人力検索はてな
モバイル版を表示しています。PC版はこちら
i-mobile

減圧蒸留(または真空状態の特性)について教えて下さい。ある物質Aを容器の中を入れ、その容器内を真空に近い状態にします。そして、その容器を加熱して、物質Aの水分をとばしてしまいます。その水分は蒸気となってパイプを通り、途中冷却され、再び水分となってタンクにたまる仕組みになっています。さて、そこで質問なのですが、作業終了後 物質Aは乾燥してカラカラの状態になりました。その分タンク内に水分がたまっているだろうと思いきや、物質Aの乾燥度に関わらず、たまっている水分は僅かなのです。おかしいと思い、きちんと作業前と作業後の物質Aを水分計ではかってみて、再度トライし、検証してみました。ところが結果は同じ。たまっているであろうはずの水分量より、かなり少量の水分しかたまっていません。こんなことがあり得るでしょうか?あるいは、どのような条件下においてこのようなことが発生するでしょうか?教えて下さい。

●質問者: aceK
●カテゴリ:科学・統計資料
✍キーワード:たまる カラカラ タンク トライ パイプ
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 7/7件

▽最新の回答へ

1 ● KazuhisaNagata
●18ポイント

真空配管の途中で冷却されているようですが、冷却後のガス温度は何度ですか?また配管の真空度はどの程度でしょうか?

大気圧状態で冷却管の中で搾り出される蒸気は、冷却管出口での飽和水蒸気量より多い部分ですから、冷却管以降のガスにも水蒸気が含まれているはずです。

また、配管内は真空になっているので凝縮した水分も再蒸発するでしょうから、その分も引いて考える必要があります。

http://www.hatena.ne.jp

◎質問者からの返答

ありがとうございます。お答えの中に「配管内は真空になっているので凝縮した水分も再蒸発するでしょうから、その分も引いて考える必要があります」とありますが、その再蒸発した水分は、いったいどこにいってしまったのでしょうか?


2 ● kappagold
●17ポイント

減圧するのに、真空ポンプを使っていると思いますが、真空ポンプの方に少しずつ水分が抜けていっているので、その分水分が少なくなります。

凍結乾燥で途中の水分をためる場所が冷却層?70度ぐらいになっているもので、氷になっている状態でも、氷から直接気化(昇華といいます)して、少しずつポンプのほうに吸い出されていってしまいます。

減圧蒸留の時にはよく起こります。

原因は、真空度が高いためと、使用しているポンプの所為です。(ポンプの排気を冷却すれば出てきた水分を集められますが、オイルポンプだとオイルも回収してしまう事になります。)

http://q.hatena.ne.jp/


3 ● KazuhisaNagata
●17ポイント

回答番号2のkappagoldさんが答えているように、冷却管以降の水蒸気は真空ポンプを通して大気に放出されます。

また、冷却管の圧力(=真空配管内の圧力)がその温度での蒸気圧以下であれば水は蒸発します。よく富士山頂では沸点が低くなるのと同じ理屈です。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%92%B8%E6%B0%97%E5%9C%A7

◎質問者からの返答

すみません、まだよくわかりません。機械と管とパイプはそれぞれ一体化されており、機械の作動中は絶えず真空状態を保っていて、外部に蒸気はもれません。その蒸気が蒸発するということは、蒸気という存在が世界から消える、ということでしょうか?


4 ● junti
●17ポイント

お書きになった方法は、一般的に行われている「減圧加熱乾燥」

のことなのでしょうか。

それなら加熱中も常にポンプで空気を抜いていますから、その

空気と一緒に水分も外へでます。

http://q.hatena.ne.jp/


5 ● たけじん
●17ポイント

物質Aを容器に入れ、真空に「引き始めた」瞬間(厳密には重量測定直後から蒸発により重量は減少している)から、物質Aからは水分(揮発分)は抜けています。

記述のままであれば、冷却トラップは真空引き「終了後」に動作しているようです。であれば、すでに水分はポンプから外に吐き出されています。

また、冷却トラップ→タンク→真空ポンプという構成でも問題があります。物質A加熱時に真空ポンプが動作していると、やはりタンクから水分は気化してポンプの外へ。

減圧蒸留で水分量を測るのであれば、冷却トラップを使用しますが。温度は極めて低くします。(液体窒素レベルかと)トラップに凍結した状態で真空引きし、作業後にその氷を解凍して重量測定しましょう。

http://q.hatena.ne.jp

◎質問者からの返答

お答えが正しいものとして、更に教えて下さい。その後に同様の実験を行いました。前回は物質Aを細かく裁断して行ったのですが、今回は物質Aをその個体の大きさのまま、実行しました。すると、水分がほぼ計算通り抽出できたのです。前回の水分量の数倍以上です。どうしてこんなことが起こるのでしょうか?


1-5件表示/7件
4.前の5件|次5件6.
関連質問


●質問をもっと探す●



0.人力検索はてなトップ
8.このページを友達に紹介
9.このページの先頭へ
対応機種一覧
お問い合わせ
ヘルプ/お知らせ
ログイン
無料ユーザー登録
はてなトップ