クイズ問題: 二酸化炭素を低温で固体化したものを、普通何というでしょう?
答え: ドライアイス

関連するWikipedia記事の抜粋:
title: 蒸発熱
text: 固体が気化する場合は、液体とは違って、沸騰して気体になることはない。固体が気化する場合はいつも、固体の表面から気化が起こる。固体の気化を昇華という。液体の蒸発の場合と同様に、固体の昇華にはエネルギーが必要である。よく知られた例は、ドライアイスの昇華である。ドライアイスが炭酸ガスに変化するとき、気化に必要なエネルギーを周囲から熱として吸収するので、熱を奪われた周囲の温度は下がる。固体が昇華するとき、多くの場合、昇華に必要なエネルギーは熱として物質に吸収される。この熱を昇華熱という。
title: 包接水和物
text: 水・ガス・低温・高圧の四つの条件がそろうと生成する。メタンや二酸化炭素、塩素などの気体分子を取り込んだものをガスハイドレートと呼び、特にメタンハイドレートはよく知られる。
title: 二酸化炭素
text: 地球上で最も代表的な炭素の酸化物であり、炭素単体や有機化合物の燃焼によって容易に生じる。気体は炭酸ガス、固体はドライアイス、液体は液体二酸化炭素、水溶液は炭酸・炭酸水と呼ばれる。
title: 昇華 (化学)
text: 二酸化炭素は常圧で昇華する化合物のひとつである。常温で固体 CO2 (ドライアイス)を放置すれば、液体を経ずに気体へと変化するのが観測できる。また、ヨウ素も常圧、室温条件下で昇華する物質のひとつである。
title: 氷
text: なお、天文学では宇宙空間に存在する一酸化炭素や二酸化炭素、メタンなど水以外の低分子物質の固体をも氷(誤解を避けるためには「○○の氷」)と呼ぶこともある。また惑星科学では、天王星や海王星の内部に存在する高温高密度の水や、アンモニアの液体のことを氷と呼ぶことがある。さらに日常語でも、固体の二酸化炭素をドライアイスと呼ぶ。
title: 第14族元素
text: 炭素を燃焼させた場合、低温では炭素から直接二酸化炭素が生成したり一酸化炭素から二酸化炭素が生成しやすい(酸化炎)のに対して、高温では二酸化炭素と炭素から一酸化炭素が生成する反応が優位になる(還元炎)。この温度特性により一酸化炭素は金属精錬の還元剤として有用である。無論、酸素の供給が少なければ低温でも不完全燃焼により多量の一酸化炭素が生成する。
title: 窒素
text: 常温常圧下では、きわめて不活性かつ、アルゴンなどの希ガスに比べると安価な気体であるため、嫌気性条件や乾燥条件を設定する際に用いられることが多い。
title: 黄帝紀元
text: 通常、木材などの炭素化合物が主成分の素材を加熱すると燃焼が起こり、炭素は周囲の酸素と結合して気体の二酸化炭素となってしまうが、酸素を遮断した状態で加熱を行うと、炭素化合物は分解が生じ、その中から揮発性の低い固体の炭素分が比較的多く残る。この現象を一般的に炭化(たんか)と呼ぶ。
title: 寒剤
text: 現在は低温の研究や利用が進み、寒剤では到達出来ない極低温を得るため液体窒素や液体ヘリウムが用いられ、慣習的にこれらも寒剤と呼ばれる。
title: メタンハイドレート
text: 地表の条件では、分解して吸熱反応を起こす。この時生成される水は氷の薄膜を形成するため、メタンハイドレートは常圧下-20 °C程度でも長く保存できる自己保存性を持つ。
title: 窒素
text: 窒素分子は常温では無味無臭の気体として安定した形で存在する。また、液化した窒素分子(液体窒素)は冷却剤としてよく使用されるが、液体窒素温度(-195.8°C、77K)から液化する。
title: 沸騰石
text: 日常の中で水を加熱した場合は、二酸化炭素、酸素など溶存していた空気成分が加熱によって飽和状態(温度が上がると水に溶ける気体の量が少なくなる。溶解度を参照。)になり、溶けなくなった空気成分が小さな泡を作る。この泡が沸騰(相転移)の核となるため、突沸は比較的起こりにくい。しかし、同じように水を加熱した場合でも、極弱火で非常にゆっくりと水温を上げた場合や、電子レンジを用いるなど短時間で温度を上げた場合は、溶けていた気体が過飽和のまま微小気泡が発生せず過熱状態となるため、突沸が起こる可能性が高い。
title: アンモニア
text: 水素をそのままの状態で保存するよりアンモニアのほうが沸点、蒸気圧を下げ簡単に液化できるため水素貯蔵の一つとして研究されている。
title: 液体
text: 多くの気体は冷却によって液化でき、液体酸素、液体窒素、液体水素、液体ヘリウムなどの液体を作ることができる。常圧では液化できない気体もあり、例えば二酸化炭素は5.1気圧以上でないと液化できない。
title: 炭酸水素アンモニウム
text: 固体は58°C、水溶液は70°Cに加熱することでアンモニア、二酸化炭素、水の3つの物質に分解する。気体(泡)となるため食品の膨脹剤として、小麦粉製品等に添加して用いられる。 炭酸水素ナトリウム(重曹)よりも低温で多量のガスを発生させるので、発泡倍率を上げることができる。
title: メタン
