(57)【要約】【課題】液体媒体の改質に有用な粒状セラミックスであって、交換又は再生処理の頻度が少なくメンテナンス性に優れ、液体媒体改質装置の構造を簡単に構成でき、セラミックス同士の衝突の際のエネルギーを有効利用することができ、電圧制御等のための特別な装置を必要とせず家庭や野外等でも容易に適用できる粒状セラミックスを提供する。【解決手段】その粒子表面側から中心に向かって密度が疎になる傾斜構造を有し、シリカ、アルミナを含んで粒状セラミックスを構成させる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
その粒子表面側から中心に向かって密度が疎になる傾斜構造を有し、シリカ、アルミナを含むことを特徴とする粒状セラミックス。
【請求項２】
ＢＥＴ法による比表面積が０．０１〜１ｍ２／ｇ、かつ、見掛け密度が１．６〜３．５ｇ／ｃｍ３、粒径が０．１〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の粒状セラミックス。
【請求項３】
シリカを主成分、アルミナを主副成分とし、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の酸化物を含む混合物、必要ならば他の金属酸化物の混合物を造粒、焼成、造粒したことを特徴とする請求項１又は２に記載の粒状セラミックス。
【請求項４】
その中心部近傍に中空部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の粒状セラミックス。
【請求項５】
金属酸化物を粒径が０．１〜１０μｍの調整組成物に粉砕する調整工程と、前記調整組成物を水、有機溶媒を用いて湿式混練し、８０００Ｇ〜１２０００Ｇの遠心力下で造粒してその粒子表面側から中心に向かって密度や組成を変化させた傾斜構造や中空部を有した粒子に造粒する造粒工程と、前記粒子を１１００〜１２００℃で焼結する焼結工程とを有することを特徴とする請求項１記載の粒状セラミックスの製造法。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の粒状セラミックスが充填された収容器に、親水性又は疎水性の液状媒体を供給して、その流動により前記粒状セラミックスを互いに衝突させ、前記液状媒体の水素結合形性成能や、分極性能、不対電子形成能、パイ電子共役能等の特性を調整することを特徴とする液状媒体の改質法。
【請求項７】
前記液状媒体が、水酸基、スルフヒドリル基、アミノ基、酸アミド基、カルボキシル基、エーテル基、チオエーテル基、ハロゲン基、アルキル基、アルキレン基、フェニル基の少なくとも１種から選ばれた官能基を有する物質を含むことを特徴とする請求項６記載の液状媒体の改質法。
【請求項８】
前記液状媒体が水溶液類であることを特徴とする請求項６記載の液状媒体の改質方法。
【請求項９】
前記液状媒体が石化系燃料類であることを特徴とする請求項６又は７に記載の液状媒体の改質方法。
【請求項１０】
請求項８記載の液状媒体の改質方法で処理された水溶液類（Ａ）を石化系燃料類（Ｂ）に対して容積比（Ａ／Ｂ）を０．０１〜１で混合し、これを燃焼ノズルに供給して燃焼させることを特徴とする燃焼方法。
【請求項１１】
液状媒体を請求項６あるいは請求項８記載の改質方法で処理することを特徴とする抗酸化性水溶液類の作成方法。
【請求項１２】
請求項６あるいは請求項８記載の液状媒体の改質方法で処理された水溶液類を細胞、微生物等の生育の場に用いることを特徴とする培養方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粒状セラミックス及びその製造法、それを用いた液状媒体の改質方法、それを用いた燃焼方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、珪素、アルミニウム等を主成分とする天然鉱石を微粉砕し、これを焼結したセラミックスを処理水等に接触させ、この処理水を改質する技術として、例えば以下のようなものが知られている。
（イ）特開平１−２９９６９１号公報（以下イ号公報という）には、石英斑岩を主成分とし、これにジルコン、アルミナ、シリカを主成分とする磁器材料を微粉砕、混合し、水ガラスを加えて球状に成形後、焼成処理したイオン交換セラミックス材料が記載され、これに塩素、細菌等を吸着させ、逆洗可能な多孔質濾材として用いるものが開示されている。
【０００３】
（ロ）実開平４−１７８９３号公報（以下ロ号公報という）には、珪岩石、長石を微粉化し１０００℃以上で焼結し、３〜５ｍｍ径の球状にし、この焼結体を湯に漬け、溶出ミネラルで湯を殺菌するものが公表されている。
（ハ）特開平６−９２８０号公報（以下ハ号公報という）では、軟質多孔性古代海洋腐蝕質（無水珪酸、アルミニウム、酸化鉄など）とＳｉ６０１８を含む焼成バイオセラミックス（表面積：２５０ｍ２／ｇ）が開示され、後者の還元作用と焼成多孔体の不純物吸着作用で、土壌を改良する方法も知られている。
【０００４】
（ニ）特開平−２０６７５７号公報（以下ニ号公報という）では、酸化珪素と酸化アルミを主体とする粘土とアルカリ金属酸化物、アルカリ土類酸化物を混合し、５００〜７００℃で焼成し、更に、アルカリ燐酸塩水溶液に浸漬後、段階的により低温で焼成して得られる素焼きポーラスセラミックスを水洗便所の水タンクに投入して、水を活性化させるものが記載されている。
（ホ）特公平４−２８７９４号公報（以下ホ号公報という）には、微粉末二酸化チタンと白金黒と二酸化珪素を均一に混合し、成形するか固形体に塗布して焼結したもの（Ｎ型半導体）に、水を通過させて処理された水を鉄管に通し、赤錆防止をする方法が記載されている。
【０００５】
（ヘ）特開平１−５００７１号公報（以下ヘ号公報という）には、強力な永久磁石による水の磁場処理と天然ミネラル鉱石による水の浄化作用を組合せた高架水槽赤水防止用処理装置などが提案されている。
（ト）特開平６−２２８９９６号公報や特開平７−３９８８７号公報（以下ト号公報という）には、珪素、アルミニウムを主成分とする天然鉱石を微粉砕し、水、有機溶媒で混練し、造粒後、１１００〜１２００℃の間で焼成し、密度４．０〜２．０ｇ／ｃｍ３、０．１〜１０ｍｍ径の球状セラミックスを製造する方法およびその利用法が記載されている。
【０００６】
（チ）特開平１０−１８０２６３号公報（以下チ号公報という）には、構造が制御された水群が開示され、磁場、電場、遠赤外線処理などで処理された各種処理水を−１５０℃に急速凍結し、双極子の配向が異なる構造単位を固定後、再び昇温させ、その配向の差に基づく、熱刺激脱分極電流−温度曲線から、水の構造が区別でき、各種処理により構造制御された水や誘電分極し得る親水性媒体の利用法が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１−２９９６９１号公報
