2022/06/23

「上」で待ってるぜ

もうすぐ参議院の普通選挙。
参議院は任期6年で3年ごとに定数(248)の半分が入れ替わる通常選挙が行われるのだ。
さっそく街宣車がうるさい・・・。
ま、2週間程度の話ではあるけど。

日本のように二院制をとっている国では、俗に上院と下院に分けられるんだよね。
日本の場合は衆議院が下院で、参議院が上院。
もともとは独立間もない米国では、当時の暫定種とであるフィラデルフィアにあった連邦議会(現在の独立記念館)の1階が人数の多い代議院(House of Representatives)、2階が人数の少ない元老院(Senate)だったのだ。
これで「上院」と「下院」になったわけ。
どちらが上というわけでもないんだ。
英国の場合は、上院が貴族院(House of Lords)、下院が庶民院(House of Commons)で、仏国の場合は、上院が元老院、下院が国民議会だよ。

英仏が典型的な名だけど、近大民主化の流れの中で、国の意思決定機関として議会が置かれるようになるわけだけど、そのとき、全国民の代表を集める、という建前なのが下院。
原則として人口比ベースで各選挙区に議員定数が割り振られるのだ。
一方で、それまでの体制では、貴族や聖職者たちだけが王の下に国政に参加していて、そういったおハイソな上流階級を代表するのが上院。
英国の貴族院は、戦前日本の貴族院と同じく、貴族や聖職者でないと議員にはなれないのだ・・・。
英国の場合は世襲貴族のほかに、一代限り(=本人限定)ということで叙爵された一代貴族もいて、現在は一代貴族の方が多いみたい。

米国は黎明期は貴族主義があったけど、正式に国として叙爵の制度はないので、あくまでも英国から名前を借りてきたもの。
下院である代議院が国民全体の代表として人口比率で定数が決まるのに対し、上院は各州の代表者ということで、50州に2名ずつの定員になっているのだ。
最も人口の少ないワイオミングと最も人口の多いカリフォルニアで同じ人数。
こうなると、下院と上院の役割分担がけっこう明確にできる気がするよね。
(しかも、米国の下院は任期が2年でそのたびに全定数が入れ替わるので、そこも大きく違うのだ。)
単に人口比のどんぶり勘定ではなく、あくまでも連邦政府として各州の自治に敬意を表している形と言っていいのかな。
例えば、米国政府の政治任用ポストの人事の承認や条約の批准は上院のみに認められた権限。
やはり連邦政府としての方針に各州がどう考えるか、というスタンスなのだ。

この米国の上院の制度なんかも参照にしながら、戦後日本で設立されたのが参議院。
戦前の貴族院と違って一般国民が立候補できるけど、衆議院が25歳から立候補できるのに対し、参議院は30歳からとちょっと年齢を高めに設定しているのだ(といっても、そんな加減ぎりぎりの若手議員なんていないけど・・・。)。
また、衆議院は任期4年で、かつ、解散ありなので、けっこうな頻度で全体構成が変わる=国民全体の代表として世情を反映しやすい、ということになっているわけ。
一方、参議院は任期6年で、かつ、解散なしの半数ずつの入れ替え。
これはその時々の世情を反映するというよりは、安定して国政について議論できる場、ということなのだ。
憲法上も、衆議院が解散して総選挙が終わっていない状況で緊急事態で国会の判断が必要なときは「参議院の緊急集会」という形式で立法府が意思決定できることになっているんだけど、まさにそういうことだね。

