原因物質のヘキサメチレンテトラミン

ニュースで、浄水場から発生したホルムアルデヒドの原因が、何処かの工場で出した廃棄物(ヘキサメチレンテトラミン)を川に流したのが原因ということで、原因が分かればまずは一安心です。
なので参考のためにと思い、この物質を調べてみました。
化学式では、C6H12N4 だそうです(数字が小文字だと見辛いので大文字にしました)。又この物質は水中で、アンモニアとホルムアルデヒドに分解すると有ります。
？可笑しいですねえ、確か浄水場の中の塩素と反応し、出水前の水を検査した時ホルムアルデヒドが基準値を超えたのではなかったでしょうか。
これはwikipediaを参照したのですが、出典不十分と有りますので間違っているのか知れません。私自身、wikipediaは余り信用していないのですが、それでも一番信用できる情報源です。これが駄目だとすると、もう確かめようが無いに等しいのですが、だからと言って報道は返って信用できません。

上の分子式だけでは、アンモニアは出来ますが、ホルムアルデヒドは出来ません。塩素が触媒となっても出来ません。残りの炭素は化学反応のし易さからの順番から言って、最初に水素と反応しますからメタンガスとして大気に放出されるだけです。とすると、この化学式はどこか矛盾していると言うことです。

なので、wikipediaをもう一度読み返すと、４個の窒素原子がメチレンによって繋がれた構造を持つ複素環化合物とも有ります。メチレン基の化学式は、-CH₂- , =CH₂ です。右の化学式に酸素が結合すれば、ホルムアルデヒドです。
左の化学式に塩素２つが結合すれば、塩化メチレンです。
しかし、これも可笑しいですねえ。酸素と結合する場合、塩素は必要なく熱を供なって結合します。あのトンネルの爆発事故と同じです。大量の一酸化炭素が出て、救助を妨げました。
化学反応するきっかけは、強い紫外線が有れば起こりますので、多少の絡みは有るにしろ、塩素は塩化メチレンとなった方が安定します。

では、このホルムアルデヒドの構成原子である酸素は何処から出て来たのでしょうか。「水中にある酸素」と言うかも知れません。しかし、そうだとすると一般に知られている常識が、ガタガタ崩れます。仮にそうだとして、この化学反応だと大気に逃げ込んでしまうような気がしますが、どうなんでしょう。
もう一つの考えとしては、ヘキサメチレンテトラミン自体に酸素が既に含まれているとすると、塩素は窒素のところで、結合を切る働きができますので、ホルムアルデヒドが出来ます。かなり強引ですが、これしか持って行きようが有りません。

それにしてもです。この事件後にも拘らず、基準値を超えないにしろホルムアルデヒドは、検出しているみたいです。それもかなりスレスレの値も有るみたいです。まだ残っているのでしょうか。
それに廃液を捨てたと言われる下請け業者は、その下流に沢山の浄水場が有る事を知らなかったのでしょうか。安全だと教えられていたのでしょうか。過去にも取りざたされた案件にも関わらず、発注会社が同じ過失を起こすのでしょうか。取り締まる法規準が無いと言えども、結構大騒ぎになるじゃないですか。しかも白昼堂々と川に捨てたとなると、巧妙にやらなければ通報されるのではないでしょうか。
その川の地域の状況は知りませんが、どっち転んでも可笑しな話です。

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呼吸

「地球の水」の中で書いてて気づいたのですが、私の進化論の中には、海水の水位迄は触れませんでしたので付け加えたいと思います。この水位の減少は、大部前に考えていたことで、思い付きで書いたのではありません。ただ順番から言えば、「進化論」のブログを上げる前に出さなければならないところ、その頃慌てていて、飛ばしてしまったのです。でも、そのころはまだ海中生物がなぜ陸に上がらなければならなかったのかは、植物の大量生長と酸素の増加、また子孫を残すには、陸の方が生存率が高くなるだけだとしか考えていませんでした。しかし、もう一つ有ったんですねえ。
生物が増えることによる、住みかの減少であり、大陸の増加。こうなれば、海の中で無駄な争いをするより、陸に上ると言う選択肢を選んだ方が生き残れるわけです。

前には書きませんでしたが、海をまるっきり諦めらないで、どちらにも適応する動物がいることも指摘したいと思います。まずはペンギン。特にコウテイペンギンなどは、あの極寒の冬を越せるのですから対したもんです。天敵はほとんどいないでしょう。でも最初はいたのかもしれません。それで安全な極寒を選び独自に進化をしていったのかもしれません。
次はアシカ科、アザラシ科。これらの動物は、ペンギンのようには立てませんが、その代わり大きくなって寿命を延ばす方を選んだみたいです。

前の続きはこれくらいにして、本題の呼吸についてです。えら呼吸に入る前に、まず当の人間はどうなのかです。
人間の場合、一般的に考えられているのが、肺による細胞呼吸で、酸素を吸って糖類が二酸化炭素(CO₂)および水に分解され、その過程でATPが生産されるのだそうです。これはTCA回路(クエン酸回路)という反応サイクルなんだそうですが、なんかどっかのコマーシャルで言っているような、うさん臭い気がしてなりません。

