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理科 予備知識 №10

2010.03.31 15:52|マメ知識集
液体空気
私達が身近に接触している気体の空気を冷却していくとどのようになるのでしょうか。

気体の空気の体積は1℃上昇するごとに0℃のときの全体積の273分の1ずつ膨張していきます。したがって1℃下がるごとに空気の体積は0℃のときの全体積の273分の1ずつ収縮していきます。この割合で空気が収縮すると-273℃で空気の体積は0となり,この温度を絶対零度といいます。

しかし,実際は-190℃くらいから空気は状態変化を起こして,液体空気になります。
気体の空気は主に窒素と酸素の混合物であるので,液体の空気も主に窒素と酸素の混合物となります。では液体空気が窒素と酸素だけの混合物であると考えた場合,窒素と酸素を分離することは可能なのでしょうか??

実は可能なのです。液体窒素は-195.8℃で沸騰し,液体酸素は-183.0℃で沸騰します。したがって液体空気を放置するとはじめは窒素のみが蒸発を起こすので窒素と酸素を分離することは可能となります。(このような分離法を分留といいます。)

ちなみに液体窒素の話はテレビでもよくやっていますよね!!(中に薔薇の花を入れて取り出した薔薇の花をたたくと粉々になるシーンは超有名)
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