環境

[PY-40] 吸光光度法による多孔質体端部における物質移動の定量的評価

^○谷越太紀¹, 大友涼子², 石井伸彦¹, 原田周作¹ (1.北海道大学, 2.関西大学)

Keywords:多孔質体, 物質移動, 吸光光度法, 電気析出実験

多孔質体中の物質移動はさまざまな工学分野で重要であるが，その詳細な理解は得られていない．そのため本研究では，吸光光度法を物質濃度場の測定に適用し，物質移動のメカニズムを視覚的かつ定量的に理解することを目的とした．我々は，物質濃度の定量に広く用いられている吸光光度法の原理を応用したリアルタイムな濃度場の測定手法を構築し，物質移動の1つのモデルである電気析出実験に適用した．電気析出実験は，上部に銅板 (陽極)，下部に多孔質体端部を模した粒子層 (陰極)を設置した実験セルを用いて行われた．実験セルに硫酸銅水溶液を満たし，定電流を流すことにより，上部の銅板から銅イオンが発生し，下部の粒子層で銅イオンの消費および銅の析出反応が生じる．この際に生じる銅イオンの非一様な濃度場の可視化および定量化を行った．結果として，本手法を用いることにより数10μmの空間解像度で非一様な物質の濃度場の測定が可能であることを確認した．さらに，銅板，粒子層からそれぞれスケールの異なる下降流，上昇流が発生し，時間経過に伴い対流のスケールが変化すること，また対流の形成が銅の析出挙動に影響を及ぼす可能性があることを確認した．