JP3211530B2 - 流動電位測定装置 - Google Patents
流動電位測定装置Info
- Publication number
- JP3211530B2 JP3211530B2 JP33456893A JP33456893A JP3211530B2 JP 3211530 B2 JP3211530 B2 JP 3211530B2 JP 33456893 A JP33456893 A JP 33456893A JP 33456893 A JP33456893 A JP 33456893A JP 3211530 B2 JP3211530 B2 JP 3211530B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- fluid
- container
- liquid
- flowing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固−液界面の荷電状態
を示すゼータ電位を求める方法の一つである流動電位法
で用いられる流動電位測定装置に関する。
を示すゼータ電位を求める方法の一つである流動電位法
で用いられる流動電位測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】流動電位法は、一対の流動電位測定電極
間に固体試料を充填し、その充填層に流動液を透過させ
たときに電極間に発生する電位差すなわち流動電位を測
定することによりゼータ電位を求める方法であるが、こ
れは、次のような原理に基づくものである。
間に固体試料を充填し、その充填層に流動液を透過させ
たときに電極間に発生する電位差すなわち流動電位を測
定することによりゼータ電位を求める方法であるが、こ
れは、次のような原理に基づくものである。
【０００３】いま、１本の毛細管の管内に液を押し流す
場合を考える。このときの毛細管の半径をｒ、長さをｌ
とする。また、管壁に電気二重層があり、これを分子量
と考え、かつ、その厚さをδ、電位差をζとすれば、単
位面積あたりの電荷ｑは次の（１）式で与えられる。
場合を考える。このときの毛細管の半径をｒ、長さをｌ
とする。また、管壁に電気二重層があり、これを分子量
と考え、かつ、その厚さをδ、電位差をζとすれば、単
位面積あたりの電荷ｑは次の（１）式で与えられる。
【０００４】 ｑ＝εζ／４πδ ・・・（１） ただし、ε：液体の誘電率管の両端に圧力差Ｐを加え、
その場合の液体の移動速度をｕとする（管壁においては
移動速度は０、δの距離においてはｕ）。このとき、単
位軸長あたりの内面の摩擦力Ｆは（２）式で与えられ
る。
その場合の液体の移動速度をｕとする（管壁においては
移動速度は０、δの距離においてはｕ）。このとき、単
位軸長あたりの内面の摩擦力Ｆは（２）式で与えられ
る。
【０００５】 Ｆ＝２πｒηｕ／δ ・・・（２） ただし、η：液体の粘性係数 定常状態において、Ｆは加える圧力とつり合っているか
ら、 ２πｒηｕ／δ ＝ Ｐπｒ2 ／ｌ ・・・（３） （１）式および（３）式からδを消去して変形すると、 ２πｒｕｑ＝Ｐεｒ2 ζ／４ηｌ ・・・（４） （４）式の左辺は液の移動に伴う電流になる。そこで、
その誘起電圧をＥとすれば、毛細管における電流ｉは
（５）式で与えられる。
ら、 ２πｒηｕ／δ ＝ Ｐπｒ2 ／ｌ ・・・（３） （１）式および（３）式からδを消去して変形すると、 ２πｒｕｑ＝Ｐεｒ2 ζ／４ηｌ ・・・（４） （４）式の左辺は液の移動に伴う電流になる。そこで、
その誘起電圧をＥとすれば、毛細管における電流ｉは
（５）式で与えられる。
【０００６】 ｉ＝（πｒ2 λ／ｌ）Ｅ ・・・（５） ただし、λ：液の比誘電率 したがって、（４）および（５）式から、 ζ＝４πηλＥ／εＰ ・・・（６） （６）式は、Helmholz−Smoluchowskiの式と呼ばれ、流
動電位からゼータ電位を計算する場合に使用される。
動電位からゼータ電位を計算する場合に使用される。
【０００７】（６）式において、４πηλ／εは測定試
料に対して一定であるから、ゼータ電位（ζ）は流動電
位（Ｅ）と圧力（Ｐ）の比に関係し、ＥとＰは直線関係
となることがわかる。
料に対して一定であるから、ゼータ電位（ζ）は流動電
位（Ｅ）と圧力（Ｐ）の比に関係し、ＥとＰは直線関係
となることがわかる。
【０００８】以上の原理に基づいてゼータ電位を求める
ために流動電位の測定を行うものとして流動電位測定装
置がある。これは、固体試料の充填層を一対の電極で挟
んでなる流動電位測定セルと、その充填層に供給すべき
流動液を収容する流動液容器と、圧力源から供給される
