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音場-重力-流体場の複合による粒子のサイズと構成物質の二次元一括分離

利用声场、重力和流体场的组合对颗粒尺寸和成分材料进行二维同时分离

基本信息

批准号：
21655026
负责人：
岡田哲男
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21655026/
关键词：
粒子超音波流れストークス抵抗

项目摘要

これまでに蓄積した知識と技術によりセルを設計、作製し、音場-重力複合場での粒子挙動を観察して、以下のことを明らかにした。イオン交換過程のダイナミクスイオン交換樹脂の音響物性は、対イオンによって変化する。音場-重力複合場内でイオン交換樹脂一粒を用いてイオン交換過程を追跡すると、イオン交換の進行と共に浮揚位置が変化する。したがって、浮揚位置の時間変化からイオン交換過程の動的挙動を検討することが可能である。陽イオン交換樹脂を用いて、種々のイオンから水素イオンへの置換過程を追跡し、さらにその結果とPlanck-Nernst式に基づいて解析した。その結果、アルカリ金属イオン類のイオン交換樹脂中での拡散係数を求めることに成功し、さらにテトラエチルアンモニウムイオンではイオン交換が完全には完結しない可能性を見出した。音場-流体場を利用する大きさの選別上述の通り重力方向では物質分離の可能性を確認したので、重力と垂直な方向の流れを利用してサイズ分離の可能性を検討した。セル内の流れによるストース抵抗と横方向の音響放射力の釣り合いからから横方向の音響放射力を見積もった。大きな粒子ほど横方向の音響放射力が大きく、その結果セル中央部にとどまるのに対して、小さな粒子は流れによる影響で下流方向への変位が大きいことが明らかになった。安定した試料注入が困難であったが、試料注入法を工夫することで、シリカゲル粒子の大きさ分離に成功した。これにより、サイズと物質両方を同時に見分ける2次元分離の可能性が強く示唆された。

This accumulation of knowledge and technology in the design, operation, sound field-gravity complex field particle motion detection, the following is clear The acoustic properties of the resin during the exchange process A particle of exchange resin in a sound field-gravity complex field is traced, and the exchange process is carried out at a different floating position. Time variation of the floating position is discussed in relation to the motion of the exchange process. The use of cation exchange resin and the replacement process between the cation exchange resin and the cation exchange resin were traced, and the results were analyzed based on the Planck-Nernst formula. As a result, the dispersion coefficient of the metal exchange resin was successfully calculated, and the possibility of complete exchange was shown. The possibility of separation of matter through gravity direction is confirmed and the possibility of separation of matter through gravity direction is discussed. The acoustic radiation in the horizontal direction is integrated into the acoustic radiation in the horizontal direction. The acoustic radiation force of large particles in the horizontal direction is large and the result is small particles in the downstream direction. Sample injection is difficult to stabilize, sample injection method is difficult to separate, sample injection method is successful. The possibility of two-dimensional separation is strong.