痔になりやすい生活習慣とは?

凝集剤の最適濃度を決めるのにジャーテスターがよく使われていますが、なぜジャーテスターを使う必要があるのですか?ビーカーにマグネットバーを入れて同じ回転速度下で実験するのではいけないのですか?教えてください。お願いします。

A 回答 (1件)

スターラーでも良いのですが、確実にマグネット(攪拌子)が回転しないことがありますよね?


複数のビーカーで確実に同期を取る必要があるので、スターラーではちょっと無理があるんです。
ジャーテストは早い回転数で60秒、その後遅い回転数で600秒くらいでしたっけ?
回転数を切り替える時に攪拌子の回転が止まったらアウトです。

あと、実際に凝集剤を攪拌するフロキュレータは羽型ですから
それと同じ羽型のジャーテスターの方が実情に合っているのでしょう。
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Qジャーテスト用のPAC1%水溶液の作り方

比重1.2、酸化アルミニウム10%のPACがあったとします。

このPACを1%にするときの計算は、
「比重を1.2とすると、1/1.2=0.83だから、0.83mLを採って全量100mLとする。」
と書いていました。

「」内の計算を詳しく教えて頂けないでしょうか?
どうして比重の逆数がPAC1gとなるのでしょうか?

Aベストアンサー

「詳しく教えて」ね。

それぞれの用語の定義に従って、単位もつけて考える(計算する)。
1.
比重はその物質の密度ρを4[℃]の水の密度ρ0と比較した値。したがって、比重dは、

d=ρ/ρ0

すなわち、

ρ=d*ρ0

です。

ここで、密度の単位に[g/mL]を使えば、ρ0=1.0[g/mL](4[℃]の水の密度)だから、d=1.2なら、

ρ=d*ρ0=1.2*1.0[g/mL]=1.2[g/mL]

です。[g/mL]の単位では、比重と密度は数値的には等しい。
2.
[g/mL]という単位は、1[mL]が何[g]かということを表している単位です。
単位の中の[/]は分数の横棒と同じです。分母の[mL]が1[mL]当たりを表しています。逆に、1[g]が何[mL]になるか求めるには、[mL/g]という単位であらわせばいい。分母の[g]が1[g]当たりということを表しているのです。
3.
[g/mL]と[mL/g]は逆数の関係になっていますね。したがって、1[g]当たり何[mL]かを知るには、[g/mL]すなわち密度ρの逆数をとればいい。

1/(ρ[g/mL])=1/ρ*1/[g/mL]=1/ρ[mL/g]

([ ]は単位だと分かるように書いただけでそれがわかればなくていい。)
とすればいいのです。単位も含めて計算しています。
ここでは、数値的には、dとρが等しい(ρに違う単位を使えば等しくなくなるが)ので、

1/ρ[mL/g]=1/d[mL/g]=1/1.2[mL/g]

で、1[g]当たりの[mL]数が求まるのです。
4.
たぶん、上のような説明・計算は、慣れていないのでしょうが、単位も含めて計算するということは、科学技術計算で複雑な計算を正しく計算をするために必要なことですし、計算内容を理解するためにも便利なのです。



2.
%(wt%:重量%)というのは、

密度でいうと、ρ=1.2[g/mL]ということ。

「詳しく教えて」ね。

それぞれの用語の定義に従って、単位もつけて考える(計算する)。
1.
比重はその物質の密度ρを4[℃]の水の密度ρ0と比較した値。したがって、比重dは、

d=ρ/ρ0

すなわち、

ρ=d*ρ0

です。

ここで、密度の単位に[g/mL]を使えば、ρ0=1.0[g/mL](4[℃]の水の密度)だから、d=1.2なら、

ρ=d*ρ0=1.2*1.0[g/mL]=1.2[g/mL]

です。[g/mL]の単位では、比重と密度は数値的には等しい。
2.
[g/mL]という単位は、1[mL]が何[g]かということを表している単位です。
単位の中の[/]は分数の横棒と同じです。...続きを読む

QpH調整時の薬品注入量について

水処理の勉強をしています。

薬品注入量の検討で、一般の市水(工業用水)のpHを調整する時の、注入量を計算したいのです。

例えば、pH7.5の市水があるとして、塩酸(35%)あるいは、硫酸(64%)を添加して、pH6にするためには、どれだけ注入すればいいのでしょうか?

同様に、pH9にするためには、水酸化ナトリウム(24%)をどれだけ注入すればいいでしょうか?

