月: 2022年3月

イソブチルアルデヒドとは

イソブチルアルデヒド (英 : Isobutyraldehyde) とは、化学式C₄H₈O、示性式(CH₃)₂CHCHOで表される有機化合物で、アルデヒドの一種です。

IUPAC命名法では2-メチルプロパナール (2-methylpropanal) とされています。CAS登録番号は78-84-2です。常温では無色の液体で、特有の刺激臭を持ちます。水にやや溶けやすく、エタノール及びアセトンに極めて溶けやすい性質を示します。

この化合物は、主に工業的な合成プロセスにおいて中間体として使用され、さまざまな化学製品や樹脂、肥料、香料、医薬品の原料として活用されます。特に、プラスチックや塗料の製造において重要な役割を果たします。

イソブチルアルデヒドの使用用途

図1. イソブチルアルデヒドから合成される物質

イソブチルアルデヒドは、主に有機合成の原料として利用され、多くの化学製品の製造に利用されます。代表的な用途には以下のようなものがあります。

1. ネオペンチルグリコール (NPG) の原料

NPGは、イソブチルアルデヒドとホルムアルデヒドのアルドール縮合によって生成されたジメチロールプロピオン酸を水素化することで生成されます。耐熱性や耐候性に優れた樹脂材料 (アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、粉体塗料など) に使用されます。

2. イソブタノールの原料

イソブタノールは、イソブチルアルデヒドの還元反応で生成されます。イソブタノールは、塗料樹脂、アクリル酸イソブチル、酢酸イソブチル、メタクリル酸イソブチル、シンナーなどの原料として利用されます。

3. イソブチルアルデヒド縮合尿素 (IBDU) の原料

IBDUは主に農作物の肥料として利用されています。水に溶けると、加水分解して尿素を放出します。IBDUは、分解速度が土壌中の水分にほぼ依存し、pHや温度などの影響を受けないため、安定性の良い緩効型の窒素肥料として普及しています。

4. その他の化学品の原料

イソブチリデンジウレア (肥料や農業用添加物) 、DL-パントラクトン (保湿成分) 、テキサノール (溶剤) 、ジイソプロピルケトンなどの原料として用いられます。

イソブチルアルデヒドの性質

イソブチルアルデヒドの化学的性質を以下に示します。

• 分子式 : C₄H₈O
• 分子量 : 72.1 g/mol
• 外観 : 無色の液体
• 臭い : 刺激臭
• 融点 : -65℃
• 沸点 : 63～64℃
• 引火点 : -18℃
• 自然発火温度 : 196℃
• 溶解性 : 水に6.7g/100mL
• 密度 : 0.8g/mL (20℃)

イソブチルアルデヒドは、低沸点かつ引火点が低いため、取り扱いには注意が必要です。加熱や燃焼により分解して刺激性の煙やヒュームを生じたり、酸化剤、強還元剤、強塩基と反応したりするので危険です。保管するためには、加熱や燃焼を避け、酸化剤、強還元剤、強塩基との混触を避ける必要があります。

イソブチルアルデヒドの種類

現在、イソブチルアルデヒドは主に研究開発に用いる試薬や工業用の製品として市販されています。市販されている製品の規格や流通形態を以下に示します。

• 研究開発用試薬: 5 mL、100mL、500mL、1Lなど (冷蔵保管) 。
• 工業用製品 : ドラム缶、ローリーなど。

イソブチルアルデヒドのその他情報

1. イソブチルアルデヒドの合成

図2. イソブチルアルデヒドの合成法

イソブチルアルデヒドは、プロピレンをヒドロホルミル化することで合成できます。ヒドロホルミル化とは、コバルトまたはロジウム触媒を用いて、高圧の一酸化炭素と水素の混合ガスを高温条件下で反応させることで、アルケンからアルデヒドを合成する反応です。この方法は、高い収率で製造できるため、広く採用されています。

2. イソブチルアルデヒドの法規制情報

引火性や危険性から、各種法規制の対象となっています。以下に主な法規制を示します。

• 消防法 : 「危険物第四類・第一石油類・危険等級 II (水溶性) 」
• 労働安全衛生法 : 「危険物・引火性の物」
• 危険物の規制に関する規則 (危規則)  : 「引火性液体類」
• 化学物質の審査及び製造等の規制に関する法律 (化審法) 、航空法、化学物質排出把握管理促進法 (PRTR法) 、大気汚染防止法など

3. 環境への影響

水生生物に対する毒性があるため、廃棄には注意が必要です。また、揮発性有機化合物 (VOC) として大気汚染の原因になる可能性があります。

参考文献
https://labchem-wako.fujifilm.com/sds/W01W0102-0394JGHEJP.pdf
https://www.m-chemical.co.jp/products/departments/mcc/c3/product/1200279_7118.html
https://anzeninfo.mhlw.go.jp/anzen/gmsds/78-84-2.html

アリルアミンとは

図1. アリルアミンの基本情報

アリルアミンとは、化学式C3H7Nで表される有機化合物です。

国際純正・応用化学連合 (IUPAC) の命名法による名称は、プロパ-2-エン-1-アミンおよび3-アミノ-1-プロペンであり、CAS登録番号は107-11-9です。アリルアミンは常温で無色〜薄い黄色の液体であり、強い刺激臭があります。水・エタノール・アセトンに極めて溶けやすい点が特徴です。

高い反応性を持つアリルアミンは、農薬原料や医薬品中間体として重要な役割を果たしています。

アリルアミンの使用用途

アリルアミンやその誘導体は、以下のような用途に使用されています。

1. 農薬

農薬はアリルアミンの使用用途の1つです。農薬原料に求められる性質の1つとして、有効成分の徐放性が挙げられます。作物の成長に合わせて徐々に有効成分が溶け出せば、長期間持続的に害虫や雑草の発生を防げるためです。アリルアミンはポリマー化しやすい性質を持ち、農薬への徐放性の付与に寄与します。

2. 医薬品中間体

アリルアミンの主な用途の1つが医薬品の中間体です。医薬品は原料から複数のプロセスを経て製造されており、中間体は原料から最終的な薬の間で作られる物質のことです。中間体は自身の構造を変換させて薬になるため、反応性が高いことが求められます。

アリルアミンは反応性が高く、自身の官能基を交換させやすいため、医薬品中間体として適した化合物です。アリルアミンの誘導体のなかには、抗真菌薬として販売されている薬剤があります。

3. 高分子化合物の改質材・分散剤

アリルアミンは反応性とポリマー化容易性が高く、塗料の改質材や顔料分散剤としても使用されています。アリルアミンはさまざまな官能基を持たせられ、安定して粒子を分散できる機能付与が可能です。塗料の前処理材にも使用されており、基材と塗料の密着性を向上できます。

