化学物質過敏症患者によるシックハウス診断

コラム


こちらでは日頃気になっていることを書いていこうと思っています。用語集と重なる話題も出てくるかもしれませんがご了承ください。

過去のコラムはこちら。
1〜50   51〜100   101〜150  151〜200   201〜250   251〜300   301〜350   351〜360


NEW370.天然ガスとはなにか。(2018/1/11)

 天然ガスも化石燃料の一種とされています。どのようなものなのか簡単にまとめて見ましょう。

 天然ガスは、広義には、地下に存在するガス、または地下から地表に噴出するガス一般のことで、この中にはマグマを原料とする火山ガスや化石燃料ガス(可燃性ガス)だけでなく、窒素や酸素、炭酸ガス、水蒸気、硫化水素ガス、亜硫酸ガス、硫黄酸化物ガスなどの不燃性ガスも含まれます。これら不燃性ガスの多くは火山性ガスです。

 一般に天然ガスといった場合は、天然に産する化石燃料である炭化水素ガスを指します。天然ガスにはメタン・エタン・プロパン・ブタン・ペンタン以上の炭素化合物や窒素が含まれます。メタンが主成分で約90%をしめていますが、産出する場所によってその割合は少しずつ違っています。これらの他に不純物として、水・炭酸ガス・硫黄酸化物・硫化水素・二酸化炭素などを含んでいます。例外的に北アメリカ産・アルジェリア産の天然ガスには 1〜7 mol/100mol ものヘリウムが含まれていて、世界の数少ないヘリウムの供給源となっています。

 揮発性が高く、常温では急速に蒸発します。主成分のメタンやエタンが空気よりも軽いため、すぐに大気中に拡散します。この点では、常温で空気より重く低い場所に滞留しやすいプロパンやブタンガスに比べて、人が扱ううえでの危険性は低いといえます。またプロパンと同様、メタンやエタンも無臭ですが、人がガス漏れに気付きやすくするため燃料用ガスでは意図的に匂い成分を混ぜています。

 輸送する際にはLNGの形で運ばれます。LNGとは液化天然ガス(Liquefied Natural Gas)のことで、常温・常圧では気体の天然ガスを冷やして液体にしたものです。メタンの沸点は-162℃のため、ここまで冷やすと液体になります。液化するメリットは、その体積を1/600に大きく減らせることです。これによって、大量の輸送と貯蔵が可能となります。実際、天然ガス資源のほとんどを輸入に頼る日本は、基本的にLNGの形で輸入し、液体のままタンクに貯蔵しています。

 天然ガスが燃焼したときの二酸化炭素排出量はカロリー当りで、石油より少なくなります。ただし、主成分であるメタンの地球温暖化係数は、「21」と大きい(二酸化炭素が1)ため、大気への放出は避ける必要があります。




NEW369.石炭について。(2017/12/21)

 化石燃料の一つに石炭があります。どのようなものなのか簡単にまとめて見ましょう。

 石炭とは植物が地層の中で炭化したものの総称です。植物遺体が堆積物中に埋没し、酸素が少ない状態で、しかも嫌気性バクテリアの生化学的作用のため分解することなく、長い年月の間、圧力と熱によって炭化作用が進むと可燃性の層状堆積岩(石炭)になります。化石燃料中でも特に重要なものの一つで,世界各地の,地表近くも含めたさまざまな深さで発見されています。

 石炭の分類は、石炭化度、用途による分類などがあります。

石炭化度による分類
 石炭の根源植物が石炭に変質する過程を一般に石炭化作用と呼び、この進行度合を石炭化度と言います。石炭は、石炭化度により無煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭、褐炭、亜炭、泥炭に分類されますが、日本では一般に無煙炭から褐炭までを石炭と呼んでいます。

用途による分類
 大きく分けて原料炭及び、一般炭に分類されますが、原料炭は一般的に粘結性のある石炭で、主に製鉄(コークス)の原料として、一般炭は主に発電用燃料として用いられています。

