インライン型粘性測定システムを用いた反応過程の長期モニタリング法の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究では申請者らが独自に開発した粘性測定法である電磁駆動回転(Electro Magnetically Spinning: 以下EMS)システムを、通常の粘度測定手法を用いることができない反応炉や貯蔵槽からのインラインサンプリング測定により、常時モニタリングするシステムを開発する。さらにこれにより微生物による発酵や熟成過程といった月から年といった時間の単位で進行する工業プロセスにおける液体粘性の連続計測に適用する。本研究では申請者が開発した遠隔駆動の粘性測定システムの利点を活かし、反応・貯蔵槽からチューブで外気に触れることなくサンプルを粘度センサー部に導入して測定後はこれを還流させるという粘性の常時モニタリングシステムとして完成させる。昨年度に構築した測定系システムを用いて、実際に粘性が時間変化すると期待される系に適用し、粘性の連続モニタリングのデモンストレーション測定を行った。最も簡単なプロセスとして「固体の状態で溶媒に投入し、溶質が、攪拌により徐々に溶解してゆく過程」を観察するため、ショ糖（氷砂糖）を用いて行った。ショ糖水溶液の粘性は濃度を調整することにより純水程度の粘性(1 mPa s)からその数倍程度まで変化する。このEMSシステムは純水の粘性を1%以上の精度で決定できることがすでに確認されており、まず十分に均一化されたショ糖水溶液の測定にも用いたところ溶質濃度の変化による粘性測定を検出することができた。さらに、攪拌による溶解の過程も、時間を追って粘度が変化するさまを観測することができた。