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2014年01月30日

メタン






メタン

メタン(独: Methan[† 1]、英: methane[† 2])は最も単純な構造の炭化水素で、1個の炭素原子に4個の水素原子が結合した分子である。化学式は CH4。和名は沼気(しょうき)。分子は炭素が中心に位置する正四面体構造をとる。CAS登録番号は [74-82-8]。カルバン (carbane) という組織名が提唱されたことがあるが、IUPAC命名法では非推奨である。

物性

常温、常圧で無色、無臭の気体。ヒトに対する毒性はない。融点は −183 ℃、沸点は −162 ℃。空気に対する比重は 0.555。

光などの刺激によって励起されハロゲン元素と反応し、水素原子がハロゲン原子に置換される。この反応は激しい発熱反応である。例えば塩素との混合気体を常温中で直射日光に曝すだけで発火する。

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2014年01月28日

二酸化炭素






二酸化炭素

性質

常温常圧では無色無臭の気体。常圧では液体にならず、-79 °C で昇華して固体(ドライアイス)となる。水に比較的よく溶け、水溶液(炭酸)は弱酸性を示す。このためアルカリ金属およびアルカリ土類金属の水酸化物の水溶液および固体は二酸化炭素を吸収して、炭酸塩または炭酸水素塩を生ずる。高圧で二酸化炭素の飽和水溶液を冷却すると八水和物 CO2・8H2O を生ずる。

アルカリ金属など反応性の強い物質を除いて助燃性はない。炭素を含む物質(石油、石炭、木材など)の燃焼、動植物の呼吸や微生物による有機物の分解、火山活動などによって発生する。反対に植物の光合成によって二酸化炭素は様々な有機化合物へと固定される。

また、三重点 (-56.6 °C、0.52 MPa) 以上の温度と圧力条件下では、二酸化炭素は液体化する。さらに温度と圧力が臨界点 (31.1 °C、7.4 MPa) を超えると超臨界状態となり、気体と液体の特徴を兼ね備えるようになる。これらの状態の二酸化炭素は圧縮二酸化炭素または高密度二酸化炭素と呼ばれている。

毒性

二酸化炭素は環境中にごくありふれた物質で、その有毒性が問題となることはまずない。しかし、空気中の二酸化炭素濃度が高くなると、人間は危険な状態に置かれる。濃度が 3〜4 % を超えると頭痛・めまい・吐き気などを催し、7 % を超えると炭酸ガスナルコーシスのため数分で意識を失う。この状態が継続すると麻酔作用による呼吸中枢の抑制のため呼吸が停止し死に至る(二酸化炭素中毒)[2]。

ストレスや疲労で、呼吸(換気)をし過ぎたり、呼吸(換気)が速くなり過ぎたりして、人体の血中の二酸化炭素濃度が異常に低くなることがあり、これを過呼吸、あるいは過換気症候群(過呼吸症候群)と呼ぶ。過換気症候群の病態自体が命に関わる事は無いが、背景に身体疾患が隠れていることがあるので注意を要する。
タグ:二酸化炭素
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2014年01月26日

温室効果ガス






温室効果ガス

温室効果ガス(おんしつこうかガス、英: greenhouse gas[1]、GHG)とは、大気圏にあって、地表から放射された赤外線の一部を吸収することにより、温室効果をもたらす気体の総称である。対流圏オゾン、二酸化炭素、メタンなどが該当する。近年、大気中の濃度を増しているものもあり、地球温暖化の主な原因とされている。

概要

京都議定書における排出量削減対象となっていて、環境省において年間排出量などが把握されている物質としては、二酸化炭素 (CO2)、メタン (CH4)、亜酸化窒素(N2O、=一酸化二窒素)、ハイドロフルオロカーボン類 (HFCs)、パーフルオロカーボン類 (PFCs)、六フッ化硫黄 (SF6) の6種類がある。

最新のIPCC第4次評価報告書では、人為的に排出されている温室効果ガスの中では二酸化炭素の影響量が最も大きいと見積もられている(地球温暖化の原因を参照)。従って、その場合に温暖化防止に向けての適切な対応が電力消費を抑えることであるのは明白なのである。これに対する懐疑論も見られるが、多くは反論されている。

水蒸気も温室効果を有するものの、蒸発と降雨を通じて、熱を宇宙空間へ向かって輸送する働きも同時に有する。全体的には上記のような物質が気候変動の引き金となり、水蒸気はその効果を増幅するとされる(地球温暖化の原因#影響要因としくみを参照)。この水蒸気の働きの一部だけを捉えて温暖化に対する懐疑論を主張する者もいる(地球温暖化に対する懐疑論#赤外吸収に対する飽和および水蒸気の寄与を参照)。
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