アリルアミンの性質

アリルアミンは、以下のような農薬原料や医薬品中間体に適した性質を有しています。

1. 高反応性

アリルアミンの主な性質の1つは、高い反応性を有することです。アリルアミンは、反応性の高いアリル基（CH2=CH-CH2-）とアミノ基（-NH2）の両方を持つ化合物です。どちらの官能基も多様な化学反応に対応でき、官能基を交換させられるため、農薬や医薬品の合成に役立ちます。

2. ポリマー化のしやすさ

ポリマー化しやすい点もアリルアミンの性質の1つです。アリルアミンは反応性が高いことに加え、高分子化に必要なラジカルが安定しやすい構造です。ラジカルが安定しているため、アリルアミンの重合反応が容易に進行します。

3. 抗菌作用

アリルアミンの誘導体であるテルビナフィン塩酸塩は、抗真菌薬として使用されています。テルビナフィン塩酸塩は真菌の細胞膜に作用し、菌の増殖を抑制する薬剤です。皮膚糸状菌やカンジダ属、スポロトリックス属のような皮膚真菌症などに適応があります。

アリルアミンの構造

アリルアミンは化学式C3H7N (分子量57.09) 、示性式CH2=CHCH2NH2の化合物であり、アリル基とアミノ基を持った構造です。

アリル基は、別名2-プロペニル基とも呼ばれており、炭素二重結合に隣接する炭素の位置をアリル位といいます。アリル位で発生したラジカルは安定化しやすく、アリルアミンの重合反応が進行しやすい性質と関連しています。

アリルアミンのその他情報

1. アリルアミンの化学反応

アリルアミンは、亜硝酸と反応してアリルアルコールを生じ、ヨウ化メチルによって窒素原子のメチル化が可能です (N-アリルメチルアミンの生成) 。酸性溶液中で臭素と反応すると、アリルアミンのアルケンへの付加反応が起こり、2,3-ジブロモプロピルアミンが生じます。

2. アリルアミンの法規制情報

アリルアミンは、毒物及び劇物取締法において毒物に指定されている物質です。毒物以外でも、消防法で「危険物第四類・第一石油類・危険等級Ⅱ・水溶性」、航空法で「輸送禁止」とされています。化学物質排出把握管理促進法 (PRTR法) では「第1種指定化学物質・第1種-No. 26」と位置づけられており、法令を遵守した取り扱いが必要です。

参考文献
https://labchem-wako.fujifilm.com/sds/W01W0101-1176JGHEJP.pdf
https://www.nite.go.jp/chem/chrip/chrip_search/dt/html/GI_10_001/GI_10_001_107-11-9.html

アニソールとは

図1. アニソールの基本情報

アニソール (英: Anisole) とは、化学式C₇H₈O、示性式CH₃OC₆H₅で表される有機化合物です。 

アニソールはエーテルの一種で、ベンゼン環にメトキシ基 (-OCH₃) が結合した構造を持っています。 IUPAC命名法による名称はメトキシベンゼンですが、「アニソール」も慣用名として許容されています。 別名としては、メチルフェニルエーテルなどの名称もあり、CAS登録番号は100-66-3です。

アニソールの使用用途

アニソールは芳香族エーテルの一つであり、ラッカー系をはじめ各種塗料の溶剤や希釈剤として広く用いられているエーテル類溶剤です。また、アニソールは香料としても使われます。 アニスの実に似た芳香が特徴であるため、スイーツ向けの香料として利用されています。

アニソールは昆虫のフェロモンの一種でもあります。 体内で発見された寄生虫を殺したり、体外に排出したりする駆虫剤として医薬の原料にも使われています。

アニソールの性質

アニソールは、分子量が108.14で、融点は−37.3℃、沸点は155℃の化合物です。室温では無色で透明な液体として存在し、密度は0.995g/mLとなります。その溶解性については、エタノールやジエチルエーテルには極めてよく溶けるものの、水にはほとんど溶けないという特徴があります。

アニソールは、その構造内に持つメトキシ基が共鳴効果により電子供与性を示すため、ベンゼン環の電子密度を上昇させます。この結果、求電子置換反応においては、置換基はオルト位またはパラ位に導入されます。 

例えば、無水酢酸 (英: acetic anhydride) とアニソールを反応させると、p-メトキシアセトフェノン (英: p-methoxyacetophenone) が生成されます。このような性質を利用して、アニソールは有機合成の中間体として幅広く活用されています。

アニソールの種類

アニソールは、市場には研究開発用の試薬や工業用薬品として流通しています。 研究開発用試薬製品としての用途は、有機合成の原料や溶剤などです。 また、熱分解実験においてリグニンの主要タールの代替物質としても利用されることがあります。 1mL、25mL、500mL、1L、2Lなどの容量で販売されており、 常温で取り扱い可能な試薬製品です。

工業用としては、香料や溶剤としての用途が中心になります。 工場などには、需要に応じて異なる容量で提供されています。

アニソールのその他情報

1. アニソールの合成

図2. アニソールの合成法

アニソールは、ナトリウムフェノキシドをメチル化することによって合成され、その反応には硫酸ジメチル (英: dimethyl sulfate) や塩化メチル (英: methyl chloride) などが用いられます。

2. アニソールの化学反応

図3. ローソン試薬の合成

アニソールは様々な化学反応を起こします。例えば、五硫化二リン (英: phosphorus pentasulfide) (P₄S₁₀)と反応すると、ローソン試薬 (英: Lawesson’s reagent) が生成されます。 ローソン試薬は、有機化合物中の酸素原子を硫黄原子に置換するのに有効な硫化剤として知られています。

ローソン試薬は、カルボニル基をチオカルボニル基に、アミドをチオアミドに変換するのに用いられます。アニソールのメチル基は比較的安定ですが、ヨウ化水素酸 (英: hydroiodic acid) との反応により除去され、フェノール (英: phenol) が生成します。

3. アニソールの取り扱いと法規制情報

アニソールは、保管条件として高温、直射日光、熱、炎、火花、静電気といった着火源を避け、風通しの良い涼しい場所への密閉保管が求められます。また、強酸化剤との混触を避ける必要があります。

引火点が52℃と低いことから、アニソールは消防法、労働安全衛生法、危険物船舶運送及び貯蔵規則、航空法など、様々な法令によって規制を受ける物質です。具体的には、消防法では「危険物第四類・第二石油類・危険等級Ⅲ」、労働安全衛生法では「危険物・引火性の物」、危険物船舶運送及び貯蔵規則では「引火性液体類」、航空法では「引火性液体」として指定されています。これらの法令を遵守し、アニソールを安全に取り扱うことが重要です。

