沸騰

沸騰（ふっとう、英語:boiling）とは、物質が液体から気体へ相転移する気化が、液体の表面で起こる蒸発だけでなく内部からも激しく起こる現象。沸騰には核沸騰と膜沸騰がある（沸騰曲線も参照）。

概要

液体の蒸気圧が温度の上昇と共に増加し、それが外圧と等しくなると液体内部に気泡が発生し沸騰が起こる。このときの温度を沸点といい、外圧が1atmのときのそれを標準沸点という^[1]。

沸点は外圧（気圧）に比例する^[2]（外圧が1atmより大きくなると沸点は上昇し、低くなると降下する）。例えば水は1atm下では100°C（正確には99.974°C）で沸点に達するが、富士山頂では約90°Cで沸騰する^[2]。この原理は圧力鍋での調理^[2]、火力発電や原子力発電などにおいて応用されている^[2]。

まれに沸点に達しているにもかかわらず相転移が生じず沸騰しないことがあり^[3]、この状態を過加熱という^[4]。この過加熱の状態の液体に振動などの刺激を与えると突発的な沸騰を起こすことがあり、これを突沸という^[4]。この突沸を防ぐため科学実験では沸騰石と呼ばれる多孔質の石が用いられる。また、電子レンジやIHこんろ等の調理過程でも突沸が起きることが知られており急な過熱を避けるなどの注意喚起が行われている^[4]。

また、不揮発性の溶質を溶媒に溶解させても沸点は上昇する。これは沸点上昇と呼ばれる。

沸騰水

沸騰している水を沸騰水という。先述のように水は1atm下では、100°C（正確には99.974°C）で沸点に達する。外圧が変化すると沸点も変わるが、通常1atmで沸騰している水が沸騰水として実験で使用される。

常温の水に比べると、やや反応性が高い。たとえば、マグネシウムは、常温では水と反応しないが、沸騰水とは反応する。また、塩化鉄（III）水溶液は沸騰水によって加水分解が促進され、水酸化鉄（III）のコロイドと塩化物イオンと水素イオンに分解される。

派生的表現

水が沸騰する様から転じて、個人・集団や場の雰囲気が最高潮に盛り上がる様や不満が爆発する様を指す。

有隋失道、天下沸騰。 — 張行成、諫太宗書^[5]

出典

[脚注の使い方]

^ 竹内敬人『化学の基礎』岩波書店（2003） 117頁
^ ^a ^b ^c ^d “気圧と沸騰”. 日本原子力研究開発機構. 2014-06 -08閲覧。
^ “電子レンジを使用の際は突沸事故にご注意を”. 千代田区. 2014-06 -08閲覧。
^ ^a ^b ^c “調理中の突然沸騰（突沸）による事故の防止について（注意喚起）”. 製品評価技術基盤機構. 2015年2月19日閲覧。
^ 張行成 (中国語), 諫太宗書, ウィキソースより閲覧。

概要

沸騰水

派生的表現

出典

関連項目