2021年08月27日

マイクロバブル・ナノバブル技術とは！14

前回のコラムで、過飽和持続型酸素水＋酸素ナノバブル水について触れました。
強力な気液混合で超過飽和の酸素水を作ることができます。これは周知の事実です。
しかしながら、この超過飽和の水を開放すると、1時間もたたないうちに飽和状態に戻ります。
酸素ナノバブルが水の中に存在しているというのは、その中に酸素が封入されているのですから、
計算上、100ppm以上の酸素ナノバブル水と主張することもできるでしょうが、
この酸素は殻に封じ込められているので、DO計のセンサー部分に触れませんので測定できません。
DO計には、あくまで水分子が結合している酸素の濃度を測っているわけです。
＊温度で、溶存酸素と言われるものが、変動します。冷たい水の溶存酸素濃度は多く、
温度が上がるごとに濃度は減少します。水の温度が上がると、水の分子の動きが活発になりますので、
徐々に激しくぶつかり、水分子にゆるい力でくっついていた酸素分子が離れてしまい、
気化していくのでしょう。
濃度が温度由来ということは、水分子の運動量と関係していると言えると思います。

それでは、過飽和の状態を、開放したままでも長く持続することが出来るのは、
どのような条件が必要なのでしょうか。
ふたつのことが考えられます。
液中に存在するナノバブルが酸素分子と結合しているというのが、まず考えられる仮説です。
ところが、ナノバブルは長期に安定して液中に存在するのですから、濃度はほぼ変化しないはずです。
ナノバブルに結合しているという説は、無理があるようです。

もうひとつは荷電粒子です。
ナノバブル化は、液中に多くの荷電粒子を発生させます（ただ、発生方法でその量は大きく異なりますが･･･）。
実験をしたことがあります。
水素をナノバブル化できるジェネレーターで作った水の水素濃度と酸化還元の濃度の推移を測定しました。
飽和値は13ppm、酸化還元電位は?600mVです。
＊水素の過飽和値は16ppmと言われています。
この水素ナノバブル水を開放状態で置いておくと、電位はプラスの方向になっていきます。
同時に、濃度も減少していきます。
電位と濃度の間には明らかな相関関係があると思料しても良いでしょう。

さて、酸素でも同じことが言えます。
同じ装置で作った酸素ナノバブル水は、酸化還元電位が＋750mV、酸素濃度は最高で45ppmという
数値をたたき出しました。翌日の数値は、＋680ppm、39ppmでした。

この過飽和持続型酸素水＋酸素ナノバブル水を湖底に流し込むことさえできれば、水質改善に大きく寄与すると思います。
あとは、ランニングコストが問題ですが、長時間、動力を使い続けるよりは効率的だと思われます。

次回からは「廃液処理にマイクロバブル・ナノバブル技術は有効か？」について取り上げます。