クイズ問題: 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?
答え: 炎色反応

関連するWikipedia記事の抜粋:
title: 炎
text: 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)。
title: 炎色反応
text: 炎色反応(えんしょくはんのう)(焔色反応とも)とは、アルカリ金属やアルカリ土類金属、銅などの金属や塩を炎の中に入れると各金属元素特有の色を示す反応のこと。金属の定性分析や、花火の着色に利用されている。
title: カレン・マクドゥーガル
text: この反応は非常に激しく、反応熱によって水素ガスに引火する。その時、カリウムの炎色反応により水素炎は紫色を呈する。水素化カリウムの固体は空気中でも自然発火性を持つため、鉱油やパラフィン中にディスパージョンとして反応性を下げた状態のものが取り扱われる。パラフィン中にディスパージョンとしたほうが分散は良い。
title: 火
text: 炎は可視光や赤外光を放つ化学反応中の気体と固体の混合物であり、その周波数スペクトルは燃焼物や中間生成物の化学組成によって異なる。木などの有機物を燃やしたり、ガスを不完全燃焼させると、すすと呼ばれる白熱した固体粒子を生じ、おなじみの赤からオレンジ色の火になる。火の発する光は連続なスペクトルを有する。ガスが完全燃焼すると、炎の中では励起された分子の電子が様々な遷移を起こして単一の波長の光を発するため、やや暗い青色の光になる。一般に火には酸素が必須だが、水素と塩素が化学反応して塩化水素となる場合も炎を生じる。他にも、フッ素と水素、ヒドラジンと四酸化二窒素の化学反応でも炎を生じる。
title: AMAスーパーバイク選手権
text: ライムライトのライムとは石灰を意味する英語の lime のことであり、石灰を棒状、あるいは球形に成形したものに、酸素と水素を別々の管から同時に噴出させて点火した高温の火炎(酸水素炎)を吹き付け、白熱した石灰から発した光をレンズで集光して照明に用いる。酸水素炎は2800°Cに達する高温の火炎であるが、それ自体は青白い弱い光しか発しない。この火炎の中に石灰を置くと、高温になった石灰は熱放射を起こし、広いスペクトル域の可視光を強烈な白色光として発する。
title: 酸化チタン(IV)
text: 387 nmより短波長の光を受けると、水と反応して活性酸素種を生成する性質がある。活性酸素種は非常に強い酸化力をもち、化学薬品や細菌などに対して分解作用を示す。酸化チタン(IV)を含む壁や床のコーティングは、ブラックライト(紫外線ランプ)の照射により殺菌処理できる。酸化チタンの分解剤としての特徴として以下があげられる。
title: 炎
text: 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。
title: 炭酸リチウム
text: 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。
title: アメシスト
text: 光沢はガラス光沢で、色は淡いライラック色から、濃紫色まで幅広い色合いがある。紫色の発色は、ケイ素を置換した微量の鉄イオンが放射線を受けると電子が飛ばされ電荷移動が酸素原子と鉄イオンとの間で起こり、三価の鉄イオンが四価の鉄イオンになり、これが形成した色中心(カラーセンター)が光のスペクトルの黄色を吸収するために、その補色である紫色が通過する様になるのが原因とされる。紫外線に曝露すると退色する(直射日光の当たる窓際などに置くと色が褪せてくる)。照射する光のスペクトル組成によって、見た目の色を大きく変化させる紫水晶は、「カラーチェンジアメシスト」もしくは「カラーチェンジタイプアメシスト」と称されている。 また、加熱すると色が黄色に変化し、宝石名としてはシトリンとなる(現在出回っているシトリンはアメシストを加熱したものが殆どである)。
title: ストロンチウム
text: 炎色反応が赤であるため、花火や発炎筒の炎の赤い色の発生には塩化ストロンチウムなどが用いられる。そのほか、高温超伝導体の材料として使われる。
title: 火吹き
text: メタノールは金属塩などを加えて各色に着色した炎をつくるために利用されることがあるが、エタノールよりさらに危険である。体内への吸収によって失明や神経症を起こしえる。
title: 界面活性剤
text: 界面活性剤が機能するためには適正な温度範囲が存在する。イオン性界面活性剤は温度が低いとアルキル基部分が結晶化してしまい、うまくほぐれない。この臨界温度をクラフト点(w:Krafft temperature)という。しかし、非イオン性の界面活性剤では逆に、温度が高いと水に溶けきれなくなって溶液が白濁する。この温度を曇点(cloud point)という。非イオン性界面活性剤はエーテル結合酸素と水分子との水素結合によって水溶性を示すが、高温では水素結合が切れて溶解度が下がるためにこのようなことがおこる。
title: 湿式化学
text: 炎色反応はよく知られている化学試験である。その試験は金属イオンに対してのみ用いられる。金属粉末を燃焼すると、金属の種類に応じ、固有の色を発する。例えば、カルシウム (Ca) を燃焼するとオレンジ色、銅 (Cu) は青色を示す。金属燃焼時の発色は、花火で明るい色を作り出すために利用されている。
title: すす
