液中微量成分高感度センサ-としての気泡合一現象

气泡聚结现象作为液体中痕量成分的高灵敏度传感器

• 批准号: 02805120
• 负责人: 上山 惟一
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Toyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02805120/
• 关键词: 気泡合一; 界面散乱光; レ-ザ散乱; 散乱光強度変化; 界面活性剤

反射防止膜付きのレ-ザ窓を備えたステンレス容器中に固定ノズルと移動ノズルを設置し、ノズル先端に保持した気泡を接近させて気泡を合一させる装置を作成した。移動ノズルは光学移動台に取り付け0.3〜3mm/sで移動できるようにした。2個の気泡の中心を通るように100mWのHeーNeレ-ザビ-ムを照射し,気泡同志が接触する面からの散乱光進度変化を測定したが,A/D変換ボ-ドのメモリ-の制限から測定時間内に気泡合一現象を捕えることが極めて因難なことがわかった。次に2本のノズルを近接して固定し,ノズルから出るガス流量を調整して2本のノズルから同時に生成した気泡が合一して上昇する状態で接触面からの散乱光強度時間変動を測定したところ、合一時間の実測が司能であることを見出した。nーアルコ-ル水溶液についての気泡合ー速度の実測値は高速度カメラ撮影による既往の測定結果とほぼ一致した。陰イオン界面活性剤としてSDSを用い,臨界ミセル濃度(CMC)の1/3000〜1/5000の極低濃度における気泡合ー速度を測定し,イオン交換水の場合との明きらかな違いを確認した。また陽イオン界面活性剤の場合も同様の測定を試みたが陰イオン界面活性剤の場合とのはっきりとした差は認められなかった。現段階の測定技術では,個々のデ-タ間のバラツキが大きく,液中微量成分検出法としての精度は不十分である。今後はガス流量の精度良い微調整および気泡接触面位置の精度良い調整を目標にして測定法精度の向上を目指す予定である。

将固定喷嘴和可移动喷嘴安装在配备有带防反射涂层的激光窗口的不锈钢容器中，并创建一种装置，其中使保持在喷嘴尖端的气泡更加靠近以使气泡聚结。将移动喷嘴安装在光学移动台上，使其能够以0.3至3mm/s的速度移动。我们用 100 mW He-Ne 激光束照射穿过两个气泡的中心，并测量来自气泡彼此接触的表面的散射光行进的变化，但 A/D 转换板的存储器结果发现，由于-的限制，在测量时间内捕获气泡合并现象极其困难。接下来，将两个喷嘴紧密地固定在一起，调节来自喷嘴的气体流量，使得从两个喷嘴同时产生的气泡合并并上升，并测量来自接触表面的散射光强度的时间波动我测量的时候发现，实际测量的时间是一样的。正醇水溶液的气泡聚结率的实际值与之前通过高速相机拍摄得到的测量结果几乎一致。我们使用SDS作为阴离子表面活性剂，在临界胶束浓度(CMC)的1/3000至1/5000的极低浓度下测量了气泡聚结率，并确认了与离子交换水的明显差异。对于阳离子表面活性剂也尝试了类似的测量，但没有观察到与阴离子表面活性剂的明显差异。以目前的测量技术而言，个体数据之间存在较大差异，作为检测液体中微量成分的方法的精度不足。未来，我们计划提高测量方法的精度，目标是精确微调气体流量和精确调整气泡接触面的位置。