大気圧バリア放電、プラズマ、殺菌、脱臭、表面処理、有害ガス分解、環境対策、カビ、ウイルス、耐熱性薄膜、オゾン、OHラジカル、新型コロナウイルス

変わった開発者のブログ

安価なプラズマは世の中を変えると信じて苦しみながら夢を追い続ける開発者のブログ。

新型コロナウイルスが空気感染すると言う説

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世界に広がる新型コロナウイルス

 昨日あたりから世界中の科学者から新型コロナウイルス空気感染するという説が発表されてきているようです。

 詳しくは下記のサイトを御覧ください。

 https://news.yahoo.co.jp/articles/a9b8f9a7c0109bb389bda5765880e5693ea677bd

 

 以前から空気感染の可能性を薄々疑っていましたが、本当に空気感染するのだとしたら、空気中を浮遊するウイルスを消毒することが出来るのはプラズマによって生み出される電子の力フリーラジカル)以外にはありません。

 

 世の中では感染の第二波ではないかというくらいに再度感染が広まってきています。

プラズマの生み出す電子の力はきっとウイルス感染の封じ込めに力を発揮することは間違いないと考えています。

 

 

 

 

 

地球環境の大切さをもう一度考えよう

 暑い夏が近づいているけど、夏になると排出した化学物質によって光化学スモッグが発生したり、カビを撃退するために防カビ剤を頻繁に使用したり、体臭をカバーするために消臭剤の使用も増えてきたりします。

 

 いずれも、何らかの化学物質を巻き散らかすことにかわりはなくけっして環境に優しい状況とは言い難いのが現実です。そういう悪い現実なんだけど相変わらず同じ手法を使っているってどうなんでしょう?

 

 昨年あたりから激しくなってきた豪雨災害も地球温暖化がもたらしていることは間違いにない事実なんです。今日も九州地方で激しい雨が降り続いて災害が発生しそうな気配です。

 

 そろそろ本当の環境問題の中心点を議論する時代になってこないとこのままなし崩し的に環境の破壊が続くと考えるのは私だけでしょうか。このまま続けばいつか人間が住めない世界がやってくると真剣に危惧する人がもっと増えることを祈りたい気持ちです。

 

 問題を共有できる人たちの声をもっともっと大きなうねりにして行く時代がやってきていると思います。

 

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大気圧バリア放電の原理

 今日はもう少し突っ込んでなぜバリア放電が起きるのかを説明しておきたいと思います。

 

 平行平板電極(二枚の抵抗した金属板),同軸円筒(重なった丸い金属のパイプ)電極などの少なくとも一方の電極に誘電体(絶縁体)を設けて,電極間に交流またはパルス電圧を印加すると誘電体に電荷が集中することによって向き合った電極間に誘電体バリア放電が発生します。そして、放電電流の運ぶ電荷が誘電体上に蓄積することで放電ギャップに加わる電圧が減少し自ら放電を停止します。しかしそこで逆の電流が加わることで持続的な放電が可能になります。つまり,誘電体バリア放電は常にパルス的な放電となってジュール加熱を抑制し,連続的な安定した大気圧非熱平衡プラズマを発生します。

 

 ここで重要なのは電極間の放電ギャップであり、これを極限まで小さくすることで少ない電圧で放電をさせることが可能になり省エネにつながってくるのです。

 

 弊社プラズマ発生ユニットは、誘電体がナノテクノロジーの成果によって構成されているために電極間のギャップを0に近づけることに成功しました。また向き合った電極形状の自由度も格段に向上しています。複雑な三次元形状の電極でも対応することが可能です。

 

 まったく新しい発想から生まれた誘電体が、弊社プラズマ発生ユニットを小型で自由度の高いシステムにしています。さらに、従来用いられてきたガラス・セラミック等の高価な誘電体を必要としないためコストの大幅なダウンを実現しました。

 

