　ひとつ前のメール（９９Ａ－３１５）に戻る。９９Ａ－３１６差出人：高橋　匡之送信日：００年５月２９日件　名：ＲＥ：ナトリウム実験事故に関してこんばんわ　岩手の高橋です。　ナトリウムの実験事故の記事、あの新聞のとおりだとすると、どうしても爆発はおこらないような気がします。鬼塚さんがやられたように、指で蓋をしていたとか密閉しているのであれば試験管が割れることもありえると思うのですが、開放系での水素の爆発であれば、試験管の口へ爆風は逃げていき、試験管に圧力はかからないと思うからです。試験管にひびが入っていたとしてもガラスの破片は飛び散らないのではないかと思うのです。詳しい状況を知りたいものです。　私は、まず、屋外で中華鍋に水を入れ、３センチメートル角のナトリウムを入れて大爆発を見せます。生徒はベランダから１０メートルくらい離れて、爆発のすごさを観察します。　その後に生徒実験をさせますから、怖がって大きな量は実験しません。もちろん、米粒の半分くらいの大きさに切って、３粒くらいフイルムケースに入れて、各班に配ります。私の場合は、５０ミリリットルビーカーで実験します。水にフエノールフタレインをいれて観察するだけですが、今まで一度も爆発が起こったことはありません。それでも、今回の事故を見ると、演示実験用防護板（アクリル板製：前の学校では使っていた。）とか、実験用ゴーグル（中和滴定では義務付けている）をどんな実験のときでも、着用させたほうが良いのかなと思い始めました。　新聞の記事では、５２歳の化学教師と書かれてあります。そんなベテラン教師がなぜと疑問に感じもしますが、自分だって起こしかねない要素をたくさんもっています。たまたま今まで事故にならなかっただけかもしれません。そんなわけで、どのような状況で起こった事故なのかを詳しく知りたいなと思ったわけです。　岩手県の理科部会化学部会では毎年化学実験書を発行しています。今年度、その実験書がＣＤに編集されました。その中に、ナトリウムの爆発の実験が３分くらいですが、映像として紹介されています。９９Ａ－３１７差出人：林　正幸送信日：００年５月３０日件　名：現実と隔離した高校教育こんばんは、林です。　ナトリウムの実験事故に関連して鬼塚さんのような事例があるということは、ナトリウムの発火によって試験管が局所的に加熱されて熱ひずみを生じるという可能性がありますね。それが水素の爆発と連動すれば試験管が飛び散ることになるのでしょうか・・・。他方で杉山（剛）さんは「信じられない実験」と書いていますが、何か情報がありましたら教えてください。　さて５月は１０を越える質問が舞い込みました。その中でひとつ高校生からの教訓的なものを紹介します。＜引用＞　えっと化学(？) の事でちょっと気になっている事があったんです。それは、ビーカーなどで水を沸かしている時にでてくる「気体」は何ですか？　水に含まれている酸素ですか？　空気ですか？？　酸素だとしても何であんなにどんどんでてくるのですか？　さっぱりわかりません。教えてください。＜以上＞　私は次のように返事を書きました。＜引用＞　水が沸とうしているときには、気体の水つまり水蒸気がどんどんと発生します。なお沸とうする前に水に溶けていた空気が、いくらか泡になります。一般に気体の溶解度は温度が高くなると小さくなるからです。そして１００℃では水が水素と酸素に分解することはありません。＜以上＞　するとすぐに次のようなメールが届きました。＜引用＞わかりやすい説明をありがとうございます。う～ん…もう少し考えれば簡単にわかる問題でしたね。自分の無学さがよくわかりました…。これからもHPの更新などがんばってください。＜以上＞　これは高校での学習が、いかに現実と切り離されているかを象徴しています。彼女はこの質問をしてそれを乗り越えたと考えます。　ではまた。９９Ａ－３１８差出人：山本　喜一送信日：００年５月３１日件　名：ナトリウムの実験についてこんにちは、山本です。　