Last Updated: Monday, June 06, 2005 07:33:11
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※このページ気合れて書いたら、随分長文の文字だらけ..スミマセン.(スペシャル長文.. GW中執筆)
読むのがカッタルイという方はここを。
「タイヤに窒素ガス」と結構出ています。
それなりの値段。原価知っている者としておいしい商売ですね。(LN2:液化窒素ガスですけど)
私はダイバーなもんで、実は「窒素(ちっそ)」って言葉。いやなものです。
減圧症の原因としての残留窒素のイメージからでしょうか。
ダイビングテーブルとダイビングプラン、窒素酔い。窒素がたまる。抜けないとか
圧縮空気タンク(酸素タンクではない)を背負って水圧下の中呼吸を維持する
(これを「SCUBA:スキューバー」という意味)
この水圧下が曲者で、水深10mで地上の倍の2気圧(atm)、水深20mで3気圧もの水圧が体にかかり
肺も圧迫されるため、体積で地上以上の空気を吸うこととなります。
よく質問されるのが、その空気でどのくらい(何分くらい)潜れるの?と� �うモノです。
これは一言で言うと潜水する深度によって変わり、
いくらタンクの空気が残っていて呼吸が続けられても
この体内に蓄積した窒素の残留量があと何分潜水可能かを決めるのです。
(レクリエーションダイビングでは水深最大40m程度と一応決められています)
スキューバーダイビングにおいてもこの窒素ガスは切っても切れない関係なのです。
(100%の酸素ガスは中毒を起こすので圧縮空気を吸います)
ちなみに満タンで大体200kgf/cm2 電話ボックスぐらいの空気を圧縮しています。
残圧を確認するためゲージをつけています(そのため万が一無くなった場合に備え最低2人以上で、
相方が同時に吸えるよう予備のレギュレータ
(通称オクトパス:口から減圧した空気を吸うための機材)を持っています。
細かい話は本題から反れるのですが、一言で言ってしまえば
体内蓄積窒素が体に害を及ぼす。
さて大分横道反れました。
本題なのですが、つぼも例に漏れずこのタイヤに窒素ガス封入。一応やっています。
結論から言うと。??????です。ただ1点を除いては。
窒素ガスは標準の空気と違い燃焼補助をするわけで無いため、
万が一タイヤがバーストした際に爆発や火災の元になることがありません。
航空機やF1のタイヤにいち早く窒素ガスが使われ始めたのは、実はこれがいちばんの原因かなと
個人的は思っています。
でも、燃費測定走行で空気圧を標準の2.1kgf/cm2なのに2.5kgf/cm2 ?!高くねえかあ?
と思われた方多いと思います。
もちろん燃費を良くすることもあるのですが、以下をお読みいただくと少し納得していただけるのかな?と。
情報を整理して、タイヤに窒素ガスを入れるメリット・デメリット、必要か否かを再検証し
そこでごく言われているうたい文句とその考察をしてみたいと思います。
多少の理論武装としてか?もしくは単なる揚げ足取りなのか?
ちなみにダイバーの視点から見たタイヤの空気圧の考察なんで。その点をご理解下さい。
この視点を理解する上では
・地球の大気成分と窒素元素と分子の状態(電子物性) ・圧力の定義と大気圧・水深と水圧 ・高圧ガス保安法 ・モルの理解 ・ボイル=シャルルの法則 ・気体中の元素の原子・分子とその大きさとタイヤ分子格子の大きさの比較 ・気体中の元素の原子・分子の平均自由工程 ・膜のガス透過係数 |
の点から検証が必要と思われます。(ホントか?!一応理論武装...^^;)
よって昔の教科書など総動員の元このページを執筆しています。
窒素とは?地球の大気成分は? |
窒素(ちっそ)
英語では Nitrogen (硝酸(nitric acid)の成分であることから名付けられたらしい)
元素記号:N
原子番号:7
まず、この窒素。中学生の理科(化学)のおさらいです。ちなみに筆者は化学はテンで駄目でした。
(特に有機化合物系は苦手)、でも一応物理・電子物性は得意だったのですが.....
ほとんどの人が知っているであろう、窒素とはなんぞやと言えば、
空気の約3/4は窒素です。半分ピンポーン!。
意味は間違っていないですが、窒素は元素名称なんで「空気中にある窒素」は
元素のままではなく、
「N2:窒素ガス」
2つの窒素原子が結びつき、分子として窒素原子が不活性な状態
(原子的に安定した状態:最外殻電子が安定状態)で
かつ、気化状態(沸点を超えている)で大気中に存在しています。(水素ガスH2、酸素ガスO2も同様)
しかし、地球全体での「元素」の割合として見た場合(地殻中、海水も含めて)は非常に微量で
硝石など硝酸塩として19ppm(0.0019%)存在するに過ぎないのです。
(最も多いのは酸素O、次いでケイ素Si、3番目は水素H)
空気と大気は似ている様で違います。
「大気」atmosphereとは地球も含む惑星の海抜(?)地表から20km以下(大気圏:地上生物が生存する範囲)のガス全体を指し
「空気」とは「地球の大気成分の総称」(らしいです)
英語でのNitrogenから「ニトロ」という言葉が出てますが、これは窒素のことではなく
「ニトロ基」-NO2で組成される芳香族ニトロ化合物組成成分のことで
有名なものに狭心症の発作治療などに用いられるニトログリセリンやニトロペン� �かの「ニトロ」です。
横道反れてしまいましたが、今回は窒素ガスN2なんで元に戻ります。
残りは酸素ガスと微小ガス。以下を見ていただくとお分かりだと思うのですが
以外に気象温暖化で騒がれている二酸化炭素CO2はアルゴン(Ar)より少ない0.033%(330ppm)なんですね。
(今はもう少し増えてるかも知れないけど)
高度20km以下(大気圏)空気の成分組成(ガス成分表記便宜上、xxガスとは記載しない)
ガスとして | 元素 | 備考 | |||||||||
成分 |
鉄道の車両に関して詳しいですね〜
ビックリしました・・・。
ところで、この事故に関しての最終報告は
まだなのでしょうか?