世界には多くの硬水^注1）地域があります。日常の硬水使用は、カルシウム過剰摂取による前立腺癌の発症リスク増加や、配管内での無機塩類（主に炭酸カルシウム（CaCO₃））の析出量増加などさまざまな問題を引き起こします。東海国立大学機構 岐阜大学教育学部家政教育講座 久保和弘 教授は、株式会社TKS（岐阜県岐阜市）との共同研究で、硬水を噴霧化処理することにより、硬水中のカルシウムイオン（Ca²⁺）濃度と電気伝導度が減少することを発見しました。本技術は、硬水を容易に適度な硬度^注2）に軟化することができるので、高い汎用性が期待されます。
　本研究成果は、2023年7月27日に食品科学工学の国際誌であるFood Science and Technology Research誌のオンライン版で早期公開されました。本公開は、Vol.29, No.6、2023年11月20日の予定です。

発表のポイント

• 硬水を大気に噴霧すると、収集された水の中に白い沈殿物と微細な泡が生成され、水のpHが上昇し、Ca²⁺濃度と電気伝導度が減少した。
• 硬水の硬度が高いほど、また、噴霧化処理時間が長いほど、さらに、4℃に比べて20℃の方が、Ca²⁺濃度の変化が顕著だった。
• 噴霧化処理後、収集された水を静置させておくと、時間の経過とともに白色沈殿物が増加し、逆に、Ca²⁺濃度は減少して最終的にEU加盟国のガイドラインの推奨範囲内にほぼ収まった。
• 噴霧化処理に伴い大量のファインバブル（FBs）が生じた。
• 本現象は、噴霧化に伴う気液界面積の拡大とFBsの発生に起因すると考えられた。

詳しい研究内容について

硬水は噴霧化によって軟化できることを発見

論文情報

• 雑誌名：Food Science and Technology Research
• 論文名：Hard water can be softened by atomization
• 著　者：Kazuhiro KUBO, Mayu Kasumi, and Takatoshi Yamashita
• DOI番号： 10.3136/fstr.FSTR-D-23-00059　

用語解説

• 注1 硬水：
  WHOの分類によると、CaCO₃の濃度が60 mg/L未満は軟水、60-120 mg/Lは中硬水、120-180 mg/Lは硬水、180 mg/L以上は超硬水とされています。
• 注2 硬度：
  水の硬度はカルシウムとマグネシウムの重量に依存し、リットル当たりの炭酸カルシウム（CaCO₃）のミリグラムとして式2で示されます。通常、自然水ではカルシウムの濃度が高い状態にあります。
  　　硬度 (mg/L CaCO₃) = Ca (mg/L) × 2.497 + Mg (mg/L) × 4.118 ・・・・・式2