【特許文献２】
実開平４−１７８９３号公報
【特許文献３】
特開平６−９２８０号公報
【特許文献４】
特開平  −２０６７５７号公報
【特許文献５】
特公平４−２８７９４号公報
【特許文献６】
特開平１−５００７１号公報
【特許文献７】
特開平６−２２８９９６号公報
【特許文献８】
特開平１０−１８０２６３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術のものでは、以下のような課題があった。
（１）イ〜ニ号公報に記載の技術は、基本的に表面を多孔質にして、セラミックス成分を溶出させその成分の殺菌作用や、他の物質を吸脱着させる作用により、例えば水の処理を行うようにしており、一定期間で交換し又は再生処理を要するという課題があった。
【０００９】
（２）ホ、ヘ号公報に記載の半導体や磁石等の電磁気作用を利用した技術では、構造が複雑となり、しかも高価な原料を必要とする割に、これによる改質効果に乏しいという課題があった。
（３）ト号公報に記載のものは、水をセラミックス収容器の下方から上方へ導入し、通過に際する流速によりセラミックス同士の衝突を起こさせ、表面の微小局部に電荷を生じさせ、水の電気分解（流動電解）を起こさせるようにしたものとされているが、セラミックスの構造が最適化されていないために、セラミックス同士の衝突時のエネルギーをより有効利用することができないという課題があった。
【００１０】
（４）チ号公報は、熱刺激脱分極電流−温度曲線法による水の構造特定法を示してはいるが、実際に用いられる静電場処理や遠赤外線処理では、電圧制御などのための特別な装置を必要とし、家庭等では、容易に適用できず、汎用性に欠けるなどの課題があった。
（５）イ−ト号公報、いずれの場合も、処理される液状媒体は、水系または親水性媒体に限られており、疎水性媒体の処理についての課題があった。
【００１１】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、セラミックスの構造を最適化してセラミックスの衝突の際にその表面側と中心側との温度差により生じるペルチエ効果を利用して液体媒体の処理効果を向上させることができ、交換又は再生処理の頻度が少なくメンテナンス性に優れ、改質装置の構造を簡単に構成でき、家庭や野外等でも容易に適用できる粒状セラミックスを提供すると共に、液状媒体の改質処理性能に優れた粒状セラミックスの製造法を提供し、それを用いた液状媒体の改質方法を提供し、特に、従来では考えられなかった疎水性液状媒体の改質を通して液状媒体の燃焼性に優れた燃焼方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討した結果、密度が表面側から中心に向かって疎になる傾斜構造を有する特定の粒状セラミックスが液体媒体の改質に有用であることを知見し、その知見に基づき更に検討を進めた結果、本発明に至った。
すなわち、本発明は、
（１）その粒子表面側から中心に向かって密度が疎になる傾斜構造を有し、シリカ、アルミナを含むことを特徴とする粒状セラミックス。
（２）ＢＥＴ法による比表面積が０．０１〜１ｍ２／ｇ、かつ、見掛け密度が１．６〜３．５ｇ／ｃｍ３、粒径が０．１〜１０ｍｍであることを特徴とする前記（１）に記載の粒状セラミックス。
（３）シリカを主成分、アルミナを主副成分とし、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の酸化物を含む混合物、必要ならば他の金属酸化物の混合物を造粒、焼成、造粒したことを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の粒状セラミックス。
（４）その中心部近傍に中空部が形成されていることを特徴とする前記（１）乃至（３）の内いずれかに記載の粒状セラミックス。
（５）金属酸化物を粒径が０．１〜１０μｍの調整組成物に粉砕する調整工程と、前記調整組成物を水、有機溶媒を用いて湿式混練し、８０００Ｇ〜１２０００Ｇの遠心力下で造粒してその粒子表面側から中心に向かって密度や組成を変化させた傾斜構造や中空部を有した粒子に造粒する造粒工程と、前記粒子を１１００〜１２００℃で焼結する焼結工程とを有することを特徴とする前記（１）記載の粒状セラミックスの製造法。
（６）前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の粒状セラミックスが充填された収容器に、親水性又は疎水性の液状媒体を供給して、その流動により前記粒状セラミックスを互いに衝突させ、前記液状媒体の水素結合形性成能や、分極性能、不対電子形成能、パイ電子共役能等の特性を調整することを特徴とする液状媒体の改質法。
（７）前記液状媒体が、水酸基、スルフヒドリル基、アミノ基、酸アミド基、カルボキシル基、エーテル基、チオエーテル基、ハロゲン基、アルキル基、アルキレン基、フェニル基の少なくとも１種から選ばれた官能基を有する物質を含むことを特徴とする前記（６）記載の液状媒体の改質法。
（８）前記液状媒体が水溶液類であることを特徴とする前記（６）記載の液状媒体の改質方法。
（９）前記液状媒体が石化系燃料類であることを特徴とする前記（６）又は（７）に記載の液状媒体の改質方法。
（１０）前記（８）記載の液状媒体の改質方法で処理された水溶液類（Ａ）を石化系燃料類（Ｂ）に対して容積比（Ａ／Ｂ）を０．０１〜１で混合し、これを燃焼ノズルに供給して燃焼させることを特徴とする燃焼方法。
（１１）前記（６）あるいは（８）記載の液状媒体の改質方法で処理することを特徴とする抗酸化性水溶液類の作成方法。
（１２）液状媒体を前記（６）あるいは（８）記載の改質方法で処理された水溶液類を細胞、微生物等の生育の場に用いることを特徴とする培養方法。
に関する。
【００１３】
本発明の粒状セラミックスは、その粒子表面側から中心に向かって密度が疎になる傾斜構造を有し、シリカ（酸化珪素）、アルミナ（酸化アルミニウム）を含むように構成されることが重要である。
この構成によって以下の作用が得られる。
【００１４】