text: ボイラーなどで火炎の中に一時的に生じるすすは、熱線を放つことで燃焼に寄与している。 燃焼時にOH、CH、C2といったラジカルが放つ化学発光の波長は青色や紫外線領域の狭いバンドで発光するものが多く、加熱源としてはあまり有効でないが、高温の固体であるすすが放つ赤外線領域の連続スペクトルでの放射光が周囲の燃料を輻射により加熱することで燃焼を助ける働きをしている。このような炎を輝炎と呼び、すすをまったく生じない不輝炎と比べると強力な赤外線を放射する。
title: 水ガラス
text: 水ガラスが凝固した物を加熱乾燥させると、シリカゲルと呼ばれる二酸化ケイ素のキセロゲルとなり、多孔質で表面積が大きいため、乾燥剤や触媒などとして利用されている。シリカゲル作成の際に、水分の指示薬として塩化コバルト(II)を添加して、青から薄桃色に呈する変化が知られている。
title: 腐食
text: 金属の腐食は酸化還元反応により表面の金属が電子を失ってイオン化し金属面から脱落して行くことで進行する。生じたイオンは酸素により酸化物、水酸化物あるいは炭酸塩(緑青の場合)となり表面に堆積することが多い。金属イオンが酸化物に置き換わってゆく過程で結晶構造や物性が著しく変化する場合は、金属が腐食すると形状ならびに強度が損なわれ錆として捉えられる。
title: あぶりだし
text: 塩化コバルトの場合は、熱すると塗った所に残った塩化コバルト六水和物の結晶から水が取れ、藍色の塩化コバルト無水物が析出することが炙り出しの原理になっている。そのため、厳密にいえば、前述の炙り出しとは少々趣が異なる。なお、この方式では塩化コバルト無水物は吸湿性をもつため、しばらくすると空気中から水を吸収し塩化コバルト六水和物に戻り、炙り出す前の状態に戻る。そのため何度も炙り出すことが可能となる。また、紙の発火点よりもはるかに低い温度で無水物に変わるため、ドライヤーでの炙り出しも可能であり、火を使うよりも安全であるという利点がある。ただし、塩化コバルト六水和物自体に赤系の色があるため、濃度によっては炙り出さなくても見えてしまうという欠点もある。
title: 火薬
text: 花火は、火薬に金属塩や金属粉末を混合して燃焼させることで、その時に発する色や音、形を観賞するものであり、発射用と並んで火薬のもっとも古い使用法のひとつである。火薬をそのまま燃焼させるだけでは単色しか出ないが、火薬に炭酸ストロンチウム(紅色)や硫酸銅(青色)などを混ぜることで炎色反応により、様々な色で発光する。
title: 白川英樹
text: ポリアセチレンに関する最後の試験として、塩素を加えた時にどのように反応が起きるのか調べたところ、わずかな反応で薄膜が黒くなり、電子状態が大きく変わって分子の振動による吸収が起きていると考えられた。この時に赤外線を透過しなくなることが、ポリアセチレンの薄膜化に匹敵するほど印象に残っていたという。なお、後に炭素に正の電荷が付与されて赤外活性になるということが分かったが、ドーピングによってそのような現象が起きていることは当時は分からなかった。
title: アーク溶接
text: アーク溶接は強烈な紫外線を発生する。その強さは、アークから50cm離れた皮膚に数秒間アーク光を曝しただけで炎症を起こすほどであり、日光の比ではない。長時間アーク光に曝した場合、火傷、水ぶくれ、シミなどの症状が発生する。何度も至近距離で強烈なアーク光に皮膚を曝すと最悪皮膚癌に至る場合もある。通常、溶接の光では日焼けと同じような炎症を起こし皮が剥けるものの、小麦色の肌にはならない(しかしシミはできる)。裸眼でアーク光を見た場合、電光性眼炎(電眼炎)という目の炎症を起こす。何度も電光性眼炎になると視力の低下や最悪の場合失明に至る。この他、アーク溶接によって発生する紫外線は波長が短く、空気中に含まれる酸素分子をオゾンに変化させる。オゾンは酸化力が強く、生体にも打撃を与える。
title: カルシウム
text: この酸化物に対して炎を当てると明るい白色光を発する。この現象を熱ルミネセンスという。この現象は電灯が導入される前に主に劇場のスポットライトとして用いられた。また酸化カルシウムは水と反応して消石灰を作る.
title: プラズマ
text: 火は燃料の酸化によって高温となり、燃料が電離してプラズマ状態となる。火の中にアルカリ金属などを入れると、プラズマ状態のアルカリ金属が炎色反応により元素特有のスペクトルを放射する。ただし、有機物を燃焼させた際の炎の色は原子スペクトルではなく、主に炭素の黒体放射に由来する。
title: 炎
text: その内側には内炎(ないえん)と呼ばれる部分がある。ここは外側の外炎で酸素が消費されており、酸素の供給が不十分となるため、酸化反応はあまり進行せず温度が若干低い。酸素が不足しているので、ここに酸化物を投入すると、酸化物から酸素を奪う還元反応が進行する。そのため還元炎(かんげんえん)とも呼ばれる。ここでは不完全燃焼が起こっており、炭素の微粒子(すす)が発生している。この微粒子が熱放射によって主にオレンジ色をした連続スペクトルを持つ光を放射する。炎の中では一番明るく光って見える部分である。
title: 炎色反応
text: 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。
title: リヒテンベルク図形
text: 電子がアクリルの中で急速に減速するにつれて強力なX線も発生させる。残留電子とX線はソラリゼーションと呼ばれる過程で欠陥(色中心)を導入することによりアクリルを暗くする。ソラリゼーションにより初めアクリル試験片はライムグリーンになり、試験片が放電された後は琥珀色に変わる。色は普通、時間とともに褪せ、酸素と結合させるという穏やかな加熱はこの褪色過程を促進する。