液流動用の気体を流動液容器内に導入するための気体通
路とを有し、充填層内に所定方向（電極を横切る方向）
に流動液を流したときに電極間に発生する流動電位を測
定しうるようにしたものである。
ために流動電位の測定を行うものとして流動電位測定装
置がある。これは、固体試料の充填層を一対の電極で挟
んでなる流動電位測定セルと、その充填層に供給すべき
流動液を収容する流動液容器と、圧力源から供給される
液流動用の気体を流動液容器内に導入するための気体通
路とを有し、充填層内に所定方向（電極を横切る方向）
に流動液を流したときに電極間に発生する流動電位を測
定しうるようにしたものである。
【０００９】ところで、ゼータ電位は、上述のように理
論的には流動電位Ｅに比例し且つ液流動圧力Ｐに反比例
するから、流動電位よりゼータ電位を求めるためには、
流動液の圧力を一方向に強制的に変化させながら、この
ときの流動電位を測定してＥ／Ｐを求めることが必要と
なる。
論的には流動電位Ｅに比例し且つ液流動圧力Ｐに反比例
するから、流動電位よりゼータ電位を求めるためには、
流動液の圧力を一方向に強制的に変化させながら、この
ときの流動電位を測定してＥ／Ｐを求めることが必要と
なる。
【００１０】そこで、従来の装置においては、流動液の
圧力を圧力源側から強制的に変化させることが行われて
いた。具体的には、例えば、流動液容器と圧力源との間
の通路上に開閉バルブと圧力調整バルブとを備え、まず
開閉バルブを開いて流動液容器内に圧力源から所定圧の
気体を導入することにより流動液に一定圧を加えて流動
させ、その後開閉バルブを開いた状態で圧力調整バルブ
を少しずつ開いて流動液に対する付加圧力を強制的に落
としていくというものであった。
圧力を圧力源側から強制的に変化させることが行われて
いた。具体的には、例えば、流動液容器と圧力源との間
の通路上に開閉バルブと圧力調整バルブとを備え、まず
開閉バルブを開いて流動液容器内に圧力源から所定圧の
気体を導入することにより流動液に一定圧を加えて流動
させ、その後開閉バルブを開いた状態で圧力調整バルブ
を少しずつ開いて流動液に対する付加圧力を強制的に落
としていくというものであった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
に理論的にはＥ／Ｐが一定、つまりＥ−Ｐ関係が直線関
係となるにもかかわらず、従来の流動電位測定装置を用
いて実際に測定してみると、試料によっては、あるいは
同じ試料でも充填状態によっては、曲線関係が得られる
ことがあり問題となっていた。このため、測定者は、Ｅ
−Ｐについて直線関係が得られるように、測定中にモニ
ターを行いながら圧力調整バルブ等の操作を行うという
苦労をし、測定に熟練やノウハウを要するのみならず、
測定者によって測定結果にバラツキが生じるという問題
があった。
に理論的にはＥ／Ｐが一定、つまりＥ−Ｐ関係が直線関
係となるにもかかわらず、従来の流動電位測定装置を用
いて実際に測定してみると、試料によっては、あるいは
同じ試料でも充填状態によっては、曲線関係が得られる
ことがあり問題となっていた。このため、測定者は、Ｅ
−Ｐについて直線関係が得られるように、測定中にモニ
ターを行いながら圧力調整バルブ等の操作を行うという
苦労をし、測定に熟練やノウハウを要するのみならず、
測定者によって測定結果にバラツキが生じるという問題
があった。
【００１２】本発明は、このような問題に対処するもの
で、測定中に煩わしい操作を要しないとともに、測定者
間のバラツキを無くすことができ、しかも流動電位およ
び液流動圧力について直線的な関係を得ることができる
流動電位測定装置を提供することを目的とする。
で、測定中に煩わしい操作を要しないとともに、測定者
間のバラツキを無くすことができ、しかも流動電位およ
び液流動圧力について直線的な関係を得ることができる
流動電位測定装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】流動液に対する付加圧力
を強制的に変化させた場合、その流路の途中に充填層と
いう抵抗があるために生じる圧力損失によって付加圧力
と流動状態ひいては流動電位との間にズレを生じ、その
結果、Ｅ−Ｐ関係が曲線関係としてあらわれると考えら
れる。換言すると、モニターで監視している付加圧力と
実際の液流動圧力との間には、圧力損失分だけのズレが
生じると考えられる。したがって、圧力を変化させる方
法は、従来のように強制的ではなく、流動時の圧力損失
に合わせた形で行うのが好ましい。
を強制的に変化させた場合、その流路の途中に充填層と
いう抵抗があるために生じる圧力損失によって付加圧力
