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ガソリンの中にはブタン(沸点-0.5C)が混じっているようなのですが、なぜブタンは蒸発せずに、製油所→ガソリンスタンド→車のタンク、と移動できるのですか。常温だと、すぐ蒸発してしまいそうなのに・・・

●質問者: yelloeknife
●カテゴリ:科学・統計資料
✍キーワード:ガソリン ガソリンスタンド タンク ブタン 沸点
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 5/5件

▽最新の回答へ

1 ● gasto
●20ポイント

http://www.youdocan.ne.jp/gas11.html

アウトドアで使うガスカートリッジの話

このページにも書いてありますが、LPGは圧力をかけると常温でも液化しますから、輸送中やガソリンタンクの中でもある一定以上の蒸気圧であればそれ以上は気化しないと思われます。ブタンもLPGの成分の一つですから同様のことがいえると思います。

◎質問者からの返答

確かに、アウトドア用のガスカートリッジは密閉空間に押さえ込まれていますから、温度を下げてしまったり圧力を高めてしまえば、使用済みの瞬間まで液化したままでいられると思います。

一方、ガソリンの場合、常温かつそれほど密閉空間でもない場所(例えばガソリンスタンドの地下タンクは15度前後で、また外気への通気管もある)を移動していくわけですから、どうやったら、ユーザーである僕たちの車までやってこれるのかなと、不思議なのです。

ガソリン組成を眺めていると、単体レベルではブタンは他の物質と比較して揮発しやすい(蒸気圧が高い)ので、何か有機化合物同士が存在すると化学的にこんな結合をするとかあるのでしょうか?というか、そもそも油に油は溶けるのですか?


2 ● gasto
●0ポイント

http://www.sc.kochi-u.ac.jp/~tatukawa/edu/mondai/99/99sb021/0004...

先ほどの答えに追加です。給油中に多少蒸発するとは思われますが、水を考えていただければ分かりますが、沸点に達したからといってすべての液体が一気に気体には変化しませんから給油中にブタンがすべて蒸発してしまうこともないはずです。

◎質問者からの返答

いや、おっしゃることは分かるのですが、kiss-net (http://www.k-erc.pref.kanagawa.jp/)によると、ブタンは蒸気圧 2026hPa (@18.8℃)なので、常温だったらものすごい勢いで揮発しちゃいますよねぇ。このあたりが謎なのですよ。


3 ● match7
●25ポイント

http://www.yahoo.co.jp/

Yahoo! JAPAN

URLはダミーです。

どのくらいの学年・専攻の方なのか分からないので簡単に説明すると、

他の有機溶媒に溶けてると考えると分かりやすいです。

例えば、コーラ。

二酸化炭素が水に溶けてますよね??

何で二酸化炭素は蒸発しないんでしょう??

水に溶けてる酸素でも同じです。

エントロピーとかエンタルピーとか物理的にはそういう話ですが、

ようは、(コーラの例だと)

「空気中で二酸化炭素が拡散しているより、水中にある方がエネルギー的に安定」

であるということです。ある程度の二酸化炭素量ならば。

高校で習うラウールの法則のように、温度が低い方がエントロピーが効いて来ないので、

水に溶けてる方が安定ってことです。(他にも圧力等々が効いてきます。)

同じように、

ブタンも、ある程度の量までは、空気中に拡散するより、

他の有機溶媒に溶けている方が安定だってことです。

もちろん、

開放系で放置していると、

ブタンがより多く蒸発していって最後にはほとんどブタンが無くなるとは思いますが、

ある程度密封した状況下では、やはり、他の有機溶媒に溶けたまま残っていると考えられます。

◎質問者からの返答

ご回答、ありがとうございます。

混ざり合っている方がエントロピーが増大しているから、単体でいるよりもより揮発しにくいということなのでしょうか。なんとなく分かったような気もします。

一点確認なのですが、手元の理化学事典によると、ラウールの法則は不揮発性のものに適用、とあるので、ブタンは適用不可能なのでしょうか。


4 ● aki73ix
●20ポイント

http://www.daimon-h.tym.ed.jp/jp/class/coarse/01/rika04/boil/boi...

URLはダミーです

発想の転換で、液体のブタンではなく気体のブタンがガソリンに溶けていると考えるのはいかがでしょうか?

実際、昇華点約-78度の二酸化炭素も通常の水に大量に含まれています。これと同じではないでしょうか

◎質問者からの返答

うーん、自信は無いのですが、「液体が溶けているor気体が溶けている」というのは、エネルギー的には違いがあるかもしれませんが、物質的には同一ですしあまり本質的な話ではないような気もするのですが・・・。すみません、もう少しこの説の確証がほしいところです。


5 ● JunK
●25ポイント

http://www.questions.gr.jp/chem/odoroki1.htm

溶解データ

>ブタン 0.02790ml/ml(水,25℃)

考えられるのは2点あります。1つは混合物が共沸点を示す事、次は気体ブタンの溶解です。

分留によって精製することからもガソリン(組成物)とブタンとが共沸するとは思いがたいです。

気体ブタンの溶解は、例えば「沸点-183℃の酸素は常温常圧かでは気体ですが、水と混合させたら、溶解して水の中で存在している」事を考えれば解るかと思います。これは酸素が水と親和しやすいため、安定化(水和)したと推察されます(H-O・・・O-O)。

同様にブタンも同族であるアルカンに囲まれて、安定化していると思われます。

残念ながら有機化合物への溶解度が見つかりませんでしたが、手元の教科書によると18.13ml/ml(アルコール)となってます。ガソリン組成物(C5〜C10のアルカン,シクロアルカン)はよりブタン(C3)と近いので、もっと溶解しやすいことが予想されます。この程度は常温常圧下で溶解して存在できます。

◎質問者からの返答

ご回答、ありがとうございました。溶解しやすいというのはそうなのかもしれませんね。安定化のところなのですが、水は極性もあるし水素結合もあるから「水和」ができると思うのですが、アルカンも同じような力が働くのでしょうか。極性はなさそうなので、水素結合だけで手をしっかりと握っているのでしょうかね。

いずれにせよ、みなさんの回答をまとめると、ガソリン中にあるブタンは、単体として存在しているブタンよりも遥かに揮発しにくいということが分かりました。いろいろありがとうございました。

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