（ａ）粒状セラミックスの外表面側の密度を内部側より高めた傾斜構造を有するので、セラミックス同士の衝突により表面が局所加熱されるときに、その表面側と中心側との間に有効な温度差を生じさせることができ、処理媒体とセラミックス間に本来生じる界面流動電位に加え、また衝突による圧電的に発生する流動電位に加え、セラミックス表面はペルチエ効果的に正に荷電され、これら正荷電と処理水等との間での相互作用に基づいた改質処理を有効に実現できる。このような粒状セラミックス表面は、界面流動電位により負に帯電し、見掛け上、その内部は正でありセラミックス表面には余剰の正荷電が存在することになり、この余剰正荷電が直接水に作用するか、電気ニ重層の水側接触面に負電荷を新たに生起すれば、いずれの場合も、一種の電流が水を通過する効果を与えることができる。
【００１５】
（ｂ）シリカ、アルミナを含む成分で粒状セラミックスが構成されるので、焼成温度パターンや原料調整、添加成分調整等で容易かつ的確にその組織制御を行うことができ、生産性に優れている。
（ｃ）粒状セラミックスの耐久性に寄与する表面側のみが中心側より硬く形成されるので、必要最小限度の低い温度で焼結処理を行うことができ、製造の際の省エネルギー性に優れている。
（ｄ）粒状セラミックス表面を硬く、実質的に溶解成分が無い構造にしているため、従来知られていなかった疎水性媒体の処理にも適用でき、液体媒体処理対象を大幅に増加させることができる。
【００１６】
ここで、傾斜構造は、例えば粒状セラミックスの表層部の密度を１００％として、その中心部側又は中心の密度を８０〜９５％、好ましくは８５〜９０％の範囲に漸次減少させたような構造のものをいい、中心側に球状等の中空部分を設けたものも含まれる。この中心部側密度が８５％より少なくなるにつれ、表層部と中心部側との格差が大きくなって、造粒が難しくなる上に全体構造を維持させることが困難になる傾向が現れ、逆に９０％を超えるにつれ、表層との差が小さくなって温度差を利用したペルチエ効果を有効に発揮させるのが困難になる傾向が現れ、これらの傾向は８０％より少なくなるか９５％を超えるとさらに顕著になるので好ましくない。
【００１７】
シリカとアルミナとの成分割合は、シリカ１００重量部に対してアルミナが１０〜９５重量部、好ましくは２０〜８０重量部とする。これは適用する使用環境や用途等にもよるが、アルミナが２０重量部より少なくなるにつれ、焼結させたときの強度が低下する傾向が現れ、逆に８０重量部を超えるにつれ、所定の焼結強度や密度を得るのに必要な焼結温度が増加して、省エネルギー性や経済性が悪くなる傾向が現れ、これらの傾向は１０重量部より少なくなるか、９５重量部を超えるとさらに顕著になるからである。本処理の効果が、シリカがリッチな組成物に特徴的な、表面電荷を与える点を考慮すると、アルミナ含量は上記の限定範囲内で、より少ない場合が、更に好適である。
【００１８】
本発明において、粒状セラミックスは、好ましくはＢＥＴ法による比表面積が０．０１〜１ｍ２／ｇ、かつ、見掛け密度が１．６〜３．５ｇ／ｃｍ３、粒径が０．１〜１０ｍｍであるように構成される。
比表面積を特にこのような範囲から選択することにより、前記の作用に加えて、以下の作用が得られる。
【００１９】
（ａ）上記比表面積の規定は、実質的に粒状セラミックスの表面が無多孔性であることを示し、強酸、強アルカリを除く、通常の液状媒体では、成分を溶解せず、処理された液状媒体に無用の不純物を与えない粒状セラミックスを提供できる。
（ｂ）上記見掛け比重と粒径の規定は、本発明によって処理される液状媒体中で、確実に、物理衝突後、沈降するように設計されており、粒子セラミックス同士の衝突を有効に実施でき、その結果、より有効な処理能力を提供できる。
【００２０】
ここで、比表面積が０．０１ｍ２／ｇより少なくなると、処理水等との接触面積が減少して、処理の際の流動電位を有効に利用することが困難になる。一方、この種の焼結処理では、実質的に０．０１ｍ２／ｇ以下に調整するのは困難である。逆に比表面積が１ｍ２／ｇを超えると、組織が全体にぜい弱になって粒子の衝突の際に磨耗して耐用性が低下するので好ましくない。
見掛け密度が１．６ｇ／ｃｍ３より小さくなると、強度が低下して全体の形状維持が困難になり、逆に見掛け密度が３．５ｇ／ｃｍ３を超えると焼結温度が増加して製造が困難になり生産性が低下とともに、傾斜構造や中空構造を形成しづらくなるので好ましくない。
【００２１】
粒径が０．１ｍｍより小さいと、粒状セラミックス同士の衝突の効果が減少して、発生する流動電位を処理水等の改質に有効に作用させることが困難となり、逆に粒径が１０ｍｍを超えると、粒状セラミックスを流動化させるのに必要なエネルギーが増える上に、粒子同士の衝突点が少なくなり衝突による改質効果が不足するので好ましくない。
【００２２】
本発明の粒状セラミックスは、シリカ、アルミナを含むものであるが、好ましくはシリカを主成分、アルミナを主副成分とし、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の酸化物を含む混合物を焼成、造粒して構成される。更に金属酸化物としてチタン、ジルコニウム、銀、銅、鉄などの酸化物を目的に応じて使用することもできる。
この構成によって、特に、以下の作用が得られる。
（ａ）シリカを主成分、アルミナを主副成分としているので、安価な原料を用いてしかも、組織制御性に優れた粒状セラミックスとすることができる。
（ｂ）アルカリ金属、アルカリ土類金属を含むので、その製造時における焼結温度を下げることができ、省エネルギー性や生産性に優れる。
【００２３】
ここで、アルカリ金属、アルカリ土類金属は粒状セラミックスの全体に対してその０．１〜１０重量％、好ましくは０．５〜３重量％の範囲とする。これはシリカとアルミナの成分比率やその全体成分量等にもよるが、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の合量が０．５重量％より少なくなるにつれ、焼結性の改善が不足する傾向にあり、逆に３重量％を超えるにつれ、水処理等に際して溶出成分が多くなって溶出成分による弊害がでる傾向が現れ、これらの傾向は０．１重量％より少なくなるか１０重量％を超えるとさらに顕著になるので好ましくない。
【００２４】
本発明において、粒状セラミックスは、その中心部近傍に中空部が形成されて構成されていることが好ましい。
このことにより、以下の作用が得られる。
（ａ）粒状セラミックスの中心部近傍が中空になるので、粒子間衝突の際にその表面部分と中心側との間の温度差をさらに高めることができ、ペルチエ効果をさらに有効に利用して、水や有機液体等の改質処理を行うことができる。
（ｂ）微粉砕された原料から所定の大きさに造粒する際に、遠心力等や回転力を利用して中空部を形成させることができ、粒状セラミックス製造における生産性に優れている。
（ｃ）中空部の存在で、粒状セラミックスの見掛け比重を調整しえるとともに、表層部の硬度を高く出来、粒子同士の衝突による、耐久性を上げることが可能である。