title: 非イオン界面活性剤
text: 脂肪アルコールエトキシレートは分解可能であり、エチレンオキシドの数によって性質が変わり、用途は多岐に渡る。イオン界面活性剤と違って、温度を高めていくとある温度で水に溶けきれなくなって溶液が白濁する。この温度を曇点という。
title: 融剤
text: 古来融剤として蛍石(フッ化カルシウム)が用いられてきた。鉱石を還元剤とともに加熱し、還元する過程で同時に蛍石を投入すると、不要部分が融けて流れ出すことからフッ素には fluorine と言う名前が与えられた。この言葉は英語では flow (流れる)という語と同語源である。そのとき蛍石は赤紫色の光を発した。これは蛍光 fluorescence という語になった。
title: ホウ素
text: ホウ素を含む試料を炎で熱すると緑色の炎色が観測されるため、ホウ素の定性分析には炎色反応が利用される。この反応においては、銅やバリウムなども類似した緑色の炎色を示して妨害となるため、炭酸ナトリウムで妨害元素を分離するなどの前処理が必要となる。また、フッ化ホウ素の200°Cにおける炎色は鋭敏であるため、試料にフッ化カルシウムと硫酸を加えて試料中のホウ素をフッ化ホウ素とすることで微量の試料でも定性することが可能となり、およそ10 μg程度の検出限界が得られている。ほかの定性方法としては、1,2,5,8-テトラヒドロキシアントラキノン(キナザリン)とホウ素との反応によって生じる青色の発色が利用される。
title: 炎
text: 炎の一番外側は外炎(がいえん)と呼ばれる。ここは酸素との接触が十分であるため、酸化反応が迅速に進行して熱を発生しており、炎の中で最も高温となっている。ここに他の物質を投入すると豊富な酸素と高い温度により、酸化反応が進行するため、酸化炎(さんかえん)とも呼ばれる。外炎にはCH、C2といった反応中間体が存在しており、これらが熱によって励起されて発光している。これらは主に青の輝線スペクトルを持つ光を放射しているが、この光はあまり強くなく明るい場所では目立たない。
title: ベロウソフ・ジャボチンスキー反応
text: 反応液の色の変化は触媒となっている金属塩の酸化還元反応に伴うものであり、用いた金属種によってその色は異なる。セリウム塩では無色と黄色に変化するが、フェロイン(鉄のフェナントロリン錯体)を用いると赤と青の間で変化する。反応液を良く撹拌した状態では一定の時間ごとに反応液全体の色の変化が起こる。一方、反応液をシャーレのような浅い容器に静置した状態におくと、まず数箇所に色の変化した点が現れ、そこから同心円に色の変化が広がっていく様子が観察できる。ダーツの的のように見えることからターゲットパターンと呼ばれる。このような熱平衡に無い状態で時間的、空間的な規則性が生成する(散逸構造)現象は生体においてしばしば見られることから、その方面からの興味が持たれた。
title: 発光バクテリア
text: 切り身の上で、一昼夜放置している際に発光バクテリアは増殖し、コロニーを形成する。このようにコロニーを形成すると、微弱ながら発光をするようになる。その発光色は青や黄色など、種によっても異なり、たとえば Vibrio fischeri では主な波長は495nmと報告されており、これは色で言えば青緑に相当する。
title: 国際光工学会
text: 黒染めは、ガンブルーなどと呼ばれる100度以上の熱濃アルカリで煮沸することにより表面に安定した四酸化三鉄の皮膜を作る処理である。かっては銃身などに汎用されたが幾分多孔質なため油などで手入れをしなければ防錆力は弱い。現在市販されているブルーイング剤などは塗るだけで表面を黒光した表面に仕上げることが出来るが、防錆力は各社の配合によって異なる。
title: フレア (兵器)
text: 燃焼はせず、鈍い赤色の輝きを放つだけなので、実用距離内では肉眼では見えないが、赤外線センサからは目標のように見える赤外線放射を生成する。デコイが正確な温度であれば黒体放射特性と一致するエネルギー対波長特性を呈することから黒体フレアと称されることもあるが、真の黒体の理想的な放射特性を有するわけではないので、より正確には灰色体(gray body)デコイと称される。
title: 炎色反応
text: 炎色反応による発光は輝線スペクトルであるから、特定の波長範囲を吸収するフィルターを通すことで、不要な波長をカットして観察することができる。例えば、ナトリウムは炎色反応が起こりやすく、微量であっても波長 589nm の強い黄色を呈するが、500-700nm の範囲に強い吸収を持つコバルトガラスを通すと、ナトリウムの輝線は吸収されて見えなくなり、他の元素からの発光が観察しやすくなる。ただし、その他の元素でもこの波長域の発光がカットされるため、元素によっては色調が変化して観察される。
title: 異極鉱
text: 菱亜鉛鉱と間違われることがあるが、希塩酸の中に入れるか、ブラックライトを当てると見分けられる。希塩酸の中に入れると異極鉱は泡を出さずに溶け、それに対して菱亜鉛鉱は炭酸ガスを出し、シューシューと音を立て、泡立ちながら溶ける。また、ブラックライトを当てると、異極鉱は変化がないが、菱亜鉛鉱はピンク色に変化する。
title: ステンレス鋼
