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シリカイオンの除去方法を教えてください。これって、マイナスイオン、プラスイオンですか?アニオンイオン交換樹脂で除去できますか?
RO膜で除去できますか?最適な除去方法を教えてほしいです。

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A 回答 (2件)

ケイ素化合物中のケイ素はカチオンまたはアニオンの両方を考える必要があります。

SiO2 やNa2SiO3などがそうですがシリカイオンだけの場合はカチオンと考えるべきでしょうか?
 現場的にはカチオンとアニオンのイオン交換樹脂の混床タイプをお薦めします。カチオン、アニオンと連続してイオン交換してくれ、純度が飛躍的にアップします。
 ただし、シリカイオンは吸着度が弱いため他の比較的強い夾雑イオンが来るとパージされます。特に再生間近が危険です。私のところではイオン交換の後にROをいれています。(それでも数ppmまでしか下がりませんが)
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水中では一般に荷電を持たない状態にあるとされています。

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Qシリカとイオン交換樹脂について。

水(水道水や河川水など)に含まれるシリカ「SiO2]
について教えてください。

シリカは、一般的に「陰イオン交換樹脂」にて除去される
と聞いたのですが、
1)なぜ陰イオンではないシリカが陰イオン交換樹脂にて除去できるのでしょうか?。

2)電気的に吸着しているのではなく、物理的に吸着しているのでしょうか?。

3)物理的に吸着しているのなら、なぜ(1)型陰イオン交換樹脂の方が、(2)型陰イオン交換樹脂より高いのでしょうか?。

以上、いろいろ私なりの仮説を考えたのですが、みなさんのお知恵を拝借させてください。

Aベストアンサー

こんばんは
シリカは水中で珪酸イオンの形で溶解している場合とコロイド状で存在している場合があります。
また、単体として溶解、重合して溶解、懸濁物質に吸着されている場合もあります。
単体で溶解している場合は珪酸イオンとなっています。珪酸イオンはSiO3--の陰イオンですから「陰イオン交換樹脂」で除去できます。
イオンになっていないシリカ(コロイド状の珪酸や重合珪酸)は吸着出来ません。

Qシリカの溶出のメカニズム

土に石灰を混ぜて供試体をつくり水の中で養生させ、その水を採水しその中のシリカを計ったときpHが酸性のときよりアルカリ環境のときの方がシリカが溶出しやすいらしいのですがその理由と溶出のメカニズムを教えてくださいお願いします。

Aベストアンサー

シリカの水への溶解は次の5つの反応式が関係します。
 (1) SiO2 + 2H2O → H4SiO4
 (2) SiO2 + 2H2O → H3SiO4- + H+
 (3) SiO2 + 2H2O → H2SiO42- + 2H+
 (4) SiO2 + 2H2O → HSiO43- + 3H+
 (5) SiO2 + 2H2O → SiO44- + 4H+

(1)式はPHに関係なく一定で、溶解度にすると常温で約100mg/L(as SiO2)です。(2)-(5)式は溶解はPHに依存しH+イオンが少ないアルカリ領域で反応は右側に進み、シリカの溶解量が増えることになります。詳しくは参考URLをご覧下さい。

http://chem.agri.kagoshima-u.ac.jp/~chem/Shokuryo/soil/clay_1/text.html
http://www.geol.sci.hiroshima-u.ac.jp/~geohist/kano/EducFolder/silica.html
http://wwwoa.ees.hokudai.ac.jp/edu/mag/lecture/collo2000/232.html

参考URL:http://chem.agri.kagoshima-u.ac.jp/~chem/Shokuryo/soil/clay_1/text.html

シリカの水への溶解は次の5つの反応式が関係します。
 (1) SiO2 + 2H2O → H4SiO4
 (2) SiO2 + 2H2O → H3SiO4- + H+
 (3) SiO2 + 2H2O → H2SiO42- + 2H+
 (4) SiO2 + 2H2O → HSiO43- + 3H+
 (5) SiO2 + 2H2O → SiO44- + 4H+

(1)式はPHに関係なく一定で、溶解度にすると常温で約100mg/L(as SiO2)です。(2)-(5)式は溶解はPHに依存しH+イオンが少ないアルカリ領域で反応は右側に進み、シリカの溶解量が増えることになります。詳しくは参考URLをご覧下さい。

http://chem.agri.kagoshima-u....続きを読む

QSi(ケイ素)が入っていない水をつくるには?