【００２５】
ここで、中空部の直径ｄは粒状セラミックスの全直径Ｄに対してその１０％〜９０％、好ましくは２０〜８０％の範囲とする。粒状セラミックスの適用条件にもよるが、直径ｄが２０％より小さくなるにつれ、中心と表面間の温度差を効果的に維持させるのが困難になる傾向が現れ、逆に８０％を超えるにつれ、粒状セラミックスの外殻部分が薄くなって割れたり破損し易くなったりして耐久性が不足する傾向が現れ、これらの傾向は中空部の直径が１０％より少なくなるか９０％を超えるとさらに顕著になるので好ましくない。
【００２６】
本発明の粒状セラミックスの製造法は、前記金属酸化物を粒径が０．１〜１０μｍの調整組成物に粉砕する調整工程と、前記調整組成物を水、有機溶媒を用いて湿式混練し、８０００Ｇ〜１２０００Ｇの遠心力下で造粒してその粒子表面側から中心に向かって密度や組成を変化させた傾斜構造や中空部を有した粒子に造粒する造粒工程と、前記粒子を１１００〜１２００℃で焼結する焼結工程とを有して構成されている。
【００２７】
この構成によって、以下の作用が得られる。
（ａ）調整組成物を高遠心力下で造粒して傾斜構造や中空部を有した粒子に造粒する造粒工程を備えているので、ほぼ球状に成形でき、その衝突に際し、もっとも有効な局所摩擦熱を発生させえるので、ペルチエ効果を有効に利用できる粒状セラミックスを大量に効率よく製造でき、生産性に優れている。
（ｂ）金属酸化物を所定粒径に粉砕する調整工程を備えているので、これを原料とする粒状セラミックスの組織制御を容易にして、改質能力に優れた粒状セラミックスとすることができる。
（ｃ）造粒された粒子を特定温度で焼結させる焼結工程を備えるので、高強度で耐久性に優れ、容易に溶出することの無い化学的安定性に優れた粒状セラミックスを提供できる。
【００２８】
ここで、金属酸化物としては、シリカ、アルミナ、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類酸化物の他に、チタン、ジルコニウム、銀、銅、鉄などの酸化物が目的に応じて利用しうる。
適用条件にもよるが金属酸化物の粒径が０．１μｍより小さくなると、焼結工程での焼成収縮の幅が大きくなって、傾斜部を最終的に焼結させて形成させる際の組織制御が困難になり生産性に欠ける。逆に１０μｍを超えると焼結性が低下して必要な強度のものを得るのが困難になるので好ましくない。
【００２９】
造粒の際の遠心力は用いる装置の造粒形式やサイズ等にもよるが、８０００Ｇより小さいと所定の傾斜構造や中空部の形成が不十分となり、逆に１２０００Ｇを超えると、造粒される粒子が破壊されて球状に揃った粒子の製造が困難になるので好ましくない。
調整組成物の成分やその成分比等にもよるが焼結工程の焼結温度が１１００℃より低いと、焼結が不十分となって所定強度のものが得られず、逆に１２００℃を超えると全体が均一に焼きしまってしまい傾斜構造の形成が困難となる傾向が現れるので好ましくない。
【００３０】
本発明は、前記粒状セラミックスを利用して液状媒体を改質する方法も包含する。
例えば、粒状セラミックスが充填された収容器に親水性又は疎水性の液状媒体を供給して、その流動により液体媒体と粒状セラミックスとの界面に流動電位を発生させると同時に、流動により前記粒状セラミックスを互いに衝突させ、前記液状媒体の水素結合形成性能や、分極性能、不対電子形成能、パイ電子共役能等の特性を調整するように構成される。
【００３１】
この構成によって、以下の作用が得られる。
（ａ）液状媒体を収容器に供給してその流動により傾斜構造を有する粒状セラミックスを互いに衝突させるので、ペルチエ効果により余剰正荷電を粒子表面に効果的に帯電させることができ、これによって液状媒体の水素結合形性成能や、分極性能、不対電子形成能、パイ電子共役能等の特性を調整して、液状溶媒の改質を効率的に行うことができる。
（ｂ）液状媒体を収容器に供給してその流動により傾斜構造を有する粒状セラミックスを互いに衝突させるので、特に、粒状セラミックスとの接触による界面流動電位に基づく効果が小さいと推定される極性分子を持たない液状媒体でも、ペルチエ効果により余剰正荷電を粒子表面に効果的に帯電させることができる。
ここで、親水性の液状溶媒としては、水道水等の水や、水と相溶する化合物を含む各種の水溶液等や、後述する液状化合物類があげられる。
疎水性の液状溶媒としては、灯油や軽油等の石油類の他に、ベンゼン、トルエンなどの芳香族系液体、脂肪族系液体などが挙げられる。
【００３２】
本発明の液状媒体の改質方法においては、前記液状媒体が、水酸基、スルフヒドリル基、アミノ基、酸アミド基、カルボキシル基、エーテル基、チオエーテル基、ハロゲン基、アルキル基、アルキレン基、フェニル基の少なくとも１種から選ばれた官能基を有する物質を含むように構成されることが好ましい。
この構成によって、前記作用に加えて以下の作用が得られる。
【００３３】
（ａ）液状媒体が特定の官能基を持った物質を有するので、その改質効果をさらに高めることができる。
（ｂ）特に水酸基を有する場合、例えば、アルコール類では、正電荷が介在するするため、酸化が抑制される状態になる特徴を有し、例えば、カルボン酸類とのエステル化反応が促進される傾向にある。
（ｃ）スルフヒドリル基の場合、例えば、メルカプタン類、システイン系物質（水溶液として処理）は、酸化が抑制され、自身は、より強力な還元剤として作用する特徴を有し、例えば、脱臭効果の向上が期待できる。
【００３４】
（ｄ）アミノ基を有する場合、例えば、アミン類の場合も、基本的には、水酸基、スルフヒドリル基の場合と同様、自身は還元的効果に富むようになる。
（ｅ）酸アミド基の場合、例えば、ジアルキルホルムアミド、ジアルキルアセトアミドなどでは、自身の双極子モーメントが大きくなり、他物質を溶解する性質が向上するなどの期待が持てる。
（ｆ）カルボキシル基の場合、例えば、脂肪酸や脂肪属エステルは、カルボニル酸素が正荷電に囲まれることにより、水素やアルキル基が活性となり、溶解性、反応性が向上する。
【００３５】
（ｇ）エーテル基の場合、例えば、脂肪族ジアルキルエーテルでは、酸素原子周りが正電荷で囲まれるため、酸素に結合する両アルキル基が活性化し、その溶解力や反応性、および界面活性性が向上する。
（ｈ）チオエーテル基の場合も、エーテル基含有化合物と同様である。
（ｉ）ハロゲン基の場合、例えば、クロロホルムなどの活性水素を含有しているものでは、その活性水素の反応を促進する効果が期待できるし、活性水素を含まない化合物では、ハロゲン元素周りが、カチオン雰囲気につつまれるため、他物質の溶解性を制御できる。