「TNP」って何ですか？君、そんなことも知らないでここに、（低燃費）カッコいいからだよ！
ええっ？

前に光合成でも書きましたが、植物は二酸化炭素と合成して酸素を大気中に提供しているばかりでなく、一番合成しているのは、大気の７８％を占める窒素なはずです。なぜそれが掲載されないのでしょうか。つまり野菜の緑の部分は窒素を意味します。ジャガイモは、あらかた白ですから、炭素酸素と水素の化合物となり、ニンジンは赤いですからそれにリンが含まれることを意味します。（ただしネットではそんな情報は有りません。これは私の推論です。）大気中にできる赤色の野菜果物は、これはネットで調べたのですが、炭素と水素の化合物が赤く見せているのだそうです。
やあ、この分野はまだ発展途上の様で、分かってないところが多そうです。実際のATP(C10H16N5O13P3)のリンは、「魚や肉に含まれ細胞膜の主要な構成成分となるほか、生体内でのシグナル伝達に関わる」のだそうです。
余談ですが、これが本当なら、魚や肉と一緒に食べないと、リンは補給されないことになり、消化不良を起こしそうですが、どうなんでしょうか。サプリメントによる栄養補給は、考えもののようです。リンが含まれるサプリメントは硫黄に置き換えているようですが、安心なんでしょうか。今は、私も検索中なので、断定はできません。

このクエン酸回路の途中で出るのがCO₂なのでしょうけれども、炭水化物を摂取するために酸素を取り入れ、その炭素を二酸化炭素として、また吐き出すとは、矛盾してませんか。老廃物であれば、肺まで運ばなくても排便、排尿、皮膚からでも排出できるはずです。二酸化炭素は水に溶けますし、その方が心臓に負担がかからず楽なはずですから。

と、ある説明ではこうあります。
「...ＴＣＡ回路（クエン酸回路、クレブス回路とも言います）という反応サイクルに入ります。この反応サイクルによってできた水素をNADHという形で蓄え（つまり水素の運び屋）、ミトコンドリア内の工場に送り込みます。ミトコンドリア内に送り込まれたNADHは、水素イオンと電子が取り出され、再びもとのサイクルに帰っていきます。取り出された電子は、水力発電の水のように、電子伝達系というエネルギー工場の中を通って、最後に酸素に受け渡されエネルギーを作り出します。酸素は、この流れてきた電子と水素イオンと結合し水になります。この酸素が水になるという反応によってエネルギーができるのです。難しい話は、専門書に任せることにして、簡単に言えば、食べ物の中の各栄養素のうち水素を取り出して、酸素と反応させて燃やすことでＡＴＰというエネルギーの元を作る、という作業を行っているのです。」

長くなりましたが、最後の方の水素と酸素を反応させ燃やす、とあります。これでは、車の燃焼を思い浮かべてしまいます。車の燃焼なら確かにCO₂がでますが、これは化学反応による熱で、燃えるわけでもなく、二酸化炭素になるほど燃焼するのであれば、人間は燃えて消えてしまいます。

結論としては、人は呼吸で必要な酸素だけ取り込んで、また取り込むために残りを吐いてる。
それならCO₂が増えないじゃないかって、さっきも言いましたが、老廃物に十分含まれていて、大気の循環は続くのです。
ちょっと長くなりましたので、えら呼吸は次へ。

タグ：呼吸 進化論 光合成 酸素 二酸化炭素 燃焼

個体液体気体

個体、液体、気体の違いについて一言。
化学は今重要な地位にあるので、子供達に誤解を与えないようにしなければなりません。化学も物理も暗記する学問ではないのです。言葉を暗記して、イメージできないのであれば、テストで100点でも失格です。人間は記憶装置ではなく、考える生き物です。何を言いたいのかと言うと、説明するための情報が多過ぎるのです。

有名な化学のホームページにこんな情報が載ってます。液体から見て、個体:質量変わらない、体積減る、密度大きくなる。気体:質量変わらない、体積増える、密度小さくなる。生徒達はこれを知って誰も質問しないのでしょうか。問い合わせのコーナーがありましたが迂闊にLog inできません。またこの人は化学の専門家ではないようです。
これは、周りのあちこちにある水はこれには当てはまりません。個体としての氷は液体としての水より軽く体積も幾分膨らみます。先生達もそう教えているのではないですか？なぜこのようなことが起きるのでしょうか。

私ならこう説明します。

これはwikipediaからですクリックしてみてください。この図は解りやすくするため、分子同士が離れていますが実際は濃厚に結びついています。破線で結ばれているのがイオン結合とします。液体の場合は、これが隙なく結合できるため、体積は減り密度も高くなります。個体の場合規律正しくイオン結合するため体積がわずかに増え、密度も低くなります。気体の場合、このイオン結合からすべて解放された状態です。
この方がすっきりしませんか。

