液体と大気間での酸素の平衡

質問

お世話になります。

液体と大気の間の物質の平衡の関係はどのような計算式で導き出せるのでしょうか？

具体的には液体中の溶存酸素は、大気中に酸素が無い場合、どれほど大気に溶け出すのかを算出したいのです。

化学の知識が乏しく、この場で質問させて頂きました。
ご教授のほどよろしくお願いいたします。

回答No.2

KURUMITO · ベストアンサー

気体の溶解については酸素ガスなどの場合にはHenryの法則が成り立っています。すなわち、一定の温度で一定量の液体に溶解する気体の重量は気体の圧力（分圧）に比例するということです。
大気中に酸素が無い状態ですと大気中の酸素の分圧は0ですから液体中の酸素は大気中に放出されますが、大気中の酸素の分圧が液体中の酸素の分圧（大気中のガスが溶け込んで酸素の分圧は低くなります）に等しくなれば大気中への放出は無くなりますね。しかしながら酸素のない大気が常に新鮮な状態であるならばやがては液体中の酸素はなくなっていくでしょう。

補足

ご回答いただきありがとうございます。

密閉された空間であれば、大気中の酸素濃度が０の場合いつか平衡状態になると思いますが、計算でもとめることはできるのでしょうか？

回答No.1

ankotare

基本的に大気中に酸素がないという仮定はあり得ません。あえて質問するなら大気中の酸素濃度と溶液中の溶解酸素濃度の関係はどうなっているのかと聞くべきです。
一般に気体の溶液への溶解度は次の関係にあります。
ｐ＝H*x
ここでｐは大気中の酸素の分圧、ｘは溶液中の酸素のモル分率、Hはヘンリー定数（温度で変わる）
ｐはほとんど一定で大気圧を1atmと置くならｐは0.21atmです。

補足

ご回答いただきありがとうございます。

大気に酸素がないという仮定ですが、「密閉された空間で」という意味で考えておりました。

大気中には酸素が約20％、液体には8mg/L程度の酸素が存在するようですが、
気相中に酸素が0％のときに液体は何mg/Lなるのかの求め方を知りたく質問させて頂きました。