text: インコ法は、硫酸と酸化クロムの浴に浸漬して発色させる工程と、さらに硫酸とリン酸の浴で浸漬・電解し、酸化皮膜を強固にする工程から成る。できあがる酸化皮膜は「化学発色皮膜」と呼ばれる。化学発色皮膜の組成はクロムに豊み、厚みはステンレス鋼元来の不働態皮膜よりも著しく大きい。ただし、化学発色法による酸化膜は、元来の不働態皮膜と異なり傷ついたら回復しない。浸漬時間に応じて化学発色皮膜の厚みが変わり、厚みが増すにしたがって発色が「ブロンズ → 青 → 金色 → 赤 → 緑」と変わる。化学発色皮膜の厚さは、ブロンズのときに 0.02 μm 程度、緑のときに 0.36 μm 程度である。現在では発色と硬化を分けずに、同じ工程で一度に行う技術も実用化されている。以前の化学発色法は発色の不均一さを克服できなかったが、現在では前処理技術の向上などによって均一な発色も可能となっている。
title: 銅
text: 銅は花火の着色料としても用いられる。これは銅の化合物が炎色反応を示すことを利用したもので、青色を得るのに用いられる。炎色反応は青緑色である。また、オリンピックをはじめ、様々な大会やコンクールなどで、金、銀に次ぐ3位の色として使われる。
title: 過酸化バリウム
text: 酸化剤や漂白剤として使用される。炎色反応により緑色に発色することから、花火に添加される。
title: 化学発光
text: 日常的に目にする機会の多い化学発光に、炭素系の燃料を燃焼させた時に生じる発光現象がある。これは化学反応によって生じた直後のOH、CH、C2といったラジカルが発するものである。またこれらの化学発光とは別に、高温となったすすのような固体から可視域から赤外線域まで幅広い連続スペクトルで放射される黒体放射による輝炎発光も火炎からの光に含まれる。
title: 青焼
text: 芳香族ジアゾニウム塩の、紫外線によってジアゾ基が脱離する性質を利用し、紺青法と同様に潜像を作る。
title: ポリアニリン
text: アニリンを電気化学的に酸化すると陽極表面上にいわゆるアニリンブラックが形成されることは古くから知られていた。これは黒い染料として用いられていたが、安定性が悪く、また物質の正体は長く不明であった。
title: 煙幕
text: 加熱されたフォッグ・オイルが空気と接触して凝縮する際に、顔料の分子が油の蒸気とともに懸濁され、着色された霧が発生する。
title: カラシン目
text: 体色は銀色を主体とするものが多いが、鮮やかな色彩に富む種類も多数知られ、水族館あるいは個人のアクアリウムで広く飼育対象とされている。 また一部の種類や個体では、本来の色ではなく、金色になるゴールデン化、銀色になるプラチナ化と呼ばれる現象を起こすものがある。これは、魚に無害なバクテリアが寄生することで出現し、そのバクテリアがグアニンと呼ばれる金属光沢を起こす成分を作り出すことによるものである。
title: 酸化
text: 酸化反応は、最も身近な化学反応である。紙や木が燃えるのは炭化水素が酸素と反応し、二酸化炭素と水へと変化する酸化反応で、発生するエネルギーが大量な為、発光と発熱を伴う(燃焼)。金属製品が錆びるのは、金属が酸素と結びついて酸化物を生成する酸化反応である。錆は鉄が酸化して生成した酸化鉄(III)(赤褐色)で、銅が酸化すると、赤褐色の酸化銅(I)や黒色の酸化銅(II)が生成する。
title: アセチレンランプ
text: アセチレンランプ(カーバイドランプ)の小さなものは「カーバイドキャンドル (carbide candle)」と呼ばれ、ライフル銃の照準器を黒くしてつや消しするのに用いられる。アセチレンの炎はすすを多く発生させるため、この目的に適している。
title: クリスタル・ガラス
text: 一般的には鉛の含有量が上がるほど光の透明度や屈折率が高くなり、また比重が大きくなるとともに打音が澄んで余音を持つ。このため、特にワイングラスなど工芸用では酸化鉛が多いものが好まれる。 しかし、その実現には、溶解・成形・徐冷・加工などの高度な製造技術や、鉄分など不純物の除去や他の混合物の配合など全体的な化学組成の調整が重要であり、一概に鉛の含有量が高ければ良いという訳ではない。光学的に無色透明であるよりもわずかに青みを帯びた方が肉眼では「美しい透明」と感じがちなため、アルカリ金属酸化物などの着色剤を用いて調整することが多い。
title: 界面活性剤
text: CMCは界面活性剤の特徴を示す重要な数値であり、これを境に溶媒の物性が大きく変化する。この値が小さいほど界面活性剤としての性能は高い。なお、CMCを超えて濃度を高くしてもミセルの大きさは数nmのまま変わらずに、数だけが増えていく。しかし、さらに濃度を高くしていくと溶液が白濁し始め、全体的にゲル化していくようになる。これは、それまで球体であったミセルが棒状あるいは層状のミセルへと構造を変えるためである。このようなミセルが増えると、屈折率が変化し白濁して見えるようになる。また、層状ミセルが集合体となってリオトロピック液晶とよばれ、独特のテクスチャーを示す。
title: 硝酸ストロンチウム
text: 深紅色の炎色反応を示すため、発火信号及び花火の火薬、さらにマッチ及び医薬品として用いられる。
title: 光沢
text: 遊色効果(英: Play of Color、イリデッセンス、英: Iridescence)とは、前述のシラー効果と同様に、石の表面で干渉した光が反射して変色を示す現象だが、不均一な層状によって干渉光にさまざまな波長が含まれるためシラー効果よりも多色の範囲が多彩である。真珠、アンモライト、螺鈿など霰石を外骨格とした生物由来の宝石に多い。
title: オパール
text: プレシャス・オパールは遊色があり、キラキラと輝く(これをオパールの「火」(fire)と言う)。そのため、宝石としての価値が高い。
title: コラソン・アキノ
