mteb/JQaRAReranking huggingface dataset:
カインの末裔: カインの末裔(カインのまつえい、descendants of Cain)とは、旧約聖書に登場する人類の起源と人間の罪深さを諭すものであり、キリスト教においてテーマとなっている概念の1つである。後に日本の作家、有島武郎が同名の小説を書いた。
アタマウスの遺言: 『アタマウスの遺言』(アタマウスのゆいごん 原題:英: The Testament of Athammaus)は、アメリカ合衆国の小説家クラーク・アシュトン・スミスが1932年10月に発表した短編ホラー小説。初出は『ウィアード・テイルズ』1932年10月号。スミスによるクトゥルフ神話作品の1つで、書かれた時点ではスミス独自の神話的作品であり、後からクトゥルフ神話大系に組み込まれたものである。ヒューペルボリアを舞台とし、邪神ツァトゥグァを題材とする。過去作『サタムプラ・ゼイロスの物語』で言及された廃都コモリオムが首都であった時代を舞台とする本作は、事件の当事者アタマウスの手記を通じてコモリオムの衰退の真相を描く。東雅夫は『クトゥルー神話事典』にて「<ツァトゥグァ物語>群の一編。邪神の血をひくものの醜悪怪異な生態を、スミス一流の熱っぽい筆致で活写した力作である。
ハーヴグーヴァ: また、島に似た性質と、捕食習性の挿絵が別々に描かれていたことで、2種類いると勘違いされたとの考察がある。サガの物語の設定では鯨・船・人間も餌とすると噂される怪物だが、グリーンランド海から西南のヘッルランド(英語版) にむかって航行中に岩礁と間違えハーヴグーヴァの口吻のあいだを船ですり抜けたにすぎなかった。ただしリングバックに上陸した乗組員は落命している。17世紀の博識者は、聖ブレンダヌス(アイスランドで修道したアイルランド僧)の航海譚に登場する巨魚ヤスコニウス(英語版)と同一視している。
インスマスの遺産: 東雅夫は『クトゥルー神話事典』にて「現代にあっては、かくもあらんというインスマスの変貌ぶりと、変わることなき深海への怖れを、リアルに追求した異色作。恋愛小説としてのほろ苦い味付けも好ましい」と解説している。
深きものども: 生物として、海から離れることを嫌う。炎で焼き殺されることも多い。また「旧神の護り石」のパワーを嫌い、接触を避けようとする。
海坊主: 海坊主(うみぼうず)は、海に住む妖怪、海の怪異。「海法師(うみほうし)」、「海入道(うみにゅうどう)」と呼ばれるものも含まれる。
自由海論: その理由として海洋の自由を解説した文章量が本書全体の中で占める割合が指摘される。おもに海洋の自由を記述しているのは第5-7章であるが、第5章に23頁、第7章に13頁が費やされており、第5-7章だけで全66頁の本文の中の38頁半を占めている。この海洋の自由について述べている5-7章の中でも、特に初版の第13頁中ほどから第36頁中ほどまでの、本文全体の3分の1である23頁を占める第5章が海洋の自由を述べた個所としては最も重要といえる。グロティウスは人間による所有や占有の対象となるものとならないものとを分け、そのような対象とならないものは自然法や万民法(#自然法と万民法も参照)によりすべての人が共通に使用することができるとした。そして海はそのような所有や占有をすることができないものに該当するとし、その理由として2つの点を挙げた。ひとつは自然的理由である。
七元徳: 4つの枢要徳については、プラトンやアリストテレスの著作に見える。3つの対神徳は、『新約聖書』のコリントの信徒への手紙一 13:13 に見える。プルデンティウスによって西暦400年ごろに書かれた寓意的なラテン語叙事詩『プシュコマキア』(魂の闘い)は7つの美徳が7つの悪徳を倒す物語である。その7つの内容は現在の七元徳や七つの大罪とは多少異なっているが、美徳が7つあるという概念はこの書によって一般的になった。 七つの大罪に相対する存在として、憤怒→寛容、嫉妬→慈愛、強欲→分別、傲慢→忠義、暴食→節制、色欲→純潔、怠惰→勤勉、とする説もある。 トマス・アクィナス『神学大全』の第二部・第1部の問61で枢要徳について、問62で対神徳について取りあげている。また第2部では7つの徳のそれぞれを取りあげている。
人魚: イアーラ伝説は、18世紀頃、先住民のトゥピナンバ族(英語版)に伝わるイプピアーラ(ポルトガル語: Ipupiara)の伝承をもとに形成されたと考察されている。イプピアーラは、本来は男性(雄)のみの魚人で、漁師を水底に引きずり込み、口、鼻、指先、性器を食らうのだと言われた。大航海時代になるとヨーロッパの書物等によって伝搬されたが、そこでポルトガル人等の手によってイプピアーラの女性化がおきた。ガンダヴォ(ポルトガル語版)(1576年)は、人間の女性のような乳房をした怪物の図を掲載し、イエズス会宣教師カルディム(ポルトガル語版)(1584年)は、女性(雌)もいるとして、長髪の人間の女性のようだと述べている。これはキリスト教圏の悪女観が影響していると考察される。
フォルトゥナ (ルーベンス): アプレイウスの『黄金のろば』によると、フォルトゥナは盲目であり、人間を正しく判断して選んだことはなく、相応しくない者ばかりを助けては、さかしまな意見を人間に抱かせるので、悪人が評判を得て栄える一方、心の正しい者が悪評で苦労するという。ホラティウスではフォルトゥナは船乗りが恐れる海の女王であった。移り気なフォルトゥナは不安定な球体や、風の変わりやすさを象徴する帆などを持つ姿で表された。
性欲: 不適切な性欲を罪とする宗教は多い。モーセの十戒では「姦淫の禁止を戒のひとつに数える」ため、ユダヤ教およびキリスト教・イスラム教もこれにならう。ローマ教皇、ヨハネ・パウロ2世は「性欲は男女の永遠の魅力を、欲望の満足のために減少させてしまう」と述べている。新約聖書の使徒パウロは、実際に性交に及ぶ姦淫のみならず、行為や外面に現わさない内心における姦淫も罪であると強調した。ただし、必ずしも性欲自体を全面否定するものではなく、たとえばカトリック教会で七つの大罪の一つとする色欲は、婚姻関係の外にあるものや、生殖から切り離されそれ自体の快楽を追求するもののことであると説明される。性欲もまた神の創造の一部とされ、適切な充足は罪とはされないことが一般的である。グノーシス主義のひとつであるカタリ派ではこの点が逆転し、生殖は人間を創造したサタンの意図として忌まれ、生殖を目的としない性欲の方が罪が少ないとされた。
堕天使: キリスト教的な観点において、その理由は様々であり1つの観点だけを鵜呑みにするのは危険である。下記のうち、高慢によるもの、嫉妬によるもの、の二つはよくキリスト教を題材とした作品に使われることが多い。聖書によると、天界において神のエデン園のケルブとして、また、比喩的にはティルス(ツロ)の王として(「エゼキエル書」28章13、16節)描かれ、彼に「自分は神をも凌ぐ力を持っているのではないか」という驕りが出てしまったと記述している。そのため、味方となる天使を集め神に対して反旗を翻した。が、結果は敗北に終わり彼とその仲間は堕とされてしまう。神は人間に天使以上の愛情を注いだ。当然の如く、それに反発したのは元ケルブのベリアルだった。天使は炎から生み出され人間は土塊から創造される。人間は天使ほどの権威も無ければ力も無いのだ。そのため、同志である他の天使と共に神に挑んだが、結局は敗北し堕とされてしまう。
