溶存酸素について教えて下さい。

溶存酸素は空気中の酸素が水に溶け込んだ酸素のことを指しますが、
もし、酸素の全くない窒素雰囲気化に水を置いておいた場合、溶存酸素はすぐに水から出て行くのでしょうか？

もしそうだとしてどれくらいの時間で出て行くのでしょうか？

お願い致します。

No.2 ベストアンサー 回答者： jamf0421 回答日時： 2008/12/30 23:25

>バブリングすれば良いことは知っているのですが、バブリングする

>ことが出来ない環境であった場合どうすれば良いのでしょうか？

その水の量があまり多くないのでしたら、可能です。真空ラインにつなげる容器にいれて凍らせます。（膨張で容器を壊さぬよう注意です。）そして空気を排気し、コックを閉じて溶かします。そしてまた凍らせ、排気します。何回か繰り返せば、酸素も窒素も抜けます。

>例えば、空気中には酸素が約10%あるわけですが、

およそ20%ではないですか？

>これを0.1%まで落とせば溶存酸素量も通常の1/100まで落とす
>ことが出来るのではないのでしょうか？

理想溶液に使えるHenryの法則では、溶質の気圧は溶液中のモル分率に比例しますので、20%のものが0.2%まで落とせば空気と平衡であった溶存酸素量の1/100におちると思います。

>溶存酸素と平衡になるのは空気中の酸素だけで窒素は関係しない
>のではないのでしょうか？

ちょっと微妙なご質問ですね。
酸素の溶解が平衡状態である、ということは、溶液中の酸素と気相中の酸素の化学ポテンシャルが等しいということです。溶液中の酸素の化学ポテンシャルは、溶液中の酸素のモル分率をXoとおいて、
μl=μ0(T,p)+RTlnXo...(1)
と書けます。溶液中のその他の成分は窒素と水です。
気相の酸素の化学ポテンシャルは分圧をPoとおいて
μg=μ*(T)+RTlnPo...(2)
となります。気相中のその他の成分は窒素と水蒸気です。
ko=exp{(μ0(T,p)-μ*(T))/RT}...(3)
とおいて、
Po=koXo...(4)
を得ます。気相圧を表すのに、液相中のモル分率が必要になり、相互に化学反応しなくても、何か他のものがあるのとないのでは違います。

No.1 回答者： jamf0421 回答日時： 2008/12/30 21:14

単に窒素雰囲気下にしても、水と溶存酸素、溶存窒素、気相窒素、気相酸素で平衡になるだけです。

気相に極く僅かでも酸素がある限り溶存酸素もあります。
酸素を完全に追い出したいなら窒素を水にバブリングさせて通します。時間はもともとの溶存酸素量とかバブリングの流速とかに依存すると思います。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

バブリングすれば良いことは知っているのですが、バブリングすることが出来ない環境であった場合どうすれば良いのでしょうか？

例えば、空気中には酸素が約10%あるわけですが、これを0.1%まで落とせば溶存酸素量も通常の1/100まで落とすことが出来るのではないのでしょうか？

溶存酸素と平衡になるのは空気中の酸素だけで窒素は関係しないのではないのでしょうか？

お礼日時：2008/12/30 21:56