text: メタンの常圧での融点は −183 °C、沸点は −162 °Cであり、常温常圧では無色、無臭の気体として存在する。メタンは常圧での沸点が比較的低いうえに臨界温度も-82.4 °Cと低いため、20世紀中頃の技術ではメタンを液化したまま安定的に貯蔵・運搬することが難しかった。そのため、当時は産地から気体のままパイプラインで輸送できる場所で利用されることがせいぜいであった。なお、常温常圧では空気に対するメタンの比重は0.555であり、アルカンの中で唯一空気の平均密度よりも軽い。
title: 酸素
text: 地球外でも酸素は多く存在している。おもな存在形態である氷は地球のほか、惑星や、彗星、小惑星などにも見られる。火星においては、大気組成の95パーセントを二酸化炭素が占めるほか、二酸化炭素(ドライアイス)やごく少量の水が氷として両極の氷床(氷冠)に存在している。星が生まれる元となる分子雲では、一酸化炭素が分子の中で2番目に存在量の多い分子である。酸素の起源は恒星核におけるヘリウムの核融合であり、酸素のスペクトルが検出される恒星も存在している。
title: ドライアイス
text: ドライアイス (英: dry ice) は、固体二酸化炭素 (CO2) の商品名である。生鮮食品の冷温保管・輸送などに用いられる。固形炭酸、固体炭酸とも言う。
title: 液体窒素
text: 液体窒素(えきたいちっそ、英: liquid nitrogen)は、冷却された窒素の液体である。液化窒素とも呼ばれ液化空気の分留により工業的に大量に製造される。純粋な窒素が液相状態になったものである(液体の密度は三重点で0.807 g/mL)。
title: アンモニア
text: アンモニアは液化しやすく、20°Cでは、0.857 MPa (8.46気圧)で液化する。また沸点が-33°Cと高いため寒冷地では冬季に自然に液化することもあり得る。液体アンモニアの性質は水と似ている。例えば、様々な物質を溶解し、液体アンモニア自体も水溶液と似た性質を示す。
title: 代わりの生化学
text: アンモニアはおそらく代替物質として提案されたもののうち、最も一般的なものである。多数の化学反応はアンモニア溶液でも可能であり、液体アンモニアはいくつか水と同じような化学性質を持っている。アンモニアは、ほとんどの有機分子を水と同じように溶かすことができ、さらに多くの金属元素も溶かすことができる。これらの化学特性から、アンモニアを基盤とする生命は可能かもしれないという理論が存在している。しかしながら、アンモニアは生命の基礎としていくつかの問題も持っている。アンモニアの気化熱は水の半分で、表面張力は1/3ほどである。これはアンモニア分子間の水素結合が水より遥かに弱いことを意味している。
title: もんじゅ訴訟
text: なお、高速増殖炉の特徴として原子炉の冷却媒体として水ではなく、比熱が小さく(熱しやすく冷めやすい=熱伝導性が高い)融点(約90°C)の低いナトリウムが用いられている。ナトリウムは、空気中の酸素と反応し燃焼し、水と反応すると水素が発生する。
title: 寒剤
text: さらに低温が必要な場合、液体水素や液体ヘリウムが用いられるが、液体水素は引火性が高く、液体ヘリウムは希少資源で非常に高価なため、限られる。
title: 蒸発
text: 蒸発(じょうはつ、英語: evaporation)とは、液体の表面から気化が起こる現象のことである。常温でも蒸発するガソリンなどの液体については、揮発(きはつ)と呼ばれることもある。
title: クリーンルーム
text: 特に半導体プロセスでは、材料ガスとして常温常圧で自然発火するシラン、ホスフィンのほか、水素、高純度酸素等が用いられるため、火災・爆発には注意が必要である。
title: 液体
text: 純物質で常温常圧で液体のものとして、水、エタノール、各種有機溶媒がある。液体の水は化学と生物学においてきわめて重要である。生きるために水溶液環境で行われる蛋白質の化学反応を用いる生命にとっても液体の水が必須だといわれ、地球外生命体の探索において氷や水蒸気しかない星は除外される。
title: 杜の都信用金庫
text: コンデンセートは、天然ガスの採収にあたり地表において凝縮分離した軽質液状炭化水素である。天然ガスコンデンセート (natural-gas condensate) やコンデンセート油 (condensate oil) ともいう。液化天然ガスは常温常圧で気体である物質を−162°C以下まで冷却して凝縮させたものであるのに対して、コンデンセートは常温常圧で液体である。
title: サン・マウリーツィオ・ドパーリオ
text: 液体の水を冷却すると1気圧下では0°Cで氷(固体の水)となり、加熱すると100°Cで水蒸気(気体の水)となる。このように1つの相の温度や圧力を変化させた場合、2つの相の共存状態を経て別の1つの相へと変化することがある。これを相転移という。
title: メタン
text: また、メタンを完全燃焼させると、1 molの二酸化炭素と2 molの水になる。
title: 真珠母雲