タグ：個体 液体 気体

原子のイメージ

ネットで調べても正しい原子のイメージを説明してる情報が少ない。もっともと言えばそれ迄だが、それでは科学者として目的を忘れたことになる。前にも化学の落とし穴で書いたが、元々物理も化学も生物学もその他の学問も一本の木の枝葉だったはずです。自然科学は、又は宇宙全体も一枚岩で一つの理論が説明できなければ、理論はすべて間違いなのです。化学は物理学の方向が混沌状態になったため、同じ混沌状態に陥ってしまいました。この状態は是が非でも回避しなければなりません。

イメージしやすい順からいえば水素原子でしょうか。まずはこのブログを読んだものとして話を進めます。(このブログも私のブログです)この原子は究極に近い球体であり、唯一中性子を持たない原子です。ここが味噌なのです。あらゆる原子は水素を除いて、すべて多かれ少なかれ中性子を持っているのに対し、自然界に一番多い水素だけが中性子を持たない。なぜかと自身に問いました。これは銀河創世の第一歩の物質だからとすると都合が良い。温度は絶対零度です。
では水素原子に中性子を持つ原子が無いのかと言えばあります。重水素です。でもこれは極微量です。
自然界に次に多いのはヘリウム原子です。ここでふと疑問がわきます。大量に出て来た水素原子は次にどうなるのしょうか。銀河一個分造るだけの水素の天体はもう発見されています。重力収縮による核融合が始まるとすれば、次に多いのも頷けます。
話を元にもとに戻して、ヘリウム原子のイメージはどうでしょうか。陽子２個中性子２個電子２個にそれぞれの反物質です。イメージ的には、平面に陽子中性子を交互に並べ、陽子の延長上に電子があり全体的には楕円形の風船を膨らましたイメージが浮かびます。実はヘリウムこそすべての原子のイメージを与える鍵だったのです。単体で存在しヘリウム自体分子とはなり得ません。では絶対零度近くではどう結合しているでしょうか。これは私が名付けたのですが、電子反電子結合です。(反電子は陽電子又は正孔とも言われる)wikipediaにはそんなものは載ってないことは知っています。でもそうしないと「絶対零度近くまで冷却したヘリウム4がほとんど粘性を持っていないことを発見し、これは超流動と呼ばれた」が説明できないのです。
私の理論が正しければ、銀河の果てのハローと呼ばれる部分は、この結合をしたヘリウムが球面として存在するはずです。天文観測チームの皆さん、発見しづらいだろうけど観測よろしくお願いします。

またこれも強調して述べたいのですが、金属傾向が高いものほど陽子より中性子の数が多いことは見逃せません。また電子反電子結合がないと金があれほど迄薄く延びることが説明できないのです。

また原子核と電子の間はそれほど離れていないと思います。でないと人間は皆透明人間になってしまいます(笑)。

タグ：原子のイメージ 水素原子 ヘリウム 銀河 化学 反電子 絶対零度 金属

化学の落とし穴

化学を研究している人達は、勿論物理学にも興味をお持ちだと思う。しかし今物理学は混沌とした時代に突入してしまい、化学者にはどうでも良いような議論になってしまいました。粒子同士をぶつけて新しい粒子を発見したからと言って、化学の学問には多分必要ないし、これからも必要ないでしょう。
化学反応には関係しないのだから。
でも化学者に問いたい。いま原子に対するイメージはこれで良いのでしょうか。
学校での教育は、これで良いのでしょうか。
まあ物理学者がだらしないからと言ってしまえばそれまでですが、これでは学校で習う子供達がかわいそうです。
何を言いたいのかですけれども、最も簡単な水について例をとります。
水は化学式ではH2Oですね。(厳密には2は下側に小さく2ですが、難があるのでお許しください。)
これは中性となっています。勿論全体的には、中性でしょう。でも局部的にはプラスとマイナスに別れています。
H2O ---> H+ + OH-　と表現しています。水素原子は物理学上では単体ではプラスマイナスを打ち消して全体では中性です。また何かと結合してない限り、あっという間に宇宙の彼方に消えてしまう性質を持っています。
OH-ですが、確かに結合部分は電子を一個多く持つことになりその部分はマイナスの傾向になりますが、全体ではやはり中性なのではないでしょうか。
正確にはこうです。
H20 ---> H + OHです。これだと確かに教える側にしてみれば難があるのは分かります。しかし前者は一個の分子だけで考えれば正当性がとれるかもしれませんが、コップ一杯の何兆個と言う分子を考えた時難が生じます。
水分子は一個で完全でありほかに結合の手を持ちません。では分子同士を繋いでいるのは何かと言った時、局在化しているプラスとマイナスが他の分子のマイナスとプラスを引き合わせているのでしょう？
雪の結晶が六角形でなぜフラクタルになるかプラスとマイナスがある限り分子がイオン結合していくからではないでしょうか。

こう考えると今の生徒さん達は大変だ。疑問が出て来る度、先生に質問してケースバイケースの答えを持たなくてはならず、そのうち頭が飽和状態になってしまうのを懸念してしまいます。

タグ：化学の落とし穴 水分子 雪の結晶 六角形