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かくはんとは

(3-2) 撹拌をやさしく捉えてみよう 【撹拌をどのように利用するべきか?】

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アイキャッチ 【撹拌をやさしく捉えてみよう】

“微細化作用”を引き起こす力

整理

撹拌について難しい話が続いたので、少し補足説明をしながら整理整頓をしておきましょう。

そして、このような撹拌をどのように活用すべきか考えてみましょう。

”撹拌作用”の1つとして微細化作用を説明しましたが、それを引き起こすために要する力については曖昧なままでした。

該当する力として、せん断力・キャビテーション力・衝撃力等が考えられますが、ここでは代表的な力である”せん断力”について紹介します。

せん断力

液体が1枚の板であると仮定して、それらが積み重なった”液層”があると想像してみてください。

そして、液層の一番下の板をゆっくりと、一番上の板を速く動かすと、液層が変形することが想像できるかと思います。

このように、速度の差によって変形が生じる力を”せん断力”と呼んでいます。

“微細化作用”を引き起こす力

このせん断力がメインとなって、微細化作用が発揮されることになります。

したがって、弊社で表現している微細化作用のことを直接せん断作用と呼ぶ場合が多くあります。

”撹拌の考え方”の整理①

これまでに”撹拌目的”・”撹拌作用”・”力”について述べてきましたが、まとめると下表の通りになります。

ここまでの撹拌の考え方まとめ①

撹拌の定義から始まって、達成できる”撹拌目的”を紹介しました。

それは2つあって、”濃度均一化”と”温度均一化”でした。

次に、”撹拌目的”である”濃度均一化”と”温度均一化”を達成するためには、”撹拌作用”を考える必要がありました。

これも2つあって、”吐出作用”と”微細化作用”でした。

ただし、”温度均一化”を目的とする場合は物質を細かくするという発想は必要ないため、基本的には”吐出作用”のみを使うことになります。

そして、”微細化作用”というのは曖昧な表現でしたが、メインとなる力として”せん断力”を紹介しました。

ここで、”濃度均一化”を目的とした撹拌を考えてみると、”吐出作用”または”微細化作用”が必要になります。

そのため、2つの撹拌作用をどのように使い分けるかがポイントになります。

“液体A”+“液体B”の撹拌例

例えば、2つの液体を撹拌することを考えてみます。

ここで、2つの液体の相溶性に関して場合分けをすることにします。

“液体A”+“液体B”の撹拌例

“液体A”と“液体B”がお互いに混ざり合う場合(相溶性あり)

“液体A”や“液体B”を積極的に動かしてあげれば良いので、撹拌による吐出作用を使用することになります。

その結果、均一化された”液体C”が生成します。

我々はこのとき引き起こされた現象について、「溶解した」「希釈された」「反応した」のように表現しています。

“液体A”と“液体B”がお互いに混ざり合わない場合(相溶性なし)

撹拌による吐出作用を使用して“液体A”や“液体B”を積極的に動かしたとしても、そもそもお互いに混ざり合わないので分離したままです。

したがって、通常、このような撹拌をすることはありません。

そこで、撹拌による微細化作用を使用することによって、乳化現象を引き起こすことができるようになります。


以上より、同じ液体と液体の撹拌であっても、相溶性や利用する撹拌作用によって、最終的に引き起こされる現象が異なることが分かります。

これは、使用する”撹拌作用”によって最終状態が異なることを意味しています。

それでは、”濃度均一化”を目的とした撹拌をするとき、どのような場合に”吐出作用”を使うのでしょうか?

また、どのような場合に”微細化作用”を使うのでしょうか?

これらが、次のテーマになります。

2つの撹拌作用を使い分ける
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