リーゼガング現象 「水酸化マンガン」の巻その２

今朝は少し肌寒い。

外に出てみたら、顔に冷たいものが当たる。

ほんとにチラチラだけれど雪のようなものが降って、すぐ止んだ。


せき立てられる感じがして買い物に出ようとしたが、一軒、休みの曜日だと気づいて急にその気が萎えた。



さて水酸化マンガン沈殿のリーゼガング現象その２だ。

ゲル中硫酸マンガン濃度0.2Mの場合

やはりマンガンの酸化が進むと分離が曖昧になる。

開始後１ヶ月程度が限界みたい。


次にゲル中硫酸マンガン濃度を0.1Mにして、ゲル状物質をエタノールアミン3Mにした場合

ゲル中物質を塩化マグネシウムで行った場合は、エタノールアミンはアンモニア水と同様規則的でくっきりした層状沈殿だったのだが、今度の場合見た目には中間部分で層間距離が狭まっているようだ。

この辺は再試験が必要のようだ。

いずれにしても試行中の酸化が何か問題を引き起こしているようだ。

リーゼガング現象 「水酸化マンガン」の巻その１

いよいよ年末だ。

昔、実家では大掃除とかやったようなやらないような・・・。

畳を上げて、その下の板場の新聞紙を取り替えて、ＤＤＴを蒔いて・・・。

あんなことしなかったら、もっと害虫に食われてたんだろうか？

それでもけっこうノミには食われた記憶がある。



今は何もしない。

きっと不潔はフケツなんだろうけど、何故だかノミは絶滅してついぞ食われることはない。

ちょっと気が向いて窓を拭いてみたらすごい汚れ！


年末は、何もしないのに気ぜわしいのできらいだし、落ち着かない。

クリスマスの時も、街中でクリスマスソングや飾り付けを見たり聞いたりするのがイヤだが、それ以上だ。

きっと、何かしなければいけないのに、何もしない自分が不安なんだろうと思う。



さて、リーゼガング現象

ずいぶん前に、実質的には終わっていたのに、まとめる気が起きなくてほっておいた。

年末なのでいちおうまとめる。

計測数値や計算、予想値との照合など必要だが、それはしていない。

写真だけ。

ゲル中物質を硫酸マンガン 0.05M としたもの

写真は背景を変えた物を二つくっつけてある。

撮影時期は開始後、約一ヶ月と二ヶ月のもの

次にゲル中物質を硫酸マンガン 0.1M としたもの

どうもⅡ価のマンガン塩は、おそらくその一部が水溶液中で酸化されて褐色のⅢ価に変わるため、Ⅱ価とⅢ価の混合物となりピュアな物ではないようだ。

当初のもくろみはもちろんⅡ価マンガンの白い沈殿の縞模様だ。

縞模様は0.05Mではまあまあだったが、0.1Mでは分離が不完全。

やはりⅢ価マンガンの影響なのだろうか。

ゲル中 蓚酸カルシウムの結晶

いきなりだが、蓚酸は英語名でoxalic asid(ｵｷｻﾞﾘｯｸ ｱｼｯﾄﾞ)だが、このブログでよく取り上げているありふれた雑草 カタバミ（片喰）の英語名はOxalis(ｵｷｻﾞﾘｽ)だ。

