ヘンリーの法則:
* ステートメント: 液体内のガスの溶解度は、液体上のそのガスの部分的な圧力に直接比例します。
* 数学的表現: c =kp、ここで:
* cは溶解ガスの濃度です(通常、リットルあたりのモルで発現します)
* Kはヘンリーの法律定数であり、特定のガス、液体、温度に依存します
* Pは液体上のガスの部分的な圧力です
説明:
* より高い圧力、より多くの溶解ガス: 液体の上のガスの圧力が増加すると、ガスの分子は一緒に強制されます。これにより、ガス分子が液体表面と衝突する周波数が増加し、液体に溶解するガス分子の数が増えます。
* 平衡: 溶解度プロセスは平衡に達します。 特定の温度と圧力で、液体に溶解するガスの速度は、大気に戻る溶解ガスの速度に等しくなります。
* 温度効果: ヘンリーの法律は一定の温度を想定しています。 温度が上昇すると、ガスの溶解度が低下し、圧力効果が顕著になります。
例:
* ソーダボトル: 二酸化炭素ガスは、圧力下でソーダに溶解します。ボトルが開くと、圧力が低下し、CO2の溶解度が低下し、泡が形成されます。
* 深海ダイバー: ダイバーは水中でより高い圧力で空気を呼吸します。圧力の増加により、より多くの窒素が血液に溶けます。これは、精神的な明確さと協調に影響を与える状態である窒素麻薬の麻薬につながる可能性があります。
* 水族館: 水族館ポンプは、水中の酸素の部分的な圧力を上げることにより、魚に酸素を提供します。
キーポイント:
*圧力は、液体へのガスの溶解度を決定する上で重要な役割を果たします。
*ヘンリーの法律はこの関係を定量化しています。
*圧力が高いほど溶解度が高くなりますが、温度も溶解度に影響を与える可能性があります。
*この原則を理解することは、産業プロセスから生物システムまで、さまざまな用途で不可欠です。