現在,完全に近いくらいにケイ素(Si)の入っていない水を作りたいと思っています.超純水やイオン交換水にはケイ素が入っていないのでしょうか?
ケイ素が入っていない水を作る方法をご存知の方,いらっしゃいましたらご教授願えませんか?
よろしくお願い致します.

Aベストアンサー

もちろん蒸留に使う器具は、珪素を含まないものを使ってください。

Q水道水中等でのシリカの形態を教えて下さい

タイトルの通り、水道水中等に含まれるシリカの形態(表示の仕方)を教えて頂けますか?
今は、いちおう、アニオンの扱いで、SiO2と表記しています。
マイナスが付いてないじゃないかと突っ込まれそうなので知っておきたいのです。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

水中に含まれるシリカの「表示の仕方」は、SiO2でよろしいかと思います。ですけどSiO2そのものはアニオンではないので、SiO2にマイナスはつけません。イオン状シリカの分析でも全シリカの分析でも同じです(JIS K 0101 44)。

水中に含まれるシリカの「形態」は、ふつうの水質検査ではほとんど分かりません(SiO2にH2OやOH-が付加した形態のはずですが、状態分析しないと分かりません)。ですから、突っ込まれたら
「イオン状シリカです。それ以上のことは分かりません」
と答えておけばよいのではないでしょうか。

Q熱交換の基礎式を教えてください。

熱交換器における基礎式を教えてください。
蒸気と水での熱交換を行う際に、入口温度と出口温度の関係、
それに流速等も計算のデータとして必要なんだと思うんですが、
どういう計算で熱量、流速を決めればいいのか熱力学の知識がないので
分かりません。
いろんな書籍を買って勉強していますが、難しくて分かりません。
それに独学ですので、聞ける人がいなくて困っています。
どなたか、簡単に熱交換の基礎式などを教えてください。

Aベストアンサー

 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
 基本式は、Q=UAΔtです。
 Q:交換される熱量
 A:伝熱面積
Δt:伝熱面内外の温度差
  (冷却水入出の差ではない)

 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
 Uの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1+L/kav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
 h:伝熱面の境膜伝熱係数、内外2種類有る。
 hs:伝熱面の汚れ係数、内外2種類有る。
 L:伝熱面厚み
 kav:伝熱面の熱伝導率の異種温度の平均、熱伝面内外で温度が異なり、温度によって変化する熱伝導率を平均して用いる。
 hは、流体の種類や流れる速さ(主な指標はレイノルズ数)によって変化します。
 hsは、どの程度見積もるか、、、設備が新品ならZeroとしても良いのですが、使い込むとだんだん増加します。
 更には、Aも円管で厚みが有る場合は、内外を平均したり、Δtも入り口と出口の各温度差を対数平均するとか、色々工夫すべきところがあります。

>冷却管はステンレス製(SUS304)です。
 →熱伝導度の値が必要です。
>冷却管の中の水の温度は入口が32℃で出口が37℃です。>流量は200t/Hr程度流れております。
 →冷却水が受け取る熱量は、200t/Hr×水の比熱×(37-32)になります。この熱量が被冷却流体から奪われる熱量です。=Q
>冷却管の外径はφ34で長さが4mのものが60本
>冷却管の外径での総面積は25.6m2あります。
 →冷却管の壁厚みの数値が計算に必要です。
 伝熱面積も外側と内側を平均するか、小さい値の内側の面積を用いるべきです。

 まあしかし、現場的な検討としては#1の方もおっしゃっているように、各種条件で運転した時のU値を算出しておけば、能力を推し測る事が出来ると思います。
 更には、熱交換機を設備改造せずに能力余裕を持たせるには、冷却水の温度を下げるか、流量を増やすか、くらいしか無いのではないでしょうか。