 石炭は蒸気ボイラー用燃料として発電・製鉄所・各種工場燃料に使われるほか、途上国では鉄道・船舶暖房や煮炊きに使われる場合もあります。また日本のセメント工業の燃料としては石油よりも多く使われています。製鉄所では瀝青炭を乾留したコークスが大量に使用されています。乾留の際の副生成物であるコールタールは化学薬品などの原料として重要であり、同じ副生成物のコークス炉ガスは過去に都市ガスとして使用されました。また固体燃料の取り扱いの不便さ改善のために石油と混合して液体燃料化したCOMや、水と混合した液体燃料CWMも実用化されています。

 石炭はその産地(炭層)によって性質が大きく異なります。一般には石炭化度の指標である燃料比(固定炭素/揮発分)によって分類されています。石炭化度の進んだ無煙炭と瀝青炭は高品位炭、石炭化の進んでいない亜瀝青炭・褐炭・泥炭は低品位炭とも呼ばれますが、半無煙炭などのように石炭化度が高いのに評価の低い石炭もあり、最高値の瀝青炭も粘結性には鉱山ごとに大きな差がありますので石炭化度が高い石炭ほど値段が高いわけではありません。鉄鋼生産の原料になるものを原料炭、発電ボイラー燃料やセメント回転炉燃料などに使われる亜瀝青炭以上の石炭化度の石炭を一般炭といいます。

 他の化石燃料である石油や天然ガスに比べて、燃焼した際の二酸化炭素 (CO2) 排出量が多く、地球温暖化の主な原因の一つとなっています。また、硫黄酸化物の排出も多く、大気汚染の主要な原因の一つとされています。




NEW368.アスファルトについて。(2017/12/14)

 アスファルトも石油から分離されます。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。

 アスファルトには原油を蒸留して製造する石油アスファルトと天然に存在する天然アスファルトがあり、日本では一般に石油アスファルトをアスファルトと呼んでいます。外観は暗褐色ないし黒色で、常温では固体、半固体、粘性の高い液体で、熱を加えると容易に溶解する性質を持ちます。石油アスファルトは原油の成分中高沸点の留分であり、石油の精製を経て原油を石油ガス、ガソリン、灯油、軽油、重油などに分留した結果得られます。また、天然アスファルトは、自然に存在する原油の軽質分が蒸発してアスファルト分が残ったものと考えられています。

 アスファルトは石油アスファルトと天然アスファルトに大きくわけられますが、精製方法や原料によりさらに細かく分類することができます。このほか、ポリマーなど添加した改質アスファルト、乳化や粉末化したものなどもあり、アスファルト材料は様々な種類があります。

天然アスファルト
天然に産出するアスファルトの総称。
凹地に湖のようにたまったレイクアスファルト、石灰岩や砂岩にしみ込んだロックアスファルト、砂にしみ込んだサンドアスファルト、叉、天然石油が岩の割れ目などに入り、熱変成を受けてきたブローンアスファルト状のアスファルトタイトがある。

石油アスファルト
石油の減圧蒸留の残油で黒ないし黒褐色の半固体炭化水素化合物。
減圧蒸留残油そのものをストレート・アスファルトといい、そのままか、乳化剤、安定剤を用いて水で乳化させたアスファルト乳剤、あるいは灯油などの軽質油を混ぜて流動性をもたせたカットバック・アスファルトとしておもに道路舗装に用いられる。

 アスファルトは道路舗装(アスファルト舗装)、防水、土木材料、制振材、防音材、接着剤、絶縁材料など多くの用途に使用されていますが、現在最も多用されているのが道路舗装用途です。現在では交通条件、気候条件、地域の環境に対応して、高分子材料、樹脂などで改質したアスファルトが使用されています。今後も省資源、自然環境保護など使用目的に応じた高機能のアスファルトの開発が期待されています。