とはいえ、よく、参議院不要論というのはあるんだよね・・・。
上で見た米国上院とは違って、参議院だけに認められている権能というのは、まさに「緊急集会」だけで、基本的には衆議院に優越研が認められているのだ。
予算案や条約案は衆議院が先議、法案や内閣総理大臣の指名は、両院の議決が異なり、両院協議会を経ても一致しない場合は最後は衆議院が再議決して決めてよい、など。
これらは憲法上認められている優越性なのだ。
つまり、ねじれ国会で参議院では政権与党が過半数割れしていようと、衆議院さえ過半数をとれていれば、(無理すればだけど、)首相の指名も法案の可決も衆議院だけでもなんとかなるわけ。
例えば、法案については、衆議院の再議決には出席議員の2/3以上の多数での再可決が必要なので、野党主が出席する限りにおいては2/3以上の議席を確保しておくことが求められるのだ(いわゆる「絶対安定多数」)。
また、予算案や首班指名は、両院の議決が異なった場合、又は、衆議院が議決してから一定期間(予算案は30日、首班指名は10日)経過しても参議院が議決しない場合は、衆議院の議決を国会の議決とできるんだけど、予算みたいに年度待ちぎりぎりまで議論していると30日経過するのを待っていると暫定予算を組まざるを得なくなるのだ。
なので、過去の大物政治家も、参議院軽視の風潮に警鐘を鳴らすような発言をしてきたわけ。

効率だけを考えれば一院制でもよいような気がするけど、多数派だけで何でも決めてしまう制度は多様性を目指す社会においてマイノリティを抑圧することにもなりかねないのだ。
あので、こういう上院のような制度が残っているんだよね。
きっと見直しの余地はあるのだろうけど、完全になくしてしまう、というのは違うんじゃないかな、と思うのだ。

2022/06/18

液体白金

豪州の研究チームが、常温で液体の状態のプラチナを開発した、というニュースがあったのだ。
金属だから熱で融けるんだけど、プラチナは融点が1,700℃超と高いので、簡単には液状にはできないのだ。
それが常温で液体になるのがすごいんだけど、液体になること自体がすごいわけじゃないんだよね。
プラチナは金と同様に極めて安定的な元素で、腐食されないし、王水以外には溶けないのだ。
このために貴金属として扱われるんだけど、宝飾業界だけでなく、化学業界でも人気。
それは、この化学的に安定的な性質が高い触媒機能を示すから。
排ガスの浄化作用なんかが有名だけど、化学工業では、水素を添加する還元反応の触媒としてよく使われているのだ。
でも、非常に高価な金属なので、通常は、担体の上に白金の微粒子を並べて可能な限り表面積を稼ぐ、という使われ方なんだ。

今回の液体白金は、30度弱で融けるガリウムに溶かし込む、という手法。
液体の金属と合金を作って液体状態を維持する、というけっこう伝統的な方法なんだけど、この状態の白金でも触媒機能を示すんだって。
しかも、ガリウムに対して0.01%未満の含有量で触媒機能が発揮されるとか!
これまでの白金触媒では単体に対して10%程度のプラチナが必要だったというから、触媒反応に影響する表面積を考慮しても、これは非常に画期的で、扱いやすく、かつ、低コストになる可能性が高いのだ。
ただ液体にした、というのではなくて、この点が注目を集めているわけ。

液体金属というと水銀が思い浮かぶけど、そのむかしは水銀にほかの金属を溶かし込んで液状にし、それを塗料のように塗ることでメッキをしていたのだ。
無機水銀はすぐに蒸発するので、塗った後に放置しておくと溶かし込んで金属だけが表面に残るというわけ。
例えば、奈良の大仏は金メッキだったのだけど、青銅で作った大仏の表面に水銀と金の合金の液体を塗り、水銀を飛ばして作成されたのだ。
なので、できた当時は金ぴか。
でも、無機水銀がそこら中に発散されたので、製造現場の労働者には水銀中毒とおぼしき症状が出ていたことが確認されているよ・・・。
今では水銀はそこらにぽいと捨てるわけにもいかず、全部回収しないといけないから、こういう方法は採れないよね。

