「遠赤外線放射効率の良い岩石の探索｣

元・名古屋工業大学 工学博士　増井寛二


遠赤外線放射効率の良い岩石の探索のため、次の4つの実験を行いました。

@X線回析（XRD）による岩石の結晶成分の決定
岩石を粉末にして、結晶構成を探る
↓
結果
富士山、八ヶ岳、上海はいずれも輝石と長石を主体とする安山岩である。
横浜のものはそのほかに高温耐火セメント成分を含んでいる。

AEPMA（X線微小部成分分析）による岩石成分の決定
↓
結果
Fe（鉄）とTi（チタニウム）が、富士山、八ヶ岳、上海のカンラン岩成分より検出された。従来より遠赤外放出に対して、遷移金属(Fe,Cr,Mn,Ni,Co,Ti･･･)が 重要な役割を果たしていることがわかっている。その点からは、FeやTiの含有量が多いものは赤外線放出(平均値)に効果がある。
含有量は、以下のようになっている。
上海（Fe+Ti＝9.5％）＞富士山（6.9％）＞八ヶ岳（6.5％）＞横浜（2.0％）
上海が最も多く、続いて富士山、八ヶ岳の順で、横浜が最も少ない。
※遷移＝量子力学で、粒子があるエネルギーの定常状態からエネルギーの異なる他の定常状態へ移ること。転移。

BSEM(走査型電子顕微鏡)による表面観察


CFT-IR（フーリエ変換）赤外線分析
遠赤外線による食品（含H2O、OH基）の加熱は、赤外線域におけるOH振動より起こされる。図に示すように、振動数4000〜2000の赤外線（波長2.5〜5μm）の放出が重要となる。
FT-IRの結果では、その波長で、赤外線放出量の多いものは、以下の通りである。
上海＞八ヶ岳＞富士山＞横浜
上海が一番多く、横浜が最も少ない。

ただし、水（H2O）のみを加熱する点においては、横浜と富士山は大差ない。
平均的赤外線放出（2000〜4000μ）はこの領域のみの積分値から得られる。
その値は、上海　100
　　　　　　　八ヶ岳 60
　　　　　　　富士山 30
　　　　　　　横浜　 10以下となります。

火山岩は、場所による変重があるため、より正確な値を得るにはもっと調査する必要があると思われますが、4.のFT-IR分析は赤外線放出能力を調べるのに最適な方法だと考えられるので、現時点での分析結果を上記のように報告いたしました。

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