クラーケン: フランスでもユーゴーの小説(1866年)の人食いタコ、ヴェルヌ作『海底二万里』(1869–1870年連載)の巨大イカに関して言及されている。のちに動物学者らが、伝説のクラーケンのダイオウイカ説を立てている。リンネが記載したミクロコスモス属(雑多な生物の集合体)は、間接的にはクラーケンではあるが、リンネは頭足類はみな「セピア属」で別分類としている、ところがセピア属の「セピア・ミクロコスモス」種という頭足類を発表したという誤報が、後々まで拡散している。また、スウェーデン人オラウス・マグヌスが作成した、海の怪物の絵をちりばめたことで有名な地図『カルタ・マリナ』(1539年)にも、クラーケンが描かれているのではないかとの推論がある。
グラウコス: すると海の神々はグラウコスを海神として迎え入れ、グラウコスはオーケアノスとテーテュースによって人間の部分を洗い流され、神として生まれ変わった。後にグラウコスはスキュラに恋をしたが、拒絶されたため魔女のキルケーに相談した。するとキルケーはグラウコスに恋をしてしまい、グラウコスに言い寄った。しかしグラウコスはこれを拒絶したため、怒ったキルケーはスキュラが好んでやって来る淵に毒を注いで魔法をかけ、知らずに淵にやって来たスキュラは水に入って醜い怪物と化したという。
コナトゥス: トマス・ホッブズ(1588年 - 1679年)もまた「コナトゥス」の原理に関する以前の考え方を取り除いた。しかしながら、彼は以前の定義を運動の起源を説明できないとして批判した。この目的へ向かって研究することがホッブズのこの分野での研究の主眼点となった。実際、ホッブズは「心の諸認知機能を『コナトゥス』の機能の多様性へ変化させた」。さらに、ホッブズは感情を運動の始まりとみなし、意志を感情の総体とみなした。この「意志」は物体の「コナトゥス」を形成し、その物理的な現れは「生きる意志」と理解される。生物は栄えるために「平和を求め、平和を脅かすものとは闘う」とホッブズは言う。また、ホッブズはこの「コナトゥス」と「想像」を同一視し、「コナトゥス」の変化、つまり意志は「熟慮」の結果であると述べた。
神の痛みの神学: この神学が発表されたのは、1946年に初版が出版され、キリスト教関係者以外にも読まれた「神の痛みの神学」においてである。「神の痛み」とは、神が自らの愛に反逆し、神にとって滅ぼすべき対象になった罪人に対して、神がその怒りを自らが負い、なお罪人を愛そうとする神の愛を意味する。さばきの神と赦しの神が同一の神であるとき、罪人に対する愛と赦しは神の矛盾と葛藤すなわち、「痛み」なしにはありえないとされる。つまり、十字架の愛は、人間の反逆により怒りと化した直接的な愛と異なる愛で、神の痛みに基づいた愛であるとされる。
痴愚神礼讃: エラスムスは1509年にロンドンを訪れ、親しい友人トマス・モアのもとに滞在している間、旅行中に着想した諷刺文をわずか1週間程度の短期間で一気に書き上げたという。本書は1511年の出版以来、ヨーロッパ各国で翻訳や海賊版が多数出版され、何十もの版を重ねて宗教改革における一大ベストセラーとなった。一説には数十万部も刷られたとされ、当時としては破格のベストセラーである。しかし、宮廷人や至尊の教皇をも対象とするその過激な諷刺内容からしばしば教会・聖職者より敵視されて発禁処分を受け、問題となる部分を削除した版も出版された。
無神論の歴史: 1766年にも同様に、フランスの貴族ジャン=フランソワ・ド・ラ・バール(英語版)がキリスト磔刑像に対して狼藉を働いた廉で拷問を受け、斬首され、胴体を焼かれている。最後の例はヴォルテールが判決を覆そうとし(たが失敗し)たことで有名である。こういった無神論だという非難を受けた人々の中でも、啓蒙時代の最も傑出した哲学者であり、『百科全書』の主たる編集者のドゥニ・ディドロは宗教的なドグマ、特にカトリックのドグマに対して挑戦している。彼は「理性の哲学者に対する関係は恩寵のキリスト教徒に対する関係と同じである」と書いている。「恩寵がキリスト教徒の行動を規定する;理性が哲学者の行動を規定する。」 ディドロはこういった発言のために一時収監され、著作のうち幾分かは禁書とされ焚書された。イギリスの唯物論哲学者トマス・ホッブス(1588年–1679年)も無神論者だと告発されたが、彼はそれを否定した。
闘技者トマスの書: 人の心の中から出てくる行為や想念については、淫行、盗み、殺人、姦淫、貪欲、悪意、奸計、好色、よこしまな眼、瀆言、高慢、無分別などがあげられている。マタイ15:16には、「口の中に入ってくるものは人間を汚さない」というイエスの認識を全く理解できなかったペテロが、質問をしてイエスに叱責されるというエピソードが載っている。その時に、イエスはペテロに対して、自分の弟子であるのに、「今なお悟りがないのか。」と指摘している。ここの箇所からわかることは、ナザレのイエスは、自分の心の中の悪を自覚できるようになることは、一種の悟りであるという自力救済的な教えを説いていたということである。これは、「自己を知った者は同時にすでに万物の深遠について認識に達しているからである」という本書の言葉に、つながっているようにも見える。
エーギル: 北欧神話の海神には他にニョルズがいるが、ニョルズはいわば港湾の神であり、人間の海にまつわる活動に関係している。対してエーギルは外海におり、人間に無慈悲な自然現象の面を象徴している。
トリートーン: トリートーンは嵐を鎮める「安全の神」として崇められ、船の航行の安全を守っていたとされている。「海」から「空」に変わっているものの「安全運航」を願って名付けられた。
エイボンの書 クトゥルフ神話カルトブック: 『最も忌まわしきもの』(もっともいまわしきもの、原題:英: The Utmost Abomination)。作者はリン・カーター(スミスとの合作名義)。『ウィアードテールズ』1973年秋号に掲載された。蛇人間にまつわる一編。本作のあらすじについて、スミスの『二重の影』のあらすじそのままであるという批評があり、カーターは反論している。また、エイボンがあまりにあっさりとかつての師を殺してしまう点も批判されており、こちらについては、プライスが、ロバート・E・ハワードの『夜の末裔』を引き合いに出して、ヘビ人間は人類とは絶対に相容れない敵対種であるから当然だと説明している。大魔術師ザイラックは、滅んだヘビ人間の魔法学を研究していた。だが弟子のエイボンはヘビ人間の異質さを嫌悪し、手を出そうとは思わなかった。
大洋の女神: 英語の題名は、海洋神オケアノスの娘たちのオケアニデスを指しているが、フィン語の題名は「波の精たち」という意味である。
