ヘンリーの法則の定数の温度で、液体中の溶存気体の量が液体の表面上の分圧に正比例することを述べています。
それはイギリスの物理学者であり化学者であるウィリアム・ヘンリーによって1803年に仮定されました。彼の法則はこのように解釈することもできます。液体への圧力が増加すると、それに溶解するガスの量が増加します。
ここでは、ガスは溶液の溶質と見なされます。固体溶質とは異なり、温度はその溶解度に悪影響を及ぼします。したがって、温度が上昇するにつれて、気体は液体から表面に向かってより容易に逃げる傾向があります。
これは、温度の上昇が気体分子にエネルギーを与え、気体分子が互いに衝突して気泡を形成するためです（上の画像）。次に、これらの気泡は外圧に打ち勝ち、液体の副鼻腔から抜け出します。
外部圧力が非常に高く、液体が冷たく保たれている場合、気泡は溶解し、ごくわずかな気体分子のみが表面に「浮かびます」。
ヘンリーの法則方程式
次の式で表すことができます。
P = K H ∙C
ここで、Pは溶存ガスの分圧です。Cはガス濃度です。K Hはヘンリーの定数です。
ガスの分圧は、ガス混合物全体の残りの種によって個別に作用する分圧であることを理解する必要があります。そして、全圧はすべての分圧の合計に過ぎません（ダルトンの法則）。
P 合計 = P 1 + P 2 + P 3 +…+ P n
混合物を構成するガス種の数はnで表されます。たとえば、液体の表面に水蒸気とCO 2がある場合、nは2になります。
偏差
液体への溶解性が低いガスの場合、溶液は理想に近く、溶質に関するヘンリーの法則に準拠しています。
ただし、圧力が高い場合、溶液は理想的な希釈液としての動作を停止するため、ヘンリーに対して偏差があります。
どういう意味ですか？その溶質-溶質および溶質-溶媒の相互作用は、独自の効果を持ち始めます。溶液が非常に希薄な場合、ガス分子は溶媒によって「排他的に」取り囲まれ、それらの間の起こり得る遭遇を無視します。
したがって、ソリューションがもはや理想的に希釈されていない場合、線形動作の損失がグラフP i vs X iで観察されます。
この側面の結論として、ヘンリーの法則は、理想的な希薄溶液中の溶質の蒸気圧を決定します。溶媒については、ラウルトの法則が適用されます。
P A = X A ∙P A *
液体への気体の溶解度
気体が水中の砂糖などの液体に十分に溶解すると、環境と区別できなくなり、均一な溶液が形成されます。つまり、液体（または砂糖の結晶）に気泡は観察されません。
ただし、気体分子の効率的な溶媒和は、液体の温度、液体に影響を与える圧力、液体と比較したこれらの分子の化学的性質など、いくつかの変数に依存します。
外圧が非常に高い場合、ガスが液体表面に侵入する可能性が高くなります。そして、その一方で、溶解した気体分子は、外部に逃げるために入射圧力を克服することがより困難であることがわかります。
液化ガスシステムが撹拌されている場合（海や水槽内の空気ポンプなど）、ガスの吸収が優先されます。
そして、溶剤の性質はガスの吸収にどのように影響しますか？これが水のように極性である場合、極性溶質、つまり永久双極子モーメントを持つガスに対して親和性を示します。炭化水素や脂肪などの無極性の場合は、無極性の気体分子が優先されます。
たとえば、アンモニア（NH 3）は、水素結合の相互作用により、水に非常に溶けやすいガスです。小分子が無極性である水素（H 2）は水と弱く相互作用します。
また、液体のガス吸収プロセスの状態に応じて、次の状態を確立できます。
不飽和
より多くのガスを溶解できる場合、液体は不飽和です。これは、外圧が液体の内圧より大きいためです。
飽和
液体はガスの溶解度の平衡を確立します。つまり、ガスは液体に入るのと同じ速度でガスが漏れます。
また、次のように見ることもできます。3つの気体分子が空気中に漏れると、別の3つが同時に液体に戻ります。
