(57)【要約】【課題】  我々の日常生活において有機化合物や、これを主とする製品の多くはすべて有機化合物から成り、我々は有機化合物の中で過ごしているといっても過言ではない。また、我々の体の中にも生命の本質であるタンパク質、核酸などあり、生きていく限り有機化合物とのつながりを避けて通ることはできない。【解決手段】今日、我々人類の日常生活の発展に大いに役立ってきた。更に現在行われている広範囲にわたる有機化学の研究の成果を適用すれば、今よりさらに素晴らしい有機製品が我々の前に出現できることを期待して、有機化学の近い将来の夢でもある。また、有機化学をただの学問とせず、物理学、生物学、理論化学としてだけでなく、科学の分野での発展を望むところである。【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素原子から水素を取り出す（分離精製法）。
【請求項２】
カーボン・セパレーターを自由に形状作成する（有機化合物の混合物）。
【請求項３】
電子マイクロチップでのヒートシンク
【請求項４】
水や空気中の汚染物質の吸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  有機化合物（ｏｒｇａｎｉｃ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）は炭素を含む化合物と定義される。しかし、二酸化炭素ＣＯ２、炭酸イオンＣＯ３２−、シアンイオンＣＮ−やシアン酸イオンＯＣＮ−などを含む化合物は歴史的に動植物以外から単離されたことより、これは無機化合物（ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）として取り扱っている。【０００２】  有機化合物は炭素を含む化合物であり、有機化合物の構成元素は炭素をはじめとして、水素、酸素、窒素、ハロゲン、イオウなどごくわずかな種類である。【０００３】  炭素は周期表の中央に位置し、化学的には中性であり、陽生元素（例えばＬｉ、Ｍｇ、Ａｌなど）とも陰性元素（例えばＮ、Ｏ、Ｃｌなど）とも共有結合するが、炭素同士の結合もできる。
【背景技術】
【０００４】  我々の日常生活豊かになった。しかし、逆に有機化学の発展のために不幸な結果を招いた。【０００５】  合成建材、合成繊維の利用度が高くなるにつれて火災時の焼死者の急増。【０００６】  害虫駆除のための農薬による野鳥の死滅、合成洗剤による湖沼・河川の汚染による都市の空気は自動車の排気ガスによって病人が出るまでに汚染されてしまった。【０００７】  薬害という恐ろしい事実にも遭遇し、社会問題にもなった。不幸な事実はもとに戻るものでなく、二度と繰り返してはならない。【０００８】  有機化学はただ学問的な面だけにとどまらず、人類にとって最も恐れられている病はガンであり、ガン治療剤は有機化学の近い将来への夢でもある。【０００９】  物理学、生物学、理論科学の基礎として期待される化学の分野である。
【問題を解決しようとする課題】
【００１０】  有機化合物の性質を知るには化学構造を理解しなければならない。そのためには、原子そのものの構造と、これが互いに結合する様式を知る必要がある。
【００１１】  炭素は周期表で１４族の最初のメンバーである。三種類の単体、すなわちグラファイト、ダイヤモンド、フラーレンが知られている。
【００１２】  フラーレンの中でもバックミンスター・フラーレン（Ｃ６０）がよく知られている。
【００１３】  ダイヤモンドは、グラファイトよりも熱力学的に不安定である。ただ変換速度は測定不可能なほど小さい。
【００１４】  これらよりも身近な炭素、つまりカーボンブラックなどは、いわゆる、“無形定炭素”であり、きちんとした構造をきちんとした構造を持っていない。
【００１５】  ダイヤモンドは、炭素原子が互いに結合して三次元的に配列したものである。どの炭素も隣接した四個の炭素原子と共有結合で結ばれている。
【００１６】  その結果として、他にはない硬さや強度、剛性が現れる。
【００１７】  グラファイトは、炭素原子が層状に配列して、隣接する三個の炭素原子と結ばれているが、層の間には比較的に弱い結合しかない。この結果として、グラファイトは容易にへき開し、滑らかで辷りやすくなっている。潤滑材に持ちいれられるのもこのためである。
【００１８】  グラファイトはまた層の方向上に電気を導く性質がある。
【００１９】  フラーレンやナノチューブは、グラファイトと類似の化学結合しているが、層をつくらず、中空の球体や細い管のような形をとっている。空気にさらすと酸化を受ける。
【問題を解決するための手段】
【００２０】  グラファイトである紛体を、バインダーと混連して、個体としての形状に成形をする。その後、真空焼結炉で脱し焼結する工程で完成させる。