ソドミー: ヘブライ語聖書では、ソドムは住民の邪心に怒った神により破壊されたとしている。ソドムが破壊された理由となる罪について明確に書かれたものは、旧約聖書ではエゼキエル書にみられ、新約聖書ではユダの手紙にみられる。ソドム破壊の物語、および神の破壊を阻止するアブラハムの試みの失敗については、創世記の18章-19章に記述されている。同書では神の怒りを買った罪についての内容に深く触れた記述がない。ソドムと同性愛との関連付けは、ロトの客人に街の男が強姦の企てをした記述に由来している。聖書の記述の元となった著者のなかには、これを罪深い行為と考えた人物がいて、もてなしの心の欠如を罪の主軸にしていた。この考えは創世記の18章-19章でロトの客人が街へやってくる前には説明されておらず、「もてなし」の言葉はソドムの破壊が決まってから出現する。
電解法: 水を電気分解すると酸素と水素が発生する。純水はほとんど電離しておらず電気を通さないため電解質として希硝酸または少量の水酸化ナトリウムが加えられる。この電気分解は教育現場における演示実験、生徒実験によく取り入れられている。
電解質: 電解液に二本の電極を入れて電圧をかけると、電解液は電気を通す。通常、裸の電子は電解質を通ることはできないが、代わりに、陰極では陰極から電子を受け取る反応すなわち還元反応が、また陽極では陽極に電子を奪われる化学反応すなわち酸化反応が起こる。この結果、陰極の回りに負の電荷の雲が発達し、陽極の回りには正の電荷が蓄積する。電解液の中のイオンはこれらの電荷を中和するように移動し、反応が継続し電気が流れ続けるのである。例えば、食塩(塩化ナトリウム)の希薄水溶液においては、陰極の反応は次の通り。こうして、水素ガスが泡になって発生する。一方陽極での反応は次の通り。こうして、酸素および塩素が放出される。正の電荷を持つナトリウムイオンNaは陰極へ移動し、そこにあるOHの負の電荷を中和する。そして負の電荷を持つ塩化物イオンClは陽極へ移動し、そこにあるHの正の電荷を中和する。
固体酸化物形電解セル: 固体酸化物型電解槽は、500~850°Cの高温電解を可能にする温度で作動する。この温度は、固体酸化物形燃料電池の運転条件とほぼ同じである。電気分解により水素と酸素のガスが発生する。電気分解反応を化学式で以下に示す。水の酸化は陽極(アノード)で、水の還元は陰極(カソード)で行われる。陽極: 2 O 2 − ⟶ O 2 + 4 e − {\displaystyle {\ce {2O^2- ->O2 + 4e-}}}陰極: H 2 O + 2 e − ⟶ H 2 + O 2 − {\displaystyle {\ce {H2O + 2 e- ->H2 + O^2-}}} (還元反応)全体: 2 H 2 O ⟶ 2 H 2 + O 2 {\displaystyle {\ce {2 H2O ->2 H2 + O2}}}298 K(25 °C)での水の電気分解には、1モルあたり285.
陽極酸化皮膜: 電解質溶液中に金属を浸し、金属を陽極(正極)として通電すると、金属が酸化されて陽イオンとなって溶液中に溶解するか、表面で水の電気分解が起こり水素イオンと酸素ガスが発生する(いずれの場合でも、対極の陰極(負極)では水素イオンが還元されて水素ガスが発生する)。電解質および金属の種類によっては、陽極表面の酸化された金属が水の酸素と結合して酸化物として表面に残り、溶液中に水素イオンを放出する場合がある。金属を陽極として通電した場合に酸化物として残る場合を陽極酸化と呼ぶことがある。陽極酸化により表面に生じた酸化物の層を「陽極酸化皮膜」と言う。なお、金属イオンとして溶出する場合をアノード溶解と呼ぶことがある。
二重標識水: 6 O2 + 24 H + 24 e → 12 H2Oミトコンドリアの電子伝達系により水が生成され、同時にエネルギー(ATP)が生じる。生成される水に含まれる酸素原子は元々は空気中にあったものである。
水上置換: この方法で集められる気体としては、一酸化窒素・一酸化炭素・水素(上方置換でも集められるが、引火性があるため基本的に水上置換が用いられる)・酸素・窒素などが挙げられる。二酸化炭素は下方置換で集められるが、水に対する溶解度が低いため中学生レベルの実験では水上置換を用いることもある。有機性の気体はほとんど水に溶けにくいため水上置換で集められることが多い。
陽電子放出: 陽電子放出(ようでんしほうしゅつ、英: positron emission)、または正のβ崩壊(せいのベータほうかい、英: beta plus decay)とは、ベータ崩壊の一種。この過程において、陽子は弱い力を通して中性子、陽電子、ニュートリノに転換される。陽電子はベータプラス粒子として知られている電子の反粒子である。このため、この放出過程は時にベータプラス (β+) として言及される。この崩壊を行い、それに伴って陽電子を放出する同位体には炭素11、カリウム40、窒素13、酸素15、フッ素18、ヨウ素121などが挙げられる。例として、炭素11からホウ素11への崩壊が上げられ、下記の式のように表すことができる。これらの同位体は陽電子断層法(PET検査)に使われ、この手法は医用画像処理に使われている。特徴的であるのは放たれるエネルギーが崩壊する同位体に依存していることである。
電気化学センサ: 溶液中のイオンや溶存物質の定量・定性分析を簡便に行える手法として溶液などの電解質に含まれるイオンが参照電極との間で電圧を生じるのでそれを利用して検出する。 一例として一酸化炭素などの還元性の検知対象ガスが存在すると検知極では触媒上で空気中の水蒸気と以下の反応式で示される反応が発生する。CO + H2O → CO2+ 2H+ + 2e- ...(1)検知極と対極を電気的に接続(短絡)すると検知極で発生したプロトン(H+)はイオン伝導体を介して、同時に発生した電子(e-)は外部の電線(リード)を介して、それぞれ対極に到達して対極上で空気中の酸素との間で以下の反応式で示される反応が発生する。O2 + 2H+ + 2e- → H2O ...(2)つまりこのセンサはガスを活物質とする電池と見なすことができる。CO + (1/2)O2 → CO2 ...(3)
真空: このような現象は水だけに限らずアルコールや石油など全てのものに当てはまる。これは、沸騰が「液体分子が持つ運動エネルギーが周囲の圧力(分子衝突のエネルギー)を上回って液体分子が空間中に放出される現象」であるためである。このときの分子の運動エネルギーは圧力として観測されるが、ある温度において沸騰が始まる(「液体分子の運動エネルギー=周囲の圧力」となる)圧力を蒸気圧といい、物質により固有の値を取る。一方、固体から液体に変わる融点は気化ほど周囲圧力の影響を受けない。大気は紫外線、可視光線、赤外線に対して透明だが、およそ185 nm以下の波長に対しては不透明になる。これは空気中の酸素分子が波長240 nm以下の紫外線を吸収することや、窒素分子が185 nm以下の紫外線を吸収することによる。よって紫外線の実験などを行う場合には空気を排気した真空チャンバー(10 Pa以下)で行わなければならない。
