炭酸製造器キリツボが、安価に
、安全に、(超)炭酸 を作ることができる器具であることを、
前ブログ で紹介いたしました。
今回は、前回簡単に記した「技術的な事柄」について紹介いたします。
構成部品と役割
炭酸製造のための原料
炭酸製造の手順
技術事項をしっかり理解することは、製造時の「要領の良さ」や「安心」につながります。
（大丈夫！内容は簡単です！ただし、前回のブログは先に見てください。見ていただいたことを前提に、このブログを書いていますので。。。）
キリツボの構成部品と役割
キャップ ： ボトルと接続配管を接続する役割をします。プラスチック(ポリアセタール)製。
接続配管 ： キャップ、ボールバルブ、開放弁、圧力計をつなぐ役割をします。ポリアセタール製。
ボールバルブ ： 二酸化炭素や液体の通過もしくは、遮断をします。ポリ塩化ビニルがメインの材質です。
圧力計 ：
器具内部、ペットボトル内部の気圧の強さを、数字で表します。内部の状態がわかれば、炭酸強度の加減をすることができる他、状況を知ることにより「安心」につながります。計測範囲は0MPa～1.0MPaです。(0.1MPaは約1気圧と理解してください。 少し専門的な話になりますが、圧力はゲージ圧で示されます。ゲージ圧0MPa＝大気圧の0.1MPa、ゲージ圧0.55MPa = 大気圧0.65MPaです）。 メインの材質はステンレス鋼です
開放弁 ：
器具内部の圧力を一定値以下にします。これにより、破裂事故を防ぐことができます。６．５気圧（大気圧）以上になると開放弁が働き始めます。メインの材質はポリアセタールです。
開放弁カバー ：
開放弁作動時に、水浸しになるアクシデントを防ぐことができます。ポリアセタール製。
炭酸用ＰＥＴボトル ：
皆さま御存知のＰＥＴボトルです。 製造直後は１６気圧の耐圧性がありますが、傷をつけたり、直射日光に長時間晒すと強度が低下します。ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製。
使用回数、経年による劣化が報告されています。500回使用または半年の使用毎に新品に取り換えてください。2020/6/23追記。
フィルター ：
水を通しつつ、粉末であるクエン酸と重曹を留めることができます。このフィルターのおかげで、密閉空間の構築後、好みのタイミングで炭酸ガスを発生させることができます。ポリウレタン製。
支持台：キリツボが転倒しないようにするための台です。高さの調節が可能です。ステンレス製です。
原料（炭酸飲料生成時に消費されるものです）
飲料（最終的にお口に入るものですが、消費原料としてここに載せました）
水、ジュース、コーヒー、お茶、酒、ワイン、牛乳、梅酒等のことです。飲料の種類により、炭酸化作業の難度が異なります。もっとも簡単なものは「水」です。 「牛乳」はとても難しく、上級者向きの飲料です。
重曹
重炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムとも言います。化学式はNaHCO3です。水に溶けると弱アルカリ性になります。ＫＩＲＩＴＳＵＢＯにおいては、クエン酸と水を混ぜ合わせることにより、「二酸化炭素ＣＯ２」および、「クエン酸３ナトリウム」を生成します。このうちＣＯ２は飲料の炭酸化に用いられます。クエン酸３ナトリウムは捨てられます。
クエン酸
化学式はＣ
６ Ｈ
８ Ｏ
７ です。水に溶けると弱酸性になります。ＫＩＲＩＴＳＵＢＯにおいては、重曹と水を混ぜ合わせることにより、「二酸化炭素ＣＯ２」および、「クエン酸３ナトリウム」を生成します。
水
重曹とクエン酸の化学反応を起こすために用いられます。一般的に、化学反応を促進させたい場合（つまり、炭酸作製速度を速める場合）、水は冷水よりも「温水」が好ましいといえます。
炭酸飲料製造の手順
（通常の強炭酸の作り方を示します。）
VIDEO
１．飲料500mlを冷やします
強炭酸を目指す方は、飲料をしっかり冷やしてください。理想は、「凍らない温度」かつ「低い温度」です。チルドが理想です。 これは、二酸化炭素（気体）は低温液体 ほど 溶け込みやすいという性質がある ためです。また、凍ると二酸化炭素が溶け込まなくなるばかりでなく、容器を破損してしまう恐れがあります。
２．キリツボ一式を用意します。
キリツボ本体、支持台、炭酸用ペットボトル（ 1000ml 用）、フィルター付き炭酸用ペットボトル、クエン酸、重曹、計量カップ、計量スプーン、粉末ロート、を準備します。 ２つの 開放弁 カバーがキリツボにしっかりと取り付けられているか確認します。 パッキンがキャップにはめ込まれているか確認します。
３．二酸化炭素発生のための容器をセットします。
計量カップに 150cc ～ 175cc の水（ぬるま湯）を注ぎます。フィルター付き炭酸用ペットボトルにロートをセットします。計量カップ内の水（ぬるま湯）をフィルター付き炭酸用ペットボトルに注ぎます。（この時、フィルター濡れた状態）