ちなみに、金属を液体どころか、来たいにして扱いやすくする、というのもあるんだよ。
それはウランの濃縮。
天然ウランの場合、そのほとんどはウラン238という核分裂しにくい同位体で、ほんの少しだけ核分裂しやすいウラン235という同位体が入っているのだ。
黒鉛炉や重水炉のような原子炉だと天然ウランのまま燃料に使えるんだけど、日本でも採用している軽水炉の場合はある程度ウラン235の濃度を高めた濃縮ウランを燃料に使うのだ(通常は濃縮度20%未満の低濃縮ウラン、それ以上の濃縮度の高濃縮ウランは主に核兵器に使われるものだよ。。)。
その濃縮はどうしているかというと、いったん気体にして遠心分離機で軽いそう(ウラン235をより多く含む)と重いそう(ウラン238をより多く含む)に分ける、という手法があるのだ。
日本では青森県六ヶ所村にある日本原燃の濃縮工場がこの遠心分離法でウラン濃縮を行っていたんだけど、現在は運転中止中なのだ。

金属ウランを完全にガス化しようとすると4,000度近い温度にしなければならず、これは現実的ではないのだ。
でも、ウランの化合物のうち、6フッ化ウランは60度弱で昇華するのだ。
なので、少し熱をかけてあげると気体になるし、そこから少し冷ますとすぐ固体に戻るので扱いが容易なんだよね。
取り出した濃縮ウランは今度は二酸化ウランに変換し、これをセラミックのように焼き固めたのがペレット(オセロの縊死のような円盤状のもの)。
そのペレットを被覆材の中に入れていって核燃料ができるのだ。
ちなみに、濃縮ウランの副産物として、天然ウランよりウラン235の存在比率が著しく低下したものが「劣化ウラン」だよ。
液体金属というのもすごいけど、このいったん気体にしてから、という話を知ったときは本当にびっくりしたよ。
そんなこともできるのか、と。
 

2022/06/11

水を奪って固める

関東も昨年より1週間ほど早く梅雨入り。
今のところ「梅雨寒」でむしろ肌寒いくらいだけど、まもなく蒸し暑い、深いな季節がやってくる。
そして、この時期は、においの方も気になる・・・。
汗をかくとどうしてもにおいが気になるよね。
そして、日本人には少ないとはいうものの、両脇に爆弾を抱えている人もいるのだ。
そんなときに活躍するのがミョウバン!
小学校の理科の実験で再結晶を作った思い出があったりするけど、実は何に使うものかよくわからないんだよね(笑)
唯一覚えていたのは、どうも脇のにおいを抑えるのに効果があるらしい、というネット情報。
そこで、少しミョウバンについて調べてみたよ。

ミョウバンは、1価の陽イオンと3価の陽イオンが一緒に硫酸塩になっている複塩の総称。
これだとわかりにくいけど、一般にミョウバンと言われているのは「カリウムミョウバン」というやつで、これは、AlK(SO4)2・12H2Oという化学式で表されるのだ。
最後の12H2Oは12水和物という意味で、硫酸カリウムと硫酸アルミニウムが複合的に結晶構造を作る中に水分子が入り込んでいる、という意味。
12水和物というので、1結晶単位の中に12分子の水があるわけで、相当な量の水を含有している結晶なのだ。
かといって、再結晶実験するとわかるけど、水っぽいかどうかはよくわからなくて、透明な正八面体の大型の結晶が得らるよ。
食塩(塩化ナトリウム)の場合は、温度による溶解度の変化が少ないので、熱水にぎりぎりまで溶かし込んでその食塩水を冷やしても、さほど塩の結晶(通常は立方体の四角い粒)は得られないのだ。
ミョウバンの場合は、温度変化による溶解度の変化が大きく、熱すれば熱するほど多く溶けるので、熱水に大量に溶かし込んで冷やしてやると大量の結晶が得られるんだよね。
ゆっくり冷やすと結晶が大きく成長して面白いのだ。