（ＭＩＭのＯＮＥ−ＳＴＥＰ）特願済（２００５−３１９５１３）
【００２１】  ある物質（溶質ｓｏｌｕｔｅ）が溶媒（ｓｏｌｖｅｎｔ）に溶けるのは溶質（分子性物質またはイオン結合性物質）にエネルギーが加わることによって粒子間（分子間力あるいはイオン結合）が切り離される。
【００２２】  これに溶媒分子が衝突し、溶質粒子の周囲の溶媒分子で囲まれるようになる。これを溶媒和（ｓｏｌｖａｔｉｏｎ）といい、溶媒が水の場合、ことに水で囲まれるようになる（水和ｈｙｄｒａｔｉｏｎ）これを溶媒和という（ｓｏｌｖａｔｉｏｎ）。
【００２３】  逆に、溶媒分子と溶媒和ができない溶質はその溶媒にとけないことになる。ここで溶質を粒子単位に切断するに必要なエネルギーは溶媒和するときに得られるエネルギーで補われる。
【００２４】  この際、溶媒和エネルギーのほうが大きければ溶解熱（溶質１モルを溶媒に溶かすときに発生する熱量）は発熱反応となる。
【００２５】  もちろん、温度が高くなるほど粒子の運動エネルギーは大きくなり、溶媒分子との衝突も激しく、溶媒和される機会も多くなる。したがって、高温になるほど一般に溶けやすい。
【００２６】  有機化合物の沸点・融点は一般に低く、常温で気体、液体かあるいは融点が３００°以下の個体である。
【００２７】  無機化合物である塩化ナトリウム、鉄などは加熱しても容易に溶けたり、沸騰したりすることはないが、有機化合物が主成分であるバターや、アスファルトなどは解ける。
【００２８】  この原因は、塩化ナトリウムなどではイオン結合性物質であり、鉄などは金属結合物質であるのに反し多くの有機化合物は分子性物質であることに原因している。
【００２９】  しかし、酢酸ナトリウムＣＨ３ＣＯＯ−Ｎａ＋や塩酸アニリンＣ６Ｈ５ＮＨ３＋Ｃｌ−、アミノ酸ＲＣＨ（ＣＨ３＋）ＣＯＯ−などはイオン結合物質のため融点・沸点は高い。
【発明の効果】
【００３０】  地球上の炭素はいくつかの化学形をとっている。完全に酸化された形は炭酸イオン、すなわちＣＯ３２−で岩石中では炭酸塩、海中ではＨＣＯ３−の形である。
【００３１】  化石燃料などの中では還元された炭素の形となっている。天然ガスの主成分はメタン（ＣＨ４）であり、原油中の炭素：水素の原子比はほぼ１：２となっている。
（原油を精製して石油をとるときに余る水素を燃やしているのです）。
【００３２】  石炭の場合は原子比では、１：１日近いが、これははるかに複雑な混合物である。
【００３３】  炭素は環境面から考えてももっとも重要な元素である。地球が生成した当時の大気は、著しい量の二酸化炭素とメタンを含むものであったと考えられる。
【００３４】  だが、生命体が生まれたことで、著しい変化が起きた（太陽系の他の惑星の大気圏にもかなりの大量の炭素の存在が判明している）。
【００３５】  金星の大部分はほとんどが二酸化炭素であり、木星と土星の大気の成分はメタンである。
【００３６】  今日ではどちらの気体も少なくなって、その代わりに酸素が含まれるようになっている。
【００３７】  これは緑色植物が二酸化炭素と水を原料として、光合成により炭水化物と酸素を生成してくれたおかげである。
【００３８】  地球大気では、化石燃料の燃焼の結果として、二酸化炭素と一酸化炭素の濃度が間断なく増加している。
【００３９】  同じように水田、畜牛などからメタンも供給される。現在のところではこれらの人類のもたらす影響はまだ比較的小さく、二酸化炭素の供給源は沼沢地や蟻塚などの寄与のほうがずっと大規模である。
【００４０】  二酸化炭素はまた、雨水の酸性度にも影響を与える。
【００４１】  水に溶けて生じた炭酸は弱酸であり、溶液のｐＨは５．７ぐらいとなる。
【００４２】  炭素サイクル、この言葉は地球上の生態系のさまざまな部分の間を（リサーバー）どのように炭素が移動しているかを表現されるのに用いられる。
【発明を実地する形態】
【００４３】  グラファイトの紛体にバインダーで混連して、射出成形したのち、真空焼結炉で処理された製品を数枚、互いに接触されないようにワッシャで間隙をつくる。
【００４４】  ある容器に、先の炭素化合物を電極でつなぎ、水を溶媒として、発生する水素を別のリサーバーに取り出す。
（この時の水素の比重、密度は０．０８９８８Ｋｇ／ｍ３・酸素は１．４３ｇ／Ｌである）
【００４５】  この時リサーバーには、水素と酸素の元素と水であるが、リサーバーの上部に集められた水素を取り出して、燃焼に使うか、また、先の石油に代わる燃料として利用する。
【００４６】  一方では、グラファイトの化合物を燃料電池のセパレーターとしての利用で、形状やサイズは自由にできて、自動車等のバッテリーには軽量化を図ることができる。