No.123

Visible Detection of Invisible GasesTM

2021 年 冬号

HOPE

ほおぷTopics
大気環境学会技術セミナーで報告しました
2021 年のノーベル物理学賞に、アメリカ プリンました。新型コロナウイルスの影響でオンライン開ストン大学の真鍋淑郎博士が選ばれました。世界催（今や、学会年会の主流となりました）となり、に先駆けて「二酸化炭素が増えれば地球の気温“学会に参加”なのですが、実際は社内からネットが上昇し、地球温暖化につながる」という気候変を通じて発表する、というスタイルでした。発表し動予測に関する研究が評価されたようです。真鍋た社員は、オンラインでの発表は初めてであり、な博士のノーベル物理学賞の受賞を心からお喜びかなかやりづらかったとの感想でした。確かに、聴申し上げます。

講者の顔は見えませんし、自分の PC に向かって

地球温暖化の研究は、私たちの生活の仕方説明している状況は「発表練習をしているような気や、防災・減災システムの観点からも、非常に重持ちになる」「実は途中で音声が途切れて、誰も要な研究であることは間違いありません。こういっ聞いていないのではないか」というような不安に駆た研究が世界的な賞に表彰されることは、これかられてしまいます。オンライン学会が普及してきたらの私たちの社会を考えていくうえで、非常に意とはいえ、リアルの学会ほどの臨場感を感じるに義深いことだと思われます。また、今回のノーベル

は、まだまだオンラインシステムの改善が必要かも賞受賞の報道を機に、将来地球温暖化に関するしれません。

研究を志す若い人が増えるかもしれません。

今回のセミナーでは、PM2.5 テスターや高流量よく「ノーベル賞に地学賞はない」と言われます。

ポンプなどを紹介しました。製品情報だけでなく、自然科学分野においては化学賞、物理学賞、医製品を用いて行った大気環境研究の結果につい学・生理学賞（生物分野）ですが、地学賞は設けても紹介しました。これらの製品が地球環境・大気られていません。地学賞が設けられなかった理由

環境改善に貢献できれば、幸いです。

はわかりませんが、もともと賞設立者のアルフレッド・ノーベルの自然科学に対する関心分野が上記の 3 分野であったためかもしれません。
地球環境、大気環境に関する研究は「地学」的な意味合いが強く、今回の受賞が「物理学賞」であったことに驚いた、との報道がありました。筆者
も大気・気候分野で受賞するなら「地球化学」的な意味合いで「化学賞」かもしれないと考えていました（オゾンホールは化学賞を受賞しています）が、

PM2.5 テスター

高流量ポンプ

大気・気候分野で物理学が重要なのも確かです。
物理学賞の選考者が幅広い分野から選考を行っ

PM2.5 テスター（PMT-2500）製品情報ていることに改めて気づかされました。

https://www.komyokk.co.jp/product/004/003/1600.html

弊社にも大気環境分野の製品があり、今年 9 月の大気環境学会年会では技術セミナーを実施し高流量ポンプ（ASP-6000）製品情報
https://www.komyokk.co.jp/product/001/003/1407.html

KOMYO RIKAGAKU KOGYO K.K.

製品紹介ヘルメット装着型一酸化炭素モニター T P A -8 0 0 0

ヘルメットは付属していません
・ヘルメットのつばに一酸化炭素警報器を設置できます。
・目の前で LED・音・振動が確認できます
・腰につけていた時のような『気付かない』リスクなし
・使用時間は 3000 時間(無警報時)

一酸化炭素検知器 T X -0 0 7 も好評発売中です
緑：使用注意青：換気注意製品情報 https://www.komyokk.co.jp/product/004/001/0196.html

オレンジ：危険
赤：使用禁止液晶の色で結果判定が瞬間的にわかります！
アクティブサンプリングですが、音・振動が全くない製品です！

KOMYO RIKAGAKU KOGYO K.K.

