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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』「2014/02/19 09:01:04」(JST)
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マイクロバブル は微細な気泡の事。直径 50μm 以下の気泡になると、通常の気泡とは、異なった性質が現れる。
目次
- 1 生成法
- 2 分類
- 3 マイクロバブルの特性
- 4 マイクロバブルの応用
- 5 脚注
- 6 参考文献
- 7 外部リンク
- 8 関連項目
生成法[編集]
- 加圧減圧法
- 高圧下で気体を大量に溶解させ、減圧により再気泡化する手法。
- 気液せん断法
- 渦流(毎秒400~600回転)を作って、この中に気体を巻き込み、ファン等により切断・粉砕させ発生させる手法。
分類[編集]
- 低濃度型
- 直径が 30μm 付近に分布のピークがあり、気泡濃度としては数百個/mL 程度。見た目は水が少し曇った状態になる。
- 高濃度型
- 10μm 付近に気泡分布のピークがあり、気泡個数は数千個/mL 以上。見た目は牛乳のような状態。
マイクロバブルの特性[編集]
- 上昇速度
- 通常の気泡は、急激に水液中を上昇し最終的に液面で破裂する。しかし、マイクロバブルは気泡体積が微細であるため、上昇速度が遅く長い間、水液中に滞在し続ける。例えば、直径10μmの気泡は一分間に 3 mm 程度の上昇しかない。マイクロバブルの上昇速度はストークスの式で示される。
- 自己加圧効果
- 界面は気相と液相、液相と液相、液相と固相、固相と固相の二相間で形成される。この界面間で界面張力により加圧が発じる。この界面張力はヤングラプラスの式で導かれ、気泡の大きさに反比例して気泡に加わる圧力が高まる。このため、微細気泡は圧力により一層小さくになり、さらに圧力が高まる。理論上、無限の圧力が生じる。また、加圧効果により効果的に気体が水中に溶解する(ヘンリーの法則)。
- 表面電位特性
- マイクロバブルはコロイドとしての側面があり、負に帯電をしている。このため、マイクロバブル同士は反発し合う。この性質のため、マイクロバブル同士の結合がなく、気泡濃度が減ることがない。
- 自己圧壊
- マイクロバブルの自己圧壊作用により、水や窒素などが分解されラジカルが生成される。生成メカニズムに関しては、諸説あり未だ決着が着いていない。
マイクロバブルの応用[編集]
- 造影剤
- 微小気泡の造影剤は、毛細血管も容易に通過でき副作用の心配性が低い。
- マイクロバブルオゾン
- 難溶解性であるオゾンでマイクロバブルを作ることにより、水中に溶解させる。これによって、水中のウイルスや雑菌などの殺菌を行う。残存性のない強力な殺菌が行える。
- 船舶への応用
- 船体と海水の間に、マイクロバブルを流すことにより、船体への摩擦抵抗を減らし省エネルギー化を行う。
- (船体の摩擦抵抗を減らす、いわゆる「マイクロバブル」は、気泡径が0.5~1mm程度のものであり、分類上は「ミリバブル」と考えた方が適切である[1]。)
脚注[編集]
- ^ 児玉良明 「船舶の摩擦抵抗低減デバイスとしてのマイクロバブルの可能性」 - 日本機械学会流体工学部門・流れ2003年1月号
参考文献[編集]
- 高橋正好 他 『微細気泡の最新技術』NTS出版、2006年11月6日初版
外部リンク[編集]
- 小さな気泡の不思議な世界:高橋 正好 (M.Takahashi) (独)産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門)
- NHK BS-hi『アインシュタインの目』#75 水 驚異のパワーを探れ平成21年5月10日:マイクロバブルの発生の瞬間をハイスピードカメラで撮影
- 愛知県産業技術研究所 三河繊維技術センター
- マイクロバブルとは?
- マイクロバブルとは
関連項目[編集]
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Japanese Journal
- オゾンマイクロバブルの排水処理技術への適用 (特集 オゾンを活用した水処理技術の現状と課題)
- マイクロバブル水液状化対策工法 : マイクロバブル水を用いた地盤の不飽和化による液状化対策工法 (特集 最近の液状化対策の潮流(1))
- マイクロバブルによる摩擦抵抗低減 (特集 油空圧における"効果"、"現象"、"原理"と産業上の利用(2))
Related Links
- マイクロバブルとは 、ニクニがわかりやすく解説します。マイクロバブルは、超微細な気泡のことです。 マイクロバブルとは、泡の発生時の気泡の直径が10μm(1/100mm)~数十μm以下の小さな気泡(マイクロバブル)のことを言います。
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