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お世話になります。

消石灰の粉末を水に溶かし、その溶液を使って
Caとある反応処理をしております。

wiki程度の知識ですが、消石灰の飽和はpH12.4と書いてありました。
元々溶けにくく、溶けるというより分散している感じではありますが、
この消石灰を溶かして撹拌し続けているタンクのpHが12.4を超えて
いた場合、消石灰は入れすぎということでしょうか?
もっと濃度を下げるべきなのでしょうか。

どうぞご教授下さいますよう、よろしくお願い致します。

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A 回答 (1件)

飽和濃度を超えて溶ける事が有り得無いとすれば pHが 12.4 を超える事も無いでしょう。



因みに飽和溶液のpHは次のように概算出来ます。(25℃)

溶解度積:Ksp=[Ca^2+][OH^-]^2=5.5・10^(-6)
安定度定数:log(β1)=1.30

電荷収支:[H^+]+2[Ca^2+]+[CaOH^+]=[OH^-]
2・Ksp/[OH^-]^2+β1・Ksp/[OH^-]≒[OH^-]
[OH^-]^3‐β1・Ksp・[OH^-]‐2・Ksp≒0
[OH^-]≒0.0239M
pH≒12.4
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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。
計算上12.4を超えることはないんですか。
計算難しくて解読に長時間掛かりそうですが、いや無理か…、pH計算に大変参考になりそうな気がします。因みに処理はスラリー状の消石灰水溶液を次の工程で滴下して反応を起こさせるという仕組みでしたので、その時には溶けるということでした。

ご丁寧にありがとうございました。

お礼日時:2014/04/02 18:58

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Q水酸化カルシウム水溶液について

化学はど素人のものです。
よろしくお願いいたします。

水道水500mlに肥料用の消石灰(65%保証と書いてある)を0.01gずつ足しながら混ぜていきました。
最終的には0.2g混ぜたいです。
しかし、0.05g程度で結構な白濁になりました。(溶液温度は20℃以下でした。)
(このときのpHは10ちょっとだったと思います。)

この白濁の原因はなんなのでしょうか?

Wikiで見ると、水酸化カルシウムの溶解度は0.175g/100g at 25℃のようですので、
飽和するほども混ぜてないです。

私は化学が素人なので、わからないのですが、以下のことを考えてみました。

1. 空気中の二酸化炭素と結びついて炭酸カルシウムになった
  (でも飽和溶液までいっていないのでそうなのかが疑問です)

2. 消石灰のうち、保証されていないのこりの35%の成分に不溶性のものがあった
  (この35%の成分がわかっていないのが痛いです。。。)

3. 水道水の中に含まれる成分が悪さをして不溶性の固体が析出した
  (過去の質問に少し書かれていたのが気になっております。)

4. 単に水酸化カルシウムが溶けきっていない
  (これが一番有力のような気もします。)

しかし、どれも私の中で決め手にかけております。
何かご存知の方がいらっしゃったら、教えて頂けないでしょうか?

また、加えて、500mlの水に0.2gの消石灰を溶かしたい場合、
どのような方法があるかも教えて頂けると幸いです。

どうぞよろしくお願いいたします。

化学はど素人のものです。
よろしくお願いいたします。

水道水500mlに肥料用の消石灰(65%保証と書いてある)を0.01gずつ足しながら混ぜていきました。
最終的には0.2g混ぜたいです。
しかし、0.05g程度で結構な白濁になりました。(溶液温度は20℃以下でした。)
(このときのpHは10ちょっとだったと思います。)

この白濁の原因はなんなのでしょうか?