スタンリー・メイヤーの水燃料電池: 水燃料電池は、水をその構成元素である水素と酸素に分解するとされており、次に水素ガスを燃焼させる事でエネルギーを生成した。これは水分子を再構成するプロセスである。メイヤーの主張では、水燃料電池は電気分解を実行する為に必要なエネルギーが、従来の科学により予測又は測定された最小エネルギー要件より小さくて済むとされており、作用機序は液体としての水と同じ2:1の比率で混合された酸水素ガスである「ブラウン・ガス」に関係しているとされていた。ブラウン・ガスは周囲の空気(窒素、酸素、二酸化炭素、一酸化炭素、メタン、クロロフルオロカーボン、フリーラジカル、電子、放射線など)と混合され、得られた水素ガスを燃料させてエネルギーを生成し、水が分解された装置とは別の装置で水分子が再構成された。
水星: 水星の気圧は10 Pa (10気圧) 程度と推測され、その成分は水素・ヘリウムの主成分に加え、ナトリウム・カリウム・カルシウム・酸素などが検出されている。この大気組成は一定しておらず、絶えず供給と散逸を繰り返している。水素やヘリウムは太陽風の粒子を水星磁場が捕捉したものと考えられ、やがて宇宙空間に拡散されてゆく。地殻で生じる放射性崩壊も一つのヘリウム供給源であり、ナトリウムやカリウムも地殻起源である。水蒸気も存在しており、これは水星の表面が崩壊して生じたものと、太陽風の水素と岩石由来の酸素がスパッタリングを起こして生成されるもの、永久影にある水の氷が昇華して発生するものがある。探査機メッセンジャーによる水の存在に関連するO、OH、H2Oなどのイオン発見は、驚きをもって受け止められた。これら発見されたイオンの量から、科学者らは水星の表面は太陽風に吹き晒されている状態にあると推測した。
電気化学的二元論: 1800年、イギリスのウィリアム・ニコルソンとアンソニー・カーライルによって水を電気分解することで水素と酸素が得られることが発見された。 ハンフリー・デービーはこの手法を他の物質にも応用した。 デービーはこの方法によってアルカリ金属やアルカリ土類金属の単体金属を単離することに成功した。 これらの結果からデービーは化合物中の原子を結び付けている力が電気力であることを提唱した。
固体酸化物形電解セル: 83 kJのエネルギーが必要である。しかし、温度が上がるにつれギブスの自由エネルギーが低下し必要な電圧、電力は低下する。その分吸熱反応でエネルギーが賄われる。必要な理論電圧は温度に比例して低下することになる。電解槽のジュール熱を高温の水分解反応に利用することで、100%に等しい効率で電気分解できる。(水の加温、水素・酸素の冷却を行えば熱の分損失が出る)集光型太陽熱集熱器や地熱源、など、外部熱源からの熱を加える方法も有る。この場合投入した電力以上の水素が得られ、見かけ上効率は100%を超す。
ヘンリー・キャヴェンディッシュ: これを知ったキャヴェンディッシュは追試を続けて、この反応では水が生み出され、反応の際に体積が5分の1だけ減少することを確かめ、この結果を1784年に発表した。この反応は水素と酸素から水が合成されたこと、すなわち水は単独の元素ではなく化合物であることを意味する。しかしキャヴェンディッシュはフロギストン説の立場から、水素 = 水 + フロギストン酸素 = 水 − フロギストンと考え、この両者が反応して水が生成されたと解釈した。また水素と窒素(当時はフロギストン空気と呼ばれていた)を電気火花で反応させると、硝酸が生成することも発見した。そして空気中の窒素をこの方法ですべて反応させ、さらに酸素も取り除くと、あとには何物とも反応しない少量の気体が残ると記した。
光合成: しかし、酸素の燃焼と呼吸での役割を解明したのはアントワーヌ・ラヴォアジエである。さらに、ラヴォアジエは酸素(oxygen)と二酸化炭素(carbon dioxide)の名付け親でもある。1779年、ジョセフ・プリーストリーの発見に影響を受けたオランダの医師ヤン・インゲンホウスは、水草による実験を行った。当時、水草から発生する気体は「ふつうの空気」であると考えられていた。しかし、彼はこの気体を集めて、そこに予め着火した可燃物を入れてみたところ、炎の勢いが増す事を発見した。次に、日光の当たる場所と暗闇に置いた場合の水草を比べてみたところ、前者からは気体が発生したのに対し、後者からは気体が発生しなかった。このような実験の結果から、彼は「植物の空気浄化能は葉の緑色部分であり、光の影響を受ける」ことを発見した。
ガスセンサ: 空気中のガスの分子の濃度測定を簡便に行える手法として気体分子が参照電極との間で電圧を生じるのでそれを利用して検出する。電気化学センサや赤外線式等、複数の形式がある。電気化学的な検出法の一例として一酸化炭素などの還元性の検知対象ガスが存在すると検知極では触媒上で空気中の水蒸気と以下の反応式で示される反応が発生する。検知極と対極を電気的に接続(短絡)すると検知極で発生したプロトン(H+)はイオン伝導体を介して、同時に発生した電子(e-)は外部の電線(リード)を介して、それぞれ対極に到達して対極上で空気中の酸素との間で以下の反応式で示される反応が発生する。つまりこのセンサはガスを活物質とする電池と見なすことができる。ガスセンサとして使う場合は、検知極と対極を電気的に接続してその短絡電流を測定する。
水の性質: 水(みず、英: water、化学式: H2O)は室温で無味無臭の極性のある液体である。水素と酸素とによって構成されるカルコゲン化水素の一つ、オキシダン。本項目では、水の物理的および化学的性質について扱う。
電解質代謝: 電解質は水などの溶媒に溶解してイオンを形成し、溶液に伝導性をもたせる物質である。通常の溶媒は水であり、生体内でも水が溶媒となる。電解質溶液、融解電解質などのイオン導電体が1対の電極により化学変化を起こすのが電解で、電解反応は、陽極では金属溶解、酸素発生などの酸化反応を示し、陰極では金属析出、水素発生などの還元反応を示す。電解において流れる電気量と反応する物質量は比例し、ファラデーの電気分解の法則が示す通り1g当量(1化学当量に相当する質量)の物質を反応させるために要する電気量はいかなる種類の物質でも一定である。塩化ナトリウム(NaCl)を摂取した場合、生体内ではナトリウムイオン(Na)と塩化物イオン(Cl)とに解離して存在するが、これらのイオン自体を電解質ということが多い。生体内の電解質にはナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、塩素、リン酸、炭酸などがある。
大気圏: 気体はどんな温度であるにせよ、様々な速度で動き回る分子を持っているので、常に少量は宇宙空間に放出されている。同じ熱運動エネルギーを持っている場合、軽い分子は重い分子よりも速く移動するので、低分子の気体は高分子のそれより早い段階で失われる。金星と火星はその大部分の水を太陽の紫外線により水素と酸素に光解離され、そのうち水素が宇宙に放出された段階で失ったと考えられている。この点、地球の持つ磁場は、太陽風の水素の放出を補助する働きを妨げる。大気の減少をもたらし得る要因には、表土や極冠への太陽風によって誘発されたスパッタリング現象、浸食、風化などがある。地球の大気の構成は、主にそれらの現象の副産物によって維持されているのである。