text: 発色処理のことを煮色仕上げ(にいろしあげ)・色上げ・煮色などと呼び、緑青(炭酸銅や酢酸銅)と丹礬(硫酸銅(II)5水和物)・明礬(硫酸カリウムアルミニウム12水和物)などを混ぜた液で煮る(煮色・煮色上げ)ことで、表面に酸化被膜(錆)を人工的に付けることにより発色している。
title: キャブレター
text: キャブレターの空燃比が最適かどうかを確認するためには、ガス分析装置を使用して排気ガスに含まれる一酸化炭素、炭化水素および酸素含有量を測定する方法があるが、点火プラグの碍子や電極の焼け色を見ることである程度まで空燃比を推測することが可能である。もしもプラグの碍子が乾燥して黒く煤けている場合には燃調が濃すぎることを示し、白か薄いグレーを示している場合には燃調が薄すぎることを示していて、狐色か茶色に近いグレーが最適な燃焼状態とされている。あるいはガラス状の透明な碍子を持つ点火プラグを通して燃焼室の炎を直接目視する方法がある。
title: 錆
text: 錆(さび、銹、鏽)とは、金属の表面の不安定な金属原子が環境中の酸素や水分などと酸化還元反応(腐食)を起こして生成される腐食物(酸化物や水酸化物や炭酸塩など)。英語では \"rust(日本語音写形:ラスト)\"。日本語の第2義その他については「#転義」以下を参照のこと。
title: フッ化アンモニウム
text: 用途はガラスの腐食(つや消し,エッチングなど)や発酵工業における消毒などに用いられる。
title: ケミカルライト
text: ケミカルライト (chemical light) は、化学発光による照明器具の総称である。
title: 水ガラス
text: 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。
title: 酸化クロム(III)
text: 酸化クロム(III)は、テルミット反応に似た反応で金属クロムに還元することができる。酸化鉄テルミットと異なり、酸化クロムテルミットは火花、煙、音をほとんど出さず、非常に明るく発光する。しかし、クロムの非常に高い融点のため実用的ではない。
title: 白
text: 物体がすべての波長の可視光線を(ほぼ)100%乱反射するとき、その物体は白いという。色材の発色の観点から見ると、白は他の色と著しく異なる。一般の色材は白色光の中の特定波長を吸収し、残りの波長領域が目に入って色として感じられるのに対し、白の色材は特定波長を吸収しないために、白色にみえる。 色材としての白の発色原理を概念的に説明すると、「透明ガラスを粉々にすると白い粉に見える」である。微細な粒子で乱反射させて白く見せているが、乱反射の効率を高めるために屈折率の高い素材が選ばれる。 塗料において白は不透明であるが(透明であれば、下層を透過して白く発色しない)、透明という事象の説明として、すりガラスの上に水を垂らすと透明になることが挙げられよう。透明というのは物質が密になり内部や外部の反射がなくなることである。このことは物理学者寺田寅彦が述べている。
title: 鉄バクテリア
text: 土壌中に普遍的に存在する。水田の取水口付近、コンクリート構造物の漏水箇所など、湧水量及び移動量が少ない場所で大量に繁殖し、サビ色のドロドロとした沈殿物を生成する。水面に鉄の薄い酸化被膜が浮くと自然光を屈折させて虹色に光り、これが油膜のように見えることから油の流出や投棄事故と誤解されることがある。
title: シアン化水素
text: 強熱すると高温炎を上げて燃え、窒素と二酸化炭素と水になる。炎色は桃色(『化学辞典普及版』森北出版)・青色(『化学辞典』東京化学同人)・紫色(『実験化学ガイドブック』丸善)と各種の表記があるが、現実には赤紫色と呼べる。このため原子吸光分析で燃料ガスとしてシアン化水素ガスボンベを使用する事がある。
title: ナノ粒子
text: 金・銀のナノ粒子は表面プラズモン共鳴による特有の吸光を示し、新しい色素やセンサーとして研究されている。ステンドグラスの鮮やかな赤色は、金ナノ粒子による発色の典型例である。また、バルクの金は一般に触媒不活性であるが、金ナノ粒子は様々な反応に対して触媒活性を示すことが見出され、トイレの脱臭触媒として実用化されている。
title: ネオン
text: ネオンは貴ガスとしては2番目に軽く、ガイスラー管に詰め放電すると橙赤色で光るため、ネオン管の封入気体として利用される。実際は、アルゴンや水銀などの添加物を用いてさまざまな色を出す。標準的な電圧と電流下において、ネオンのプラズマは貴ガス中でもっとも激しい光を放つ。人間の目には一般に赤 - オレンジ色に見えるこの光は、実際には多くの波長からなっている。強い緑色の光線も含まれるが、これは分光しないと判断できない。ネオン管は高電圧がかかると、管内に封入されているネオンがイオン化するために、サージ電流を素早く流す性質があり、落雷の電気をアースに流し機器類を守る避雷塔にも使われる。
title: ブルースチール (1990年の映画)
text: “ブルースチール”とは酸化焼入れ処理を施した鋼のことであるが、この処理が銃器の錆止め用表面処理として用いられることから、「銃の色」、ひいては「銃」そのものを指す言葉としても使われる。
title: 江越彬紀
text: 変色効果(へんしょくこうか)は、鉱物に見られる光の効果のひとつで、ある鉱物が異なる光源下で違う地色を示すことを云う。特に宝石に関しては、日光・蛍光灯下と白熱光・燃焼光下での明瞭に色が違って見える現象を指し、具体的にはアレキサンドライトだと日光・蛍光灯下では暗緑色、青緑色を示すが、白熱灯や蝋燭の明かりの下だと赤紫色に変わる。アレキサンドライト効果ともいい、この効果を示す石をアレキタイプなどともいう。
