JP2016033254A - 素焼き体内の有能な鉱物成分を抽出する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気浸透材に素焼き体を用い、更に駆動液にシリカゲル水溶液を用いた閉ループ式電気浸透流ポンプの駆動電圧に１セル当たり４０Ｖ以上の直流電圧を使用すると浸透材の素焼き体内から有能な鉱物成分が抽出され駆動液に溶解、分散されると云う新知見が得られた。従って該有能な鉱物成分の分離、採取を課題にした。【解決手段】上記、有能な鉱物成分の水溶液は陽極で酸化され着色され、更に電気的に負に荷電されている事が判明したため陽極を覆って円筒濾紙を設置する事により該濾紙内部に有能な鉱物成分の濃厚溶液として集合させ全部採取する事ができて解決した。【選択図】図１

Description

本発明は素焼き体内の有能な鉱物成分を抽出する方法に関する。詳しくは電気浸透材に素焼き体を用い、更に駆動液にシリカゲル水溶液を用いた閉ループ式電気浸透流ポンプの駆動電圧に１セル当たり４０Ｖ以上の直流電圧を使用する事によりまず素焼き体内の有能な鉱物資源を抽出する方法に関する。次に抽出された有能な鉱物成分は駆動液中に溶解しておりこれを陽極に集結させて採取するという素焼き体内の有能な鉱物成分を抽出する方法に関するものである。本発明に使用した装置１セルの模式図を図１に示す。１陽極と１０陰極間に４０Ｖ以上の直流電圧を印加する。２陽極液、４中間液、７陰極液は全て市井の水道水である。３円筒濾紙または適度な容量のペットボトル空容器に複数の窓穴を作りその各々に化学用濾紙を貼り円筒濾紙の代用にしたものも有効である。５素焼き体、市販の園芸用素焼き鉢の底穴を塞いで用いる。塞ぐ材料は不導体が良い。素焼き体は園芸用鉢に限定しない。お椀型の市販品であれば直接使用できる。６シリカゲルの粒度は問わない。７陰極液は素焼き体の電気浸透流の作用で水位が上がり８ノズルガイドを通して９ノズルから滴下する。装置が順調に稼働している時はこの滴下は常にみられるがこの間シリカゲルを溶解した中間液が素焼き体内を通過し素焼き体内の有能な鉱物成分を抽出するよう単独に循環している。有能な鉱物成分の化学的性質は水溶性であり無色透明、微酸性で電気的に負に荷電しているため循環過程で陽極に吸引される。陽極では酸化され褐色に着色するが陽極に吸引された状態で円筒濾紙から外部に出られず濾紙内に蓄積される。従って陽極液は徐々に褐色の濃度が高くなるので透明なガラス管に試料として採り透過光が無くなった時点で陽極液全量を製品として採取する。このような抽出方法及び集荷方法は元来未経験のものである。図１は基本的な装置であるがこの外、素焼き体を円筒濾紙内に設置して陽極を濾紙外部に設け陽極液を最外部で採取するように組み立てればコンパクトな装置になる。この際も図１と同様電流の通過順序は陽極、陽極液、円筒濾紙、中間液、素焼き体、シリカゲル層、陰極液、陰極となる。本発明はまず水道水が閉ループ式電気浸透流ポンプで稼働し、シリカゲルを溶解し、該水溶液が素焼き体の内部から有効な鉱物成分を抽出してくる。抽出された鉱物成分は駆動液中に分散された状態であるがその化学的性質により陽極一カ所に集合され採取される。この抽出成分の構造など詳細は不明であるが抽出物が有能であれば以後、津津浦浦の素焼き工場で焼かれた素焼き体から抽出される数量は莫大なものとなるが本発明の方法で迅速な対応が可能である。

発明者は従来よりシリカゲルを充填した素焼き製お椀を電気浸透材に用いた閉ループ式電気浸透流ポンプについて検討しており特許文献１に報告している。これによれば電極の材質について陽極は金、白金または炭素の内の一種類、陰極についてはＺｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｃｕの汎用性金属の内の一種類を用いて閉ループ式電気浸透流ポンプを稼働させると透水率が大きくなり安定した稼働状態が得られる。従ってこの閉ループ式電気浸透流ポンプの稼働条件を特定して長時間稼働の観察を行うことにした。先ず電極の材質について、陽極は廉価である炭素、陰極は腐食が少ないＮｉを採用、印加電圧は家庭用１００Ｖを直接整流して１４０Ｖ近辺にして用いた。この電圧は水の分解電圧より極端に高いが強力な抽出力を発揮することや陽極での酸化作用を期待したものである。従って電気分解による減量分は定時的に補充する。この時点で装置は図１の３円筒濾紙を除いたものであった。長時間運転の結果透水率が向上したがこの原因はシリカゲル水溶液が素焼き体内の一部分を溶解してくるためであった。これは多くの抽出物を出した後に素焼き体が劣化していることが確認された事による。シリカゲル水溶液が素焼き体の一部を溶解する能力を持っていることは新知見であった。しかし透水率が高くなり複数回採取を繰り返しても再度焼成を必要とするほど素焼き体の劣化は進まないものであった。

