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液中の有害な物質を除去するために、凝集沈殿法があります。例えば、水酸化銅の水溶液ならpH10程度のアルカリにして、高分子凝集剤にてフロックを大きくして、固液分離します。
その際、高分子凝集剤が接着剤の働きをみせ、水酸化銅が凝集され、目に見えるフロックとなって、沈殿します。
今までこの現象は、水酸化銅が集まって大きくなり、重たくなるから、”沈む”というイメージをもってました。
水の比重は1、水酸化銅の比重をAとした時、水酸化銅が凝集されるから、そのフロックの重さは A*n or A^n となり、水の比重1より大きくなって、沈殿する。

しかし、比重を考えると、比重はどれだけ凝集されても、常に一定だから、この水酸化銅もいくら凝集しても水に対する比重が同じということは、沈まないのではないか?

沈むのは事実ですが、比重のことを考えるとわからなくなってきました。
すみませんが、凝集・比重について教えてください。

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A 回答 (2件)

比重は凝集しようがしまいが変わりません.当たり前です.


微細な分散系は個々の粒子が小さいため,「質量」が小さいのです.そのため,水分子などの衝突によるブラウン運動が容易におこり,結果として沈降するよりも分散される方が優先されてしまう,つまり常時撹拌がおこっている状態になるのです.
「質量」が大きい粒子についてはブラウン運動よりも重力の方が大きく効くようになります.
一つの粒子が周囲の分子の衝突によって受けるエネルギーは,粒子の衝突頻度に比例するでしょうから表面積に比例すると考えると,粒径の2乗に比例することになります.しかし質量は粒径の3乗で増えるので,粒子が大きくなるほど重力の効果が顕著になります.
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この回答へのお礼

早々の回答、ありがとうございました。
分かりやすく説明してくださったので、
すんなり理解できました。
「質量」とブラウン運動。
すっきりしました!

お礼日時:2005/07/06 14:05

c80s3xxxさんの回答の通りです。

次のサイトで粒子径を0.1μmから100μmまで変えて終末速度を計算すれば定量的に理解できるでしょう。

http://irws.eng.niigata-u.ac.jp/~chem/itou/ce/te …

参考URL:http://irws.eng.niigata-u.ac.jp/~chem/itou/ce/te …
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この回答へのお礼

さきほどサイトみて、やってみました。
じっくり計算しながら、理解していきます。
ということは、0.1μm以下では
v=(Pp-P)gd/18μ
を対象としないということが
調べてて思ったのですが。。。
(1μm以下のコロイドが分子運動だから?)
有難う御座いました。

お礼日時:2005/07/06 16:26

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Qキログラム(kg)を立米(m3)に直すと?

初歩的な質問で恥ずかしいのですが、
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Aベストアンサー

単位の換算には前提条件が必要です。
今回の場合は比重ですね。

比重は対象の温度次第で変化しますので、温度もわからないと正確な換算はできません。
例えば水の場合、比重が1なのは4℃の時で100℃では0.958まで下がります。
1400kgなら1.4m3と1.46m3と結構な差が出ます。

Q比重の単位って?もうわけわからない・・・。

比重というのは、単位はなんなのでしょうか??
鉄の比重を7.85で計算すると考え、以下の疑問に答えてもらいたいのですが、
縦100mm・横100mm・厚さ6mmの鉄板の重さを計算したい場合、
100×100×6×7.85で計算すると、471000になります。
全部mに単位をそろえて計算すると、
0.1×0.1×0・006×7.85で、0.000471になります。

これで正確にkgの単位で答えを出したい場合、
0.1×0.1×6×7.85で、答えは0.471kgが正解ですよね?

・・・全く意味が解かりません。普通、単位は全部揃えて計算するものですよね??なぜ、この場合、厚さだけはmmの単位で、縦と横はmでの計算をするのでしょうか?

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わけわからない質問ですみません・・・。もうさっぱりわけがわからなくなってしまって・・。うんざりせずに、解かりやすく、教えてくださる方いましたらすみませんが教えて下さい・・。

比重というのは、単位はなんなのでしょうか??
鉄の比重を7.85で計算すると考え、以下の疑問に答えてもらいたいのですが、
縦100mm・横100mm・厚さ6mmの鉄板の重さを計算したい場合、
100×100×6×7.85で計算すると、471000になります。
全部mに単位をそろえて計算すると、
0.1×0.1×0・006×7.85で、0.000471になります。

これで正確にkgの単位で答えを出したい場合、
0.1×0.1×6×7.85で、答えは0.471kgが正解ですよね?

