| 研究課題/領域番号 |
24560943
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| 研究機関 | 大阪府立大学 |
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研究代表者 |
武藤 明徳 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00174243)
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| 研究分担者 |
徳本 勇人 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (70405348)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 交流電場 / 電解質 / 誘起電荷 / 誘電率 |
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| 研究実績の概要 |
エマルジョンの調製 本実験では純水とトルエンを所定の比で混合した。純水には電解質を所定の濃度を添加し、トルエンには界面活性剤span80を予め4 vol%混合させた。その後、ホモジナイザーを用い撹拌速度24000 rpm、撹拌時間1 minで均一に撹拌し、安定なエマルジョンを調製した。
実験装置 電場印加装置の内部に2 枚のスペーサーA, Bを用いて流路空間を確保し、ここにフッ素ゴムチューブ(内径1 mm、外径3 mm)を通し、その上下を銅極板で挟んだ。銅板間に収納できるフッ素ゴムチューブの長さは760 mmである。高電圧発生装置、ファンクションジェネレータを用いて電場印加装置に与える電場強度、周波数および波形を制御し印加することで、シリンジから連続的に流れるエマルジョン液に電場を印加した。 調製したエマルジョンを、シリンジポンプを用いて電場印加装置に供給した。電場印加部を経て流出した液をメスシリンダーで回収し、解乳化の評価を行った。
結論 (1) 交流電場では解乳化した油相中の残留水分分率は1 %未満であり、直流電場に比べて良好な結果が得られた。(2) 電解強度は液滴の誘電分極によるクーロン力、交流周波は液滴同士の物理的な衝突、電場印加時間は液滴が成長する時間に影響を及ぼすと考えられる。また、高周波条件では液滴が形状を保持できずに分散される。(3) 電解質を添加した安定性の高いエマルジョンは、電場印加法を用いることで電解質を添加しないものと比較して解乳化率は高かった。液滴の誘電分極の効果が高くなり、液滴同士の合一が促進されたと考えられる。
エマルジョンの解乳化においては、多くの因子が影響していると考えられる。今後は詳細な解乳化機構を解明し、工業的なエマルジョンへの応用を検討していく。
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| 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
当初予定したトルエン-水エマルジョンの解乳化条件の要点および解乳化のメカニズムをほぼ解明できた。さらに誘電率との異なる溶媒についても実験すると解乳化の条件の間に明確な相関が見出せた。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成26年度に、溶媒の種類を変えて実験を行い解乳化のメカニズムの解析を実施し、学会において発表する予定であった。溶媒の誘電率と解乳化の条件の間に明確な相関が見出せたので計画を変更し、さらに溶媒の誘電率と電場により強化される双極子を考慮した解析を行う予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
26年度に、溶媒の種類を変えて実験を行い解乳化のメカニズムの解析を実施し、学会において発表する予定であった。溶媒の誘電率と解乳化の条件の間に明確な相関が見出せたので計画を変更し、さらに溶媒の誘電率と電場により強化される双極子を考慮した解析を行うこととしたため、未使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
このため、誘電率および交流電場が解乳化に及ぼす影響を解析し、学会（シンポジウム）での発表を次年度に行うこととし、未使用額はその経費に充てることとしたい。
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