紫外可視分光光度計で水の汚れ具合を評価する方法

紫外可視分光光度計で、油を含む水の透過率から定性的に水の汚れ具合の評価する方法

現在私は、超音波マイクロバブルを用いた機械部品の洗浄に関する研究を行っています。
マイクロバブルは直径50μｍ以下の微細気泡であり、水と空気で生成できます。そのマイクロバブルを水中に発生させると同時に、超音波振動を水面下に照射することで、マイクロバブルを振動、破裂させてその時のせん断力や弾けるパワーで機械部品に付着した不水溶性切削加工油を除去することを目的としています。

実験方法としては、水１０L、金属板に油を30mｇ塗布したものを用意します。油の除去方法は、超音波洗浄と超音波マイクロバブル洗浄の２パターンで行います。
評価方法は、油分除去量と紫外可視分光光度計による透過率測定の二つになります。

実際に同じ油分量を各洗浄方法で除去した場合、マイクロバブル洗浄は油分が気泡に付着してそのまま水面へ浮上分離させます。
一方、超音波洗浄は油分を水に乳化させてしまい、見た目ではマイクロバブル洗浄より濁ります。
透過率で比較(紫外可視分光波長210nmに油分の成分である脂肪酸のピークが現れます)しても、５％ほどの差が出るのですが、その５％が有意な差であるかどうかを裏付ける文献が必要と感じています。
欲を言えば、１％の差が有意であるかがわかるともっと有り難いです。
しかし、そういった文献が見つからず困っているのが現状です。


なお、水、油分、測定器等の詳細は以下の通りです。

水：水道水35℃

超音波：27ｋHz、max200W

測定器：製品名：UVmini-1240
　　　　　一般用途：フォトメトリック，スペクトル，定量の測定
　　　　　会社名：島津製作所株式会社
　　　　　製品詳細URL：http://www.an.shimadzu.co.jp/uv/uvmini.htm　

加工油：製品名：C-101　タッピングペースト
　　　　一般用途：不水溶性切削研削用潤滑油
　　　　会社名：日本工作油株式会社
　　　　表示成分及び含有量：・石油系炭化水素(鉱物油)26％　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(パラフィン：ナフテン＝7：3又は6：4の割合)
　　　　　　　　　　　　　　・油性剤50％以上
　　　　　　　　　　　　　　・固形潤滑剤1～10％
　　　　　　　　　　　　　　・塩素系極圧添加剤1～10％
　　　　　　　　　　　　　　・硫黄系極圧添加剤1～10％
　　加工油の詳細(PDF)URL：http://www.nihon-kohsakuyu.co.jp/msds/C-101.pdf


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