堂免一成: 可視光によって水を水素と酸素へ分解する光触媒の研究が有名。また近年では、白金を使わない燃料電池電極の開発にも取り組んでいる。
月の水: 月の水には2つの起源が考えられる。水を含む彗星やその他の天体が月に衝突した場合と、その場で作られた場合である。後者は太陽風の陽子が月の鉱物(酸化物やケイ酸塩等)に含まれる酸素と化学的に結合し、少量の水を生成して結晶の格子に捕らわれたり、水の前駆体となる水酸基を形成する場合である。陽子と酸素原子の反応によって生じた水酸基表面(S-OH)は、酸素表面(S=O)とさらに反応して水分子になり、酸素表面に吸着される。化学反応の質量バランスは、酸素表面は以下のような反応をすることを示唆している。ここでSは酸素表面を表す。1つの水分子の生成には、2つの隣接した水酸基か1つの酸素原子の2つの陽子との連鎖反応が必要である。このため、単位面積当たりの陽子密度が小さいと水の生産の制限要素となる。太陽放射により、月表面からは自由水や水蒸気は分解され、陽子と酸素原子に分解し、宇宙空間に逃げていく。
熱分解: ある種の熱分解は無水条件で行われる。固体の有機化合物を酸素を存在させずに強く加熱する場合、この現象が起こる(例えば揚げる、焙る、焼くなどの操作)。このような操作は通常の空気中でも行われるが、対象物の内側は酸素からは保護されている(表面では燃焼が起こる)。このような過程は、例えば木材のような、小型の固体状の燃料を燃焼させる場合にも起こる。実際、木を燃やしたときの炎は熱分解によって発生する気体の燃焼に由来し、木そのものの燃焼によるものではない。このため、木、プラスチック、布など一般的な素材の熱分解への理解は、防火や消火には特に重要である。古来、木材の無水条件での熱分解は炭の製造法として用いられた。現代では、金属工学、特に製鉄の目的に、大量の石炭がコークスに変換されている。ケロゲンの化石燃料への変換過程であるカタゲネシス際にも無水条件での熱分解が起こるとされている。
電気化学的二元論: イェンス・ベルセリウスも同じ時期に塩の水溶液の電気分解を研究していた。 ベルセリウスは電気分解により陽極と陰極に生成する生成物から、元素を陽性と陰性という電気的な極性で分類し、またその程度を序列として表した。 これは現在でいうイオン化傾向の概念に相当する。またベルセリウスは元素同士の結合の強さや反応性は、元素の極性の強さ(電荷の大きさ)だけでなく、その分極のしやすさにもよるとした。 金属酸化物を硫黄で還元することを例にすると、硫黄は総合的には負電荷を帯びた陰性の元素であるが、金属より分極しやすい正電荷を持っている。 そのため硫黄は金属よりも効率的に酸素の負電荷と結合することができ、陰性元素にもかかわらず還元が起こるとした。また酸化物についてもそれぞれの陽性や陰性を考え、これは酸化された元素のもともとの極性によって定まるとした。
アルカリイオン水: アルカリイオン整水器は、一般的に陰極及び陽極が隔膜で仕切られた構造の電解槽を有している。電解槽へ通水し電気分解をすると、陰極では還元反応が進行して水酸化物イオンと水素が発生して、アルカリ性のアルカリイオン水が生成されるとともに、陽イオンが多くなる。一方、陽極では水素イオンと酸素が発生して、酸性の酸性イオン水が生成されるとともに、陰イオンが多くなる。アルカリイオン水の飲用範囲は薬機等法でpH9〜10と規定されている。pH10を超えるアルカリ性の電解水は、飲用には不適とされている。電気分解の電流値を制御することでpHや溶存水素濃度を変化させることができる。アルカリイオン整水器は構造上の違いにより、水道等に接続して流水過程で電気分解する連続式電解水生成器と一定時間貯水し電気分解する貯槽式電解水生成器に大別されるが、いずれの場合も電気分解の原理は同じであり、薬機等法では同じ効果が認められている。
電気分解: 液体に2つの電極を接触させて電極間に電圧をかけると、液体中の化学種と電極との間で電子の受け渡しが起こり化学反応が進行する。このとき、電源の正極に接続した陽極(アノード)では化学物質から電子が奪われて酸化が起こり、反対に負極に接続した陰極(カソード)では化学物質に電子が与えられて還元が起こる。この結果、元の化学物質が化学分解する場合を電気分解という。電気分解により気体が生じたり、金属陽イオンが還元されて陰極上に析出したりする。未反応の化学種が移動できるような系であれば電気分解が継続する。通常、分解したい化合物を含む電解質溶液や、高温にして融解させたイオン性物質の液体に電極を浸して電気分解を行う。後者の場合を特に溶融塩電解という。水蒸気電解のように固体電解質を用いて気体を電気分解することも行われる。電極間の電位差が十分に大きければ、様々な物質を電気分解できる。
電気分解: 電気分解(でんきぶんかい、(英: electrolysis)は、化合物(化合物溶液)に電圧(二電極法の場合)または電位(三電極法の場合)をかけることで、陰極で還元反応、陽極で酸化反応を起こして化合物を化学分解する方法。もしくはその化学分解によって生成物を生成する方法。略して電解ともいう。同じ原理に基づき、電気化学的な酸化還元反応によって物質を合成する方法は電解合成と呼ばれ、特に生成物が高分子となる場合は電解重合という。塩素やアルミニウムなど様々な化学物質が電気分解によって生産されている。水の電気分解は初等教育の中でも取り上げられる典型的な化学実験であるとともに、エネルギー源として期待される水素の製造法として研究が進められている。
オゾン: 同様に固体高分子電解質膜を、白金を用いた陰極と二酸化鉛を用いた陽極で挟み、水を電気分解することでも陽極からオゾンが酸素との混合気体として生成される。
電解水: 電解水(でんかいすい、英語: electrolyzed water)とは、水道水や食塩水などを電気分解することで得られる水溶液の総称である。
酸水素ガス: 2:1 の正規組成の酸水素ガスは、水の電気分解で生成できる。これは電流によって水分子を次のように分解するものである。1800年、ウィリアム・ニコルソンが初めてこの方式で水を分解した。酸水素ガスを生成するのに要するエネルギーは、常にその燃焼によって得られるエネルギーよりも多い。
二酸化炭素の電気分解: 人工光合成の技術を利用し、二酸化炭素と、水を光触媒と分離膜により分解して生じる水素との混合物を常温、常圧で電気分解して一酸化炭素を取り出すものである。この問題点としては、水に溶かしたわずかな量の二酸化炭素しか分解できないことが挙げられる。この問題を解決するため、固体高分子型の電解セルを用いることにより、二酸化炭素と水から一酸化炭素と水酸化物イオンを取り出す方法が考えられた。この反応では、従来より多量の一酸化炭素が生じ、一酸化炭素生成のファラデー効率は93パーセントとなる。二酸化炭素水溶液(炭酸水、これだけでは電流を通しにくいため炭酸水素カリウムなども溶かす)に白金などの水素過電圧の小さい物質を電極に用いると、先に水素が発生してしまい、二酸化炭素をうまく還元できない。そこで、インジウム(In)、鉛(Pb)、水銀(Hg)、スズ(Sn)等を電極に用いると、主にギ酸が発生する。