text: 極成層圏雲は、低温であるほど発生しやすい。大気圏では、高度が高くなるほど紫外線が強いため、フロンやハロンが紫外線によって分解された塩素原子の量も、高度とともに増える。-70°Cから-80°Cにもなるような極地方の成層圏上空では、塩素原子や硫酸エアロゾルがラジカル反応によって硝酸塩や塩化水素を作り、固体(氷)となって凝結し極成層圏雲をつくる。この生成は冬季にピークを迎え、冬至を過ぎて太陽高度が上がり始め、気温が上昇してくると、今度は融解し始める。融解の際に、太陽光によって化学反応を起こし、硝酸に変わるとともに塩素原子ができる。この塩素原子がオゾンを破壊する直接の原因となる。
title: 温室効果
text: 大気中に含まれる温室効果を促す原因物質を温室効果気体(温室効果ガス)と呼ぶ。主として水蒸気 (H2O)が挙げられるが、ほかにも二酸化炭素 (CO2) 、六フッ化硫黄(SF6)、対流圏オゾン、オゾン層破壊で知られるフロン類 (CFCs)、それらの代わりとして一時期用いられた代替フロン類、一酸化二窒素 (N2O)、メタン (CH4)、一酸化炭素 (CO) など、大気に微量に含まれ、分子の伸縮や折れ曲がりによって非対称な電荷分布を取りうる分子にも、同様の効果をもたらす性質がある。これらの気体の中で、現在の気候を維持している温室効果への寄与度がもっとも大きいのは水蒸気であり、また、同体積あたりの温室効果に寄与する度合い(温室効果係数)が二酸化炭素に比べて非常に大きいものも多い。牛のげっぷに含まれるメタンの増加による温室効果が話題となったこともある。
title: 二酸化炭素
text: アルカリ金属など反応性の強い物質を除いて助燃性はない。炭素を含む物質(石油、石炭、木材など)の燃焼、動植物の呼吸や微生物による有機物の分解、火山活動などによって発生する。反対に植物の光合成によって二酸化炭素は様々な有機化合物へと固定される。
title: 発泡スチロール
text: ポリスチレンは炭化水素なので、燃やすと水と二酸化炭素になる。しかし常温・大気中で燃焼させると、不完全燃焼を起こし大量の煤を発生させやすい。
title: 液体空気
text: また、沸点の違いを利用して、液体空気から窒素・酸素・希ガスなどが得られる。
title: 氷殺ジェット
text: プロパンは、沸点が −42.09°Cであるため、高圧でスプレー缶に詰めた液化プロパンはスプレーすれば瞬時に気化する。気化の際に気化熱のため、ガスの温度を下げる。ブタンも、沸点が −0.5°Cであるため、氷点下の環境以外ではプロパンと同様の効果となる。
title: 氷晶核
text: 過飽和の空気中で、水蒸気から直接昇華して氷晶となるときに働く核。
title: アインシュタインとシラードの冷蔵庫
text: 凝縮した冷媒は水には不溶性でブタンの場合には容易に浮いて分離して蒸発器へ戻る。一方、アンモニア水溶液は加熱され、アンモニアの蒸気が分離されて蒸発器へ送られる。
title: ドライアイス
text: #製造方法で述べたとおり、ドライアイスは圧縮された気体であり、昇華して気体になると体積は約750倍になる。当然ながら、ガラス瓶やペットボトルなどの容器で密閉保存してしまうと、容器内の圧力が急激に上昇してしまう。さらにその状態で、
title: 液体酸素
text: 断熱膨張(ジュール=トムソン効果)により液化した空気から分留される。液体窒素の沸点 (77K) は酸素 (90K) より低いため、液体空気から酸素を容易に濃縮できる。化学実験でしばしば用いられる、デュワー瓶に液体窒素を満たした冷却トラップを大気に開放したまま放置すると、液体酸素がたまる。液体酸素は強い酸化作用を持ち、接触した有機物を速やかに酸化する。このため液体水素、ケロシンなどと組み合わせてロケットエンジンの推進剤として用いられている。またその固体である固体酸素は状況下によって非常に様々な性質に変化する。 また一部の販売されている液体酸素には合成臭気成分であるジメチルスルフィドが添加されている。もし使用者が臭気を感じれば酸素が環境に漏れ出している可能性がある。
title: メタンハイドレート
text: 見た目は氷に似ている。1 mのメタンハイドレートを1気圧の状態で解凍すると164 mのメタンガスと水に変わる。解凍する前のメタンはメタンハイドレートの重量の15%に過ぎず、他の85%は水である。分子式は CH4·5.75H2O と表され、密度は0.910g/cmである。火をつけると燃えるために「燃える氷」と言われることもある。
title: エタン
text: エタンとメタンを分離する際には、極低温にした液体を分留するという手法が用いられる。様々な冷却法が存在するが、混合物を急激に膨張させることで温度を下げるという手法が最も効率的であり、天然ガスから90%以上の割合でエタンを得ることができる。この時は冷却ガスをタービンに通すことで膨張させる。このときの温度は約−100°Cである。このときガス状のメタンは液体のエタンから取り除かれ、液体となっている他のアルカン類は分留により分離される。
title: 水蒸気