と流動状態ひいては流動電位との間にズレを生じ、その
結果、Ｅ−Ｐ関係が曲線関係としてあらわれると考えら
れる。換言すると、モニターで監視している付加圧力と
実際の液流動圧力との間には、圧力損失分だけのズレが
生じると考えられる。したがって、圧力を変化させる方
法は、従来のように強制的ではなく、流動時の圧力損失
に合わせた形で行うのが好ましい。
【００１４】本発明は、このような観点から、上記目的
を達成すべく、固体試料の充填層を一対の電極で挟んで
なる流動電位測定セルと、その充填層に供給すべき流動
液を収容する流動液容器と、圧力源から供給される液流
動用の気体を流動液容器内に導入するための気体通路と
を有し、上記充填層内に所定方向に流動液を流したとき
に上記一対の電極間に発生する流動電位を測定する流動
電位測定装置において、次のように構成したことを特徴
とする。
を達成すべく、固体試料の充填層を一対の電極で挟んで
なる流動電位測定セルと、その充填層に供給すべき流動
液を収容する流動液容器と、圧力源から供給される液流
動用の気体を流動液容器内に導入するための気体通路と
を有し、上記充填層内に所定方向に流動液を流したとき
に上記一対の電極間に発生する流動電位を測定する流動
電位測定装置において、次のように構成したことを特徴
とする。
【００１５】すなわち、上記流動液容器を耐圧気密構造
の容器で構成する一方、上記通路には同通路を開閉する
開閉バルブを設け、その耐圧気密構造の流動容器内に空
間を残して所定量の流動液を収容した状態で、上記圧力
源から同空間内に外気圧より高い圧力を持った気体を導
入した後に開閉バルブを閉じて加圧状態を保持すること
により、同空間内の圧力と外気圧との圧力差により液を
流動させるとともに、その液流動圧を流動液容器内の流
動液の流出に伴って受動的に低下させる構成とする。
の容器で構成する一方、上記通路には同通路を開閉する
開閉バルブを設け、その耐圧気密構造の流動容器内に空
間を残して所定量の流動液を収容した状態で、上記圧力
源から同空間内に外気圧より高い圧力を持った気体を導
入した後に開閉バルブを閉じて加圧状態を保持すること
により、同空間内の圧力と外気圧との圧力差により液を
流動させるとともに、その液流動圧を流動液容器内の流
動液の流出に伴って受動的に低下させる構成とする。
【００１６】
【作用】上記の構成によれば、耐圧気密構造の流動液容
器内に空間を残して所定量の流動液を収容し、その空間
内の気体に外気圧より高い圧力を加え、その加圧状態を
保持して同空間内の圧力と外気圧との圧力差により液を
流動させたときに、流動推進力と圧力損失による流動抵
抗との差に見合った分の液が流動するとともに、その流
動に伴って生じる流動液容器内の流動液ないし空間の体
積変化分に応じて圧力が低下するので、液圧力は、圧力
損失に応じて受動的に変化することになる。したがっ
て、液の流動圧力Ｐと流動状態ひいては流動電位Ｅとの
間にズレが生じないから、圧力損失が少ない場合はもち
ろんのこと、高い圧力損失を生じさせる試料の状態であ
っても、測定結果として直線的なＥ−Ｐ関係が得られる
ことになる。これにより、測定者が測定中に煩わしいバ
ルブ操作等をしなくても良くなり、ひいては測定者間の
バラツキも生じなくなる。
器内に空間を残して所定量の流動液を収容し、その空間
内の気体に外気圧より高い圧力を加え、その加圧状態を
保持して同空間内の圧力と外気圧との圧力差により液を
流動させたときに、流動推進力と圧力損失による流動抵
抗との差に見合った分の液が流動するとともに、その流
動に伴って生じる流動液容器内の流動液ないし空間の体
積変化分に応じて圧力が低下するので、液圧力は、圧力
損失に応じて受動的に変化することになる。したがっ
て、液の流動圧力Ｐと流動状態ひいては流動電位Ｅとの
間にズレが生じないから、圧力損失が少ない場合はもち
ろんのこと、高い圧力損失を生じさせる試料の状態であ
っても、測定結果として直線的なＥ−Ｐ関係が得られる
ことになる。これにより、測定者が測定中に煩わしいバ
ルブ操作等をしなくても良くなり、ひいては測定者間の
バラツキも生じなくなる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１に本実施例に係る流動電位測定装置の全体構成を示
す。
１に本実施例に係る流動電位測定装置の全体構成を示
す。
【００１８】同図に示すように、この流動電位測定装置
１は、基本的には、減圧器２を介して図示しないＮ2 ガ
ス圧力源（以下、圧力源という）が接続される本体（測
定部）３と、アンプユニット４と、記録計（図例ではＸ
−Ｙレコーダ）５の３つのユニットによって構成されて
いる。
