- ベストアンサー
苛性ソーダの配分に関する質問
- 比重を無視することはできないか
- フレーク苛性ソーダと水の配分で高濃度の苛性ソーダ水溶液ができる
- 求められている濃度と実際の濃度に差がある
- 科学
- 回答数2
- ありがとう数22
- みんなの回答 （2）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
なるほど。了解しました。 間違いがあるのは、（１）の式を作るところ（下記）です。 ＞式で表すと、1.2 × （ 1 ＋ X ） になります。 これは、「苛性ソーダ１リットルと水 Ｘリットルを混合すると 苛性ソーダの水溶液が（１＋Ｘ）リットル出来る」ということを 前提としていますね。実際にはそうならず、単純に足した値よりも 小さな体積になります。これは、苛性ソーダは水溶液中で ナトリウムイオンと水酸化物イオンに分かれて存在しており、 これらのイオンと水分子との間には互いに引きつけ合う力が 働くことによります。その他の例としては、水とアルコールを 混ぜた時に、混合後の体積は両成分の体積の和よりも小さくなる ことが比較的有名だと思います。 ご興味があるならば「溶媒和」（水溶液の場合は「水和」）など で調べるといいでしょう。 イメージでいえば、互いに手をつなぎ合っている人の集団があって、 互いに引っ張り合ったら人と人の間隔が狭くなって集団全体として コンパクトになるみたいな感じでしょうか。 また、頂いた補足の後の方で ＞１ ÷ 5.65 ＝ 0.177リットルのフレーク苛性ソーダが ＞必要となります。 とある部分も上記と同じ前提、つまり苛性ソーダと水の体積を 単純に足すという前提に基づいているので間違いといえば間違い です。ここは質量基準で ２５質量％の苛性ソーダ水溶液が１リットルあったら、その質量は １＊１．２＝１．２ （ｋｇ） このうち２５％が苛性ソーダなので、その質量は １．２＊２５／１００＝０．３ （ｋｇ） とするのが正解です。 先ほどの「水和」について、どの位体積が小さくなるのか試算 してみます。一応、元の質問で挙げられている数値を信用して 進めます。 ２５質量％の苛性ソーダ水溶液が１リットル、つまり１．２ｋｇ あったとします。これは０．３ｋｇの苛性ソーダと０．９ｋｇの水 から出来ています。これらを体積に直すと苛性ソーダが約０．１４ リットル、水が０．９リットルですから、単純に足せば１．０４ リットルです。これが実際には１リットルになるので、約４％ 体積が減るということです。
その他の回答 (1)
- gohtraw
- ベストアンサー率54% (1630/2965)
この質問に回答した者です。 確認なのですが、３．７７ｋｇの苛性ソーダというのはどのように 導かれたのでしょうか？ 純度９９％はとりあえず無視して（１００％と考えて）、３．７７ｋｇの 苛性ソーダを用いて２５ｗｔ％の水溶液を作ろうとすると必要な水は ３．７７＊７５／２５＝１１．３１ ｋｇ なので、溶液の質量は約１５ｋｇ、比重が１．２とすると約１２．６Lと なりますが。 また、この量の苛性ソーダを水に溶かして１Lの水溶液を作るという 部分も、１Lという体積がどこから来たのか気になります。
お礼
こんにちは。あの質問の回答者さんでしたか、投稿していただきありがとうございます。 ＞フレーク苛性ソーダ（1.77リットル ＝ 3.77Kg )を水と混合して１リットルの苛性ソーダの水溶液を作れば比重が1.2になるはずなのですが、 ごめんなさい、単位を間違えて入力してしまいました。 正しくは、0.177リットル ＝ 0.377ｋｇ です。 まず、比重が2.13のフレーク苛性ソーダ１リットルから比重1.2の苛性ソーダを作るとします。このときのフレーク苛性ソーダの重量は2.13ｋｇですよね？。 【比重1.2の苛性ソーダを作るためには】 (1) フレーク苛性ソーダ １リットルに水をXリットル加えて、 比重1.2にしなければなりません。 式で表すと、1.2 × （ 1 ＋ X ） になります。 (2) フレーク苛性ソーダ 2.13ｋｇに水をXｋｇ加えなければなりません。 式で表すと、2.13ｋｇ ＋ Xｋｇ になります。 ～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～ 1.2 × （ 1 ＋ X ） ＝ 2.13 ＋ X 1.2 ＋ 1.2X ＝ 2.13 ＋ X 1.2X － X ＝ 2.13 － 1 X ＝ 4.65 （X ＝ 水の量なので、4.65リットル ＝ 4.65ｋｇ ～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～ 検算します。 2.13ｋｇ ＋ 4.65ｋｇ ＝ 6.78ｋｇ １リットル ＋ 4.65リットル ＝ 5.65リットル 6.78ｋｇ ÷ 5.65リットル ＝ 1.2 （OK） ～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～ 求める比重 1.2の苛性ソーダの体積は１リットルなので １ ÷ 5.65 ＝ 0.177リットルのフレーク苛性ソーダが必要となります。 1 － 0.177 ＝ 0.823 つまり、0.177リットルのフレーク苛性ソーダに0.823リットルの水を加えると、比重が1.2で体積が1リットルの苛性ソーダが出来上がることになると思います。 0.177リットルのフレーク苛性ソーダの重量は 0.177 × 2.13 なので、0.377ｋｇになります。 １リットル中に、0.377ｋｇのフレーク苛性ソーダが溶解していればその濃度が約38パーセントにもなってしまうのです。 たぶん、どこかで間違っていると思うのですが、どこが間違えているのかが全然わかりません。
お礼
こんにちは。 私が計算した内容をすべて理解して、その上で間違いを指摘してくださったことに感謝します。今、私はさきのQ＆Aで比重を頼りに計算することにこだわっていたのが間違いの始まりだったと気が付きました。 確かに１００ｃｃの純アルコールと１００ｃｃの水を足しても２００ｃｃには届きませんよね。このことに早く気が付いていれさえいれば今回のような計算ミスは発生しなかったことと思います。 なんだか計算をミスって残念に思うよりも、間違いを指摘していただいたことで意外にすっきりした気持ちでいます。さきのQ＆Aで投稿しなくて本当に良かったです。投稿していたら大恥をかいていたことでしょうね。 どうもありがとうございました。