ヘンリーの法則
Henry's Law and Nanobubbles
ヘンリーの法則は、ナノバブル発生装置が非常に効果的に機能する理由を説明する核となる原理のひとつであり、気体の圧力、気体の溶解度、水中でのナノバブルの形成と溶解を結びつけるものである。
ヘンリーの法則とは
ヘンリーの法則は、一定の温度において、液体に溶解する気体の量は、液体上部の気体分圧に比例すると述べている。実際には、これは水がより高いガス圧（酸素、空気、オゾンなど）にさらされると、より多くのガスが溶液中に押し込まれることを意味する。圧力が解放されると、液体は過飽和状態になり、ガスは気泡として再び出てくるようになる。
過飽和からナノバブルへ
最新のナノバブル発生装置は、この圧力と溶解度の関係を利用し、水を高圧と低圧のゾーンで循環させる。高圧下では、水は通常の平衡濃度をはるかに超える気体で満たされる。圧力が下がると、すぐに上昇して逃げてしまう大きな気泡だけが形成されるのではなく、気体の一部がナノバブルの核となり、バルク液体中に分散して安定した状態を保つ。
ナノバブルがヘンリーの法則に「違反」しない理由
古典的な理論では、非常に小さな気泡は内部圧力が高いため速やかに溶解し、その気体含有量は周囲の液体とともにヘンリーの法則に従うはずである。帯電した界面、局所的な過飽和状態、水の界面構造化によって気体の拡散が遅くなるため、全体としてはヘンリーの法則に従うが、完全な平衡に至るには非常に時間がかかる。
より優れたナノバブル・システムを設計する
気体の溶解度は圧力、温度、気体の種類に依存するため、ヘンリーの法則は、さまざまな用途にナノバブル発生装置を最適化するための設計マップを提供する。例えば、圧力が高く、温度が低いと、ガス負荷が増加する。一方、ガスの選択（酸素、空気、その他のプロセスガス）は、溶解可能量と、灌漑、養殖、工業用水処理におけるナノバブルの挙動に影響する。
acniti ソリューションへの接続
acniti ナノバブル発生装置や酸素濃縮装置ベースのソリューションのような実用的なシステムでは、ヘンリーの法則を利用して可能な限り多くの高純度酸素を水中に押し出し、その溶解ガスを極めて微細で安定したナノバブルに変換して、物質移動とプロセス効率を向上させることが目標となる。圧力段階、接触時間、混合水力学を注意深く制御することで、このような装置は、溶存酸素が高く、ナノバブルの密度が高い水を供給することができ、園芸から養殖、高度酸化に至る用途で酸素利用を改善することができる。
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アクニティのナノバブル技術におけるヘンリーの法則を解説。溶存ガス量、圧力、過飽和と微細気泡生成の関係を学べます。