質問: カラートーチや花火の着色に応用されている、金属塩を炎の中に入れたときに各金属元素特有の色を示す反応を何というでしょう?
回答: 炎色反応

タイトル: 炭酸リチウム
リチウムは炎色反応により濃赤色の炎を作るため、炭酸リチウムの形で花火に使われている。

タイトル: 炎色反応
高温の炎中にある種の金属粉末や金属化合物を置くと、試料が熱エネルギーによって解離し原子化される。それぞれの原子は熱エネルギーによって電子が励起し、外側の電子軌道に移動する。励起した電子はエネルギーを光として放出することで基底状態に戻り、この際に元素に特徴的な輝線スペクトルを示す。したがって、比較的低温で熱励起され、発光波長が可視領域にある元素が、微粉末や塩化物のような原子化されやすい状態になっているときにのみ、炎色反応が観察される。

タイトル: 炎色反応
かっこ内にコバルトガラスを通して観察した場合の色を示した。また、数値はその元素の波長を表す。

タイトル: 炎
有機物の燃焼の場合、炎の色は外炎においてはCHやC2といった物質の発光、内炎においては炭素の微粒子の発光によって決まっている。炭素含量の少なく酸素を含む有機物、例えばメタノールの燃焼においては炭素の微粒子の発生量が少ないため、内炎が目立たずに炎がほとんど見えないという特徴がある。また、有機物以外の燃焼では炎の色が異なる。例えば水素の燃焼で生じる炎はほとんど色を持たないが、硫黄の燃焼で生じる炎は青色である。金属自身を燃焼させたり、炎の中に金属の塩(えん)を投入すると、炎の色が変化することがある。これは熱によって炎の中に金属のイオンが発生し、これが熱励起されて発光するためである。金属の種類によって色が決まっており、炎色反応と呼ばれている。これは金属の定性分析、定量分析に利用されている(フレーム発光)。

タイトル: 花火
原子を励起した時に電子が外側の軌道に移り、元の軌道に戻る時に放出されるエネルギーに応じた色の光を放出する炎色反応を応用している。添加される元素はアルカリ金属、アルカリ土類金属が多く用いられる。

タイトル: 黄色
チタン-クロム-アンチモン 酸化物やチタン-クロム-ニオブ 酸化物同様クロムが三価の状態で含まれる黄色顔料であり、クロム化合物であるが安全性の高い顔料として知られている。Colour Index Generic NameはPigment Yellow 163である。ジルコニアにバナジウムイオンを固溶させて製造される黄色顔料で、セラミック顔料として使用される。Colour Index Generic NameはPigment Yellow 160である。酸化スズにバナジウムイオンを固溶させて製造される黄色顔料で、セラミック顔料として使用される。バナジウムジルコニウム黄よりも色調が鮮やかである。Colour Index Generic NameはPigment Yellow 158である。

タイトル: ウルトラマリン
ウルトラマリンには赤、緑、青、紫といった種類がある。ただしウルトラマリンイエロー(ストロンチウム黄)は、ウルトラマリンとは物質としては全くの別物で関係がない。ウルトラマリンの構造は基本的にはソーダライトと同じで、3次元のアルミノシリケート格子中に、結合してイオンを形成した3つの硫黄原子を含む。このイオンの対イオンは天然ではナトリウムイオンである。対イオンはリチウムやカリウムで置き換えることもでき、それによって格子構造は劇的に変化する。ナトリウムより小さなリチウムは格子を縮小させ、より大きなカリウムは拡張させる。硫黄イオンの対イオンとの相互作用や格子構造が変化することによって、最終的に出来上がる顔料の色合いに影響を与える。ウルトラマリンの青色溶液を硝酸銀で処理すると、「シルバーウルトラマリン」が黄色の粉末として得られる。

タイトル: 塩化チタン(II)
アルデヒドまたはケトンに塩化チタン(II) と亜鉛、または塩化チタン(IV) と亜鉛とを作用させるとピナコールカップリングが起こり、メソ体の 1,2-ジオールが選択的に得られる。この反応は向山光昭らによって報告された。向山らはさらにこの C-C結合生成反応を、タキソール骨格のシクロヘキセン環合成へと展開させた。塩化チタン(II) と銅の組み合わせにより、α-ブロモケトンまたはチオエステルをアルデヒドと還元的に縮合させられる。この反応も高い立体選択性を示す。ニトロ化合物に塩化チタン(II) を加えると、還元が起こり対応するアミンが得られる。

