超音波を用いた凍結濃縮分離における溶存気体濃度の影響

摘要

溶液を凍結する際、凍結速度が遅いと綺麗な凍結部が形 成されるが、速いと溶質を取り込hだまま凍結するため濃縮 分離できない。しかし凍結界面を激しく攪拌すると凍結界面 は滑らかなまま成長し、凍結界面付近の濃度も低く保たれる ので濃縮分離性能が向上することが分かっている。我々は 撹拌方法として超音波のキャビテーション作用を利用するこ とを提案し、濃縮分離効率を上げる効果があることを実証し てきた1) 。また、20 kHz と 200 kHzの超音波照射機を作成 して凍結濃縮実験を行い、周波数と濃縮分離性能の関係性 について検討している 2) 。今回は、キャビテーションの発生 に密接に関係があると考えられる溶液中の溶存気体濃度に 着目し、その濃度を知るための手段として溶存酸素濃度 （DO）を用いた。このDO と濃縮分離効率の関係について、 複数の溶質を用いた実験結果を検討した。