こんにちは。受験勉強をしていて、わからないことがあったんで、聞いてみたいと思います。
水素は、気体の中で最も軽いんですよねえ?なのになぜ上方置換法で気体を集めてはいけないんですか?アンモニアは軽くて上方置換でしょう?
水素はなんで最も軽いのに水上置換にしなきゃいけないのかってことがすごく気になります。
分かるかた誰かおしえてください

A 回答 (3件)

安全性の問題だと教わりましたが・・・・



空気中の酸素1に対し、水素2の割合で混合してしまった水素混合物となり、ものすごい爆発力で燃焼します。
仮上方置換を行っていて、誤って、引火したとします。
酸素はそこらにうようよしてるんで、純粋な水素は、大変危険なものになります。

・・・空気中の上方置換は、大変危険なのでやめましょう~~とのことです。
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安全性の問題だと教わりませんでしたか?



また、アンモニアの性質を知った後であれば、水上置換はできない事が
理解できると思います。

水上置換する場合、ガスが出てるか出てないかを気泡で見る事が
できますが、上方置換の場合はガスが出てるか出てないか、無臭の
気体の場合わかりません。しかもこれが爆発性のある気体の場合、
どれだけ危ない行為かわかりますよね?

#無色、無臭の為に水素が教室内に漂っている事が分からず、試験官内の
#水素に点火しようとマッチをすった瞬間に"ボンッ"と教室の窓ガラスが
#吹っ飛んだという事件を以前ニュースで見たことがあります。
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この回答へのお礼

ええ?先生は何も言ってませんでしたなぁ。(多分)
安全性のため、そうなっているんですね、ありがとうございます。
理解できました。

お礼日時:2001/08/09 15:03

水素は水に溶けにくいからでは?


アンモニアは水に溶けやすいので上方置換しますが、できるだけ純粋な気体を
集めるには水上置換のほうがいいですよね。
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この回答へのお礼

なるほど。純粋なのをとるにはその方がよいのですね。
ありがとうございます。参考になりました。

お礼日時:2001/08/09 15:00

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Q太陽光発電の蓄電池問題を水素吸蔵合金が解決する! 水素吸蔵合金は容量の1000倍の水素を蓄積出来る

太陽光発電の蓄電池問題を水素吸蔵合金が解決する!

水素吸蔵合金は容量の1000倍の水素を蓄積出来るらしいです。

トヨタのミライの蓄容量と効率はどのくらい上ですか?

あと従来の太陽光発電から電気を蓄積するパナソニック?の蓄電池が世界ナンバーワン効率って言ってた気がしますがこれもこの清水建設が開発した水素吸蔵合金に比べるとどれくらいの倍率になってますか?

清水建設が開発して製造元はどこに発注してるとか分かりますか?

これからは水素ビル、水素シティの時代ですね!

Aベストアンサー

ここ「その他(学問・教育)」で聞く内容か?
お前の質問は常にカテ違いだが、私は過去の質問で、それについて「Gooのアプリ」を使わずにスマホから↓に行けるか聞いている。

【カテゴリー一覧】
https://oshiete.goo.ne.jp/category/list/

それに対して、お前は「アプリの方が質問が楽」だと言っている。
(しかし、私が聞いているのは「可能か否か」であって、お前が楽かどうかではない)




>太陽光発電の蓄電池問題を水素吸蔵合金が解決する!

水素=電力ではないと思うが。

お前が言っていることは、以下の事か?

現在の蓄電池は効率が悪い。(それが自然エネルギーのネックになっている)
その電力で水素を作って水素吸蔵合金に貯めておけば問題は解決する。



>水素吸蔵合金は容量の1000倍の水素を蓄積出来るらしいです。

「容量」の意味が不明。
(言っておくが「体積」と「容量」は全く違う意味だぞ)

出来るというソースを要求する。
「~らしい」という推測や願望による論理を考察させるな。



>トヨタのミライの蓄容量と効率はどのくらい上ですか?

トヨタの「ミライ」とは、車の事か?
自分がたまたま知った知識=世間の常識 と思うな。

そもそも、何の蓄容量と効率と比較しているんだ?



>あと従来の太陽光発電から電気を蓄積するパナソニック?の蓄電池が世界ナンバーワン効率って言ってた気がしますがこれもこの清水建設が開発した水素吸蔵合金に比べるとどれくらいの倍率になってますか?

水素と電力の容量を比較することに意味があるのか?

この場合、問題は「その水素でどれだけの発電ができるか」であり、それは発電システムを無視しては語れないと思うが。


それから、お前の文章は話の順序がおかしい。
(まず最初に「清水建設が水素吸蔵合金を開発した」という「事実」を話せ)

それに、お前は「清水建設の水素吸蔵合金」について何の情報も出していないんだが、そもそも製品化されているのか?



