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18 関係: ナノバブル、ラジカル (化学)、ヘンリーの法則、プロテインスキマー、インジェクタ、ウイルス、オゾン、キャビテーション、コロイド、スーパーキャビテーション、ストークスの式、国際標準化機構、省エネルギー、界面、雑菌、造影剤、泡、曝気。
ナノバブル
ナノバブル（nano bubble）とは、微細な気泡のことである。厳密な定義は応用分野や生成方法によって異なっており難しい。一般的には１µm以下のナノメートル単位のものがナノバブルと呼ばれる。気泡が極小のため、発生させても肉眼では透明な水に見える。現在、種々の分野において研究が行われている。基本性質はマイクロバブルを参照。 2008年11月28日の報道ステーションで「癌細胞が減少する」というナノバブルの実験結果が報道され、今後の研究に期待がもたれるがまだ実用段階ではない。.
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ラジカル (化学)
ラジカル (radical) は、不対電子をもつ原子や分子、あるいはイオンのことを指す。フリーラジカルまたは遊離基（ゆうりき）とも呼ばれる。 また最近の傾向としては、C2, C3, CH2 など、不対電子を持たないがいわゆるオクテット則を満たさず、活性で短寿命の中間化学種一般の総称として「ラジカル（フリーラジカル）」と使う場合もある。 通常、原子や分子の軌道電子は2つずつ対になって存在し、安定な物質やイオンを形成する。ここに熱や光などの形でエネルギーが加えられると、電子が励起されて移動したり、あるいは化学結合が二者に均一に解裂（ホモリティック解裂）することによって不対電子ができ、ラジカルが発生する。 ラジカルは通常、反応性が高いために、生成するとすぐに他の原子や分子との間で酸化還元反応を起こし安定な分子やイオンとなる。ただし、1,1-ジフェニル-2-ピクリルヒドラジル (DPPH) など、特殊な構造を持つ分子は安定なラジカルを形成することが知られている。 多くのラジカルは電子対を作らない電子を持つため、磁性など電子スピンに由来する特有の性質を示す。このため、ラジカルは電子スピン共鳴による分析が可能である。さらに、結晶制御により分子間でスピンをうまく整列させ、極低温であるが強磁性が報告されたラジカルも存在する。1991年、木下らにより報告されたp-Nitrophenyl nitronylnitroxide (NPNN)が、最初の有機強磁性体の例である (Tc.
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ヘンリーの法則
ヘンリーの法則（ヘンリーのほうそく、Henry's law）は気体に関する法則であり、1803年にウィリアム・ヘンリーにより発表された。 「揮発性の溶質を含む希薄溶液が気相と平衡にあるときには、気相内の溶質の分圧pは溶液中の濃度cに比例する」 と定義される。 ラウールの法則は実際の溶液においては溶液中の多量成分（溶媒）については良く成り立つが、少量成分（溶質）においては成り立たないことが多い。 しかし、この場合でも溶質の蒸気圧をp、モル分率をχとすると が成り立つ。KHは比例定数である。 溶質がヘンリーの法則に従うような溶液を理想希薄溶液という。 また溶質が気体である場合、上記の式は溶液中の気体のモル分率と気相での圧力が比例することを意味する。モル分率が充分に小さい範囲ではモル分率は濃度に比例するから、「気体の溶解度は圧力に比例する」といえる。これもヘンリーの法則と呼ばれる。.