参考文献
https://labchem-wako.fujifilm.com/sds/W01W0101-1589JGHEJP.pdf
https://www.nite.go.jp/chem/chrip/chrip_search/dt/html/GI_10_001/GI_10_001_100-66-3.html

アセトアミドとは

アセトアミド (英: acetamide) とは、無臭の白色または薄い黄色の固体 (粉末または結晶) で、化学式CH₃CONH₂の有機化合物です。

アセトアミドは81℃で固体から液体へと溶融し、有機・無機化合物に対する良好な溶剤となります。主に有機合成試薬溶媒、過酸化物安定剤として使用されています。発がん性の疑いのある化合物であるため、使用には適切な保護具と換気環境が必要です。

アセトアミドの主な反応例として、加水分解によるアンモニアと酢酸の生成が知られています。水・エタノールに溶けやすく、ジエチルエーテルにはほとんど溶けない性質があります。

アセトアミドの主な国内法規上の適用は、安衛法で「名称等を表示すべき危険物および有害物」「名称等を通知すべき危険物および有害物」、PRTR法では「第２種指定化学物質・第2種-No. 1」の指定があります。

アセトアミドの使用用途

アセトアミドは、別名を「酢酸アミド」といい、主に有機合成試薬の溶媒として使われています。有機合成試薬とは、酸化剤・還元剤をはじめ、縮合剤やハロゲン化試薬、保護剤、光学活性体・光学分割剤、有機金属試薬などを指します。

室温では固体ですが、81℃以上で融解し液体となり、この溶融アセトアミドが様々な化合物を溶かす溶媒となります。例えばアセトアミドは、酸化剤・還元剤をはじめ、縮合剤やハロゲン化試薬、保護剤、光学活性体・光学分割剤、有機金属試薬など、有機合成に使用される有機・無機化合物をよく溶かします。

また、アセトアミドは、不安定かつ反応性が高いとされる過酸化物の安定剤としても使われています。

アセトアミドの性質

アセトアミドの別名は、酢酸アミド、エタンアミド、メタンカルボキサミドなどがあります。厚生労働省による職場の安全データシートや日本国内の大手試薬メーカーのウェブサイトでは、主に「アセトアミド」の名称が使用されています。

アセトアミドは水に非常によく溶けます。また、メタノールやエタノールといったアルコール類にも溶けるほか、クロロホルムにも可溶です。一方で、エーテルには不溶です。

化学式	CH3CONH2
日本語名	アセトアミド
英語名	acetoamide
CAS番号	60-35-5
分子量	59.07
融点／凝固点	81℃
沸点または初留点および沸騰範囲	222℃

アセトアミドのその他情報

1. アセトアミドの有害性

アセトアミドは、労働安全衛生法で「名称等を表示すべき危険物および有害物」「名称等を通知すべき危険物および有害物」、PRTR法では「第２種指定化学物質・第2種-No. 1」に指定されています。

アセトアミドの危険有害性に関する情報として、発がんのおそれの疑い、眼への刺激、生殖能または胎児への悪影響の疑い、が報告されています。皮膚や眼に付着した場合、発赤や痛みが生じる可能性があります。

2. アセトアミドの使用上の注意

アセトアミドを使用する場合、使用前に安全注意情報をよく確認し、適切な保護具を着用した上でよく換気を行いながら作業する必要があります。

厚生労働省が公開している職場の安全データシートでは、アセトアミド使用時は保護手袋・保護衣・保護メガネ・保護面などの使用が推奨されています。もしも皮膚や眼に付着した場合は、水と石鹸でよく洗い流した後、痛みや刺激がある場合は医師の診断を受けてください。

またアセトアミドは、激しく加熱すると燃焼し、刺激性・腐食性のガスを発生させる可能性があります。適切な温度管理下で使用してください。

3. 潮解性

アセトアミドの使用および保管時は潮解性に注意します。潮解性とは、固体の物質が空気中に含まれる水分 (湿気) によって溶解する性質のことです。アセトアミドは水に良く溶ける性質を持つため、空気中の水分によって溶解する可能性があります。水分が多く混入したアセトアミドを有機合成反応溶媒として使用すると、有機合成反応に悪影響を及ぼす場合があります。

アセトアミドは、試薬として発送される際は容器内に不活性化ガスが充填されてるため、未開封のアセトアミドは安定した状態で保管できます。アセトアミドの容器を一度開封した後は、容器内に不活性ガスを注入し、湿度管理できる場所に保管する等、適切な環境で保管することが大切です。

4. 廃棄処分方法

アセトアミドは毒性のある有機化合物であるため、下水として流すなど環境中に放出することはできません。アセトアミドを廃棄処分する場合は、都道府県知事の依頼を受けた専門の廃棄物処理業者に依頼して適切に処理します。

参考文献
https://labchem-wako.fujifilm.com/sds/W01W0101-0011JGHEJP.pdf
https://www.nite.go.jp/chem/chrip/chrip_search/dt/html/GI_10_001/GI_10_001_60-35-5.html
https://www.tcichemicals.com/JP/ja/p/A0007
https://anzeninfo.mhlw.go.jp/anzen/gmsds/60-35-5.html

しゅう酸二水和物とは

図1. しゅう酸二水和物の基本情報

しゅう酸二水和物 (Oxalic Acid Dihydrate)とは、C₂H₂O₄·2H₂Oで表される有機化合物です。

ジカルボン酸であるしゅう酸 (Oxalic Acid, C₂H₂O₄) の水和物を指します。CAS番号は6153-56-6です。分子量126.07、融点104〜106℃であり、常温では白色の結晶または結晶性粉末です。水及びエタノールに溶けやすく、ジエチルエーテルに溶けにくい化合物です。

しゅう酸は吸湿性があるため、湿気を含んだ空気中に放置することで二水和物の状態になります。また、水溶液からも二水和物が析出します。

しゅう酸二水和物の使用用途

しゅう酸二水和物の使用用途として、化学分野では主に試薬、金属表面処理剤、還元剤、医薬品の中間体原料が挙げられます。具体的な使用例は、持続性サルファ剤や、シュウ酸セリウム、アミノ酸製剤、α-ケト酸などの製造です。還元性があるため、還元滴定にも用いることができます。

また、食品添加物としても認められている化合物です。ただし、食品添加物として用いる場合は最終製品からしゅう酸を取り除くことが条件となっています。具体例は、水飴ぶどう糖の製造や、植物油の精製などです。

