吹けば飛ぶような？

最近ちょっと困っているのがゴミ捨て。
ボクの住んでいる地域では、可燃ゴミと資源ゴミがメインで、洗ってもとれないような脂などが付着したプラスチックは可燃ゴミになり、洗ってきれいになるプレスチックは資源ゴミ。
当然、ペットボトルや空き缶、ビンも資源ゴミ。
で、はたと困ったのがスプレー缶。
さすがに空き缶とは扱いが違うんだろうけど、と思っていろいろ見ていると、どうも超レアものの「不燃ゴミ」だったようなのだ。
カテゴリはなくなっていたと思ったんだけど、電池や電球、蛍光灯などと並んで、高性能な焼却炉でも燃やせないゴミとして残っているみたい。

で、このスプレー缶、なんで不燃ゴミになるかというと、中に液化ガスが充填されているからなんだよね。
捨てる前にできるだけ中身を空にして、とは言っても、確実に履行されるわけではないので、中身が残った状態で燃やそうとすると缶が破裂して危険なのだ！
むかしは缶に穴を開けて捨ててください、なんて言われた時期もあったけど、ペットボトルでさえラベルをはがして、軽く水洗いをしてという下処理せずに出す人が多いので、それが実行されることは期待できないのだ(>_<)
というわけで、不燃ゴミになっているみたい。

このスプレー缶に入っている液化ガスについては、一時期フロンが問題になったよね。
一番最初は液化石油ガス（ＬＰＧ）が使われていたようなんだけど、これは圧力をかけると簡単に液状になるし、石油の副産物として入手もしやすいから。
ところが、可燃性のガスなので扱いがむずかしいのも事実。
むかしは殺虫剤のスプレーなんかに使われていたけど、火気厳禁とはいいながら事故があったりしたのだ。
火が近くにあると火炎放射器のようになるからね・・・。

そこで出てきたのがフロンガス。
簡単に液化し、かつ、不燃性、無味・無臭で、人体にも無害というわけで使い勝手がきわめてよかったので一気に広まったのだ。
ところが、そこにも落とし穴が。
フロンは空気中に拡散した後、徐々に上昇していって、上空のオゾンと反応してしまい、有害な紫外線から地上を守っているオゾン層を破壊する性質があることがわかったのだ。
そこで使用が見直され、もともと気をつけて使われるようなところでは可燃性のＬＰＧにもどり、そうでないところは代替フロンと呼ばれるものが使われ始めたんだよね。
ところが、この代替フロンも強力な温室効果ガスであることが判明したので、やはり使いづらいものになってきたんだよね。
で、最近では、もともと空気中にあるような二酸化炭素や窒素、或いはそのままの圧縮空気が使われているみたいだよ。

スプレーの中には、高圧をかけて液化してあるガスが詰め込まれているんだけど、これはノズルから噴射されると一気に常圧にもどされて気化するのだ。
そのとき爆発的に体積が膨張して拡散していくだけ。
ノズルの形状で前方向にだけ広がるように設計されているので、ぷしゅ～と吹き出してくるのだ。
このとき基本的には断熱膨張となるので、スプレーから出てくるガスは冷たいのだ。
最後にガスを出しきろうとがんばると缶が異様に冷たくなるのもそのせいだよ。

中身の成分は液化されて封入されているガスに溶かし込んであるか、懸濁された状態。
噴射されて液化ガスが気化するときに一緒に膨張しながら細かい粒子となって拡散されるのだ。
もともと液化ガスに溶けているものなのならそのまま噴射してかまわないんだけど、懸濁してあるだけのものだと、「よく振ってから」ということになるわけ。
均一に分散した状態で吹き出させないと缶の中にその成分だけが残っていってしまうのだ。

実は、同じような原理がカフェインの抽出に使われているんだよね。
二酸化炭素に高温で圧力をかけていくと、気体でも液体でもない超臨界流体という状態になるのだ。
気体の拡散性と液体の溶解性を持ち合わせていると言われていて、液体のようにもどを溶かすけど、粘性がなく広がっていくものなのだ。
この二酸化炭素の超臨界流体とコーヒーを混ぜると、コーヒーの中のカフェインが二酸化炭素中に溶け出すんだよね。
で、コーヒーの液体自体は混ざり合わないので、そこからコーヒーを取り出すと脱カフェイン（デカフェ）のコーヒーができるのだ。
これを使っているのがデカフェのインスタントコーヒーだよ。
カフェインが溶け込んだ超臨界流体の二酸化炭素を常温常圧にもどすと二酸化炭素は気体にもどるので、そこにはカフェインの粉末が残されるのだ。

スプレーからはだいぶ外れたけど（笑）、液状化したガスに溶かし込んで、というところは同じだよね。
イメージ的に普通気体だと思っているものに溶かすので不思議な感じがするのだ。
水もちょっと温めればすぐに蒸気になるから、それを考えるとある程度わかる部分もあるんだけどね。