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【特集】ファインバブルの実用化と最新動向

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資源利用・環境浄化のためのファインバブルの活用
Application of Finebubbles to Resource Utilization and Environmental Cleanup

　直径が100μm以下の微細気泡のことをファインバブルという。オゾンをファインバブルにして廃水中のメラノイジンの分解を行ったところ, 通常よりも処理時間が15%, 消費電力量が30%に減少した。メタンハイドレートの形成にファインバブルを活用したところ, ハイドレートが短時間で形成し始め, 形成速度も大幅に増加した。

【目次】
1. はじめに
2. バイオエタノール製造廃水のオゾン脱色
2.1　背景
2.2　実験方法
2.3　ファインバブルによる分解の促進
2.4　分解のメカニズムと生分解性の評価
3. メタンハイドレートの形成
3.1　背景
3.2　実験装置および方法
3.3　ハイドレートの形成と操作条件の影響
4. おわりに

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ファインバブルが関与する反応場の多面性
Multifaceted View of Reaction Field Involving Fine Bubbles

　自然界の物質は気-液-固三相に大別が可能であり, 相間での界面を通しての物質移動現象および均一相・不均一相系での反応現象が進行する。これらの現象が進行する場を広義の反応場としてとらえると, ファインバブルが関与する反応場は液中での気-液界面が存在するすべての系に対して技術革新の創成が期待できる。本稿ではファインバブルに関する既往報告を反応場の多面性に着目して整理するとともに, 気-液系反応場の操作因子に関する多面性で得られる基礎的知見について解説する。

【目次】
1. はじめに
2. ファインバブルが関与する反応場の多面的な見方の整理法とは
2.1　研究・技術開発の目的と現状把握が整理しやすい反応場の多面性
2.2　化学工学的側面から見た反応場の多面性
2.3　相間の物質移動・反応現象をキーワードとした反応場の多面性
3. 供給ガスの選択による反応場の多面性とは
3.1　ファインバブルの溶解・反応現象を検証する実験の位置付けと装置
3.2　O2/N2バブルのファイン化がガスの溶解に及ぼす影響
4. エネルギー付与で生じる反応場の多面性とは
4.1　気相に対するエネルギーの付与効果
4.2　O2モル分率がO3の溶解特性および水溶液のpH変化に及ぼす影響
5. 溶液成分の共存による反応場の多面性とは
5.1　反応過程におけるO3濃度の時間変化
5.2　O2モル分率がI-イオンの初期反応速度に及ぼす影響
6.おわりに

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排水処理へのファインバブルの利用と発生法
Application of Fine Bubble for Waste Water Treatment and Fine Bubble Generation Method

　好気性活性汚泥を用いた排水処理にマイクロバブルが適用できるようにするための, 活性汚泥へのダメージを低減させた新たなマイクロバブル曝気装置の開発を紹介する。さらに, 所要動力を低減させつつガス溶解性能を高める微細気泡発生方法として, スリットおよび膜を用いた手法を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 好気性活性汚泥法を用いた排水処理のためのマイクロバブル曝気装置
2.1　曝気装置
2.2　有機物分解
3. スリット型ガス分散器
3.1　気泡生成モデル
3.2　単一スリットからの気泡生成
3.3　積層スリット型サブミリバブル分散器
4. 多孔質膜型ガス分散器
5. おわりに

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ファインバブルを用いた洗浄の効率化　
Efficient Cleaning Using The Fine Bubbles

　cmサイズの単一気泡と同じ容積となる複数個のファインバブルの総表面積は格段に大きく, 洗浄分野における気液界面での物理的吸着や物質輸送といった作用が飛躍的に向上する。また, 気相の溶解と再気泡化といった化学的効果や, ファインバブルが粒子として働く物理的な衝突現象といった作用から高い洗浄効果を示す。ファインバブルを用いた洗浄の効率化に関するこれまでの研究成果をまとめた。

【目次】
1. はじめに
2. ファインバブル, およびファインバブル水溶液の物性
3. ファインバブルを用いた油除去
4. ファインバブルを用いた固着塩除去
5. ファインバブルの被洗浄物への衝突作用を用いた洗浄
6. ファインバブル研究に関する一考察
7. まとめ

