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製氷工場のボーメ度に関する質問です。

2012/11/16 17:39

製氷工場からの依頼です。ボーメ度を22°Beから23度°Beにするには塩化カルシウムをどれくらい投入すればいいのでしょうか？（水量は、48m3です。＊　簡単に求めやすい計算式又はボーメ度毎に塩化カルシウムの投入量がわかるようなグラフがあれば。宜しく御願いします。

mdora
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化学
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okormazd
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2012/11/17 18:49 回答No.3

#2です。回答に間違いが2つありました。また、1つ補足したいと思います。「水量が48m^3ということだから、4800[kg]」 ↓ 「水量が48m^3ということだから、48000[kg]」です。したがって、以下の1200[kg]が12000[kg]、1500[kg]が15000[kg] になります。「理論的には間違いだが、この場合、実用上問題はないだろう」を削除して、「いいだろう」にしてください。補足です。 CaCl2　100%だと12000[kg]で、CaCl2の濃度が20%で、22～23Be'になるが、100%じゃないCaCl2を使えば、たとえば80%なら15000[kg]使うことになるので、当然ボーメ度が変わってくる。したがって、できるだけ純度の高いCaCl2を使うか、ボーメ度をとるか濃度をとるかどちらか、あるいはその間で適当に妥協しなければならない。純度別の濃度-ボーメ度のデータなど見つからないだろうから、どうしてもというなら、自分でデータをとらなければならないでしょう。

質問者

補足 2012/11/20 10:04

回答ありがとうございました。参考になりました。どうもこのような質問は苦手なもんで。もっと他のデータを記入していれば質問の内容も分かりやすかったと反省です。ちなみに今回の質問の補足として、事前に製氷工場のブライン水を分析しています。それを受けてのユーザーからの依頼でした。その分析結果ですが、(1)　ph7.8　(2)　比重　1.177（20℃）　(3)　塩化カルシウム濃度　19.8％　(4)　ボーメ度　22°の結果でした。このデータがあればもっと分かりやすかったでしょうか？もし可能であれば上記データを踏まえて回答いただければ助かります。宜しく御願致します。＊　塩化カルシウムは粒状タイプで濃度73％以上をしています。

okormazd
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2012/11/17 15:40 回答No.2

ボーメと比重の換算式は、重液の場合、 s=144.3/(144.3-Bh) s:比重 Bh:ボーメ度です。しかし、質問の場合、これがあっても何にもならない。比重とCaCl2の濃度の関係がわからなければなりません。それは、たとえば下記にあるのでそれを利用します。 http://www.sanuki-k.co.jp/roadclean.html ここで、濃度y[%]とボーメ度xの関係を回帰式として求めると、 y = 0.0031x^2 + 0.822x + 0.151 となります。ただし、温度が15℃です。誤差は1%以内でしょう。これで、x=22でy=19.7[%]、x=23でy=20.7[%]です。ここで、質問は、「ボーメ度を22°Beから23度°Beにする」となっていますが、これだと、「22°Be'のものにCaCl2を加えて23°Be'にする」のに必要なCaCl2の量を求めるように読めるが、そうではなくて、初めから「22°Be'から23°Be'のあいだの溶液を作る」ために必要なCaCl2の量を求めるのか定かではない。ここでは、面倒だから後者として考える。水量が48m^3ということだから、4800[kg]。これにCaCl2　m[kg]加えて19.7%～20.7%のもの、すなわち約20%のものを作るというのだから、 m/(4800+m)×100=20 で、 m=96000/80=1200[kg] ということになる。これは、CaCl2の純度が100%としたときの話だから、純度p%なら、 1200×100/p ということになる。P=80%なら、1500[kg]だ。なお、これは15℃のときの話だから、温度が変われば当然変わってくるが、±10℃程度なら、誤差は1%位だろうし、この場合は実用的には問題がない。「22°Be'のものにCaCl2を加えて23°Be'にする」というのもできるから自分で考えてほしい。濃度が1%違うことになるので、それに相当する分を補充するだけで、理論的には間違いだが、この場合、実用上問題はないだろう。