text: 飽和温度の水(液体)を飽和水(水以外では飽和液)、蒸気を飽和蒸気とよび、飽和温度以下の温度の水(液体)をサブクール水(水以外ではサブクール液)、飽和温度以上の温度の蒸気(気体)を過熱蒸気(水以外でも同じ)とよぶ。サブクール水または過熱蒸気の熱力学的状態は、二つの状態量(通常は圧力と温度)で指定することができる。
title: ジシアン
text: これは燃焼によって水を生じないためである。一方アセチレンのように燃焼により水が生じると、3000 °C ほどで水分子が解離するためそれ以上の高温にはならない。
title: 二硫化炭素
text: 天然ガス(メタン)を炭素源とし、シリカやアルミナ触媒を使えば600°Cという低温で製造することができる。
title: 水の性質
text: 通常の氷は結晶であるが、液体からの急冷、結晶氷を加圧、あるいは気相からの蒸着などの方法により、非結晶の氷が生成される。密度の違う2つの状態が存在し、それぞれ、高密度アモルファス氷、低密度アモルファス氷という。
title: 固体酸素
text: 固体酸素(こたいさんそ、solid oxygen)は、酸素の単体で、固体状態のもの。高圧条件下、または標準大気圧条件、54.36 K (−218.79 °C)以下の温度で生成する。固体酸素には様々な相が知られており、圧力や温度条件の変化によって互いに相転移する。
title: アレクサンドル・オパーリン
text: 原始地球内部で炭素と金属からカーバイドが生じ、それが噴出して大気中の過熱水蒸気と反応、最初の簡単な、しかし反応性に富む有機物(炭化水素)が大量に生成された。その相互間の、また過熱水蒸気やアンモニアとの反応により一連の低次の有機物質群が生成された。これが地球の冷却に伴い水蒸気が凝結した熱湯の雨に溶かされて地表に降り注ぎ、低次有機物質を含む海となり、この海洋中でタンパク質を含む複雑な高分子の有機物へと化合が進み、それらが集まってコロイド粒子ができ、周囲の媒質から独立し、原始的な物質代謝と生長を行うコアセルベート液滴ができた。このコアセルベートの進化と自然淘汰とによってやがて原始的有機栄養生物が発生し、ついで原始的無機栄養生物が発生した、というものである。
title: 水素
text: 常温以上では、オルト水素とパラ水素の存在比はおよそ3:1であるが、低温になるほどパラ水素の存在比が増し、絶対零度付近ではほぼ100パーセントパラ水素となる。ただし、このオルト-パラ変換はスピン反転を伴うために、触媒を用いない場合極めて遅く、触媒を用いずに水素を液化すると、液化した後もオルト-パラ変換に伴い両者のエネルギー差に相当する熱が発生するため、液化水素が気化してしまう。これを水素のボイル・オフ問題という。オルト‐パラ変換を起こす触媒は、活性炭や鉄などの金属の一部、常磁性物質またはイオンなどがある。
title: 不活性気体
text: 不活性気体または不活性ガス(inert gas)は、化学合成や化学分析や反応性の高い物質の保存に利用される反応性の低い気体である。不活性気体の利用に際しては、製造コストや精製コストを考慮しつつ、問題となる化学反応や物質に対して不活性なものを選択する。窒素やアルゴンが最も一般的である。
title: 塩化ナトリウム
text: 塩化ナトリウムの温度変化による溶解度の変化は非常に小さく、冷却による再結晶化では少量の結晶しか得られない。一般には、水(溶媒)を蒸発させて溶液の濃度を高めるか、塩化水素ガスを吹き込んで溶液中の塩化物イオン濃度を高めて結晶化させる方法がとられる(原理は記事 溶解度積を参照)。
title: プロパン
text: プロパンは天然ガス・プロセッシング、石油の分留あるいは分子量の大きいアルカンのクラッキングによって得ることができる。天然ガス・プロセッシングは、気体の天然ガスから融点(凝縮点)の差を利用してプロパンとブタンを分離する方法である。また、石油精製過程にてガソリンや灯油の副生成物として得ることも可能である。沸点は-42.1°Cであり、LPガスに用いられるガスの中で最も沸点が低い。
title: YOKARO
text: アルミニウムは、テルミットなどのアルミニウム熱反応でよく見られるようにほとんどの元素よりも酸素との親和性が強いため、二酸化炭素や水といった通常では不活性と見なされるような安定した物質からも酸素を奪い燃焼することができる。
title: フリーズドライ
text: フリーズドライとは、水分を含んだ食品や食品原料をマイナス30 °C程度で急速に凍結し、さらに減圧して真空状態で水分を昇華させて乾燥させることである(右の図のように、水は圧力が低い状態だと温度にかかわらず気体となるので、食品が凍っている状態で十分に圧力を下げると、食品中の水分が固体[氷]から直接気体[水蒸気]に変化して、食品の表面から外部へ逃げていく。これによって食品中の水分だけを簡単に取り除くことができ、乾燥させることができる)。
title: 地熱発電
text: 地下の温度や圧力が低いため地熱発電を行うことが不可能であり、熱水しか得られない場合でも、アンモニア、ペンタン、フロンなど水よりも低沸点の熱媒体(これを低沸点流体という)を、熱温水で沸騰させタービンを回して発電させることができる場合がある。これをバイナリー発電(binary cycle)という。