それ以外の用途には、染料原料や漂白剤などの用途があり、幅広く利用されています。

しゅう酸二水和物の特徴

図2. 還元剤としてのしゅう酸二水和物

しゅう酸二水和物は、五酸化二リンを入れたデシケータ中に入れる、もしくは100℃ に加熱することにより無水物となります。カルボキシル基を2つ持つ2価のカルボン酸であり、水溶液中では電離して酸として作用する物質です。

酸解離定数pK_aは 1.27、 4.27です。また、還元剤としての性質があるため、分析化学においては酸化還元滴定における一次標準物質として用いられます。

しゅう酸二水和物の種類

しゅう酸二水和物は、主に研究開発用試薬や工業用薬品などの製品があります。研究開発用試薬では、25g , 100g , 500g , 2.5kgなどの種類があり、実験室で取り扱いやすい容量で提供されています。室温保管可能な試薬製品です。

工業用薬品としては、20kgなどの工場で取り扱いやすい大型容量で販売されています。金属表面処理剤、医薬中間体原料などの用途が主流とされる製品です。

しゅう酸のその他情報

1. しゅう酸二水和物の製造と合成

図3. しゅう酸二水和物の合成

しゅう酸は植物に多く含まれており、命名の由来にもなっています。工業的には、木片をアルカリ処理したのち、抽出することで製造されています。

しゅう酸は吸湿性を持ち、湿気を含んだ空気中に放置すると二水和物となる物質です。水溶液からも二水和物の状態で析出します。

代表的な合成方法は、以下の通りです。

• ギ酸ナトリウムを加熱分解してしゅう酸ナトリウムを合成し、水酸化カルシウムを用いてしゅう酸カルシウムとして単離した後、硫酸で分解する方法
• エチレングリコールおよびグリオキサールを二クロム酸カリウムなどで酸化する方法

2. しゅう酸と健康

しゅう酸には、カルシウムイオンと強く結合する性質 (劇性) があります。生体の血液中に入ると、カルシウムとシュウ酸塩を形成して生体が利用可能なカルシウムの量を減らしてしまい、血液の凝集凝固作用を阻害するとされます。また、過剰摂取は一部の結石の原因になると考えられている物質です。

ホウレン草や生姜など、一部の野菜にはしゅう酸が含まれていますが、水溶性であるため、調理で茹でると減少させることが可能です。また、カルシウムを同時に摂取するとシュウ酸がカルシウムと腸内で結合してシュウ酸塩となるため、体内に吸収されにくくなるとされています。

これらの作用のため、毒物及び劇物取締法では「劇物」に指定されており、労働安全衛生法では「名称等を表示すべき危険物及び有害物」に指定されている物質です。

参考文献
https://labchem-wako.fujifilm.com/sds/W01W0115-0042JGHEJP.pdf

しゅう酸カルシウムとは

しゅう酸カルシウムとは、カルシウムのしゅう酸塩です。

植物に含まれているほか、しゅう酸を製造する際の中間体としても発生します。常温では無色の針状結晶であり、水にはほとんど溶けません。

無水物だけでなく、一水和物、二水和物 (ウェッデライト)なども存在します。植物ではルバーブの葉、ヤマイモ、サトイモ、テンナンショウ、未処理のコンニャク、未成熟のパイナップルなどに含まれています。

含量が高い場合は、皮膚刺激性や強いえぐ味を示し、人体に有害です。

しゅう酸カルシウムの使用用途

しゅう酸カルシウム単体の使用用途は、カルシウムイオンやしゅう酸イオンの定性・定量分析の標準溶液、陶器の釉薬 (うわぐすり) などです。しゅう酸カルシウムは、しゅう酸を製造する際の中間体として発生します。

しゅう酸カルシウムに硫酸を加えると、硫酸カルシウムが析出して、しゅう酸イオンが遊離します。硫酸カルシウムを濾過で除去し、濾液を蒸発させるとしゅう酸の結晶が析出します。

しゅう酸カルシウムの特徴

しゅう酸カルシウムはカルシウムのしゅう酸塩であり、化学式はCaC₂O₄です。水が配位結合して、一水和物や二水和物を形成することがあります。

実験用試薬などでは、一水和物の状態で販売されている場合もあるため、実験に用いる際はラベル表示の確認が必要です。なお、しゅう酸カルシウムの水和物を200℃に加熱すると、結晶種を失って無水物となります。

しゅう酸カルシウムの基本的な特性 (分子量、比重、溶解性) は以下の通りです。

• 分子量:146.11
• 密度:2.2g/cm³
• 溶解性:水、エタノールにほとんど溶けない。希塩酸、希硫酸に溶ける。

しゅう酸カルシウムのその他情報

1. 人間への毒性

しゅう酸カルシウムは、皮膚や粘膜に対し強い刺激性・腐食性を持ちます。手や目に付着しないよう、ニトリル手袋や保護めがね等の保護具を着用します。

しゅう酸カルシウムが皮膚に付着した場合は、流水ですすぎながら石鹸でよく洗います。石鹸を用いるのは、 pH を上げることでしゅう酸カルシウムの溶解度が上がり、洗い流しやすくなるためです。

眼に入った場合は、しゅう酸カルシウムの結晶が目から流れ出やすいように、顔を横にした状態で流水で洗浄します。このとき、まぶたを指で広げて、眼球をゆっくり動かしながら、まぶたの裏までよく洗うようにします。目に刺激感が残る場合は医師の診察が必要です。

2. 劇物としての規制

しゅう酸カルシウムは皮膚刺激性を持つことから、毒物及び劇物取締法における「劇物」 (法第2条別表第2) に指定されています。しゅう酸カルシウムを入れた容器には「医薬用外劇物」と明記されたラベルを貼付し、盗難や漏洩を予防するために鍵のかかる場所での保管が必要です。

3. 食品中のしゅう酸カルシウム

しゅう酸カルシウムは植物の二次代謝産物として蓄積されるため、食品中にも含まれている成分です。特にホウレンソウ、長芋、紅茶などには、しゅう酸カルシウムが多く含まれています。

長芋のとろろを食べると唇が痒くなることがありますが、これは長芋に含まれるしゅう酸カルシウムが唇の粘膜を刺激するためです。未処理のコンニャク芋は、さらにしゅう酸カルシウム含量が高いため、強アルカリで処理してから粉砕・混合・凝固を経て食品の「こんにゃく」に加工します。

コンニャクの生芋を素手で触れると、しゅう酸カルシウムの刺激によって炎症を起こし、病院で治療が必要になる場合があります。山野に生えている野草でも、テンナンショウの仲間のように、しゅう酸カルシウムを多量に含む植物が自生しています。

