JP5842294B2 - 混合物の分離方法 - Google Patents
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Description
(ρ1−ρ2)g−(χ1−χ2)/μ0B∂B/∂z
ここで、Bは磁場の大きさ、gは重力加速度、ρ1は粒体の密度、χ1は粒体の体積磁化率、ρ2は支持液体の密度、χ2は支持液体の体積磁化率、gは重力加速度、μ0は真空中の透磁率である。粒体のみかけの重さが負である場合、粒体は支持液体中にて上昇し、粒体のみかけの重さが正である場合、粒体は支持液体中にて下降又は沈降する。粒体のみかけの重さがゼロである場合、所謂磁気アルキメデス効果によって、粒体は、鉛直方向のある位置若しくは高さに浮遊又は浮揚する。
ナイロン6樹脂粒体1gと、PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂粒体1gと、塩化ビニル樹脂粒体1gとからなる混合物を調製し、当該混合物をパーフルオロヘキサン50mLと共に、円筒状のガラス製圧力容器(オートクレーブ)(内容積96mL、内径27mm、高さ175mm)に入れた。ナイロン6樹脂粒体、PET樹脂粒体及び塩化ビニル樹脂粒体は、何れも反磁性体であって、それらの大きさは1〜2ミリ程度であった。
室温下1.5MPaGの酸素圧力で溶解平衡に達するまで、パーフルオロヘキサンに酸素を加圧溶解させた点を除いて、第1実施例と同様な分離工程を行った。その結果、磁石の中心点Pから135mm下方にナイロン6樹脂粒体が層状に安定浮遊し、155mm下方にPET樹脂粒体が層状に安定浮遊し、168mm下方に塩化ビニル樹脂粒体が層状に安定浮遊した。
室温下0.8MPaGの酸素圧力で溶解平衡に達するまで、パーフルオロヘキサンに酸素を加圧溶解させた点を除いて、第1実施例と同様な分離工程を行った。その結果、磁石の中心点Pから120mm下方にPET樹脂粒体が層状に安定浮遊し、130mm下方に塩化ビニル樹脂粒体が層状に安定浮遊した。なお、勾配磁場が印加されても、ナイロン6樹脂粒体は、支持液体、つまり、パーフルオロヘキサンの液面に浮遊したままであった。
室温下0.5MPaGの酸素圧力で溶解平衡に達するまで、パーフルオロヘキサンに酸素を加圧溶解させた点を除いて、第1実施例と同様な分離工程を行った。その結果、磁石の中心点Pから90mm下方に塩化ビニル樹脂粒体が層状に安定浮遊した。なお、勾配磁場が印加されても、ナイロン6樹脂粒体及びPET樹脂粒体は、支持液体の液面に浮遊したままであった。
シリカガラス粒体(アズワン株式会社製ガラスビーズBZ−2)1gと赤色ガラス粒体(佐竹ガラス株式会社製カラーフリットG40(赤))1gとからなる混合物を調製し、当該混合物をパーフルオロヘキサン50mLと共に、第1実施例で使用したガラス製圧力容器に入れた。シリカガラス粒体及び赤色ガラス粒体は、何れも反磁性体であって、それらの大きさは最大で1ミリ程度であった。
反磁性体である塩化カリウム粒体(和光純薬工業製 特級品)1gを、パーフルオロヘキサン50mLと共に、第1実施例で使用したガラス製圧力容器に入れた。そして、圧力容器内に酸素ガスを導入して、室温下0.5MPaGの酸素圧力で溶解平衡に達するまで、パーフルオロヘキサンに酸素を加圧溶解させて、溶存酸素が飽和したパーフルオロヘキサンからなる支持液体を調製した。塩化カリウム粒体は、圧力容器の底面に沈殿した。
磁石の中心点Pにおける最大磁場が8Tである勾配磁場を印加した点以外は、第1実験例と同様な試験を行った。その結果、磁石の中心点Pから125mm上方に塩化カリウム粒体が層状に安定浮遊した。
(13) ソレノイドコイル型超伝導電磁石
(15) 圧力容器
(19) 支持液体
(21) 酸素供給ライン
(25) 酸素ボンベ
(29) 支持液体排出ライン
(31) 第1粒体回収ライン
(33) 第2粒体回収ライン
(35) 第3粒体回収ライン
Claims (6)
- 複数種類の物質の粒体を含む混合物と支持液体とを混合して勾配磁場を印加すること、磁気アルキメデス効果を用いて、前記複数種類の物質の粒体を、鉛直方向について種類に応じて異なる位置に配置する混合物の分離方法において、
前記支持液体は、パーフルオロカーボンであることを特徴とする混合物の分離方法。 - 前記パーフルオロカーボンには酸素が加圧溶解されている、請求項1に記載の混合物の分離方法。
- 前記複数種類の物質の粒体のある種類の粒体又は全ての種類の粒体は、反磁性体である、請求項1又は請求項2に記載の混合物の分離方法。
- 複数種類の物質の粒体を含む混合物と支持液体とを混合して勾配磁場を印加することで、磁気アルキメデス効果を用いて、前記複数種類の物質の粒体に含まれる特定の種類の粒体を前記支持液体中にて浮遊又は浮揚させて、前記混合物から前記特定の種類の粒体を分離する混合物の分離方法において、
前記支持液体は、パーフルオロカーボンであることを特徴とする混合物の分離方法。 - 前記パーフルオロカーボンには酸素が加圧溶解されている、請求項4に記載の混合物の分離方法。
- 前記特定の種類の粒体は反磁性体である、請求項4又は請求項5に記載の混合物の分離方法。
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