前項では,「純粋な水」の構造について述べた。既に繰り返し強調したように,化学的に純粋な水はこの世には存在しない。ならば,積極的に,化学が介入すると,水の構造はどのようになるかをまとめてみよう。 次の一連の図を見ていただきたい。 図(A)- 図(J)では,酸素原子が黒丸,図(K)では,酸素原子が白丸で表示されている。 (A)CrCl3・6H2O (B)CuSO4・5H2O (C)KAl(SO4)2・12H2O (D)Na2SO4・10H2O (E)SrCl2・6H2O (F)SrCl2・2H2O (G)SnCl2・2H2O (H)HCl・H2O (I)CaSO4・2H2O (J)HPF6・6H2O(この図に限り,ステレオで表示) (K)(CH3)4N+・OH-・5H2O 図を最初から順番に追ってみると,H2O 分子の配列は,点から線,線から面,面から立体へ移って行く様子が見てとれる。この傾向が極端に現われるのが,あとで示すガスハイドレートの場合である。 無機錯体においても,水分子がさまざまな形で存在していることが知られている。 (A)では,錯体の形成する層の間に水分子(黒丸で表示)が作る面が差し込まれているし,(B)では,Cu-Cu の結合軸に,水分子から成る12環の輪が巻きついているのも興味深い。 19世紀の初頭,イギリス化学界では,「塩素ガスの結晶」について大議論が巻き起こっていた。イギリス化学界の重鎮・デービーは,実験助手であったファラデーに「塩素ガスの結晶」について詳しく調べるよう指示した。なんとそれから13年が経過した1823年,ファラデーは,問題の「塩素の結晶」は,湿気の高い環境のもとで成長すること,その結果できた結晶は,塩素のほかに多量の水を含むことをデービーに報告した。この結果は,後に,デービー,ファラデーが想像もしなかった方向へ発展し,ガスハイドレートあるいはクラスター・ハイドレートをよばれる水のかご型構造を持つ広い世界が開けることになる。 それから130年後の1952年,ポーリングはX線結晶解析により,「塩素の結晶」は,実は,塩素クラスレートとよばれるかご型をしていることを示した。 その中心に塩素原子が位置する その後,水分子が作るかご型構造のクラスレートが次々に見付かり,多面体構造も,12面体(A)に加えて,14面体(B),15面体(C),16面体(D)と,実に多様であることがわかった。 深い海の底に,メタン,CO2 のハイドレート・クラスレートが大量に存在する海域があることが知られている。深海の高圧によって,ハイドレートが作られるのである。もしも,メタンハイドレートを大量に集めることが出来れば,エネルギー問題の大きな希望であるとされ,注目されてきた。メタンを気体として運ぶに比べて,大幅に圧縮できるからである。ただし,CO2ガスハイドレートは,地上で爆発すれは環境に甚大な被害をもたらすことは言を俟たない。 理屈の上では,極めて魅力的であるが,深海からメタンハイドレートを如何にして集めるかなど,技術的に問題をかかえて研究が続けられている。
by yojiarata
| 2011-05-18 18:34
|
外部リンク
最新の記事
メモ帳
荒田洋治 昭和一桁最終便 覚え書 (アドア出版, 1995,絶版) 荒田洋治 昭和平成春夏秋冬 改訂・Web 版 (2016) 左クリックして ください。 これまでにこのブログに掲載した記事は,以下の通り,年度,月別に掲載されています。 以前の記事
2018年 09月 2018年 07月 2018年 05月 2018年 03月 2018年 02月 2018年 01月 2017年 12月 2017年 11月 2017年 10月 2017年 09月 2017年 07月 2017年 06月 2017年 05月 2017年 04月 2017年 03月 2017年 02月 2017年 01月 2016年 12月 2016年 11月 2016年 10月 2016年 09月 2016年 08月 2016年 06月 2016年 05月 2016年 04月 2016年 03月 2016年 02月 2016年 01月 2015年 12月 2015年 10月 2015年 09月 2015年 08月 2015年 07月 2015年 06月 2015年 05月 2015年 04月 2015年 03月 2015年 02月 2015年 01月 2014年 12月 2014年 11月 2014年 10月 2014年 09月 2014年 08月 2014年 07月 2014年 06月 2014年 05月 2014年 04月 2014年 03月 2014年 02月 2014年 01月 2013年 12月 2013年 11月 2013年 10月 2013年 09月 2013年 08月 2013年 07月 2013年 06月 2013年 05月 2013年 04月 2013年 03月 2013年 02月 2013年 01月 2012年 12月 2012年 11月 2012年 10月 2012年 08月 2012年 07月 2012年 06月 2012年 05月 2012年 04月 2012年 03月 2012年 02月 2012年 01月 2011年 12月 2011年 11月 2011年 08月 2011年 07月 2011年 06月 2011年 05月 2011年 04月 2011年 02月 検索
その他のジャンル
ファン
記事ランキング
ブログジャンル
画像一覧
|
ファン申請 |
||