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『加熱中に沸騰石を入れては危険』な理由を問う問題があるのですが、自分で調べてみても「逆に突沸を誘発する」とだけしかわかりませんでした。

何故誘発をするのか、細かい理由を教えてもらえませんでしょうか?

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A 回答 (5件)

温度が沸点以上(過熱状態)であるときに衝撃などを加えると、


一気に沸騰が広がってしまいます。
ですから、沸騰石を入れたことが引き金となって突沸が起こることがあります。

沸騰は、液体中の小さな気泡が核となって液体から気体に変化しやすくなること
により始まります。しかし、液体中に核となるものが存在しなければ、
沸騰が起こりにくく、過熱状態となってしまいます。

これを防ぐために、空気を中に多く含む多孔質物体が沸騰石として用いられます。
多孔質物体の中の空気が核となり、沸騰を誘発するのです。
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この回答へのお礼

迷いましたが、こちらの方のを参考にさせていただきました。

皆さん解答ありがとうございました!><

お礼日時:2011/10/19 23:33

#1です.


沸騰石は“突沸”を防ぎ,緩やかに沸騰させる為の物質です.

それから,1点訂正致します.

>“加熱状態”に移行させない
⇒“過熱状態”に移行させない

----------------------------------------------------
sousuke01 さん,何度もすみません.
他に訂正箇所が見付かっても,今回で終わりにします.
申し訳ありませんでした.
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#1さん、いやいやいやいや……


沸騰石は沸騰を引き起こす物質(物体といったほうがよいかな)です。

液体を加熱していくと、沸点に達しても沸騰できずにいることがあります。
なぜなら、液体分子が気体分子になる「とっかかり」をつかめないでいるためです。
この「とっかかり」として沸騰石を入れるのです。
そうすると沸騰石を基点に気化が進みスムーズな沸騰を促せます。

しかし、沸騰石を入れずに加熱してしまった場合、
沸点に達しているのに「とっかかり」をつかめていない状態になっているところに沸騰石を入れると
沸騰石を基点に一気に沸騰が起こってしまいます。これでは突沸そのものですね。
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#1です.



>だとすると、『加熱中に沸騰石を入れては危険』の正確な理由は何なのでしょうか…?

“加熱中”ではなく,加熱する前に沸騰石は入れておくものなのです.
沸騰石を有効活用するには,室温状態の液体を『加熱する前に』沸騰石を入れます.

それ故,例えば,沸点に近い温度で入れることは,“加熱状態”に移行させない『クッションのような役目』を余り果たさずに,“沸騰石を入れたのに危ない突沸が起こってしまう”可能性があるので,『加熱中に沸騰石を入れては危険』なのです.
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『沸騰石』というものは『突沸』を防ぐ為に入れます.



ちなみに,『突沸』とは,『沸騰石』を入れずに,加熱し続けると“沸点以上”に上がり(過熱状態),液体に何らかの衝撃が加わると,爆発的に沸騰する危険性な状態です.しかも,正確な実験が出来なくなる為に『沸騰石』を入れます.
材料は,“沸騰石自体が分解されるおそれがない多孔質構造を持つ粒子”です.

『沸騰石とは,液体を沸騰させる石』と極一部の方が表現しているそうですが,科学的には適切ではないと言えるでしょう.

従って,沸騰石とは,沸騰を誘発する物質ではないことが判ります.
実験に影響を与えない為に,“沸騰石”を入れるのであって,もし,沸騰を誘発させるとすると,正確な実験が行えなくなります.
----------------------------------------------------
以上,ご参考までに.
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この回答へのお礼

早速の回答ありがとうございます。

おかげで、沸騰石は突沸を誘発する物質ではないと理解できました。

だとすると、『加熱中に沸騰石を入れては危険』の正確な理由は何なのでしょうか…?

お礼日時:2011/10/18 19:56

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Aベストアンサー

沸騰石には空気がいっぱい入っているからです。
不純物の少ない液体を沸騰させると、気化する「きっかけ」みたいなのが一気に訪れて突沸しますが、沸騰石を入れておくと、その中の空気が「きっかけ」になってくれて、少しずつ「きっかけ」を出してくれるようなイメージ。表現が間違ってるかもしれませんが。

で、普通の石とどう違うかということですが、「空気」です。
空気が入っていて、更に、その空気がが出ていける状況にあれば、沸騰石になることができます。市販の沸騰石でもいいし、レンガのかけらみたいなのでもいいし、学生実験では、沸騰石をガラスで作りました。ガラスをこねこねして、空気をいっぱい含ませて、棒状に伸ばした後適当な大きさに切ります。これでできあがり。

といことで、空気が大事です。
なので、いくらきちんとした沸騰石でも、一回使ってそのまま液中に浸しておいたものをもう一度使うことはできません。まあ、使っても大抵は大丈夫ですが、使ってはいけないことになっています。空気が液体と置き換わり、空気を出す能力がなくなっている可能性が大きいからです。

こんな回答でどうでしょう?

沸騰石には空気がいっぱい入っているからです。
不純物の少ない液体を沸騰させると、気化する「きっかけ」みたいなのが一気に訪れて突沸しますが、沸騰石を入れておくと、その中の空気が「きっかけ」になってくれて、少しずつ「きっかけ」を出してくれるようなイメージ。表現が間違ってるかもしれませんが。

で、普通の石とどう違うかということですが、「空気」です。
空気が入っていて、更に、その空気がが出ていける状況にあれば、沸騰石になることができます。市販の沸騰石でもいいし、レンガのかけらみ...続きを読む

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しかし、液体と気体の「界面」を作るために界面エネルギーが必要で、
これを賄えないと気体になれず、液体のままで過熱されてしまいます。
どこかで均衡が破れて気液界面ができたとき、過熱されていた液体が
一気に気体になるのが突沸です。

沸石は使用する液体に反応したり溶けたりしなければ材質は何でもよく、
多孔質であることが重要です。素焼きのかけらでも、モレキュラーシーブ
でも、赤熱したガラス管をこね回して作ってもOKです。その細孔には
元々空気が入っており、液体に沈めても容易に液が入っていきません。
つまり、はじめから気液界面ができていて、沸点まで加熱された液体は
スムーズに気化できるのです。蒸留の途中で冷やしてしまいますと、
細孔内は液体に置換され、沸石としての効果はなくなってしまいます。

あらっ、BENIGENさんご紹介のページのほうがわかりやすいですね。
気液界面の発生が「きっかけ」と説明されているのだと思います。

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通常、沸騰石は多孔質で、その微細な穴や傷の周囲から沸騰が起こると考えられます。なぜそうなるかと問われれば「わかりません」ということになりますが・・・

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Aベストアンサー

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Aベストアンサー

pKa1 9.12, pKa2 12.08(30℃、H2O),

出典 Chapman and Holl
;Dictionary of Organic Compounds 5Edition
B-00180


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