ドライアイスについて

Question

ドライアイスを真空状態に置いたところ、ドライアイスの上に霜（氷）のようなものができ、ガスが発生しなくなりました。なぜかわかりません。教えてください。

blackdragon · Accepted Answer

#1です。

＞アイスやケーキを買ったとき、容器（発砲スチロールや紙箱）に入れてもらいますけど、そのときはガスは出るんじゃないですか？

ええと、そのときも、もしそれがかなり密閉された状態なら、その中ではガスは出ていても見えないと思いますよ。

実際は、容器を開けるときに外気と冷えた二酸化炭素が混じって、空気中の水蒸気により霧が発生するわけです。
また、閉めたままにしていても、上記のような容器では、密閉性が低いため、冷えた二酸化炭素（ガス）が、容器から漏れ出てきて、そこで水蒸気を含んだ空気と出会って霧が発生して、目で見えるようになるのです。

一方、今回の容器は、おそらく密閉性が高いため、ガスの発生が目に見えないのではないでしょうか。それでも、おそらくあふれてきたガスが、わずかずつは出てくるので、その容器の周りのどこかをよく観察すれば、わずかながらに霧が見えるのではないかと思いますが。

takenobupapa · Answer

＃４です。
真空容器は真空を保つためにポンプをまわしっぱなしにしてあるのでしょうか？もしそうだとすると連続的に昇華が起こることによりドライアイスの温度が－78度以下に下がって、昇華が起こりにくくなっている可能性はあります。＃１さんのおっしゃるように-80度のフリーザー中ではドライアイスはなかなか減りませんから。

takenobupapa · Answer

固体のドライアイスが気体の二酸化炭素に変わることを昇華と言いますね。一般的に昇華は気圧が低いほど起こりやすくなります。ですから真空中ではもっとも速くpiero2さんのおっしゃるガスの発生が起こっているはずです。しかし＃１さんの言われるように二酸化炭素は無色透明で目には見えません。目に見えているのはあくまで空気中に存在する水分が冷やされてできる霧です。
ところで真空状態にドライアイスを置いておくとドライアイスはだんだん小さくなっていくはずですが、いかがでしょうか。

blackdragon · Answer

#1です。

二酸化炭素は重いので、容器の中は二酸化炭素が充満して、水蒸気が追い出された状態になるのではないでしょうか。
そうすると、＃２で書いたように、その中では霧が発生できないので、ガスは発生していてもそれが見えないのではないでしょうか。

blackdragon · Answer

＃１です。

もうひとつありました。
ガスの発生はどうやって確かめていますか？
もし、白いモクモクを「ガス」と言っているなら、それは間違いです。白いのは、ドライアイスから出た炭酸ガスではなく、それによって冷やされた空気中の水分が凝集して霧になっているものです。

従って、真空中には、水蒸気はありませんし、密閉された容器の中では、最初のうちは水蒸気がありますが、しばらくすると使い尽くされてしまい、水蒸気がない状態になります。したがって、このような状態では、ガス（二酸化炭素）が発生しても、目で見えるようなモクモクにはなりません。

blackdragon · Answer

霜のようなものは、少し残っていた空気中の水分が凝集して凍ったのだと思います。

ガスが発生しなくなったのは、霜（氷）で覆われたことも原因の一つに考えられますが、

真空中では、空気から熱が伝わらない（魔法瓶と一緒）ので、蒸発（昇華）が抑えられているのではないかと思います。
（たとえば、超低温槽（-80℃）に入れておくと、ガスの発生はほとんど抑えられますが、それと同様に、冷えた状態が保たれるためだと思います。）

ドライアイスについて

#1です。

＃４です。

固体のドライアイスが気体の二酸化炭素に変わることを昇華と言いますね。

この回答への補足

#1です。

この回答への補足

＃１です。

この回答への補足

霜のようなものは、少し残っていた空気中の水分が凝集して凍ったのだと思います。

この回答への補足

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