キャンプや登山などの際に不用意に素手で触れないよう、図鑑で形態を知っておくことがリスク管理上大切です。

4. 尿路結石

食品から摂取したしゅう酸カルシウムは、水にほとんど溶けないため尿中に排泄されにくく、徐々に体内に蓄積されます。体内のしゅう酸カルシウムが、腎臓や尿路で結晶として析出したものが結石です。

5. 加熱による分解

しゅう酸カルシウム自体は不燃性ですが、加熱したり強酸化剤と触れたりすると分解が起こります。分解生成物として有毒な一酸化炭素が発生するため、しゅう酸カルシウムが発熱体や酸化剤に不用意に触れないよう注意が必要です。

参考文献
http://www.st.rim.or.jp/~shw/MSDS/03077256.pdf
https://www.jstage.jst.go.jp

酸化鉛とは

酸化鉛 (さんかなまり、英: Lead oxide、化学式:PbO）は、鉛 (元素記号:Pb) と酸素 (元素記号:O) からなる無機化合物です。

酸化鉛の分子量は223.20g/mol、CAS登録番号は1317-36-8、別名には、一酸化鉛や酸化鉛 (II) があります。さらに酸化鉛は、融点／凝固点が888℃で、沸点または初留点および沸騰範囲が1,470℃です。

酸化鉛は水・エタノールにほとんど溶けませんが、硝酸や酢酸、水酸化ナトリウム水溶液などの塩基性 (アルカリ性) には溶ける性質を持っています。また、酸化鉛は無臭で、黄色または赤色の粉末として自然界に存在しており、人工的に作り出すことも可能です。

酸化鉛の原理

酸化鉛は、鉛の酸化物の一種です。酸化鉛を得るには、鉛と硫黄で構成された方鉛鉱 (ほうえんこう、英:galena) を用います。

鉱物から鉛を精錬する際に、焼結工程で方鉛鉱と石灰石やシリカ、酸素、鉛含有スラッジと混合して焙焼します。その結果、方鉛鉱に含まれる硫黄分と揮発性金属が除去され、酸化金属と一緒に生成されるが酸化鉛 (PbO) です。

酸化鉛の種類

1. 一酸化鉛

一酸化鉛の化学式はPbO、鉛と酸素の無機化合物です。主に鉱山や精錬所から硫黄化合物として排出され、路上に粉塵として存在することもあります。

2. 二酸化鉛

二酸化鉛の化学式はPbO₂、鉛と酸素の化合物であり、酸化鉛の一種で過酸化鉛とも呼びます。二酸化鉛の色は黒から褐色で、斜方晶系のα相、黒色で正方晶系のβ相の多形です。二酸化鉛は水には溶けず、塩酸に溶けやすい性質があり、主に鉛蓄電池の材料として使用されます。

3. 四酸化三鉛

四酸化三鉛 (しさんかさんなまり) の化学式はPb₃O₄、鉛と酸素でできた化合物の一種で、酸素4に対して鉛3の比率構成です。

別名を光明丹 (こうみょうたん) 、鉛丹 (えんたん) 、赤色酸化鉛 (せきしょくさんかなまり) とも呼び、主に顔料の原料として使用されます。また、四酸化三鉛は、土壌特性に依存しますが、路上粉塵として存在することもあります。

酸化鉛の使用用途

酸化鉛やその他の鉛酸化物は、それぞれ異なる特性を持ち、さまざまな分野で使用される物質です。

1. 放射線遮断剤

酸化鉛は、放射線を遮る性質があり、放射線の防護服や放射線の遮断剤として使われています。

ただし、鉛を使ったシートは重量が重くなるのが難点です。しかし、酸化鉛は安価であり、着用する場合でも短時間であれば体に負担をかけず使用できます。そのため、主にⅩ線を遮蔽する観点から、古くから医療現場のレントゲン撮影で用いるのが一般的です。

2. 顔料

酸化鉛は、古代ローマ時代から顔料として使用されており、中世からマシコットと呼ばれ、普段から愛用されていました。また、白い顔料を「鉛白 (えんぱく) 」、赤い顔料を「鉛丹 (えんたん) 」と言います。古くから鉛の酸化物を用いた顔料として、無機顔料や絵具の原料、ガラス・陶磁器用ワニスの原料に使うことも特徴の一つです。

4. バッテリー (鉛蓄電池)

酸化鉛は、電子材料の分野ではバッテリーの代名詞ともなっている、鉛蓄電池の電極板に使われています。鉛蓄電池は、自動車用や船舶用、据置用など多様です。鉛蓄電池内にある酸化鉛と硫酸 (電解液) が反応し、鉛蓄電池の電気を発生させます。

5. その他の使用用途

酸化鉛は、屈折率を高める効果から光学機器や光学ガラスに使用されています。また、防腐効果の観点から建築用塗料や金属防腐塗料にも使いますが、人体への影響や環境規制により、現在では使用制限がかかり昔のように使用できません。

その他にも、光沢と滑らかな表面を形成する特性により、耐放射線性ゴムやプラスチックの安定剤、塩化ビニール製品の悦安定剤にも活用できます。さらに固体潤滑剤や合成ゴム加硫促進剤などにも利用されています。

また、古来では、酸化鉛を顔に塗る「おしろい」にも使用していました。しかし、現在では人体に直接塗るような使用方法は禁止されています。鉛の成分が人体に有毒であることが判明して以降、鉛中毒 (中枢神経系など) による健康被害を回避するためです。

酸化鉛のその他情報

1. 金属鉛の加熱による酸化鉛の製造

酸化鉛を加熱で得るには、金属鉛を繰り返し600℃前後で酸化させる方法、1000℃前後で融解する方法、900℃以上で融解させた鉛を噴霧する方法の3つあります。

いずれの場合も、ゆっくり冷ますと四酸化三鉛 (Pb₃O₄) が作られるため、300℃以下まで急速に冷やすことが重要です。

2. アルカリ処理による酸化鉛の製造

酸化鉛をアルカリ処理で得るには、まず硝酸鉛と炭酸アンモニウムもしくは塩化アンモニウムを水溶液の中で混合し、アンモニウム水を加えます。pH7.1以上になれば炭酸鉛が沈殿するため、ろ過や洗浄した後に加熱します。加熱温度が400℃ でα型の酸化鉛、590℃ でβ型の酸化鉛、温度によって異なる酸化鉛を得ることが可能です。

