11/04/07 00:17:56.26
>>245
ヒント…分圧
気体の中に水を放置しておくと、
水と気体の”境界面”から、気体が水に溶け始める。
溶ける速度は気体の圧力にほぼ比例し、放出される速度は溶けている気体の量にほぼ比例する。
その結果、ある濃度で気体の溶ける速度と放出される速度が同じになる。
これが気体の溶解度であり、気体の圧力にほぼ比例する。
空気のように、窒素、酸素など複数種類の気体が混ざったものの場合は、
窒素分圧の分だけ窒素が水に溶け、
酸素分圧の分だけ酸素が水に溶ける。
窒素でブクブクやるという事は、
窒素分圧1atm、酸素分圧0atmのガスで、泡(水と気体の境界面)を作るという事である。
つまり泡の表面(水と気体の境界面)では、
酸素分圧が0atmなので、水に溶けている酸素は放出され、
窒素分圧は空気よりも高い1atmなので窒素は吸収される。
通常、静止している水に、溶解度の低い気体(窒素など)を溶かそうとすると、短時間では境界面のごく薄い部分にしか溶けず、
水全体に気体を溶かすには、長い時間を要する。
逆に、水にあまり溶けていない気体(酸素など)を追い出そうとすると、短時間では境界面のごく薄い部分しか放出されず、
水全体の気体を追い出すには、長い時間を要する。
(水が静止して、「気体の溶けている水」が水中で拡散しないから)
だから、泡でブクブクやって、常に境界面が入れ替わるようにしておけば、時間を短縮できる。
それと、「窒素を溶かして酸素を追い出す速度」を「空気中の酸素が再度溶けてしまう速度」に対して、相対的に大きくできる事も大きい。
まあ、>>245に書いてある疑問に一言で答えるとすると、
大気中の酸素が溶ける速度は相対的に十分小さいので気にする必要は無いという事だ。