「ドライアイスはなぜ液体にならないの?」~昇華と三重点の不思議~
こんにちは❗
暑い夏も本来は過ぎ去る9月。最近は残暑というよりまだ夏の続きのような暑さの中、皆様いかがお過ごしですか❓
それでは少しでも涼しくなるように、ドライアイスについてしらべてみました。
なぜドライアイスは温度変化だけでは液体状態を経由しないんだろう❓と思い調べました。
当社は二酸化炭素ガス、液化炭酸ガス、ドライアイスの取り扱いがあるのですが、化学式はどれも同じCO2となっています。
ドライアイスとは二酸化炭素の固体化したものです。
それが蒸発するとき、大気圧下では、固体が直接気体になる「昇華」という現象が起こるため、二酸化炭素は液体状態を経由しません。
- ではなぜ、大気圧下では蒸発するときに固体→液体→気体になる水のように液体状態を経由しないのでしょうか❓
それは、大気圧の条件では、二酸化炭素の「三重点」と呼ばれる圧力(固体、液体、気体の状態が同時に存在する点)よりも低いためです。
- では三重点とは❓
物質に圧力がかかるときに固体、液体、気体の3つの状態が共存する圧力点です。
水の場合は、三重点が非常に低圧(約0.006気圧)にあるため、常温常圧では液体状態が存在し、固体(氷)から気体になる際は昇華するのではなく、まず液体になってから気体になる「融解」と「蒸発」のプロセスを経ます。
しかし、二酸化炭素の三重点(気体、液体、個体が同時に存在できる圧力)は、約5.1気圧と高い値なのです。
つまり、大気圧の5倍の圧力をかけないと、二酸化炭素は液化しないということになります。
地球上で一般的に存在する大気圧は約1気圧です。この圧力は二酸化炭素の三重点の圧力よりもはるかに低い値です。
そのため、大気圧下でドライアイスが温度を上げると、液体状態になるための「三重点」の圧力条件を満たせず、固体から直接気体へ変化する「昇華」という現象を起こします。
と書いてありました。
なるほど、圧力をかければ液化すると充填工場の方からは教わっていましたが、その理由は知りませんでした…。
とても勉強になりました✨ 是非みなさまも、不思議だなと思ったら、調べてみてください。
ちなみに私はAIで調べてみました。
言葉や現象を知っていても、その内容を知らないことは結構たくさんあります。正しい知識かどうかは、たくさん調べて自分で判断してください。
涼しくなったかどうかは置いといてこの辺でドライアイスのお話を終わります。
ありがとうございました😊
都城:営業👨