イオン交換膜法: 陽極室(アノード側)は塩化ナトリウムの飽和水溶液で満たされ、電気分解により塩素ガスが発生する。ナトリウムイオンは水を伴って陽イオン交換膜を透過し陰極室(カソード側)へ移動するが、塩化物イオンは透過しない。塩素が発生し、濃度が低くなった溶液は塩化ナトリウムを加えて再利用される。発生した塩素ガスは洗浄、脱水され製品となる。陰極室(カソード側)は純水で満たされ電気分解により水素が発生し、ナトリウムが陽イオン交換膜を透過してくることにより水酸化ナトリウム水溶液となる。生成した水素ガスと水酸化ナトリウムは排出される。陰極室では陽イオン交換膜に最適な32wt%の濃度を維持するため常時純水が供給される。全体の反応式は次のようになる。
電極: 高校化学では、電池の場合「正極・負極」、電気分解の場合「陽極・陰極」と呼んでいる。
白金ナノ粒子: 電気化学の教科書的な理解によると、様々な金属を使って水の電気分解による水素発生が調査されているが、白金は最も大きな反応速度を示す。電気分解によって目に見えるほど溶解する鉛や鉄と違い、腐食や溶解は起こらないとされる。電極表面の白金原子Ptは水素原子Hと結合し、水素原子と白金原子が結合しているPt-Hとなる。これは水素原子と水素原子が結合しやすい環境である、結合した場合、水素分子H2となり水素ガスが発生する。白金電極を持つバッチ式の電解装置で60分間電気分解した超純水を、分光器で測定したところ0.2ppbの白金ナノ粒子が含まれていた。微量には溶出するとされる。
電気分解: 電気分解では、電気を流すための電極、電圧を印加するための直流電源、電気分解する物質を入れる電解槽(もしくは電解セル)が必要となる。電極のうち、電源の負極と接続するものを陰極(カソード)、正極と接続するものを陽極(アノード)と呼ぶ。電極の材質は電気分解の生成物や過電圧に大きな影響を与える。工業的には安価で安定な炭素電極が、実験用には炭素の他に腐食されにくい白金や金などの貴金属電極がよく使われる。用途によってはガス拡散電極が使われることもある。有意な反応速度を得るためや、選択的な反応を起こすため電極触媒が必要となることもある。電気分解に必要な電源電圧は、目的物質の標準電極電位やネルンストの式、プールベダイアグラムなどから計算される理論電解電圧に、過電圧や液体の電気抵抗(溶液抵抗)を加えた値となる。反応の種類にもよるが、一般的な反応では 10 ボルト以下の電圧で十分に進行する。
水の性質: 密度の違う2つの状態が存在し、それぞれ、高密度アモルファス氷、低密度アモルファス氷という。水は比熱容量が非常に大きい。反磁性の性質を示す代表的な物質でもあり、強力な磁石を近づけると水が反発して逃れるように動く現象は、旧約聖書の逸話にちなみ「モーゼ効果」と呼ばれている(俗称ではなく正式な学術用語)。また、水分子の回転のエネルギー準位がマイクロ波のエネルギーに対応するので、液体の水はマイクロ波を吸収しやすく、電子レンジはそれを利用して加熱をしている。液体の状態では 10 mol/L (at 25 °C) が電離し、水素イオン(正確にはオキソニウムイオン)と水酸化物イオンとなっている。一般的に水は電気絶縁性が低いといわれるが、これはイオンなどの不純物が含まれる場合の水の性質である。純粋な水は電気(電流)をほとんど通さない絶縁体である。
電解質: 電解質の特性は、その溶液中に含まれる元素や化合物を電気分解を使って抽出することで知ることができる。
蒸発熱: 水に濡れた食器や衣服は、乾燥機を使わなくても自然に乾くからである。乾燥機を使ったときのエネルギー源は、先の例と同じように電気エネルギーである。それに対して、自然に水が蒸発して乾くときのエネルギー源は、食器や衣服、そして周りの空気である。食器や衣服や空気のエネルギーが熱として水に与えられ、このエネルギーにより水が水蒸気に変化する。液体が蒸発するときに周りから熱を吸収することは、以下の実験により確認できる。この実験の観察1では温度計の感温部からエネルギーが熱として放出されている。というのは、温度計の表示温度は、感温部が熱を吸収すると上昇し、逆に感温部が熱を放出すると低下するものだからである。感温部の周りの空気の温度は、アルコールをたらす前の感温部の温度とほぼ同じと考えられるので、感温部から熱を受け取っているのはアルコールである。
K中間子水素: K中間子水素(Kちゅうかんしすいそ、英: kaonic hydrogen)は、負の電荷を持ったK中間子と陽子が束縛されたエキゾチック原子である。水素原子の電子と陽子は、電磁相互作用(クーロン力)のみで束縛されている。一方、K中間子と陽子の束縛状態の場合、2つの粒子はハドロンであるから、クーロン力による引力だけでなく、強い相互作用の影響も受けることになる。このため、K中間子水素に関する実験は強い相互作用の性質を知るために重要である。実験において、K中間子水素は粒子加速器によって生成したK中間子を水素標的中で静止させることで作られる。生成したK中間子水素は励起状態であり、これが脱励起して基底状態へ落ちる際に放出されるX線を観測することで、強い相互作用の影響によるエネルギー準位のずれやその崩壊幅を測定することができる。
電解質: 電解質(でんかいしつ、英語: electrolyte)とは溶媒中に溶解した際に、陽イオンと陰イオンに電離する物質のことである。これに対し、溶媒中に溶解しても電離しない物質を非電解質という。一般に電解液は電気分解が起こる以上の電圧をかければ電気伝導性を示すが、電解液でないものは電気抵抗が大きい。また、ほとんど溶媒中に溶解しないものは電解質にも非電解質にも含まれない。 溶融した電解質や固体の電解質というものも存在する。 つまり、物質を水に溶かしたとき、イオンになるものとならないものがあり、電気を通す物質はイオンになるものである。これを電解質という。電解質溶液は十分に高い電圧(一般に数ボルト程度)をかけると電気分解することが可能である。「電解質」という名称はこのことから付けられた。電気分解を起こすことのできる理論分解電圧 V ′ はギブス自由エネルギー変化と以下の関係にある。
水クラスター: バルク水中の超分子構造についての実験的な研究は、水の構造の寿命が短いため困難である。しかし測定技術や計算能力の進歩により動的な性質を研究対象とすることも可能となってきた。水クラスターは気相中、つまり周囲が真空の環境において実在し、単離して観測することができる。水クラスターの構造決定には以下のような高度な方法が用いられる。遠赤外振動-回転-トンネル分光法 (far-infrared (FIR) vibration-rotation-tunneling (VRT) spectroscopy) 、H-NMR、中性子回折法。液体ヘリウムをマトリクスとして捕捉された水の六量体は、平面環状の集合体であった。一方で、気相で観測された六量体はかご型をとり、有機化合物の結晶格子中の空間に捕捉された六量体はシクロヘキサンが見せるようないす型をとっていた。