【００３６】
（ｊ）アルキル基の場合、例えば、脂肪族炭化水素類では、正電荷の帯電により、自身は還元的に作用するため、結果として、自身は酸化されやすくなる特徴を有する。併せて、構成する原子の電子による磁気遮蔽効果が低下し、より低い磁場（エネルギー）で共鳴するため、溶解性や燃焼性が制御できる可能性がある。
（ｋ）アルキレン基の場合、例えば、ビニル化合物、アクリル系化合物などは、二重結合周りのπ電子雲の分布が制御される特徴が有り，アルキレン基に結合する官能基の種類に基づいて、反応性が制御できる。
【００３７】
（ｌ）フェニル基の場合は、ベンゼン環に基づくπ電子雲の分布が制御され、自身は還元的に作用するため、結果として、自身は酸化されやすくなる特徴を有する。ベンゼン環に結合する官能基の種類に基づいて、燃焼性、反応性や他物質の溶解性が制御できる。
いずれの液状媒体でも処理された液状物で、例えば、高分子類を処理すると、従来とは異なる構造に変化させうるため、これら処理液状媒体は、高分子類の構造制御にも利用出来る。
【００３８】
本発明の液状媒体の改質方法においては、前記液状媒体が水溶液類であってもよい。この構成によって、更に以下の作用が得られる。
（ａ）液状媒体が水道水や工業用水、下水等の水溶液の場合、例えば、殺菌、脱臭、配管スケールの防止除去、赤錆防止、湯垢付着防止、尿結石除去などの改質効果を発揮させることができる。例えば、処理した水道水を鉄配管に長期間流すと、赤錆（結晶性の悪い３価の酸化鉄；Ｆｅ２Ｏ３）の除去と同時に結晶性の高いマグネタイト（黒錆ＦｅＯ・Ｆｅ２Ｏ３）に転換することができる。すなわち、水が正電荷を帯びることによる、赤錆の溶解除去と並行し、部分的に３価のＦｅを２価のＦｅＯに還元し、複合化作用が働いて、赤錆の溶解と黒錆化による鉄配管の安定化を同時に行うことができる。
【００３９】
（ｂ）粒状セラミックスで処理した水を重油などに混合して燃焼させることにより、水が正電荷を帯びていることにより、油類を効率的に乳化・分散させる作用により、燃焼効率の改善を図ることができる。
（ｃ）液状媒体が水溶液類であるため、前記の官能基を少なくとも１つを持ち、水に可溶な化合物との混合溶液も処理出来、先に記述した効果を持たせることが出来る。
【００４０】
本発明の液状媒体の改質方法においては、前記液状媒体が石化系燃料類であってもよい。
この構成によって、更に以下の作用が得られる。
（ａ）液状媒体が石化系燃料類であるので、これを直接、粒状セラミックスにより改質処理すれば、石化系燃料類も基本的に正に帯電すると考えられ、核磁気共鳴吸収から推測されるように、それら処理された石化系燃料類は、低いエネルギーで活性化されるため、例えば、その燃焼効率の改善をもたらすことができる。
（ｂ）燃焼効率の改善は、軽油の場合は、燃焼時発生する、黒煙低減にもつながる。
ここで、石化系燃料類は、重油、軽油、灯油等が含まれる。
【００４１】
本発明の改質方法により、改質された水溶液類（Ａ）は、石化系燃料類（Ｂ）の燃焼効率を向上させるのに寄与することができる。好ましくは、前記（Ａ）を（Ｂ）に対して容積比（Ａ／Ｂ）を０．０１〜１で混合し、これを燃焼ノズルに供給して燃焼させるように構成する。
この構成によって、以下の作用が得られる。
【００４２】
（ａ）粒状セラミックスにより水溶液類が改質処理されているので、その水溶液類を疎水性の石化系燃料類中に微細に分散させることができ、この微細混合された液状燃料を用いて、その燃焼効率を高めることができる。
（ｂ）上記の様に、処理された水溶液類が疎水性の石化系燃料類中に微細に分散することにより、粘度低減がもたらされ、噴射の均一性が保たれることに依っても、その燃焼効率を高めることができる。
ここで、容積比（Ａ／Ｂ）が０．０１より小さいと、水溶液類が不足して、適正なエマルジョン状態の混合燃料とすることができず粘性が高いために、燃料ノズルに供給する混合燃料に供給量にばらつきを生じ安定燃焼が妨げられ傾向にあり、逆に１を超えると発熱量に寄与しない水溶液類の量が増えて燃焼効率が下がるので好ましくない。
【００４３】
本発明の液状媒体の改質方法は、液状媒体が抗酸化性水溶液類にも適用できる。
この場合、以下の作用が得られる。
（ａ）フェントン試薬による酸化力が長期間に渡り抑制された水溶液類を得ることが出来る。
（ｂ）アスコルビン酸を指標として酸化力が長期間に渡り抑制された水溶液類を得ることが出来る。
（ｃ）フェロシアン化カリウムを指標として酸化力が長期間に渡り抑制された水溶液類を得ることが出来る。
【００４４】
前記（１２）記載のの培養方法は、前記（６）あるいは（８）記載の液状媒体の改質方法で処理された水溶液類を細胞、微生物等の生育の場に必要となる水溶液類として用いることにより構成される。
この構成によって、以下の作用が得られる。
（ａ）細胞を培養すると、細胞の増殖速度を低下させることができる。
（ｂ）上記のように、微生物を培養させる場合にも、微生物の増殖速度を低下させることができる。
（ｃ）さらには、微生物に物質生産させると、生産量を低下させることができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
本発明者等は、粒状セラミックスを充填した収容器に水等の液状媒体をその下方から導入し、その流速により粒状セラミックス同士に衝突を起こさせ、その衝突の際におけるペルチエ効果等を含む電磁気作用による液状媒体の改質原理を考慮した。
【００４６】
すなわち、粒状セラミックス表面を硬くし、しかも、内部に行くほど低密度化、好ましくは、空洞化すれば、粒状セラミックスの外表面と内部で、粒状セラミックス同士の衝突時に起こる表面の局所加熱と空洞部との間に有効な温度差が生じ、本来持つ流動電位に加え、さらに、粒状セラミックスの表面はペルチエ効果的に正荷電になり、これら正荷電と水との間での相互作用に基づいた水処理等が実現されることを見出した。
【００４７】
セラミックス表面は界面流動電位により、負に帯電しているため、見掛け上、その内部は正であり、ベルチエ的効果がスムースに実現され、結果として、セラミックス表面には余剰の正荷電が存在することになり、この余剰正荷電が直接水に作用するか、電気二重層の水側接触面に、負電荷を新たに生起すれば、いずれの場合も、一種の電流が水を通過する効果を与えるとも考えられる。
【００４８】
図１は液状媒体の改質処理前後において測定した熱刺激脱分極電流−温度曲線である。図１において、破線は液状媒体となるイオン交換水（原水）、実線は本発明の粒状セラミックス（見掛け密度２．３ｇ／ｃｍ３で中空）で処理したイオン交換水、一点鎖線は、本発明の範囲外の粒状セラミックス（見掛け密度３．７ｇ／ｃｍ３で非中空）により処理されたイオン交換水のデータである。
