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ミョウバンの溶解度曲線
　上のJava Appletプログラムで使用しているミョウバンの溶解度(飽和濃度)曲線とその数値を下に示します．


図１　ミョウバンの溶解度(g無水/100g全水)と温度の関係
　　溶解用の純水と結晶水を合わせた全ての水100gに対する無水物としてのミョウバンの質量(g)

表１　ミョウバンの溶解度(g無水/100g全水)と温度の関係

温度，℃	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45
NaAl(SO4)2・12H2O	37.44	38.22	39.33	39.53	39.72	40.77	41.74
KAl(SO4)2・12H2O	3.00	3.41	3.99	4.83	5.90	7.23	8.39	9.97	11.69	14.03
NH4Al(SO4)2・12H2O	2.97	3.50	4.13	4.93	5.91	7.07	8.46	9.95	11.86	14.56
NH4CrAl(SO4)2・12H2O	3.95	5.19	6.83	8.98	11.79	15.34	19.47	25.16	32.80
温度，℃	50	55	60	65	70	75	80	85	90
NaAl(SO4)2・12H2O
KAl(SO4)2・12H2O	17.00	20.35	24.75	31.23	40.00	53.19	71.00	89.39	108.99
NH4Al(SO4)2・12H2O	17.92	21.86	26.90	33.19	41.64	54.80	75.44
NH4CrAl(SO4)2・12H2O

青色の数値は内挿値です．


図２　ミョウバンの溶解度(質量％)と温度の関係
　　溶液全体に対する無水物としてのミョウバンの質量％

表２　ミョウバンの溶解度(質量％)と温度の関係

温度，℃	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45
NaAl(SO4)2・12H2O	27.24	27.65	28.23	28.33	28.43	28.96	29.45
KAl(SO4)2・12H2O	2.91	3.30	3.84	4.61	5.57	6.74	7.74	9.07	10.47	12.30
NH4Al(SO4)2・12H2O	2.88	3.38	3.97	4.7	5.58	6.60	7.80	9.05	10.60	12.71
NH4CrAl(SO4)2・12H2O	3.80	4.93	6.39	8.24	10.55	13.30	16.30	20.10	24.70
温度，℃	50	55	60	65	70	75	80	85	90
NaAl(SO4)2・12H2O
KAl(SO4)2・12H2O	14.53	16.91	19.84	23.8	28.57	34.72	41.52	47.20	52.15
NH4Al(SO4)2・12H2O	15.20	17.94	21.20	24.92	29.40	35.40	43.00
NH4CrAl(SO4)2・12H2O

青色の数値は内挿値です．


図３　ミョウバンの溶解度(g含水/100g溶解水)と温度の関係
　　溶解用の純水100gに対する水和物としてのミョウバンの質量(g)

表３　ミョウバンの溶解度(g含水/100g溶解水)と温度の関係

温度，℃	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45
NaAl(SO4)2・12H2O	106.46	109.82	114.77	115.64	116.53	121.33	125.97
KAl(SO4)2・12H2O	5.65	6.45	7.59	9.25	11.40	14.13	16.58	20.00	23.82	29.20
NH4Al(SO4)2・12H2O	5.83	6.91	8.21	9.87	11.94	14.44	17.52	20.92	25.41	32.09
NH4CrAl(SO4)2・12H2O	7.45	9.88	13.20	17.70	23.84	32.04	42.33	57.92	82.04
温度，℃	50	55	60	65	70	75	80	85	90
NaAl(SO4)2・12H2O
KAl(SO4)2・12H2O	36.42	45.07	57.36	77.70	110.48	176.15	321.61	652.84	2287.3
NH4Al(SO4)2・12H2O	40.96	52.19	68.14	90.97	128.31	209.31	461.72
NH4CrAl(SO4)2・12H2O

青色の数値は内挿値です．



図４　硫酸塩の溶解度(g無水/100g全水)と温度の関係
　　溶解用の純水と結晶水を合わせた全ての水100gに対する無水物としての硫酸塩の質量(g)

