可能です。^{[ 7 ]}

ジョバック法は、1984 年に Kevin G. Joback によって発表されました。この方法は、臨界温度、臨界圧力、臨界体積、標準理想気体生成エンタルピー、標準理想気体生成ギブズエネルギー、理想気体比熱、蒸発エンタルピー、融解エンタルピー、標準沸点、凝固点、および液体粘度を推定するために使用できます。^{[ 8 ]}ジョバック法は一次法であり、分子間相互作用は考慮されていません。

アンブローズ法は、ダグラス・アンブローズによって1978年と1979年に発表されました。臨界温度、臨界圧力、臨界体積を推定するために使用できます。分子構造に加えて、臨界温度を推定するには通常の沸点、臨界圧力を推定するには分子量が必要です。^{[ 9 ] [ 10 ]}

Nannoolal法は、Yash Nannoolalらによって2004年に発表されました。これは、通常の沸点を推定するために使用できます。一次および二次寄与が含まれています。^{[ 11 ]}