>清水建設が開発して製造元はどこに発注してるとか分かりますか?

製造しているというソースを要求する。
開発=製品(販売&実用化)ではないぞ。

ここ「その他(学問・教育)」で聞く内容か?
お前の質問は常にカテ違いだが、私は過去の質問で、それについて「Gooのアプリ」を使わずにスマホから↓に行けるか聞いている。

【カテゴリー一覧】
https://oshiete.goo.ne.jp/category/list/

それに対して、お前は「アプリの方が質問が楽」だと言っている。
(しかし、私が聞いているのは「可能か否か」であって、お前が楽かどうかではない)




>太陽光発電の蓄電池問題を水素吸蔵合金が解決する!

水素=電力ではないと思うが。

お前が言っていることは、以下...続きを読む

Q水上置換、上・下方置換以外に、気体を集める方法はありますか?

ふと疑問に思ったのですが、水上置換法や下方置換法、上方置換法以外にも、気体を集める方法はあるのでしょうか?
回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ポンプを使う方法があります。
低価格品では、http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%A7%E7%B8%AE%E6%A9%9F
とか
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%9C%9F%E7%A9%BA%E3%83%9D%E3%83%B3%E3%83%97
人力ポンプの一部は既にあるので人力ポンプ関係は省略。
前者は、ビールの発酵時に出る有害な二酸化炭素(付近に撒き散らすと従業員が酸欠で死ぬ)をかき集めてボンベに保存して販売(キリンの例ですと、リボンストロン等の炭酸入り清涼飲料水)するときに使われています。
後者は、たとえば、シランガスのような物騒なガスを工場外に漏らすことがないように、室内全体を減圧して、ポンプに漏れた半導体製造用の殺人ガスを集めて、これをスクルバーで水洗いして無害化するときに使います。スクルバー、気体に水滴を接触させて期待を水に溶けこませることで排気ガスに含まれる有害ガスを回収する方法です。こっちのほうが汎用性が多いかな、半導体工場で使われる殺人ガス(A5紙に印刷されたもので3枚か5枚くらいの種類がある)の回収を行っていますから。

真空引きして、内部に保管する方法、真空瓶。

JIS K のいくつだったか、工場排気ガスのサンプリンク゛方法。煙突の中にサンプラーを突っ込んで集める方法。

真空溶解炉、不純物としてふくまれる金属を沸騰させて蒸気として分離する方法。鉄工中の亜鉛が実用化されています。
アルミ蒸気とかですと、蒸着器とかスパッタリングとか、電子顕微鏡ように色々な道具が合って、これをつかって、蒸気を集める(ナノ粒子として)方法が家ん給されています。
減圧蒸留塔、原油に含まれている高沸点物の除去。じょう圧蒸留塔、原油に含まれているてい沸点分(極端な場合には空気やメタンや硫化水素等)を除去します。蒸留器ですと、水中に含まれる二酸化炭素を除去する(蒸留する)場合に持つ川れます。

公害関係の分析のサンプリング方法は、汎用性が広いです。しかし、分量が少ないです。

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人力ポンプの一部は既にあるので人力ポンプ関係は省略。
前者は、ビールの発酵時に出る有害な二酸化炭素(付近に撒き散らすと従業員が酸欠で死ぬ)をかき集めてボンベに保存して販売(キリンの例ですと、リボンストロン等の炭酸入り清涼飲料水)するときに使われています。
後者は、たとえば、シランガスのような物騒...続きを読む

Q風力発電でどれぐらいの水素ができるの

風力発電で水を分解して水素が作れるそうですが、現在の技術で、どれぐらいの水素が出来るのでしょうか。
と言っても、発生する水素の量を知ってもよく分からないので、具体的に聞くと、よくある家庭用の小型の風車を、一日回転させて出来る平均量の水素で、リッター7キロメートルぐらい走る自動車を、何キロメートルぐらい走らせることが出来るのでしょうか。
研究している人がいれば、教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

考え方を説明しますから、条件を仮定して計算してください

1: H2+1/2O2⇔H20+xJ  x 水素と酸素の結合反応(酸化反応)の発熱量=電気分解に必要なエネルギー
(水素2gと酸素16gから水18gを生成する際の発熱量)

2: J/s = W  1秒当たり1Jを消費/生成するのが1W 1Wを1時間で3600J

3:前記の反応の際、エネルギー利用/生成効率は 100%は不可能 通常は 30~80%程度

4:電気分解で発生した水素を貯蔵するために 圧縮・液化が必要、このためにもエネルギーを必要とする

現状では、水素の酸化による発生エネルギーを基準にして、水の電気分解で水素を発生・貯蔵するには 10倍程度のエネルギーを必要とするでしょう

ものすごく大雑把に言いますと ガソリン1リットルは 電力量 4KWH程度になります

エネルギー変換効率は数倍の幅があります、各段階での変換効率を仮定すれば、それなりに計算できます(実態との乖離は大きいでしょうが)

