Merry Xemas !? キセノンと笑気の夜!

2013年12月24日、Xmasとひっかけて54番元素キセノン(Xe)の紹介。そのまま思いつくままに、不活性ガス麻酔「笑気麻酔」の発見について触れた呟き群です。
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まえがき

元素学たん@8年目です! @gensogaku
いや、あのね、分子はどんな日でも反応を進めるの。待ってくれないの。仕方ないの。
元素学たん@8年目です! @gensogaku
ラーメン食べながらピーク出るまで粘るしかないのよ……たとえその日がクリスマスだろうとね……
元素学たん@8年目です! @gensogaku
さて、何かつぶやこうと思ったけど、クリスマスと縁の深い元素と言ってもなかなか思い浮かばないなぁ……
元素学たん@8年目です! @gensogaku
うーん、無理やり持って行くなら、XmasからXe?ちょっとむりやりすぎかしら?

54 キセノン(Xe)

元素学たん@8年目です! @gensogaku
54番キセノン(Xe)。18族である希ガスに属する元素ね。周期表だと下方右端。全元素中で唯一”X”が記号に使われているわ。名前もかっこいい!
元素学たん@8年目です! @gensogaku
Xeについての話題は尽きないけれど、特に有名なのは「世界ではじめての希ガス化合物を形成したこと」かしら。 え?高校のときに「希ガスは化合物を作らない」って習った?いやいや、実は希ガス化合物ってあるのよね。フッ化キセノンとかね。
元素学たん@8年目です! @gensogaku
ちなみにフッ化キセノン、然るべき大学の研究室に行けば普通に瓶入りでおいてるわよ。無色の結晶状でね。あまりに普通においてあるから拍子抜けするレベルよ。
元素学たん@8年目です! @gensogaku
このフッ化キセノンの作り方だけど(需要あるのかしらこの情報……)、フッ素ガス(F2)とキセノンガス(Xe)の混合気体に日光を当てるだけ(XeF2。すごく簡単。フッ素ガスの扱いにさえ気を使えばさくっと作れる。まぁ、そのフッ素ガスの扱いってのが尋常でなく難しいんだけどね。

希ガス一般論

元素学たん@8年目です! @gensogaku
さてさて、フッ素ガスの扱いにくさ、じゃじゃ馬っぷりは後で時間があれば話すことにして、今はキセノンガス、というか希ガスの扱いについて説明しましょうか。
元素学たん@8年目です! @gensogaku
Xe、というか希ガスはゴムやビニールを透過、つまり貫通する性質を持っているの。昔よくあったヘリウム入りの飛んでいく風船なども、じつはヘリウムを封入できてないの。
ろくかん @rokukan
@gensogaku 浮く風船をしばらく放置してたら浮かなくなるのはそういう理由だったのか!
元素学たん@8年目です! @gensogaku
@rokukan まぁ一番の原因は風船下部の縛りがあまいことだけどね。でも間違いなく封入にはなってないわ。ゴムを透過して逃げてる分も、一定量間違いなく。
元素学たん@8年目です! @gensogaku
希ガスの中でも特にヘリウムガスはガラスも貫通するわ。だからヘリウムを厳密に閉じ込めようと思うと、一番いいのはやっぱりアクリル容器や金属のボンベなどになるのかな。
元素学たん@8年目です! @gensogaku
キセノンもヘリウムほどではないにしてもゴムやビニールを透過するため、一定量を保管したい場合は要注意!
元素学たん@8年目です! @gensogaku
(まぁそんな場合って普通起こらないけどね!)

キセノンと宇宙

元素学たん@8年目です! @gensogaku
さてさて、では次はキセノンの利用を見てみましょうか。 キセノンの利用現場は意外に「宇宙」と関係していることが多かったりするわ。
元素学たん@8年目です! @gensogaku
まずは有名な方いきましょうか。みんな「探査機はやぶさ」は知ってるわよね?2010年に小惑星イトカワの表面からサンプルを回収して帰投した探査機よね。当時はすっごく話題になったわね(あれもう3年以上前なの……時が立つのは早いわね……
元素学たん@8年目です! @gensogaku
さて、あの「探査機はやぶさ」に搭載されていたエンジンはキセノンを推進力に進んでいました。高圧の電気を陽イオン化したキセノンにかけてキセノンを加速させる→加速したキセノンを噴射してその反作用で進む という、相当シンプルな方法で進んでいたの。
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