title: ヒューロニアン氷期
text: やがて大気中においてもメタンや二酸化炭素を消費して、それまでは微量成分だった酸素は窒素とともに大気の主要成分になるという環境の大きな変化がおきた。このことが温室効果の減少による気温の急激な低下を招いて氷期に至ったとされる。
title: シリコーン
text: 主骨格の結合が強いことが、最も基本的な特長である耐熱性を発揮し、200 °Cを超える(構造と条件次第では400 °C)高温に耐える。さらに高温では次第に変性(酸素による脱水重合で高分子化)や分解(環状シロキサンの生成による低分子化)するものの、その速度は緩やかで、燃焼や爆発を伴わない。また、分解生成物は主にシリカと水(水蒸気)で、危険性が低い。
title: 液体酸素
text: 液体酸素(えきたいさんそ)とは、液化した酸素のこと。酸素の沸点は−183°C、凝固点は−219°Cである。製鉄や医療現場の酸素源やロケットの酸化剤として利用され、LOX (Liquid OXygen)、LO2のように略称される。有機化合物に触れると爆発的に反応することがある。
title: 燃焼ガス
text: 燃焼ガス(ねんしょうガス)とは、石油、石炭といった燃料が燃焼するときに発生する高温の気体である。
title: 水素化カルシウム
text: 生じた水素(気体)と水酸化カルシウム(固体)は蒸留や濾過、デカンテーションによって容易に除くことができる。
title: ドライアイス
text: 最初にドライアイスを観察したのは、1835年にフランスのアドリアン-ジャン-ピエール・ティロリエ (Adrien-Jean-Pierre Thilorier: 1790 – 1844) が行った実験で、自ら作成した装置で作った液化二酸化炭素を入れた容器を開けると、急速に気化して固体が残る現象が確認された。
title: メタンハイドレート
text: メタンハイドレート(英: methane hydrate)とは、低温かつ高圧の条件下でメタン分子が水分子に囲まれた、網状の結晶構造をもつ包接水和物の固体である。およその比重は0.9 g/cmであり、堆積物に固着して海底に大量に埋蔵されている。メタンは、石油や石炭に比べ燃焼時の二酸化炭素排出量がおよそ半分であるため、地球温暖化対策としても有効な新エネルギー源であるとされる(天然ガスも参照。)が、メタンハイドレートについては現時点では商業化されていない。化石燃料の一種であるため、再生可能エネルギーには含まれない。メタン水和物とも。
title: 酸素
text: 液体酸素は液体空気を分留して得られ、強い酸化剤である。液体空気を放置すると、沸点の低い窒素が先に蒸発するため、酸素分子が濃縮される。1リットルの液化酸素が気化すると約800リットルの酸素ガスになる。
title: 超臨界流体
text: また、超臨界流体の二酸化炭素は、様々な物質をよく溶解する。目的物を溶解した超臨界二酸化炭素を臨界点以下にすると、二酸化炭素は気化するので、後には溶質のみが残る。気化した二酸化炭素は回収して再利用が可能である。実用としてコーヒーの脱カフェインやニンニクの臭気成分や機能性食品の有効成分の抽出などに使用されている。二酸化炭素は臨界温度が31°Cと低いため、分子を破壊せずに活性を維持した状態で抽出する事ができる。
title: 飽和水蒸気量
text: なお、湿り空気の水蒸気分圧が飽和水蒸気圧を上回っても、水蒸気が凝縮しないことがあり、これを過飽和状態と呼ぶ。過飽和状態の水蒸気は不安定であり、微小な粒子などを核として急速に凝縮するか、低温の場合は凝華(昇華の逆)して氷晶となる。自然界ではこの現象により雲が発生するが、人工降雨ではヨウ化銀などの微粒子を過飽和状態の空気中に散布して水蒸気の凝縮を促す。
title: 天王星の大気
text: 炭化水素に加え、成層圏には一酸化炭素や痕跡量の水蒸気、二酸化炭素が含まれる。一酸化炭素の混合比は約3×10で、炭化水素の混合比と非常に近いが、二酸化炭素と水の混合比はそれぞれ約10、8×10である。これらの3つの化合物は、成層圏に比較的均一に分布し、炭化水素のような狭い層に閉じ込められることはない。
title: クロロホルム
text: 常温では無色で、甘い味を有し、強く甘い芳香をもつ液体である。多くの有機化合物をよく溶解する。光や酸素の存在下で比較的容易に分解され、有害ガスであるホスゲンを発生する。また高温下でも分解が進行する。このため一般的な市販品には安定剤としてアルコール(主にメタノール、エタノール)やアミレンが添加されている。
title: 過酸化水素
text: 35%水溶液は、常温では無色の、水よりわずかに粘度の高い弱酸性の液体。エタノール、エーテル、水に可溶。わずかにオゾンに似た臭いがする。
title: 水蒸気改質
