| 研究概要 |
食品の凍結濃縮や汚泥の凍結処理を対象として,種々の不純物の分散質が微細になりコロイドとしての特徴が生じる場合について,凝固にともなう固体粒子群の捕捉・掃き出し現象を取り扱った。内容は,(A)捕捉・掃き出し現象の解明,(B)高周波電界を付加による制御法に分けられるが,今年度は主に前者の(A)について研究を遂行した。
粒子表面に陽イオンを吸着する特性を有するベントナイト粒子を用い,塩化カルシウムおよび塩化ナトリウム水溶液中における凝集・沈降挙動および凝固にともなう捕捉・掃き出し挙動を検討した。Na型ベントナイトとCa型ベントナイトに分けられることを示し,陽イオンとしてCaが吸着しているCa型ベントナイトがNa型ベントナイトに比べて凝集力が強いことを示した。また,ベントナイト粒子を含む捕捉・掃き出し実験より,完全捕捉層,部分捕捉層,完全掃き出し層の3つの層に分類できることを示し,2つに臨界凝固速度の電解質濃度に対する変化挙動を明らかにした。ベントナイト粒子間の凝集力が強い塩化カルシウム水溶液中の凝固において,捕捉粒子の偏析現象が生じることを示し,これにより,第二臨界凝固速度が増大することを明らかにした。また,Na型ベントナイト粒子を塩化カルシウム水溶液中に入れた場合のNaイオンとCaイオンの置換による凝固挙動の変化についても明らかにした。
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