緊急インフレーションカートリッジにCO2が充填されているのはなぜですか？

空気圧縮機を使用して周囲の空気が満たされないのはなぜですか？周囲の空気を圧縮するのは、CO2を生成するよりも安くないですか？その場合、それらのカートリッジには2つの利点があります。

安く製造する
CO2充填タイヤは、周囲の空気よりもはるかに速く収縮するので、空気を使用すると、タイヤをカートリッジで膨らませると、家に帰ってから再び膨らませる必要がなくなります。

— トゥーニス
ソース

通常の空気から水を取り出すことは非常に困難であり、多くの機器が必要です。ダイビングショップをチェックしてください。

— アガンジュ

十分な量の通常の空気をCO2カートリッジのサイズ/重量のカートリッジに圧縮することは、技術的には（不可能ではないにしても）非現実的です。CO2は通常の空気よりもはるかに圧縮可能です。

— ダニエルRヒックス

@Aganju-空気から水を取り出すことは、それほど大したことではありません。水に関する問題は、タンクの充填を行う人々が適切な注意を払わない場合、空気ではなく水でタンクを充填できることです。

— ダニエルRヒックス

@DanielRHicks「CO2は通常の空気よりもはるかに圧縮性が高い」と説明しています。あなたのコメントは答えだったはずです。

— Tooniis

加圧空気が漏れます。Co2はこれらのキャニスター内で液体に変わるため、漏れません。

— SurpriseDog

回答:

CO2充電器カートリッジは、1950年代から一般的で安価な製品であるため、自転車のタイヤの膨張に使用されます。他の用途には、エアガンへの動力供給と救命胴衣の膨張が含まれます。

これらは元々、Crosman Corporationによって開発され、「Powerlet」という名前で販売されていました。

Powerletカートリッジは、おそらく最適なガスであるため、CO2で満たされています。私が考えることができる理由は次のとおりです。

CO2は、他のガスと比較して比較的低い圧力で液体になります。液体はガスよりも密度が高いため、有用な量のCO2が小さな容器に収まります。
容器は、必要な圧力に耐えるために簡単で安価です
CO2は安価で簡単に作成できます（おそらく環境に優しいとは言えませんが）。
CO2は不活性であり、容器の材料と反応しません。可燃性ではありませんが、カートリッジを加熱することはおそらく良い考えではありません。

何らかの理由でメインページに戻って表示される私の回答の更新。

CO2カートリッジには圧縮CO2が充填されておらず、液体 CO2 が充填されています。これは、カートリッジに十分なものを入れるために必要です。ただし、カートリッジは完全には充填されておらず、液体CO2が残っている限り、空間のガス圧は本質的に一定（蒸気圧）です。

液体空気は、窒素、酸素、水蒸気、CO2で構成されているため、カートリッジに液体空気を入れることはできません。これらはすべて異なる沸点を持っています。実際、窒素が液体になる前に、CO2は固体に変わります。

— Argenti器具
ソース

1、2、および4は正当な理由ですが、空気圧縮機に電力を供給してカートリッジに空気を圧縮するよりもCO2を安くしているのでしょうか？

— Tooniis

「缶詰」の圧縮空気製品（実際には冷媒で満たされているキーボードからほこりを除去するための圧縮ガスの缶を見る）が表示されないため、明らかに大気の使用は不適切です。おそらく、Physics Stack Exchangeサイト。

— Argenti装置

容器が減圧されると、圧縮空気が凍結する際の水蒸気の問題もあります。

— マイク

FWIWは、これは言い、それは他の場所に輸送し、有益な使用のために回収されなかった場合、ほとんどすべての場合において、捕捉され、商業的用途のために精製された二酸化炭素は、製造時点で大気中に排出されることになります。（ポイント＃3に関しては括弧付き。）

— Mr.Wizard

比較的低い圧力でCO2が液体に変わると、一種の自己調節効果が得られます。液体がなくなるまで、液体の上の気体の圧力は一定のままです。これは、なぜタイヤに使用されるのかを直接説明するものではありませんが、エアガンで使用される理由を説明します。

— ケビンクルムウィーデ

これらの記事は参考になると思います。

室温（臨界温度31°C / 87.8°F未満）では、CO ₂ボトルは実用的な範囲で自己調整されます。これは、単純な圧縮空気では不可能です。同じ機能を果たすには、レギュレーター（および関連するコストと複雑さ）を備えた、より大きく、より強く、より重い「高圧空気」ボトルが必要です。

これにより、CO ₂は自転車修理キットにより適しています。

小さいサイズ
軽量
低価格
信頼性（シンプル）

この超臨界二酸化炭素のビデオは、上記の記事で説明した相挙動の興味深いウィンドウ（リテラルと比urの両方）を提供します。

— ミスター・ウィザード
ソース

これは、CO2カートリッジが31°Cを超えて適切に機能しないことを意味しますか？それは非常に高い温度ではありません。

— デビッドリチャービー

@Davidそれは、圧力がそのポイントの周りで実質的に増加し始めることを意味します。タイヤの膨張については、インフレータ自体が適切に設計されていることを前提としてこれは問題になりませんが、カートリッジが安全にさらされる周囲温度には制限があり、120°F（2番目に引用）記事）。また、「メーカーのテストで180°Fの温度にさらされるとパワーレットが破裂する」というキャプションが付いたバーストカートリッジの写真も示しているため、その120°F仕様には健全な安全マージンが含まれていると思います。

— ミスターウィザード

@David寒いときはカートリッジが非常に遅くなるため、実際に言えば寒い温度はおそらく問題です。簡単な解決策は、あなたの体の隣に1つを維持することです。

— ミスターウィザード

ええ、実際には、カートリッジよりも華氏120度を超える温度にさらされると、ひどく損傷を受けます。:-D

— デビッドRicherby

@Swifty Into Triは英国の組織であり、そのような曇りの日には、気温は25°C / 75°Fを超えることはなく、これらのイベントは通常、少なくとも数度涼しい朝に行われます。ビデオが最近のものであると仮定すると、温度は数週間前に週末に33C / 91Fに達しましたが、それは晴れた日であったため、ビデオが撮影されたときではありませんでした。英国は120Fに近づいていません。記録は101F（38C）です。要するに、そのカートリッジが消えた理由はわかりませんが、熱ではありませんでした。（実際、蒸気のプルームは、爆発するのではなく、漏れていることを示唆しています。）

— デビッド・リチャービー

：これは、あまりにも多くの詳細であるかもしれないもので理由の一部について説明しhttp://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch4/deviation5.htmlをあなたはそれのいずれかを読んでするつもりなら、読んで「さまざまなガスのファンデルワールス定数」をリストした表の後に始まる資料。理想的なガスの法則（空気に対してほぼ正しい）を使用して、CO ₂を1リットルから0.2リットルに圧縮すると、「圧力を112気圧に上げる必要がある」が、CO ₂（0°C）「しかし、ファンデルワールスの式は、圧力を52.6気圧まで上げるだけでよいと予測しています」。これは、同じ体積のガスの圧力がはるかに低い（通常の大気圧で）。安全性について考えてみましょう。このコンテナは、同じstdのコンテナほど強力（高価）である必要はありません。空気の量。経済的にも安全性も賢明で、簡単です。

— 赤ゴム
ソース