気体を液体に溶かすということは、、、、、炭酸水でよかった。

最近酸素水とか水素水とか多いですが、、、、、これ作るの大変だろうなって思います。

うちは炭酸なんで簡単に作ることができますが、水素や酸素は大変です。
なぜかというと水に溶けにくい気体だからです。

空気をとすると比重は、二酸化炭素CO2は約1.5、酸素O2は1.1、水素は0.06952です。

気体の密度は
空気    1.2929kg/m3
酸素    1.42904kg/m3
水素    0.08988kg/m3
二酸化炭素 1.9769kg/m3


分子量は
空気    28.966
酸素    32.00
水素    2.016
二酸化炭素 44.01


となります。
ぶっちゃけ一番扱いやすい気体が二酸化炭素なんです。
まーだから自分のレベルでできたのですが、、、、、、、

特に水素は扱いにくいですね。
最近は飛行船とかは空気より比重が軽いヘリュウムを使っています。

ヘリュウム 比重0.1381 分子量4.003 密度0.1785kg/m3
それでも、水素より重いですよね。

昔は飛行船に水素が使われていました、しかしヒンデンブルク号爆発事故いらい危険性が高すぎるので使われていませんよね。

Hindenburg_burning.jpg


もっとも当時はヘリュウムはアメリカでしか作られなくて、ナチスに供給停止をしていたので仕方なく水素を使ったみたいですが、扱いにくい気体であることは確かです。

空気より比重が軽いということは、そこに止まらないということです。
しかも見えないので、そこにあるかないかはわかりません。

酸素はかろうじて空気より比重が重いのですが、水に溶けにくい液体です。
昨日から書いているヘンリーの法則で言えば
「一定の温度において、一定量の溶媒に溶けることができる気体の物質量は、その気体の圧力に比例します」

だから、気体をとけ込ませるためには加圧しないと難しいということです。

ここで1気圧20℃の水に溶ける量を見てみたいと思います。

空気     0.019cm3
酸素     0.031cm3
水素     0.018cm3
二酸化炭素  0.88 cm3


だんぜん二酸化炭素は溶けやすい、、、、、扱いやすい気体なのです。

ですから、最初に炭酸水でなく酸素水とか、水素水をやろうと思っても美容師レベルじゃ無理で挫折していたことでしょう。

水に対して溶けないで、見た目もよくわからなくて、味もわかんないんじゃお手上げです。

※今回の数値の出典元は国立天文台が発行している理科年表からです。

そして水素濃度に関するホームページみつけました。
http://www.bea-sta.com/abouth2.html


ここに面白い計算式がありましたので、転記します。



科学的に証明されている溶存水素濃度の限界値
・そもそもの水素の溶解度(ある溶質が一定の量の溶媒に溶ける限界量=飽和溶液の濃度)は、水1mlに対して0.01750mlである
・水素の化学式量(イオン式中の原子量の総和)は2.01
・「ボイルの法則」により導き出された常気圧における気体1molの体積は22.4l

以上のことから、水1mlに対する溶存水素濃度の限界値を計算すると次のとおりになります。
0.01750ml = 約0.0175g = 約17.5mg
約17.5mg × 2.01 = 約35.175mg … 水1ml中に溶解できる水素の原子量の総和
約35.175mg ÷ 22400ml = 約0.00157mg … 常気圧において水1ml中に溶解できる水素の原子量の総和
したがって、水1lに対して約1.57mg → 約1.57ppm


でもこれ間違えてますよね?
水素の溶解度のところで、0.0175mlとありますが、これ常温を25℃にした場合の数値です。

そんで、ボイルの法則により気体1molの体積は22.4ℓになっていますが、これは1気圧0℃の値です。
ですから、1気圧25℃に直すと24.8ℓです。

温度を合わせると数値が下がりますね、、、、、、
約35.175mg ÷ 24800ml = 0.00148

つまり25℃を常温とした場合約1.48ppm が正解だと思います。

まーどっちにしても微量だけどねw

ちなみに1気圧25℃の炭酸は1488ppmです。

扱いやすいでしょw


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