生活の中の化学工学 – 問題10 – 既存の正解
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この投稿は、2015年8月20日19時31分にyjqin1によって最終的に編集されました。子供の頃はいたずら好きで、大人になって化学者になれるようないたずらっ子です。そのいたずらは、愚かな子供のそれとは違います。 そのいたずらの一つは、大人の懐中電灯を取ってきて中の電池を取り出し、さらに塩を少し取ってボウルで塩化ナトリウム水溶液にして、電池、陰極導線、陽極導線を使って塩化ナトリウム水溶液の電気分解という科学実験を始めたことだった。 化学者気分を満喫したあと、こっそり電池を元に戻すと、もちろん懐中電灯の明るさは落ちてしまい、よく夜になると大人にひどく叱られた。 実験中に、気泡が発生すると同時にアノード周辺の水が緑色に変わり、カソードからはより多くの気泡が出るという現象が見られた。ただ、元々澄んでいた食塩水が汚れてしまったのだ。 なぜか説明してください
この投稿は最後にzdl1966によって2015年8月17日20時06分に編集されました。アノードの周囲には陰イオン（塩化物イオン、水酸化物イオン）があり、塩素ガスが発生します。この塩素ガスが水に溶けると塩酸となり、そのため色が緑色に変わります。陰極の周囲には陽イオン（ナトリウムイオン、水素イオン）があり、水素が生成される。水が多いため水素イオンも多くなり、水素も多くなり、蒸気包も多くなる。なぜ汚れるのかはわからない
正解：1. 塩水が緑色に変わるのは、反応で生成された分子状の塩素がその中に溶け込むためです。もちろん、次亜塩素酸根もわずかに色を持っています。最近、私たちは気体膜法による脱塩素の研究を行っているので、非常に深く理解しています。 塩水の表面が汚れるのは、食塩水を電気分解することで塩素と水素が生成され、それらが微小な気泡として放出されるためです。発生する気泡は多数で微細なため、泡の分離効果も得られる。いわゆる泡分離は、物理化学で扱われる表面現象の一種の応用に属します。水溶液に表面張力の低い不純物が含まれている場合、それらは水と空気の界面に吸着し、その分子の極性基は水中に、非極性基は空気－水界面に存在する。空気－水界面が移動すると、これらの低表面張力物質も界面に沿って移動します。例えば、空気の泡は浮力によって上昇し、表面張力が低い物質も上昇します。 水中には多少なりとも有機物が含まれており、例えばフルボ酸類などがそれにあたります。このような不純物の濃度は非常に低く、例えば＜1mg/Lですが、気泡による拡大効果によって一時的に水面に浮かぶと、とても汚れているように見えます。