濡れていない 他の ロートをフィルター付き炭酸用ペットボトルにセットします。重曹を計量スプーン 1 さじ（ 30cc ）すくい、フィルターに落とします。クエン酸（ 30cc ）を、重曹同様に、フィルターにめがけて落とします。
（イラストでは、明瞭さを目指すため、粉末色を緑と紫にしていますが、実物は「白」です。） この段階で、重曹やクエン酸の粉末はフィルターの上部にあり、水（ぬるま湯＊）はフィルターの下部にあり、 水と粉末類 は接触していません。よって化学反応はまだ起きません。
４．飲料側のボトルをセットします。
炭酸用 ＰＥＴボトル（ 1000ml 用 ）に手順１の 飲料 500ml を注ぎます。
イラストの 通り 、ボトルの下半分 だけ 飲料が満たされますが、問題ありません。
５．キリツボで密閉空間を完成させます。
キリツボ本体（圧力計側のキャップ部）に手順４のボトルを しっかり締め 、 取り付けます。
（しっかり締めないと空気漏れが起こる恐れがあります。左手でキリツボを持ち、右手の指をボトルの底の凹凸にはめ、ひねるとしっかり締まります）
また、 転倒を防ぐために、支持台を用います。
手順３の 重曹クエン酸入り ボトルを キリツボに 取り付けます。 これも、しっかり締め、取り付けます。
ボールバルブ２を「閉」にし、ボールバルブ１を「開」にします。
これで、外部から遮断された、密閉空間の出来上がりです。（下の右側のイラストは、キリツボを緑の仮想面で切断した時の断面を示しています。赤で囲われた領域が密閉された空間です。）
６．二酸化炭素を発生させます。
両手でそれぞれのペットボトルを軽く持ち ます。
まずは、 フィルター付きの炭酸用ペットボトル（右手側）に意識を集中します。
重曹・クエン酸・水を混合させるため、水を粉末に接触させなければなりません。そのため、ボトルを上下に振ります（下の左イラスト）。下の右イラストのようにフィルター下にある水を、フィルター通過させ、粉末まで移動させます。
この時、注意していただきたいのは、右側のボトルにおいて、イラストの印より上に水を移動させないようにすることです。水が×印より上方に移動すると、クエン酸重曹の溶液が飲料に混入し、飲料の味を損ねてしまう恐れがあります。
７．ＫＩＲＩＴＳＵＢＯ内部の圧力を上昇させると同時に、飲料にＣＯ２を溶け込ませます。
重曹・クエン酸・水の化学反応によりＣＯ２は生成され、ＫＩＲＩＴＳＵＢＯ内部の圧力は上昇していきます。内部の圧力（内圧）は圧力計により知ることができます。 内圧上昇が始まったら、今度は左右のボトルと圧力計に意識を集中 します 。
圧力の上昇を確認したら、左側 ボトルを 意識しながらボトルを上下に振ります（ 右手側をほぼ固定し、左手側を大きめに振るのがコツです）。 このシャッフルにより、ボトル内部の水が拡散し、二酸化炭素と接触する飲料の面積が増えます。結果、ＣＯ２は飲料に溶け込むため（飲料 の 炭酸化のため）、内圧 が下がります
右側のボトルのシャッフルは内圧上昇（ＣＯ２発生促進）、左側のシャッフルは内圧下降（ＣＯ２の溶け込み）になるものとご理解ください。 圧力計を見ながら、ゲージ圧 0.55MPa 0.45MPa（ ゲージ圧 ）を超えないよう、 左右ボトルを シャッフル し調節 をします。
（ゲージ圧 0. ５５ＭＰ a( ゲージ圧 ）以上になると、開放弁が働き始めます。開放弁が働くと内部のＣＯ２は外に出ていきますので、結果、原料を無駄にすることになります。 超えないようにうまく調節しましょう ）
上の図は、 0.55MPa （ゲージ圧）以上になり開放弁が働いている状態です。開放弁が働いた結果、 CO2 が外部に放出され、ゲージ圧が下がります。
８．お好みのタイミングでバルブの開閉を行い、炭酸飲料を得ます。
目標の圧力値に達したら、バルブ１を「閉」にし、バルブ２を「 半開 」にします。 バルブ 2 を急全開しないようにしてください。 （これは、圧力解放時ペットボトル内の泡が急成長し、吹き出しの恐れがあるためです）。
泡が破壊され、消滅するまで 、 ゆっくり内圧を下げていきます。
泡が完全になくなったら、右側ペットボトルをキリツボから外します。 そして、キリツボを強く１５回程度、強く、振ります。
９．炭酸飲料の出来上がり、そのまま飲むか、保存するかはご自由に。
撹拌を終えたら、バルブ１を「開」にし、内圧を大気圧にします。
炭酸飲料の入ったペットボトルをキリツボから取り外します。あとは、グラスに注いで飲むか、炭酸用ペットボトル 500 ｍｌに移し保存します。（炭酸用ペットボトルに保存する場合、満タンになるまで飲料を入れてください。 また、ふたはきつく締めましょう。保存温度は 0℃ に近いほど良いでしょう。 そうすることにより、保存中、炭酸の強度が損なわれずに済みます。）
（＊記載情報に間違いがある場合は、コメントを下さい。）
以下のリンクも見てください。よろしくお願いします。
ものすご～く強い炭酸飲料を、しかも、20円以下で作る方法。（炭酸サーバー）
技術編（キリツボの構成部品、炭酸作成手順の詳細）
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