光マイクロバブルの動的平衡と非平衡

 前記事において、「光マイクロバブルの動的平衡論」を、次のように要約しました。

 「光マイクロバブルは、気泡としての動的な平衡状態を維持しながらも、その発達によって『非平衡』へと向かうことを繰り返す現象である。

 光マイクロバブル水は、動的平衡から動的非平衡へ向かう過程において生成された物質(水)である」 

 なかなか、すぐには理解することが難しい理論ですね。

 まず、光マイクロバブルは、その発生後は、常に変化して小さくなっていきますので、「動的」現象である、これについては容易に理解が可能と思われます。

 問題は、「平衡とは何か」にあります。

 一般的には、平衡とは「つり合い」のことであり、熱力学的には、圧力や温度が一定な状態が維持されていることをいいます。

 この場合、光マイクロバブルは常に収縮して、自らを小さくしながらも、気泡としての形態を維持し続けていますので、その内部の圧力や温度が極端に変化しない段階においては、それが平衡状態にあると考えられます。

 しかし、この光マイクロバブル内の圧力や温度が大きく増大し始めますと、自ら気体としての維持ができなくなり、構造的にも、物理化学的にも異質のものになってしまうと、これは、すでに、平衡から「非平衡状態」へと変化したことになります。

 光マイクロバブルは、光マイクロバブル発生装置のなかで生成されますので、産声を上げるのは、装置の出口に至る直前の地点です。

 この時、光マイクロバブルのなかは負圧であり、その負圧の光マイクロバブルが正圧のなかに噴出されますので、その加圧によって、小さくなろうとします。

 これが収縮減少の開始であり、それが急速に起こるために、今度は、中の圧力が高まり、その反動で急膨張に変化します。

 この収縮・急膨張が、次々に繰り返されますので、これを振動現象として見なすことができます。

 この振動の周波数が、約7~9ヘルツです。

 この振動現象に発生によって、光マイクロバブル内の圧力と温度が急激に増大することで、光マイクロバブルの負電位が増し、その急膨張時に自ら発光するという現象が繰り返されます。

 この場合、その光マイクロバブルが発生している水槽全体においては、運動エネルギーが圧力エネルギーや熱エネルギーに変わりますので、そのエントロピーは増大していきます。

 ところが、光マイクロバブルのなかでは、圧力や温度が、初期は徐々に、途中からは急激に上がり始めますので、ここで新たな世界が生まれます。

 すなわち、エントロピーでいうと減少現象が発生し、光マイクロバブルのなかで各種のエネルギーの集中的な増大が実現されます。

 このエネルギーの集中的な増大現象は、圧力や温度を急激に変化させるという意味において「非平衡」ということができると思います。

 じつは、これらの光マイクロバブルの「平衡」・「非平衡」現象が、真にすばらしい結果をもたらしてくれる、これが、光マイクロバブルの優れた特質なのです。

 この平衡・非平衡問題は、光マイクロバブル水について、どのように考えたらよいのでしょうか?

 次回は、そのことに、より深く分け入ることにしましょう。

(つづく)。

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庭先のウコン