水素化ヘリウムイオン: 水素化ヘリウムイオン(すいそかヘリウムイオン、英: helium hydride ion)、別名ヒドリドヘリウム(1+)イオンは、気相においてヘリウムと陽子の反応によって生じるカチオンである。化学式は HeH + {\displaystyle {\ce {HeH^+}}} で、1925年に初めて観察された。プロトン親和力は117.8 kJ/molで、既知の酸の中で最強である。天然には星間物質中に存在し、成層圏赤外線天文台の観測により2019年に検出された。
水素水: 1671年にはロバート・ボイルによって、水素ガス(水ではない)が生成され、水素はガスであると認識され、生理的に不活性なガスだと考えられ、1975年に水素ガスによる研究が報告されたが注目されなかった。1997年に、白畑實隆らは電気分解した水(電解還元水)を使った実験を行い、活性酸素種によるDNA損傷を抑制することを報告し、その作用は活性水素と呼ばれる水素原子によってもたらされていることを示唆しているとの仮説を、Biochemical and Biophysical Research Communicationsにて報告した。2000年にも白畑は、そうした作用を起こす原因が「活性水素であろうと推定」し、その検出法の開発に取り組んでいることを記している。
凝縮: 乾湿計は、空気中の水分蒸発を介して様々な大気圧と温度での凝縮速度を測定する。水とは水蒸気の凝縮による産物であり、凝縮とはこうした相転移のプロセスである。
陽子: 陽子は1918年にアーネスト・ラザフォードによって発見された。アルファ粒子を窒素ガスに打ち込むと、水素の原子核固有の反応が検出された。窒素ガスは密閉状態にあるため、水素は窒素から分離されたに違いなく、水素の原子核は窒素に含まれていると推測した。これから、当時水素の原子核は電荷が1でありそれ以上分割することができないとされていたため、最も基本的な物質の構成要素であると結論付けた。ラザフォードはこの物質をギリシャ語の最初を表すプロトス(protos)からプロトン(proton、英語発音: [ˈproutɑn])と名づけた。
電気分解: 溶液抵抗を低減させるため、反応性の低い電解質(支持電解質)が一般に加えられる。溶媒や支持電解質の種類によって電気分解の生成物が異なる場合がある。溶融塩電解では化合物に融剤として他の物質(試薬)を混ぜる場合がある。ホール・エルー法では酸化アルミニウムの融点を下げるために氷晶石とフッ化ナトリウムが加えられる。なお、溶液系や溶融塩系による電解液による電気分解のほかに、水蒸気電解のように固体電解質を利用して気体を電気分解する方法がある。
水の性質: これを利用して、超純水の純度測定に電気伝導度を用いることがある。
水素: このほか、イオン結合を主とする錯体水素化物や、アンモニアボランなども水素吸蔵性能を持つ物質として研究されている。自然エネルギーからの電気(太陽光発電や人工光合成)によって水の電気分解から水素を生成してエネルギー媒体として貯蔵し、燃料電池を使って発電し電気を取り出すというエネルギーの循環構想がある。一見、理想的で無駄のないサイクルに思えるが、電気分解から燃料電池による発電までの工程ではニッケル水素電池やリチウムイオン充電池と比較して効率が大幅に低い。高分子固体電解質を利用した電気分解の工程では分解時に両極でガスが発生するが、これが連続した反応を阻害する一因となる。また、燃料電池での発電工程でも同様に燃料電池のガス拡散電極の特性上、電流密度を上げるためにはスタックを重ねなければならず、取り出す電流を2倍にしようとすれば電極の面積も2倍にしなければならず、単位容積ごとの効率が低い。
水素水: 水素水の生成は、水素ガスの溶解や、水の電気分解によって容易に調整できる。また、マグネシウムと水の化学反応でも生成できる。洗浄用水素水の製造法のひとつとして、水は通過しないがガスは通り抜ける高性能の中空糸状の気体透過膜を内蔵したモジュールによる方法がある。これは、高純度の水素水を安全かつクリーンに経済的に製造することを目的としたものである。アルカリ電解水を生成する過程で水中に水素が過飽和に溶解しており、一部はコロイド状の微小の水素気泡となって存在し、微小の水素気泡は1日放置後にも安定して存在する。アルカリ電解水に溶存する水素濃度が増加するにつれて、酸化還元電位は低くなる。パナソニックでは、飲用アルカリ性電解水は安定したpHの生成が主眼に置かれていたが、後に溶存水素量にも着目され研究開発が進んできた。
大気電気学: 電離層は磁気圏の内側境界であり、太陽放射によりイオン化される大気の一部である(光イオン化は、光子が原子、イオン、分子に入射する物理過程であり、1つ以上の電子が放出される)。地球、および地球上のほぼすべての生物は宇宙空間からの放射線を絶えず浴びている。この放射は主に陽子から鉄までの正に帯電したイオンと太陽系の外からの大きな核由来のイオンで構成されている。この放射線は大気中の原子と相互作用して、X線、ミュー粒子、陽子、アルファ粒子、パイ中間子、電子などの二次電離放射線の空気シャワーを生成する。この二次放射からの電離により、大気の導電性が弱くなりこれらのイオンから地表を流れるわずかな電流が雷雨からの電流の平衡をすることが保証される。イオンには高度により変化する移動度、寿命、生成速度など特異のパラメータがある。
ガスセンサ: 電解質にアルカリ水溶液を使用している場合、空気中の二酸化炭素と反応して徐々に劣化する。固体電解質や高分子固体電解質を使用している場合にはこのような問題は起こらない。希ガスのように酸化性や還元性のない電極表面でイオン化できない電気的に中性の物質は電気化学的な手法では検出できず、この手法で検出できるのはあくまでも酸化や還元によって電極間に生じた電位差なので物質の分子構造や分子の識別はセンサ単体ではできない。
固体酸化物形電解セル: 固体酸化物形電解セル(こたいさんかぶつがたでんかいセル、英: Solid Oxide Electrolyzer Cell, SOEC)とは、高温の固体電解質を用いた水の電気分解装置。非常に高温かつ高効率で作動する。
陽極酸化皮膜: 陽極酸化皮膜(ようきょくさんかひまく)とは、金属を陽極として電解質溶液中で通電した時に金属表面に生じる酸化皮膜。
液体空気: 液体空気(えきたいくうき)とは、空気を低温にして得られる液体。法規上では液化空気と呼ぶ。
作用電極: 作用電極(さようでんきょく、英: working electrode)とは、電気化学実験系のうち、興味の対象としている反応が実際にその表面上で起こっている電極をいう。作用電極、補助電極(英語版)(対電極)、基準電極の3つからなる3電極系を構成して利用することが多い。電極上の反応が還元反応であるか酸化反応であるかにより、それぞれ陰極および陽極となる。金、銀、白金などの不活性金属、ガラス状炭素、ホウ素ドープダイヤモンド、￼熱分解炭素(英語版)などの不活性炭素、水銀滴および膜電極などが作用電極に用いられる。無機化合物・有機化合物のどちらを分析する際も、化学的に修飾された電極が用いられる。
