| 研究課題/領域番号 |
17K14731
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
水工学
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
中下 慎也 広島大学, 工学研究科, 助教 (90613034)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | ヘドロ / 凝集・分散 / 吸着イオン / ゼータ電位 / 沈降速度 / 陽イオン交換 / 表面電位 / 有機物量 / イオン強度 / 巻き上がり / 凝集・分散機構 / 電気二重層 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，海底堆積泥を対象として強制的に吸着するイオンや間隙水のイオン濃度を変化させた．吸着陽イオンを強制的に交換した有機泥に対して，表面電位（ゼータ電位）と有機泥に吸着している陽イオンの種類と濃度，有機泥の沈降速度を測定し，静電気力と沈降速度の関係を明らかにした．
沈降速度とゼータ電位の関係から，ゼータ電位の絶対値が小さくなると凝集性が高くなることがわかった．また，ゼータ電位は吸着陽イオンと溶液のイオン強度の両方の影響を受けて変化しており，溶液のイオン強度を変化させることでイオン強度と吸着イオンの効果を含んだ沈降速度を推定可能であることがわかった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで粘土鉱物に対して吸着イオンを交換した場合の凝集性の変化について検討した研究例は存在したが，粘土鉱物に有機物が付着した複雑な特性を持つ有機泥を対象として電気化学的な効果を検討した研究は無かった．本研究では，有機泥に吸着するイオンの種類や量が凝集・分散力に与える影響をゼータ電位と関連付けて検討した．本研究においては，有機泥の凝集性は吸着イオンの量や種類，溶液のイオン強度によって変化することを明らかにした．さらに，ゼータ電位が吸着イオンと間隙水のイオン強度によって変化することから，ゼータ電位から簡易的に電気化学的な効果を推定できることを示した．
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