タイトル: 焼きつき
焼き付き(やきつき)とは、両者とも、専門的には摩耗の一種である凝着摩耗、en:adhesive wear(かじり、en:Galling)の結果発生するものであり、英語圏ではこうした現象を総称して発作を意味するSeizure(シーザー)、またはen:Seize(シーズ)と呼ぶ。さらにこのモデルは、極圧添加剤等の硫化、塩化、りん化物の潤滑物質として発現する最表面の物質構造が層状化合物がグラファイト層間化合物(インターカレーション・コンパウンド)への変化がその本質であると主張され物質種によらない結晶力学的なナノテクノロジー的一般化が行われている。また微小な凝着(焼付き、カジリ)のトリガーとなり、摩擦係数が上昇するのはナノレベルのダイヤモンドであるとも指摘している。

タイトル: 付加反応
付加反応(ふかはんのう、英語: Addition reaction)とは多重結合が解裂し、それぞれの端が別の原子団と新たな単結合を生成する反応である。大きく分けて、アルケンのブロモ化を代表とする求電子付加反応(AdE)と、カルボニルとグリニャール試薬との反応を代表とする求核付加反応(AdN)に区分されるが、この他に非極性付加反応のラジカル付加がある。炭素化合物では三重結合で最も起きやすく、二重結合がそれに次ぐ。これは三重結合の結合エンタルピーが小さいためである。付加反応の生成物は 付加体 と呼ばれる。

タイトル: レッドタイガーズアイ
レッドタイガーズアイ(Red tiger's-eye)は赤虎目石ともよばれ、褐鉄鉱の含有によって黄褐色を示す普通のタイガーズアイ(虎目石)が、長い年月により酸化して赤鉄鉱分に変化し、暗赤色を示すようになったものである。加熱しているといわれているゆえんは、宝石業界で加熱する習慣があったからである。レッドタイガーズアイは非加熱のものもあるが、加熱ものと非加熱ものを区別せずに、鑑別結果として「通常、加熱している」というような付記が書かれる。そのため一般的に加熱していると認識されやすい。ところが、天然のものもきちんと存在しており、天然のものは暗褐色であり、熱加工されているものは明るい赤色をしている。

タイトル: 臭化水銀(I)
臭化水銀(I)(Mercurous bromide)は、Hg2Br2という化学式で表される、水銀と臭素から構成される化合物である。加熱すると色が白色から黄色に変化し、紫外線に晒されると橙色の蛍光を発する。音響光学機器に応用される。この物質を含む鉱物は非常に珍しいが、クズミナイト(Hg2(Br,Cl)2)と呼ばれる。

タイトル: 水ガラス
水ガラスに塩酸などの強酸を加えると、弱酸の遊離が起こりゲル状のケイ酸が沈殿する。また、水ガラスに金属塩や二酸化炭素を加えるとそのケイ酸塩が生成する。この現象をケミカルガーデンと言い、理科の実験で題材にされることもある。

タイトル: ソルバトクロミズム
スペクトル帯(英語版)の変化が可視光の波長域で起こると、それが色の変化として観察される。フランク=コンドンの原理(光吸収の間はその原子核間距離が変わらない)のため、その励起状態の溶媒シェルは励起状態分子(溶質)との平衡にはない。実際には、基底状態イオン対の電荷移動遷移は吸収スペクトルにおいて最大の変化を与えるため、溶媒極性の計測に役立っている。正のソルバトクロミズムの例:4,4'-ビス(ジメチルアミノ)フクソンは非極性のトルエン中では橙色、やや極性のあるアセトン中では赤色、極性の大きいメタノール中では赤紫色を示す。負のソルバトクロミズムの例:2-(4'-ヒドロキシスチリル)-N-メチル-キノリニウムベタインは、非極性のクロロホルム中では青色、極性のある水中では血赤色を示す。

タイトル: 塩化水銀(I)
光に当たると塩化水銀(II) と金属水銀に分解する。毒性は塩化水銀(II)よりは弱いが、毒物及び劇物取締法で劇物に指定されている。白色またはやや黄ばんだ白色をしていて水には溶けにくい。アンモニア水と反応すると黒色に変わる。反応式は次の通りである。

タイトル: 焼入れ
焼入れ(やきいれ、英語: quenching)とは、金属を所定の高温状態から急冷させる熱処理である。焼き入れとも表記する。広義には、金属全般を所定の高温状態から急冷させる操作を行う処理を指し、狭義には、鉄鋼材料(特に鋼)を金属組織がオーステナイト組織になるまで加熱した後、急冷してマルテンサイト組織を得る熱処理を指す。本記事では、狭義の方の鋼の焼入れについて主に説明する。焼入れを行うことにより、鉄鋼材を硬くして、耐摩耗性や引張強さ、疲労強度などの強度を向上させることができる。焼入れ性がよい材料ほど、材料内部深くまで焼きを入れる(マルテンサイト化させる)ことができる。焼入れしたままでは硬いが脆くなるため、靭性を回復させて粘り強い材料にするために焼戻しを焼入れ後に行うのが一般的である。焼入れ処理にともなって割れやひずみなどの欠陥が起きる可能性があり、冷却方法などに工夫が行われる。