講座

一酸化炭素(CO)の毒性

一酸化炭素(CO)は無色・無臭の気体で、空気中に拡散しても気づくことは困難です。ガス燃焼中において空気が不足した場合などは不完全燃焼が生じ、CO 中毒の原因となり、死亡事故につながることがあります。また、製鉄所・精錬所等の作業現場、土木・建築現場などの坑内、暗きょ等に発電機が設置されている現場などにおいても、高濃度の CO が発生するおそれがあります。

『刺激性がある有害ガス』は、その刺激が警戒となって、多量に吸引することが妨げられます。
『刺激性がない有害ガス』は、自覚しないことが多く、多量に吸引して致命的になることが多く、大変危険です。
血液中にとりこまれた酸素は、赤血球の中に存在するタンパク質であるヘモグロビン(Hb)と結合し、肺から全身へ運搬されます。Hb と空気中の酸素(O2)と結合して、酸化ヘモグロビン(HbO2)となる化学平衡に比べて、CO と結合して一酸化炭素ヘモグロビン（HbCO）となる化学平衡の方が、平衡定数は 250 倍大きいことが知られています。

Hb + O2 ⇆ HbO2,

Hb + CO ⇆ HbCO,

k1
k2

k2 ≒ 250k1

左図はヘモグロビンに含まれるヘム b である。ヘムは価数が 2 価の鉄原子を中央に配位したポルフィリン誘導体である。このヘムの鉄原子に酸素が結合し、血液中を通って各組織へ運搬する。
CO はこの鉄原子に酸素よりも結合しやすいため、酸素の運搬を妨害する作用を有する。

血液中の Hb が HbCO になってしまうと、Hb による酸素の運搬が困難になり、低酸素血漿が起こります。筋組織中のミオグロビン（Mb）も CO と反応し COMb となります。心筋は骨格筋より 3 倍も CO と結合し易いため，心不全由来の肺水腫を引き起こします。さらに CO が直接，血漿に溶解して細胞内に入り，ミトコンドリアのチトクローム c オキシダーゼに結合して細胞呼吸を阻害することも知られています。
また、CO 中毒には
１）最初のみで以後，意識（精神）障害の認められない急性一過性型
２）以後も意識障害の持続する遷延型
３）一旦意識障害の回復したのちに再度，意識（精神）障害の出現する間歇型の 3 つのタイプが知られています。一旦意識が回復しても、その後障害がみられる可能性もあります。神経細胞障害なども可能性も報告されていますので、中毒が疑われる場合は必ず医療機関を受診しましょう。
CO 濃度とばく露時間の積が、身体に及ぼす作用については、以下の表を参考にしてください。

<参考文献> 1) 藤田 基, 鶴田 良介, 一酸化炭素中毒間歇型の病態と予防, 日本集中治療医学会雑誌, 2013, 20 巻, 3 号, p. 373-379 2) 北川徹三、基本安全工学、海文堂、1982 年 3) 井上 治ら、急性一酸化炭素中毒に対する高気圧酸素療法（HBO）、日本高気圧環境・潜水医学会雑誌、2009, Vol.44（2）, p. 82-93 4) 画像 Wikipedia

KOMYO RIKAGAKU KOGYO K.K.

