🏞エネルギー資源

03 エネルギー化学 01 無機工業化学 08 化学・バイオ工学英語 05 卒業研究

工業製品 には、 物体（object）として形や構造が 機能 するものと、形や構造に関係なく 物質 (substance,material,matter)として 機能 するものがあります。 資源から廃棄物までの サプライチェーンの流れで、物質が変わってゆきます。

表   2 .  物質の分類

大分類	小分類	物質の例
純物質	単体	塩素、 🏞 鉄、 🜠 銅、 🏞 アルミニウム、 酸素、 🏞 グラファイト、 ダイヤモンド、硫黄 など
	化合物	アンモニア メタン、水、塩化ナトリウム、 二酸化炭素、 酸化銅（Ⅱ）、 🏞 酸化チタン（Ⅳ） 、 一酸化二窒素など
混合物	均一混合物	空気、 🏞 海水など） 高分子化合物 粘土
	不均一混合物	合金、 鉄合金、 岩石、 エマルション（牛乳）、 サスペンション（ 塗料）、 エアロゾル、 スラリー、 など

物質は、 温度や圧力 によって、様々な状態をとります。 物質が固体、液体、気体、 超臨界流体のいずれの 状態を示した図を 状態図と言います。 分子結晶は、昇華しやすく、 イオン結晶は、融点や沸点が高いです。

単体の中で、同じ 元素からなる単体同士を同素体と言います。炭素はもっとも同素体が多い元素と言えるでしょう。 化合物でも、結晶構造が違う場合は、相が違うと言います。酸化チタンは、ルチル型とアナターゼ型では、アナターゼ型しか光半導体になりません。

混合物では、 濃度や組成で表現します。 高分子化合物は、重合度の異なる分子化合物や式量の異なるイオン化合物のの混合物です。 不均一混合物では、 界面が存在します。

工業製品 には、 物体（object）として形や構造が役に立つものと、形や構造に関係なく 物質 (substance,material,matter)として役に立つものがあります。資源から廃棄物までの サプライチェーンの流れで、物質が変わってゆきます。

✍ 235 不均一混合物である電池合材の物性を推定する方法について考えてみよう 🧪 🏞 海水 🧪 🏞 空気

高圧ガスの分類	ガスの名称	性質	原料 ／製法	🚂 製品 ／用途
🏞 酸素ガス	酸素		🏞 空気 ／ 冷却・分留	製鉄
🏞 水素ガス	水素	燃	水 *／ 電解 石炭 石油 ＬＮＧ	アンモニア
🏞 液化炭酸ガス	二酸化炭素			消火
🏞 液化アンモニアガス	アンモニア	燃 毒	🏞 空気
🏞 液化塩素ガス	塩素	毒	🏞 海水 ／電解
アセチレンガス	アセチレン	燃		溶接
可燃性ガス	プロパン	燃	🏞 石油	🚂 燃料
可燃性・毒性ガス	可燃性・毒性ガス	燃 毒
毒性ガス	毒性ガス	毒
その他のガス	アルゴン

事故が起きた後で調査をしてみると、「無理をした」「油断をした」「 知らなかった」「教わらなかった」など、安全に対する心構えの不備な事例が意外に多い ^{2 )} 📥 。

ボンベの 色 や文字の 色 は、高圧ガス保安法で定められています。 * 誤った色使いは、事故の原因になります。 *

可燃性ガスと不燃性ガスでは、ねじの切る向きが違います。 *

化学工業では、気体を 圧縮して高圧ガスとして使います。 冷蔵庫やエアコンの冷媒や燃料のＬＰガスも高圧ガスです ^{3 )} 。

⚛ 水素 🔷 高圧ガスの取り扱い

分野	相 （ 状態 ）	🏞 原料	🚂 製品	環境
無機工業化学	気体	🏞 空気 ( 大気 )	アンモニア・ 🚂 肥料・酸素	地球温暖化ガス
	液体	🏞 水資源 ・ 🏞 海水	食塩・ 苛性ソーダ・ 塩素・ 水素	排水
	固体	鉱物	金属（ 🚂 鉄鋼 アルミニウム ）・セラミックス 🏞 フロン *
有機工業化学	気体	ＬＮＧ	水素・ エチレン フロン
	液体	🏞 石油	水素・ エチレン ・酢酸ビニル
	固体	石炭	水素・ 鉄鋼 炭素材料

天然資源 には、物質資源、 エネルギー資源、情報資源があります。

工業化学のうち、 炭素資源 （化石燃料 ）を原料とするものを有機工業化学と言います。

金属材料		非金属材料		複合材料
鉄鋼材料	非鉄金属材料	セラミックス ガラス	高分子 🏞 ゴム
🏞 鉄 炭素鋼 合金鋼 鋳鉄 鋳鋼	金・銀 ・ 銅 🏞 🧪 ⚛ アルミニウム マグネシウム ニッケル チタン 🏞 亜鉛	🏞 石材 🏞 ガラス 🏞 セラミックス	🏞 木材 ・皮・ 繊維 🏞 プラスチック	🏞 🚂 紙 繊維強化プラスチック 繊維強化金属 鉄筋コンクリート 金属強化セラミックス

製品の源になる 固体を材料と言います。 材料は、その材質の違いにより金属材料と非金属材料に分類されます ^{4 )} 。

狭い意味で、材料といったとき、常温常圧で固体の 状態の 物質を指すことがあります。

純物質としての 金属は、柔らかすぎるので、混合物の合金が使われます。広い意味での混合物の固体材料を複合材料と呼ぶことがあります。

機能性材料と 建築材料があります。 機能性材料には、 良導体、絶縁材料、誘電材料、 磁性材料、半導体材料などがあります。

				用途
重金属	鉄鋼	鉄鋼	⚛ 鉄	鉄合金 磁性材料 モーター
	非鉄金属	🏞 非鉄金属 （狭義）	⚛ 🏞 銅	🏞 銅合金 良導性材料 冷蔵庫や エアコンの伝熱管
			鉛
			🏞 亜鉛	乾電池の 負極活物質
			スズ
		貴金属	⚛ 🜚 金	半導体
			⚛ 🜛 銀
			白金族
		軽金属	🜀 🏞 🧪 ⚛ アルミニウム	🏞 ジュラルミン 航空機 良導性材料 電線
			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る 固体 材料 で、しかも強くしなやかだ。棒で田んぼを耕すのがいかに困難かを想像すれば、鉄器としての刃物が、農具を普及させ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ました。

ニラコ

<h3 > <a id='yznl0' href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Sample/@Species.asp?nSpeciesID=0'> 🧪 </a> <a id='yznl3152' href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Sample/@Specimen.asp?id=3152'> 🏞 </a> <a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Sample/@Specimen.asp?id=3152'> エネルギー資源 </a> </h3>

◇ 参考文献