電圧印加条件下での非イオン性界面活性剤混合液にカチオン性界面活性剤混合液を滴下した場合の平均過冷度の検討

摘要

近年，蓄熱や食品冷蔵といった分野で氷スラリーが注目されている．氷スラリーの生成法の一つに，過冷却状態の水または水溶液を強制的に解消させる方法があり，過冷却方式と呼ぶ．過冷却状態は非常に不安定であるため，振動や衝撃といった外的要因によって予期せぬタイミングでの強制解消が懸念される．これにより管内閉塞が起こり、製氷機器の交渉につながる可能性があり，氷スラリーの安全な生成のためには過冷却減少の能動的制御が不可欠である．松本らは純水に非イオン性界面活性剤を添加する方法を考案した．気液·固液界面共存系にて，臨界ミセル濃度（Critical micelle concentration: C.M.C.）を基準に，界面活性剤濃度を変化させることで平均過冷度を能動的に制御することが可能だと明らかにした．C.M.C.は界面活性剤濃度と表面張力の相関から決定され，界面活性剤混合液中の界面活性剤分子がミセルを形成し始める濃度である．また，固液界面のみを有する系においても，臨界ミセル濃度が界面活性剤分子の吸着の指標になることを明らかにした．これらの研究は一種類の非イオン性界面活性剤を用いた研究であった．本研究では，さらなる平均過冷度の制御性の向上のために，分子系の異なる非イオン性界面活性剤とイオン性界面活性剤の二種類を使用する．電圧印加条件と電圧無印加条件下での気液·固液界面共存系における界面活性剤濃度と平均過冷度の相関について検討した．