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2013 年度 実施状況報告書

新型のゼ-タ電位の粒子径依存測定装置及び分級機の創生

研究課題

研究課題/領域番号 24560922
研究機関広島大学

研究代表者

吉田 英人  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30116694)

研究分担者 山本 徹也  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10432684)
福井 国博  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60284163)
キーワードゼ-タ電位 / 電気泳動法 / 沈降天秤法
研究概要

平成25年度は昨年度試作した装置における下記の改良を実施した。
1 検出皿側壁に付着した小さな泡が消失することによる、急激な質量増加を補正するための処理ソフトの改良;2 沈降部内径を大きくして2次流の発生を可能な限り低減するための最適な沈降部内径の検討;3 沈降部内部の2次流れを数値シミュレ-ションを利用して検討;4 連続型の分級装置によるシリカ粒子を利用した分離性能の確認実験;
まず装置検出皿側壁に付着した小さな気泡が消失すると浮力の減少による急激な質量増加が発生する。よってこの質量変化が発生しても、デ-タ処理ソフトを改良することで、正確な電気移動度の算出が可能になった。またソフトの改良により、実験で得られた沈降質と理論的沈降質量がほぼ一致することがわかった。
次に沈降部内径の最適構造に関してはCFDシミュレ-ションを実施した。その結果、沈降部の内径が小さいと内部で発生する2次流れが大きく測定値に影響することがわかった。よってこの2次流れ効果を最小限に評価するための沈降部内径を実験的に検討して決定することができた。分級実験ではシリカ粒子を使用して、また粒子の液中分散手法として超音波を利用した。その結果、今年度改良した装置を使用することで、ゼ-タ電位の粒子径依存性を昨年度よりも高精度に評価できることがわかった。また2種類の連続型の湿式分級実験の結果は本年度改良した装置から得られた測定値を使用することで、実験値と計算値がほぼ一致することがわかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

平成25年度予定していた装置の改良及び分級実験に関する研究は予定どうり達成されました。

今後の研究の推進方策

新規に提案する装置はかなり改良を実施していますが、測定結果の変動が若干存在します。そこで今年度は測定値の変動を最小限にするための装置改良について検討したい。
また連続式及び回分式の湿式分級装置における高精度な分級を達成するための装置改良も実施したい。

次年度の研究費の使用計画

沈降天秤装置の改良のため、外注での部品購入をH25年度実施しなかったので
繰り越しとなった。
H26年度の予算と合わせて、装置の改良、デ-タ処理用の計算機購入、学会発表の旅 費予算を使用する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 電場印加型の垂直流型水篩による微粒子の高精度分級2014

    • 著者名/発表者名
      松沢光晴 高井健次 坂本裕太郎 福井国博 吉田英人
    • 雑誌名

      粉体工学会誌

      巻: 51 ページ: 68-76

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] New method of zeta-potential measurement by use of the sedimentation balance method2013

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshida, Y.Nakatuka, K. Fukui, T.yamamoto M.Matsuzawa and K.Takai
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on Agglomeration
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      20130902-20130904
  • [学会発表] 沈降天秤法を利用した新型のゼ-タ電位測定装置の試作及び湿式分級への利用

    • 著者名/発表者名
      吉田英人 中塚裕太 村上公威 坂本裕太郎 福井国博 山本徹也
    • 学会等名
      世界濾過会議
    • 発表場所
      東京
  • [学会発表] (展望講演)最近の分級技術に関する新展開

    • 著者名/発表者名
      吉田英人
    • 学会等名
      化学工学会
    • 発表場所
      岡山大学
  • [図書] 化学装置2014

    • 著者名/発表者名
      吉田英人
    • 総ページ数
      pp.21-25
    • 出版者
      化学工業社

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公開日: 2015-05-28  

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