水の変化は熱を奪う
水の変化が熱を奪うことは人間の体から汗が出て蒸発するときに体の熱を奪ってくれることでよくしられています。液体1グラムが沸騰して1グラムの気体になる必要な熱量を気化熱といい水1グラムにつき約540カロリー必要となります。これは逆に捉えると水は蒸発するときに大量の熱を奪うということでもあります。ですから汗をかくと体温が下がるということになるのです。氷が解けて水になるときも熱が奪われます。その熱量は氷1グラムにつき約80カロリーです。原理的に氷まくらはこの性質を利用して頭を冷やすということです。
Date: 2012/11/26(月)


動きまわる水の分子
水の分子が動きまわっているということは前にもふれたことがあります。水蒸気は想像つくと思います水であれ氷でさえも動いています。水蒸気の状態は激しく水の状態は100℃以下に下がるにつれゆるやかになります。水の分子の動きは0℃近くの水でも1秒間に1億回以上にもなります。水の分子の動きまわれる範囲は1億分の8cm(8オングストローム)です。氷の状態では水の分子は水素結合で総てつながります。それでも水の分子は10万分の1秒くらいの割合でゆれたり、震えたりして動いているのです。
Date: 2012/11/25(日)


水の昇華
水は自由自在に変化します。気体(水蒸気)から直接個体(氷)になったり個体(氷)から直接(気体)になったりもします。この現象を昇華といいます。水が温度差によって水蒸気、水、氷に変化することは誰でも知っています。しかしこのように日常で3変化する物質はなかなかないのです。水の体積を基準にしますと水蒸気は1700倍、氷でも10%体積が増します。水は温度に加え圧力によっても変化します。気圧が下がると沸点が下がります。食品を一気に氷らせて真空に近い状態にすると一気に乾燥してフリーズドライができます。カップめん等もこれらの原理を応用して製造されています。
Date: 2012/11/24(土)


水の不思議(分子構造)
水の分子構造は皆さん良くご存じのとおりH2Oで酸素1と水素2から成りこの水の分子が集まったものが水です。1㎥の水の分子は350兆個もの水の分子から構成されています。水の分子は酸素原子に水素原子が104.5度の角度でつながっており酸素原子と水素原子の結合距離は1億分の1cmで、正四面体に近い不思議な構造をしています。ちなみに二酸化炭素は炭素原子1つに酸素原子2つが炭素原子の両横に180度に横並びに結合しています。水の分子のうち酸素原子はマイナスの電気を帯び水素原子はプラスの電気を帯びていいます。したがって酸素原子を中心に水素原子が180度で1直線でその横に並んでいればプラスとマイナスが打ち消されるのですが水素原子が104.5度でつながっているためにプラスの電荷をもつ水素原子が片方に偏り水の分子はプラスとマイナスの両極性を持つことになるのです。これが水の様々な特性の元となります。
Date: 2012/11/23(金)


人工排水による水質汚染
水質汚染の原因となる人工排水を大きく区分すると工業排水や農業排水の産業系排水と家庭から出る生活排水に分けることができます。工業系排水に関しては国の規制もありそのまま排出されることは少なくなったものの現在でも十分に浄化されているとは限りません。また農業系排水に関しては農薬や化学肥料の明確な使用制限もなくその量を推定するには販売されている農薬も含めた膨大な農業使用系化学物質の量からしか推し量ることができません。こうした産業系排水は全体の20%といわれていますがこれに比して生活排水は65%といわれています。生活排水の55%が台所、30%が風呂、15%が洗濯やその他となっています。生活排水の中で排出される合成洗剤は川を汚す大きな原因となります。これらの汚染物質の増大ととそれらを浄化する自然の消滅が化学物質等による汚染の拡散のスピードを速めています。
Date: 2012/11/22(木)


水と自然浄化
汚れた水も排出されると自然浄化作用によって浄化されます。川や森林、湖では様々な浄化作用によって水が浄化されています。森林では雨がゆっくり浸透していき数百年から数千年もの時間をかけてゆっくり浄化されていきます。川では様々な微生物が汚れを分解しますが、ほかにも土、植物、湖、干潟に住む生物などにより自然は本来バランスよく素晴らしい浄化能力を備えています。しかしこうした自然による水の浄化能力にも限界があります。私達が排出する1000万種以上の化学物質の中には分解できないもの分解しにくいもの等が多数あります。こうして本来海にたどり着くまでに浄化されていなければならない水は自然の各所で汚染された状態のまま拡散してしまい地球上のありとあらゆる生物が化学物質に汚染され生物濃縮によって人体に蓄積されているのです。人間も自然と見立てるとその浄化能力の限界値が超えているためにアレルギー等、人体では様々な健康トラブルが生じているのです。
Date: 2012/11/21(水)


接着剤と放散速度
接着剤を使用するに当たり接着強度を得るまでの時間の短縮や壁紙等の寸法の確保などの目的で、接着剤を塗布してから、接着させるまでの間、放置しておく時間をオープンタイムと呼んでいます。この時間に接着には不要な溶剤成分等を揮発させることで、完成後に化学物質の放散量を低減することができます。しかしフローリングなど材料の表面に閉じ込められた溶剤などの化学物質は材料の継ぎ目から透過して空気中に拡散されていきます。オープンタイムを長くとるとあらかじめ揮発させて除去できる量が増えるが逆にオープンタイムが短いと材料の裏側に溶剤などの成分を多く残すために揮発時間が長期にわたることになります。オープンタイムは短すぎても長すぎても問題となるので接着剤の使用方法に示されている時間を遵守することがとても重要になります。
Date: 2012/11/20(火)


ホルムアルデヒド等化学物質の吸着と分解
建材から発散された化学物質は室内空気中に広まって、換気によって室外に排出されるほか、様々な建材に吸着されたり、一部は分解されて他の物質に変わったりもします。吸着は大きく分けて物理吸着、化学吸着の2種類によります。建材の表面に分子間引力によって付着している状態を物理吸着といい、熱などのエネルギーを加えることにより再び拡散していきます。これに対して、建材中の吸着成分が化学物質等と結合して他の物質に変わってしまうのが化学吸着で、この場合には吸着されたものが再拡散することはありません。
Date: 2012/11/19(月)


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