マイクロナノバブルとは

 

マイクロバブルとは、
1 1/1000mm の大きさの泡のこと。
ナノバブルとは、
1/1000 1/1000000mm の大きさの泡のこと。
マイクロバブルからナノバブルまでの混ざった泡がマイクロナノバブルです。

 

Foamestシリーズによって生成されたナノバブルは、その持続性を認められ、
B.nanoという商標を持ち得ることが出来ました。


B.nanoの特徴

 

B.nanoは 、その小ささゆえの特徴を持っています。
B.nanoの 様々な性質は、その特徴ゆえに生まれるものです。

1.泡の持続性

 ナノサイズ程度のごく小さな粒子は、水や空気の分子に衝突されて、常に不規則に動いています。これをブラウン運動といいます。
 ブラウン運動による移動量が浮力より大きいため、ナノサイズの泡はなかなか浮上しません。

 

 

2.泡の反応性

 物体は小さくなればなるほど体積当たりの表面積(比表面積)が増えていきます。溶解や化学反応は「表面」起こる反応なので、比表面積が大きいB.nanoは、溶解効率にも反応効率にも優れていることになります。

 

 

3.泡の持つ電荷

 B.nanoは表面に負電荷を持つことが知られています。負電荷のバブル同士は反発して合体せず、小さいまま水中を漂い続けます。一方で汚れなど正電荷を持つ者にはよくくっつき、凝集・浮上分離を促進します。

 

 

 

 

B.nanoの観察

B.nanoは人間の可視領域よりも小さいため、 肉眼では見えません
存在を確認するためには、工夫を凝らす必要があります。

1. レーザー光による観察

レーザー光はナノバブルに反射します。そのため、レーザーポインタなどの光を B.nano の
 入った水に当てると、光の筋として B.nano の存在が確認できます 。 B.nano が 多いほど反射光も
 増え、結果、筋はくっきりと見えるようになります。

 □ 泡の存在と量の多少のみ判断可能。

 ■ メリット: 簡単に判断できる デメリット:有無しかわからない

2.ナノサイトによる測定

動的光散乱法(レーザー光の散乱を撮影し、ブラウン運動を解析する方法)によって、粒子
 径や分布を解析する装置ナノサイト。これを用いると、泡の大きさや数までを数値的に得る
 ことができます。

 □ 泡の存在と量の多少のみ判断可能。

 ■ メリット: 簡単に判断できる デメリット:有無しかわからない

マイクロB.nanoバブルの測定

マイクロB. nano バブルは 、 B.nano とマイクロバブルの混ざった泡です。
ナックでは、泡の数の測定は、マイクロ領域とナノ領域に分けて行っています。

泡の持続力

小さな泡は浮力も小さいので、いつまでも水中を漂います。
また、泡の内圧が高く、曲率が大きいため、泡同士の合体もほとんどしません。
そのため泡の寿命はとても長く、条件次第では 3 年 以上 の存在が確認されています。

B.nanoと表面張力

B.nanoを含む水は表面張力が小さくなります。
液体の表面張力は、接触角を測定することで大小を知ることができます。
表面張力の小さい水は、微細な穴でも中に入り込むことができるようになるため、
その性質がいろいろな分野で活用されています。

マイクロB.nanoによる気体の溶解

マイクロB.nanoは比表面積が大きいため、気体の溶解にメリットがあります。
一般的に使用されているエアーストーンと、溶解効率を比較しました。

Foamestシリーズは、エアーストーンと比較して格段に速くDO値が上昇します。
また、Foamest®コラムタイプより細かい気泡を生成できるFoamest®CTのほうが、
さらに効率が良いこともわかります。

ガスの種類による特性の違い

同じB.nano でもガスの種類を変えることで、違った性質を持つようになります。
以下は代表的なものです。

1. 空気

 ・ 標準的なB.nano。一通りの性質を備えている。

 

2. 酸素

 ・ 空気と比べて水に溶け込みやすいため、 泡はより小さくなる 。そのため、泡径に起因す
    る各性質が強く現れるようになる。

 ・ DO 値を大きく上昇 させるので、養殖や生物処理などに有用。

 

3. 二酸化炭素

 ・ 酸素同様、空気と比べて溶け込みやすく、 泡は小さくなる 。

 ・ pH を低下 させるので、中和等に有用。

 

4. 窒素

 ・ 泡の大きさは空気の場合とほぼ変わらないため、泡自体の性質もほとんど変化ないと
    考えられる。

 ・ 脱酸素ができるので、 酸化を防止 したいときに有用。

 

5. オゾン

 ・ 泡は空気より大きめ。したがって浸透力等、やや劣る部分がある。

 ・ 酸化力・殺菌力に優れている ため、洗浄等に有用。

➔オゾンB.nanoについて