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プロテインスキマー
プロテインスキマー・上に見える茶色の汚れが濾しとられた廃液泡 プロテインスキマー（Protein skimmer）とは、海水魚飼育、特にベルリン式飼育に使用される浄化装置である。スキマーとも呼ばれる。 基本的な原理は水中に微小な泡を発生させ、その界面に大小様々の有機物や細菌などを吸着させ除去するものである。よって一種の物理濾過装置といえる。 発泡方式には様々なものがある。プロテインスキマーに最適な泡が作りやすいウッドストーンと呼ばれる木片（木材には極めて小さい連続孔があり、圧力をかけることで微小な泡が容易に得られる）やポンプのインペラーの発生する陰圧によるもの、インジェクターと呼ばれる構造物に極めて強い水流を衝突させたときの陰圧によるものなどがある。各方式により発泡能力や泡の粒子径が異なるため、浄化能力にも差があると考えられる。一部のマニアでは自作も行われている。 設置方法は発泡方式により多様であるが、水槽・サンプ水槽の外部に設置する密閉式と、水槽・サンプ槽内に直接投げ込む内部式がある。一般に小型水槽用には内部式が用いられることが多い。 また除去した有機物を乾燥させてカップに溜める乾燥式と乾燥させずに溜める湿式の二つにも分かれる。 名称が示すとおり、この物理濾過装置最大の特徴はタンパク質などの有機物を腐敗する前に除去可能なことである。タンパク質が腐敗して生じるアンモニアの除去は、従来好気性細菌による硝化や嫌気性細菌による脱窒、海草・海藻の吸収、或いは大量換水という方法に頼るしかなかったが、本装置により水質への負荷が極めて軽減される。その効果も紫外線殺菌灯などと異なり廃液（汚物を吸着した泡が凝縮したもの）を見れば一目瞭然である。ここでミネラルも同時に除去されてしまうのではという懸念があるがミネラルを選んで除去（抽出）するのではなく除去された泡（水分）に含まれるミネラル分のみであるために失われるミネラル分は極微量である。 発生する泡は径が細かいほど総表面積が大きくなるものの、余りに微小な泡は浮力が低下して水中に滞在する時間が長くなり、スキマー内の水面へ到達せずにそのまま装置外へ漏れやすくなる。これはメイン水槽の美観を損ねるばかりか一部の生物には有害となる。逆に、泡が大きいと全体の泡の総表面積が小さくなり除去能力が激減する。つまり、この装置の効果は泡の総表面積と滞水時間、及び単位時間当たりに泡と接する総循環水量に比例する。前記の条件を満たすプロテインスキマーに最適な泡の大きさは直径0.3～0.5mmとされ、ウッドストーンは素材のもつ特性から比較的実現しやすいのに対してインペラー、インジェクターなど機械式の物はどうしても泡が大きくなってしまう。高性能なプロテインスキマーは泡の質が良いか、または泡自体の量を増やして浄化能力を高くする。泡質が悪くても装置を大型化することで泡自体を増やして総表面積を増やす（特に背を高くして）。その他、浄化された飼育水が装置外へ排出される過程に様々な流路を設けて泡を消失させることに配慮されている。 この装置の副次的効能として、極めて高い瀑気能力が挙げられる。高密度で飼育する水槽においては溶存酸素が欠乏しやすく、生物学的な濾過に支障が出るばかりか生体そのものが酸欠になる危険があるが、本装置によって軽減されるだろう。これは水槽水の酸化還元電位を高く保つことにも貢献する。オゾン発生装置を併用することもある。オゾン量を適切に保つことが出来れば当然効果が高い。 サンゴ水槽に水酸化カルシウム飽和水溶液(石灰水)を滴下する手法があるが、これはpHを高く保つとともに、カルシウムイオンの濃度を高める上で効果的である。このとき造礁サンゴの成育に有害なリン酸イオンを不溶性のリン酸カルシウムとして沈殿させる効果もあるが、プロテインスキマーはこの沈殿物も除去できる。 欠点として、発泡方式にもよるが大型なものは巨大（高さ1m以上）であり設置場所に困ることも多いこと、消費電力や騒音の問題が挙げられる。例えば120cmを超える大型水槽向けのスキマーではその発泡用ポンプだけでも100W以上の電力を消費する。また一定のメンテナンスも必要で、これを怠ると十分な効果が期待できない。 なお、本装置を淡水水槽に設置しても効果は極端に少ない。電解質の比較的少ない水溶液では粘性が低く、生じた泡が即座に消失してしまうためである。なお、ビールの泡は消えにくいのにシャンパンの泡が消えやすいのは、ビールにはホップなどに由来する物質が泡の安定剤として機能しているからである。 ある種の水槽添加剤は水の粘性を高めるため、プロテインスキマーを使用している水槽に不用意に用いると大量の泡が噴出し、部屋に海水が溢れ出るといったこともある。これを防ぐために一定量の排水が溜まった時点で発泡を停止するような装置（小型フロートスイッチ等）も販売されているが、十分に注意すべきであろう。.
