• ベストアンサー

超臨界水とは?

超臨界水は(温度374℃、圧力22.1MPa)以上の、特殊な性質をもった水で、環境技術などでよく研究されてるみたいなのですが、 その水はその領域でないと、その特殊な性質は、見られないのでしょうか? いったんその状態になった水を、大気圧下で常温に戻ると やっぱり、ただの水に戻ってしまうのでしょうか? 教えて下さい。

  • 化学
  • 回答数3
  • ありがとう数8

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.2

>その水はその領域でないと、その特殊な性質は、見られないのでしょうか? はい。溶媒として最も重要な要因の一つである誘電率を例に考えます。 通常の「水」は誘電率が非常に高くイオン性化合物などの極性の高いものを よく溶かします。しかし、臨界点付近ではこの誘電率が温度、もしくは 圧力の変化により急激にかつ、連続的に変化します。もっとも誘電率が 低くなった状態では、典型的な有機溶媒よりも低い値しか示しません。 この状態の「超臨界水」には普通の水には溶けない非極性化合物なども よく溶けます。しかもこの誘電率の変化は連続的ですので、温度、圧力を 調整することにより任意の誘電率が達成できます。 >いったんその状態になった水を、大気圧下で常温に戻ると >やっぱり、ただの水に戻ってしまうのでしょうか? 水蒸気や氷が室温で水に戻るように完全に戻ります。

hatti0217
質問者

お礼

ありがとうございました。 非常に助かりました。

その他の回答 (2)

  • zinc
  • ベストアンサー率28% (16/57)
回答No.3

超臨界水に溶解、反応した非極性化合物は通常状態に戻すと 溶解できなくなり分離するため、簡単に分離できます。 これが環境にやさしく見えるため環境技術として研究されている理由 と思います。 ただ超臨界状態を作り出すエネルギーを考えると決して 環境にやさしいとは思いません。

  • sesame
  • ベストアンサー率49% (1127/2292)
回答No.1

>>いったんその状態になった水を、大気圧下で常温に戻るとやっぱり、ただの水に戻ってしまうのでしょうか? そのとおりです。 氷をあたためたり水蒸気を冷やしたりすると液体の水になります。 それと同じです。

hatti0217
質問者

お礼

ありがとうございます。 多分そうではないかと、予想はできましたが、 自信がありませんでした。 非常に助かりました。

関連するQ&A

  • 超臨界流体と臨界圧

    窒素の臨界温度・圧力は126.19K, 3.3978MPaで常温(20℃)ではどんなに圧力をかけても液化せずに超臨界流体になるだけとのことです。 この臨界圧力というのは温度に関係なく130K(ぎりぎり液化しない温度)や20℃(常温)でも窒素であれば変わらず3.3978MPaなのでしょうか? この考えであれば126.19K以上の任意の温度で窒素を加圧する場合3.3978MPaまでは気体でいられ、それを超えると超臨界流体となると考えてよいのでしょうか? また、超臨界流体での物質性質は気体・流体とも違うようですが(水が強い腐食能力をもったり二酸化炭素がすぐれた溶媒になったり)超臨界流体への遷移も相転移と呼べるのでしょうか?また転移熱(潜熱)などのようなエネルギーのとびは存在するのでしょうか?

  • 臨界点

    臨界圧、臨界体積、臨界温度 の定義(?)を教えてください。 臨界点における圧力、体積、温度だと思うのですが・・・・。 P-V曲線やP-T曲線で、説明が違い分かりにくいのでおねがいします。

  • 臨界温度と臨界圧力の定義について

    臨界温度と臨界圧力の定義について 『化学の基礎』(竹内敬人著、岩波書店)を読んでいます。 そこに臨界温度と臨界圧力についての説明がありました。 │ 臨界温度: │ ある温度以上ではどんなに圧力をかけても気体の液化が │ 起こらないことがわかった。この温度のこと。 │ │ 臨界圧力: │ 臨界温度で気体を液化させるのに必要な圧力のこと。 のように書いてあったので、「臨界圧力は常に正の無限大なのだな、そんな無意味な概念をなぜわざわざ定義するのだろう」と思ったら、気体の種類ごとの臨界温度と臨界圧力(有限値!)の表が掲載されていて、混乱してしまいました。 そのあと実際に使われている内容から、臨界圧力について以下のように解釈したのですが、こういう理解でいいでしょうか? 「ある気体について、『どんなに小さい正数qに対しても、臨界温度より低い温度tが存在して、温度tで気体を液化させるのに必要な圧力がP-qより大きくなる』というような数Pが存在すれば、そのPのことをその気体の臨界圧力と呼ぶ。」 あるいは、 臨界温度=inf{t(>0K);温度t、圧力p(>0atm)でその気体は液化しない} 臨界圧力=sup{p(>0atm);「0K<t<臨界温度」なる温度t、圧力pでその気体は液化しない} とみていいでしょうか? 基本的なところですみませんが、ご教示よろしくお願いします。

  • 超臨界水の密度

    はじめまして。 体積一定で、温度と圧力を変化させたときの超臨界水の密度を知りたいと思っています。 データが記載されている文献、または推算法があれば教えて下さい。 具体的には、温度400度±30度、圧力25~30MPaの値がほしいです。 よろしくおねがいします。