text: 水蒸気メタン改質(steam methane reforming、SMR)とも呼ばれる天然ガスの水蒸気改質は、工業的なアンモニア合成に使われる水素の他、商用向けに大量の水素を製造する最大の方法である。また、その方法は最も安価な方法である。高温(500 - 1100 °C)において金属触媒が存在すると、水蒸気はメタンと反応し、一酸化炭素と水素が得られる。
title: ハーバー・ボッシュ法
text: 水素量に対応する化学量論量の窒素を含有するだけの空気を加えて、水蒸気改質で残存したメタンを酸化させる。水素の一部も燃焼する。いずれも大きな発熱反応であり、発生した熱(およそ1000 °Cに達する)を利用して水蒸気改質に用いる高温高圧の水蒸気を得る。
title: デカフェ
text: 二酸化炭素は31.1°C以上かつ73.8気圧以上の状態で超臨界二酸化炭素になる。この条件は他の物質の場合より常温常圧に近く(例えば水では374°C以上かつ220気圧以上)その生成が比較的容易であることと、超臨界状態でも他の物質との化学反応を起こしにくい(超臨界水は極めて反応性が高い)という特性を持つ。また抽出後、常温常圧に戻せば二酸化炭素の除去は極めて容易であり、万一残留してもその毒性を考慮する必要がない点、廃液処理の必要がない点、有機溶媒のような燃焼性がなく火災の心配がいらない点など、さまざまな点において有機溶媒抽出法の欠点を補った、極めて優れた脱カフェイン法だとされている。
title: 液体窒素
text: 空気(大気)中の窒素ガスを原料とし、空気を冷凍サイクルにより液化する。なお、ホコリ、水分、二酸化炭素(CO2)は冷却中に除去し、温度差を利用し窒素以外(主に酸素)の成分を分離し液体窒素を得る。
title: 炭素循環
text: 大気圏中の炭素は気体、主に二酸化炭素ガスの状態で存在する。全大気のなかでは少量(増加しつつあるがおよそ0.04%)であるが、生命活動が維持されるための重要な役割を果たしている。大気中に存在する炭素を含む気体には、他にメタンやクロロフルオロカーボン(ほとんどが人為起源)があり、これらは全て温室効果ガスと呼ばれる。大気への放出はここ数十年劇的に増加し、地球温暖化の原因とされている。
title: ワイヤーオレンジ
text: スラッシュ水素(スラッシュすいそ、Slush hydrogen)は、液体水素よりも低温高密度で、液体水素と固体水素が入り混じった、水素の三重点における状態である。液体水素を水素の融点(-259.14°C)付近まで冷却することで得られる。この温度では、液体水素と比べ、密度が16-20%大きくなる。タンク容量を減らし、ロケットの重量を削減できるため、液体水素の代替としてロケット燃料に用いることが提案されている。
title: チオシアン酸カリウム
text: 常温では潮解性のある結晶性の固体。水に良く溶け、そのときの吸熱によってできる水溶液は非常に冷たくなる。エタノールやアセトンにも溶ける。
title: 室温
text: 同じ室温条件下であっても、温度が異なる場合がありうる。例えば室温における物質の三態は条件により異なる。日本では酢酸(融点16.7°C)は室温で液体であることが多く、教科書的には「酢酸は液体」と著される。一方で寒冷地では室温で固体である場合も多い。
title: 炭化カルシウム
text: 炭化カルシウムと水の反応は1862年にフリードリヒ・ヴェーラーによって見出された。1グラムの CaC2 からは370ミリリットルのアセチレンが生成する。
title: 懐炉
text: ベンジンなど炭化水素の燃料を、白金(プラチナ)の触媒作用により、摂氏300度 - 400度の比較的低温域で、緩やかに二酸化炭素と水へ酸化分解させ、その過程で反応熱を取り出す。炭化水素を燃料とするが、比較的低温な反応のため窒素酸化物をごく微量しか生成しない。反応の結果は燃焼に酷似する。
title: ランキンサイクル
text: 有機ランキンサイクル(英: organic Rankine cycle)(ORC)はn-ペンタン やトルエンのような低沸点の有機液体を水と蒸気の代わりに使用する。これにより、ソーラーポンドのような70~90°C程度の低温の熱源の利用を企図する。 熱源の温度が低いので熱効率は著しく低いが、これまで利用価値の無かった排熱等の低品位の熱源を活用できるので意義がある。水よりも低い沸点の流体を使用した場合、熱力学的な恩恵が得られる。例は水銀蒸気タービンを参照。
title: ヘリウム
text: 無色、無臭、無味、無毒(酸欠を除く)でもっとも軽い貴ガス元素である。すべての元素の中でもっとも沸点が低く、加圧下でしか固体にならない。ヘリウムは不活性の単原子ガスとして存在する。また、存在量は水素に次いで宇宙で2番目に多い。ヘリウムは地球の大気の0.0005パーセントを占め、鉱物やミネラルウォーターの中にも溶け込んでいる。天然ガスとともにごく微量に産出し、気球や小型飛行船の浮揚ガス(英語版)として用いられたり、液体ヘリウムを超伝導用の低温素材としたり、大深度へ潜る際の呼吸ガスとして用いられている。
title: 蒸発熱