 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
 基本式は、Q=UAΔtです。
 Q:交換される熱量
 A:伝熱面積
Δt:伝熱面内外の温度差
  (冷却水入出の差ではない)

 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
 Uの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1+L/kav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
 h:伝熱面の境膜伝熱係数、内外2種類有る。
 hs:伝熱面の汚れ係数、内外2...続きを読む

Qシリカの目詰まりについて

シリカが多量に含まれる水(500~800mg/L)
があるのですが、配管を閉塞させて困っています。

シリカを除去するいい方法はないでしょうか?。

(できればイオン交換以外の方法で。)

なお、凝集沈殿処理済みです。

以上、お願いします。

Aベストアンサー

弊社は各種配管内部の『シリカと錆び』除去液を製造販売しております。是日、ホームページをご覧ください。出来れば、問題の配管の長さ、太さ、シリカの厚み、材質、環境(温度、過去のシリカ除去における経過)をメールにてお知らせください。(ホームページのお問い合わせからメール頂けますとありがたいです。)

Qシリカ測定(モリブデンブルー比色法)

化学の素人の者なのですが,今度シリカを測ることになりました.実験方法はわかったのですが,メカニズムなどが全然わからなくて困ってます.なぜ青く発色するのか?これでシリカのみを測れるメカニズムなどよくわかりませんのでわかる範囲だけでもご教授よろしくお願いします.
試薬:
・2gのモリブデン酸溶液(モリブデン酸アンモニウム
((NH4)6Mo7O24・4H2O)+6mlの濃塩酸(HCl)+蒸留水で250mlに定溶)
・還元溶液:25mLの亜硫酸メトール溶液(下記)と15mLのシュウ酸飽和溶液(下記)を混合する。さらに50%硫酸溶液(下記)15mLを攪拌しながらゆっくり加える。純水で総量75mLにする。
・亜硫酸メトール溶液:無水亜硫酸ナトリウム(Na2SO3)3gをメスフラスコ(250mL)内で溶かし、5gのメトール(p-メチルアミノフェノール硫酸塩、(HOC6H4NHCH3)2・H2SO4)を加えてから純水で250mLに定容する。メトールの完全溶解後、溶液をワットマンNo.1ろ紙でろ過したもの.
・シュウ酸飽和溶液:25gのシュウ酸二水塩((COOH)2・2H2O)を250mLの純水と攪拌し上澄みを回収したもの.

・標準溶液:0.5642gのNa2SiF6(真空デシケーター内で一昼夜放置したもの)を純水に溶解し、1dm3に定容する。(スタンダード用)


(1)希釈した標準溶液(スタンダード)を用意した試験管へ溶液注入器にて0.5mL注入(濃度段階0μMには純水1mLを加える)。測定サンプルも1地点につき2個ずつ0.5mL注入。高濃度予想測定サンプルには0.25mL注入し、0.25mL純水を加える。

(2)すべてに純水0.5mLを加える。

(3)すべてにモリブデン酸溶液1mLを加える。

(4)15分放置

(5)すべてに還元溶液1.5mLを加える。ふたをして、振動器にかける。

(6)2~6時間放置。

(7)水質分析計にてゼロ設定をしたのち、波長812nmにて吸光度測定。

(8)検稜線を描き、分析の精度が確認できたら、サンプルの値を検稜線式に代入し濃度を計算する。

化学の素人の者なのですが,今度シリカを測ることになりました.実験方法はわかったのですが,メカニズムなどが全然わからなくて困ってます.なぜ青く発色するのか?これでシリカのみを測れるメカニズムなどよくわかりませんのでわかる範囲だけでもご教授よろしくお願いします.
試薬:
・2gのモリブデン酸溶液(モリブデン酸アンモニウム
((NH4)6Mo7O24・4H2O)+6mlの濃塩酸(HCl)+蒸留水で250mlに定溶)
・還元溶液:25mLの亜硫酸メトール溶液(下記)と15mLのシュウ酸飽和溶液(下記)を混合する。さらに50%硫酸溶...続きを読む