特開２０１４−９１６７４

上記、シリカゲル水溶液が素焼き体の内部の組織の一部を溶解してくることの観察を続けた。稼働運転を続けた結果駆動液が褐色に着色した。陽極で酸化されたものと思われた。さらに運転を続けた結果駆動液全体が着色した。着色度が進み素焼き体にも付着するようになって流動障害が起きた。その結果この着色物を製品として取り出すことを課題にした。抽出物が初期には無色透明であったため感知が遅れたが着色した事により採取が容易になった。

上記、着色した駆動液から着色物質を分離する試みは装置を図１の如く陽極の周りに円筒濾紙を設置することで解決した。いくつかの試験をした結果、着色液は有能な鉱物成分が着色したものであって着色物質も水溶性であり水溶液は微酸性で、着色物質が負の電荷を帯びており陽極に吸引されることが判明した。従って濾紙内部にかなり高濃度に集合することが判明した。しかし陽極液を直径２ｃｍの透明ガラス管に採り直径方向の光を通さなくなった時点で陽極液全量を製品として採取する事にした。

従来技術である閉ループ電気浸透流ポンプの駆動によりシリカゲル水溶液が素焼き体内の有能な鉱物成分を抽出してくるが判明した事により新規発明になった事、更に抽出された鉱物成分が負に荷電されているため、陽極に集合し、また、着色しているため円筒濾紙で簡単に補足する技術も新規発明になった。この二つの技術により発明の効果が最大限発揮されたと思われる。

本発明の最速の実施には市販の素焼き体を用いる事であるがその大きさに左右される。有能な鉱物成分を大量に採取するには下記、実施例にみられる市販の素焼き２号鉢を用いたセルを複数個並べるのが良い。要は閉ループ式電気浸透流ポンプの駆動電流である。素焼き体の最良の形態を求めるなら形は粘土製の円筒濾紙型で側壁の厚さが２ｍｍ程の薄いもので適度に計算された容量のものが望まれる。つぎに実施例を示すが本発明を限定するものではない。

図１に従って素焼き体に市販の素焼き２号鉢（（株）京橋園芸製）を用いて本発明の実施を試みた。先ず底穴を塞ぎノズルは鉢の縁より５ｃｍ（任意）上より滴下するようにノズルガイドを取り付けた。シリカゲル（富士シリカゲルＩＤタイプ、８０ｍｅｓｈ、（株）富士シリシア製）４０ｇを入れ鉢の中心にＮｉ製（１ｃｍＷｘ０．５ｍｍＴｘ２０ｃｍＬ）陰極を立て該鉢を１，７Ｌのプラスチック製容器の隅に設置した。他の隅に円筒濾紙に替えて１Ｌ用飲料水用ペットボトル空容器の下部４面に３ｘ７ｃｍの縦型窓を開け各々に化学用濾紙を添付して設置した。上部の口は陽極の炭素棒（２ｃｍＷｘ４ｍｍＴｘ１０ｃｍＬ）が入る大きさに切り取った。円筒濾紙を替えた理由は一回の採取量を多く、以後複数回の採取に耐える丈夫な容器とするためである。陰陽両極揃えたのを確認した後水道水を添加した。水道水は全量約１３００ｍｌ、始めにシリカゲル層に入れ鉢の表面に滲み出るまで待って中間液、陽極液を満たし次にノズルから滴下するまで陰極液を満たした。最後に電圧を印加した。１３６Ｖであった。電流は３０ｍＡで徐々に５０ｍＡとなった。その後７日間連続運転とした。電流は２０〜４５ｍＡと変動した。水の添加量は１日当たり２０〜５０ｍｌであった。７日間経過後陽極液を直径２ｃｍのガラス管に採り透過光が無い事を確認後陽極液全量４３０ｍｌを本発明の方法により有能な鉱物成分として採取した。

本発明の方法により採取された抽出液は粘土の一部とシリカゲル及び炭素との反応生成物が最後に酸化されたものとみられる。無機化合物であり水溶性で微酸性の負に荷電した新規物質である。従って医薬品や化粧品になるものと考えられる。皮膚関連でかゆみ止め、水虫予防、床ずれ解消、その他癌特効薬等の原料になるものと思われる。また、素焼き体は全国の粘土焼成炉の有るところ殆どにあり本発明の実施は図１に示すように極めて容易であるので、粘土の種類別に多様な新規化合物の出現が期待できる。

本発明に使用した装置１セルの模式図

図１の符号の説明
１ 陽極：金、白金または炭素の一種類で製造された電極
２ 陽極液：水道水
３ 円筒濾紙
４ 中間液：水道水
５ 素焼き体
６ シリカゲル充填層
７ 陰極液：水道水
８ ノズルガイド
９ ノズル
１０ 陰極：Ｚｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｓｎ，Ｐｂのうち一種類類で製造された電極
１１ 容器：不導体製

Claims (2)

1. 電気浸透材に素焼き体を用い、更に駆動液にシリカゲル水溶液を用いた閉ループ式電気浸透流ポンプの駆動電圧に１セル当たり４０Ｖ以上の直流電圧を使用することを特徴とする素焼き体内の有能な鉱物成分を抽出する方法。
2. 上記、閉ループ式電気浸透流ポンプの陽極を覆う形に円筒濾紙を設置する事を特徴とする請求項１記載の素焼き体内の有能な鉱物成分を抽出する方法。

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