１は、基本的には、減圧器２を介して図示しないＮ2 ガ
ス圧力源（以下、圧力源という）が接続される本体（測
定部）３と、アンプユニット４と、記録計（図例ではＸ
−Ｙレコーダ）５の３つのユニットによって構成されて
いる。
【００１９】本体３には、流動電位測定セル（以下、Ｅ
測定セルという）６と、このＥ測定セル６に液供給通路
７を介して供給すべき流動液８を収容する流動液容器９
と、液供給通路７を開閉するコック１０と、流動電位測
定後にＥ測定セル６から排出される液を排液通路１１を
介して回収する排液用容器１２と、圧力源から供給され
る液流動用のＮ2 ガスを流動液容器９内に導入するため
の気体通路１３と、この気体通路１３にゲージバルブ１
４付きの分岐通路１５を介して接続された圧力検出器１
６と、流動電位測定後に気体通路１３内の圧力を抜くた
めのパージバルブ１７とが備えられている。
測定セルという）６と、このＥ測定セル６に液供給通路
７を介して供給すべき流動液８を収容する流動液容器９
と、液供給通路７を開閉するコック１０と、流動電位測
定後にＥ測定セル６から排出される液を排液通路１１を
介して回収する排液用容器１２と、圧力源から供給され
る液流動用のＮ2 ガスを流動液容器９内に導入するため
の気体通路１３と、この気体通路１３にゲージバルブ１
４付きの分岐通路１５を介して接続された圧力検出器１
６と、流動電位測定後に気体通路１３内の圧力を抜くた
めのパージバルブ１７とが備えられている。
【００２０】このうち、Ｅ測定セル６は、セルケース６
１内に固体試料を充填してなる充填層６２を設け、この
充填層６２を一対の電極（白金電極）６３、６３で挟ん
だ構成である。この場合、一対の電極６３、６３は、流
動液８が充填層６２を通過する方向において互いに対向
するように配置されているとともに、各電極６３と充填
層６２との間には固体試料流出防止用のガラスろ紙６４
が設けられている。そして、圧力源から気体通路１３を
介して流動液容器９内に供給されるＮ2 ガスの圧力によ
って同容器９内の流動液８をＥ測定セル６に流したとき
に、電極６３、６３間に発生する流動電位を検出するよ
うになっている。
１内に固体試料を充填してなる充填層６２を設け、この
充填層６２を一対の電極（白金電極）６３、６３で挟ん
だ構成である。この場合、一対の電極６３、６３は、流
動液８が充填層６２を通過する方向において互いに対向
するように配置されているとともに、各電極６３と充填
層６２との間には固体試料流出防止用のガラスろ紙６４
が設けられている。そして、圧力源から気体通路１３を
介して流動液容器９内に供給されるＮ2 ガスの圧力によ
って同容器９内の流動液８をＥ測定セル６に流したとき
に、電極６３、６３間に発生する流動電位を検出するよ
うになっている。
【００２１】また、上記圧力検出器１６は、ストレイン
ゲージを貼り付けてなるダイヤフラム（図示せず）が内
部に設けられており、そのダイヤフラムが気体通路１３
内の圧力により歪んだときに、これに伴うストレインゲ
ージの抵抗変化を測定することにより、気体通路１３内
の圧力、つまり流動液容器９内に供給されたＮ2 ガスの
圧力を検出しうるようになっている。
ゲージを貼り付けてなるダイヤフラム（図示せず）が内
部に設けられており、そのダイヤフラムが気体通路１３
内の圧力により歪んだときに、これに伴うストレインゲ
ージの抵抗変化を測定することにより、気体通路１３内
の圧力、つまり流動液容器９内に供給されたＮ2 ガスの
圧力を検出しうるようになっている。
【００２２】一方、アンプユニット４には、Ｅ測定セル
６の各電極６３に電線６３ａを介して接続され且つ同セ
ルで検出された電位を記録およびメータ表示するための
インピーダンス変換器４１と、圧力検出器１６で検出さ
れた圧力を記録表示するための圧力用増幅器４２と、流
動電位（Ｅ）および圧力（Ｐ）からゼータ電位を計算す
る際に必要となる導電率の測定器４３とが内蔵されてい
る。ここで、流動電位および圧力は当該装置のパネル面
に設けられたメータ（図示せず）で表示され、図示のよ
うに記録計５を接続することにより、Ｅ−Ｐのグラフと
して記録されるようになっている。また、導電率測定器
４３は流動液の電気抵抗を測定するもので、測定は導電
率測定セル（λ測定セル）４４を図示しないアンプ前面
のコネクタに接続し、流動液内に同セルの先端側を浸し
て行うようになっている。
６の各電極６３に電線６３ａを介して接続され且つ同セ
ルで検出された電位を記録およびメータ表示するための
インピーダンス変換器４１と、圧力検出器１６で検出さ
れた圧力を記録表示するための圧力用増幅器４２と、流
動電位（Ｅ）および圧力（Ｐ）からゼータ電位を計算す
