DS930810のブログ

筆者は自然や自然現象に関心が相当あるので自然に関する記事(天文, 地理, 生物)を書いていきたいと思います。かつては1日2記事を適当な時間に投稿していましたが今のところは午後6時に1記事投稿する形にしています。

錬金術は可能か? 太古から人々を魅了してきた79の陽子

かつてより金は人々を魅了し、硬貨、富の象徴として見られており、今でも金は大変貴重なものであり、金賞、金メダルなどトップの象徴となってきている。

そして、人々は金を鉄などから作ろうとあらゆる努力を重ね続けてきた。

そのようなことを錬金術という。

では、錬金術は果たして可能なのか? そのことをこれから順を追って書いていきたいと思います。

 

1. 金(Gold)とはどのようなものか?

金は原子番号が79番の元素であります。原子番号とは原子核に含まれる陽子(正電荷を帯びた粒子)の数のことであり、金は陽子を79個持っています。

 

そして、金は元素記号ではAuと書かれますがこれは金のラテン語名のAurumから来ています。

また、金の融点(液体になる温度)と沸点(気体になる温度)はそれぞれ1,064℃、2,856℃と思った以上には高くはありません。

また、想像できますが金は非常に重い金属であり、鉄の倍以上の重さがあり、密度はだいだい19.32 g/cm3ぐらいです。

更に金は非常に伸びやすく、広がりやすい金属のため1gの金があれば3000mの金線ができ、数平方メートルの金箔を作ることができます。

このように金は様々な性質を持っています。次に金の強みについて書いていきたいと思います。

 

 

 

2. 金の強み

鉄は非常にさびやすく、自転車の鉄の部分が変色していき、脆くなります。錆びるということは基本的には、と言うよりも全く良いことは無く悪いことばかりだと思います。では何故錆びるかと言いますと鉄が空気中の酸素と反応して酸化鉄ができるからです。この時生じる酸化鉄は赤さびと呼ばれるもので、できれば見たくないものであり、ここで鉄は電子を失い陽イオンとなり、酸素は陰イオンとなります。この状態は非常にもろいです。

 

 

では、金はと言いますと

全金属中で最もさびづらい

まあこんな感じです。実はさびやすいさびづらいはイオンへのなりやすさで決まるもので金は全金属中で一番イオンになりにくいのです。

イオンへのなりやすさは大雑把に

Li>K>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Ni>Sn>Pb>H>Cu>Hg>Ag>Pt>Au

です。これより鉄(Fe)は比較的さびやすく金はほぼさびないことが分かります。

このように金は非常にさびづらいことが分かります。

また、金は薬品にも強く、最強の酸化剤王水(塩酸:硝酸=3:1の混合液)でないと溶かせないです。

 

 

 

3. 錬金術は可能か?

話は錬金術に戻りたい...と言いたいところだが元素についての概念から話していきたいと思います。

アリストテレスの時代は元素は水、火、土、空気の4つからなっていると考えられ、これらを組み合わせるとなんでもできると考えられてきましたがこの中には元素はありません 

しかし、ラボアジェの時代となり、ラボアジェは金、酸素、石炭、銀、燐、水銀、光の素等30以上が元素であると考えました。この考えは非常に正解に近く、光の素以外は正解です(石炭は少し怪しいが)。

けれどもこれが正しいならば金は他の原子から作れないこととなります。

と言いたいところだがこの後、水素、ヘリウム、鉄、金等の原子は原子核と電子からなっていることが分かり、原子核には陽子、中性子があり、この陽子の数によって原子が決定されていることが分かりました。水素は1つ、ヘリウムは2つ、鉄は26個、金は79個のように

 

ここで頭の良い方は分かると思うが他の原子の原子核を陽子79個にすれば金ができるのではないかと

 

そして、実際にできるみたいです!

その方法は水銀198にベリリウム8(原子番号4)を衝突させることで水銀198を金197と陽子に分裂できます。

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しかし、実用的とはとても言えず、この方法を用いても金は年間わずか0.00018 gしか取れません。

 

つまり、錬金術は現在の段階ではかなり難しいものと言えるのです。