ベルリンシステムに必要な元素や単語を解説します。ただし、これは化学の資料の写しであって
アクアリウムには関係しない事項も多いです。また、ここに書かれている事について
私に質問されても、全く回答できる化学知識は持ち合わせておりません。m(_ _)m
海水
海の表面積は3.6X10(8乗)km2、平均の深さは3800m、海洋水の総量は1.4X10(24乗）ｇ。
海水1Ｌ中には34~35ｇの塩類が溶けている。海水中の塩分の総量は季節により、海域により
多少の変動はあるが、海塩の組成は一定であるので、海塩の中の1成分を定量して海塩を
代表することができる。この目的のためには塩化物イオンが適当である。
塩素量は次のように国際海洋学委員会で定義されている。
「塩素量とは海水1kg中に含まれる塩素、臭素およびヨウ素の全量をグラムで表したものである。
ただし、臭素とヨウ素は塩素に置換されているものとする。」
微量元素
(1)種々の物質中に、ごくわずかに含まれている元素。微量元素の種類と量によっては、
その物質本来の性質が大きく変わってくることもある。
(2)栄養上で必要量が一日当たり100mg以下の元素。鉄、ヨウ素、銅、亜鉛、マンガン、コバルト、
モリブデン、セレン、クロム、ニッケル、スズ、ケイ素、フッ素、バナジウムの14元素がある。
重要な役割は酵素として生体機能に関与することである。
蒸留
液体が沸騰するまで加熱し、出てくる蒸気を冷却して再び液体として回収する操作。
蒸留水
水道水、井戸水などを蒸留して得られる純粋な水。蒸留装置の材料によって多少の不純物が
混入してくる。銅製容器を用いれば微量の銅、ガラス製容器を用いれば少量のアルカリが入ってくる。
石英ガラス製容器を用いれば上質の蒸留水が得られるが、どんな装置を用いても空気中で蒸留する
限り、空気中の浮遊物が混入したり、二酸化炭素や空気が溶け込んでくることは避けられない。
二酸化炭素の溶解のため蒸留水は完全に中性ではなくpH5.6程度を示す。微量分析には蒸留水を
もう一回蒸留した再蒸留水を用いる。再蒸留は蒸留水に少量の過マンガン酸カリウムと水酸化カリウム
を加えたものを用いて、石英ガラス製容器中で行う。
水酸化カルシウム
Ca(OH)2 。消石灰ともいう。白色の粉末状で、生石灰に水を作用させると激しく発熱して得られる。
水溶液から再結晶させると六方晶系の板状結晶が得られる。水にはわずかしか溶けない。
液温を上げるとかえって溶解度が下がる。水溶液はアルカリ性を示す。酸性土の中和剤としても使われる。
式量74.09、溶解度0.185ｇ/100ｇ水(0度）0.077ｇ/100ｇ水(100度）
沃素/ヨウ素
元素記号I、原子番号53、原子量126.9047。安定同位体の質量数と存在比は127(100%)。周期表の
17(7Ｂ）族に属す。ハロゲンの一つ。常温では暗紫色の金属光沢をもつ結晶。揮発性で常温で昇華する。
蒸気は紫色。気体は2原子分子。液体は赤色か褐色。水には少し溶ける。海草中に有機化合物として
含まれる。ギリシャ語の紫に対応する言葉が元素名の起源になった。地殻中に0.46ppm、海水中に0.05ppm
存在する。沸点185.2度、融点113.6度、溶解度0.340ｇ/kg水(25度）
ヨウ化カリウム
KI。無色立方体の立法晶系の結晶。わずかに潮解性があり、空気中に長く放置するとヨウ素を遊離して
黄色を帯びる。光、湿気は分解を促進する。水溶液も長時間放置すると酸化されて黄色を帯びる。