text: 蒸発熱(じょうはつねつ、英語: heat of evaporation)または気化熱(きかねつ、英語: heat of vaporization)とは、液体を気体に変化させるために必要な熱のことである。気化熱は潜熱の一種であるので、蒸発潜熱または気化潜熱ともいう。固体を気体に変化させるために必要な熱は昇華熱(しょうかねつ、英語: heat of sublimation)または昇華潜熱という。単に気化熱というときは液体の蒸発熱を指すことが多いが、液体の蒸発熱と固体の昇華熱を合わせて気化熱ということもある。以下この項目では、便宜上、液体の気化熱を蒸発熱と呼び、液体の蒸発熱と固体の昇華熱を合わせて気化熱と呼ぶ。
title: アルコール燃料
text: エタノールやメタノールは可燃性の液体であり、そのまま燃やして熱源として利用できる。とくに高純度のエタノールは、古くからランプやコンロの燃料となっていた。エタノールなどの低分子アルコールは酸素含有率が高く、煤が出にくいという利点があることから、現在でもこのような形でアルコールが燃料として利用されることは珍しくない。なお、卓上コンロなどで利用されるアルコール固形燃料は、エタノールに酢酸カルシウムを混ぜる、またはステアリン酸を加えるなどの方法で液体のアルコールをゲル化させたもので、アルコールを直接燃やす方法の1つといえる。
title: アンモニア
text: アンモニアの水に対する溶解度は気体としては非常に大きく濃厚水溶液が存在し、また密度は濃度と伴に減少し、市販の濃アンモニア水は25 - 28%程度のものが多く、26%(d=0.904 g cm)のものはモル濃度は13.8 mol dmである。アンモニアは水に対しかなり発熱的(すべての気体の溶解熱は発熱的であるが)に溶解し、また溶解に関するギブス自由エネルギー変化も負の値を取るため、水に非常に溶けやすいことになる。これは極性のアンモニア分子が、より極性の強い水分子と水素結合を形成するためである。
title: 沸点
text: 液体に不揮発性の物質が溶けているとき、この溶液の飽和蒸気圧は、一般に元の純粋な液体の飽和蒸気圧よりも低くなる。この現象を蒸気圧降下という。これに伴って、圧力を縦軸としたときの溶液の蒸気圧曲線は、元の蒸気圧曲線から下にずれる。そのため、外圧が同じであれば、この溶液の沸点は一般に元の純粋な液体の沸点よりも高くなる。この現象を沸点上昇という。例えば食塩水やショ糖水溶液の沸点は、食塩やショ糖が不揮発性なので、純粋な水の沸点よりも高くなる。それに対して、液体に揮発性の物質や気体が溶けているときの溶液の沸点は、元の液体の沸点より低くなることもあれば高くなることもある。例えば、水にアンモニアを溶かしたアンモニア水の沸点は水よりも低く、水に塩化水素を溶かした希塩酸の沸点は水より高い。
title: オクラホマ大学
text: 吸湿性(きゅうしつせい、英語: hygroscopicity)とは、物質が水分を吸収、もしくは吸着する性質のことである。セルロース鎖を持つ砂糖などが、空気中の水分を吸収して溶ける性質(潮解)が身近な例である。
title: ガスクロマトグラフィー
text: キャリヤーガスはガスクロマトグラフィーにおける移動相として用いられるガスのことで、一般にヘリウム、窒素、アルゴンなどの不活性ガスが用いられる。 検出器としてTCDを使用する場合にはキャリヤーガスの熱伝導度が大きい方が検出感度が上がるため、ヘリウムを使用することが多い。FIDを使用する場合には安価な窒素を使用することが多い。
title: 一酸化炭素
text: 工業的には 800 °C 以上(普通は 1,000 °C 程度)に加熱したコークスと水(水蒸気)を反応させて作られる水性ガスから得られる。その反応は、
title: 杜の都信用金庫
text: コンデンセート(英語: condensate)は凝縮物の意味で、化学プラント等では一般的に熱水(蒸気が凝縮した物)を指す。
title: 液体金属
text: 液体金属(えきたいきんぞく、英語: Liquid metal)は、融点から沸点の間で液体状になった金属を指し、狭義では室温付近で液体状になる金属を指す。
title: 温室効果ガス
text: 温室効果ガス(おんしつこうかガス、英語: greenhouse gas、GHG)とは、大気圏にあって、地表から放射された赤外線の一部を吸収することにより、温室効果をもたらす気体のことである。水蒸気や二酸化炭素などが温室効果ガスに該当する。この他、メタン、一酸化二窒素、フロンなども温室効果ガスに該当する。近年、大気中の濃度を増しているものもあり、地球温暖化の主な原因とされている。
title: LE-8
text: 液体水素よりも入手が容易で廉価で充填時に気化する量が減り、爆発などの危険性が低く安全性が高いため、扱いが容易である。液体水素よりも蒸発しにくく宇宙空間での長期保存が可能で、マーズ・ダイレクトにて提案されたように火星の二酸化炭素が主成分の大気と水素からサバティエ反応によりメタンを生成することも可能である。これらの特徴から、将来の軌道間輸送機や惑星探査機への採用が有望視されている。
title: アゾジカルボンアミド