る際に必要となる導電率の測定器４３とが内蔵されてい
る。ここで、流動電位および圧力は当該装置のパネル面
に設けられたメータ（図示せず）で表示され、図示のよ
うに記録計５を接続することにより、Ｅ−Ｐのグラフと
して記録されるようになっている。また、導電率測定器
４３は流動液の電気抵抗を測定するもので、測定は導電
率測定セル（λ測定セル）４４を図示しないアンプ前面
のコネクタに接続し、流動液内に同セルの先端側を浸し
て行うようになっている。
【００２３】以上の構成に加え、この流動電位測定装置
１においては、本発明の特徴部分として、上述の流動液
容器９が耐圧気密構造の容器で構成されているととも
に、これに接続された気体通路１３上に同通路を開閉す
る開閉バルブ１８が設けられている。そして、図示のよ
うに耐圧気密構造の流動液容器９内に空間９ａを残して
所定量の流動液８を収容した状態で、気体通路１３上の
開閉バルブ１８を開いて圧力源から同空間９ａ内に外気
圧より高い圧力を持ったＮ2 ガスを導入し、これによっ
て流動液容器９内の流動液８に一定圧を加えてから開閉
バルブ１８を閉じ、その状態で空間９ａ内の圧力と外気
圧との圧力差により容器９内の流動液８をＥ測定セル６
の充填層６２側へと流動させるとともに、その容器９内
からの液流出に伴って受動的に流動液８の圧力を低下さ
せるように構成されている。
１においては、本発明の特徴部分として、上述の流動液
容器９が耐圧気密構造の容器で構成されているととも
に、これに接続された気体通路１３上に同通路を開閉す
る開閉バルブ１８が設けられている。そして、図示のよ
うに耐圧気密構造の流動液容器９内に空間９ａを残して
所定量の流動液８を収容した状態で、気体通路１３上の
開閉バルブ１８を開いて圧力源から同空間９ａ内に外気
圧より高い圧力を持ったＮ2 ガスを導入し、これによっ
て流動液容器９内の流動液８に一定圧を加えてから開閉
バルブ１８を閉じ、その状態で空間９ａ内の圧力と外気
圧との圧力差により容器９内の流動液８をＥ測定セル６
の充填層６２側へと流動させるとともに、その容器９内
からの液流出に伴って受動的に流動液８の圧力を低下さ
せるように構成されている。
【００２４】次に、この実施例の作用を説明する。ま
ず、耐圧気密構造の流動液容器９内に空間９ａを残して
所定量の流動液８を収容した状態で、気体通路１３上の
開閉バルブ１８を開き、圧力源から気体通路１３を介し
て流動液容器９の空間９ａ内に外気圧よりも高い圧力を
持ったＮ2 ガスを導入すると、これによって空間９ａ内
および気体通路１３内の圧力が外気圧よりも所定圧だけ
高くなる。
ず、耐圧気密構造の流動液容器９内に空間９ａを残して
所定量の流動液８を収容した状態で、気体通路１３上の
開閉バルブ１８を開き、圧力源から気体通路１３を介し
て流動液容器９の空間９ａ内に外気圧よりも高い圧力を
持ったＮ2 ガスを導入すると、これによって空間９ａ内
および気体通路１３内の圧力が外気圧よりも所定圧だけ
高くなる。
【００２５】そこで、こうして流動液容器９内の流動液
８に外気圧よりも高い一定圧を加えてから開閉バルブ１
８を閉じ加圧状態を保持したうえで、液供給通路７上の
コック１０を開くと、上記空間９ａ内の圧力と外気圧と
の圧力差により流動液容器９内の流動液８が液供給通路
７を通ってＥ測定セル６における充填層６２内を流れ、
その結果、同セルの電極６３、６３間に流動電位が生じ
る。この流動電位は、インピーダンス変換器４１を介し
て記録計５にＹ座標の位置データとして入力される。ま
た、このとき同時に流動液容器９の空間９ａ内の圧力す
なわち流動液８の圧力も圧力検出器１６によって検出さ
れ、それが圧力用増幅器４２を介して記録計５にＸ座標
の位置データとして入力される。その結果、流動電位お
よび圧力の測定値は、記録計５によって、Ｙ軸が流動電
位（Ｅ）でＸ軸が圧力（Ｐ）を示すＥ−Ｐのグラフとし
て記録される。
８に外気圧よりも高い一定圧を加えてから開閉バルブ１
８を閉じ加圧状態を保持したうえで、液供給通路７上の
コック１０を開くと、上記空間９ａ内の圧力と外気圧と
の圧力差により流動液容器９内の流動液８が液供給通路
７を通ってＥ測定セル６における充填層６２内を流れ、
その結果、同セルの電極６３、６３間に流動電位が生じ
る。この流動電位は、インピーダンス変換器４１を介し
て記録計５にＹ座標の位置データとして入力される。ま
た、このとき同時に流動液容器９の空間９ａ内の圧力す
なわち流動液８の圧力も圧力検出器１６によって検出さ
れ、それが圧力用増幅器４２を介して記録計５にＸ座標
の位置データとして入力される。その結果、流動電位お
よび圧力の測定値は、記録計５によって、Ｙ軸が流動電