3. 鉱石の精製による酸化鉛の製造

酸化鉛は、鉛鉱石を金属鉛に精製するときに、中間生成物として大量に作ります。方鉛鉱の粉末を1,000℃前後で熱した際に硫化物が変換してできたものが酸化物です。

4. 法規等に関する情報

酸化鉛は、消防法では「消防活動阻害物質・政令第1条の10・届出を要する物質」でると定めており、毒劇法では「劇物・包装等級3」に指定されています。

安全衛生法では「名称等を表示すべき危険物および有害物」、「名称等を通知すべき危険物および有害物」、「鉛化合物」に指定され、「作業環境評価基準」の適用対象です。そのほか、酸化鉛は、PRTR (環境汚染物質の排出・移動登録、英:Pollutant Release and Transfer Register) 制度や水質汚濁防止法、輸出貿易管理令にも取り扱い方法などの適用が規定されています。

5. 取扱いおよび保管上の注意

取扱い及び保管上の注意は、下記の通りです。

• 容器を密栓し、冷暗所に保管する。
• 強酸化剤、過酸化水素、アルミニウム粉末などの混触危険物質から離して保管する。
• 屋外や換気の良い区域のみで使用する。
• 粉塵が飛散しないように注意する。
• 使用時は保護手袋、保護眼鏡を着用する。
• 使用後は適切に手袋を脱ぎ、本製品の皮膚への付着を避ける。
• 取扱い後はよく手を洗浄する。
• 皮膚に付着した場合は、石鹸と多量の水で洗い流す。
• 眼に入った場合は、水で数分間注意深く洗う。

参考文献
https://anzeninfo.mhlw.go.jp/anzen/gmsds/0048.html

酸化窒素とは

酸化窒素は、窒素の酸化物の総称です。

酸化窒素には、酸化数がI～Vのものまで種類は様々です。具体的な例として、一酸化窒素 (NO) 、二酸化窒素 (NO₂) 、三酸化窒素 (NO₃) 、一酸化二窒素 (N₂O)、三酸化二窒素 (N₂O₃) 、四酸化二窒素 (N₂O₄) 、五酸化二窒素 (N₂O₅) 等が挙げられます。

酸化窒素の使用用途

酸化窒素は窒素酸化物の総称ですが、その中でも一酸化窒素 (NO) 、二酸化窒素 (NO₂) 、一酸化二窒素 (N₂O) が、よく使用されています。

1. 一酸化窒素

一酸化窒素は、レーヨンの漂白剤、半導体の製造原料として使用されています。また硝酸を製造する際の中間体としても使われます。

2. 二酸化窒素

二酸化窒素は、分析試料の溶解剤、分解剤や、漂白剤、触媒、有機機化合物のニトロ化剤にも用いられます。また、酸化剤として爆薬の原料やロケット燃料、重合禁止材にも使用されています。

その他の使用用途として、硝酸などの他の化合物の合成原料や中間体などが挙げられます。

3. 一酸化二窒素

一酸化二窒素は、歯科及び外科、産婦人科の麻酔に多く用いられます。半導体用材料や原子吸光分析用キャリアガスなど工業用にも使用されるほか、漏えい検知、冷媒、風船やタイヤへのガス充填にも使われます。

酸化窒素の特徴

酸化窒素は種類によって特徴が異なります。代表的な種類の特徴は、以下の通りです。

1. 一酸化窒素

室温で無色の気体で、融点は-164℃、沸点は-152℃で液体と固体は青色です。空気と接触してすぐに二酸化窒素に酸化されます。

一酸化窒素は体内でも作られ、動脈の平滑筋という筋肉へと運ばれます。一酸化窒素は平滑筋の柔軟性を高め、動脈硬化を予防します。

血管の柔軟性が保たれることによって、血管に脂肪分が付着し、血流が悪化するのを防いでいます。

2. 二酸化窒素

重金属硝酸塩を加熱すると発生する赤褐色の気体で、融点は-9.3℃、沸点は21.3℃で、液体は黄色、固体は無色です。水に溶けて腐食性のある硝酸になるので、保管や使用の際は水分の管理を厳密に行う必要があります。

アンモニアの触媒酸化で生じる一酸化窒素に、空気 (酸素) を混ぜて反応させることにより製造されます。 

3. 三酸化窒素

三酸化窒素は不安定な濃青色の気体です。酸化窒素とオゾンが反応することによって生じますが、非常に不安定です。

4. 一酸化二窒素

亜酸化窒素とも呼ばれる無色気体で、融点は-91℃、沸点は-89℃です。不燃性の安定した気体です。特徴として麻酔作用、鎮痛作用があり、吸入すると顔面の筋肉が痙攣してしまい笑っているようにみえるところから、笑気ガスと呼ばれています。

約250℃に保持した反応槽に原料の80%硝酸アンモニウム水溶液を、一定流量で滴下しながら分解させる方法や、アンモニアを触媒により直接酸化する方法で工業的に製造されています。

5. 三酸化二窒素

室温で褐色の気体で、融点は-102℃、沸点は3.5℃、液体と固体の色は青色です。水に溶解すると亜硝酸になり、さらに硝酸と一酸化窒素と水に分解します。

6. 四酸化二窒素

融点は-9.3℃、沸点は21.2℃の淡黄色の気体です。二酸化窒素を冷却することで四酸化二窒素の固体が得られます。

7. 五酸化二窒素

無色の潮解性のある固体で、融点は30℃、47℃で分解して二酸化窒素と酸素になりますが、0℃以下で暗所保管すると安定です。水とは激しく反応して硝酸になります。

酸化窒素のその他情報

酸化窒素の環境や生体への影響

酸化窒素の中でも、一酸化窒素、二酸化窒素は、光化学スモッグや酸性雨の原因となるなど大気汚染の観点から、排出する量を抑えていく動きとなっています。酸化窒素の発生源としては、工場、火力発電所、自動車、家庭などです。

石油、石炭、化学原料に含まれる窒素が酸素と結びつき発生する場合と、大気中の窒素が高温にさらされることで酸素と反応して発生する場合があります。一酸化窒素は徐々に空気中の酸素により二酸化窒素に酸化されるため、発生直後は一酸化窒素であっても、環境大気中においてはほとんどが二酸化窒素になっていると考えられています。

酸化窒素は高濃度になると、咳や痰が出たり、呼吸器疾患を生じるリスクが高まります。また、酸化窒素は大気中の水分と反応して硝酸になり、これが雨や雪などに混ざることで酸性雨になります。

さらに、酸化窒素は紫外線を受けて光化学反応を起こして光化学オキシダント (Ox) を生じます。この光化学オキシダントの大気中の濃度が濃くなると、光化学スモッグと呼ばれる、白くモヤがかかったような状態になります。光化学オキシダントは目の痛み、頭痛、吐き気を引き起こす恐れがあります。