Wikiで見ると、水酸化カルシウムの溶解度は0.175g/100g at 25℃のようですので、
飽和するほども混ぜてないです。

私は化学が素人なので、わからないのです...続きを読む

Aベストアンサー

化学が素人と書いておられますが、論理的な考察がすばらしいと思います。
全ての可能性があり得る話であり、特に1,2が有力です。
空気中の二酸化炭素は飽和水酸化カルシウムでなくとも反応して白濁します。
飽和水酸化カルシウム水溶液を石灰水というのは、飽和の方が鋭敏に
二酸化炭素と反応するからです。

さて、植物の生長に必要な元素のうち、主なものはN,P,Kです。
Caも必要ですが、その量は大きなものではありません。
Ca(OH)2 Ga肥料として使われるのは、肥料と言うよりも、
酸性土壌を中和する土壌改良剤としてだと思います。

そういう意味で、Ca(OH)2は純粋なものでなくてもいいのです。
硫酸アンモニウムなどの酸性の物質が含まれていなければいいのです。
Ca(OH)2はCaCO3を加熱して作ります。
完全に反応させるのは時間と燃料費がかかるので、中途半端な状態で出荷した方が、
コストが安く、CaCO3自体も土壌改良剤のはたらきもするのです。
また、Ca(OH)2は密閉して冷暗所に保管しなければなりません。
肥料用の水酸化カルシウムは紙袋かドンゴロスに入っていて、空気中の二酸化炭素
と中和し、CaCO3へと変化します。

肥料用というのはCa(OH)2ではなく、同等のはたらきをすればそれでいいのです。
しかし、試薬は違います。ほぼ純粋なCa(OH)2でなくてはいけないのです。
>Wikiで見ると、水酸化カルシウムの溶解度は0.175g/100g at 25℃のようです
このように微妙な物性を扱うとき、65%のものでは話になりません。
「一級試薬」として販売されているものを使ってください。
水酸化カルシウムは安い試薬で、500gで500円前後です。
(それでも肥料用よりも10倍以上高いのですが)

化学が素人と書いておられますが、論理的な考察がすばらしいと思います。
全ての可能性があり得る話であり、特に1,2が有力です。
空気中の二酸化炭素は飽和水酸化カルシウムでなくとも反応して白濁します。
飽和水酸化カルシウム水溶液を石灰水というのは、飽和の方が鋭敏に
二酸化炭素と反応するからです。

さて、植物の生長に必要な元素のうち、主なものはN,P,Kです。
Caも必要ですが、その量は大きなものではありません。
Ca(OH)2 Ga肥料として使われるのは、肥料と言うよりも、
酸性土壌...続きを読む

Q消石灰について

生石灰を水につけると発熱いたしますが、消石灰は発熱しないと存じていたのですが、実際消石灰を水に着けたら60℃近くまでに発熱いたしました。事実はどうなのでしょうか?
また、酸化カルシュ-ムとアンモニア臭の関係も同時にお願い出来ますか?(ちょっと漠然すぎますが)

Aベストアンサー

ご指摘のとおり,消石灰(Ca(OH)2)の溶解度は,非常に小さく,溶解発熱がある仮定しても,60℃もの発熱は説明できません。したがって,水,あるいは消石灰に原因があるものと推測します。
・・・あくまでも推測ですから,あしからず・・・・

消石灰が,完全にCa(OH)2になっておらず,一部にCaO,が残っている場合,おっしゃるように水和熱が発生します。
これが,原因として非常に可能性が高いと推測します。

消石灰は一部水に溶けて強アルカリ性を示します。仮に,混ぜた水が酸性雨などのように酸性を示すものであったら,中和反応により発熱が起るはずです。

酸化カルシウムは,大気中で二酸化炭素と反応して,炭酸カルシウム(CaCO3)を生成します。ただし,CaOは一部,炭化カルシウム(CaC)が混ざっていることがあり,これが,空気中の水と反応してアセチレン臭を放つことがあります。
アンモニア臭ということですが,
・・・はっきりと原因はわかりません・・・
お役に立てず,ゴメンナサイ。

Q炭酸ナトリウムを水に溶かした時の最大Phは?

炭酸ナトリウムを入浴剤用に購入しようと思い、その安全性について調べているのですが、もし、出来るだけ多くの炭酸ナトリウムを水に溶かした時に、その水溶液のPhはどのくらいになるのでしょうか?