タイトル: 炭酸コバルト(II)
ほとんどの遷移金属炭酸塩と同様に水に溶けないが、無機酸とは容易に反応する。この反応は様々なコバルト錯体の合成に用いられる。また、過酸化水素の存在下でアセチルアセトンと反応させるとトリス(アセチルアセトナト)コバルト(III)が得られる。加熱すると典型的な煆焼反応を起こすが、生成物は部分的に酸化され四酸化三コバルトとなる。四酸化三コバルトは高温下で、可逆的に酸化コバルト(II)に転換できる。

タイトル: 炎検出器
整流式光電管は、赤外線から可視光による光電効果で炎を検出する。油バーナーに適している。ガス燃焼には適さない。

タイトル: 黄鉛
ただ黄色顔料のなかではジンククロメート(亜鉛黄、ジンクイエロー)と並んで生産量が多く、日本産業規格 (JIS) では黄鉛はジンククロメートとともに統一規格の対象として規定している12品目の顔料の1つとなっている。黄鉛は一般の黄色塗料のほか防錆塗料にも使われている。なお一般の無機顔料のクロムグリーンは黄鉛と紺青の混合物を指す。

タイトル: スカーレット
スカーレット(英語: scarlet)は、色名の1つ。やや黄味の赤を表す。エカルラート(フランス語: écarlate)、スカーレットレッドとも。鮮やかな純色とされることが多いが、JIS Z 8102:2001では、ややくすんだ色とされている。ペルシャ語の سقرلات (saqirlāt) が語源で、本来は茜染めの高級織物の意味である。しかし、ヨーロッパでスカーレットに使われたのは、動物(昆虫)性染料のケルメス(クリムゾンにも使われた)やコチニール(カーマインにも使われた)である。伝統的に、炎の色とされる。また、ストロンチウムの輝線スペクトルはスカーレットとされるが、波長640.8 nm、650.4 nm、687.8 nm、707.0 nmからなる。

タイトル: 燃焼
また、生体内で起こる穏やかな酸化反応(ブドウ糖が酸化されて水と二酸化炭素になる反応など)に対して比喩的に燃焼という表現が使われる場合もあるが、定義的に区別されるものである。特に気体の燃焼現象は炎または火炎と呼ばれる。火は燃焼現象(特に発光を伴う場合)を指す一般的な名称である。燃焼には炎を有する有炎燃焼と有しない無炎燃焼(燻焼)があり、線香の火やタバコの火は無炎燃焼の例である。爆燃や爆轟は爆発を伴う燃焼のことであり、反応速度が音速以下の場合が爆燃、反応速度が音速を超え衝撃波を伴う場合が爆轟と定義される。非常に大きなエネルギーを持つことから、土木工事や鉱業、兵器に利用され、また事故の原因ともなる。

タイトル: プラチナチタン触媒
この反応を化学式で示すと次のようになる。紫外線が当たらない夜間の場合紫外線が当たらない夜間は白金触媒が効果を発揮する。白金触媒は光がなければ効果を発揮できないが、プラチナチタン触媒は白金触媒で夜間でも効果を発揮できる。白金触媒は元来、常温で酸素とホルムアルデヒドの反応を起こす事が出来る。しかし、反応の中間体や空気中の化合物が白金表面を覆ってしまう(このことを被毒と呼ぶ)ので実際には一定期間を過ぎるとほとんど反応が起こらない。酸化チタンに白金を担持させた場合には昼間に紫外光が当たることによって、正孔(水酸ラジカル)による酸化反応が起こり、表面が洗浄化されるのでホルムアルデヒドが分解される。ただし紫外光が当たらなくなると、この反応は被毒によって徐々に速度が低下してやがて停止するが、再び紫外光が当たると反応が起こるようになる。

タイトル: 銀染色
銀染色(ぎんせんしょく、英: silver staining)とは、組織切片の顕微鏡解析やポリアクリルアミドゲル電気泳動、DGGEにおいて、研究対象の外観を選択的に変化させて可視化するために銀を用いる手法のことである。