title: とよす
text: ブラックスモーカーとは、海底でほぼ300°C以上の高温の熱水が噴き出す煙突状の噴出口(チムニー)で、熱水に鉛・亜鉛・銅・鉄などの硫化物が多く含まれ、海水と反応して黒色を呈するものをいう。熱水の温度がこれより低く、含まれる金属硫化物が少ない場合は、白・黄色の硫黄・硫酸塩鉱物などが多く沈殿し、白色を呈するためホワイトスモーカーと呼ぶ。多くの硫化物が含まれるため人間にとっては猛毒である。
title: 酸水素ガス
text: 酸水素ガスは、ライムライトなどのガス灯で使われている。ライムライトの場合、酸水素ガスの炎を使って石灰片を熱し、それによって発する白熱光を照明に使う。酸水素ガスは爆発性があるため、ライムライトは電気による照明に置き換えられていった。
title: 二酸化セレン
text: ガラスに二酸化セレンを添加すると赤色となる。大量に二酸化セレンを加えたガラスは深いルビーのような赤色を示す。また、ウランガラスに少量の二酸化セレンを添加すると透過色がオレンジ色となる。コバルト化合物を不純物とするガラスの青色を見かけ上打ち消して無色とするためにも、二酸化セレンが加えられた。
title: 化学発光
text: サイリュームでは、サリチル酸ナトリウムのような触媒の存在下、シュウ酸ジフェニルと過酸化水素とが反応することによって蛍光染料(dye)が励起され発光する。これは最も効率的な化学発光として知られている。量子効率は15%まで上がる。
title: 古代ギリシアの陶芸
text: 黒い色は燃焼によって酸素含有量が変化することで発色する。まず窯を920から950°C程度まで加熱し、空気取り入れ口を全開にして酸素を供給すると、陶器本体もスリップを塗った部分も鉄分が酸化してヘマタイト (Fe2O3) となって赤茶色になる。次に空気取り入れ口を閉じて生木を薪に加えると一酸化炭素が発生し、赤いヘマタイトが還元され黒いマグネタイト (Fe3O4) になる。この段階で温度は不完全燃焼のために低下する。最終的な再酸化工程(約800から850°C)で空気取り入れ口を開いて酸素を再度供給すると、スリップを塗っていない部分の粘土の鉄分が再度酸化して黒からオレンジ系の赤い色に変化する。前の工程でスリップが塗られた部分の表面は化学組成が変化しており、それ以上酸化されることなく黒いままとなる。これを「鉄還元法」などと呼び、18世紀中ごろ以降の古典学者や化学者が解明した。
title: カラーボール
text: カラーボールの中には、色素と特殊塗料(ルミノール反応)の液体が封入されており、強力な悪臭(チーズの腐敗臭のような臭い)を放つものもある。内容物が一度付着すれば、除去するのは極めて難しい。
title: ネオンテトラ
text: 名前の由来となっているネオンサインを髣髴とさせる光沢だが、発光器官を備える訳ではなく、所定の色素を含んだ光の反射層があることに由来する。この色は変化する事がある。
title: バリウム
text: 沈降性硫酸バリウムの英語表記である「blanc fixe」は「永久の白」を意味するフランス語に由来しており、白色塗料として利用される。硫酸バリウムおよび硫酸亜鉛からなる白色顔料であるリトポンは良好な隠蔽力を有しており、硫化物に曝されても黒変しない「永久の白」である。また、沈降性硫酸バリウムはゴルフボールなど様々なゴム製品の充填剤にも用いられる。 硫酸バリウムのナノ粒子はポリマーの物性を改良することができ、例えばエポキシ樹脂などに用いられる。
title: アニスアルデヒド
text: 酸性のエタノール溶液が、薄層クロマトグラフィー (TLC) において発色剤として用いられる。有機化合物を展開した後の TLCプレートにアニスアルデヒド溶液を噴霧して加熱すると、化合物の種類によってスポットが濃青色などに変わる。紫外光を吸収しないために紫外線ランプによる検出ができないような、糖類の検出などに用いられる。
title: ラインストーン
text: 1955年には、真空中にて高温に熱しイオン化した金属蒸気を熱した水晶にあて、その表面に薄膜を形成し、遊色効果を生みだす技術がスワロフスキー社によって開発され、その製品は極光、すなわちオーロラとして知られる自然現象にちなみ、オーラクリスタルと名付けられた。オーラクリスタルは呈するその色にちなんで名付けられる場合が多く、具体例としては水の青に由来するアクアオーラや、空の青に由来するコスモオーラがある。
title: ブラックライト
text: ブラックライト(英語: black light)とは、わずかに眼で見える長波長の紫外線(波長 315-400 nm、UVA、Ultraviolet A)を放射する電灯である。ブラックライトの光自体は人間の目にほとんど見えないが、ブラックライトを当てた物体は内部に含まれる蛍光物質だけが発光するため、非破壊検査の磁粉探傷試験に使われるほか、視覚効果の一種としても利用される。
title: ルー・テーズ杯争奪戦
text: ウォーターブルー (water blue) は、染色に使われる有機化合物である。コラーゲンを青く染色する。
title: 蛍光灯
text: 輝度が低下する原因としては、水銀蒸気がガラス中のナトリウムと反応して黒色の付着物となること、ガラスが紫外線を吸収して透明でなくなること、などがある。
title: 硫酸バリウム