位（Ｅ）でＸ軸が圧力（Ｐ）を示すＥ−Ｐのグラフとし
て記録される。
【００２６】ところで、このようなＥ−Ｐの測定結果を
得る場合に、従来においては、気体通路１３上に別途圧
力調整バルブを設け、これを開いていくことによって流
動液８に対する付加圧力を強制的に低下させていたた
め、圧力検出器１６によって測定された付加圧力と、充
填層６２内を流れる際にその抵抗分だけ圧力損失を生じ
ている実際の液圧力との間ひいては流動電位との間にズ
レが生じ、その結果、測定された流動電位Ｅと圧力Ｐと
の関係が曲線関係になることがあった。
得る場合に、従来においては、気体通路１３上に別途圧
力調整バルブを設け、これを開いていくことによって流
動液８に対する付加圧力を強制的に低下させていたた
め、圧力検出器１６によって測定された付加圧力と、充
填層６２内を流れる際にその抵抗分だけ圧力損失を生じ
ている実際の液圧力との間ひいては流動電位との間にズ
レが生じ、その結果、測定された流動電位Ｅと圧力Ｐと
の関係が曲線関係になることがあった。
【００２７】しかし、本実施例装置においては、上述の
ように流動液容器９の空間９ａ内に外気圧よりも高い一
定圧を加えた後に気体通路１３上の開閉バルブ１８が閉
じられ、その状態で同空間９ａ内の圧力と外気圧との圧
力差により流動液８を流動させるようになっているの
で、流動推進力と圧力損失による流動抵抗につりあった
分の流動液８が流れ、これに伴う流動液容器９内の体積
変化分に応じて圧力が低下することになる。したがっ
て、流動液８の圧力は、圧力損失に応じて受動的に変化
することとなり、液圧力Ｐと流動状態ひいては流動電位
Ｅとの間にズレが生じなくなる。これにより、Ｅ−Ｐの
測定結果として直線的な関係が得られることになる。
ように流動液容器９の空間９ａ内に外気圧よりも高い一
定圧を加えた後に気体通路１３上の開閉バルブ１８が閉
じられ、その状態で同空間９ａ内の圧力と外気圧との圧
力差により流動液８を流動させるようになっているの
で、流動推進力と圧力損失による流動抵抗につりあった
分の流動液８が流れ、これに伴う流動液容器９内の体積
変化分に応じて圧力が低下することになる。したがっ
て、流動液８の圧力は、圧力損失に応じて受動的に変化
することとなり、液圧力Ｐと流動状態ひいては流動電位
Ｅとの間にズレが生じなくなる。これにより、Ｅ−Ｐの
測定結果として直線的な関係が得られることになる。
【００２８】図２に、こうして測定された流動電位Ｅと
圧力Ｐとの測定結果の一例を従来装置による測定結果と
比較して示す。同図の（Ａ）が従来装置によるもの、
（Ｂ）が本実施例によるものである。従来装置による
（Ａ）の場合はＥ−Ｐが曲線関係となっているのに対
し、本実施例による（Ｂ）の場合は直線関係となってい
ることがわかる。
圧力Ｐとの測定結果の一例を従来装置による測定結果と
比較して示す。同図の（Ａ）が従来装置によるもの、
（Ｂ）が本実施例によるものである。従来装置による
（Ａ）の場合はＥ−Ｐが曲線関係となっているのに対
し、本実施例による（Ｂ）の場合は直線関係となってい
ることがわかる。
【００２９】なお、同グラフに示した測定例は、流動液
容器の空間内の圧力、つまり流動液（この例では０．０
０１Ｍ／ｌのＫＣｌ水溶液）に対する付加圧力が０．５
ｋｇ／ｃｍ2 以下となる範囲で測定を行ったものであ
る。したがって、圧力損失が大きな試料状態の場合、液
の流動が起こらなかったり測定に長時間を要したりする
といった問題を生じるおそれがあるので、試料の圧力損
失を比較的小さなものとするために試料としてゼオライ
ト系吸着剤を使用し、これを２ｍｍのＥ測定セルに粗充
填したもので測定を行った。高い圧力損失をもつ状態の
試料の測定や測定時間を短くするためには、圧力損失に
対して十分大きな付加圧力と、それに耐える構造をもっ
た流動液容器を用いることが必要である。
容器の空間内の圧力、つまり流動液（この例では０．０
０１Ｍ／ｌのＫＣｌ水溶液）に対する付加圧力が０．５
ｋｇ／ｃｍ2 以下となる範囲で測定を行ったものであ
る。したがって、圧力損失が大きな試料状態の場合、液
の流動が起こらなかったり測定に長時間を要したりする
といった問題を生じるおそれがあるので、試料の圧力損
失を比較的小さなものとするために試料としてゼオライ
ト系吸着剤を使用し、これを２ｍｍのＥ測定セルに粗充
填したもので測定を行った。高い圧力損失をもつ状態の
試料の測定や測定時間を短くするためには、圧力損失に
対して十分大きな付加圧力と、それに耐える構造をもっ
た流動液容器を用いることが必要である。
【００３０】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、流動液
