イオンを含む水の微小孔通過時にみられる特異性に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12875036
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 長谷川 富市 新潟大学, 工学部, 教授 (80016592)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 栂 伸司 富山商船高等専門学校, 講師 (90270248) ; 鳴海 敬倫 新潟大学, 工学部, 助教授 (20143753)
• Keywords: 膜 / イオン / 電圧 / ペーハー / 微小孔 / 流量

Research Abstract

平成13年度は、5ミクロン程度の微小孔からなるフィルターを通過する流れに溶液中の各種イオンがいかなる効果を与えるかについて、以下の実験を行った。
(1)約6ミクロン直径の孔が規則的に開けられたニッケル箔を通して生理食塩水とほぼ濃度が等しい0.9%食塩水を流した。まず、圧力一定の条件で流し時間と共に流量の変化のないことを確認した。これにより塵等による孔の詰まりのないことがわかった。次に、膜(この場合ニッケル箔)の上流下流に電極を置き、上流下流間に2ボルトの電圧をかけた。上流側が正電圧の場合は電圧をかけない場合と比較しても流量に大きな差は見られなかった。しかし、上流側を負電圧とすると流量は徐々に低下し1000秒程度後には流量は電圧をかけない場合の1/3〜1/10に低下し(加える圧力によって異なる)、それ以後はほぼ一定となった。このように、上流側が負の電圧の場合のみ流量の著しい低下がみられた。この原因は、現時点では明確ではないが、イオンの電気泳動等の現象と関係あるものと思われる。なお、この現象は蒸留と脱イオン処理を行った純水ではみられなかった.
(2)膜を通る流れのPHの変化を膜をはさんで上流下流にPHメーターを置くことにより調べた。この結果、強酸、強アルカリ水溶液ではPHの変化はなかったけれども、弱酸では小さい変化が、弱アルカリ水溶液では膜通過による明らかなPHの変化がみられた。

Research Products

• [Publications] 高橋俊之, 長谷川富市, 鳴海敬倫: "多孔質膜を通過する水溶液のpHの変化に関する研究"第49回レオロジー討論会講演要旨集. 103-104 (2001)
• [Publications] 杉谷竜朗, 長谷川富市, 鳴海敬倫: "電圧付加時の多孔質膜を通る流体の流動特性"日本機械学会北陸信越支部講演会論文集. (発表予定). (2002)