ちなみに、街中では「焼きミョウバン」というのが売られているけど、これは12水和物の結晶を加熱して水を取り去ったもので、ミョウバンが小粒の結晶で薬局などで売られているのに対し、焼きミョウバンは白い粉状で乾物屋さんなどにあるのだ。
これは食品添加物として使われるから。。
有名なのはウニで、そのままだと時間経過でウニはとろけてしまうのだけど、ミョウバン水で処理するとタンパク質が少し変性してとろけづらくなるのだ。
ただし、ミョウバン独特の苦みなんかも出てきてしまうんだよね。
高級なウニは苦みが少ないとかいうのはこのためで、高級なものは鮮度がよいまま運んでいるのでミョウバン水で処理をしていないのだ。
ナスの漬け物の発色をよくするためにもよく使われているよ。
ナスの独特の紫色はアントシアニン系の色素だけど、この色素を安定化させるので発色がよくなるのだ。
古代ローマでは、質の悪い井戸水にミョウバンを加えることで不純物を沈殿させる、なんてこともやっていて、水の浄化作用もあるんだよ。
いずれにしても、少量くらいなら口にしても問題ない、というところがミソだね。

で、なぜそんな作用が出てくるのか、というところが問題。
ミョウバンの最大の特徴は、水分子を引きつける以下らが強く、まわりから奪ってしまう、という性質。
多くのタンパク質は水素結合で立体構造を支え、水分子をまわりにまとうことで水の中に溶け込んでいる(正確には「分散している」)のだけど、ミョウバンを入れるとミョウバンに水分子を奪われてしまうので、水素結合は崩壊して立体構造が崩れる(=変性する)とともに、水に溶けづらくなって沈殿するのだ。
これがウニを長持ちさせたり、水を浄化させる作用の仕組み。
アントシアニン系色素は水分子と同様に極性のある分子なので、ミョウバン中のアルミニウムイオンと錯体を形成し、安定化するのだ。
もともとアントシアニン系色素はpHの影響で色が変わることが有名だけど(アジサイの花の色が土壌のpHで変わるのとか)、紫色の発色で安定化されるのだ。
下手すると茶色くなって汚くなるので、これは重要なんだよね。

で、最初に戻って、脇の問題になるけど、これは複数の要因でそのような効果が出ていると考えられているよ。
ひとつは、酸性を示すミョウバンの消臭効果。
においのもととなる分子はアンモニアなどをはじめ、弱塩基性のものが多いのだ。
これが酸性のもので中和されるとにおわなくなるんだよね。
いわゆる汗臭いにおいは弱酸性のもので中和できるのだ。
次に、金属イオンによる殺菌効果。
消臭スプレーや殺菌スプレーでは銀イオンがおなじみだけど、アルミニウムイオンでも同じような効果があるんだ。
脇のにおいは、汗の中に含まれるタンパク質などが微生物によって分解されてにおい原因物質が出てくるから。
なので、清潔にするとにおわなくなるんだけど、常にアルコールで拭き続けるわけにもいかないので、金属イオンで雑菌の繁殖を抑えるというわけ。
さらに、最後に聞いてくるのがタンパク質の変性作用(=収れん作用)。
微生物のえさとなるタンパク質を変性させると、水に溶けづらくなるので固形物として析出してくるのだ。
これが物理的に汗腺につまって、汗が出にくくなるんだよね。
これにより、雑菌へのえさの供給も抑えられるわけ。
これらの作用が複合的に働いて消臭・制汗を達成しているようなのだ。
薄めの濃度のミョウバン液をタオルやティッシュにしみこませて拭いたりしたらいいらしい。

2022/06/04

劣化でぼろぼろ

 
日本だと、平気で1000年以上前の文書が残っているので、むしろ丈夫くらいのイメージだけど、神は劣化してすぐぼろぼろになるので、記録メディアとしてはそこまで優秀ではないのだ。
俗に、フェニキア文字が刻まれた粘土板が一番優秀とか言うよね(笑)
それこそ、4000年以上前のギルガメッシュ叙事詩が刻まれた粘土板とかが残っているわけだし。
これは、粘土板自体が安定的なもので、そのためにそこに刻まれた情報が失われないため。

