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１０００℃、
４Ｖが作る新幹線―非鉄金属―人類は、 産業革命で、さまざまな材料を手にして飢餓から解放されるかわりに、劣悪な労働環境を受け入れました。 3 ) 同時に大気中の 二酸化炭素が増え始めました。
「北陸新幹線も開業だね」
「大宮の
鉄道博物館
行ったことある？あそこの展示さちゃんと鉄のエリアからアルミニウムのエリアに流れが作られているんだよ」
「なるほど鋼鉄の蒸気機関車と新幹線のアルミニウムボディと対照的だよね」
電気化学でやった電解精錬覚えているかな？
| 用途 | ||||
|---|---|---|---|---|
| 重金属 | 鉄鋼 | 鉄鋼 | ⚛ 鉄 | 鉄合金 モーター |
| 非鉄金属 |
🏞
非鉄金属 （狭義） |
⚛ 🏞 銅 | 🏞 銅合金 | |
| 鉛 | ||||
| 🏞 亜鉛 | ||||
| スズ | ||||
| 貴金属 | ⚛ 🜚 金 | |||
| ⚛ 🜛 銀 | ||||
| 白金族 | ||||
| 軽金属 | 🜀 🏞 🧪 ⚛ アルミニウム | 🏞 ジュラルミン | ||
| マグネシウム | ||||
| チタン | ||||
| 希少金属 | リチウム | |||
| ウラン |
鉄はもっとも身近な金属だ。 金属はカタチを自由に変えることができ、しかも強くしなやかだ。石斧で田んぼを耕すのがいかに困難かを想像すれば、鉄器が農耕を飛躍的に進歩させたことがうなずける。 日本では、 弥生時代 に鉄器が普及し、 稲作がはじまり、定住生活がはじまりした。
ニラコ| プロセス |
アルミ ニウム 溶融塩電解 |
食塩電解 |
銅 電解精錬 |
亜鉛 電解採取 |
|---|---|---|---|---|
| 🏞 原料 | 食塩（岩塩） | |||
| 製品 | 亜鉛 | |||
| 理論電気量 /kAh/t | 2980 | 670 | 844 | 820 |
| 理論分解電圧 /V | 4.17 | 2.2 | 0.1×10-3 | 2.0 |
| アノード 電流密度/A/m2 | ||||
| 単槽 電圧/V | ||||
| 電気量原単位 /kAh/t | 3350 | 910 | ||
| 電解電力 （ 電力原単位 ） /kWh/t | 13400 | 2200 | 284 | 3000 |
| 電流効率 | ||||
| 電圧効率 | ||||
| エネルギー効率 4 ) |
理論分解電圧とは、アノードとカソードの平衡電位の差であって、槽電圧（浴電圧）をこれ以下に切り下げることはできません 。
5 )| 金属 | 元素 | 導電率 /108S/m | 抵抗率 /10-8Ω･m | |
|---|---|---|---|---|
| ⚛ 🜛 銀 | Ag [5s1] | 0.63 | 1.59 | |
| ⚛ 🜠 銅 | Cu[4s1] | 0.60 | 1.68 | |
| ⚛ 🜚 金 | Au [6s1] | 0.41 | 2.44 | |
| ⚛ 🜀 アルミニウム | Al[3p1] | 0.38 | 2.65 | |
| ⚛ 亜鉛 | Zn [4s2] | 0.17 | 6.02 | |
| 真鍮 （黄銅） | Cu,Zn | 0.14 | 7.00 |
電線ばかりでなく、 電池の集電体にも使われます。 リチウムイオン電池の 集電体には、銅とアルミニウムが使われます。
https://www.hata-cu.com/blog/post-309/溶液の凝固点は、溶媒の凝固点よりも低くなります。 この現象を、凝固点降下と言います。 製鉄では、融点1500℃の鉄に炭素を混ぜて融点を下げます。 ホールエルー法 では、融点2050℃のアルミナに氷晶石を混ぜて融点を下げます * 。 1mol/kgの溶液の凝固点降下度をモル凝固点降下と呼びます。
吾輩の主人は滅多めったに吾輩と顔を合せる事がない。 職業は教師だそうだ。 学校から帰ると終日書斎に這入ったぎりほとんど出て来る事がない。 家のものは大変な勉強家だと思っている。 当人も勉強家であるかのごとく見せている。 しかし実際はうちのものがいうような勤勉家ではない。 吾輩は時々忍び足に彼の書斎を覗のぞいて見るが、彼はよく昼寝ひるねをしている事がある。 時々読みかけてある本の上に涎よだれをたらしている。 彼は胃弱で皮膚の色が淡黄色を帯びて弾力のない不活溌な徴候をあらわしている。 その癖に大飯を食う。 大飯を食った後あとでタカジヤスターゼを飲む。 飲んだ後で書物をひろげる。 二三ページ読むと眠くなる。 涎を本の上へ垂らす。 これが彼の毎夜繰り返す日課である。 吾輩は猫ながら時々考える事がある。 教師というものは実に楽なものだ。 人間と生れたら教師となるに限る。 こんなに寝ていて勤まるものなら猫にでも出来ぬ事はないと。 それでも主人に云わせると教師ほどつらいものはないそうで彼は友達が来る度たびに何とかかんとか不平を鳴らしている。
