- 締切済み
水の中で、灯油等の液体燃料は燃えますか？
お世話になります タイトルは 確かにお馬鹿… ですが できれば、お付き合いください。 火薬は 十分な発熱量を持つ燃焼物と 酸素供給源を 其の分子構造内に 持つ事により 水中での燃焼を厭いません よね？ では、 超純水に 最大限の酸素ナノバブルを含ませ 更に、灯油をも含ませた場合 酸素ナノバブル、: 超純水、: 灯油、混合比が どの位から、 此の液体は、引火しそうですか？ 其れは 液中の只中でも まるで液体爆発物のように 其処此処で 引火反応し得ますか？ 別な話 もしかして、 酸素ナノバブルが、液中から灯油を奪う と、いう可能性は ありますか？ 更に別な話 此の液体を超臨界にすると どんな事が起きますか？ ご指南を 宜しくお願い致します。
- みんなの回答 （5）
- 専門家の回答
みんなの回答
- kagakusuki
- ベストアンサー率51% (2610/5101)
>思い起こして頂きたい可燃性ガスと酸素の混合気でシャボンを作り其のシャボンを幾重にも折り重ねた時 其のシャボン液で燃焼は目に写る程には阻害されないと、思います >如何ですか？ 私は >可燃性ガスと酸素の混合気でシャボンを作り其のシャボンを幾重にも折り重ねた時 などと言う事が行われている所を見た事は御座いませんので、 >思い起こして頂きたい と言われても(笑) まあ、仰りたい事は解ります。 只、ナノバブルの事を御存じであるのなら、質問者様の方も思い起こして頂きたい、ナノバルブ中のガスが何故浮力によって液体と分離してしまわないのかというその理由を。 ナノバブルはそのサイズが非常に小さいため、体積に比して表面積が非常に大きくなります。 浮力は体積に比例するのに対して、流体の抵抗は一般的に表面積が大きくなるほど大きくなります。 ナノバルブはサイズが非常に小さいが故に、浮力に比して液体の抵抗が非常に大きく、浮上速度が極めて遅くなります。 そこへ、ブラウン運動による擾乱が加わってランダムに撹拌されるため、ナノバルブは液中に押し戻され、大部分は液面にまで辿り着く事がありません。これがナノバルブが液体から分離せずに長期間存在し続ける理由です。 質問者様の想定では水や灯油といった液体の体積よりも、酸素という気体の体積の方が圧倒的に大きいのですから、泡同士は頻繁に接触する事になります。 泡同士が接触すれば高い確率で泡は合体してサイズが大きくなりますから、ブラウン運動によって撹拌される事は無くなる上に、液体の抵抗に比して浮力の方が大きくなり、液体と気体は速やかに分離してしまう事になります。 従って、質問者様が想定しておられる様な気体と液体の比率ではナノバルブとはならず、気体は液中に存在し続ける事が出来ない訳です。 >ニトログリセリンに比べて安全性と簡便性が高いC4其の存在のようにより安定的で価格も含めて簡便なしかも燃焼剤、酸化剤、膨張剤、此等を共に合わせ持つ燃料 其れが手に入ればとの、骨子で思いついた まだ途上なアイディア 質問者様のアイディアは要するに可燃性物質と酸素を均質に混ぜた状態になっているものを作るという事です。 それは即ち、プロパンガスと酸素を混ぜ合わせた状態にして保存しておくという様なものですから、もし仮にその様なものが出来たとすれば、些細な火種で爆発してしまう事になります。 又、何もショックを与えなくとも、泡自体が合体して潰れる際に、液体の一部が泡の表面から気体の中に飛び込んで、泡の反対側の表面に衝突した際のエネルギーで、部分的に数千℃の高温となって自然発火する恐れがあります。 従って、その様なものはニトログリセリンを液体のまま単独で取り扱うよりは危険ではないものの、TNT爆薬やダイナマイトの様な火を点けたりハンマーで叩いたりしても簡単には爆発しない様な火薬と比べてずっと危険なものになります。
水中溶接用バーナー，水中トーチってのは実用化されてますから、灯油もうまい機構さえ考えてやれば水中燃焼可能と思います。 ［私信］ エンタルピーの件です。ちょっと山にこもっておりましたが（じつは冬の体育会系でして(^^;)）、下山してみたら板が閉め切られていました。返答せず失礼しました。
お礼
〉…うまい機構さ… ですよね 〉返答せず失礼しました。 いえいえ、 正直、そう言って 声を頂ける 其れだけで 幸せ者 ですね 有難うございます
- kagakusuki
- ベストアンサー率51% (2610/5101)