text: 沈降性硫酸バリウムの英語表記である「blanc fixe」は「永久の白」を意味するフランス語に由来しており、白色塗料として利用される。硫酸バリウムおよび硫酸亜鉛からなる白色顔料であるリトポンは良好な隠蔽力を有しており、硫化物に曝されても黒変しない「永久の白」である。また、沈降性硫酸バリウムはゴルフボールなど様々なゴム製品の充填剤にも用いられる。 硫酸バリウムのナノ粒子はポリマーの物性を改良することができ、例えばエポキシ樹脂などに用いられる。
title: 火
text: 炎の発する光は複雑である。すす、ガス、燃料の粒子などが黒体放射するが、すすの粒子は完全な黒体として振舞うには小さすぎる。また、ガス内で下方遷移した原子や分子が光子を放出する。放射のほとんどは可視光と赤外線の範囲にある。色は黒体放射の温度や燃焼に関わる物質の化学組成によって変化する。炎の色を最も左右するのは温度である。山火事の写真を見ると、様々な炎の色が見てとれる。地表付近は最も激しく燃焼しているため、有機物が最も高温で燃焼しているときの白または黄色の炎が見える。その上にはやや温度の低いオレンジ色の炎があり、さらに温度の低い赤い炎が見える。赤い炎の上では燃焼は起きず、燃焼しきらなかった炭素粒子が黒い煙となっている。
title: ケミカルライト
text: ケミカルライトには過酸化水素が含まれており、また副生成物としてフェノールができる。そのため、この液体が目に入ったり飲んだりすると一時的に痛みが出ることがある。少量であるため水で洗うなどすれば大きな健康被害が出ることはないと言われるが、万一、目に入った場合は眼科医による診断と治療が望まれる。有害な物には違いないので、扱いには注意が必要である。また、本体が破損した場合、中のガラス製のアンプルの破片でけがをする恐れがある。
title: トルコ石
text: しかし、破壊検査が必要な場合もある。例えば、希塩酸を加えると、歯トルコ石の炭酸塩やマグネサイトでは泡が出るし、ハウライトは緑色を呈する。一方、加熱プローブを用いると、プラスチックならば特有の刺激臭が出る。比重、屈折率、光吸収(吸収スペクトルで明らか)、およびその他の物理特性、光学特性もまた、識別の手段と考えられる。
title: 酸化鉄(III)
text: 結晶は硬く金属光沢をもった黒色だが、粉末になると赤褐色を示す。一般的にみられるものは常温常圧で生成した微結晶の集合で、非常にもろい赤褐色の固体。水酸化鉄の脱水や、金属鉄の自然酸化によって生ずる。赤鉄鉱を構成しており、これを還元して金属鉄を得る。「赤さび」と呼ばれる錆は、鉄の自然酸化によってこの物質ができることによって生ずる。
title: クロミズム
text: 上記のほかに、圧力により色が変わるピエゾクロミズム、溶媒蒸気の作用により色が変わるベイポクロミズムなども、それらの特性を有する物質が知られている。
title: 色温度
text: 全ての物質は、その温度によってさまざまな波長の光を放射している。これを熱放射という。その色合いは、物質ごと、温度ごとに異なる。熱放射は、常温では弱いが、たとえば、鉄などの金属を加熱すると、目視できる程の光を発するようになる。最初はオレンジ色であり、温度が上がるにつれて、だんだん白く、より明るく輝くように見える。
title: 鏡面ハイライト
text: ハイライトはしばしば反射した物体の色ではなく光源の色を反映する。この現象が起こるのは、多くの材質は着色された表面上に薄い透明な材質の層を持っているためである。例えば、プラスチックは透明なポリマーの中に薄色付きビーズを入れて作られているし、人間の皮膚は色の付いた細胞の上に油脂や汗の薄い層を伴っていることが多い。このような材質では、等しく反射したすべてのカラースペクトルを持つハイライトが現れる。金のような金属質な材質上では、ハイライトの色は材質の色を反映する。
title: チョコレート
text: 固形チョコレートは一般的に、熱に弱く溶けやすい。過度に冷却したもの、融解・再結晶化したもの、長期間保存したものなどには白い色がつくことがある。この白い部分をブルームといい、このような現象をブルーミング現象という。ブルームが生じたものを食べても問題はないが、風味や味は落ちる。ファットブルーム(fat bloom)は、チョコレートの油脂成分のうち融点の低い部分が融解して表面に浮出し、再結晶化したものである。シュガーブルーム(sugar bloom)は、冷却時などにチョコレートの表面に水分が付着した際チョコレートの砂糖が水分に溶解し、その水分が蒸発した時に砂糖が析出したものである。
title: ダイヤモンド類似石
text: ダイヤモンドは通常、そのきらめき(ブリリアント)を引き出すためブリリアントカットが施される。ブリリアントとは、石に入射した光が全て石の底面で反射し白く輝くことであり、それに加え虹色のカラフルな光の明滅(ファイアと呼ばれる)を見せる。この2段階にわたる光の芸術は石に施されたカットによるものだが、カットでそうなるのはダイヤモンドが2.417(ナトリウムのD線波長589.3nm下において)という高い屈折率と0.044(ナトリウム光のB線~G線間の測定)という、(白色光を七色に分光できるレベルの)高い分散値を有するからである。であるから、ダイヤモンド類似石の屈折率と分散値が本物のそれより著しく低ければ、輝きが鈍って見える、あるいは「死んでいる」といった表現が似合うかもしれない。逆に屈折率と分散値が本物のそれより高すぎれば、どこかまがまがしく輝き、美しいというよりむしろしつこいと感じるだろう。
title: 光触媒