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有機物添加によるウルトラファインバブルの消滅抑制
Suppression of Ultrafine Bubble Extinction by Addition of Organic Matter

　ウルトラファインバブル(UFB)安定化機構解明のため有機物付着による効果を確認した。有機物添加UFBを生成し, 動的光散乱法, 透過型電子顕微鏡, 共振質量測定法を用いてUFBの状態を調べた。その結果, 有機物の付着がUFBの消滅を抑制するという結論を得た。

【目次】
1. はじめに
2. 安定化メカニズムのモデル
3. UFB生成方法
4. 実験と結果
4.1　UFB生成回数依存性
4.2　有機物添加によるUFB濃度への影響
4.3　TEMおよび共振式質量測定によるUFB解析
5. UFB安定化機構に関する考察
6. おわりに

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ファインバブル技術の現状と産業への展望
The Progresss of Fine Bubble Technology and Prospects for Industrialization

　ファインバブル技術は日本発の革新的な技術である。供給側ではファインバブル製造装置や計測器, 需要側ではファインバブルの洗浄分野, 水処理分野, 農業・植物栽培分野, 化学分野, 医療・薬品分野などある。多分野に活用できる可能性の豊富な技術という特徴がある。ファインバブル技術の優れた効果が各分野で認められ, 産業の基盤的技術として定着しつつある。

【目次】
1. はじめに
2. ファインバブルの効果とメカニズム解明が開発の礎に
3. ファインバブル技術の応用分野
3.1　ファインバブル技術の応用分野の全体像
3.2　洗剤や薬品を使わない洗浄:洗浄分野
3.3　太陽電池ウエハの生産性向上に寄与:液晶・半導体・太陽電池製造分野
3.4　微生物を活性化し利用する排水処理:水処理分野
3.5　オゾンファインバブル水が食の安全・衛生に:食品・飲料水分野
3.6　可能性が大きい第一次産業への適用:農業・植物栽培分野
3.7　滅菌作用からそのほかの利用にも可能性:医療・薬品分野
3.8　省エネルギーで低環境負荷へのプロセスとなる化学分野
3.9　効能が喧伝され玉石混淆の状況下にある食品・飲料分野, 化粧品分野
3.10　そのほかの分野
4. 関連動向1(ファインバブル製品の国内登録制度)
5. 関連動向2(ファインバブル技術の特許動向)
6. おわりに:ファインバブル技術関連市場とまとめ
6.1　ファインバブル技術関連市場は世界に広がる
6.2　ファインバブル技術の今後への期待と課題

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世界の新農薬
benzpyrimoxan / ipflufenoquin / tyclopyrazoflor

【目次】
1.殺虫剤　benzpyrimoxan(ベンズピリモキサン)
2.殺菌剤　ipflufenoquin
3.殺虫剤　tyclopyrazoflor(チクロピラゾフロル)

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[連載]紫外可視高次微分スペクトル―光反応性材料への新しいアプローチ―

第12章　ヘキサトリエン系化合物の結晶光化学反応のメカニズム
Chapter 12　Solid-State Photoisomerization of a Hexatriene Derivative in Crystalline State

　高次微分スペクトルならびにXRDパターンの解析により, 屈曲した構造のcis, trans, cis-ヘキサトリエン誘導体は, その溶液ならびに結晶に紫外線を照射することによって一挙に線状構造のall-trans-体へ光異性化し, この光反応はBicycle-petal反応モデルで起こることを明らかにする。

【目次】
1. はじめに
2. 溶液中でのZEZ-EEE光異性化反応
3. 二重結合周りでの光異性化反応メカニズム
4. 結晶での片道光異性化反応に関する高次微分スペクトル解析
5. 粉末X線回折による検討
6. 結晶光化学反応での高次微分スペクトルの意義
7.まとめ

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[ケミカルプロフィル]
アルキルフェノール(Alkylphenol)
トリエチルホスフェート(Triethyl phosphate)

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[ニュースダイジェスト]
・海外編
・国内編