計算式を教えて頂けると嬉しいです。あるいはこのようなものを計算するソフトを教えて頂いてもOKです。

とりあえずは理論量でOKです。バッファーは適当に考えます。

Aベストアンサー

仮に水の量を1リットルとして計算します。
pH7.5の水では[H+]=10^-7.5=3x10^-8 (mol/l)です。
これを、pH6にするためには、1x10^-6 (mol/l)にすればよいことになります。
加える塩酸などの量は、全体の体積からすれば極めて少量ですので、これらを加えたことによる水の体積増は無視します。また、塩酸、硫酸、水酸化ナトリウムは完全に解離すると考えてよいでしょう。
そうすれば、1x10^-6 - 3x10^-8 = 0.97x10-6 mol のH+を加えればよいことになります。
これに35%塩酸を用いるならば、
(0.97x10-6)x(35.5/0.35)=9.8x10^-5 (g) =約0.1 (mg)
ということになります。
1立方メートルの水であれば、100 (mg)ということですね。なお、ここでの35.5/0.35は塩酸の場合に1(mol)のH+を発生させるのに必要な量(g)です。

64%硫酸であれば、その約0.77倍となります。35.5/0.35のかわりに、(98/2)/0.64を用いることになります。

水酸化ナトリウムの場合には、OH-の濃度を考える必要があります。pH7.5においては、[OH-]=3x10^-7 (mol/l)であり、pH9においては、[OH-]=1x10^-5 (mol/l)になります。したがって、1リットルあたり、0.97x10^-5 molのOH-を加える必要があります。
計算すれば、(0.97x10^-5)x(40/0.24)=1.6x10^-3 (g)
つまり、1リットル当たり1.6 (mg)ということになります。

現実問題としては、No.1のご回答にもありますように、水温の問題や、原水の成分(原水がバッファーになっている可能性の有無など)の問題もありますので、あくまで目安とお考え下さい。
なお、この程度でしたら、Excelなどの表計算ソフトの関数を使っても計算できると思います。

ちなみに、蛇足になるかもしれませんが、No.1のご回答にあるpkaというのはpKaであり(Kは大文字イタリック)、酸解離指数と呼ぶのが妥当だと思います。現実問題として、ご質問の範囲内では完全解離と考えてよいでしょうから考慮する必要はないと思います。

仮に水の量を1リットルとして計算します。
pH7.5の水では[H+]=10^-7.5=3x10^-8 (mol/l)です。
これを、pH6にするためには、1x10^-6 (mol/l)にすればよいことになります。
加える塩酸などの量は、全体の体積からすれば極めて少量ですので、これらを加えたことによる水の体積増は無視します。また、塩酸、硫酸、水酸化ナトリウムは完全に解離すると考えてよいでしょう。
そうすれば、1x10^-6 - 3x10^-8 = 0.97x10-6 mol のH+を加えればよいことになります。
これに35%塩酸を用いるならば、
(0.97x10-6)x(35....続きを読む

Qアルカリ度とPHの違いは?

ネットで簡単に調べられそうで、全然いい情報がヒットしません。
この両者の違いってなんでしょうか?
なんか同じようなものののようで、厳密にはぜんぜん違うようです。
あまり難しいことは結構ですので、簡潔にお願いします。

Aベストアンサー

「アルカリ度」なるものにはなじみがないので向学のため調べてみましたが、厳密にも何も、全く違うとしか言いようがありません。

pHは前の回答にもありますように、水素イオン指数であり、pHメータで計ることもできますし、pH試験紙で調べることもできます。
それに対して、アルカリ度というのは水溶液中で塩基性を示すような塩類の濃度と関係します。pHメータや試験紙で調べられるようなものではなく、滴定などの実験が必要です。

単純に言えば、pHは水溶液のH+の濃度のみによるものであり、他の成分に関しては一切言及しないものです。
アルカリ度に関しては炭酸、炭酸イオン、炭酸水素イオンなどの弱酸及びその塩の濃度を調べるものであり、基本的にpHには言及しません。アルカリ度測定時にはpH変化を測定しますが、それは操作上の問題であり、本質的なものではありません。

QPAC(ポリ塩化アルミニウム)を利用した汚水の中和

セメント等が含まれた製品を扱う仕事をしています。
そこで、発生した汚水は、主にアルカリ性(pH:9~10くらい)であり、
PACを利用して中和(pH:6~8)すると、
普通は濁りが沈殿し、透明な水になります。

しかし、同じように中和しても、沈殿するけど透明度が良くない場合、
全く沈殿しない場合、などがあります。

中和しても全く沈殿しない場合は、
中和した汚水をもう一度ポルトランドセメント等でアルカリ性(pH:9~10くらい)にしてから、
再びPACを入れて中和します。
すると、なぜか濁りが沈殿することがあります(透明度は良くないが全く沈殿してないときよりは良い)。


そこで質問です。
(1)PACはどのような液体に有効であるのか?
(私は以前、アルカリ性の液体であれば濁りを沈殿させることができると考えてましたが、私の経験上にそうではなさそうです。)

(2)汚水を中和して沈殿しない場合に、再びセメント等でアルカリ性によせた後に、中和すると沈殿することがあるのはなぜなのか?