陽子-陽子連鎖反応: 陽子-陽子連鎖反応(ようしようしれんさはんのう、proton-proton chain reaction)とは恒星の内部で水素をヘリウムに変換する核融合反応の一種である。日本語ではppチェイン、pp連鎖反応などと呼ばれることが多い。CNOサイクルと並んで、恒星内で起こる水素の核融合反応の主要な過程であり、太陽と同程度かそれより質量の小さい恒星でのエネルギー生成の大半を担っている。この反応では水素原子核の合計質量の0.7%が質量とエネルギーの等価性によって熱量に転換される。そのため、「熱核融合反応」と呼ばれる。一般に、2つの水素原子(陽子)の間に働くクーロン力に打ち勝って核融合反応が起こるためには大きなエネルギー(すなわち高い温度)と圧力(密度)を必要とする。恒星内部で陽子-陽子連鎖反応が完了するまでの平均的な時間尺度は10年のオーダーである。
水素陰イオン: 水素陰イオン(すいそいんイオン、英: Hydrogen anion, H)は、水素の陰イオン、つまり余分に電子を補足した水素原子である。太陽等の恒星の大気を構成する重要な成分の1つである。化学においては、このイオンはヒドリドイオン(水素化物イオン)と呼ばれる。1つの陽子からなる原子核に2つの電子が電磁力で結合した構造を持つ。水素陰イオンの結合エネルギーは、追加の1つの電子が水素原子に結合するエネルギーに等しく、水素の電子親和力とも呼ばれ、0.754195(19) eVまたは0.0277161(62) hartreeと計算される。合計の基底状態エネルギーは、-14.359888 eVとなる。
オイゲン・ゴルトシュタイン: 後に負に帯電した陰極から正に帯電した陽極に向かって移動する電子として認識される既に知られていた陰極線に加え、反対方向に進むもう1つの線があると結論付けた。この後者の線は陰極の穴や溝を通ったので、これをKanalstrahlen(カナル線)と呼んだ。これは正イオンから構成され、その正体は管内の残留気体に依存する。同じくヘルムホルツの学生であったヴィルヘルム・ヴィーンが後にカナル線の広範な研究を行い、この研究は質量分析の基本部分となった。最大のe/m比を持つ陽極線は水素気体(H2)から来ており、Hイオンからなる。言い換えれば、この線は陽子でできている。厳密にいうと陽子のe/m比を測定し発見したとされるのはヴィーンであるという議論もあるが、ゴルトシュタインのHの陽極線の研究は明らかに初めての陽子の観測である。放電管を用いて彗星の調査も行った。
水素水: 水素は、ガラスやプラスチックを短時間で通過してしまうため、長時間の保存にはアルミニウム製の容器が向いている。ただし、アルミニウム製の容器に入れたとしても水素は大気圧では容易に水の中から抜けていき容器内で水と気体の水素に分離してしまうので、容器内で水素を発生させることにより容器内を加圧すればヘンリーの法則により水中に高濃度の水素を存在させることができる。
水上置換: 水上置換(すいじょうちかん)とは、気体の捕集法の1つである。主に水に溶けにくい気体の捕集に用いられる。しかし、少し水溶性があっても、気体の毒性や引火性が高い場合はこの方法を用いることもある。水槽などに水を入れ、気体の発生口をその中に入れる。はじめに発生口から出る気体は、気体を発生させる装置内の空気なので、しばらく待ってから気体を容器に集める。このとき容器の中は水で満たしておく。この方法では空気の混入も少なく、気体の捕集量の計測にも使われる。厳密には蒸気圧に応じて、多少の水蒸気が混入してしまうが、他の気体の捕集法に比べて純度の高い気体が得られるので、実験室レベルでは好んで用いられる。これは、イギリスの生理学者スティーヴン・ヘールズが考案した。
加水分解: ハロゲン化物など求電子性の高い無機化合物には、加水分解を受けてハロゲン化水素とともに水酸化物やオキソ酸を与えるものがある。塩化チタン(IV) は空気に触れると白煙を生じるが、これは湿気により加水分解を受けて酸化チタン(IV) に変わるためである。有機金属化合物も以下のような加水分解を受ける。反応性は化合物により異なる。ジエチル亜鉛など、空気中の湿気に触れると発火する化合物も知られる。
電解質: 電解質から生み出されるこれらのイオンが無いと、電極の周りの電荷が電子の流れを妨げる。なぜなら、HとOHの水中の拡散は、はるかに数が多い塩のイオンの移動よりも少ないからである。電解質の導体は、金属-電解質界面での化学反応が有益な効果を生むような電子機器に用いられる。また電気化学および溶液化学の測定において、イオン強度を調整するために、過塩素酸ナトリウムなど配位力の弱い電解質が用いられる。
二酸化炭素の電気分解: 銅(Cu)を電極に用いて二酸化炭素水溶液を電気分解する際、電位が-1.15ボルトより負になるとメタン、エチレン等の炭化水素が発生する。この時、電極表面が単体の銅だった場合メタンのような炭素原子を1つしか持たない炭化水素(C1化合物)が生じるが、水酸化銅(II)だった場合、エチレンやエタノールのような炭素原子を複数持つ炭化水素(C2化合物)も生じるようになる。
陽電子: 陽電子は陽子過多により不安定な原子核のβ崩壊により生成される。もしくは、1.022 MeV以上のエネルギーの電磁波と電磁場の相互作用により対生成される。陽電子は物質内に侵入すると、物質内の原子の核外電子(特に価電子、伝導電子)と対消滅し、数本のγ線となる。また、対消滅が起こる前に準安定状態の電子-陽電子対(ポジトロニウム)を作る場合がある。これは一種の水素様原子(元素記号はPs)である。電子と陽電子のスピンが反平行な一重項状態をパラポジトロニウム (p-Ps) といい、スピンが平行な三重項状態をオルソポジトロニウム (o-Ps) という。電子と陽電子の対消滅により放出されたγ線のエネルギー分布の観測から、単結晶中の電子の運動量密度分布を求めることができる。これは二光子消滅のγ線が本来511.0 keVであるところ、ドップラー効果によりエネルギーが増減するためである。
風解: 風解(ふうかい、英語: efflorescence)はある種の水和物から全部または一部の水が失われる現象で、潮解と反対の現象として知られている。風解を起こす物質の例として炭酸ナトリウム10水和物、硫酸銅(II) の5水和物などがある。風解は、結晶の表面の水蒸気圧(解離圧)が大気中の水蒸気圧より大きいときに起こる。すなわち、密閉容器中であればその中の水蒸気圧が一定値で飽和し、風解は起こらなくなる。
電極: なお、陽極・陰極の用語は、電流の方向(酸化・還元の方向)にもとづくアノード・カソードの直訳とする流儀と、電位が高い・低い(正極・負極)の意味で用いる流儀がある。電気分解では二つの流儀は同じである(正極=陽極=アノード、負極=陰極=カソード)。しかし、電池では、となり、陰極・陽極が逆になる。混乱を避けるため、電池に対しては陽極・陰極を使わない方が良い。電気分解に対しても、正極・負極、アノード・カソードの用語だけを用い、陽極・陰極の用語を使わない流儀もある。
理想気体: 理想気体は、気体が関係する物理化学現象を解析する際に、気体のモデルとして多用される。例として