Aベストアンサー

はじめに、筑波大学のURL:
http://www.biol.tsukuba.ac.jp/tjb/Vol4No1/TJB200501200100756.html
にあるように、原子吸光法などの機器分析にかかりにくいため「モリブデン黄法」それを還元した「モリブデン青法」の「比色」定量が用いられています。
方法はご質問の通りで、兵庫大学のURL:
http://www.shse.u-hyogo.ac.jp/kumagai/eac/4_14.htm
にもあるとおり、黄色がケイモリブデン酸、で還元すると「モリブデン青」と呼ばれる812nm付近に吸収のある物質に変わります。
ケイモリブデン酸の構造はややこしく、一般に「ヘテロポリ酸」と呼ばれるグループに属しています。
添付URLは日本新金属株式会社様のHPから頂きました。
添付ページの右下の図がヘテロポリ酸の一般構造なのですが、ケイ素やリンはこの立体のド真ん中に「はまっちゃう」形になっています。
一時この類の化学は非常に流行りましたが、今は昔の静けさを取り戻しています。(爆笑)
還元されて青くなるのですが、電子が全体に分布しているため、(対称性が非常に高いためにそうなる)どこにあると言えず、全体が還元される、と言うべきなのです。

参考URL:http://www.jnm.co.jp/pw12.htm

はじめに、筑波大学のURL:
http://www.biol.tsukuba.ac.jp/tjb/Vol4No1/TJB200501200100756.html
にあるように、原子吸光法などの機器分析にかかりにくいため「モリブデン黄法」それを還元した「モリブデン青法」の「比色」定量が用いられています。
方法はご質問の通りで、兵庫大学のURL:
http://www.shse.u-hyogo.ac.jp/kumagai/eac/4_14.htm
にもあるとおり、黄色がケイモリブデン酸、で還元すると「モリブデン青」と呼ばれる812nm付近に吸収のある物質に変わります。
ケイモリブデン酸の構造はややこし...続きを読む

Q回転数と流量、揚程、動力の関係について

こんにちは。
ポンプで回転数nと流量Q、回転数nと揚程H、回転数nと軸動力Lの関係について回転数n1、n2としたときQ1/Q2=n1/n2、H1/H2=(n1/n2)^2、L1/L2=(n1/n2)^3とそれぞれ1乗、2乗、3乗の関係がある
解説を見るのですがこの根拠を教えて下さい。

Aベストアンサー

 
根拠は「運動とエネルギーの関係」です。
ポンプを理想化した原理的な表現です。


1.流量。
直径Dの車輪がn回転/秒で回ってる場合の外周の速度は
  V = πD・n  です。
外周に羽根を付けて水を掻くと、水も同じ速度Vで動きますから、

(1) 流量Qは 『 回転数に比例 』 します。
(2) Q = k・n  比例式で表した。kは比例係数。
(3) Q1/Q2 = n1/n2 係数を使わない形の比例式。

 (3)は、(2)の適当な2カ所、Q1=k・n1、Q2=k・n2 を分数にしただけのものです。分数にするとkが消えますよね。kは水車の寸法とか水の抵抗などが絡む現実的なものだから、抽象的な話をするときには出て欲しくない、そこで(3)のように「出てこない形」にするのです。
さらに、分数にすればメートルとかkgとかの次元も約分されて消えてしまうので「ただの数」になります。10rpmと20rpm、1000rpmと2000rpm、分数ならどちらも「2倍」となり、理論的、抽象的に説明をやりやすいのです。



2.揚程
物理の「運動エネルギと位置エネルギの関係」そのものです。物理の教科書にある式、
  1/2・mV^2 = mgH  Hは高さ
これを上記の(3)をマネして、V1のときH1、V2のときH2、の記号を使って分数にすると、gもmも1/2もみんな消えて、
  (V1/V2)^2 = H1/H2
となりますね、見やすいでしょう?
Hは揚程そのものだし、回転数と流速Vは上記1から分かるように比例です(この比例計数も分数で消えてしまうことが理解できますか?)。
  (n1/n2)^2 = H1/H2
となります。