 誰でもが簡単に扱うことが可能なプラズマ発生ユニットが出来て初めて技術が飛躍的に進化して行くと考えています。いままで、プラズマを試してみたいけど、価格が高くて手がでないという懸念を持たれていた方にも安心して開発に取り組めるユニットを供給することを目標に頑張っています。

 

 イデアは無限大に広がっていることはまちがいありません。手軽なプラズマユニットで斬新なアイデアを生かしてみませんか。

 

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トルエンの次はキシレンについてご紹介

 シックハウスの原因物質として3つ目はシレンです。

 キシレンとは、別名「キシロール」とも呼ばれる、芳香族炭化水素に分類される有機物です。特有のにおいを持ち、常温で無色透明の液体です。

 

 ベンゼンについている水素基のうち2つがメチル基になったものですが、キシレンの混合物は、塗料、接着剤、印刷用のインク、農薬などの原料として使われていますし、灯油にもわずかながらに含まれています。また、キシレンには以下のように3種の異性体があります。

o-キシレン(オルトキシレン)、m-キシレン(メタキシレン)、p-キシレン(パラキシレン)

 

 化学原料として使用するためには異性体ごとに綺麗に分けてから使われています。

 

1,o-キシレン
 プラスチックの可塑剤や顔料、酸化させて、「無水フタル酸」という物質に変化させて塗料に使用するのが一般的です。

 

2,m-キシレン
 m-キシレンは他のo-キシレンやp-キシレンに変化させて利用するケースが多くなっています。また、一部では可塑剤やポリエステル樹脂の原料であるイソフタル酸の原料としても使われます。

 

3,p-キシレン
こちらはテレフタル酸」「テレフタル酸ジメチルというプラスチックや衣服の繊維に利用される物質の原料の素として使われています。

 

  また、塗料やシンナー用途でのキシレンは一般的に「混合キシレンと呼ばれるものが多く、一般的な混合キシレンは3種のキシレンとエチルベンゼンを含んでいます。

 エチルベンゼンは各種の法律で仕様が規制されていますので、使用するには注意が必要です。

 

シレンの毒性
 シレン毒物及び劇物取締法にて、医薬用外劇物に指定される物質で、強い毒性を持つので扱う際には十分な注意が必要です。

  大量にキシレンの気体を吸い込むと、頭痛や倦怠感、吐き気、食欲不振などの症状が出ますが、重症の場合は意識を失う場合もあります。また、気体の場合だけでなく液体も、皮膚や目、喉、鼻などの粘膜を刺激します。

 さらに、液体が手に付いた場合、キシレンの脂肪を溶かす性質によって皮膚から体内に吸収されてしまいます。

 このように、キシレンについては使用する際に毒性を理解した上で十分な注意が必要になります。

 

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ベンゼンに続いてトルエンもご紹介。

 今日はベンゼンに続いて、シックハウス症候群の原因物質であるトルエンについて紹介します。

 

 トルエンとは、ベンゼン環に「メチル基」が1つついた芳香族炭化水素と呼ばれる有機物です。別名、メチルベンゼン、トルオール、トロール、フェニルメタンとも呼ばれます。

 無色透明で、常温で液体です。炭素(C)が7つ、水素(H)が8つで構成された分子です。

  臭いが強い物質で、いわゆるシンナー臭として有名です。その臭いの強さから、悪臭防止法という法律で指定されています。ちなみにトルエンの指針値は、空気1立方メートルあたり260マイクログラム(0.07ppm)と規定されています。

 

 トルエンの特徴は溶解力が非常に強く、様々なもの(塗料、接着剤、ゴム、インク、油など)を溶かせるため、種々の溶媒として用いられてきました。ただし、水には溶けにくい物質です。また、トルエンそのものが自然には分解しづらく、その意味では非常に安定した物質と言うことが出来ます。

 

 例えば、塗料を希釈するためのシンナーの原料として、接着剤の粘度を落とすための希釈剤などとして使われています。

 