 石油アスファルトの化学組成はまだ十分には明らかにされていませんが、非常に複雑な多環化合物を主体としたもので、マルテン(油分およびレジン分)のなかにアスファルテンがサスペンソイドの形で分散し、それらがコロイド物質を作っているといわれています。
油分
 飽和 - パラフィン、ナフテン (分子量:300-2,000)
 芳香族 - 芳香族 (500-2,000)
レジン - 縮合多環芳香族 (500-50,000)
アスファルテン - 縮合多環芳香族の層状構造 (1,000-100,000)




367.パラフィンについて。(2017/12/07)

 パラフィンはワセリンと同様に広く使われています。どのような物質なのか簡単にまとめて見ましょう。

 パラフィンとは炭化水素化合物の一種で、ロウソクの原料にもなるような固めの物質です。炭素原子の数が20以上のアルカンの総称です。通常パラフィンと呼ばれているものは固形ですが、流動パラフィンと呼ばれている液体のものもあります。

パラフィン(固形)
常温において半透明ないし白色の軟らかい固体(蝋状)で水に溶けず、化学的に安定な物質である、成分は主にノルマルパラフィンの炭素数20以上の混合物であり、融点については用途により異なる。日本に於いては単にパラフィンと呼ぶ場合が多いが、ケロシンとの混同を避ける為、特にパラフィンワックスとも呼ぶ。
ロウソク、クレヨン等で身近に使用され、生活場面ではしばしばロウとして扱われるが、化学的には日本のロウと西洋のワックスは全く異なるので留意する必要がある。

流動パラフィン
最も身近な物がベビーオイルである。常温では無色の液体で非揮発性。水には不溶。化学的に安定な物質で、通常の条件では酸化を受けない。成分については固形のパラフィンよりオレフィン系炭化水素に富む。乳化しやすくのびや浸透性に優れる。純度は紫外光の吸光度により計測される。
流動パラフィンには多くの呼び方がある。ヌジョール (nujol)、ホワイト油、白色鉱油、水パラフィン、ミネラルオイル、ミネラルオイルホワイト、医療用パラフィン (medicinal paraffin)、パラフィンファックス、saxol、USP mineral oil、adepsine oil、Albolene、glymolなど。

 パラフィンは、石油に含まれ、分留によって取り出されます。重油、アスファルトも炭化水素を含み、広義でのパラフィン類に含まれますが、これらは精製度合いが低くカーボンやその他の夾雑物を含有しているため黒褐色をしています。また、蒸留精製する温度の違いで灯油などの燃料、流動パラフィンと石油ワックスは作り分けられます。

 ワセリンとパラフィンの違いについてですが、ワセリンとはパラフィンと流動パラフィンが混ざったものです。流動パラフィンは逆にワセリンからパラフィンを除いたもので ミネラルオイル”とも呼ばれます。




366.ワセリンについて。(2017/11/23)

 ワセリンは石油製品ですが、幅広く使われています。どのような物質なのか、簡単にまとめてみましょう。

 ワセリンは原油の高沸点留分から得られる炭化水素類の混合物を脱色して精製したものです。化学的には炭化水素類の混合物で、大部分は分岐鎖を有するパラフィン(イソパラフィン)からなり、少量の環状パラフィンを含みます。炭素数が16~20くらいの炭化水素の混合物で、組成や物性は原油によって異なります。融点は 40~60℃、沸点は 300℃前後で可燃性の物質です。

 日本では日本薬局方において白色ワセリンは「石油から得た炭化水素類の混合物を脱色して精製したものである」と定義されています。日本薬局方には黄色ワセリンと白色ワセリンがあり、白色ワセリンは黄色ワセリンを脱色・精製したものです。液性のものは流動パラフィンであり、結晶性のものは固形パラフィンで、組成は類似しています。

 ワセリンは中性で、においや味はなく、刺激性もありません。また、日光や湿気などによって酸敗することがなく、種々の軟膏基剤、化粧品基剤として繁用されています。欠点は、吸水性がなく、皮膚への浸透性が少なく、粘着性が強いことです。

