2013 Fiscal Year Annual Research Report
レオロジー測定、数値流体力学、化学分子計測の統合解析による高分子液体反応流の研究
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22686020
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
長津 雄一郎 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60372538)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 反応流 / 高分子液体 / 界面レオロジー / Viscous fingering / 数値計算 |
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| Research Abstract |
ゲル生成反応を伴う高分子液体反応流の研究では、今年度、キサンタンガム水溶液を高粘性液体とし、それと反応する二つの金属イオン（Al3+、Fe3+）水溶液を低粘性液体とし、ヘレ・ショウセル内での置換実験を行った。二つの金属イオン水溶液に対して、置換パターンに大きな差異はなかった。ダブルウォールリングセンサーを用いた、液液反応界面レオロジー測定においても、両者に大きな差異はなかった。昨年度の結果と比較すると、それらの結果は、液液反応界面レオロジー特性とゲル生成反応を伴う高分子液体反応流が強く相関していることを示している。
化学分子計測を用いた高分子液体反応流非定常挙動の解明の研究では、対象としている過渡現象が化学変化によって起こっていることを明らかにした。反応前後での溶液の化学計測に関してはFTIRではpHによる差異は見いだせなかった。紫外可視分光高度計測では反応前の溶液は変化が見いだせないが、反応後はpHの差によって吸収の違いがあった。400 nm前後ではpHの違いによって吸収特性の差異が見られた。これにより400 nm吸収帯を有するFeをふくむ分子種が本現象に重要な役割を担っているということが示唆された。
粘度変化を伴う高分子液体反応流の研究では、これまでに用いてきた高分子液体とは種類の異なるもの用い、さらに既往の研究より、条件を広げてヘレ・ショウセル内での置換実験を行った。その結果、従来、非常に速い反応による粘度減少により置換効率が減少する、一方、非常に速い反応による粘度増加により置換効率が増加する、とされてきたが、広い流量範囲の下では、粘度減少および粘度増加、共に、それらが、置換効率に及ぼす影響には流量依存性があることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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