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インジェクタ
ティーム・ボイラー・インジェクタとは、ボイラーへの給水にポンプを用いず、自分自身の圧力を用いて給水する装置である。 管内に噴射された蒸気はその内部に霧吹きの原理で低圧を作り出し、水を吸い込む。その水は噴出する蒸気により加速されて、ボイラーに取り付けられた逆止弁に接続された管に激突する。この過程では、蒸気は常温の水と混じりあうことにより凝縮し、結果としてある程度高温の液体の水になる。運動エネルギが大きい液体が急停止するとその力積は大きく、ボイラーの圧力に打ち克つことになる。このような現象が起こるように、絞り弁、吸い込み管、逆止弁などを含めた装置をインジェクタと呼ぶ。 給水ポンプに比べ小型で故障が少ないことと、蒸気との混合で給水温度が上昇し、給水暖め器が不要になるのが利点である。ポンプを作動させる動力も不要である。.
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ウイルス
ウイルス（）は、他の生物の細胞を利用して、自己を複製させることのできる微小な構造体で、タンパク質の殻とその内部に入っている核酸からなる。生命の最小単位である細胞をもたないので、非生物とされることもある。 ヒト免疫不全ウイルスの模式図.
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オゾン
ゾン(ozone)は、3つの酸素原子からなる酸素の同素体である。分子式はO3で、折れ線型の構造を持つ。腐食性が高く、生臭く特徴的な刺激臭を持つ有毒な気体である。大気中にとても低い濃度で存在している。.
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キャビテーション
ャビテーション（cavitation）は、液体の流れの中で圧力差により短時間に泡の発生と消滅が起きる物理現象である。空洞現象とも言われる。 この現象は19世紀末に、高速船用のプロペラが、予想された性能を発揮しなかったことから発見された。.
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コロイド
イド（colloid）またはコロイド分散体（colloidal dispersion）は、一方が微小な液滴あるいは微粒子を形成し（分散相）、他方に分散した2組の相から構成された物質状態である。膠質（こうしつ）と呼ぶこともある。.
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スーパーキャビテーション
ーパーキャビテーション（supercavitation）は液体に起きる物理現象であるキャビテーションの利用方法である。いくつかある利用例ではいずれも、キャビテーションを意図的に大量に発生させて、物体と周囲流体との摩擦を小さくし、抗力を減らす効果を利用している。キャビテーションによって物体周りの液体は気化するが、気体の密度が液体よりもずっと小さいため、抗力が減少する。 液体中で高速運動する物体や高速で流れる液体を遮る物体に生じる気泡、つまりキャビテーションで覆われた物体はその表面に働く摩擦抗力は著しく削減できるが、物体前面には液体が接しているため前後の圧力差から生じる圧力抗力は低減できない。また、プロペラ（スーパーキャビテーション・プロペラ）や舵では摩擦減少の効果は片面でしか得られない。プロペラの場合は、キャビテーションがそもそも高速化を阻害するため、スーパーキャビテーションの利用はそれ自体が高速化の手法である。.
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ストークスの式
トークスの式（ストークスのしき、Stokes' law）とは主に小さな粒子が流体中を沈降する際の終端速度を表す次の式である。 ただし である。 終端速度とは、粒子に上向きの力を及ぼす抵抗力および浮力と下向きの重力とが釣り合ったときの速度であり、粒子が一度その速度に達すると、その後は速度は変化せず一定になる。実際には微粒子が流体中を落下するときは落ち始めてほんの数秒（緩和時間）後に終端速度に達するが、大きな粒子の場合は終端速度に達するまでにより時間がかかる。.
