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珪藻土ろ過助剤
珪藻土ろ過助剤は、優れた微細孔構造、吸着性能、耐圧縮性能を備えています。ろ過液の流量比を向上させるだけでなく、微細な浮遊物質を除去し、清澄度を確保します。珪藻土は、太古の単細胞珪藻類の残骸であり、軽量、多孔質、高強度、耐摩耗性、断熱性、吸着性、充填性などの特性を備えています。
珪藻土は、太古の単細胞珪藻類の残骸です。軽量、多孔質、高強度、耐摩耗性、断熱性、吸着性、充填性などの特性を有し、化学的安定性にも優れています。断熱、粉砕、濾過、吸着、抗凝固、離型、充填、担体などの重要な工業材料として、冶金、化学工業、電力、農業、化学肥料、建材、断熱製品などの幅広い産業分野で利用されています。また、プラスチック、ゴム、セラミック、製紙などの工業用機能性充填材としても利用されています。
カテゴリ編集
珪藻土ろ過助剤は、製造工程の違いにより、乾燥製品、焼成製品、フラックス焼成製品に分けられます。[1]
① 乾燥品
精製・予備乾燥・粉砕されたシリカ乾燥土壌原料は、600～800℃で乾燥され、その後粉砕されます。本製品は粒子径が非常に細かく、精密ろ過に適しています。他のろ過助剤と組み合わせて使用されることが多いです。乾燥製品の多くは淡黄色ですが、乳白色や淡灰色のものもあります。[1]
②焼成物
精製・乾燥・粉砕された珪藻土原料は回転窯に投入され、800～1200℃で焼成された後、粉砕・分級され、焼成物が得られる。乾燥物と比較して、焼成物の透過性は3倍以上高く、焼成物はほとんどが淡赤色である。[1]
③フラックス焼成物
精製・乾燥・粉砕された珪藻土原料に少量の炭酸ナトリウム、塩化ナトリウム等の溶融助剤を加え、900～1200℃で焼成後、粉砕・分級することで焼成フラックスが得られる。フラックス焼成物の透過性は明らかに向上し、乾燥品の20倍以上となる。フラックス焼成物はほとんどが白色であるが、Fe₂O₃含有量が高い場合やフラックス添加量が少ない場合は淡いピンク色を呈する。[1]
濾過
珪藻土ろ過助剤のろ過効果は主に以下の3つの機能によって発揮されます。
ふるい分け作用
これは表面ろ過の一種です。流体が珪藻土を通過する際、珪藻土の細孔は不純物粒子の粒径よりも小さいため、不純物粒子は通過できずに保持されます。この効果はスクリーニングと呼ばれます。実際、ろ過ケーキの表面は、同等の平均細孔径を持つスクリーン面とみなすことができます。固体粒子の直径が珪藻土の細孔の直径以上（またはわずかに小さい）の場合、固体粒子は懸濁液から「スクリーニング」され、表面ろ過の役割を果たします。[2]
奥行き効果
深層効果とは、深層濾過の保持効果です。深層濾過では、分離プロセスは媒体の「内部」でのみ発生します。濾過ケーキの表面を通過する一部の小さな不純物粒子は、珪藻土内部のジグザグの微多孔チャネルと濾過ケーキ内部のより細かい細孔によってブロックされます。このような粒子は、珪藻土の微多孔孔よりも小さいことがよくあります。粒子がチャネルの壁に衝突すると、液体の流れから分離することが可能ですが、それが達成できるかどうかは、粒子が受ける慣性力と抵抗のバランスによって決まります。この遮断とスクリーニングの作用は性質が似ており、機械的な作用に属します。固体粒子を濾過する能力は、基本的に固体粒子と細孔の相対的なサイズと形状に関連しています。[2]
吸着
吸着は、上記の2つの濾過機構とは全く異なるものです。実際、この効果は電気力学的引力とも考えられ、主に固体粒子と珪藻土自体の表面特性に依存します。珪藻土中の小さな孔を持つ粒子が多孔質珪藻土の内面に衝突すると、反対の電荷によって引き寄せられるか、粒子同士が引き合って鎖を形成し、珪藻土に付着します。これは吸着に該当します。[2] 吸着は最初の2つよりも複雑です。一般的に、孔径よりも小さな固体粒子が捕捉される主な理由は以下の通りと考えられています。
（１）分子間力（ファンデルワールス力とも呼ばれる）には永久双極子作用、誘導双極子作用、過渡的双極子作用が含まれる。
（２）ゼータ電位の存在
（３）イオン交換プロセス