ヘンリーの法則:
圧力とガス溶解度の関係は、ヘンリーの法律によって支配されています 。 この法律は、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ていると述べています。簡単に言えば:
* 高い圧力=より高いガス溶解度
* 低圧=ガス溶解度の低い
なぜこれが起こるのか:
* ガス分子は絶えず動いています: ガスでは、分子は自由にランダムに動いています。
* 圧力は、ガス分子によって発揮される力です: 圧力を上げると、より多くのガス分子が液体表面と接触するように強制します。
* 衝突の増加: 液体表面と衝突するガス分子が増えると、液体に溶解する可能性が高まります。
例:
* 炭酸飲料: ソーダは、高圧下で二酸化炭素ガスを溶解することにより作られています。ボトルを開けると、圧力が低下し、ガスが泡立ち、フィズが発生します。
* 深海ダイビング: ダイバーは圧縮空気を呼吸します。深さでの高圧により、より多くの窒素が血液に溶けます。これは、ダイバーがあまりにも速く上昇する場合、窒素麻薬(酔っていると同様の状態)につながる可能性があります。
* 水中の酸素: 水中の溶存酸素の量は、大気圧の影響を受けます。 これは、生き残るために酸素が必要なので、水生生物にとって重要です。
ガス溶解度に影響する他の要因:
* 温度: 温度が上昇すると、ガスの溶解度は一般に低下します。
* ガスと液体の性質: ガスと液体の化学的性質も溶解度に役割を果たします。
要約すると、圧力を上げると、液体内のガスの溶解度が高まります。これは、ガス分子と液体表面との間の衝突が増加し、ガス溶解の速度が高いためです。