二酸化炭素は温度が上がると膨張する

一時期ドライアイスで炭酸を作るのが流行り、ペットボトルにドライアイスをいれて破裂事故が相次ぎました。

Trockeneis.jpg


ドライアイスは二酸化炭素の個体であり、ドライアイスの昇華温度: -79℃(at 1気圧)です。
昇華温度とは個体から気体へ変化する温度の事で、常温だとドライアイスは全て気化してしまいます。

その時に体積が増えて、個体の750倍まで膨れ上がります。
だからやみくもにペットボトルにドライアイスを入れて水とか入れればあっという間に体積が膨れ上がりペットボトルは途端に破裂してしまいます。

これに関しては消防庁からも注意喚起されています。

さて二酸化炭素は気体であり、温度があがるとさらに膨張します。

国税局の資料に炭酸ガス吸収係数表(びんない圧力補正表)というのがあり、それをみると細かく書かれています。
圧力指定1


数字をみると頭が痛くなりますが、なぜにこれほど細かく書かれているのかというと、炭酸はわずか1度違っても、圧力が微妙に変わっても濃度がわかってしまうモノだからです。


だから何ppmとか言ってもおおよそであり、きっちりした数字ではありません。

このグラフの縦軸は温度であり、横軸のMPa(メガパスカル)とは圧力を示す単位です。
ちなみに私たちが住んでいる地上の気圧(空気が海面を押す圧力)は1気圧(101325Pa)でこれをMpaに直すとおおよそ0.1MPaになります。

ですからこの表の0.10MPaの部分はさらにもう1気圧加わった感じだと思ってください。

表に戻りますが、0度で0.00MPaの所の数字は1.713になってますね?
これは1気圧の大気中で水温が0度の時に、水1リットルに対し二酸化炭素は1.713リットル溶けるよって数字です。


この状態でボトルに蓋をして常温20℃まで持っていくと、、、、、
20度のラインで1.713に近い数字をみると、0.09MPaと0.1MPaの間ぐらいになりますよね?

これは0度の時にはびん内の圧力が0だったのに、温度が上がるとびん内の圧力は1気圧近く増えるよってことなのです。

つまり高温になればなるほどびん内は高圧になるってことなんです。

炭酸飲料はは最初から1リットルの原料に対して3リットル以上の二酸化炭素が入っていますので、真夏に車のダッシュボードなんかに置いておいて温度が50℃ぐらいに上がると破裂してしまう危険性があります。

つまり炭酸は温めると中身が膨張して危険、さらに通常のペットボトルは熱に弱く50℃で変形しますので繰り返しペットボトルで炭酸を作ると思わぬ危険が待ってるよ、、、、、ってことになります。

ペットボトルは8気圧ぐらいまで耐えられる設計らしいですが、高温になるとさらに低くなり、繰り返しつかうと、いつどこで破裂するかわかんないよ、、、、ってことです。

だから炭酸シェーカーは29気圧って途方もない圧力まで耐えられる設計をいたしました。

安全性にこだわった結果です。



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DSC07835.jpg


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これからも進化していきますので、宜しくお願いします。



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長野の田舎美容師です。
10年以上前から炭酸の研究を始め炭酸に関して色々書いています。

炭酸はインフラにすべきをコンセプトに、炭酸機械が高すぎて頭にきたから自分で作っちゃいました。
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