私も林さん同様、水素（と空気）の燃焼実験は、試験管なら大丈夫だと考えていました。佐藤さんからのメールを読んで、一体何が原因なのか、くわしく知りたいと思いました。新聞には、ナトリウムの量を間違えたのかも知れないと書いてあるようですね。でも、たくさん反応させて、上の試験管の水素濃度が爆鳴気以上に濃くなったのなら、爆発は弱くなったはずですね。試験管にキズでもあったのでしょうか。　水素の燃焼実験は、ナトリウムに限らず、亜鉛と希硫酸の反応でも広く行われていますね。試験管に両物質を入れ、指でふたをしておいて火を付けるというものです。この実験で試験管が割れたという話はあるのでしょうか？　私ももうすぐ、アルカリ金属の実験に入ります。発生する気体が水素であることを確認するには、ナトリウムを使わず、最近ではリチウムを使っています。大きめのビーカーに水を入れておきます。そして、試験管にも口まで水を入れ、指で押さえて逆さまにし、ビーカーの水中に倒立させます。米粒大のリチウムをピンセットでつまんで水中に入れ、試験管の口のところで離します。すると、リチウムが試験管の水の中をのぼっていって反応し、水素が試験管に集まるというものです。ナトリウムでこれをやると、反応熱でナトリウムが溶融し、ピンセットでつまんで試験管の口までもっていけません。盛口さんは、ナトリウムをアルミホイルで包んでやっているようです。でも、私はこの実験では、ナトリウムにこだわることはないのではないかと思っています。　アルカリ金属、特にナトリウムの反応をやったら、もんじゅの事故に触れたいですね。今年も、そのプリントを用意しました。　では、また。９９Ａ－３１９差出人：中臺　文夫送信日：００年６月１日件　名：ＲＥ：再び酸化還元の定義について今晩は、中台です。　酸化還元の話はあまり深追いしなくて良いのではないでしょうか。私は、物質の状態は物質に習う必要があると思うのです。酸化還元を、人間的にマクロで割り切ろうと考えてはいけないのではないでしょうか。たとえば、水素や、ケイ素は非金属の癖して金属の性質を持ち、それを何故マイナスイオンにならないかとは考えないではないですか。同じように、イオン結合も、酸化鉛とか、酸化アルミになると、だいぶイオン結合性と共有結合性の両方をを持つようになるし、同様に、非金属でもイオン結合を持ってきているのではないでしょうか。ここまでが、イオン結合と言えない？っていうか？という表現がいいのではないですか？　酸化数は便宜的なイオン価数でいいと思いますが、ＨＩの結合は高校であるから共有結合ですが、実際は、総てが共有結合でもなく、イオン結合性でもない。そして、酸化還元反応においては、酸化数で表された電子の授受を考えることによって、上手く説明できるのであるから、これは、酸化数で表された電子の授受で有るのです。つまり、いい加減ではあるけれども確かに電子の授受と考えられるのではないでしょうか。（余り説得力無いか？）　でも、化学は、どんどん決め付けではなく、右にも左にも動ける動的な視野に立つようになり、さらに、物質の世界である、生物はもっと面白く、オルガナイザー一つで雄にも雌にもなるように、白黒付かぬ世界になっている気がします。　またまたくだらぬこたえでしたかね。９９Ａ－３２０差出人：林　正幸送信日：００年６月２日件　名：アルケ通信３号の資料を送付しますこんばんは、林です。　今日は球技大会で太陽に照らされてやや疲れました。おふくろが旅先で買ってきてくれた「にごり酒」も利いているかな！　でもここまではやり切ろうとがんばりました。アルケ通信に次の資料を明日には送付できることになりました。　　１）アルケミスト「メーリングリスト」　　２）「友だちがスゴイ！！　私も科学者だい」の生徒レポート　　３）「非金属元素の単体と化合物」　　４）「ＭＯＬの会通信」９９－１２号と００－３号　　５）「インターネットで広がる化学教育の研究・交流」連絡したかったのは、今回のアルケ通信の締め切りが「５月末」であったということです。