 ワセリンは皮膚表面にパラフィンの膜を張り、角質層の水分蒸発を防ぐことで皮膚の乾燥を防ぐ効果に加え、外的刺激から皮膚を保護するという働きがあることから、鎮痛・消炎・鎮痒の軟膏剤のような医薬品の基剤や、化粧クリームのような化粧品などの基剤として用いられます。また潤滑剤や皮膚の保湿保護剤としても用いられます。

 鉱物油からの精製による純度の違いにより黄色ワセリンと白色ワセリンがありますが、医療用では白色ワセリンを用いることがほとんどです。眼軟膏には特に純度の高いものを使用します。

 薬用としては創傷面や肉芽面、手足のひび・あかぎれに塗布剤として用いられ、工業的には機械類のさび止めにも使われます。湿潤療法のために、使用されることがあります。乾燥をきっかけとする皮膚病や、切り傷からの出血を一時的に止めるためにも多用されています。




365.イミダペプチドについて。(2017/11/16)

 近年注目されているペプチドにイミダペプチドがあります。どのような物質なのか簡単にまとめて見ましょう。

 ペプチドとは、2個以上のアミノ酸分子が一方のアミノ基と他方のカルボキシル基とから1分子の水がとれて結合した化合物のことです。イミダペプチドはイミダゾール基を含むアミノ酸が結合したペプチドのことです。代表的な成分としてカルノシンとアンセリン、バレニンが知られています。別名、イミダゾールジペプチド、イミダゾールペプチドとも呼ばれています。

  Carnosine
    カルノシンの構造

  Anserine
    アンセリンの構造

 カルノシンは β-アラニンとヒスチジンからなるジペプチドです。 アンセリンは β-アラニンとメチルヒスチジンからできています。

 イミダペプチドは鳥類や魚類を含めた動物の筋肉に含まれていて、動物の脳や心臓、肝臓や腎臓、神経系や骨格筋など広く分布しています。身近な食品では、特に鳥の胸肉・まぐろ・かつおなどの魚肉に多く含まれています。

 最初、哺乳類の骨格筋中で発見されましたが、その後様々な種類の脊椎動物でも発見されました。さらに研究が続けられ、渡り鳥を祖先に持つガチョウの骨格筋中に豊富に含まれていることが発見されました。中でもイミダゾールペプチドの濃度が高かったのは、羽を動かす胸肉の部分です。

 有効成分であっても経口摂取で効果が出ない物質もありますが、ヒトがカルノシンとアンセリンを摂取すると速やかにアミノ酸に分解され、骨格筋中に移動、カルノシンに再合成されると考えられています。ヒトの場合、脳細胞、筋肉などの消耗の著しい部位に、イミダペプチド合成酵素が豊富に存在しているので、酸素消費が多く発生する部位で、イミダペプチドが再合成されやすく、効果が発現しやすいとされ、抗酸化作用が他の抗酸化物質よりも優れる特徴を持っています。

 ヒトの生体内では、乳酸の分解促進、尿酸量の調節、筋pH低下の緩衝作用、またイミダゾール基により活性酸素を抑える抗酸化作用を持つことが報告されています。また、抗酸化作用に伴い抗疲労効果もあります。バレニンとカルノシンには認知症予防作用があるとされています。




364.追加された3物質について。(シックハウス)(2017/11/02)

 室内濃度の指針値に新たに3つの物質が追加されました。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。

 厚生労働省は、シックハウス症候群など体調不良を引き起こすおそれのある3つの化学物質について、新たに室内濃度の指針値を定める方針を固めました。有識者の検討会で合意していて、年内に正式決定する予定になっています。同時に、キシレン、エチルベンゼンなど4物質については、既に定めている指針値を改定し、規制を強化します。

2-エチル-1-ヘキサノール
化学式は C8H18O 。透明な液体で、水にほとんど溶解せず、ほとんどの有機溶媒に溶解する。8つの炭素を持つ高級アルコールの一種で、塩ビ可塑剤として使用されるフタル酸ビス(2-エチルヘキシル)や、粘接着剤/塗料として使用されるアクリル酸2-エチルヘキシルの原料等に使用される。