 トルエンの健康に及ぼす影響はベンゼンに似ていますが、トルエンを吸うことにより、吸い始めは強い快感を感じるのですが、吸い続けるうちに副作用が出て、幻覚や幻聴などの症状に見舞われたり、全身の筋肉の劣化や生殖器、脳への障害が発生します。

 現在では毒物劇物取締法という法律で厳しく規制されています。かつてのようにトルエンや、トルエンを含む薬剤を購入することは、個人も法人も、必要な手続きや申請をしなければできなくなっています。

 

 トルエンは悪臭防止法や毒物劇物取締法だけでなく、多くのの法律でも規制されています。たとえば「有機溶剤中毒予防規則」、「女性労働基準規則」等でも規制されています。

 

 トルエンの健康に及ぼす影響が大きいことから、工業的な用途においても最近は少しでも安全性の高いもので今までの業務を行えるように「代替化」が進んでいます。シンナーではトルエンを使用しない、NT(ノントルエン)タイプのシンナーや、NTX(ノントルエンシレン)タイプのシンナーが普及するようになってきています。

 

 溶媒を安全な物質に置き換える動きはトルエンに限らず、他の溶剤でもより安全性の高いものを使う「代替化」が進んできています。

 

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シックハウスの原因物質の一つ ベンゼンとは

 シックハウスシックカーの原因と言われているベンゼントルエン・キシレンについて説明しておこうと思います。まずはベンゼンですが、少し前に豊洲市場の環境問題で取り上げられた物質ですから多くの方が耳にしたことがあると思います。

 

 ベンゼンは、分子式で表すとC6H6、極めて単純な化合物です。
炭素と水素がそれぞれ6個ずつ組み合わさっています。

常温では無色の液体、独特の甘い香りがするため芳香族炭化水素と呼ばれています。

燃えやすく水には溶けません。逆に脂肪などの有機化合物を溶かすので、有機溶媒として利用されます。

沸点は80度、エタノールとほぼ同じです。
炭素が多いので空気中ではすすを出してよく燃えます。

つまり、引火性が高いので、危険な物質でもあります。一方で融点は5.5度になっています。

 

 それでは人間に対する毒性はどうなっているのでしょうか。



1,まず短期的には、ベンゼンに触れた眼、喉、鼻、口などに痛みを感じます。

 吸引すると気管支炎や肺炎が生じる可能性があります。

 低濃度であれば倦怠感や疲労感、頭痛などが現れます。

 高濃度のベンゼン蒸気を浴びると、いわゆる麻酔状態に陥り、顔面や身体に化学的

 熱傷が出来て致命的な状況に至る事例もあるようです。

 

2,長期的な毒性については工場などで継続的にベンゼンを吸引したことにより血液の

 がんである白血病に罹った事例が1950年代にありました。


 また、脳への障害、後遺症を残す危険性が指摘されています。

 

 さらに最も問題になるのがベンゼンは鼻、口、皮膚、いずれからも体内へ入り、
容易に脂肪組織で蓄積されてしまうということです。
体脂肪内に溜まると容易に分解されることはなく骨髄細胞を破壊し
免疫系に障害を起こします。

 

3,上記のような点から法律で使用法が規制されている物質です。

 

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カーボンのプラズマ処理

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プラズマ処理後のカーボン

 以前にカーボンのプラズマ処理の記事を載せたのですが、今回プラズマ処理の方法を磁界によるコントロール方式に変えて再度チャレンジしてみました。

 プラズマ処理後は他の微粒子と同じように、粒子が揃って来ているように外観上も変化しています。

 処理前のカーボンはこんな感じでした。

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プラズマ処理前のカーボン

 さらに処理したカーボンを水に分散をしてみました。前回は粒子が沈降して底の方に固まっていたのですが、今回は水にきれいに分散しました。黒の写真は取りにくいのでうまく伝わると良いのですが分散した状態はこんな感じです。

 

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水に分散したカーボン(上面から)

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水に分散したカーボン(側面から)

 分散して真っ黒い水が出来ているのがおわかりいただけるでしょうか。