コラム 『酸素の発見者
ジョゼフ・プリーストリー』
本号では、一酸化炭素に関する話題を中心にお届けしました。一酸化炭素は古くから利用されており、発見者が誰か、という問いに答えるのは難しいようです。紀元前には犯人を個室に閉じ込め、石炭を燃やして一酸化炭素中毒により死刑を執行する、という方法があり、アリストテレス（BC384-322）などにより記録として残されています。
燃焼ガス中に何らかの有害ガスが含まれている、と化学的に考察を初めて行ったのは、ベルギーの医師 ファン・ヘルモント(1577-1644)かもしれません。
彼の時代までは「気体とは空気だけである」とされていました。ヘルモントは木炭を燃やし、残った灰以外の重量部分は「森のガス」と名付け、4 種類の成分が含まれていると考えました。今日ではこれが二酸化炭素、一酸化炭素、亜酸化窒素、メタンであることが知られています。また、ガスという言葉はヘルモントが蒸気を「カオス」という名で呼んだことが由来となっています。
一酸化炭素を初めて分離したとされるのは、酸素の発見者として知られるイギリスの化学者 ジョゼフ・プリーストリー（1733-1804）であるとされています。しかしながら彼は一酸化炭素の分離に成功しながらも、その当時は“空気には「固定（二酸化炭素）」「酸」「アルカリ」の三種類しか存在しない”と考えていたため、それが新しい気体であるということに気づきませんでした。
プリーストリーは炭酸水の発明も実施します。当時は壊血病が流行しており、治療法が求められていました。ビタミン C 欠乏が原因だったのですが「火を消す作用がある二酸化炭素は腐敗から物質を守る作用がある」と考えられ、二酸化炭素を水に溶解させて患者に飲ませ、治療することが目的であったようです。
もちろん壊血病に効果はありませんでした。
当時はフロギストン説が主流でしたので、化学的に正確な考察は難しかったと思われます。その中でプリーストリーは「動物によって汚染された空気を浄化しているのは植物である。人間が放出したフロギストンを、植物が脱フロギストン化し、それを人間がまた吸収するという循環をおこなっている。」と考えます。
正確ではありませんでしたが、この考えが後世の光合成の研究に結びついていきます。フロギストン説は今日においては正しくないことわかっていますが、当時は四大元素説（世界の物質は、火・空気・水・土からなる）という考え方も残っており、科学者が自然を理解しようとするうえで考えられた、真剣な学説であったと思われます。
また、彼は気体に関する研究成果を 6 巻にもわたる大作“Experiments and Observations on DifferentKinds of Air”にまとめ、その中で酸素を「脱フロギストン空気」としています(1773 年)。酸素が含まれた容器にろうそくの火を入れると、勢いよく燃えるため「これはきわめて異常で重要だと思われる」と著しています。
このとき酸素は新元素ではなく「脱フロギストン」化された「状態」であると考えました。その後、水銀灰から酸素を単離するなどの試験を行い、1775 年には新気体であると認識し、発表したとされています。
一方、スェーデンの化学者カール・ヴィルヘルム・シェーレ(1742- 1786）も 1770 年に酸素を発見します。
1775 年には著作「空気と火について」にてまとめますが、師ベリマンに序章を執筆してもらうのに 2 年も要し、出版は 1777 年となり、プリーストリーの方が早く酸素の発見を報告することになりました。このため正式には酸素の発見者はプリーストリーとなっています。実際にシェーレが残した実験ノートを解析すると、1770 年に確かに酸素を発見していたようです。
科学の発見は「早く発表したもの勝ち」であることは今日も変わりません。皆様もよい結果がでましたら、すぐに発表して結果を残しておきましょう。 (K. K.)

ジョゼフ・プリーストリーの肖像画≪参考出展≫・画像 Wikipedia
・谷崎義衛、気体の話、培風館、1994 年
・河野 俊哉, プリーストリ：「酸素の発見」と燃焼の本質, 化学と教育, 2017, 65 巻, 8号, p. 376-379,
・内田 正夫, カール・ウィルヘルム・シェーレ：もう一人の酸素ガス発見者, 化学と教育,
2017, 65 巻, 8 号, p. 380-383

光明理化学工業 株式会社
ホームページ https://www.komyokk.co.jp〒213-0006 川崎市高津区下野毛 1 丁目 8 番 28 号
【TEL】044-833-8900（代） 【e-mail】qa@komykk.co.jp
発行日：2021 年 12 月 1 日 編集 営業支援室“ほおぷ”に関するお問い合わせは、上記の本社 TEL・e-mail までお願い申し上げます。

KOMYO RIKAGAKU KOGYO K.K.