(3)いろいろと調べた結果
 http://www.waterworks.metro.tokyo.jp/water/w_info/s_kekka_topi19.html
 上記のホームページにたどり着きました。
 そこで、「水の中の濁り成分は、通常マイナスの電気を帯びているため、互いに反発しあいながら水中に分散して漂っている。」
 と書いてありますが、なぜ濁り成分が通常マイナスの電荷を帯びているのかがわかりません。
 プラスの電荷を持った濁り成分はないのですか?
 また、私は、「アルカリ性=マイナスに帯電、酸性=プラスに帯電」と勝手に考えていますが、そうじゃないのかどうか?


文章がごちゃごちゃしていてすみませんが、よろしくお願いします。

セメント等が含まれた製品を扱う仕事をしています。
そこで、発生した汚水は、主にアルカリ性(pH:9~10くらい)であり、
PACを利用して中和(pH:6~8)すると、
普通は濁りが沈殿し、透明な水になります。

しかし、同じように中和しても、沈殿するけど透明度が良くない場合、
全く沈殿しない場合、などがあります。

中和しても全く沈殿しない場合は、
中和した汚水をもう一度ポルトランドセメント等でアルカリ性(pH:9~10くらい)にしてから、
再びPACを入れて中和します。
すると、なぜか濁りが沈殿することがあ...続きを読む

Aベストアンサー

かなり難しい質問ですね。
当方はPACを使用していますが、セメント業界とは一切関係がありません。

凝集できるできないは元の水質によります。
例えば凝集性は有機物が多いと悪くなり、無機物が多いと良くなる傾向があります。
その他いろいろな要因(アルカリ度など)がありますが忘れました。
粒子数は多いほど(懸濁物質が多いほど)凝集し易くなります。
凝集に最適な凝集剤の注入率があります。
凝集剤は多すぎても少なすぎても凝集ができません。
攪拌強度は適切にしないといけません。
攪拌強度が弱すぎる場合はフロックが生成できず、強すぎる場合はフロックが壊れます。
凝集範囲というものがあって、pHが凝集範囲外になると凝集できません。
ほとんどの職場で塩酸か水酸化ナトリウムかを用いてpH調整していると思います。
一般的に上澄水のpHが6~8の間に入っていれば良いかと思いますが、
元の水質によってはpHの凝集範囲がかなり狭くて
適切なpHにしないとほとんど凝集しないことがあります。

凝集の適切な注入率やpHの調整はジャーテスト(凝集試験)で
決める以外にないらしいですが、粒子数との相関関係は一応あります。
粒子数の衝突回数などから考えると相関関係は二次関数になるかと思います。
なので単純に粒子数が2倍になったからといって、注入率を2倍にすればいいわけではありません。
ジャーテストで凝集できたとしても、現場との攪拌強度の差だったり
既に池に入っている水の水質が悪かったりで凝集ができない場合があります。
攪拌強度に関しては経験で決める以外に方法はないらしいです。
浮いているものが多ければ当然凝集剤を多めに入れないといけないのですが、
PACは弱酸性なので多く入れるとpHが下がって、凝集できるpH範囲から逸脱することがあります。
では凝集できるpH範囲内なら大丈夫かと言われればそうではなくて、
攪拌強度が弱ければフロックができませんし、大量の有機物が入っていると
いくら攪拌強度を上げてもフロックが生成しないときがあります。

(1)
どんな凝集剤が一番よいのかは実験に拠るらしいです。
凝集沈殿にアルカリや酸は関係ありませんが、PACはpHが下がるので酸性の水を凝集する場合はアルカリ剤でpH調整しないといけません。

(2)
これについては元の水質が変わるから以外は分かりませんし、それ以外に言いようがありません。

(3)
重力沈降しない粒子はコロイド粒子と呼び凝集させないと沈殿しません。
このコロイド粒子はマイナスを帯びていて浮いています。
アルカリや酸は関係ありません。
プラスの電荷の濁りについては知りません。


ほとんど分からないで占めてしまって悪いとは思いますが、
多分この手の質問は業界の経験が長い人でないと分からないと思います。
ましてや凝集に関しては元の水質に拠るところが大きいです。その水質は職場ごとに違います。
もしかすると、セメント系の協会が凝集試験のデータを持っているかも知れませんので、
ここで質問するよりはそのような協会に問い合わせてみるほうが良いかと思います。

かなり難しい質問ですね。
当方はPACを使用していますが、セメント業界とは一切関係がありません。

凝集できるできないは元の水質によります。
例えば凝集性は有機物が多いと悪くなり、無機物が多いと良くなる傾向があります。
その他いろいろな要因(アルカリ度など)がありますが忘れました。
粒子数は多いほど(懸濁物質が多いほど)凝集し易くなります。
凝集に最適な凝集剤の注入率があります。
凝集剤は多すぎても少なすぎても凝集ができません。
攪拌強度は適切にしないといけません。
攪拌強度が弱すぎる...続きを読む


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