水に溶けやすくそのとき熱を吸収する。水溶液は中性またはわずかにアルカリ性で、そのpHは7~9。
また水溶液はヨウ素をよく溶かす性質があり、ヨウ素の濃厚溶液をつくるときに用いられる。
式量166.0、沸点1330度、融点723度、密度3.13g/cm3、溶解度144g/100g水（20度）
ルゴール液
扁桃腺炎、のどのカタルの塗布溶液で褐色液体。日本薬局方では「ヨウ素10ｇとヨウ化カリウム20ｇを
水に溶かし、フェノール4.5ml、はっか油2ml、グリセリン900ｇを混ぜ、さらにこれに水を加え
全量1000ｇにして作る」と規定している。
有機化合物
古くは生物体によって作り出される物質を有機物と呼び、これらは生命力によってだけつくられると
信じられていた。そして有機物以外のの無生物界の物質を無機物と呼んで区別していた。しかし1828年
ウェーラーが尿素を合成してから、しだいに無機物から有機物が合成できることがわかり、有機物と
無機物の定義がなくなった。そこで、有機物が炭素の化合物であるところから、改めて炭素化合物を
有機化合物と定義し、それ以外の化合物(無機化合物）と区別するようになった。有機化合物はしばしば
炭素化合物と同義に使われるが、単純な酸化物(CO,CO2)や炭酸塩、硫化物、シアン化物、炭化物は
除かれる。有機化合物の成分元素は、おもに、炭素、水素、酸素、窒素で、このほか塩素、臭素、ヨウ素、
硫黄、リン、その他各種の非金属元素および金属元素を含むことがある。
イオン
正または負に荷電した原子または原子団。中性原子や分子が電子を失うか、あるいは過剰に電子を
結合する場合に生ずる。電子を失って正に荷電したものを陽イオン、電子を得て負に荷電したものを
陰イオンという。
イオン交換
電解質の水溶液中に、ある物質を浸しておくと、その物質から溶液中にイオンが放出され、同時に
溶液から放出量と等量のイオンを取り込む現象が見られる。この現象をイオン交換という。
交換するイオンによって、陽イオン交換と陰イオン交換とに分けられる。土壌がイオン交換作用を
もつことは以前から知られていたが、イオン交換樹脂が合成されて、急速に応用面が開拓された。
水の精製、工業排水の処理、原子核分裂生成物の回収;分離など、実用的にも理論的にもよく研究
されている。
イオン交換膜
イオン交換能力を持つ膜をいう。イオン交換樹脂を膜に成形したものをイオン交換樹脂膜といい、
とくに重要である。イオン交換体としての性状は基本的に粒状のものと同じであるが、同時に
異なった性質を帯び、異なった使用法が可能。イオン交換膜を電解質溶液に浸し、これを隔膜として
両側の溶液に電流を通ずると、陽イオン交換膜は陽イオンの通過には抵抗を示さないが、陰イオンは
通過させない。すなわち選択透過性をもつ。普通のイオン交換体は溶液中のAイオンと樹脂中のBイオン
が入れ替わる現象を利用することが多いが、交換膜では溶液中のAイオンが表面に捕えられ膜に入り
前方のイオンを押し、後方のイオンに押し出されるようにして前に進み、ついに膜の反対側に押し
出される現象であることが多い。海水からの製塩、飲料水の製造、水酸化ナトリウムの製造などに
用いられている。
水素イオン指数/pH
溶液の酸性、アルカリ性の程度を表すもの。pH=-log[H+]で定義される。ここで[H+]は水素イオン
のモル濃度を示す。
水素イオン
水素原子が一個の核外電子を失って+1価のイオンとなったもの。電解性の水素原子を持つ物質
(たとえば酸）を水に溶解すれば、電離して水素イオンを生ずる。
マグネシウム