・・・全く意味が解かりません。普通、単位は全部揃えて計算するものですよね??...続きを読む

Aベストアンサー

#3番の方の説明が完璧なんですが、言葉の意味がわからないかもしれないので補足です

比重は「同じ体積の水と比べた場合の重量比」です
水の密度は1g/cm3なので、鉄の密度も7.85g/cm3になります
(密度=単位堆積あたりの重さ)
重さを求める時は「体積×密度(比重ではありません)」で求めます

おっしゃるとおり、計算をする時は単位をそろえる必要があります
100(mm)×100(mm)×6(mm)×7.85(g/cm3)ではmmとcmが混在しているので間違いです
長さの単位を全部cmに直して
10cm×10cm×0.6cm×7.85(g/cm3)=471g=0.471kg
と計算します(cmとgで計算しているのでCGS単位系と呼びます)

円筒の場合も同様に
体積×密度で求めます
円筒の体積=底面積(円の面積半径×半径×円周率)×高さ
です

比重=密度で計算するならば、水が1gになる体積1cm3を利用するために長さの単位をcmに直して計算してください
計算結果はgで出るのでこれをkgに直してください

最初からkgで出したい時は
水の密度=1000(kg/m3)
(水1m3の重さ=100cm×100cm×100cm×1g=1000000g=1000kg)
を利用して
目的の物質の密度=1000×比重(kg/m3)
でも計算できます
(このようにm kgを使って計算するのがSI単位系です)

0.1×0.1×6×7.85は#4の方がおっしゃるとおり
0.1×0.1×0.006×1000×7.85の0.006×1000だけ先に計算したのだと思います

#3番の方の説明が完璧なんですが、言葉の意味がわからないかもしれないので補足です

比重は「同じ体積の水と比べた場合の重量比」です
水の密度は1g/cm3なので、鉄の密度も7.85g/cm3になります
(密度=単位堆積あたりの重さ)
重さを求める時は「体積×密度(比重ではありません)」で求めます

おっしゃるとおり、計算をする時は単位をそろえる必要があります
100(mm)×100(mm)×6(mm)×7.85(g/cm3)ではmmとcmが混在しているので間違いです
長さの単位を全部cmに直して
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の場合、pH3.0でも全て解離しているはずなので、強酸性化での除去率
低下の理由がわからずに困っております。

長文失礼いたしました

Aベストアンサー

自身で、凝集剤として使用したことはないのですが・・・(汗)

ポリ塩化アルミニウムは、澄明溶液ではなく懸濁液ではなかった
でしょうか。

浄水などでは「凝析・塩析」の効果が期待され、また一部は
アルミニウム塩となることでの溶解性の低下を目的に使用される
場合もありますが、今回ご質問の染料の凝集に使用する場合は、
「懸濁粒子への吸着」がメインかと思います。
(いわば、レーキ顔料のようなものを作っている、と)

その視点に立つと、酸性下・塩基性下での除去率低減の
理由としては、以下のような考察が立てられます:

【酸性下での除去率低下の理由】
ポリ塩化アルミニウムの懸濁粒子の減少(溶解)による、吸着
能力の低下
(ポリ塩化アルミニウムの懸濁粒子には、その加水分解によって
 生じる水酸化アルミニウムが多く含まれるが、これが酸によって
 溶解されてしまう、と)

【塩基性下での除去率低下の理由】
懸濁粒子の水酸化アルミニウム(=弱塩基性)が、液性が
アルカリ性となることで電離しにくく(=正電荷を帯びにくく)なる
結果、(酸性)染料のカルボキシル基などに対する吸着能力
が低下


・・・以上、参考まで。

自身で、凝集剤として使用したことはないのですが・・・(汗)

ポリ塩化アルミニウムは、澄明溶液ではなく懸濁液ではなかった
でしょうか。

浄水などでは「凝析・塩析」の効果が期待され、また一部は
アルミニウム塩となることでの溶解性の低下を目的に使用される
場合もありますが、今回ご質問の染料の凝集に使用する場合は、
「懸濁粒子への吸着」がメインかと思います。
(いわば、レーキ顔料のようなものを作っている、と)

その視点に立つと、酸性下・塩基性下での除去率低減の
理由としては、以下のような考...続きを読む


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