というわけで、蓚酸はこのありふれた雑草から発見されたのだ。

葉をかむと酢っぱい味がするそうだが、かんだことはない。

いわゆるスイバと呼ばれる雑草は、子供の頃シンザイといい、学校の帰りに道端に生えているヤツを口に入れたりしたものだが、たしかに少し酢いい味がした。

この酢いい味はクエン酸とかの他の有機酸のせいでもあるけれど、蓚酸（の塩）が関与しているというのだ。

蓚酸は雑草だけではなく、ほうれん草やさつまいもなどのありふれた野菜にも含まれているというが、含有量のほどはよく分からない。

もともと天然の植物由来なんだから、あっても不思議じゃないじゃないか・・・

とは思うが、これが化学物質となると“劇物”指定だからややこしい。

まあ量の問題なんだから、あまり気にすることはないんだろうけど。


蓚酸はカルシウムと結合すると蓚酸カルシウムとなり、水に難溶性の結晶を形成する。

で、このブログに登場する ゲル中結晶 の対象となる。


この結晶、我々と関係することとしては(関係したくないけれど)、尿路結石の成分だということだ。

あれは痛い！・・・らしいな。

そこで、蓚酸を含む食品は結石を誘発するとかいって気にする人もいるが、いろいろな条件が合わさってできることだから食い物だけ考えてもね。


さて蓚酸カルシウムの結晶

試験管の状態

取り出した結晶

結晶の大きさは、今回、大きい物で長さが0.5㎜程度。

以前、関係薬品の濃度２倍で同じことをやっているが、そのときよりやや小さい。

これ以上、大きい物は得られないのだろうか？

形状は細長の６角形またはそれが合体したもので、先はとがっているが刺さるような感じには見えない。

というのはキウイやパイナップルに含まれる蓚酸カルシウムの結晶は細い針状結晶で、口内が荒れる原因だというネット記述があったからだ。

別の記述によれば、この針状結晶とタンパク質分解酵素のプロテアーゼが相乗的に作用して害虫を攻撃するのだという。

そういえば思い当たることがある。

孫(当時３才くらい)が来たときにパイナップルを食べさせたら、急に口がひりひりすると言って、翌日まで直らなかったことがあった。

その時はタンパク質分解酵素で粘膜が溶けたんじゃないかといわれたが、こういうことも関係しているのかも知れない。

パイナップルは自分が全部食べたけど、もちろん何ともない・・・子供の体は全く違うものだ・・・知らないことは恐ろしい。


ネットにある蓚酸カルシウムの結晶の写真は、大部分が正八面体ののもので、次に針状結晶で、本実験の写真のような形状は微細結晶の電子顕微鏡写真以外は見あたらなかった。

関心が体内で形成されるものに向いていて、ネットにあるものは大部分ペットにできた結石だからかもしれない。

ゲル中 蓚酸鉄の結晶 －ゲルについて－

このブログで“ゲル”と言っているものは、化学になじんだ人には常識だが、一般にはぼんやりした認識かも知れない。

“ゲル”という語感からも直感できるが、これは ゲル＝gel　、ゼラチン＝gel･a･tin だからかもしれない。

“ゲル”を辞典ふうに解説するとより分かりにくいため、ここは“ゼリー”を思い浮かべた方がイメージしやすい。

こんにゃくゼリー・・・うんうん、羊羹でもいい。

市販のゼラチンなら３～５％ぐらいで、寒天なら１％もあれば固いゼリーが作れる。

大部分は水なのに、全体が流動性のない固形になる。

単に粘度が高くなって、流れにくくなったわけではない。

このゼリー、微視的にはどうなっているかというと、ゼリー形成物質（ゼラチン、寒天など）が網の目状の骨格を作っており、その隙間に水分子が居るという構造なのだ。

ここで水は、物を溶かすとかの、液体の水としての性質はそのままながら、比重差等による対流とかの流動はできない。

運動は、基本的にちょこまかした分子運動のみである。

そこでこの水に溶けた物質も分子運動のみの超スローな拡散のみとなるのだ。

このブログで取り上げている難溶性物質の結晶も、通常の水溶液であれば、２種の物質の出会いとともに瞬時に形成し、微細な粒子の沈殿を形成するだけだろう。

このゲル中での超スローな反応により、大きくて整った結晶が形成される（可能性がある）のだ。

まさに“スローライフ”だな。



さて、蓚酸鉄の結晶

試験管の状態は

下部の褐色は塩化鉄（Ⅲ）に由来する水酸化鉄（Ⅲ）かもしれない。

ゲル層の上部、黄緑の部分は蓚酸に還元されたⅡ価鉄イオンか？

で、ミカン色の結晶は何？

色から見ればⅢ価塩にも見えるが、辞典によるとⅢ価塩は水に溶けるそうだ。

やはり、周辺はⅡ価だし、Ⅱ価塩のようだ。


結晶の写真

棒状のものや十字状のもの、ランダムのように見えて形状はいずれも類似していて、何らかの法則性はあるようだ。

拡大してみるとさらに層状構造がある。

これ以上は突っ込みようがない。

素人はここで退却


ちなみにここでの“ゲル”は珪酸ゲル、珪酸ナトリウム（水ガラス）の水溶液を酸で中和するとゲルになる。

ゼラチンや寒天と違って無機物であり、ちょっと安定。

だが、透明性が寒天レベルで、ゼラチンには劣るのがちょっと難。

ゲル中 蓚酸銅の結晶

12月だがそれにしては、たいがい寒くない毎日だ。

今日も結晶のことを載せる。

友人に「結晶の何が面白いの？」と言われた。

要するに、その価値やら意味やらが分からないものは、記事や写真を見ても評価しようもないし、見る気も起きないということだろう。

花や星については、人によって度合いは違うにしても、美しいと思う感性は共通している。

写真もそういうふうに撮るし、見る方もそういうふうに観るだろう。

だが、結晶は・・・・

たしかにダイヤモンドを引き合いに出さずとも、水晶などもおおかたの人は美しいと感ずるだろう。

これらは自然界で生成した結晶だ。

表面の光沢の美しさもあるが、形状も数学的というか幾何学的な美しさもある。

自分が結晶に求めているものもそういう類のことである。

現実に、ミョウバンは正八面体、食塩は六面体の美しい結晶になる。

今、自分がゲル中にこだわっているのは、水不溶、難溶性の結晶、つまり宝石のような結晶を得たいからだ。

このような物質を通常の水中で結晶させれば、非常に微細な物になって、電子顕微鏡でなければ結晶かどうか分からない程度の大きさになってしまう。



だが、なかなかダイヤや水晶のような結晶はできない。

だから自分だって、できた結晶を見たり、写真に撮ったりしても、別に随喜の涙を流したりはしていない。

だが、いつかはという思いはある。


今年のノーベル物理学賞、化学賞を解説する人が、「これがどういう役に立つか？」といった定番の質問に対し、「何もない、ただ知的好奇心ですよね」と答えていたが、今年のものはとくにそういった類のテーマだった。

もちろん、自分のやっていることは、同じ「好奇心」でも月とすっぽん、『へそのゴマはどうやったらうまくとれるか？』といった程度の愚にもつかないことだけれど。


では何故ブログに載せるのか？

それはブログに載せることで実験の整理ができていることなのだ。

この年になると次々と忘却が進み、今まで何ができて何ができなかったかということさえ分けがわからなくなってしまう。

誰が見てくれているか分からないし、もしかすると誰もいないかも知れないが、仮想の見物人に見せるために整理しているのだ。



さて、蓚酸銅

仕掛けはいつものように試験管で・・・

顕微鏡写真

顕微鏡写真で分かったことがある。

結晶は真円または楕円の球状だが、色が青、水色、白とあることだ。

結晶のできる位置によるかもしれない。

結晶を採取するときはごちゃ混ぜにしているから・・・

色は成分の違いによるものだろうか？

単なる蓚酸銅や塩基性蓚酸銅？、もしかすると蓚酸で還元されたⅠ価の銅塩？

後者についてはどうかとは思うが、ほんとの研究とはこの辺からなんだが、今の自分にはとうてい及びもつかないテーマだ。