ガス濃度計算方法をご教授ください

質問

開放型タンクにおける溶存水素濃度の計算方法が分からなくて困っています。ご教授くださると助かります。

目的
ある開放タンク（全容量200m3）に溶存水素濃度25cc/kgの水を出来るだけ受け入れたい。溶存水素の全てが遊離したとして、爆発限界以下の4％以下にするためには開放タンクの気相部をどれだけ確保（m3)しておけばよいか知りたい。

大気（ベント）
｜|＿＿＿＿
｜ 気相 　　｜
｜＿＿＿＿｜
｜　水　 　　｜
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開放型タンク

困っています。お願い致します。

回答No.1

noname#62864 · ベストアンサー

まず、水1kgの体積が1Lであり、空気中の水素濃度が０であることを仮定して話を進めます。
仮に水の体積をV(L)とおきますと、気相の体積は200000-V (L)になります。
その水から発生する水素は0.025V (L)になります。
後者が前者の4%になるのは、
(200000-V)x0.04=0.025V
8000=0.065V
V=123077 (L)=123 (m3)
となり、気相部分は、77 (m3)ということになります。

ただし、上記の前提に基づいて単純に計算しただけですので、内容に関する誤解があるかもしれません。

お礼

素早い回答ありがとうございます。
自分なりに計算してみたんですが、単位の合せ方・計算方法に自信が持てなく困っていました。
今回丁寧に説明していただき大変助かりました。

また、確かに空気中の水素濃度が０である事はないと思いますし、その辺をもう一度考慮し考え直す必要があると思いました。今回の回答を参考にさせていただき何とかしてみようと思います。
この度は本当にありがとうございました。助かりました。