夏目漱石、 吾輩は猫であるより
2つの消化酵素「リパーゼAP12」と「タカヂアスターゼN1」が消化を助けます。
第一三共胃腸薬〔細粒〕 より
タカジヤスターゼでもタカヂアスターゼでも、頭にタカがついている。 このタカは何を表しているか。 サムライ化学者 高峰譲吉その人のタカの字である。 最初医者を志したがが、のちに 「医学が救うのは一人ひとりの患者ですが、化学は万人を救います」といって化学者に転身。 晩年は電気の重要性に気づき、北陸地方にアルミ産業を興す事を提唱。黒部川の電源開発に着手。
現在、『タカヂアスターゼ*』という商品名の市販薬はありませんが、タカジアスターゼは、高峰博士の考案した原理に基づいて現在でも製造され、消化剤として知られている市販薬の原料として利用されています。 （*『タカヂアスターゼ』は商標。以下、タカジアスターゼと表記します。） 発売以来100年を経てもなお第一線で使用されている医薬品は、この「タカジアスターゼ」と、同じく高峰博士が初めて抽出・結晶化に成功した「アドレナリン」、そして鎮痛剤として知られる「アスピリン（独・バイエル社）」しかありません。 この三つのうち二つが高峰博士の発明（発見）であるということを見ても、いかに博士の功績が大きなものであるかが分ります。
高峰譲吉博士研究会 より
この「アルミニウム電解槽」は、昭和電工（株）大町工場に設置され 11 ) 、 昭和9年（1934年）１月１１日、国産初の「アルミニウム」を生産したわが国最初の 「電解槽」 を、 当時のままに実物大に再生したものです。 大町市は、この 「電解槽」 から生産された国産アルミニウムにより、「アルミニウム発祥の地」の栄誉を、永遠に記録されることとなりました。
| 分類 | 交通機関 | ノード | ||
|---|---|---|---|---|
| 👨🏫 陸路 | 街道 | 徒歩、牛車、馬車 | 宿場町 | |
| 鉄道 | 蒸気機関車、電気機関車 | 駅 | ||
| 新幹線 | 🚅つばさ | 駅 | ||
| 一般道 | 徒歩、🚲自転車 🚗 自動車 🚌バス 🚕タクシー | 👨🏫 道の駅 | ||
| 高速道 | 🚂 🚗 自動車 🚌バス 🚕タクシー |
サービスエリア パーキンエリア インターチェンジ |
||
| 海路 | 船舶 | 港 | ||
| 空路 | 航空機 | 👨🏫 空港 |
しかし、車両を動かすには道が必要です。 動力を使った最初の車両は、蒸気機関車でした。それを走らせるために鉄道網が整備されました。 人荷を積み下ろしするための停車場や駅も整備されました。
自動車が普及するとアスファルトの道路網が整備されました。
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作品の静止画の使用を認めてくださっているジブリ様に深く感謝申し上げます。
古民家では、 木材が痛まないよう囲炉裏から出る煤を使っていました。 洋館では、木材が痛まないよう 亜鉛華 を使ったペンキ（塗料）使われます。
銅は人類が初めて使った金属であるといわれています。西暦紀元前７，０００年～８，０００年頃からは、偶然自然銅が発見され、 紀元前６，０００年頃から木材を燃料に生活していた際の炉壁などから金属が遊離することを知ったと見られます。製造されてきました。日本では弥生時代から鉄とともに使われています。
銅は耐食性に優れ、電気伝導度が大きいです。しかし、純銅は柔らかいので青銅器が使われるようになります。
電解精練（粗銅を陽極、純銅を陰極として電気分解を行う）の工程を施すことで、電気銅と呼ばれる純度99.99％の銅が得られる。
野村正勝・鈴鹿輝男. 最新工業化学より
密度が小さく電気伝導度が大きいアルミニウムは電線や航空機に使わる。溶融塩電解で製造するアルミニウムは多量の電気が必要とする。 集電体にも使われる。 電解コンデンサにも使われる。
鉄 や アルミニウム を熱して溶かし、型に流し込んで、冷やして固める加工法を鋳造といいます。 自動車部品 などの製造に使われます。
小林一也, 工業技術基礎, 実教出版, p.58, (2002).
携帯電話１トンに金300グラムが含まれている。 毎年新学期になると、売れ残った新品の携帯電話が廃棄される。 もっとも人件費がかかるのは、箱から携帯電話を取り出すところだという。 炉で有機成分を焼き飛ばし、有機溶媒による抽出で金を回収する。 税金による補助金で操業するものの、コストがペイする目処はまったく立っていない。 エネルギー的にもリサイクルには膨大な二酸化炭素の排出を伴う。 ほんとうに都市鉱山から回収できるのだろうか？
２０２４年１月２１日 松木健三名誉教授がご逝去されました。