【００４９】
なお、このような熱刺激脱分極電流−温度曲線は、試料に直流電場をかけて分極させ準平衡な励起状態を作り、そのまま温度を下げて先の分極を凍結させた後、等速昇温過程で起こる脱分極挙動を電流値として測定して得られる。
具体的には、不活性ガス中において、試料を電極間に静置させ、−１０℃（凍結温度：Ｔｆ）で１５分間（凍結時間ｔｆ）凍結させ、その後２分間（分極時間：ｔｐ）−１０℃（分極温度：Ｔｐ）で、１００Ｖ／ｍｍ（電界強度：Ｖｐ）の直流電界を加えることにより試料の双極子モーメントを電界方向に配向させる。さらにその後、−１６５℃（脱分極温度：Ｔｄ）まで、急激に冷却した後、電界を開放し２分間等温（脱分極時間：ｔｄ）に維持する。その後、７℃／分（昇温速度：β）の速度で昇温していく過程で双極子モーメントの脱分極が起こり、−１６５℃から−２０℃付近までに（ａ）〜（ｆ）の６つのピークを電流強度の変化値として観測することができる。
【００５０】
驚くべき事に、図１の破線（原水）と実線（本発明）との比較でわかるように改質処理前後で（ａ）と（ｂ）ピークの電流値の比率は、未処理と変わらないが、（ａ）ピークは１０℃程度高温に移動し、（ｄ）ピークは、（ｅ）ピークと融合し、増大している。また、氷の融点に対応する（ｆ）ピークが２０℃も高温側に存在し、しかも強度も大きい。まは、比較の一点鎖線では、（ａ）ピークは数度高温側に移動し、（ｄ）ピークが明瞭に大きくなり、一定の構造変化はしているが、（ｆ）ピーク強度が本発明と比し、小さく、明確に本発明の処理とは異なる。なを、比較の処理水は、結果的に、後述するように、遠赤外処理水とほぼ同様である。本発明のような変化を生じる事例はこれまで報告されていない。
この測定から、水のクラスター論議をする意義は乏しいが、処理によって少なくとも密度が増加したか、水素結合力が増加したと考えられる。
【００５１】
従来の磁堺、電場、などで処理された水、例えば、磁場処理された水は、（ａ）ピークが数度低温側に移動するだけであり、電場処理水は、（ａ）ピークは極めて僅か低温側に移動し、（ａ）、（ｂ）ピークの電流値の比率が同等になる特徴があり、本発明の処理水とは完全にことなる。一方、先に、記載した通り単純遠赤外線処理は、一見変化の形は本発明による処理水に似てはいるが、（ａ）ピークの高温シフトは数度であり、（ｄ）ピークは強度を増しはするが、（ｅ）ピークとは融合しないなどやはり、異なっている。
しかし、具体的な効果（例えば、殺菌・脱臭、配管スケール防止・除去、赤錆防止、湯垢付着防止、尿結石防止・除去など）は、従来のもの、特に、磁場や電場処理された水とは、その効果発現の原理が異なるにもかかわらず、極めて高い効果を発揮することがわかった。
【００５２】
例えば、本発明の粒状セラミックスで処理した水道水を鉄配管に長期間流すと、赤錆（結晶性の悪い３価の酸化鉄）の除去と同時に結晶性の高いマグネタイト（黒錆）になる。処理水は正電荷を帯びているため、処理水中に塩素などが存在しなければ、本質的には酸化防止系になってい筈であり、赤錆の溶解と赤錆（Ｆｅ２Ｏ３）の部分的還元により生成するＦｅＯとＦｅ２Ｏ３の融合による黒錆（ＦｅＯ・Ｆｅ２Ｏ３）化作用が働いたと考えられる。つまり、２重の作用（赤錆の溶解と黒錆化による鉄配管の安定化）により、赤錆防止効果が働いたと考えられる。一方、処理された水道水が正の電荷を帯びること水道水中の残留塩素が次亜塩素酸などに変化し、これは、酸性雰囲気（正に荷電した水）により強い酸化力を有するため殺菌効果を発揮する場合もある。
【００５３】
他方、粒状セラミックスに他の液状媒体を通過させる際、先の水の例とは逆に、セラミックス−液状媒体の接触面にできる電気ニ重層が、セラミックス表面が正で液状媒体が負に帯電した場合は、熱電流のセラミックス表面から内部への流れに従って、表面は正に、内部は更に負に偏在することになり、流体側の電気ニ重層面には、更に、負の帯電が増長されることになる。従って、この場合も、流体は全く異なる電荷で処理されると考えられる。この推定に基づいて、水素結合形性成能、又は、双極性能、又は、不対電子形成能、又は、パイ電子共役能を持つ少なくとも１物質から構成される親水性または疎水性液状媒体、例えば、常温液体状の石化系燃料を処理することにより、燃焼効率が向上するなどの驚くべき結果を見出した。
【００５４】
また、本発明の粒状セラミックスで改質処理したイオン交換水にフェントン試薬、アスコルビン酸、フェロシアン化カリウム等の酸化力を有する試薬を溶解し、各酸化力を測定すると、いずれもイオン交換水の場合と比較すると低い値が得られた。これらの測定については非特許文献１に記載の方法に従って行った。
【非特許文献１】
高島ら、「静電場活性水の評価法に関する研究」、医科器械学、日本医科器械学会、平成１２年１月、第７０巻、第１号、ｐ．４０−４６
さらに、この処理を施した水溶液類を長期間保存した後に、同様にフェントン試薬の有する酸化力を測定すると、初期状態と同程度に酸化が抑制されている結果を得た。
この改質処理された水溶液類を用いて、細胞、微生物などの生育を測定すると、その増殖速度を低下させ、物質生産も低下させるなどの結果を見出した。
【００５５】
本発明の実施の形態について、以下さらに具体的に説明する。
本実施の形態の粒状セラミックスは、ＢＥＴ法による比表面積が１ｍ３／ｇ以下であり、かつ、見掛け密度が１．６〜３．５ｇ／ｃｍ３で、中心に向かって密度が疎になること、好ましくは中心部近傍が中空に形成されている。さらに、この粒状セラミックスは珪素、アルミニウムを主成分とし、アルカリ金属、アルカリ土類金属を含む酸化物系天然鉱石および必要なら他の金属酸化物との混合体を造粒、焼成して得られたものであり、その粒径は０．１〜ｌ０ｍｍである。
【００５６】
比表面積が１ｍ３／ｇ以下であることは、本粒子が基本的には硬く、多孔体ではないことを示し、特に、表面部分の比表面積は０．５ｍ３／ｇ以下で、中心部分はこれよりやや大きい。
見掛け密度が３．５ｇ／ｃｍ３以下であることは、粒状セラミックスの中心部が疎または中空であるための条件であるが、低すぎると強度的に問題を生じる場合があり、１．６ｇ／ｃｍ３程度以上が適当である。
【００５７】
このような粒状セラミックスは以下のようにして作成される。
中空部を有する粒状セラミックスは、微粉化した原料および必要溶媒からなる混合体を、高い遠心力、例えば１００００Ｇの遠心力で、転動的に三軸方向遠心造粒することにより達成される。
具体的には、上記天然鉱物および／または他の金属酸化物を粒径１０μｍ以下、好ましくは６μｍ以下に調整後、水、有機溶媒で湿式混練した後、見掛け密度が１．６〜３．５ｇ／ｃｍ３以下になるよう遠心造粒し、造粒物を１１００〜１２００℃で焼結することにより得られる。