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国際標準化機構
国際標準化機構（こくさいひょうじゅんかきこう、International Organization for Standardization）、略称 ISO（アイエスオー、イソ、アイソ）は、各国の国家標準化団体で構成される非政府組織である。 スイス・ジュネーヴに本部を置く、スイス民法による非営利法人である。1947年2月23日に設立された。国際的な標準である国際規格(IS: international standard)を策定している。 国際連合経済社会理事会に総合協議資格(general consultative status)を有する機関に認定された最初の組織の1つである。.
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省エネルギー
省エネルギー（しょうエネルギー）とは、同じ社会的・経済的効果をより少ないエネルギーで得られるようにすることである。略して省エネと言われることも多い。.
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界面
面（かいめん、interface）とは、ある均一な液体や固体の相が他の均一な相と接している境界のことである。この「他の均一な相」が気体もしくは真空であるとき、界面を特に表面（surface）とよぶ（例外もある）。ただし、お互いが完全に混ざり合うことはしない（混ざり合うと界面でなくなる。ただし、界面付近数原子層程度で互いの原子からなる化合物を形成する場合はある）。界面は気相と液相、液相と液相、液相と固相、固相と固相の二相間で形成される。界面を構成する分子・原子は、界面を挟んでいる相から連続的に続いているにもかかわらず、相内部とは性質が異なり、膜のようなはたらきをする。たとえば界面では光線が反射や屈折、散乱、吸収を起こし、界面間には界面張力がはたらく。 エレクトロニクス産業の要請によって固体材料の薄膜やナノテクノロジーを研究する科学分野が重要性を帯びており、特に固体同士の界面は固相界面と呼ばれて界面研究の重要分野となっている。単に界面といえば固相界面を指す場合が多い。 学問上は界面化学および表面物理学で取り扱われる。.
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雑菌
雑菌（ざっきん、Germ）とは、日常生活や生物学研究、産業としての発酵（醸造/発酵食品生産の場）などの場において、人間の意図に反して増殖した微生物（特に有害な細菌や菌類）の総称である。これらは通常、環境に普遍的に存在する微生物に由来するため、これらの環境微生物のことを指す一般的な名称として用いられる場合もあり、この場合はウイルス（ビールス）や細菌、菌類全般を意味する黴菌（ばいきん）とほぼ同義に用いられる。.
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造影剤
造影剤（ぞうえいざい）とは、画像診断の際に画像にコントラストを付けたり特定の組織を強調して撮影するために患者に投与される医薬品である。組織そのものの写り方が変わるのではなく、生体組織とは写り方が大きく異なる物質を取り込ませることで、画像上その組織の写り方が大きく変化したように見えるのである。つまり、例えばX線を用いた撮影においてはX線をよく遮蔽する物質が使われる。いずれにしても生体に与える副作用の少ない物質が造影剤として選ばれ、ヨウ素化合物、バリウム化合物、ガドリニウム化合物、二酸化炭素などがもちいられる。.
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泡
泡（あわ、あぶく、、）または泡沫（ほうまつ、うたかた）とは、液体もしくは固体がその中に空気などの気体を含んで丸くなったもの。気体を包む液体の表面張力により作られる。固体の泡は、液体の状態で形成されたものが固体化されたものが普通である。 液体中に生じた気泡は密度が小さく、上昇して水面に姿を現すとあぶくとなる。液面に出た場合、液体側はやや平らになり、空気中に丸く突出する。空気中の部分は薄い液体の膜からなるが、次第にそれを構成する液体が流下するので薄くなり、最終的には壊れる。これはシャボン玉と同じである。 すぐに割れてなくなるさまから、一時的なブームやバブル経済といった「はかなく消えるもの」の比喩に用いられる。.
曝気
曝気（ばっき）とは、水を空気にさらし、液体に空気を供給する行為。空気を送り込む場合は曝気ではなくエアレーションと呼ばれる。 主に水に対し酸素を供給する場合にこの語が用いられる。浄水処理の方法の一つ。酸素を供給することで水中の微生物有機物の分解を促進させる。.
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