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灯油と水・・・
少し変な質問かもしれませんが、理解に苦しんでいますので、皆様方のお知恵をお借りしたく質問させていただきます。 ある程度大きなアクリルの容器（縦１５センチ、横１メ－トル５０センチ、深さ６０センチくらいと考えてください）に普通の水道水を半分と、もう半分に、同量の灯油（実験用のもの）をを入れ、蓋をしめきちんと密閉します（空気穴は少しあけておく）このとき、当然、下に水、上に灯油ときれいに、２層に別れています。このとき水に青色を着けておきます。 その状態で、容器の片方をゆっくりと上下させ、この二つの液体の境界に渦巻き状の波を発生させるのですが、それと同時にあぶくも多量に発生します。（この現象については、ある程度理解できます） そのあぶくは最初のうち、容器の上下をやめると、自然に消滅していき、元のきれいな境界面を保っているのですが、半月ほど断続的に上下を続けてるうち、あぶくが消えなくなり、さらに、境界面付近に、くらげみたいな、半透明の物質を生成しだしました。 そこで私の疑問（質問）なのですが 1）灯油と水の境界面で渦巻き波を起こしたとき、あぶくが発生するのはわかるのですが、最初のうちは、だまって置いておくと消滅した物が、半月ほど経つと、しずかにしておいても、消えなくなったのはなぜなのでしょうか？ また、このあぶくの正体はなんなのでしょうか？ ２）あぶくが消えなくなったのと、時を同じくして出てきた、半透明のくらげみたいな物質の正体はなんなのでしょうか？ 長くなって大変恐縮なのですが、是非お知恵をお借りしたく、よろしくお願い致します。なお、もしわからない点がございましたら、ご遠慮なく補足要求をしていただけたら、幸いです。 よろしくお願いします。
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よく、観光地のみやげ物でガラスにはいったやつ（波の中にイルカとかヨットとか泳いでいる）がありますが、あれの大きいやつと考えたらいいのでしょうか。 「あぶく」というのは、油の中に水滴が丸くなって転がっている状態でしょうか。私のイメージ（みやげ物の）ではそうなのですが、イメージしているものが違うかもしれません。 水同士が表面張力で丸くなっているのが、他の水滴と出会うと、くっついて大きな水滴になったほうが表面積が小さくなるので、だんだんとまとまって、粒はなくなっていく、と思うのですが、 消えなくなった、というのは、「くっつくのを阻害するものがある」ということになるのでしょう。 2）は、最初の回答のように、エマルジョンでしょう。エマルジョンだと、水と油が混在しているのを拡大してみた場合、水の分子と油の分子がくっついているので、水同士でくっつこうとするところに油の分子が並んでくっつかせない働きをしているのではないか、と想像します。 「水と油」というのは混ざらない代表のように言われますが、灯油の中にも水分は含まれていて、缶がさびることもあるようです。
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- nozomi500
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あくまで、私の想像するイメージの装置だという前提なのですが、 「ウェーブ」をするのには、「油」と比重が近い「アルコール」をつかうと、波動がゆっくりになって面白いそうです。アルコールの種類は忘れました。アルコールって、水にも油にもなじみやすいけれど。灯油になじんだらウェーブにならないかな。 あと、気が付いたのですが「水道水」ですね。塩素の影響はないでしょうか。
お礼
ありがとうございます！ アルコールという手もあるのですね！ なるほど・・・ ところで、ご指摘の「塩素」の件なのですが 可能性は否定できないのです。 ただ、業者等に聞いても、ありえないとの 回答ででした。 一時期「ろ過水」を使用したのですが、結果は同じでした そこで、いまバッテリー等に使用する「精製水」を使用 する案もでたのですが・・・ 大変参考になりました！ありがとうございます
- loveobo
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泡が消えないのは何らかの界面活性物質が生成したから（石鹸水を想像 して下さい)、クラゲみたいな物質は「水にも灯油にも溶けにくい物質」 ということになりましょうが、それが何かとなると憶測の域を出ません。 灯油成分の大部分は炭化水素で、半月ほど空気に触れたくらいで変化する ことはないと思いますが、怪しいのは「空気穴」でしょうか。空気穴から 埃などが入れば、微生物も持ち込まれます。石油成分を栄養源として生育 できる菌もいますので、菌体が界面活性物質や高分子量の不溶物（細胞膜 成分とか）を生成したのではないでしょうか？ 容器のアクリルが灯油に 侵されるより、菌が生えてしまう方がありそうな気がします。抗菌剤でも 添加して、空気穴にフィルターを噛ませるとか、密閉しても安全なように 高沸点油（シリコーン等）を使うとか・・・ いかがでしょう？？？ ＃デモンストレーション装置かしら？
お礼
ありがとうございます！ 私も最初は、埃や菌の可能性を考えたのですが 周りの人に否定されてしまいました やはり、その可能性もあるのですね！ ただ、この装置は本来は別の液体を使用していたようです 詳しくは忘れてしまいましたが、流動パラフィンだったような 気がしたのですが・・・ 大変参考になりました！ありがとうございます！
tak-mさん、はじめまして！ 何の実験をされているのでしょうか？ 昔、石油精製工場で勤務していましたので、分かる範囲で回答させて頂きます。 （１）の「このあぶくの正体はなんなのでしょうか？」⇒これは私にも分かりません。（スミマセン。） （２）の「半透明のくらげみたいな物質の正体はなんなのでしょうか？」⇒これはエマルジョンと言って、油と水が混合される事により生じる現象です。これは植物性の油でも同じ現象が起こります。サラダ油と水とを混ぜて攪拌して下さい。何度かやってる内に白く濁ってしまいます。一種の乳化作用のようなものとお考え下さい。回転機器（例えばセントリーヒューガルーポンプ）にオイルを潤滑材として注入しますが、これに雨水などが混入するとオイルが白っぽくなり、潤滑効果がなくなってしまいます。 どうして起こるかまでは私の知識では分かりませんが、過去にこのような現場で仕事していて、良く見かけた現象でしたので、回答させて頂きました。 満足行く回答にはなっていませんが、お許し下さい。 by yama585
お礼
ありがとうございます！ あの物質はエマルジョンというのですか・・・ ということは、このような装置では エマルジョンの発生は防げないということなのですね 大変わかりやすい説明をありがとうございました ぜひ参考にさせていただきます
お礼
ありがとうございました！ 装置に関してはnozomi500さんのご想像通りのものです。 ただ、この装置のはその境界に生じる「渦巻き波」を 見る装置なのですが、nozomi500さんの解説で目から うろこが落ちた思いです。 水と油は完全に分離するものと思い込んでいましたが 実はそうではないのですね！ 大変参考になりました！ありがとうございます！