3.動力
動力(ワットとか馬力)は、単位時間のエネルギ量(ジュール)、すなわち ジュール/秒 です。
単位時間に運ばれる流体の質量は
  m =ρQ kg/s
ρは流体の密度kg/m^3、Qはm^3/s
連続して毎秒、位置エネルギmgHを与え続けるから、その動力は
  L = mgH = ρQgH J/s
これもまた分数化すると、
  L1/L2 = (Q1H1)/(Q2H2)
これにQとHの式を入れると、
(以降は自分で。)



(分数にしてただの数にする方法を、無次元化や基準化などとも言います)

 
根拠は「運動とエネルギーの関係」です。
ポンプを理想化した原理的な表現です。


1.流量。
直径Dの車輪がn回転/秒で回ってる場合の外周の速度は
  V = πD・n  です。
外周に羽根を付けて水を掻くと、水も同じ速度Vで動きますから、

(1) 流量Qは 『 回転数に比例 』 します。
(2) Q = k・n  比例式で表した。kは比例係数。
(3) Q1/Q2 = n1/n2 係数を使わない形の比例式。

 (3)は、(2)の適当な2カ所、Q1=k・n1、Q2=k・n2 を分数にしただけのものです。分数にするとkが...続きを読む

QHI、HT、TS、DV継手 これって何の略か分かりますか?

配管・継手の種類でHI、HT、TS、DVといのがあるのですが、このアルファベット2文字はそれぞれ何の略か教えて下さい。また、それぞれの用途も合わせて御教授お願いします。

Aベストアンサー

HI  耐衝撃性塩化ビニール管、継ぎ手、 普通の塩ビ管は、衝撃を受けると割れますが、HI管は粘りがあるので割れにくい。 黒っぽい色に着色してあります。 給水配管用として現在主流。

HT  耐熱塩化ビニール管、継ぎ手、 普通の塩ビ管は熱に弱く、フニャフニャになりますが、HTは熱に強いので給湯管に使います、でも最近はあまり使いません、 材質的にもろく、後日ひび割れ、漏水等が起きやすいので、 耐熱と言っても80℃位のお湯で使うと管の内部は、劣化し、ざらついて来ます、つまり、塩ビ樹脂、可塑剤、その他モロモロの添加剤が、お湯に溶け出していると言うことです。 
60℃位なら内面の劣化はほとんどありません。
色は濃い茶色に着色されています。

最近は給湯管には、架橋ポリエチレン管、ポリブデン管等が多く使われているようです。

TS  普通の塩化ビニール管、継ぎ手、 昭和三十年代の終わり頃から、使われ出した物で、化学的に安定で水質、埋設土壌の影響をほとんど受けないので寿命は半永久的、初期に埋設された物を掘り出して調べて見ても内面は平滑で、浸食された形跡は、ほとんどありません。
色は灰色に着色されています。給水配管用。

DV継ぎ手  塩ビ排水管用の継ぎ手です、普通灰色ですが、最近は透明な製品もあります、

いずれの製品も日光には弱く、有機溶剤、防腐剤のクレオソートには、特に弱いので注意が必要です。

以上、簡単な回答ですみません。
 

HI  耐衝撃性塩化ビニール管、継ぎ手、 普通の塩ビ管は、衝撃を受けると割れますが、HI管は粘りがあるので割れにくい。 黒っぽい色に着色してあります。 給水配管用として現在主流。

HT  耐熱塩化ビニール管、継ぎ手、 普通の塩ビ管は熱に弱く、フニャフニャになりますが、HTは熱に強いので給湯管に使います、でも最近はあまり使いません、 材質的にもろく、後日ひび割れ、漏水等が起きやすいので、 耐熱と言っても80℃位のお湯で使うと管の内部は、劣化し、ざらついて来ます、つまり、塩ビ樹脂、可塑...続きを読む

Q水道水の成分について

水道水の成分について
水道水にはどのような成分が含まれているんでしょうか。
どのくらい含まれているかも知りたいです^^

Aベストアンサー

 どのくらい含まれているかと言うより、どのくらいまで含まれて良いかの基準になります。各水道事業者ではこの基準内で品質を確保しています。
 http://www.mhlw.go.jp/topics/bukyoku/kenkou/suido/kijun/index.html
 http://q-sui.com/name3.html
 データとしては
 http://www.jwwa.or.jp/mizu/


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