>水が、燃焼を阻害しない其の一様として水蒸気化した状態 此が挙げられます >仮に以下は水蒸気化を目指すものと、します 水が水蒸気になっている状態では酸素と水は都の様な比率でも均質に混じりあって泡が消失してしまいますから、当然、ナノバブルも存在出来なくなりますので、御質問の >超純水に最大限の酸素ナノバブルを含ませ という話とは全く別の話となってしまいます。 又、最初は液体として存在していた水を、燃焼熱によって蒸発させるという話だとしましても、水が蒸発した際に大量の水蒸気が生じるのですから、その水蒸気によって他のバルブに含まれていた酸素と、燃焼したバブルとが隔てられてしまいますので、火炎が伝搬しません。 >1molの軽油で、凡そ3L程の水を水蒸気化できるものと、思われます >600L 以上の酸素が必要 それは酸素の方が圧倒的に大量に存在しているのですから、「酸素の中に少量の水が存在している」という状態という事であり、それはもう御質問の >超純水に最大限の酸素ナノバブルを含ませ という話とは全く別の話となってしまいます。 >霧状の水に霧状の灯油を帯びさせた場合どの様に水に付着するで、しょうか？ 逆にお尋ね致しますが、霧状の水の周りは何で覆われているのですか？酸素ガスや空気でしょうか？ もし酸素ガスや空気であるのならば、灯油はその周りに存在している気体の方に含まれている酸素によって燃焼するのですから、それはもう御質問の >超純水に最大限の酸素ナノバブルを含ませ という話とは全く別の話となってしまいます。
お礼
有難うございます 〉水が水蒸気に… 左様ですね 〉…に含まれていた酸素と、燃焼したバブルとが… バブル間の距離次第 と、思いますよ 思い起こして頂きたい 可燃性ガスと酸素の混合気で シャボンを作り 其のシャボンを 幾重にも折り重ねた時 其のシャボン液で燃焼は 目に写る程には 阻害されない と、思います 如何ですか？ 液と言えるか 此の点は 確かに揺らぎますが 先の通り 3L程の水を1molの軽油で 完全に気化させる場合においては 抑も 酸素ガス内に 水も、軽油も、 霧散して不思議無い位 そんな中、 更に此の条件下で 水が見える場合は 専門家の答えを待つ 其の必要がありますが 泡の合間に膜としてある位 此の可能性が高い そう思えます 引火性が失われる との、断定は し難い 其のように思えます 如何ですか？ 〉…酸素の方が圧倒的に大… 〉…酸素ガスや空気であるの… 共にそうですね 後述は 水中の浮かばない泡にゆずむ軽油 此をイメージする手助けに と、思ったのですが 今回は例が悪いですね まあともあれ ニトログリセリンに比べて 安全性と簡便性が高いC4 其の存在のように より安定的で 価格も含めて簡便な しかも 燃焼剤、酸化剤、膨張剤、 此等を共に合わせ持つ燃料 其れが手に入れば との、骨子で 思いついた まだ途上なアイディア だったのです が、 振り返ると ガソリンだったかを 水で凄く凄く希釈して 燃料にする試みがあるとか 仮定の範囲で ですが 軽油1molで水を 3L程は水蒸気化可能 なら 酸化剤供給方法等、 やり方次第では 此の程度まで希釈しても 燃焼させられる 其の事が解った と、思います しかも 此の低温燃焼 だと シリンダー内も 痛み難そうですし 排ガス流出防止も 水を回収すれば楽そう ですし NOxも、少なくできそうですし シリンダーピストンブロックも 熱対策の簡素化分 軽量化できそうですし ね 今回は 酸化剤として 酸素分子を使った ので 破綻が垣間見えました が、 他の供給剤を用いる 供給方法を変える 等すれば 話は変わる 其のようにも思えます よね？
- kyo-mogu
- ベストアンサー率22% (3398/15358)
大阪ガスが大阪の花博という万博会場で水中にガスと酸素を混合させることで火を付けていました。 液体でも上手に気化させて酸素と混合させれば可能かもしれませんね。 参考までに。
- kagakusuki
- ベストアンサー率51% (2610/5101)