まだの方、今からでも何か資料を送りましょう。　ではまた。９９Ａ－３２１差出人：風間　清光送信日：００年６月３日件　名：やっとメールが送れるように？アルケのみなさん、ご無沙汰しています。奈良の風間　清光です。　これで、みなさんにメールが送れたか！！？？　不安です。メールのＣＣをしたことが無かったものですから・・・・。　ズーット前から、資料（資料と言うほどのものではありませんが）をお送りしたいと思っていました。これが上手に送れましたら、発言もできます。これからも、よろしくお願いします。９９Ａ－３２２差出人：中臺　文夫送信日：００年６月３日件　名：ＲＥ：毎日新聞の記事から今晩は、中台です。　同じ様な実験をしています。試験管に、教師が切った量のナトリウムを持って行かせ、水で反応させています。軽く指で押さえて、後で火を付けさせますが、今まで事故の起きたことはありません。ラッキーだったのでしょうか。ですから、ナトリウムの量しか気にしていません。９９Ａ－３２３差出人：澤田　史郎送信日：００年６月４日件　名：ナトリウム事故についてこん○○は　澤田です。　書き込みについていけなくてすみません。　ナトリウムの事故について気になってます。うちの化学実験室の教卓の上の天井に黒い斑点がついているのですが私が来る前に生物の先生が金属カリウムの演示実験でビーカーに水を入れてカリウムの小片を放り込んだ瞬間に爆発が起こったあとだそうです。幸いビーカーは割れなかったので飛び出したアルカリが天井を焦がしただけですんだそうです。　たぶん大きなカリウムを入れたんだろうと思っていました。ところが最近その生物の先生と話したのですが「そんなに大きなカリウムは入れていない。」ということなのです。問題の実験はＮａですし状況は違うのですが安全だという判断をして放り込んだアルカリ金属が思わぬ反応を起こしたという点では同じです。金属片の大きさについての判断はそれぞれの教師の感覚で違うのでしょうが気になります。　先日大阪の化学サークルでこの件でメーリングリストを提示して話をしてみました。５人ほどの参加者で生徒に渡しても安全だと判断できるＮａの量を検討しました。試験管に入れてもいい量は２０ｍｇ～３０ｍｇということで落ち着いたのですがこのくらいの量なら爆発は起こらないと思うのですがどうなんでしょうか。　山本さんのＮａにこだわらなくてもという意見にも一理はあると思いますが、安全が確保できるのなら試験管の水の上で溶融しながら反応する金属Ｎａを見せてみたいとも思うのです。　爆発が起きるメカニズムがもうひとつわかりません。鬼塚さんの記事を見ると爆発のメカニズムは加圧された水素に火がつくということのようですが水素の爆鳴気くらいで試験管がこなごなになるんでしょうか？従来の実験をやらせるべきかで少しまよっています。ｐｓ．この件で風間さんもメールを送るときにはよろしくとのことでした。９９Ａ－３２４差出人：山本　喜一送信日：００年６月５日件　名：ナトリウムの実験について（２）こんばんは、山本です。　今、ちょうどこの授業をやっています。まず、リチウム、ナトリウム、カリウムの小片と水の反応を実験をしました。以前は、林さんのように水で濡らしたろ紙と反応させていました。でも、最近では３００ｍｌビーカーに２０～３０ｍｌくらいの水を入れ、そこにアルカリ金属を入れて反応させています。この方が、これらの金属が水に浮くことも同時に示せるのではないかと思っています。　この実験で、反応の終わりにパチッとはねることがあります。そこで、去年まではビーカーにシャーレをかぶせていました。でも、林さんからろ紙をかぶせる方法を聞き、今年はそれに変えました。たまに、このやり方でビーカー内にたまった水素に火がついて小爆発を起こすことがあります。そんなとき、シャーレをかぶせておくよりは、ろ紙の方が安全だろうと思ったのです。　