参考文献
https://anzeninfo.mhlw.go.jp/anzen/gmsds/0655.html

酸化ランタンとは

酸化ランタン (英: lanthanum oxide) は、希土類元素のランタンと酸素からなる金属酸化物です。

化学式は La₂O₃ 、CAS番号は1312-81-8で、吸湿性の高い白色の粉末です。比較的柔らかい物質で、非常に吸湿性が高い性質を持ち、幅広い分野で使用されています。

酸化ランタンの使用用途

酸化ランタンは、その物理的、化学的性質を利用して、さまざまな産業で利用されています。

1. 光学ガラス改質剤

カメラレンズや望遠鏡のレンズなど、高屈折率ガラスの製造に使用され、ガラスの密度、屈折率、硬度を向上させる効果を持ちます。放射線遮蔽ガラスの製造用ドーパントとしても利用されています。

2. 圧電材料・熱電材料

センサーやアクチュエーターに用いられる圧電材料、熱電変換材料の原料として用いられます。セラミックスコンデンサーや電池材料の製造にも利用されています。

3. X線機器・蛍光体

X線イメージング用の増感スクリーンや蛍光体の材料として使用されます。適切な付活剤と組み合わせることで、高効率の発光材料となる特性を持つ物質です。また、TIG溶接用電極の性能向上にも利用されています。

4. セラミックス

導電性セラミックスや遮熱コーティングの製造に使用されます。高い熱膨張率と低い熱伝導率を活かし、遮熱材料として優れた特性を示す物質です。また、イオン伝導性を持つセラミックスは固体電解質としても利用されます。

5. 自動車排ガス浄化触媒改質剤

有機反応の触媒としても使用されます。また、自動車の排気ガス浄化触媒の性能を改善する添加剤としても利用されています。

酸化ランタンの性質

1. 物理的性質

モル質量は325.809 g/mol、密度は 6.51 g/cm³ 、融点は 2,315 ℃、沸点は 4,200 ℃です。比較的柔らかい物質であり、モース硬度は 2.5 です。平均室温での抵抗率は10 kΩ·cmで、温度上昇とともに低下します。p型半導体特性を示し、バンドギャップは約5.8 eVです。また、希土類酸化物の中で最も低い格子エネルギーを持ち、高い比誘電率 (ε = 27) を示します。

2. 化学的性質

水にはほとんど溶解しませんが、塩酸や硝酸などの希酸には容易に溶解します。非常に吸湿性が高く、空気中の水分や二酸化炭素を迅速に吸収して水酸化ランタンや炭酸ランタンに変化します。

酸化ランタンの構造

酸化ランタンの結晶構造は温度によって変化します。低温では六方晶系 (A-M₂O₃型) を形成し、La³⁺ イオンが八面体状に配置された7つの O^2- イオンに囲まれた構造、高温では六方晶系 (C-M₂O₃型) に変化し、La³⁺ イオンが六角形状に配置された6つの O^2- イオンに囲まれた構造をとります。

酸化ランタンのその他情報

1. 酸化ランタンの安全性

酸化ランタンは取り扱いに注意が必要な化合物です。酸化ランタンはGHSにおいて以下に分類されています。

• 眼に対する重篤な損傷性/刺激性: 区分2B（眼刺激）

この分類に基づき、以下の注意喚起語と危険有害性情報が示されています。

• 注意喚起語: 警告
• 危険有害性情報: 眼刺激を引き起こす恐れ

取り扱い時には適切な保護具を着用し、換気を確保する必要があります。万が一の事故に備え、適切な応急処置の手順を理解しておくことも重要です。また、高い吸湿性を持つため、保存時には密閉容器を使用することが推奨されています。

2. 酸化ランタンの原料と市場

酸化ランタンは、主にモナズ石鉱 (モナザイト) から生産されます。主な産地は米国と中国で、これらの地域の生産量は全体の希土類生産の50%以上を占めています。モナズ石鉱以外にも、他の希土類鉱石や廃棄物からのリサイクルも重要な供給源です。

市場では、特にハイテク産業における需要の増加に伴い、成長を続けています。電気自動車や再生可能エネルギー技術の発展に伴い、今後更なる需要の拡大が見込まれています。

参考文献
https://labchem-wako.fujifilm.com/sds/W01W0112-0638JGHEJP.pdf
https://www.nite.go.jp/chem/chrip/chrip_search/dt/html/GI_10_001/GI_10_001_1312-81-8.html

酸化ビスマスとは

酸化ビスマス (英: Bismuth oxide) は、黄色または黄白色の粉末状をした無機化合物です。

化学式はBi₂O₃で、ビスマスと酸素から構成され、分子量は 465.96です。一般的に酸化ビスマス (Ⅲ) を指し、CAS登録番号は1304-76-3です。この物質は高い耐熱性や優れた電気的特性、低毒性といった特長を持ち、工業分野から医薬品、化粧品まで幅広く活用されています。

また、酸化ビスマスは複数の結晶相を持ち、特に常温では α-Bi₂O₃が安定相として存在します。さらに、高温環境下では δ-Bi₂O₃へと変化し、この相は極めて高い酸素イオン伝導性を示すことで知られています。

酸化ビスマスの使用用途

酸化ビスマス (Bi₂O₃) は、その高い耐熱性、優れた電気的特性、低毒性といった特性から、多様な分野で活用されています。

1. 電子材料・セラミックス分野

酸化ビスマスは、電子部品やセラミック材料の重要な構成成分として利用されています。また、サーミスタや酸化亜鉛と組み合わせたバリスタ (過電圧保護素子)の材料としても活用されます。 さらに、酸化ビスマスは酸化チタンやバリウムチタン酸塩と併用されることで、半導体材料や高性能電子部品の特性向上に貢献します。

2. 歯科治療分野

酸化ビスマスは、レントゲンの際に、歯科材料を周囲の歯より不透明にするものです。ケイ酸二カルシウムやケイ酸三カルシウムの粉末の混合物とともに、水硬性ケイ酸セメントが10～20質量％添加します。そのため、歯根端切除術や吸収穿孔の修復などの歯科治療が主な使用用途です。

3. 工業分野

酸化ビスマスは、特殊ガラスの添加剤として利用され、高屈折率ガラスや耐熱ガラスの製造に使用されます。従来の鉛ガラスの代替材料として使用され、環境負荷の軽減に役立つものです。また、陶磁器の釉薬 (ゆうやく) としても活用され、耐久性や美観を向上させています。

さらに、酸化ビスマスはビスマス塩類 (次硝酸ビスマスや次没食子酸ビスマス等) の原料として利用されるほか、ゴムの配合剤、顔料の原料にもなります。また、触媒材料としても優れた特性を持ち、有機合成や排ガス浄化にも応用可能です。特に、アクリロニトリルの製造触媒や有機化合物の酸化反応促進剤として重要な役割を果たしています。