目的、必要に応じて、例えば、得られる粒状セラミックスの誘電性を高めるためにチタンやジルコニウムの酸化物、抗菌性を高めるために、銀や銅の金属酸化物などを、構成成分であるアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物の占める範囲内で混合し、造粒、焼成に際し利用しうる。
【００５８】
このようにして得られた粒状セラミックスは耐溶剤性も高いため、水だけでなく水素結合形性成能、双極性能、不対電子形成絶、パイ電子共役能を持つ、少なくとも１物質から構成される親水性または硬水性液状媒体、又は、水素結合形性成能、双極性能、不対電子形成能、パイ電子共役能、少なくとも１物質を含む疎本性媒体をも改質し得る。
【００５９】
水素結合形性成能、分極性能、不対電子形成態、パイ電子共役能を持つ物質とは、特に、水酸基、スルフヒドリル基、アミノ基、酸アミド基、カルボキシル基、エーテル基、チオエーテル基、ハロゲン基、アルキル基、フェニル基を持つ少なくとも１種から選ばれた官能基を有する物質である。
疎水性媒体が常温液体状の石化系燃料類である場合、粒状セラミックスにより直接処理すれば、燃焼効率の改質をもたらす場合もあり、また、本発明の粒状セラミックスで処理した水を重油などに混合しても、燃焼効率の改善が見られる。以下、実施例に基づいてさらに具体的に説明する。
【００６０】
（実施例１）
ＳｉＯ２：７０．０％，Ａｌ２Ｏ３：１１．９％、Ｎａ２Ｏ：４．７９％、ＣａＯ：２．４３％、Ｆｅ２Ｏ３：３．１９％、Ｋ２Ｏ：４．１７％、その他１％未満のＭｇ，Ｃｕ，Ｓｎなどを含む天然鉱石を粒径８μｍ以下に微粉砕し、この微粉末をエタノールと共にボールミルに入れ転動し、更に、微粉化と同時に混練した。この混練物をピン回転式造粒装置で遠心力が１００００Ｇとなる条件で１〜２時間回転させ、エタノールを揮発させながら造粒し、粒径約３ｍｍの球形に造粒成形した。
なお、ピン回転式造粒装置は混練物を所定サイズの粒子に造粒する装置である。
この造粒物を耐熱容器に充填して電気炉に入れ、空気雰囲気又は不活性ガス雰囲気中で１１５０〜１１９０℃で焼結した。得られた焼結体の見掛け比重は２．３で、ハンマーで潰したところ内部は中空であった。又、その表面の比表面積はＢＥＴ法で０．４７ｍ２／ｇ、最内層部分では、０．７５ｍ２／ｇであった。なお、最内層部分の比表面積は、セラミックス粒子を潰し、現れる内部表面をＢＥＴ法で測定した値である。
【００６１】
（比較例）
比較例として、同上原料の混練物をピン回転式造粒装置を用いて遠心力が３０００Ｇとなる条件で６時間回転させ、粒径約３ｍｍの球径に造粒成形した。この造粒物を耐熱容器に充填し電気炉に入れ、１１５０〜１１９０℃で焼結した。得られた焼結体の見掛け比重は３．１であり、ハンマーで潰したところ、内部に中空部は殆どなかった。又、その表面の比表面積はＢＥＴ法で０．６５ｍ２／ｇ、最内層部分の見掛け密度は０．７２ｇ／ｃｍ３とほぼ均一であった。
【００６２】
実施例１、比較例の各セラミックスを各々、下部に処理水導入管を上部に活水導出管を備える底部湾曲形状の収容器（容積１１４０ｃｍ３）の内部にメッシュを介してそれぞれ同体積（５７０ｃｍ３）を占めるように層状に充填した。それぞれの収容器にイオン交換水を流量１３０００ｃｍ３／ｍｉｎで２分間流した。
それぞれから得られた処理水を試料として、その熱刺激脱分極と温度との関係を測定した。
【００６３】
対照として、原水であるイオン交換水をセラミックスを入れない処理層に同様に通過させ、それを測定に加えた。これらの測定結果を図１に示す。
前述したように、粒状セラミックスで改質処理されたイオン交換水は処理前のイオン交換水に比べ、（ａ）ピークが１０℃程度高温に移動し、（ｄ）ピークは（ｅ）ピークと融合し増大し、新たな（ｆ）ピークが２０℃も高温側に現れるという大きな変化を生じている。
【００６４】
（実施例２）
静岡県富士市内の水道水を、実施例１で得た粒状セラミックスを用いて同様の条件で処理した。
この得られた処理水および原水道水をＮＭＲ測定機（１Ｈ−ＮＭＲ：日本電子社製のＧＭ−４００）を用いてインバージョンリカバリー法にて、それらの水の存在状態を表す縦緩和時間（Ｔ２）を測定した。
処理水の縦緩和時間は１．９５ｓであり、未処理水の縦緩和時間は２．０１ｓとなって処理水のほうが明らかに小さかった（ＮＭＲの観測ピークの線幅は逆に大きくなる）。これは水が正荷電に帯竜した結果、水分子間のクラスター間にエネルギーが伝達可能な状態になったことを意味し、対称物質によっては、対称物質に対する溶解性が向上することを意味する（実施例３参照）。
【００６５】
（実施例３）
図２は実施例１で得られた粒状セラミックスを用いて同様の条件で改質処理した水道水を赤錆で詰まり気味の鉄配管に長期間（３ケ月）流してその配管内壁の変化の様子を撮影した写真である。
図２から明らかなように処理後の配管はほぼ開孔し、初期の赤錆量は圧倒的に少なくなっているのがわかる。
【００６６】
配管の一部を切断して観察したところ、赤い部分と黒い部分があった。それぞれを蛍光Ｘ線で観察したところ，赤い部分は結晶性の悪い３価の酸化鉄（赤錆；Ｆｅ２Ｏ３）であり、黒い部分は結晶性の高いマグネタイト（黒錆；ＦｅＯ・Ｆｅ２Ｏ３）になっており、赤錆の一部が還元されＦｅＯとなりＦｅ２Ｏ３と複合化したもとになっていた。つまり、２重の作用（赤錆の溶解と黒錆化による鉄配管の安定化）により、赤錆防止効果が働いたと考えられる。本例の場合、処理された水道水が正の電荷を帯びることにより赤錆に対する溶解性の向上の効果も実現したと思われる。一方、かかる状態の処理水に、残留塩素があれば、残留塩素が次亜塩素酸などに変化し、酸性雰囲気（正に荷電した水）で強い酸化力を有するため、殺菌・脱臭、湯垢付着防止、尿結石防止・除去など、従来のもの（磁場、電場処理など）とはその効果発現の原理が異なるにもかかわらず、極めて高い効果を発揮することを確認した。
【００６７】
（実施例４）
液状溶媒として灯油を用いて、これを実施例１の粒状セラミックスを備えた収容器に前記と同様の条件で供給して改質処理を行った。
図３は灯油の改質処理前において測定された１Ｈ−ＮＭＲチャート図であり、図４はその改質処理後における１Ｈ−ＮＭＲチャート図である。
図３、図４を比較すれば明らかなように改質処理後のプロトンのピークはいずれも処理前よりもブロード化し、一部融合している。しかも、全体に低磁場にシフトしていることがわかる。
【００６８】
