低位発熱量と含水率の関係

質問

水分を含む試料（木材など）の低位発熱量を求めるときは以下の式を使うと思います。

試料の低位発熱量＝試料の高位発熱量－2,512×（9h+W）÷100
h：水素の含有率（質量％）、w：試料水分の含水率（質量％）

このときの９ｈとはなんのことなのでしょうか。水素の含有率の意味がよくわかりません・・
どなたかご教授いただけますでしょうか。よろしくお願いいたします。

回答No.1

okormazd · ベストアンサー

木材を例にして説明します。

木材の主成分はセルロース(C6H10O5)nだとします。乾燥木材なら、
原子量は、
C:12
H:1
O:16
なので、それぞれの元素の重量%は、

C:12*6/(12*6+1*10+16*5)*100[%]=44.44[%]
H:1*10/(12*6+1*10+16*5)*100[%]=6.17[%]
O:16*5/(12*6+1*10+16*5)*100[%]=49.38[%]

です。

この木材が10[%]の水分を含んでいるとすれば、セルロース分は、90[%]なので、
各元素の重量[%]は
、
C:44.44[%]*0.9=40[%]
H:6.17[%]*0.9=5.56[%]
O:49.38[%]*0.9=44.4[%]

で、

水分10[%]

ということになります。

この木材100[kg]について考えると、

C:40[%]で40[kg]
H:5.56[%]で5.56[kg]
O:44.4[%]で44.4[kg]
水分:10[%]で10[kg]

ということになりますが

H:5.56[kg]は、次の反応で水になります。

H2+1/2O2→H2O

H2の分子量は2、H2Oの分子量は18です。

要するにこの反応式からわかることは、H2の9倍のH2Oができるということです。

H:5.56[kg]からはその9倍の、
5.56*9=50[kg]の水ができるということです。

結局水の量は、
燃焼によってできた水50[kg]+始めから入っていた水10[kg]=60[kg]
すなわち、

水素の含有率(重量%)×9+試料水分の含有率(重量%)

が全体の水分量ということになります。

これが、(9h+w)の意味です。

お礼

ご丁寧に解説頂きありがとうございます！！
意味がわかりました！助かりました！