text: アゾジカルボンアミドの主要な使用法は、発泡プラスチック製造の際の発泡剤としての利用である。アゾジカルボンアミドの熱分解により、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、アンモニアガスが発生し、これらのガスは気泡としてポリマー中に閉じ込められて発泡体を形成する。
title: 蒸発熱
text: 固体や液体が気体に変化する現象を気化という。液体が気化する場合は、沸騰して気体になる場合と蒸発して気体になる場合がある。どちらの場合でも、気化にはエネルギーが必要である。
title: 遠山景前
text: 通常の水素結合はファン・デル・ワールス力よりも強いため、同程度の分子量の化合物で比べた場合、水素結合結晶のほうがファンデルワールス結晶よりも格子エネルギーが大きい、すなわち融点が高いことが多い。例えば近い分子量を持つ、メタン (CH4、分子量 16.04) と水 (H2O、分子量 18.02) について、融点はメタンが −162 °C、水が 0 °Cと、水の結晶のほうがより高い温度まで安定に存在する。これは、メタンの結晶が分子性結晶であり分子間にはたらく親和力が比較的弱いのに対し、水の結晶(= 氷)は水素結合結晶でありその中で水分子同士がより強く結びついているためである。
title: コークス
text: 石炭を高温で蒸し焼きにする乾留工程により、硫黄、コールタール、ピッチ、硫酸、アンモニアなどの成分が抜ける。この工程を経る事で燃焼時の発熱量が元の原料の石炭より高くなり、高温を得ることができることから、蒸気機関車や鉄鋼業などを中心に、近現代においても交通機関や重厚長大産業に重要な燃料となっている。外見は石炭に似るが、多孔質であるため金属光沢は石炭に比して弱い。多孔質は、乾留(1,300°C以上)の際に石炭中の揮発分が抜けてできるものであり、結果的に炭素の純度が高まり高温度の燃焼を可能とする。
title: 潮解
text: 潮解(ちょうかい)は物質が空気中の水(水蒸気)をとりこんで自発的に水溶液となる現象のこと。 潮解は、結晶表面に微小体積の飽和水溶液があり、その飽和蒸気圧が大気中の水蒸気圧より小さいときに起こる。大気中の水蒸気が飽和水溶液表面に取り込まれ、飽和水溶液が薄まる。しかし結晶の物質量は十分に大きく多少の水が結晶を溶かしても結晶が溶け尽くすことはない。したがって飽和水溶液の量は増え続け、やがてすべての結晶を溶かし、さらにその溶液の水蒸気圧が大気中の水蒸気圧と等しくなるまで薄まっていく。そうなると、それ以上の水の吸収は停止する。
title: バイオガス
text: メタン発酵は、メタン菌をはじめとする多種の微生物により、炭水化物やタンパク質など多様な有機物を分解できる特徴がある。嫌気性発酵の特性上、曝気のための動力は不要であり、周囲への臭気の影響も一般に軽微である。メタンは水に溶けにくいため、分離・回収も容易である。高い温室効果係数を持つメタンを、適切に管理した設備で回収することは、地球温暖化防止の点でも有効である。
title: 物質の状態
text: 超臨界流体は、温度と圧力がそれぞれ臨界温度と臨界圧力以上である気体である。物理的には気体の性質を持つが、高い密度により溶媒の性質を示し、便利な応用が可能である。例えば、超臨界二酸化炭素はデカフェコーヒーの製造の際にカフェインを抽出するのに用いられる。
title: 水の性質
text: 水の臨界点は圧力22.064 MPa、温度373.95 °C (647.10 K) である。水は臨界点まで蒸気圧曲線に従い、ある温度である圧力以上をかけると液体の状態を保つ。この状態の水(下限は大気圧、100 °C)を亜臨界水という。さらに、臨界点以上の圧力・温度条件の水を超臨界水という。亜臨界水ではイオン積が常温常圧の水より高く、オキソニウムイオンおよび水酸化物イオンの濃度が高くなる。一方、超臨界水ではイオン積が常温常圧の水より低くなる。また、超臨界水は比誘電率が低くトルエンと同程度までになるため、常温常圧水と異なり、油との混合が可能となる。亜臨界水および超臨界水はそれぞれが持つ性質を利用した技術の研究が行われている。
title: 水性ガス
text: 木炭や石炭のように炭素を多く含む原料を高温で加熱して水蒸気と反応することで水素と一酸化炭素で構成される可燃性ガスを発生する。薪を高温で加熱した場合には薪中の水分が水蒸気化して反応して水素と一酸化炭素が生成された。薪や木炭のみを燃焼するよりも多くのエネルギーを得られるため、ストーブの燃焼効率を高めたり、さまざまな未利用資源の資源化が期待される。
title: アルカン
text: 痕跡量のメタン(約0.0001%、1ppm)は地球の大気中にも存在するが、これは主に古細菌によるものである。水に対する溶解度が低いため海水中には存在しないが、高圧・低温条件ではメタンは水との共結晶であるメタンハイドレートを形成し、これらは海底に埋蔵されている。2006年現在では工業的採掘は行われていないものの、メタンハイドレートの鉱脈はエネルギー量に換算すれば現存する天然ガスと石油をあわせたものを超える量が存在するとされており、メタンハイドレートから取り出されるメタンは将来の燃料源として注目されている。