ちなみに私は化学はまるで素人なので、出来ましたら、計算式等と共に教えていただけると幸いです。

Aベストアンサー

 なんでこう、化学に関して素人だと仰る方の質問に対して、数値が知
りたいという問いにちゃんと計算して応えることの出来ない人がこうも
多いんだろうね? 迷惑だよ。

 私が所望の計算を致します。他の方々のコメントがなくても済むよう
にお答えしますね。必要な知識は、高校の化学の教科書や参考書にある
平衡定数の考え方です。
 炭酸ナトリウム水溶液の濃度が仮に 0.1 mol/L(=10.6 g/L)である
として、その pH を計算してみます。考え方は、参考 URL にある「酢酸
ナトリウム水溶液の加水分解」と同じです。

 炭酸は2段階電離をしますが、その第2段階の電離定数を Ka、水のイ
オン積を Kw、炭酸水素イオンの電離の逆反応の平衡定数を K とします。
簡単な計算から、K = Kw/Ka であることが分かります。
 水溶液中で、炭酸ナトリウムはほぼ完全に電離し、生じた炭酸イオン
の一部が炭酸水素イオンに戻ろうとしますが、その割合を x とし、便宜
上 C = 0.1 (mol/L) と置くと、x が 1 より充分小さいという近似の下
で x = √(C/K) となります。
 水酸化物イオン濃度 [OH^-] の値が [OH^-] = Cx 、水素イオン濃度
[H^+] が [H^+] = Kw/[OH^-] ですから、以上を用いて
[H^+] = √(Ka・Kw/C)
...となります。さて、pH は常用対数 log を用いて
pH = log(1/[H^+])
と定義されますから、あとは数値を放り込んで計算するだけです。
 代入すべき数値は、
Ka = 4.7×10^{-11} (mol/L) ;炭酸の第2段階電離定数
Kw = 1.0×10^{-14} (mol^2/L^2) ;水のイオン積
...と上記の C = 0.1 (mol/L) です。これらを用いて、求める値は
pH = -1/2・log(Ka・Kw/C) = 11.7(有効数字3桁)
です。常温(25℃)での中性だと pH = 7.0 、人間の体液における
値の典型値が pH = 7.4 だから、かなり強い塩基性ですね。
 濃度を C = 0.001 mol/L(上記の 1/100)にすると、pH = 10.7
くらいになります。

 参考までに、白馬八方温泉の温泉水の値で、pH = 11.3 くらいだそう
です。かなり強いアルカリ性の温泉も存在します。
http://www.goryukan.jp/spa/index.html
 入浴剤として使う場合の注意としては、強アルカリ性の温泉に入浴す
るときの注意点と同じです。当該の温泉地に問い合わせてみては如何で
しょうか?

参考URL:http://www2.yamamura.ac.jp/chemistry/chapter3/lecture5/lect3052.html

 なんでこう、化学に関して素人だと仰る方の質問に対して、数値が知
りたいという問いにちゃんと計算して応えることの出来ない人がこうも
多いんだろうね? 迷惑だよ。

 私が所望の計算を致します。他の方々のコメントがなくても済むよう
にお答えしますね。必要な知識は、高校の化学の教科書や参考書にある
平衡定数の考え方です。
 炭酸ナトリウム水溶液の濃度が仮に 0.1 mol/L(=10.6 g/L)である
として、その pH を計算してみます。考え方は、参考 URL にある「酢酸
ナトリウム水溶液の加水分...続きを読む

Qエクセル STDEVとSTDEVPの違い

エクセルの統計関数で標準偏差を求める時、STDEVとSTDEVPがあります。両者の違いが良くわかりません。
宜しかったら、恐縮ですが、以下の具体例で、『噛み砕いて』教えて下さい。
(例)
セルA1~A13に1~13の数字を入力、平均値=7、STDEVでは3.89444、STDEVPでは3.741657となります。
また、平均値7と各数字の差を取り、それを2乗し、総和を取る(182)、これをデータの個数13で割る(14)、この平方根を取ると3.741657となります。
では、STDEVとSTDEVPの違いは何なのでしょうか?統計のことは疎く、お手数ですが、サルにもわかるようご教授頂きたく、お願い致します。