純粋と灯油は混ざり合いません。 そのため、 >更に、灯油をも含ませた場合 という事は出来ません。灯油が分離して水面を覆ってしまうだけです。 尚、引火とは、可燃性ガスと酸化剤となるガスの混合気が存在している状態で、周囲に種火等の「その混合気の発火点を超える高熱源」が存在した場合において、火が可燃性ガスに燃え移る事を言います。 もし、その灯油の温度が灯油の引火点を超える温度であった場合で、尚且つ、灯油の液面よりも上の空気中に種火が存在していた場合には、酸素ナノバブル中の酸素とは無関係に、空気中の酸素によって引火する事になります。 灯油の引火点は40℃以上とされています。 これは、灯油と呼んで良い油は、引火する事が可能になる温度が最低でも40℃を超えていなければならないという事なのですから、確実に引火させるためには灯油の温度を60℃くらいには上げた方が良いのではないかと思います。 勿論、この場合の引火とは空気中に揮発した灯油の蒸気を伝って、火が燃え移る事を指しており、燃えるのは灯油と大気の界面(要するに灯油の液面)においての事であって、酸素ナノバブルの酸素は何の関係もありません。 ナノバブル同士は水によって隔てられていますし、水は燃えませんから、水の中を火が伝わる事は出来ませんので、水中では種火の火によって引火する事はあり得ません。 又、水の温度は灯油の蒸気の発火温度よりもずっと低温であるため、ナノバブルの中で灯油が燃えるという事もありません。
お礼
有難うございます kagakusuki様、 何時もお世話になります ですか、何時もながら堅いですね 汗 故に異議も生まれます さて、 書いてから気づいた の、ですが 水が、 燃焼を阻害しない 其の一様として 水蒸気化した状態 此が挙げられます 他にもある で、しょうが ね なので、仮に以下は 水蒸気化を目指すもの と、します 仮に 反応するか 此の点を別にした時 また、燃焼体が 灯油ではなく 軽油だった場合 1molの軽油で、凡そ3L程の水を 水蒸気化できるもの と、思われます が、 此の際は 軽油の平均分子量にも、よりますが （※注：http://anzeninfo.mhlw.go.jp/anzen/gmsds/68476-31-3.htmlによると190） 少なくとも 30mol以上の酸素分子が必要 と、成ります （※注：http://www.daimaru-ss.com/info/products/ecore/calculateによると31.5mol、 ただし此の際の軽油分子量は226かな） さて、此の際 常温大気圧下では 30mol×22.4L≒672L 詰まりは 誤差も飲み込ませて 600L 以上の酸素が必要 と、成る 其のように、思います 別スレッドで 含有可能かどうか確認中 ですが 仮に 凡そ、3Lの水に 600Lの酸素を 含ませた場合 其れではもはや 燃焼阻害剤として、機能しないもの と、思います 如何ですか？ 貴兄、 「水」と、言う概念、 堅過ぎませんか？ 〉という事は出来ません。灯油が分離して水面を覆… 申し訳ない ですが、 此には 明確な異を、唱えます 以下は 書くか迷った の、ですが 仰る通り 灯油と水は 気体と水の界面で分離するもの と、思います ですが、 霧状の水に 霧状の 灯油を帯びさせた場合 どの様に水に付着する で、しょうか？ 此が重力下の日常の 一般の中 此では 水と油の分離は 上液面でのみ 多く見られる ただ其れだけ で、あり ナノバブルのような 浮かび上がらない、水と気体の界面 此が存在した場合は 当然話が変わるもの と、思われます しかも今回は 恐らくは ただの泡の塊のようなもの 泡表面に軽油が滞む と、思われ 決して上には上がって来ない と、思われます 勿論、此に頼らずとも 界面活性剤 等によれば 灯油も 水中になずむ と、思います 如何でしょうか? 油は上に浮くもの と、言う概念 堅過ぎませんか？
お礼
有難うございます 燃焼剤を工夫して
補足
お礼欄は失礼しました 〉…質問者様の方も思い起こ… ですよね 結論は 専用化の答えを待つべき で、しょう が、 今回は 混合比、燃焼剤、膨張剤、安定剤、酸化剤、… 此等の選択、着想点が 正解の組み合わせから 遠すぎます よね まあ、何せ 此のスレッド其のもの 此を書き始める 数十秒程前に出た 途上なアイディア なので ただ形にした風 其れだけの 確かに穴だらけなもの ですが 膨張剤、且つ、安定剤、足る水に 燃焼剤を溶かしてしまえば 安全な燃料ができる 其の際に ナノバブルを使えれば 私内のわくわく度か高い 水を膨張剤として使えば 高膨張が得られるかも そう思考した訳です しかも 後々気づくと 低温反応で できるかも 汚染物質排出も 楽に抑えられそう とね 酸化剤を予め混合しておくか 燃焼時に与えるか 酸化剤が より少なくていい燃焼剤 其れがあるのか 水との混合比率は どうするのか？ いや、抑も 膨張、安定、剤も 水以外は駄目なのか 等々 此処まで 話してきた kagakusuki様なら 恐らくは 既にお解りの通り まだまだな アイディア なので 此の位で堪えてくださいな また気が向いたら 幾つか別に 詳細範囲のスレッドを 立てます ので 其の時は 宜しくお願いします