表４　硫酸塩の溶解度(g無水/100g全水)と温度の関係

温度，℃	0	5	9.7	10	15	20	25	30	32.4	35	40	45
Na2SO4・10H2O→無水塩	4.50	6.38		9.00	13.16	19.05	28.04	41.24	49.70	49.12	48.15	47.23
K2SO4・H2O→無水塩	7.76	8.55	9.27	9.29	10.22	11.11	12.04	12.99		13.88	14.81	15.69
(NH4)2SO4	70.50	71.38		72.56	73.79	74.98	76.37	77.78		79.31	80.83	82.55
Al2(SO4)3・16H2O	37.93	38.03		38.12	38.29	38.31	38.50	38.89		39.65	40.45	41.48
温度，℃	50	55	60	65	70	75	80	85	90	95	100
Na2SO4無水塩	46.41	45.75	45.14	44.59	44.09	43.66	43.27	43.00	42.76	42.49	42.25
K2SO4無水塩	16.55	17.38	18.20	19.06	19.90	20.66	21.36	22.06	22.70	23.41	24.07
(NH4)2SO4	84.50	85.94	87.41	89.07	90.48	92.46	94.06	95.96	97.82	99.68	101.69
Al2(SO4)3・16H2O	42.65	43.88	44.93	46.63	48.81	51.70	55.28	59.16	63.93	70.62	80.51

青色の数値は内挿値です．


図５　硫酸塩の溶解度曲線(質量％)と温度の関係

表５　硫酸塩の溶解度(質量％)と温度の関係

温度，℃	0	5	9.7	10	15	20	25	30	32.4	35	40	45
Na2SO4・10H2O→無水塩	4.31	6.00		8.26	11.63	16.00	21.90	29.20	33.20	32.94	32.50	32.08
K2SO4・H2O→無水塩	7.20	7.88	8.48	8.50	9.27	10.00	10.75	11.50		12.19	12.90	13.56
(NH4)2SO4	41.35	41.65		42.05	42.46	42.85	43.30	43.75		44.23	44.70	45.22
Al2(SO4)3・16H2O	27.50	27.55		27.60	27.69	27.70	27.80	28.00		28.39	28.80	29.32
温度，℃	50	55	60	65	70	75	80	85	90	95	100
Na2SO4無水塩	31.70	31.39	31.10	30.84	30.60	30.39	30.20	30.07	29.95	29.82	29.70
K2SO4無水塩	14.20	14.81	15.40	16.01	16.60	17.12	17.60	18.07	18.50	18.97	19.40
(NH4)2SO4	45.80	46.22	46.64	47.11	47.50	48.04	48.47	48.97	49.45	49.92	50.42
Al2(SO4)3・16H2O	29.90	30.50	31.00	31.80	32.80	34.08	35.60	37.17	39.00	41.39	44.60

青色の数値は内挿値です．


図６　硫酸塩の溶解度(g含水/100g溶解水)と温度の関係
　　溶解用の純水100gに対する水和物としての硫酸塩の質量(g)

表６　硫酸塩の溶解度(g含水/100g溶解水)と温度の関係

温度，℃	0	5	9.7	10	15	20	25	30	32.4	35	40	45
Na2SO4・10H2O→無水塩	10.84	15.75		23.06	35.83	56.97	98.71	196.16	304.98 49.70	49.12	48.15	47.23
K2SO4・H2O→無水塩	8.63	9.52	10.32	9.29	10.22	11.11	12.04	12.99		13.88	14.81	15.69
(NH4)2SO4	70.50	71.38		72.56	73.79	74.98	76.37	77.78		79.31	80.83	82.55
Al2(SO4)3・16H2O	102.70	103.08		103.46	104.15	104.23	105.00	106.56		109.67	113.05	117.49
温度，℃	50	55	60	65	70	75	80	85	90	95	100
Na2SO4無水塩	46.41	45.75	45.14	44.59	44.09	43.66	43.27	43.00	42.76	42.49	42.25
K2SO4無水塩	16.55	17.38	18.20	19.06	19.90	20.66	21.36	22.06	22.70	23.41	24.07
(NH4)2SO4	84.50	85.94	87.41	89.07	90.48	92.46	94.06	95.96	97.82	99.68	101.69
Al2(SO4)3・16H2O	122.66	128.28	133.18	141.48	152.73	168.75	190.62	217.29	255.30	321.20	460.93

