脱気・給気入門

液体中に存在する気体（O2やN2）を除去することです。

解説

目に見えなくても、空気と触れる液体には、空気の成分である窒素や酸素といった気体が溶け込んでいます。このような液体中の気体は、ときに配管の錆びなど、様々な問題を引き起こします。こうした現象はあらかじめ脱気をすることで防ぐことが出来ます。

私たちが目にできる気泡は、液体に加わる圧力が下がったり、温度が上がったりすることによって、液体中に溶けきれなくなって現れたものです。液体中の気体は、ときに装置に悪影響を及ぼすことがあります。

• ※用途に関する詳しい情報は「その問題！脱気・給気で解決できるかも！」をご覧ください。

溶媒中に気体（O2、N2、H2、CO2、etc）を選択的に溶解させることです。

解説

給気は、脱気とは逆に、液体中に気体を溶かし入れることです。選択的に目的の気体を給気することで、液体に機能を加えることができます。

給気技術が役立っている身近な例では、炭酸水があげられます。炭酸水は、炭酸ガス（二酸化炭素 CO2）を飲料水に給気することで、シュワシュワとした食感を加えています。

気相と液相の界面を広くすることが有効的です。

脱気・給気の基本原理

「液体に溶ける各気体の量は、気体側の圧力に比例する」という法則があります。(ヘンリーの法則)　この法則を言い換えると、液体と気体が接している場合、気体側の圧力を下げれば、液体に溶けている気体の量が減少することになります。ですから究極的には、気体側の圧力を０（真空状態）にすると、液体に溶ける気体の量も０になります。

性能を上げるには？

液体と気体が接する面（界面）が広ければ広いほど効率的な脱気ができます。ただし、単純に界面を広くすることを考えると、大きな空間が必要になります。すると、脱気するための装置自体が大きくなってしまいます。また、脱気に時間がかかることは、液体の変質の観点から見ても好ましくありません。

それを解決する手段の一つに、SEPARELのように中空糸を用いて脱気・給気する方法があります。中空糸を用いることで液体と気体の界面増大に寄与する他、脱気に要する時間短縮も実現できます。

脱気を行うにはいくつかの手法があります。

膜を使用する物質分離というと、ろ過膜を連想する方もいるかと思いますが、両者は異なる特性を示します。以下に違いを示します。