  2-Ethylhexanol
    2-エチル-1-ヘキサノールの構造

テキサノール
化学名 2,2,4- トリメチル-1,3-ペンタンジオールモノイソブチレート、化学式は C12H24O3 。水性塗料の溶剤、エマルション塗料及び接着剤の造膜助剤、浮遊選鉱剤の添加剤、紙処理剤の添加剤、可塑剤として広く使われている。

  TEXANOL
    テキサノールの構造

2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールジイソブチレート
化学式は C16H30O4 。TXIB とも呼ばれる。エマルジョン塗料および接着剤の造膜助剤、紙処理剤の添加剤、可塑剤の原料等の工業用途に使われている。

  TXIB
  2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールジイソブチレートの構造

 具体的な数値は以下の通りです。

新規(μg/m3)
2-エチル-1-ヘキサノール 130
テキサノール 240
2、2、4-トリメチル-1、3-ペンタンジオールジイソブチレート(TXIB) 100

改定(μg/m3)
キシレン 870→200
エチルベンゼン 3800→58
フタル酸ジ-2-ブチル 220→17
フタル酸ジ-2-エチルヘキシル 120→100




363.ゼラチンとはなにか。(2017/10/26)

 ゼラチンはコラーゲンから作られます。どのような物質なのか簡単にまとめてみましょう。

 ゼラチンは動物の皮,腱などから抽出,精製した分子量 1万5000~ 2万5000の不均一高分子化合物で、グルチンとも呼ばれています。淡色または透明,無味でゼリーをつくるものをゼラチンといい,着色し,多少の不純物を含むものを膠と言います。一種の蛋白質ですが、シスチ、システインを含まないので、栄養学上は不完全蛋白質です。菓子製造,細菌培地,写真乳剤,接着剤などに用いられます。

 ゼラチンは、高温で変性させたコラーゲンです。コラーゲンのらせん構造は、高温では壊れて三量体が解離し、立体構造が変わったトロポコラーゲンが遊離します。これは、水に溶けるなど、コラーゲンとは異なった物理的・化学的性質を示し、ゼラチンと呼ばれます。

  gelatin01
           ゼラチンの構造(模式図)

 ゼラチンの最大の特徴は、加熱・冷却によって、ゼラチン溶液がゾルからゲル、ゲルからゾルに相変化し、しかもこのゾル-ゲル変化を常温に近い温度で可逆的に行なえることです。コラーゲンの熱変性物であるゼラチンは、加熱溶液ではランダムコイル状の分子構造をとっています。この溶液を冷却すると、ゼラチン分子の一部が、もとのコラーゲン様のらせん構造をとり、ネットワークが形成される結果、最終的に流動性を失い、ゲル化します。このゲルネットワークは、冷却を続けると時間と共に増加し、より強固なゲルを形成します。

  gelatin02
           ゼラチンのゲル化

 マシュマロ・グミなど菓子だけでなく、焼肉などのタレやヨーグルトやクリームチーズ、ハムやソーセージなどにもゲル化剤・増粘剤・安定剤として広く利用されています。調理用の素材として販売されているゼラチンには、薄い板状の板ゼラチン、粉状の粉ゼラチン(粉末ゼラチン)、顆粒状の顆粒ゼラチンなどがあり、ゼリーをはじめ菓子などの家庭料理にも広く用いられています。

 ただし、ゼラチンは食物アレルギーを引き起こすことがありますので、市販されているゼラチンを含む食品は、原則としてゼラチンを含む旨を表示することになっています。




362.コラーゲンとはなにか。(2017/10/12)

 人の体はコラーゲンを中心に構成されています。コラーゲンとはどのような物質なのか、簡単にまとめてみましょう。

 人間の体のタンパク質の約30%がコラーゲンで、皮膚や靱帯、骨や軟骨などを構成しています。また、コラーゲンは細胞外基質(細胞外マトリクス)の主成分で、細胞同士の接合や弾力や強度を与える重要な役割を担っています。

