液相中における粒子生成に及ぼす溶液粘度の影響 Effect of Viscosity on Particle Generation in Liquid Phase

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抄録

前報 (向阪, 野村 : 化学工学論文集, 23,666-672 (1997)) において, 均一核生成によって生成される粒子個数濃度<I>n</I><SUP>*</SUP>は臨界モノマー濃度<I>C</I><SUP>*</SUP>において (モノマーの生成速度<I>G</I><SUP>*</SUP>) = (核への拡散によるモノマーの消費速度) の関係を満足するように生成されると考えた均一核生成の工学的モデルを提案し, 粒子分散系でよく用いられるセルモデルを用いた核まわりへの非定常拡散の解を用いて解析を行い, 次の関係が導出されている : <I>G</I><SUP>*</SUP> =4<I>πr</I><SUP>*</SUP><I>DC</I><SUP>*</SUP><I>n</I><SUP>*</SUP>.ここで, <I>D</I>はモノマーの拡散係数, <I>r</I><SUP>*</SUP>は臨界核半径である.その中に含まれる因子の一つであるモノマーの拡散係数に着目して, モデルの妥当性を検討した.すなわち, 溶液に増粘剤を添加することによりその粘度を変えてモノマーの拡散係数を変化させて, 液相還元法による銀微粒子の生成実験を行った.その結果, モノマーの拡散係数と生成粒子個数濃度は反比例し, それに伴い生成粒子の粒子径も変化することが実験的に明らかになり, 定量的に筆者らのモデルの妥当性を確かめることができた.

The engineering model, where the number concentration of particles generated by homogeneousnucleation <I>n</I><SUP>*</SUP> is determined so that the generation rate of monomers <I>G</I><SUP>*</SUP> is equal to their vanishing rate at monomer concentration <I>C</I><SUP>*</SUP>, which corresponds to a critical supersaturated state of nucleation, has been proposed by the present authors (Kousaka and Nomura, <I>Kagaku Kogaku Ronbunsyu</I>, 23, 666-672 (1997)). The cell model, which is familiar in particle dispersed systems, is applied and the solution of unsteady diffusion rate of monomers onto a nucleus is used in the analysis. As a result, we obtain the relation among the parameters as <I>G</I><SUP>*</SUP> =4<I>πr</I><SUP>*</SUP> <I>DC</I><SUP>*</SUP> <I>n</I><SUP>*</SUP>, where <I>D</I> is diffusion coefficient of monomer, and <I>r</I><SUP>*</SUP> is radius of nucleus. The effect of monomer diffusion coefficient on particle generation, which is one of the factors included in the engineering model, is studied for systems where silver particles are generated by a reduction method in the liquid phase. The monomer diffusion coefficient is controlled by changing viscosity of the solution by addition of a thickener, and it is found experimentally that the number concentration of particles generated is inversely proportional to the monomer diffusion coefficient resulting in particle size reduction, which quantitatively support the model.

収録刊行物

  • 化学工学論文集  

    化学工学論文集 24(4), 642-645, 1998-07-10 

    The Society of Chemical Engineers, Japan

参考文献:  9件

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被引用文献:  2件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002835765
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    4507339
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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