Aベストアンサー

データが母集団そのものからとったか、標本データかで違います。また母集団そのものだったとしても(例えばクラス全員というような)、その背景にさらならる母集団(例えば学年全体)を想定して比較するような時もありますので、その場合は標本となります。
で標本データの時はSTDEVを使って、母集団の時はSTDEVPをつかうことになります。
公式の違いは分母がn-1(STDEV)かn(STDEVP)かの違いしかありません。まぁ感覚的に理解するなら、分母がn-1になるということはそれだけ結果が大きくなるわけで、つまりそれだけのりしろを多くもって推測に当たるというようなことになります。
AとBの違いがあるかないかという推測をする時、通常は標本同士の検証になるわけですので、偏差を余裕をもってわざとちょっと大きめに見るということで、それだけ確証の度合いを上げるというわけです。

Q消石灰の配管が詰まる

排水処理で中和するのに、消石灰のスラリー(4%)をチューブポンプを用いて注入しています。
配管が詰まってしまいました。特に出口部分に白い固形物が発生します。また、途中の配管も白い固形物が発生しています。良い対策方法はないですか?

Aベストアンサー

4%で有れば溶解度以下で有り、配管の出口以外で結晶物が発生することは有りません。
多分、滞留時間が長い事が配管中の詰まりに起因していると思います。
対策として、消石灰液を常時循環させ自動弁で開閉して中和槽に落としてはどうでしょうか。

消石灰配管の出口のスケール化対策ですが、
回答欄に有るように水没させてしまうと、逆流などのリスクや
注入量が見えない等の不都合が懸念されます。
残液が残らない様に中和槽に対して垂直に配管(分岐やバルブから短く)するとか
小まめに掃除するとか、抜本的な対策では有りませんが、困る程の事には
ならないと思います。

それでも詰まりが嫌で有れば排水処理で使用しているとの事なので
#1さんの回答の様に代替の薬液を使用することが得策と思います。

Q硫酸カルシウムは水に溶けますか?

土壌中に含まれる硫黄分を形態別に定量しようとしてます。
特に、硫酸カルシウム(石膏)と硫化鉄がどれくらいの比率で含まれているか知りたいのですが、硫酸カルシウムは蒸留水でシェイクすれば解け出てくるのでしょうか?
それとも酸などを使う必要があるのでしょうか?
ご存知の方いましたら何卒よろしくお願いします。

Aベストアンサー

硫酸カルシウムは水に約2000ppm溶解します。(勿論、温度、PH、共存イオンなど変ります) 土壌を水に浸漬すれば種々の成分が溶解しますが、溶解したカルシウムと硫酸イオンが全て硫酸カルシウム(とすれば恐らく2水塩の石膏)として存在したと言えましょうか? 酸を使った場合、更に疑問が深まります。専門書を読むのが確かです。


溶解度
http://www.questions.gr.jp/chem/odoroki1.htm
書籍
  土壌標準分析・測定法
http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4826810113/qid=1109124328/sr=1-2/ref=sr_1_10_2/250-8554341-8665856
 土壌、水質及び植物体分析法
http://www.japan-soil.net/publi/book/book1303.htm
 土壌環境分析法
http://bookweb.kinokuniya.co.jp/htm/4826801688.html

セミナー(和歌山大学 教育学部技術教育・農学研究室)
http://agriculture.edu.wakayama-u.ac.jp/Lab_agronomy.htm

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

硫酸カルシウムは水に約2000ppm溶解します。(勿論、温度、PH、共存イオンなど変ります) 土壌を水に浸漬すれば種々の成分が溶解しますが、溶解したカルシウムと硫酸イオンが全て硫酸カルシウム(とすれば恐らく2水塩の石膏)として存在したと言えましょうか? 酸を使った場合、更に疑問が深まります。専門書を読むのが確かです。


溶解度
http://www.questions.gr.jp/chem/odoroki1.htm
書籍
  土壌標準分析・測定法
http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4826810113/qid=1109124328/sr=1-2/ref=sr_...続きを読む

Q石灰の抗菌作用について

石灰の抗菌作用についてお聞きしたいのですが石灰を水に溶かし(溶けないかもしれませんが・・・)、その水溶液にその作用はありますか?
なぜこのような質問をしたかというと巷で農作物を焼成カルシウムで農薬を除去したり、殺菌したり出来ると言われていまして、それが石灰で代用できないかと思ったからです。宜しくお願い申し上げます。