過飽和
内圧が外圧よりも高い場合、液体は気体で過飽和になります。そして、システムの最小限の変更で、平衡が回復するまで過剰な溶存ガスを放出します。
用途
-ヘンリーの法則は、人体のさまざまな組織での不活性ガス（窒素、ヘリウム、アルゴンなど）の吸収を計算するために適用でき、ハルデンの理論と合わせて、表の基礎となります減圧。
-重要なアプリケーションは、血液中のガスの飽和です。血液が不飽和になると、ガスは血液に溶け、飽和するまで溶けなくなり、溶けなくなります。これが起こると、血液に溶けているガスが空気中に流れ込みます。
-ソフトドリンクのガス化はヘンリーの法則の適用例です。ソフトドリンクは高圧下でCO 2を溶解するため、それを構成する各成分を維持します。さらに、特徴的なフレーバーをより長く保持します。
ソーダ瓶のキャップを外すと、液体上部の圧力が低下し、圧力が即座に解放されます。
液体への圧力が低くなったため、CO 2の溶解度が低下し、環境に漏れます（底部からの気泡の上昇で確認できます）。
-ダイバーが深く潜ると、吸入された窒素は逃げることができません。これは、外圧によって妨げられ、個人の血液に溶け込むためです。
ダイバーが急速に水面まで上昇し、そこで外圧が再び下がると、窒素が血液中に泡立ち始めます。
これは、減圧症として知られているものを引き起こします。ダイバーがゆっくりと上昇する必要があるのはこのためです。その結果、窒素が血液からゆっくりと逃げるようになります。
高山での長期滞在を伴う登山者や活動の実践者、ならびにかなり高い場所の住民の血液および組織に溶けている分子状酸素（O 2）の減少の影響の研究。
-激しく放出される可能性のある巨大な水域に溶けているガスの存在によって引き起こされる可能性がある自然災害を回避するために使用される方法の研究と改善。
例
ヘンリーの法則は、分子が平衡状態にある場合にのみ適用されます。ここではいくつかの例を示します。
- 血液中の酸素（O 2）の溶解では、この分子は水への溶解性が低いと考えられていますが、ヘモグロビンの含有量が高いため、溶解度は大幅に増加します。したがって、各ヘモグロビン分子は、組織で放出されて代謝に使用される4つの酸素分子に結合できます。
-1986年に、（カメルーンにある）ニオス湖から突然排出された厚い二酸化炭素の雲が登録され、約1700人と多数の動物が窒息しました。これはこの法律で説明されています。
-高圧では窒素分子（N 2）などの特定の例外がありますが、特定のガスが液体種に現れる溶解度は、そのガスの圧力が増加するにつれて増加する傾向があります。
-溶質として作用する物質と溶媒として作用する物質の間に化学反応がある場合、ヘンリーの法則は適用されません。これは、塩酸（HCl）などの電解質の場合です。
参考文献
- Crockford、HD、Knight Samuel B.（1974）。物理化学の基礎。（第6版）。エディトリアルCECSA、メキシコ。P 111-119。
- 百科事典ブリタニカの編集者。（2018）。ヘンリーの法則。2018年5月10日に取得：britannica.com
- ビジュの。（2018）。ヘンリーの法則とは何ですか？2018年5月10日、byjus.comから取得
- Leisurepro&Aquaviews。（2018）。2018年5月10日に取得したヘンリーの法則
- アネンバーグ財団。（2017）。セクション7：ヘンリーの法則。2018年5月10日、learner.orgから取得
- モニカ・ゴンザレス。（2011年4月25日）。ヘンリーの法則。2018年5月10日、quimica.laguia2000.comから取得
- イアン・マイルズ。（2009年7月24日）。ダイバー。。2018年5月10日、flickr.comから取得