容器を耐圧気密構造とするとともに、その容器内に空間
を残して流動液を収容した状態で同空間に一定圧を加
え、その状態を保持することにより、液の流動圧を受動
的に変化させるようにしたから、流動液の圧力と流動状
態ひいては流動電位との間にズレを生じさせずに測定が
行える。したがって、本発明の場合、圧力損失は従来に
比べて問題とはならず、たとえ高い圧力損失を生じさせ
る試料の状態であっても、Ｅ−Ｐ関係として直線関係が
得られるので、測定者は測定中に手を放すことができる
とともに、測定者間のバラツキも生じなくなる。
容器を耐圧気密構造とするとともに、その容器内に空間
を残して流動液を収容した状態で同空間に一定圧を加
え、その状態を保持することにより、液の流動圧を受動
的に変化させるようにしたから、流動液の圧力と流動状
態ひいては流動電位との間にズレを生じさせずに測定が
行える。したがって、本発明の場合、圧力損失は従来に
比べて問題とはならず、たとえ高い圧力損失を生じさせ
る試料の状態であっても、Ｅ−Ｐ関係として直線関係が
得られるので、測定者は測定中に手を放すことができる
とともに、測定者間のバラツキも生じなくなる。
【図１】本発明の実施例に係る流動電位測定装置の全体
構成を示す構成図である。
構成を示す構成図である。
【図２】流動電位（Ｅ）および圧力（Ｐ）の測定結果の
一例を示すグラフで、（Ａ）は従来装置によるもの、
（Ｂ）は上記実施例によるものである。
一例を示すグラフで、（Ａ）は従来装置によるもの、
（Ｂ）は上記実施例によるものである。
１・・・流動電位測定装置 ６・・・流動電位測定セル（Ｅ測定セル） ８・・・流動液 ９・・・流動液容器 ９ａ・・・空間 １３・・・気体通路 １８・・・開閉バルブ ６２・・・充填層 ６３・・・電極
Claims (1)
- 【請求項１】 固体試料の充填層を一対の電極で挟んで
なる流動電位測定セルと、その充填層に供給すべき流動
液を収容する流動液容器と、圧力源から供給される液流
動用の気体を流動液容器内に導入するための気体通路と
を有し、上記充填層内に所定方向に流動液を流したとき
に上記一対の電極間に発生する流動電位を測定する流動
電位測定装置であって、上記流動液容器が耐圧気密構造
の容器で構成されているとともに、上記気体通路には同
通路を開閉する開閉バルブが設けられており、上記耐圧
気密構造の流動容器内に空間を残して所定量の流動液を
収容した状態で、上記圧力源から同空間内に外気圧より
高い圧力を持った気体を導入した後に上記開閉バルブが
閉じられて加圧状態が保持されることにより、同空間内
の圧力と外気圧との圧力差により充填層内に流動液が流
れるとともに、その流動液容器内の流動液の流出に伴っ
て液流動圧が受動的に低下するよう構成されていること
を特徴とする流動電位測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33456893A JP3211530B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 流動電位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33456893A JP3211530B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 流動電位測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07198655A JPH07198655A (ja) | 1995-08-01 |
| JP3211530B2 true JP3211530B2 (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=18278863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33456893A Expired - Lifetime JP3211530B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 流動電位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3211530B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003005011A1 (en) * | 2001-07-06 | 2003-01-16 | Metso Field Systems Oy | Method for measuring of flow potential of a water solution and an apparatus for applying of method |