Q上方置換と水上置換

水素の上方置換について質問させていただきます。
(同じような質問が検索した結果2つありましたが、それらを見た上での質問です。)

水素は気体の中で一番軽いことから、直感的には上方置換であるとするのがある種自然な考え方だと思いますが、調べてみると水上置換の方が確実に集められる(空気などが入らないため)、安全性の問題がある、などといった記述の下、水上置換で集めるのが一般的との記述が多数です。私見では、水上置換でも蒸気圧の関係により多少水蒸気分が含まれると思うのですが、

そこで、
(1)十分に時間をかけた上方置換よりも、(水蒸気を少しは含むかもしれない)水上置換のほうが純度が高いのか
(2)1が上方置換だとして、「安全性」と「確実な捕集」では一般的(実験室的)にはどちらのほうが優先されるのか
をお聞きしたいと思います。調べてみてもなかなか資料が見つからず困ってしまいました。よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

テストの問題というのは、細かな条件が無視されているでしょうから、教科書的な対応が必要ということでしょう。
たしかに、長い時間をかけてかなりの量の水素を無駄に放出してやればそこそこの純度の水素ガスを上方置換で集めることが出来るでしょうし、受ける容器の形状にもよるでしょうが、気体分子の拡散を考えれば「高純度」というわけにはいかないでしょうね。
水上置換の場合にはたしかに水蒸気が入りますが、その気になれば、塩化カルシウム管などで乾燥することによって、水蒸気を除去できますので、そちらの方が現実的だと思います。

ちなみに、テストであれば「確実に集められるから」というよりは「水素ガスは水に溶けないから」と書きたくなりますね。水に溶けないガスの捕集は水上置換で行うのが基本だと思います。

Q水素ガス圧と冷却効果の関係性(発電機)

発電機の勉強をしているのですが、わからないことがあるのでご教示願います。

発電機の冷却方式に水素冷却がありますが、「水素ガスの圧力をあげることによって冷却効果が高まる」とあります。これはなぜですか?圧力を上げることで風量を多くして、それで高まるということなんでしょうか?

題名とは関係ありませんが、もう一点ご教示ください。
2.なぜ「水素」なんですか?純度が高ければ爆発の可能性が無いと言えど、爆発の危険性はあります。熱伝導率が同等の「ヘリウム」を採用しないのはなぜなのでしょうか?

詳しい方がいらっしゃれば回答していただけると幸いです。よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

1.
これは間接冷却についてではないでしょうか。
間接式では、圧力を上げても直接式のように回転損失に影響しませんし、密度を高くした方が水素の性質を効率よく引き出せるという事だと思います。
圧縮にる温度上昇も、5MPa程度まではそれほど起きないようです。
http://www.hess.jp/hess_contents/benrijiten/suisokisodata.html

2.
熱伝導率は水素もヘリウムもほぼ同じですが、比熱が全然違います。
3倍近くも水素の方が高いのです。
http://www.ohm.jp/download/technical/tech_05.pdf
その為、熱を早く伝える速度は両者同等ですが、冷却剤自信の温度上昇度合いが違う為、優れている方の水素を使用しているという事のようです。

Q水上置換法で集めた気体について

水上置換法で集めた気体の圧力=(大気の圧力)ー(蒸気圧)となる理由を教えてください。

http://www.osaka-c.ed.jp/kak/rika1/jik-db/zu25.gif

Aベストアンサー

 圧力が、ご質問のような関係となるためには、水上置換をしている捕集容器を適当に上下して、容器内の水面と、容器外の水面とを合わせなければいけません。
 こうすることで、容器外の水面にかかっている大気圧が容器内の混合気体(捕集気体と飽和水蒸気)の圧力(全圧)と等しいことになります。

Q水素ステーションを発電所にする。

停電した時に水素ステーションにミライを持って行って、電線に繋げばいいのである。どんなのでは足りないと言うのであれば、大型トラックに水素発電システムを積んで、電線に繋げば簡単に停電から復旧することができないだろうか?
 そう考えると国の補助金もインフラの整備になる。熊本の地震で1週間も停電だったところもありますので、検討して欲しいと思います。いかがでしょうか?

Aベストアンサー

> 例えば離島の電気があります。

詳しくは知りませんが、離島って頻繁に停電しているのですか?
自前で発電所を持っている島なら、台風などの災害や需要と供給のバランスが
合わなかったなどで停電するイメージがわくのですが、
海底ケーブルで電力を引いている島って頻繁に停電するのですか?