text: 特に純粋な酸化チタンは無色透明な粉末であり、ルチル型二酸化チタンの場合吸収する光の波長のピークは380 nm以下の紫外領域にある。そのため太陽光や白熱灯・蛍光灯など通常の生活空間における光源では、そのごく一部しか光触媒反応に寄与していない。しかしこれは酸化チタンが可視光を吸収するようにすれば、飛躍的に性能向上が期待できることも意味している。可視光応答化の技法の代表的なものは、少量の不純物を加えるもので、ドープ(ドーピング)と呼ばれる。さまざまな物質がこれまでにドープされている。その中には可視光での光触媒活性を持つものも報告されている。しかし同じ物質のドーピングでも生成手法によって特性が大きく変化するなど、その機構は不明な点が多い。
title: 北海道札幌南高等学校の人物一覧
text: 薄膜光学の対象となるのは、厚さが可視光の波長(およそ400nm~700nm)程度あるいはそれ以下の薄膜である。そのような薄膜、およびそのような薄膜を複数層重ねた膜は、空気・薄膜・基板材料の屈折率の違いによる光波の干渉効果のために、元の材料とは異なる特異な光学特性を示すことがある。例えば、光の反射率、透過率、それらの波長依存性などが変わる。例えば、シャボン玉や、水面上の油膜で、虹のような色が見えるのは、光学薄膜としての効果による。
title: カソードルミネッセンス
text: カソードルミネッセンス (英: Cathodoluminescence) とは、電子が蛍光体(英語版)などの発光物質に衝突したときに可視光波長の光子を放出するような光学的(英語版)・電磁気学的現象である。身近な例としては、テレビのブラウン管の内表面に塗られた蛍光体に走査電子線が衝突することにより発光する現象が挙げられる。カソードルミネッセンスは、光子により電子の放出が起こる光電効果の逆過程である。
title: 消光
text: 励起状態反応、エネルギー移動、錯体形成、衝突消光など、様々な過程によって消光につながる。その結果、クエンチングは圧力と温度に大きく依存する。酸素分子とヨウ素イオンは一般的な化学的消光剤である。塩化物イオンはキニーネ蛍光における消光剤として知られる。クエンチングは、レーザー誘起蛍光法などの分光法において問題を引き起こす。
title: フェーリング反応
text: 強力な還元剤が高濃度で存在するなどの条件がそろった場合、反応容器壁に金属銅の被膜(いわゆる銅鏡)が生成することがある。これを特に銅鏡反応ということがある。同様に、塩化金酸の還元にシュウ酸とアスコルビン酸を用いて金鏡(試験管内壁に析出した金の金属結晶)を生成したというケースもある。
title: LSD (薬物)
text: ブラックライトに当てると強く青白く発光するため、本物かどうかの検定に使用されると言われるが実際は染み込んだペーパーのインクに反応するだけで液体や結晶はブラックライトに反応しない。ブラックライトに反応するというのは俗説である。
title: 光冠
text: 光学で言うエアリーディスクに相当する現象であり、光が回折することで起こる。水滴の粒子が小さいほど回折角が大きくなるため、光冠の直径は大きくなる。波長が長い光ほど回折角が大きくなるため、内側が紫、外側が赤の色の順序となる。水滴の直径が不揃いであると、それぞれの水滴による回折角の大きさが異なるため、色が混じり合って縁の色がはっきりしないオーレオール(後述)となる。
title: ベネジクト液
text: なお、特に強い還元剤と反応する場合等の特定の条件が揃った場合に限り、一度生成した酸化銅(I)がさらに還元されて金属銅となり、反応容器壁に銅鏡が生成する。これを特に銅鏡反応ということがある。
title: フェノールフタレイン
text: またおもちゃにも使用されており、つや消しのインクや、バービーの髪を染める際に使用される。バービーの髪には空気中で二酸化炭素と反応(潮解)する水酸化ナトリウムが加えられている。この反応では水素イオンが発生し、呈色が始まるpHの数値が下がる。
title: 酸化
text: 一般に繊維や紙の着色の原因となる有機色素は酸化することで容易に無色化するので、漂白剤として酸化剤が利用される。逆に、インディゴ(藍)のように酸化が発色や定着に重要な役割をする色素もある。また酸化剤は蛋白質などの酸化を通じて生物の細胞内器官を障害するので、消毒剤として利用される。ほかに、美容製品では2浴式パーマネントウェーブの2剤は酸化によりジスルフィド結合を生成したり、ヘアカラーの2剤は芳香族アミンのロイコ体を酸化することで発色する。
title: LED照明
text: 従来の赤色LEDでは発光によってもそれほど劣化しなかったエポキシ樹脂も、青や紫外線での発光では光子のエネルギーが大きいために、局部的に黄変することが知られている。照明用途では光劣化を起こしにくいシリコーン樹脂の採用が求められる。
title: 孔雀石
text: 銅の炎色反応を利用した花火の発色剤としても重用される。
title: 摩擦発光
text: 破壊発光(英: Fractoluminescence)は結晶が(摩擦を受けるというより)破壊されることによって起こる発光であるが、しかしながら破壊は摩擦を受けて発生することが多い。英語では、fractoluminescenceはtriboluminescenceの同義語として用いられることがある。結晶の原子構造および分子構造によっては、結晶が破壊される際に片側は正の電荷、反対側は負の電荷というように電荷分離が発生することがある。破壊発光においても摩擦発光と同じように、十分な電位が電荷分離によって生じた場合、界面に挟まれた気体を通って放電が発生することがある。どの程度の電位でこの現象が発生するかは、容器内の気体の誘電体特性による。純水からつくられた氷から、破壊発光は観察されている。