東京大学ら、塩は通さず水は高速透過する「フッ素化ナノチューブ」を開発 40
ストーリー by nagazou
塩水 部門より
塩水 部門より
東京大学らの研究チームは13日、塩を通さないフッ素ナノチューブを開発したと発表した。海水を濾過して飲料水を作り出す用途などに使われる水処理膜の次世代版の実現につながる可能性がある（東京大学リリース、ニュースイッチ）。
新たに開発されたフッ素ナノチューブは、内壁がテフロン表面のようにフッ素で密に覆われており、塩を通さないが水は高速に流すことができるという。水処理膜の能力をあげるための基礎研究では、これまで「アクアポリン」が注目されてきたが、新たに開発されたフッ素ナノチューブでは、その塩は通さない上にアクアポリンの4500倍の速度で水を透過させることができたという。これまでにない圧倒的なスピードでの塩水の脱塩が実現可能になったとしている。
新たに開発されたフッ素ナノチューブは、内壁がテフロン表面のようにフッ素で密に覆われており、塩を通さないが水は高速に流すことができるという。水処理膜の能力をあげるための基礎研究では、これまで「アクアポリン」が注目されてきたが、新たに開発されたフッ素ナノチューブでは、その塩は通さない上にアクアポリンの4500倍の速度で水を透過させることができたという。これまでにない圧倒的なスピードでの塩水の脱塩が実現可能になったとしている。
NaClはイオン状態でないの？ (スコア:0)
水分子を通すが、イオンは通さない。なら不思議でしょうがない。
大きさに違いないだろう。
どうなってるのか誰か教えてクレオパトラ。
Re:NaClはイオン状態でないの？ (スコア:2)
> 水分子を通すが、イオンは通さない。なら不思議でしょうがない。
東京大学リリース [u-tokyo.ac.jp] によると
フッ素化ナノチューブの内壁が負に帯電しているために、同じく負に帯電した塩化物イオンの侵入を許さないからである。
だそうです。
Re: (スコア:0)
正に帯電したナトリウムイオンは侵入できるってこと?
Re:NaClはイオン状態でないの？ (スコア:1)
ソーダね
Re: (スコア:0)
ウマい
グルタミン酸ナトリウム
Re: (スコア:0)
あれ、じゃあNa+イオンは通る？
出てくるのはNaOH？
Re: (スコア:0)
Na+イオンは通して、Cl-イオンは止めるんでしょうね。
Re:NaClはイオン状態でないの？ (スコア:1)
Re: (スコア:0)
装置手前に滞留するだろうCl-にトラップされるんじゃない？
Re: (スコア:0)
本当にそれが出来たら産業用に応用出来そうw
まぁ海水が飲めるようになる方が大きいだろうけど
日本は水が豊富にあるけど、世界の国では飲料水を確保するのが大変な国が多いからね
Re:NaClはイオン状態でないの？ (スコア:2)
離島や船舶での水確保に重宝するでしょうね。
Re: (スコア:0)
原理が異なるだけで、「イオン交換膜」てのでイオンを分別して製塩なり淡水化なり行うってのは実用化されてますね
電圧かけたり、チューブを構成する繊維に修飾基付けたりして
だから「使い道はすでにあって、今後のコスト勝負」みたいなモノ
Re: (スコア:0)
イオン交換膜の場合は電力を消費しますね．
これとは原理がまるで違います．
Re: (スコア:0)
イオン交換膜は電気を消費しないし
「原理が異なるだけで」という最初の言葉をまるっきり見落としてるし
もう少しおちつけ
Re: (スコア:0)
おっと失礼。「場合は」って書いてるな
イオン交換膜を用いた電気透析の場合は、電力を消費して脱塩を行う、というのはその通り
で、これはイオン交換膜がその交換能を得るために電圧をかけるとかではなく、膜自体は濾過するだけのもの
で、そういう「イオンを分ける膜というのはあるよ、今回のものも類似の利用が可能だろうね」という話で出したものだから「原理がまるで違う」と言われても「原理が違うものだよ」という文脈なんだから原理が違うのは当たり前じゃん、というのが↑コメントの話
Re: (スコア:0)
マックスウェルの悪魔の化学版かな
Re: (スコア:0)
悪魔はエネルギー収支をひっくりかえせるから悪魔なので
これは単に「ふるいにかけると粒が小さいものだけ落とせるよ」の電磁気版でしかないからなぁ
「選別」に使うエネルギーは「押し込まれる溶液の圧力」からもらってるので悪魔の出番がない…
もうちょっと違う言い方をすると