Aベストアンサー

こんにちは。
>石灰・・・が何を言っているかでお話がちょいとかわります。

炭酸カルシウムが主成分である、貝殻や石灰石の粉であれば、土の酸性を中和したりするのには使えますが、消毒にはなりません。
この粉は多少手があれる事はありますが、触って火傷するような物ではありません。

焼成石灰は、それを焼いた物で、主成分は酸化カルシウムです。別名、生石灰とも言います。
これは水にいれるともの凄く激しく反応して煙が出ます。
反対に焼成石灰に水が入ると、袋などが燃え出す程高熱が出ます。
もちろん粉を手で触ればやけどします。

焼成石灰を水に溶かした物が消石灰です。
主成分は、水酸化カルシウムです。
焼成石灰程ではないですが、粉を触ると火傷に近い状態になります。
これは殺菌作用があり、土壌の消毒や農薬として多方面で用いられます。
水に溶かした透明な溶液が石灰水、もっと沢山入れて牛乳みたいにしたものを石灰乳といいます。

殺菌、消毒に使われるのは通常、消石灰です。
粉のまま、あるいは石灰乳にして農薬として用いられます。

焼成石灰を直接使う話はほとんど聞いたことがないですが、消毒にならない事はないですが、作物を相当傷めるでしょう。

農薬の分解であれば、焼成石灰でないとダメでしょう。
消石灰では反応性が弱いですから。

こんにちは。
>石灰・・・が何を言っているかでお話がちょいとかわります。

炭酸カルシウムが主成分である、貝殻や石灰石の粉であれば、土の酸性を中和したりするのには使えますが、消毒にはなりません。
この粉は多少手があれる事はありますが、触って火傷するような物ではありません。

焼成石灰は、それを焼いた物で、主成分は酸化カルシウムです。別名、生石灰とも言います。
これは水にいれるともの凄く激しく反応して煙が出ます。
反対に焼成石灰に水が入ると、袋などが燃え出す程高熱が出ます。
...続きを読む

Q水酸化ナトリウム水溶液のpH値について教えてください。

水酸化ナトリウム水溶液のpH値について教えてください。

まず、2%水酸化ナトリウム水溶液とは、2%の水酸化ナトリウムの入った水溶液でよろしいんですよね?
4gの水酸化ナトリウムの入った水溶液のpH値はpH10ということは分かったのですが、
計算すると0.4%水酸化ナトリウム水溶液ということでいいのでしょうか?

またさらにこれを水(pH7とした場合)で薄めた場合のpH値の計算方法も教えてください。

初歩的な質問で申し訳ありませんが、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

計算自体は良いかと思います。

ということで気付いたことを2つほど。

・解答の記述方法にも気を配りましょう

記述式の解答を書く場合、読んでもらう人がいるということを忘れないで下さい。
たとえばはじめの方で書いていなかった水溶液の体積(1L)もそうですが、
質問者様にとっては記述の必要のないくらい当たり前のこと
と思っても、読んでいる人からすると飛躍している印象があるところがあります。
また、読んでもらうような代物でないとしても、あまりにも省略すると
自分で記述していて自分で勘違いすることもあります。

例えば、
> 水酸化ナトリウムは40g/molなので、4gだと0.1mol。  …1
> mol濃度は0.1/1で0.1。 …2
> pOH=log(1/mol濃度)で1  …3
> pH=14-pOHで13.0  …4

2行目で計算しているのは何のモル濃度でしょうか?また単位は何ですか?
3行目でpOHを計算しているところを見ると、2行目ではOH-のモル濃度を
計算しているようですが、そうすると、一つ重要なことを書き忘れています。
水酸化ナトリウムのモル濃度とOH-のモル濃度は一致するのでしょうか、
ということです。
また3行目の式で、(1/mol濃度)と表記していますが、自分は初見では
1/molという単位に換算した濃度と読めてしまい、これは何を意味しているのだろう?
と思ってしまいました。実際にはモル濃度の逆数のことを意味しているのでしょうけれど、
式の中に言葉があるのは不自然です。そしてこれについては(1/x)として
式の外に(x…OH-のモル濃度)と記したほうが読む方の勘違いは少なくなりますよね。

・この問題の有効数字はいくつですか?

