突沸

英: bumping、bump

WordNet

dance erotically or dance with the pelvis thrust forward; "bump and grind"
a lump on the body caused by a blow
knock against with force or violence; "My car bumped into the tree" (同)knock

PrepTutorEJDIC

衝突;ごつんと当たること / ゴツン,ドスン[という音] / 打ちこぶ / ばたんと,どしんと / …‘に'突き当たる,ぶち当たる;(…に)…'を'突き当てる《+『名』+『on(『against』)+『名』》 / (…に)突き当たる《+『into』(『against』)+『名』》 / 《副詞[句]を伴って》〈車が〉ガタガタ揺れて通る

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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2013/03/05 18:33:10」(JST)

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市販の実験用沸騰石

沸騰石（ふっとうせき）とは、液体を加熱して沸点に到達した後の急激な沸騰（突沸）を防ぐために、予め液体中に加えておく石、または多孔質物体。ケミカルストーン。

液体を加熱すると、その液体の成分や加熱条件によっては、沸点に達しても沸騰しない場合がある。この状態を過熱状態と呼び、一種の準安定状態である。この過熱状態のときに、物理的な衝撃や異物が液体に加えられると液体から気体への相転移が起き、液体全体に広がる（突沸）。液体から気体への相転移では、体積の膨張が大きいので、液体や蒸気が飛散し、事故が起こる可能性がある。そのため、突沸を防ぐために沸騰石をあらかじめ液体中に加えておく。

原理

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。

そこで液体中に常に相転移の核になる微細気泡を存在させれば、突沸を防ぐことができる。液体に毛細管や多孔質物質を加えておく、あるいは加熱中に攪拌子で攪拌（かくはん）する、などの方法がある。沸点測定の場合は毛細管の先端から連続的に気泡が発生する温度を測定する。

毛細管の内面が完全に濡れて気泡が失われてしまうと、突沸を防ぐ機能が失われてしまうために気泡を含んだ微細孔を多数もつ素材が利用される。一般には素焼の小片などが利用され、沸騰石と呼ばれる。あるいはガラスに空気を練り込んだものでもよく、すなわちガラス沸騰石もよく使われる。それ以外の材質でも多孔質の素材が沸騰石として製品化されている。

沸騰石であっても、一度火を落として温度を下げてしまうと、気体部分の蒸気が液化して微細管の中に液体を引き込んで表面の気泡が失われてしまうため、沸騰石の性質を失ってしまう。したがって、温度を下げ沸騰を停止させたら、加熱する前に新しい沸騰石を追加する必要があるし、一度使用した沸騰石は微細孔が不溶物でふさがっていたりするので完全に乾いていても再使用してはならない（「沸騰石は使い捨て」と考えるべきである）。また、過熱状態において沸騰石を投入すると逆に突沸を誘発するので、加熱の途中で沸騰石を投入するようなことは行ってはならない。家庭においても、水や牛乳などを加熱したのち、砂糖などをいきなり加えたり衝撃を与えたりすると、沸騰石の働きをしてしまうため突沸が起こる場合があるとされている^[1]。味噌汁についても突沸の例が報告されており、だし入りの味噌、ステンレス三層鍋を使う場合には注意が必要であるとされている^[2]。

材質

内部に多数の孔があり、ここに閉じこめられた気泡が沸騰の核になって突沸を防ぐ。溶かして気泡を混ぜ込んだガラスが用いられたり、直径1mm程の素焼きの粒が市販されているが、投入先の液体の性質を損なったり、液体によって沸騰石自体が分解されるおそれがない多孔質のものであれば、基本的に材質は問われない。実験の精密さを求めないのであれば、割り箸などでも代用可能な場合がある。コーヒーをいれるサイフォンでは多くの場合鉄の鎖が使われている。

脚注

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^ 東京ガス：食の生活110番Q&A：突沸現象
^ 「ホームエコノミストワイズ」'99.2所収「全国消費センター商品テスト・トラブル情報」p.5-7 ＜『だし入り味噌汁とステンレス鍋』大阪府立消費生活センター＞

Japanese Journal

マイクロ波加熱による過渡沸騰挙動に及ぼす液相過熱度の影響

八巻辰徳,金子暁子,阿部豊,瀬川智臣,川口浩一,山田美一,鈴木政浩,藤井寛一
日本原子力学会　年会・大会予稿集 2013s(0), 292, 2013
… からMOX原料粉末を製造している．円筒容器の場合，マイクロ波照射による突沸及び噴き零れ現象の発生が確認されていることから，加熱時の沸騰挙動を十分に把握する必要がある．本研究では，マイクロ波加熱時の突沸及び噴き零れ現象のメカニズム解明を目的とする．実験では,高速度カメラを用いた突沸時の詳細可視化観測を実践し，マイクロ波の照射条件が容器直径や初期 …
NAID 130004569143

精製効果が高く、溶媒の減圧留去中の突沸を防いだGC-MSによる茶中の残留農薬の多成分分析法

谷川元一,西川学
奈良県農業総合センター研究報告 (43), 45-50, 2012-03
… 茶での残留農薬分析法で,精製効果が高く,かつ,溶媒の減圧留去中に発生する突沸を防ぐ方法を開発した。 …
NAID 120005332136

219401 垂直管内の水の突沸現象とその発生条件に関する研究(OS13 安全に寄与する熱工学2,オーガナイズド・セッション)

五十嵐信介,神永文人,松村邦仁
日本機械学会関東支部総会講演会講演論文集 2011(17), 527-528, 2011-03-17
On nuclear fuel recycle, recycling solution is heated. Because of heating, flow instabilities that rapid evaporation and reflux of water could happen. It could scatter radioactive substance. Therefore …
NAID 110009663982

Related Pictures

[1] 東京ガス：食の生活110番Q&A：突沸現象

[2] 「ホームエコノミストワイズ」'99.2所収「全国消費センター商品テスト・トラブル情報」p.5-7 ＜『だし入り味噌汁とステンレス鍋』大阪府立消費生活センター＞

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