塩の溶液をコレで作った膜で2分割したとき、勝手に「片方だけNa+ばかり、他方はCl-ばかり」になったらマクスウェルの悪魔がそこに居ることになる
でも実際は一定のまま
一方から他方に圧力をかけると、圧をかけた方はNa+と水が減り、もう一方に染み出す
「仕事」をしたのは水に圧力をかけた者であって、悪魔はそこに居ない
Re: (スコア:0)
塩化物イオンだけ通せんぼした場合ドナン平衡でナトリウムイオンも移動しなくなる…のか？
それはつまり (スコア:0)
高速で塩を精製できるってことかな？
Re:それはつまり (スコア:1)
そこがリンク先にある「もし今回のフッ素化ナノチューブが同一方向に密に並んだ膜をつくることができたなら」なんでしょうね。
電池や半導体も高性能な素子のストーリー上がるけど、10年後にその一部が実験室レベルでものになって、さらに10年後にその一部が製品化される。
Re: (スコア:0)
チューブの状態でも、内部の塩化ナトリウム濃度を上げることができるなら繰り返し通すことで濃縮できるのでは？
以前、沖縄で伝統的製塩「流下式塩田」を見に行ったことがありますが、ポンプでくみ上げた海水を繰り返し風に晒してで10倍まで濃縮してその後は炊き上げで製塩してました [hamahigasalt.com]。
※雨が降ったら捨ててやり直しだそうです
Re: (スコア:0)
「チューブ」が分子サイズだと判って言ってます？
メンテナンス頻度 (スコア:0)
塩詰まりとかで膜やチューブの交換頻度が知りたい
ドバイとかで真水プラントでも使われてるけど毎日交換してるんだろうか？
水はバカ高いけどガソリンはタダみたいなもん
Re:メンテナンス頻度 (スコア:1)
今回のは「こうすれば塩水から塩を濾過できることがわかった」までで、#4251025も言ってるように実用可能かどうかはこれからの話。
なので今の段階では耐久性やメンテナンスやランニングコストなどは未知数と考えてた方がいいです。
Re: (スコア:0)
塩詰まりは反対側から洗い流せばいい
Re: (スコア:0)
内径0.9nmのナノチューブ一本で実験やっただけとしか読めないので、工業的なレベルでの処理が可能かどうかの見通しさえ全くたたない状態
ナノチューブをいっぱい束ねた膜を作れればいいですね～（意訳）と書いてある
Re:メンテナンス頻度 (スコア:1)
関係ないし、売却民営化って言ってる時点で意味不明だし売却されるのは期限付き運営権でしかない
コンセッション方式だから空港だのなんだので割とやっている手法だし
別に民営化しないでも値上げはせざる終えない
だから、自分にとって都合の良い誘導をするための文章だからこれはマイナスモデが妥当だと思うよ
そもそも東京都は既に上下水道ほぼ民営化状態なのに問題おきてないでしょ？
東京都→東京都水道局→東京水道株式会社が運営しているが別に問題起きてない
インフラ設備は大規模集約化した方が効率がいいので地方で人が少ないのに運営しなきゃ行けないってなると
町役場とかに30人しか職員いないのに水道設備の維持に5人とか割いてたら大変でしょ？
そう言う地域で金出し合って企業化するなり外部の会社に運営権を売って維持管理するための民営化だから全然ちゃう
方式とか実体を知らないで騒いでるだけ
Re: (スコア:0)
オフトピックだからでは？
Re: (スコア:0)
この素材の話と上手くこじつけられたら評価する。
（ ´_ゝ`）ﾌｯ (スコア:0)
そうなの( ゜o゜)？
どういう意味？ (スコア:0)
＞東京大学らの研究チーム
＞東京大学ら
”ら”ってなんだろ？
他の大学チームも共同で開発してたのか？
なぜ功を独り占めとして発表したのだろうか？
Re: (スコア:0)
ソースに
って書いてあるけど？
Re: (スコア:0)
独り占めはよくないと思います
謎？ (スコア:0)
こういうのってエントロピー増大の法則に矛盾しないの？
半透膜も
Re: (スコア:0)
圧力をかけて流すので外からエネルギーを加えることになり、エントロピー増大の法則には矛盾しない。
Re: (スコア:0)
勝手に「右がNa過剰、左がCl過剰に分かれる」ってやつならダメですが、
水圧を利用してふるいにかけてるだけなんで、特に矛盾はないです。
単に障害が物理的サイズじゃなく電荷というだけ。
これがエントロピー増大法則に矛盾するなら、そこらへんのコーヒーフィルターも矛盾してることに。
汗っかきに朗報？ (スコア:0)
この技術で服の裏生地作ったら衣服表面に汗染みから塩が出来るのを回避できる！？
Re: (スコア:0)
その代わり内側が塩でべたべたに（笑）