記録メディアの寿命の問題は、主に2つの要因があって、1つは記録している手法によるもの。
例えば、石碑に刻まれた文字は表面が摩耗して薄くなることはあっても、それ自体が消えることはないのだ。
ところが、インクで書かれた文字は徐々に薄れていくよね。
さらに、フロッピーディスクやフラッシュメモリなどの磁気で情報を記録するタイプのメディアは、外部磁場の影響でその磁気情報が狂ったり、徐々に磁気情報が読み取れなくなったりするのだ。
書き込まれた情報が読み取れなくなる、ということ。
インクの場合は保存状況にもよるけど数百年もつこともあるけど、磁気情報の場合はたいてい5~10年なのだ。

もうひとつは、記録媒体自体が劣化してしまって情報が失われるもの。
例えば、けっこう前に話題になったけど、CDやDVDなどの光ディスクは、そこに刻まれている情報自体は50年くらいは余裕でもつのだ。
ところが、これらの記録媒体の票mんのポリカーボネート(透明のプラの部分)は、紫外線等による劣化により、下手すると数年で曲がってしまって情報が読み取れなくなるのだ・・・。
保存状態が割ると磁気ディスクより寿命が短くなることも。
これは記録媒体自体の問題で、石碑であってもそれが破壊されれば情報は読み取れなくなるし、紙も劣化してぼろぼろになるよね。

でも、最近の紙はけっこう丈夫になったので、むかしほどはぼろぼろにはならなくなったのだ。
これは紙の製造工程の違いだよ。
むかしの大量生産の用紙である「酸性紙」は、木材などからパルプを作り、そこからセルロースの繊維を取りだして固めて作るんだけど、そのまま乾燥させただけだとインクがにじんで使い物にならないのだ。
そこで、にじみ防止剤のサイズ剤というのを添加するんだけど、これに使われていたのがロジン(松ヤニ)。
やっきゅうのピッチャーの滑り止めのあれだよ。
そのまま混ぜただけだと均一に混ざらないので、硫酸アルミニウムを添加することで錯体を形成させ、セルロース繊維に化学的に定着させているのだ。

ところが、これをしてしまうと、紙の中に硫酸イオンが残るのだ。
これが酸性を示すので「酸性紙」というのだけど、なぜ酸性化というと、水分の存在かでは硫酸が生じてしまうため。
この硫酸はセルロースを徐々に加水分解してしまうので、紙の本質であるセルロースが細かく分断されるのだ。
紙を紙たらしめているのは、セルロース繊維が互いに絡み合ってシート上の構造を形成しているからなんだけど、その繊維が細切れにされるのでぼろぼろになるというわけ。

西洋ではいち早く用紙の大量生産が始まっていたので、1970年代には酸性紙の劣化が大きな問題になったのだ。
古い本がみんなぼろぼろになっていくからね。
そこで出てきたのが中性紙。
ロジンと硫酸アルミニウムを使うと硫酸が出てきて紙を劣化させるので、それとは別の方法でにじみを抑えればいい、という発想。
この場合、できあがった紙は中性~弱塩基性なので、セルロースの加水分解が起こりづらく、酸性紙の3~4倍の寿命になったのだ。
今では上質紙と呼ばれるものはみんなこの中性紙だよ。
新聞や雑誌、読み捨てるためのペーパーバックなんかは劣化してもいいので安い酸性紙が使われているけど。

でもでも、中国で紙が発明されたときは、この劣化はさほど問題にならなかったので。
それよりも虫食いなどの方が問題だったんだよね。
それは単純にそういう化学的手法でにじみを抑えていたわけではないから。
さらに、和紙の場合、使っている繊維はコウゾやミツマタをとにかくたたいて取りだした繊維で、もとから相当長くて丈夫なのだ。
このため、紙のpHの問題以前に丈夫なんだよね。
なので、鎌倉時代の本とかが残っていたりするのだ。
伝統的な和紙は大量生産には向かないけど、その精神と伝統を引き継いでいる(?)のは、日本の紙幣(日本銀行券)に使われている紙だよね。
あれもミツマタをベースにしたものだけど、選択しても寄れる程度でぼろぼろにならないというのは、紙界では相当の強者なのだ(笑)