酸化ビスマスの性質

酸化ビスマス (Bi₂O₃) は、独自の物理的・化学的特性を持つ無機化合物であり、さまざまな産業分野で応用されています。

1. 光学特性

酸化ビスマスは半導体特性を持ち、バンドギャップは約2.8～3.1eVです。この特性により、可視光領域でも光触媒活性を示し、酸化チタン (TiO₂) よりも広範囲の波長の光を利用できる光触媒として活用されます。また、酸化ビスマスは特定の条件下で蛍光特性を示し、レーザー材料や光ファイバー増幅器の構成要素としての利用が研究されています。

2. 電気特性

酸化ビスマスの中でも、δ-Bi₂O₃は極めて高い酸素イオン伝導性です。この特性により、固体酸化物形燃料電池 (SOFC) や酸素センサーの電解質材料として重要視されています。特に、従来のジルコニア (ZrO₂) 系材料よりも優れたイオン伝導度を示し、燃料電池の低温作動化が可能です。また、酸化ビスマスは高い誘電率と低い誘電損失を持つため、マイクロ波通信機器や高性能コンデンサの誘電体材料としても応用が進められています。

3. 化学的安定性と反応性

酸化ビスマスは水にほぼ不溶であり、湿度の高い環境でも安定性が高い物質です。一方で、硝酸や塩酸などの酸には比較的溶解しやすい性質を持ちますが、アルカリ環境には耐性を示します。また、高温環境下では還元されやすく、金属ビスマス (Bi) を生成する特性を持っています。この性質を活かし、冶金学的プロセスや化学反応の触媒としても利用されます。

酸化ビスマスの構造

酸化ビスマス (Bi₂O₃) には、温度や圧力条件によって変化する5種類の結晶多形が存在します。

• α相 (単斜晶系)
• β相 (正方晶系)
• γ相 (立方晶系)
• δ相 (立方晶系)
• ε相 (正方晶系)

1. α相 (単斜晶系)

この相は、酸素原子の層とその間に挟まれたビスマス原子の層が特徴的な複雑な層状構造を持ちます。ビスマス原子は、歪んだ6配位および5配位の2種類の環境に配置されており、イオン伝導性は比較的低いですが、安定性が高いのが特徴です。

2. β相 (正方晶系)

β相は高温で生成され、結晶構造は蛍石 (Fluorite) 型に近い配置です。準安定相であり、冷却するとα相に変化する特性を持っています。

3. γ相 (立方晶系)

この結晶相は、ビスマスシリコン酸化物 (Bi₁₂SiO₂₀) に似た構造です。ビスマス原子が一部ケイ素原子の位置を占め、Bi₁₂Bi_0.8O_19.2として表されることがあります。

4. δ相 (立方晶系)

δ相は、単位格子内に8つの酸素サイトが存在し、そのうち2つが空になった欠陥蛍石型結晶構造です。この酸素空孔が高い酸素イオン伝導性をもたらし、燃料電池や酸素センサーなどの材料としての応用が進められています。

5. ε相 (正方晶系)

ε相は、α相とβ相に似た構造を持つものの、完全に整列したイオン性絶縁体です。低温域で準安定的に存在し、電子材料への応用が期待されています。

酸化ビスマスの種類

酸化ビスマス (Bi₂O₃) は、他の元素と結びつくことで多様な酸化ビスマス系化合物です。これらの化合物は、それぞれ異なる特性を持ち、光触媒や電子材料などの幅広い分野で活用されています。

1. ビスマスバナジウム酸化物 (BiVO₄)

BiVO₄は可視光応答型の光触媒として注目されている酸化物です。バンドギャップが約2.4 eVと比較的小さいため、酸化チタン (TiO₂) よりも可視光の吸収範囲が広いのが特徴です。この特性を活かし、太陽光を利用した水分解反応 (人工光合成) や有機汚染物質の分解などに応用されています。また、BiVO₄は酸素発生反応 (OER) を促進する能力を持つため、電解水分解システムの一部として使用されることがあります。

2. ビスマスモリブデン酸化物 (Bi₂MoO₆)

Bi₂MoO₆は、光触媒活性と酸化還元能力に優れた酸化物です。BiVO₄と同様に、可視光を吸収できるため、水分解や有機化合物の分解に活用されます。特に、Bi_₂MoO_₆は酸素発生反応 (OER) の触媒として高い性能を持ち、光電極材料としての応用が期待されています。また、層状構造を有しており、電子と正孔の分離効率が向上することで光触媒反応の効率を高めることが可能です。

3. ビスマスタンタル酸化物 (BiTaO₄)

BiTaO₄は、高い誘電率を持つ酸化物です。主にマイクロ波通信機器や高周波電子部品に使用されています。また、強力な酸化力と優れた耐久性を兼ね備えているため、光触媒や水分解反応にも適用されています。特に、バンドギャップが適度な範囲にあるため、可視光のエネルギーを利用した光触媒反応が可能です。高い誘電特性を持つため、高性能コンデンサ材料としての応用も検討されています。

酸化ビスマスのその他情報

1. 酸化ビスマスの製造方法

酸化ビスマスは、工業的にはビスマスを加熱した硝酸に溶解させ、次硝酸ビスマスを中間生成物として得ることで製造されます。その後、水酸化ナトリウムを多量に加えて溶液を調整し、加熱処理を行うことで、鮮やかな黄色の粉末状の酸化ビスマスが沈殿します。

また、次炭酸ビスマスをおよそ400℃で熱処理する方法や、水酸化ビスマスを燃焼させる手法によっても酸化ビスマスを製造することができます。これらの技術を活用することで、高純度な酸化ビスマスを得ることが可能となります。

2. 酸化ビスマスの化学的性質と反応

酸化ビスマスは、鉱酸と反応することで、それぞれに対応したビスマス塩を生成します。さらに、水中の二酸化炭素と容易に結びつき、次炭酸ビスマスを形成する性質があります。

また、無水酢酸やオレイン酸と化学反応を起こすことで、ビスマストリオレートを生成することが可能です。このような反応特性は、さまざまな分野での応用において重要な要素となります。

3. 取扱いおよび保管上の注意

酸化ビスマスを安全に取り扱い、適切に保管するためには、以下の点に注意する必要があります。

• 屋外または換気の良い環境で使用する。
• 眼に入った際は、多量の水で数分間丁寧に洗い流す。
• 皮膚に付着した場合は、速やかに石鹸と水で洗い流す。
• 粉塵が飛散しないように慎重に取り扱う。
• 使用後は、手を十分に洗浄することが推奨される。
• 作業時には保護手袋や保護眼鏡を着用する。
• 密閉できる容器に入れ、冷暗所で保管する。