| WO2022196533A1 (ja) * | 2021-03-13 | 2022-09-22 | 国立大学法人神戸大学 | ゼータ電位測定方法及び測定装置 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP33456893A patent/JP3211530B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07198655A (ja) | 1995-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5265461A (en) | Apparatuses and methods for measuring ultrasonic velocities in materials | |
| US5684245A (en) | Apparatus for mass flow measurement of a gas | |
| US8413488B2 (en) | Measuring procedure and measuring device for measuring physical quantities of non-compressible media | |
| JPH01142430A (ja) | 中空容器の密封度試験方法と装置 | |
| US4627270A (en) | System for measuring the pore volume and permeability of very tight core plugs and method therefor | |
| KR100728100B1 (ko) | 밀폐 용기에 대한 기밀성 시험 방법, 이 시험을 위한 시험실 및 시험 시스템 | |
| US5133219A (en) | Dynamically balanced, differential gas adsorption appartaus | |
| US4858463A (en) | Process and apparatus for detecting leaks in sealed packages | |
| JP3211530B2 (ja) | 流動電位測定装置 | |
| US2970041A (en) | Volume-variation measuring and recording apparatus | |
| JP3166471B2 (ja) | 導電率測定方法 | |
| JP3374522B2 (ja) | 流動電位測定装置 | |
| JP3367234B2 (ja) | 流動電位測定法 | |
| JP3376721B2 (ja) | 流動電位測定法 | |
| JP3533815B2 (ja) | ゼータ電位測定方法および装置 | |
| JPH0968514A (ja) | 流動電位測定装置 | |
| JPH0868773A (ja) | 流動電位測定装置 | |
| JP2000019144A (ja) | ゼータ電位測定方法および測定装置 | |
| KR100679992B1 (ko) | 분말시료의 밀도측정방법 및 장치 | |
| JPH1038836A (ja) | 流動電位測定装置 | |
| JPH11190711A (ja) | ゼータ電位測定方法および装置 | |
| US5734093A (en) | Method and apparatus for determining physical properties of a gas for use in rheometry | |
| JPH1038835A (ja) | ゼータ電位測定方法および装置 | |
| RU1797322C (ru) | Способ определения скорости изменения давления в емкости при контроле герметичности | |
| JPH0145013B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080719 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090719 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100719 Year of fee payment: 9 |