青色の数値は内挿値です．橙色の数値は，無水塩なので表４の値と同一になります．

注意事項
　ナトリウムミョウバン(硫酸ナトリウムアルミニウム)水溶液は加水分解して酸性になります．目に入ったり，皮膚に付いたりしないように注意して下さい．
　ミョウバン(カリウムミョウバン，硫酸カリウムアルミニウム)水溶液は加水分解して酸性になります．目に入ったり，皮膚に付いたりしないように注意して下さい．
　アンモニウムミョウバン(硫酸アンモニウムアルミニウム)水溶液は加水分解して酸性になります．目に入ったり，皮膚に付いたりしないように注意して下さい．
　アンモニウムクロムミョウバン(硫酸アンモニウムクロム)水溶液は加水分解して酸性になります．目に入ったり，皮膚に付いたりしないように注意して下さい．自然界で一部が酸化されて六価クロムになる恐れがありますので，実験廃液を流しに捨ててはいけません．再利用するか，保管しておいて廃液処理を専門業者に依頼して下さい．
　硫酸ナトリウム水溶液が目に入らないように注意して下さい．固体の十水和物は32.4℃で結晶水を放出し，その水に溶解します(温度標準の１つ)．水中で固体が析出するときに，32.4℃より低温では十水和物(結晶芒硝，グラウバー塩)が，32.4℃より高温では無水塩(無水芒硝)が析出します．
　硫酸カリウム水溶液が目に入らないように注意して下さい．
　硫酸アンモニウム水溶液は少し加水分解して弱酸性になります．目に入ったり，皮膚に付いたりしないように注意して下さい．また，加熱するとアンモニアを一部失って，酸性が強くなります．
　硫酸アルミニウム水溶液は加水分解して酸性になります．目に入ったり，皮膚に付いたりしないように注意して下さい．市販品には14〜18水和物および無水物があります．

溶解度(濃度)の定義
　溶解に使用した純水の量をMb(g，mL)，溶質(含水物)の全質量をMt(g)，そのうち無水物としての質量をMa(g)，結晶水の質量をMc(g)とします．さらに，溶質の無水物としての質量と溶質(含水物)の全質量の比をR，水溶液の密度をD(g/mL)とします．溶解用の純水と結晶水を合わせた全ての水に対する無水物としての溶質(ミョウバン等)の質量％ W(mass%)，溶解用の純水と結晶水を合わせた全ての水100gに対する無水物としての溶質の質量 X(g無水/100g全水)，溶解用の純水100gに対する水和物としての溶質の質量Y(g含水/100g溶解水)，溶液100mLに対する水和物としての溶質の質量Z(g含水/100mL溶液)はそれぞれ

　　W＝100Ma／(Ma+Mc+Mb)，　X＝100Ma／(Mc+Mb)，　Y＝100(Ma+Mc)／Mb，　Z＝100D(Ma+Mc)／(Ma+Mc+Mb)

さらに，これらの溶解度等の間の換算式は

　　X＝100W／(100-W)，　Y＝100W／(100R-W)，　Z＝DW／R，　R＝Ma／Mt，　Mt＝Ma+Mc

計算方法
　最初に上のプログラムで，入力した温度における溶解度(飽和濃度，質量％) Wを上の表から内挿法で求め，これから他の溶解度X，Y，Zを換算します．実際に使用した溶質のうち溶解している含水物としての質量をMyg(g)，溶解している無水物としての質量をMym(g)，析出している含水物としての質量をMsg(g)，析出している無水物としての質量をMsm(g)，上澄み液の濃度をUw(mass%)，Ux(g無水/100g全水)，Uy(g含水/100g溶解水)およびUz(g含水/100mL溶液)とします．さらに，飽和濃度に調節するために必要な溶質(含水物)の追加・除去質量をMo(g)，または飽和濃度に調節するために必要な純水の追加・濃縮量をVo(g，mL)とすると，次式のような関係があります．これらの式と既知の値を用いて未知の値を求めることができます．

溶解度に達しているとき　　Uw＝W，　Ux＝X，　Uy＝Y，　Uz＝Z，　Myg＝UyMb／100，　Mym＝RMyg

　　Msg＝Mt-Myg，　Msm＝RMsg，　Mo＝-Msg，　Vo＝100Mt／Uy-Mb

溶解度未満のとき　　Uw＝100RMt／(Mt+Mb)，　Ux＝100Uw／(100−Uw)，　Uy＝100Uw／(100R−Uw)

　　Uz＝DUw／R，　Myg＝Mt，　Mym＝RMyg，　Msg＝0，　Msm＝0，　Mo＝Mb(Y−Uy)／100，　Vo＝100Mt／Uy-Mb