低磁場にシフトしていることは、処理媒体中が正荷電で帯電することにより、プロトン周りの電子による磁気遮蔽効果が低下し、エネルギー的に水素が不安定になっていることを示す。本効果は灯油成分を構成する炭素原子にも基本的に当てはまる。また、ＮＭＲピークのブロード化は、改質処理によって灯油が高分子化もしはクラスター化したことを示唆するものであり、この改質処理によって灯油を燃焼させる際の燃焼性を向上させることができる可能性を示している。
なお、このような燃焼に際して灯油に添加する水の方に改質処理を施し、改質処理をしていない灯油と改質処理を施した水とを所定の容積比率、例えば８５：１５で混合して燃焼ノズルに供給して安定的かつ効率的に燃焼させることも可能である。
【００６９】
（実施例５）
日産自動車（株）製  ＬＤ２０Ｔ  ＩＩエンジン（ジーゼル用）を使用し、実施例１の方法に準じて得られた本発明のセラミックス（粒径２ｍｍ）を３００ｇ封入したステンレス層内を通過させた処理ジーゼル油、比較例として、こうした処理をしていないジーゼル油を用い、エンジン始動し、暖気運転後、エンジン回転数：１０００ｒｐｍ、エンジン負荷を１０ｋｇｆ制御し、燃料消費量、消費時間、その時のエンジン出力を比較した。その結果、平均燃料消費率（ｇ・ｋＷ／ｈ）は、実施例では２９５．７３、比較例では３３６．３０であり、通常のジーゼル油に対して、処理ジーゼルの法が１２％程度の燃料改善率を示した。
【００７０】
（実施例６）
液状溶媒としてイオン交換水を用いて、これを実施例１の粒状セラミックスを備えた収容器に前記と同様の条件で供給して改質処理を行った。
図５はイオン交換水の改質処理前後において測定されたフェントン試薬の酸化力を、過酸化水素水添加後４０分の時点で測定した結果である。改質処理液を冷蔵保存し、２１日間保存までの酸化力を測定した結果を示してある。この結果はその後２ヶ月間変化はなく、イオン交換水の場合の約５０％の値を維持していた。
【００７１】
（実施例７）
イオン交換水、あるいは改質処理を行ったイオン交換水を、それぞれポアサイズ０．２μｍのフィルターろ過した水に、あらかじめ滅菌処理してある濃縮Ｍ−９培地、チアミン溶液、グルコース溶液を用いて、Ｍ−９培地にチアミン２０ｍｇ／Ｌ、グルコース２０ｇ／Ｌを添加した液体培地を作製した。改質処理を行ったイオン交換水の含量としては７９％であった。この培地に大腸菌ＢＬ２１／ＴＢ１株を一定量植菌し、３７℃で振盪培養した時の生菌数と濁度を測定した。その結果、改質処理したイオン交換水を使用した場合には、培養開始後６時間では３割弱の生菌数しか得られなかった（図６）。
また、Ｍ−９培地にグルコース２０ｇ／Ｌを添加した液体培地にセルロース生産菌を植菌し、静置培養した。その結果、改質処理したイオン交換水を使用すると、処理を行わなかったイオン交換水を用いた場合よりも、セルロースの産生量が少なかった。
【００７２】
実施の形態は以上のように構成されているので、以下の作用を有する。
（ａ）粒状セラミックス同士の衝突により表面が局所加熱され、その表面側と中心側との間に有効な温度差を生じさせることができ、ペルチエ効果により粒子表面をさらに荷電して、これら正荷電と処理水等との間での相互効果に基づいた改質処理を実現できる。
（ｂ）粒状セラミックスの中心部近傍が中空にすることもできるので、ペルチエ効果を更に有効利用して液状溶媒の改質処理を行うことができる。
（ｃ）調整組成物を高遠心力下で造粒して傾斜構造や中空部を有した粒子に造粒するので、その衝突の際にペルチエ効果を有効に利用できる粒状セラミックスを大量に効率よく製造でき、生産性に優れている。
【００７３】
（ｄ）液状媒体を水道水や工業用水、下水等の水溶液とすることができ、生物の増殖抑制、殺菌、脱臭、配管スケールの防止除去、赤錆防止、湯垢付着防止、尿結石除去などの改質効果を発揮させることができる。
（ｅ）灯油を直接、粒状セラミックスを備えた収容器を用いて改質処理してその燃焼効率の改善を図ることができる。
（ｆ）粒状セラミックスにより水が改質処理されているので、その水溶液類を疎水性の石化系燃料類中に微細に分散させることができ、この微細混合された液状燃料を用いてその燃焼効率を高めることができる。
【００７４】
（ｇ）シリカ、アルミナを含む成分で粒状セラミックスが構成されるので、焼成温度パターンや原料調整、添加成分調整等で容易かつ的確にその組織制御を行うことができ、生産性に優れている。
（ｈ）粒状セラミックスの耐久性に寄与する表面側のみが中心側より硬く形成されるので、必要最小限度の低い温度で焼結処理を行うことができ、製造の際の省エネルギー性に優れている。
（ｉ）比表面積、見掛け比重、粒径がそれぞれ特定範囲に設定することにより、粒状セラミックスを水処理装置や有機液体等の処理装置に適用した場合の耐久性や吸着保持性、反応性が適正に維持できる。
【００７５】
（ｊ）シリカを主成分、アルミナを主副成分としているので、安価な原料を用いてしかも、組織制御性に優れた粒状セラミックスとすることができる。
（ｋ）アルカリ金属、アルカリ土類金属やその他の金属酸化物を含むことができるので、その製造時における焼結温度の調整ができ、省エネルギー性や生産性に優れる。
（ｌ）金属酸化物を所定粒径に調整できるので、これを原料とする粒状セラミックスの組織制御を容易にして、改質能力に優れた粒状セラミックスとすることができる。
（ｍ）造粒された粒子を特定温度で焼結させる焼結工程を備えるので、高強度で耐久性に優れ、容易に溶出することのない化学的安定性に優れた粒状セラミックスを提供できる。
【００７６】
【発明の効果】
以上の様に、本発明の特定の粒状セラミックスは、粒子表面側から中心に向かって密度が疎になる傾斜構造を有することにより、水質改善のみならず、疎水性液状体（例えば、燃料系など）をも活性化するという驚くべき作用効果を発現し、産業上の効果は勿論、環境改善、エネルギー削減、ＣＯ２削減などに多大な貢献をするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】液状媒体の改質処理前後における熱刺激脱分極電流−温度曲線
【図２】粒状セラミックスで改質処理した水道水を赤錆で詰まり気味の鉄配管に長時間流してその配管内壁を撮影した写真
【図３】灯油の改質処理前において測定された１Ｈ−ＮＭＲチャート図
【図４】灯油の改質処理後における１Ｈ−ＮＭＲチャート図
【図５】長期間に渡るフェントン試薬の酸化力測定結果の図
【図６】大腸菌の生育測定結果の図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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