で、実際に停電になったとき、早く電気が復旧したほうが良いのですが、
これまでの皆様の回答から、各家庭にリーフなどをつなぐシステムはあっても、
電線に直接つなぐことはできないのですよね。
となると、リーフ1台でどれくらいの家庭の電力をまかなえるのかは知りませんが、
各家庭にミライやリーフなどがない限り、家電などを家のコンセントにつないで
これまでとおりの生活を行うということはできないのですよね。
そんなときに情報収集の観点から、携帯電話やテレビなどがあるに越したことは
ないのですが、そのレベルなら持ち運びできるガソリンの発電機でも事は足りませんか?

これまでの話って、持論を曲げないようにするためにいろんな想定をしていますが、
たま~にしか起きないことに対する備えとして、現状、たま~にしか使わない
インフラを導入しろ(それも離島や過疎地に)と言っている様な気がします。
水素ステーションの本来の目的は、燃料電池車のエネルギーの充填です。
でも、使いようによっては非常時の電源として使うことができる、
という考えはありだと思うのですが、非常時に対応するためということが
先に来ていたら本末転倒ではありませんか?
何年先かは分かりませんが、燃料電池車が普及して、普通に水素ステーションが
あるような時代になっていたら話は別かとは思いますが。

> 例えば離島の電気があります。

詳しくは知りませんが、離島って頻繁に停電しているのですか?
自前で発電所を持っている島なら、台風などの災害や需要と供給のバランスが
合わなかったなどで停電するイメージがわくのですが、
海底ケーブルで電力を引いている島って頻繁に停電するのですか?

で、実際に停電になったとき、早く電気が復旧したほうが良いのですが、
これまでの皆様の回答から、各家庭にリーフなどをつなぐシステムはあっても、
電線に直接つなぐことはできないのですよね。
となると、リーフ1台...続きを読む

Q水上置換法で気体を集める時メスシリンダーに空気が入っても問題ないのはなぜですか。

高校の化学の実験のレポートで困っています。二また試験管を使い水上置換法でメスシリンダーに二酸化炭素と水素を集めました。
この時、空気がメスシリンダーに入ることになるのですが、発生した気体の体積の測定方法としては特に問題はないと先生はおっしゃっていました。なぜでしょうか。

また、 二また試験官の反応している部分の温度が熱くなっていました。なぜでしょうか。

Aベストアンサー

メスシリンダーに入った空気というのは、もともと二また試験管にあったものです。しかし、その空気がなくなった分だけ二酸化炭素が二また試験管に残っているので、メスシリンダーの目盛りを見れば、発生した気体の量はわかります。純粋な二酸化炭素を得るのが目的であれば、空気を追い出すような操作をする必要があるでしょうが、この実験の主旨はそうではありませんよね?

二また試験管の温度が高くなるのは反応熱のせいです。

Q水素での発電キットはどちらで販売されていますか?

いつもお世話になっております。
模型・ラジコンのジャンルにしようかと思ったのですが、あまりにもマニアックな気がしたのでこちらのほうがよいかと思いましたのでこちらに質問させていただきました。

先日、H-racerというものを知り、水素エンジンについて興味がわきました。
そこでなのですが、H-racer以外にも水素を水を電気分解して作り出すことができ、それを使用して電気を発電できるというキットは他に販売されていますでしょうか?
なるべくなら、H-racerよりお安いほうがいいのですが、それ以上でも構いません。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

↓こんな会社があるみたいです。まだ学習用キットでも一万円くらいはするみたですね。

ちなみに、競技用燃料電池スタックは一個50万円くらいします(汗

参考URL:http://mpn.cjn.or.jp/mpn/contents/00002047/index.html

Q10%のアンモニア水200gに25%のアンモニア水を加えて15%のアンモニア水を作った。このとき加え

10%のアンモニア水200gに25%のアンモニア水を加えて15%のアンモニア水を作った。このとき加えた25%のアンモニア水の量を求めよ。

答え:100g

教えてくださいー><

Aベストアンサー

あのね、同じような質問をいっぱいしているけど、もらった回答を使ってどうして「学習」しないのですか?

%もmolも、濃度の考え方は同じです。

下記で基本的な考え方を説明しているので、個別の問題ではなく、まずは「基本的な考え方」をきちんと理解してください。そうしないと、いつまでたっても解けないままですよ。
https://oshiete.goo.ne.jp/qa/9387442.html

あなたの過去の質問
https://oshiete.goo.ne.jp/qa/9391487.html
https://oshiete.goo.ne.jp/qa/9388721.html
https://oshiete.goo.ne.jp/qa/9387412.html


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