しかし、実際にやってみますと、特にカリウムなどは水に入れた瞬間にぱちっとはねることがあって、ろ紙をかぶせる生徒が怖がってしまいます。そこで、あらかじめビーカーにろ紙をかぶせておいて、そのろ紙の真ん中に小さな穴をあけ、そこから金属を入れるようにしたらどうかと思いました。これをあるクラスで試したところ、生徒が落ち着いて実験できるようになりました。これからは、この方法にしようと思っています。　次にやった実験は、アルカリ金属が反応すると水素が出るという内容です。やり方は、この前メールで書いたようにリチウムを使ったものです。　今思いついたのですが、鬼塚さんが爆発させたときは、ナトリウムが試験管の壁にくっついて反応し、そこのガラスが熱せられて歪みがたまったことも一因ではないでしょうか。ナトリウムは反応で熱くなっていますから、接触している部分だけが加熱され、ガラスがひずんでいる状態で、親指で密閉されていた水素に火がついて爆発・・・。　ところで、佐藤さんが最初に送ってくれた記事では、ナトリウムと水を反応させていた試験管の上に、別の試験管をかざして水素を集めていたんですよね。爆発したのは、どちらの試験管だったのでしょうか。上の試験管だったら、キズがあった、下の試験管なら反応熱でガラスがひずんでいた、と思うのですが。９９Ａ－３２５差出人：山本　喜一送信日：００年６月６日件　名：科学的？　今日は、県の理科関係の出張に行ってきました。午後、東京大学の助教授から、原子力に関する講演を聞きました。この人は「１シーベルトと、５００ミリシーベルト。数字がでかいから５００の方が大きいと思う人がいる。もっと科学的に考えて欲しい」というようなことを言いました。　放射性廃棄物の話になったとき、１０cm四方ほどのかたまりを見せ、「これが一人の人が一生電気を使ったときに出る高レベル廃棄物の量です」といいました。続いて「あなたは今日、トイレに行って来ましたか？トイレで出した廃棄物はどれくらいの量でした？それが一生だったらどれくらいになるでしょう。高レベル廃棄物はたったこれくらいなのです。」というような説明をしたのです。　廃棄物は量が問題なのでしょうか？人や生態系に与える影響の大きさが問題なのだと、わたしは思います。もっと、「科学的に」説明して欲しいと思いました。　この講演の内容は、これ以上書かなくても想像できるでしょう。では、また。９９Ａ－３２６差出人：山本　喜一送信日：００年６月７日件　名：左巻さんからの依頼　こんにちは、山本です。　左巻　健男さんから次のようなメールが来ました。アルケの人に転送して欲しいとのことですが、問題ないと思い、みなさんに送ります。（後略）９９Ａ－３２７差出人：山本　喜一送信日：００年６月８日件　名：マドラーづくりこんにちは、山本です。　今年も化学平衡の授業で、塩化コバルト溶液をガラス管に封入して、マドラーを作りました。もともとは藤田さんのアイディアですが、私のＨＰにも載せています。　この実験で、今年、ちょっとしたハプニングがありました。ある生徒が、溶液をガラス管に封入した直後に、ガラス管を逆さまにしてしまったのです。そのため、ガラス管の端（熱い方）が破裂し、細かい破片が周辺に飛び散りました。幸い大きなけがはなかったのですが、あの破片のひとつが誰かの目に入っていたらと思うと、ぞっとします。ガラス細工には、ゴーグルが必要ではないかと思いました。でも、ゴーグルを付けさせると、化学実験というものは危ないものだという印象を必要以上に与えてしまうような気もしています。ナトリウムの事故のメールも続きましたが、実験の安全性についてみなさんどう考えていますか？９９Ａ－３２８差出人：杉山　剛英送信日：００年６月８日件　名：光速突破　さきほどアストロアーツのＨＰを見ていたら光速突破に成功したというニュースがありました。光を秒速３０万Ｋｍの３００倍に加速したということです。