log2なりlog5なりを電卓で出せば、数字は何桁か出てきます。
でもそこまでの桁数で表記しなければならないものなのでしょうか。
逆に、pH=13.69897と書いていますが、最後の桁の数字まで信憑性のある
数字なのでしょうか?時間があれば、そのあたりも考えてはいかがでしょうか。

計算自体は良いかと思います。

ということで気付いたことを2つほど。

・解答の記述方法にも気を配りましょう

記述式の解答を書く場合、読んでもらう人がいるということを忘れないで下さい。
たとえばはじめの方で書いていなかった水溶液の体積(1L)もそうですが、
質問者様にとっては記述の必要のないくらい当たり前のこと
と思っても、読んでいる人からすると飛躍している印象があるところがあります。
また、読んでもらうような代物でないとしても、あまりにも省略すると
自分で記述していて自分で勘違いす...続きを読む

Q石灰・・・ 生石灰 消石灰 について、 

石灰を水で固めて 硬くしたいのですが 


この場合 

 生石灰でしょうか、 消石灰でしょうか、

 
 また 
  石膏とは違うのでしょうか、、

 

Aベストアンサー

生石灰に水を加えたものが消石灰(激しく発熱します)。運動場のライン引きに入っているアレです。
消石灰は二酸化炭素と反応して固まる性質があります。
Ca(OH)2(消石灰)+CO2(二酸化炭素)⇒CaCO3(石灰石)+H2O(水:蒸発)
ただし、消石灰だけで固まるけれども、硬くはならず、脆いですね。

漆喰ってのは、扱いやすいように消石灰をにちょっぴり糊やツナギなどを混ぜたものです。
日本の土間である三和土(タタキ)も、消石灰を土と混ぜて、叩き締めて固めます。


石膏は石膏は硫酸カルシウム(二水石膏)CaSO4・2H20です。
別物です。

Q希釈液の濃度計算(%)教えてください

原液濃度がわからない消石灰の水溶液21.22gを水分計にかけました。
乾燥後の質量は0.69gでした。
水分は96.91%でした。
これだけの材料で、希釈液の濃度(%)ってわかるのでしょうか?
お願いします。

Aベストアンサー

回答1さんの補足を見まして.

質問者さんが知りたいことは水溶液中に含まれる消石灰の濃度ですよね?

例えば5%(質量パーセントで)の食塩水を調整したいと考えたら,
95gの水に食塩を5g溶かせば総量が100gの5%食塩水になりますよね.

つまり,求めたいのが濃度(質量パーセント)であるなら,食塩の分子量やmolとかを考えなくても求める事ができるので,回答1さんの答えで良いという事になるのです.

ただ,知りたい情報が消石灰の濃度というのはモル濃度であるなら,それは%ではなくmol/Lになります.

消石灰は水酸化カルシウムなので分子量は74.09g/mol
"乾燥後の質量が0.69g"というのが全て水酸化カルシウムであるなら,
0.69g÷74.09g/mol≒9.31mmol

消石灰水溶液の密度が水と同じ1g/cm3とすれば
9.31mmol÷21.22g÷1g/cm3≒0.44mmol/cm3
cm3=mLなので
0.44mmol/mL=0.44mol/L

ただ1つ気になる事があるですが,水酸化カルシウムというのは25℃の水100gに対して0.17g溶解します.
質問文だと21.22gの水溶液中に0.69gの水酸化カルシウムが溶解しているという事はこの水溶液が100gあった場合には3.25g(3.25mass%)の水酸化カルシウムが溶解している事になりますよね.
明らかに飽和していると思うのですが,この水溶液って沈殿物があったり,濁っていたりしていませんでしたか?

回答1さんの補足を見まして.

質問者さんが知りたいことは水溶液中に含まれる消石灰の濃度ですよね?

例えば5%(質量パーセントで)の食塩水を調整したいと考えたら,
95gの水に食塩を5g溶かせば総量が100gの5%食塩水になりますよね.

つまり,求めたいのが濃度(質量パーセント)であるなら,食塩の分子量やmolとかを考えなくても求める事ができるので,回答1さんの答えで良いという事になるのです.

ただ,知りたい情報が消石灰の濃度というのはモル濃度であるなら,それは%ではなくmol/Lになります.

消...続きを読む


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