真空を利用した魔法瓶やチタン製のカップが売られております。

これらの商品の断熱機能は、何十年も維持されるのでしょうか?
何が疑問なのかと言えば、割れやヒビなどが入らなければ、これらの商品の真空状態というのは維持されるのでしょうか?
何十年もする内に、空気の分子が、ガラスやチタンの壁をごくわずかづつすり抜けていき、真空状態を徐々に維持できなくなる可能性はありませんでしょうか?

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  • 1人1回まで
  • 13歳以上
  • 登録:2015/11/04 23:30:45
  • 終了:2015/11/11 17:52:25

ベストアンサー

id:takejin No.3

たけじん回答回数1480ベストアンサー獲得回数1922015/11/06 12:33:49スマートフォンから投稿

ポイント200pt

成形金属またはガラスを、空気の構成分子(酸素若しくは窒素)が通過するかどうか。

ガラスは超固い状態の液体なので、わずかですが、内部を分子が移動することができます。ただし、非常に小さい粒子に限られます。また、拡散によるもの(圧力差ではない)なので、本当にごく微量です。圧力変化を観測できるほどであれば、数百年レベルではないでしょうか。

金属(特にチタン)は、疑似結晶(生産時の常態によるが、単結晶や多結晶集合体ではないだろう)であり、大半の部分が他の物質が通る余地がありません。密にチタン原子がある周りに自由電子が行きかっている状態には、結合分子は侵入しにくい状態です。あるとすれば、微細結晶間の構造欠陥の部分ですが、この部分が連続しているとは思えません。したがって、破壊されない限り、十分な厚さの正しく作られた(鍛造や鋳注時の欠陥がない)のであれば、化学変化が無い(チタンは酸化反応もしにくいですが)とすると、半永久的に気圧の差を維持できると想定されます。

その他の回答(2件)

id:NAPORIN No.1

なぽりん回答回数4700ベストアンサー獲得回数8632015/11/05 00:26:56

ポイント50pt

真空の魔法瓶はガラスで形成されていて、ひびが入れば見てすぐわかりますし、
ひびが入ったままつかうのは危険なので捨てるべきです。
が、チタンなど金属成型は真空ではなく最初から中空成型として売っているものだったり、
よしんば真空でもつかっているうちに破られることが多いです。
もし外部からナニカが入るとすれば、主に洗浄のときの水分。
ふるとちゃぷちゃぷと微かな音がしてわかります。
ですが、真空がやぶれて空気や水が入った「中空成型」となっていても保温性能が
あまり落ちないので、何十年後でも(サビたり他の問題が生じていなければ)
断熱食器として使用するのに差し支えないですよ。
空気があっても断熱性能があるのは発泡スチロールのコップや、
ホットドリンクの紙コップにとりつけられる紙のスリーブでわかりますよね。
空気でも十分なのです。
 
割れさえしなければ何十年たっても基本的にガラス一体成型は空気をとおさず持ちますけど、
一般的なガラス瓶はダメですよ。フタが不完全です。磨りガラス栓にも問題あるし。
 
逆にプラスチックフィルムは意外と空気を通すので、ポテチの袋やマヨネーズのチューブには
それを防止するためにPVAを積層したりします。

id:masakkunn

ありがとうございました。私の疑問は、チタンなりガラスなりの壁が全く完全であるのに、長年月の内にはその完全な壁を非常に微量ずつ空気分子は通り抜けるのかと言うものです。この点についてはどうでしょうか?

2015/11/05 23:57:03
id:NAPORIN

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%9C%9F%E7%A9%BA%E7%94%A8%E6%9D%90%E6%96%99
によれば
・鉄が錆びるとそこからガスが発生する
・ガラスはヘリウムガスを少し透過する(ヘリウムガスはごく微量大気に含まれる)

2015/11/06 19:32:33
id:MEI-ZA-YU No.2

MEI-ZA-YU回答回数4734ベストアンサー獲得回数7512015/11/05 00:28:31

ポイント50pt

中国製や、色々なメーカーがあるので一概に言えませんが、
日本製にこだわる『セブン・セブン』というメーカーの真空チタンカップは、
半永久的に使えるそうなので、数十年程度なら断熱機能は維持されると思われます。
http://yom.sc/shop/28/item/2514/

●耐用年数は、どのくらいですか?

半永久的にお使いいただけますが、もらい錆びでサビが発生することがありますので、鉄分を含んだものなどで洗わないでください。

『株式会社セブン・セブン』オリジナルブランド
SUSgallery(サスギャラリー)
http://sevenseven77.com/story

当然ですが、溶接が完全でないなど「ハズレ」の場合、数年でもダメになります。
某有名メーカーの例 ↓
http://ameblo.jp/kleine-schloss/entry-11455266881.html

id:takejin No.3

たけじん回答回数1480ベストアンサー獲得回数1922015/11/06 12:33:49スマートフォンから投稿ここでベストアンサー

ポイント200pt

成形金属またはガラスを、空気の構成分子(酸素若しくは窒素)が通過するかどうか。

ガラスは超固い状態の液体なので、わずかですが、内部を分子が移動することができます。ただし、非常に小さい粒子に限られます。また、拡散によるもの(圧力差ではない)なので、本当にごく微量です。圧力変化を観測できるほどであれば、数百年レベルではないでしょうか。

金属(特にチタン)は、疑似結晶(生産時の常態によるが、単結晶や多結晶集合体ではないだろう)であり、大半の部分が他の物質が通る余地がありません。密にチタン原子がある周りに自由電子が行きかっている状態には、結合分子は侵入しにくい状態です。あるとすれば、微細結晶間の構造欠陥の部分ですが、この部分が連続しているとは思えません。したがって、破壊されない限り、十分な厚さの正しく作られた(鍛造や鋳注時の欠陥がない)のであれば、化学変化が無い(チタンは酸化反応もしにくいですが)とすると、半永久的に気圧の差を維持できると想定されます。

  • id:miharaseihyou
    うちにホームセンターで買ったステンレス製の安価な真空断熱のカップがありますが、十年以上は経っていて、まだ十分に真空のようで、断熱性能を維持しています。
    たしか買った当時一個1000円内外だった。

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