ＮＡＴＵＲＥに掲載されるそうです。間違いないことだとすると、科学の革命となります。９９Ａ－３２９９９Ａ－３３０差出人：藤田　勲送信日：００年６月１１日件　名：いわゆる「窒素酔い」と「ガスパン遊び」について今晩は、藤田です。　今日は表題の件について皆さんのご意見を伺いたくてメールを送りました。以前から疑問に思っていたことなのですが、私には適当な資料がなく未だに未解決です。何か情報をお持ちの方はぜひ教えていただきたいと思います。　「窒素酔い」とはご存じのように、高水圧下で潜水中の潜水夫において、呼吸に使っているボンベ中の窒素が常圧より血液中に多く溶けるために起こるとされる中枢神経上の諸症状のことです。この窒素の麻酔作用のメカニズムはどう考えたらよいのでしょうか。　それから、ガスライターのブタンガスの吸引による「ガスパン遊び」は単純な酸欠による意識障害なのでしょうか。「ガスパン遊び」事故関連の新聞記事によると、ヘモグロビンがブタンで壊れて酸素を運べなくなる、といったことが書かれてありました。このことはどう考えればよいのでしょうか。　メタン、プロパン、ブタンの各ガスの毒性は、メタンが最も弱く、プロパンはフロンの第３群に相当（半数致死濃度80％）、ブタンはフロンの第２群に相当（半数致死濃度50％）すると言われています。各ガスの１気圧下での水及びヘキサンへの溶解度（25℃、1気圧）をモル分率で示してみます。　　　溶質　　　　水（溶媒）　　　ヘキサン（溶媒）　　He　　　　0.07　　＊10^4　　　　　　2.6　　＊10^4 　　　N2　　　　0.118　　　　　　　　　　14.1 　　　CO2　　　　6.1　　　　　　　　　　　－（不明）　　　CH4　　　　0.253　　　　　　　　　　50.1 　　　C3H8　　　0.272　　　　　　　　　　1150 　　　C4H10　　　0.224　　　　　　　　　3900 これから、メタン、プロパン、ブタンと分子量が増えるにしたがってヘキサンへの溶解度が増すことが分かります。そして、この順はこれらの炭化水素の生体への毒性の強さとも一致しています。　想像ですが、これら小分子炭化水素の中枢神経への毒性は、ヘモグロビンの疎水的な部分（ポケット）に疎水的に結合することによってヘモグロビンの立体構造を変化させ、酸素運搬能力を低下させることに原因があるかもしれません。したがって、この毒性は結果として脳組織の酸欠を招き、中枢神経への障害を引き起こすことになるのかもしれません。CO2のヘキサンへの溶解度が分からなかったのが残念ですが、定性的な実験から見る限りではかなり溶けるように思われます。酸性化による毒性は別として、CO2の呼吸抑制作用を含めた毒性はやはりヘモグロビンの疎水的なポケットへのCO2分子の結合が関係しているかもしれません。（２月６日付けメール参照「二酸化炭素の生理作用」）。　このように考えると、常圧では麻酔作用がない窒素が高圧下で麻酔作用を示すのは血液中に溶ける窒素量が増えて、その結果ヘモグロビンの疎水ポケットに結合する窒素量も増えて呼吸毒性を表すと考えられないでしょうか。また、ヘリウムの場合には水だけではなくヘキサンへの溶解度も小さいことから高圧下でも呼吸毒性がないと考えれば良いと思います。　もっとも、これら小分子の麻酔作用は細胞膜の疎水的な部分に溶け込むことで、膜の透過性を変化させるため、という仮説もあるわけですが、皆さんはどう思われますか。梅津剛吉『生活・環境化学物質と安全性』（南山堂,1999)と内藤裕史『中毒百科』（南江堂,1991)を参考にしましたが、私の手許には適当な文献がありません。どなたが情報はありませんか。よろしくお願いします。　ひとつ先のメール（９９Ａ－３３１）に進む。アルケミストの会のホームページにもどる。林正幸と主万子の始めのホームページ（to our initial Home Page）にもどる。