 コラーゲンはタンパク質でできた「繊維(線維)」と考えられます。3本のアミノ酸の鎖がらせん状に編まれた状態でコラーゲン分子となっています。このアミノ酸で出来た線維のコラーゲン分子が、さらに集まってコラーゲン繊維となり、皮膚や骨などの骨組になっています。

  Collagen
           コラーゲンの構造(模式図)

 脊椎動物は30種近くのコラーゲンタンパク質を有することが報告されていて、それぞれのコラーゲンはI型、II型のようにローマ数字を使って 2007年時点で28の型に分類されています。真皮、靱帯、腱、骨などではI型コラーゲンが、関節軟骨ではII型コラーゲンが主成分担っています。また、すべての上皮組織の裏打ち構造である基底膜にはIV型コラーゲンが主に含まれています。体内で最も豊富に存在しているのはI型コラーゲンです。

 Ⅰ型コラーゲンのコラーゲン領域のアミノ酸組成はグリシン残基が1/3を占め、プロリン及びヒドロキシプロリン残基を合わせて21%、アラニン残基が11%とかなり偏った構成になっています。またコラーゲンに特有のアミノ酸残基として3-および4-ヒドロキシプロリン、5-ヒドロキシリジン残基などがあります。これらは通常のプロリン・リジン残基に水酸基が小胞体内での酵素によって翻訳後に修飾されたもので、他のタンパク中にはほとんど含まれません。

 コラーゲンのようなタンパク質は消化される時、アミノ酸モノマーやアミノ酸残基2個から数個程度のオリゴペプチドまで分解された後に吸収されます。コラーゲンを摂取しても、直接、元の大きさの分子が腸壁から吸収されることはほとんどありません。栄養素としてコラーゲンの生成に必要な量を摂取したとしても、体内でコラーゲンが生成されるかはタンパク質をアミノ酸に消化分解する異化、アミノ酸からタンパク質を構築する同化の機能に左右されます。




361.肉が加熱で柔らかくなるのはなぜか。(2017/10/05)

 かたい肉を長く煮込むと、やわらかくなります。どういうことなのか簡単にまとめてみましょう。

 かたい肉を長く煮込むと、やわらかな味わいが生まれます。これはコラーゲンのゼラチン化が大きく影響しています。コラーゲンは、かたい線維状のたんぱく質で、主に、骨や軟骨、腱、皮などの結合組織(細胞と細胞の間を埋めている組織)に存在し、細胞間の接着剤としての役割を果たしています。

 肉を構成しているたんぱく質には筋原繊維タンパク質・筋形質タンパク質・筋膜(主にコラーゲン)の3種類あり、それぞれ熱変性の温度帯が違っています。

筋原繊維タンパク質は、45℃~50℃程度で凝固
筋形質タンパク質は、55~60℃程度で凝固
コラーゲンは、65℃程度で凝固

 一般に肉のコラーゲンは約65℃で収縮を始めかたくなりますが、75~85℃で軟化し始めます(ゼラチン化)。 軟化は、3本の糸がらせん状に巻かれた縄のような形をしたコラーゲンの分子が、熱によってほぐれるために起こります。 熱が加わると分子間の結合が切れ、1本ずつばらばらになり、糸まりのような形に変性し、水に溶けやすいゼラチンになります。

 更に、煮過ぎるとコラーゲンが溶け出てしまい、肉を結束する力を失い、肉がバラバラになってしまします。長すぎる加熱や圧力鍋での調理など注意が必要です。

 コラーゲンは、牛の場合、かた、ネック、すねに多く、また、テール(尾)にも豊富に含まれています。 豚では、骨つきのスペアリブに多く含まれています。トンソク(足)にもコラーゲンやエラスチンなどのたんぱく質が多く含まれ、長時間煮るとやわらかくなります。 鶏は、手羽さきにゼラチン質が多く含まれています。









ホームにもどる  1〜50を見る  51〜100を見る  101〜150を見る  151〜200を見る  201〜250を見る   251〜300   301〜350   351〜360



2007-2018 Seiiti Saito