  • 臨界温度と、液化について

    はじめまして 参考書で読んだ「臨界温度」と液化する状態について お聞きいたします。 「臨界温度」とは、その気体に特有な温度以下に冷却し 更に高圧にすると、凝縮して液化する事 ここでの「その気体特有の温度」とはその気体が 一番安定な状態で保てる温度でしょうか? 圧力を加えてすぐ液化とくると、一番に思い出すのが アンモニアですが、アンモニアは通常気体ですよね ので圧力のなくなった状態ですぐ気体に戻ろうとする (気化・揮発しやすい?) アンモニアの臨界温度は「132.4℃」だそうです。 そうして、常温で周期表唯一液体の元素?(金属以外)といえば「臭素」 これも徐々に気化していきますが…何の圧力無しに液化しています この臭素の臨界温度は「302度」だそうです。 書いてある一覧の中では一番高い温度です。 臨界温度が常温より高い気体は「圧力さえ」加えれば 簡単に液化しやすいと書いてありました 臨界温度が高い・という事は、低い物質より低い圧力で (臭素の場合1気圧で液化?)液化すると言う事でしょうか? 何故でしょう…;; 臨界温度と液化の関係がよくわかりません… 臨界温度が高いと液化しやすいのは何故でしょうか? 他にはブタン(152℃)ライターの中味ですよね?気体は空気より重い。    塩素 (144℃) これが分かると、二酸化炭素の液化(ハイドレート)も何故液化するのか わかると思うのですが^^;現象はしっているが、現象を理解したいです(願) 低温・圧力で分子の動きを止めてるでしょうか?臭素はハロゲン… 知識の無さで撃沈。 どなたかお助けくださいTT    

  • 気体の臨界温度に関する問題

    気体の性質についてお伺いしたします。ある国家試験の物理の問題に、臨界温度に関する出題があり、そのうち、次の2つのうちのいずれかが誤りだと思うのですが、私のつたない知識では判断できませんでした。「(3) 臨界温度で気体を圧縮すると、臨界圧力に達したとき完全に液化する。 (4) 臨界温度で気体を圧縮すると、臨界圧力に達したとき気体と液体の区別がなくなる。」 どちらが誤りでしょうか? よろしくお願いいたします。

  • 超臨界の解釈について

    ある化学の問題集に、「物質の状態変化について、正しいものは次のうちどれか。」という問題があり、「臨界温度で気体を圧縮すると、 臨界圧力に達したとき、完全に液化する」が正しい選択肢になっていました。しかし、誤りとされた選択肢のうち、「臨界温度で気体を圧縮した場合、 臨界圧力に達したとき、気体と液体の区別がつかなくなる」は正しい内容ではないかと思うのですが、いかがでしょうか?   というのは、ある化学のテキストに、超臨界に関する説明があり、内容は「臨界温度、 臨界圧力以上になると、気体とも液体とも区別のつかない状態になる。これを超臨界という」とあったからです。 化学の知識に精通された方の御意見をよろしくお願いいたします。

  • ガスの蒸発と液化に関する質問

    自分の考えが合っているかどうかを、教えてください。 ○か×の回答でもかまいません。間違っていればもう一度自分で考えてみますので。 ・飽和蒸気の圧力は温度が変わらなければ変化しない。 ・ガスを臨界圧力以上に圧縮すれば、温度に関係なく液化する。 ・液化ガスの沸点は液面にかかる外圧力により変化する。 ・ガスが凝縮を始めると、その後冷却を続けても、凝縮が終了するまで温度は下がらない。 ・液体の蒸気圧は温度が一定ならば、液量に比例して高くなる。 ・臨界温度が常温より高いガスは、常温で圧縮すれば液化する。 ・10℃の水50kgを大気圧で加熱して、全部蒸発させるために必要な熱量は31450kcalである。(水の蒸発熱を539kcal/kgとする) よろしくお願いします。

  • ガスの蒸発と液化に関する質問です。

    自分の考えが合っているかどうかを、教えてください。 ○か×の回答でもかまいません。間違っていればもう一度自分で考えてみますので。 (1)飽和蒸気の圧力は温度が変わらなければ変化しない。 (2)ガスを臨界圧力以上に圧縮すれば、温度に関係なく液化する。 (3)液化ガスの沸点は液面にかかる外圧力により変化する。 (4)ガスが凝縮を始めると、その後冷却を続けても、凝縮が終了するまで温度は下がらない。 (5)液体の蒸気圧は温度が一定ならば、液量に比例して高くなる。 (6)臨界温度が常温より高いガスは、常温で圧縮すれば液化する。 (7)10℃の水50kgを大気圧で加熱して、全部蒸発させるために必要な熱量は31450kcalである。(水の蒸発熱を539kcal/kgとする) よろしくお願いします。

  • ゲージ圧力とは

    タンク及び配管に付いた圧力ゲージの圧力の値がなかなか理解できないですが 1、例えばタンクの圧力計が0.1MPaだったら、ゲージの圧力は 絶対圧力 - 大気圧 なのに 実際タンク何かの圧力は 0.1MPa+大気圧(101.3kPa)= 0.2013MPaでしょうか? それとも ただゲージに表された0.1MPaですか? 2、絶対圧力というのは 絶対温度-273℃のようにどんな値がありますか? 宜しくお願いいたします。