名称は地名Magnesiaに由来、銀白色の軽金属。原子価は+2価。空気中では表面は酸化マグネシウム
の薄膜でおおわれる。粉末または薄い箔を空気中で強熱すると、せん光を放って燃え、酸化マグネシウム
を生じ、一部は窒化マグネシウムになる。高温で窒素と反応して窒化マグネシウムを生ずる。
粉末は熱水中で、アマルガムは冷水中で激しく反応して水素を放出し、水酸化マグネシウムを生成する。
アルカリ水溶液には溶けないが、アンモニウム塩が存在すると溶ける。ヨウ素を含む有機化合物と
エーテル溶液中で反応し、ヨウ化アルキルマグネシウムを生成する。
地球上に広く存在する。海塩の主要成分で、マグネシウムイオンとして海水1Ｌ中に1.27ｇが溶けていて、
マグネシウムの資源として海水が活用されている。
リン酸
H3PO4。ふつうオルト(正）リン酸を略してリン酸という。斜方晶系に属す不安定な結晶、または
シロップ状の無色の液体。約88％のオルトリン酸を含む酸を長時間冷却すると、2H3PO4・H2Oの組成の
結晶が析出する。150度で無水物となり、以後200度で徐々に二リン酸H4P2O7に変わる。300度以上
ではメタリン酸になる。熱濃溶液はいちじるしくガラス・陶器を侵す。水・アルコール・エーテルに可溶。
肥料・洗剤の製造、エチレン製造の触媒、清涼剤、歯科用セメント、金属表面処理剤、ゴム乳液の凝結剤、
医薬など広い用途を持っている。分子量98.00、融点42.35度。
リン酸塩
普通はオルトリン酸H3PO4の塩をさす。リン酸二水素塩,リン酸一水素塩、リン酸塩がある。
リン酸二水素塩はすべて水に可溶、リン酸一水素塩・リン酸塩はアルカリ塩・アンモニウム塩のみ水に可溶。
リン酸二水素塩は加熱により脱水してメタリン酸塩に、リン酸一水素塩は二リン酸塩になるが、リン酸塩は
不変。このほか亜リン酸塩、ホスフィン酸塩がある。
リン酸カルシウム
リン酸石灰ともいう。リン酸は三塩基酸であるからリン酸三カルシウム、リン酸一カルシウム、リン酸二
カルシウムの三種の塩がある。(1)リン酸三カルシウムCa3(PO4)2。第三リン酸カルシウムともいい
脊椎動物の骨、歯の主成分。白色無定形の物質。乾燥の程度により一、二、五水和物がある。
式量310.2、融点1670度、密度3.14ｇ/ｃｍ3、溶解度0.0025ｇ/100ｇ水。
(2)リン酸水素カルシウム
リン酸水素カルシウム
酸性リン酸カルシウムともいう。リン酸二水素カルシウムとリン酸一水素カルシウムがある。
(1)リン酸二水素カルシウムCa(H2PO4)2。重リン酸カルシウム・第一リン酸カルシウムともいう。
ふつう一水和物Ca(H2PO4)2・H2Oの形で知られ、無色・三斜晶系の板状結晶。風解性の粉末または
粒状物質。水にいくぶん溶け、強酸性反応を示す。これは水に溶けるとき加水分解を伴い、遊離リン酸
及び不溶性リン酸一水素カルシウムCaHPO4・2H2O、リン酸三カルシウムCa3(PO4)2を生ずるためである。
塩酸・硝酸・酢酸に可溶。炭酸水素ナトリウム(重曹）とともにベーキングパウダーの製造、園芸用肥料、
食品に添加するミネラル補給剤などに用いられる。過リン酸石灰の成分で、肥料として重要である。
式量234.1、密度2.546ｇ/ｃｍ3(16度）
(2)リン酸一水素カルシウムCaHPO4。第二リン酸カルシウムともいう。水に不溶、酸に易溶。
水中から無色うろこ状の二水和物の結晶が得られる。式量136.1、密度2.892ｇ/ｃｍ3(16度）
溶解度0.02ｇ/100ｇ水(24.5度）
つづく...