タイトル: エレクトロクロミズム
エレクトロクロミズム (electrochromism) とは、化学物質に電圧を印加することにより、その光物性に可逆的変化が見られる現象のことである。エレクトロクロミズムを示す物質はエレクトロクロミック物質と呼ばれる。エレクトロクロミック物質の代表例として、アニリンの電気化学的または化学的酸化によって合成することができるポリアニリンがある。電極を低濃度のアニリンを含む塩酸中に浸すことにより、電極上にポリアニリンのフィルムが成長する。ポリアニリンは酸化還元状態によって薄黄色または暗緑色/黒色に変化する。エレクトロクロミック物質には、他にビオロゲンやポリオキソタングステートなどがある。ビオロゲンは自動車の防眩ミラーや航空機の電子カーテンとして実用化されている。酸化タングステン(VI) はエレクトロクロミックウインドウやスマートウインドウの製造に使われている。

タイトル: 有機ホウ素化合物の反応
多くの有機ボランは空気に不安定で、揮発性有機ボランは空気中では引火性がある。従って、これらの試薬は不活性ガスの雰囲気下で反応させなければならない。有機ボランは水を加えただけでは反応停止しないため、過酸化水素によって酸化することでクエンチ(反応停止)するのがよい。水素化ホウ素は過酸化水素を使う前に水か、水溶性の酸でクエンチできる。有機ボランは一般的にはアルケンやアルキンのヒドロホウ素化で得られる。反応の進行にはホウ素源の選択が重要である。9-BBNは様々な反応において、反応に関与しないダミーな官能基として働く。また9-BBNをヒドロホウ素化試薬として用いることでオレフィンを完全にヒドロホウ素化することができる。THFが有機ホウ素化合物の反応の溶媒となることが多いが、クロロボランはTHFと安定な錯体を作る。この場合ジエチルエーテルなど極性の低い溶媒が用いられる。

タイトル: 金属
地球の環境下において、天然の状態で得られる純金属はごく少数に限られ、ほとんどは酸化物、硫化物、炭酸塩、ケイ酸塩、ヒ化物といった化合物となっている。これらから他の元素を排除して利用に耐えうる金属を取り出す手法を精錬、冶金と言う。その方法は加熱して行う乾式精錬法(乾式冶金法)と、電気分解(電解精錬)や溶液内で抽出する湿式精錬法(湿式冶金法)があり、これらは金属と他の元素間に働く結合力(親和力)などから選ばれる。金属利用範囲の拡大に伴って高純度の金属が求められるようになり、これらに対応する精錬法も開発されている。ゾーンメルト法(帯域溶融法)は、溶融させた不純物を含む金属を徐々に冷やし、偏析を利用して純度を高める。金属を工業材料として用いるには、まず溶融させて鋳型に流し込む鋳造から始まる。

タイトル: 乾式製錬
焙焼は、加熱による気固反応であり、酸化や、塩化、硫酸化、加水分解などを起こす。焙焼の一般的な例としては、金属硫化鉱の酸化がある。金属硫化物は空気の存在下で加熱され、空気中の酸素が硫化物と反応し、二酸化硫黄ガスと金属酸化物の固体が生成される。 焙焼により生成した固体は「焼鉱」と呼ばれることがある。酸化焙焼の温度とガスの条件により、供給される酸化鉱が完全に酸化されるとき、「完全焙焼」と呼ぶ。反射炉や電気炉で前処理される場合には、供給される精鉱を完全に酸化させるのに必要な量の酸素を与えず焙焼する場合もある。これは硫黄が部分的にしか取り除かれないため「部分焙焼」と呼ばれる。硫化鉱を酸化物にするのではなく硫酸塩になるように温度とガスの条件を調整すると、「硫酸化焙焼」をすることができる。

タイトル: 塩化鉄(II)
塩化鉄(II)(えんかてつ(II)、Iron(II) chloride)は、組成式 FeCl2の無機化合物である。かつては塩化第一鉄(えんかだいいちてつ、ferrous chloride)と呼ばれた。水に易溶で溶解度は64.4 g/100 mL (10°C)、105.7 g/100 mL (100°C)である。潮解性がありエタノールにも可溶である。無水物は淡黄色粉末で、四水和物は黄緑色をしている。溶液を空気に放置すると酸素により酸化され塩化鉄(III)に変化する。植物染料の媒染剤として用いる。

タイトル: マラオクソン
この物質は、チオ有機フォスフェートであり、エステルである。有機フォスフェートは、往々にして高い有害性を形成しやすく、例えば水素化物などの強い還元性物質の存在で可燃性のホスフィンガスを発することが多い。酸化性物質による部分的酸化は、有害な酸化リンを発生させることが多い。エステルは、アルコール中や酸溶液中で酸と反応して発熱する。強力な酸化性物質は、反応物を発火させるに十分な熱を発する様々な反応を行う。溶媒とエステルが反応しても熱が発生する。アルカリ金属や水素化物とエステルとの混合は可燃性の水素を発生させる。