[スポンサーリンク]

その他

二酸化炭素 (carbon dioxide)

[スポンサーリンク]

二酸化炭素は無色無臭の常温気体。石灰石の熱分解や、有機物の燃焼によって得られます。二酸化炭素は、地表から放出された赤外線を吸収し、再放出して地表に戻す性質があるため、大量に放出すると地球温暖化の原因になると懸念されています。

GREEN2013co2n02.png

 二酸化炭素の状態変化

二酸化炭素は低温にすると気体から固体に変化します。この温度は1気圧の場合およそマイナス80度です。二酸化炭素の固体はドライアイスと呼ばれます。ドライアイスは低温を得るために利用されています。昇華の例としても、小中学校の理科の授業の中で、ドライアイスはおなじみです。昇華させずに、二酸化炭素の液体を得るには、少なくともおよそ5気圧の加圧が必要です。

 

二酸化炭素の水溶液

二酸化炭素は水に少し溶け、炭酸となって電離するため、水溶液は弱い酸性を示します。炭酸は2価の酸です。口の中で気泡がはじける感触がここちよく、これらは炭酸飲料として市販されています。

GREEN2013co2n03.png

 

二酸化炭素とアルカリの反応

二酸化炭素はアルカリ水溶液に吸収されやすい性質があります。例えば、水酸化ナトリウム水溶液の場合は、二酸化炭素が吸収されると炭酸ナトリウムを生じます。水酸化ナトリウム水溶液を作り置きして放置することが好まれない理由は、このためです。

GREEN2013co2n04.png

また、水酸化カルシウムの場合は二酸化炭素と反応すると炭酸カルシウムを生じます。炭酸カルシウムは水にほとんど溶けないため、白い沈殿が見られます。これは、小学校から中学校・高等学校まで理科実験で二酸化炭素の検出によく使われる性質です。さらに二酸化炭素を封入し続けると、水溶液のアルカリ性が弱まり、こうなると沈殿していた炭酸カルシウムは炭酸水素カルシウムになって再び溶けます。この沈殿と再溶解は、鍾乳洞の形成を理解する上で重要な項目の1つです。

GREEN2013co2n05.png

 

二酸化炭素とヒト

ヒトを含め多くの生き物は呼吸をします。ヒトの吐く息には、吸う息よりも多くの二酸化炭素が含まれています。密閉された室内に人がたくさんいると、二酸化炭素の濃度が高まり、頭がぼーっとしたり、気分が悪くなったりすることもあるので、こまめに喚起しましょう。

ヒトの味覚と言えば、古典的には甘味・酸味・苦味・塩味・旨味です。辛味は痛みと同じため除外します。シュワシュワ感の中でわずかにある炭酸の味は少し変わっています。最近になって、クエン酸など一般の酸味は分かるものの、炭酸の酸味は分からないマウスが作られ、わたしたちが炭酸の味を感じる仕組みが分かりました。酸味は舌の特定の細胞にあるPKD2Lイオンチャネルというタンパク質で感知されます。このイオンチャネルがなければ、通常の酸味も炭酸の酸味も分かりません。クエン酸など一般のカルボン酸と比べて炭酸は弱い酸であり、割合としてかなり多くが水素イオンを放出せずただの炭酸のかたちで水に溶けています。新たに判明したところによると、PKD2Lイオンチャネルが発現している舌の細胞には、炭酸脱水素酵素CAR4がいっしょに発現しており、これが炭酸を炭酸水素イオンに変換し、放出された水素イオンを感知しているというのです。実際、CAR4遺伝子を欠損したノックアウトマウスでは、神経細胞の活動を調べたところ、クエン酸の酸味は分かるものの、炭酸の酸味は分かりませんでした。このことから、炭酸の味を感じるには、炭酸脱水素酵素CAR4が不可欠であると考えられます[2]。

GREEN2013co2n06.png

 

参考文献

  1. 数研出版・高等学校教科書・化学・306 (http://www.chart.co.jp/goods/kyokasho/26kyokasho/rika/kagaku/)
  2. “The Taste of Carbonation.” Chandrashekar J et al. Science 2009 DOI: 10.1126/science.1174601
Avatar photo

Green

投稿者の記事一覧

静岡で化学を教えています。よろしくお願いします。

関連記事

  1. ピラーアレーン
  2. ギンコライド ginkgolide
  3. アルゴン (argon; Ar)
  4. アルコール依存症の治療薬あれこれ – 断酒薬・補助薬・飲酒量低…
  5. 2,5-ジ-(N-(­­­­–)-プロイル)-パラ-ベンゾキノン…
  6. プラテンシマイシン /platensimycin
  7. プロリン ぷろりん proline
  8. レスベラトロール /resveratrol

注目情報

ピックアップ記事

  1. アセタール系保護基 Acetal Protective Group
  2. 還元的脱硫反応 Reductive Desulfurization
  3. 野依さん講演を高速無線LAN中継、神鋼が実験
  4. アズワンが第一回ケムステVプレミアレクチャーに協賛しました
  5. エルゼビアからケムステ読者に特別特典!
  6. 水素化ナトリウムの酸化反応をブロガー・読者がこぞって追試!?
  7. いろんなカタチの撹拌子を試してみた
  8. マテリアルズ・インフォマティクスに欠かせないデータ整理の進め方とは?
  9. ≪Excel演習で学ぶ≫化学プロセスにおける研究開発時のコスト試算と事業採算性検討
  10. 褐色の要因となる巨大な光合成膜タンパク質複合体の立体構造の解明

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2013年9月
月 火 水 木 金 土 日
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30  

注目情報

最新記事

第64回ケムステVシンポ「データとともに進化する未来の化学」を開催します!

第64回ケムステVシンポの会告を致します。産業技術総合研究所主催の化学シンポジウムシリーズ(…

品質工学とマテリアルズ・インフォマティクス ― 両技術の概要と連携事例

開催概要材料開発やものづくりの現場では、探索すべき組成やプロセス条件が増えるほど組み合わせが爆発…

大学院留学してよかったこと, 悪かったこと【英語, 経済面, オーバードクターに関するお話】

海外の大学で、その大学に籍を置く大学 (院) 生として留学することは「学位留学」と呼ばれたりします。…

光前駆体法の活用によって、ヘプタセンで初の一重項分裂を観測!

第725回のスポットライトリサーチは、京都大学大学院 理学研究科化学専攻 有機元素化学研究室(山田研…

【スタッフ・寄稿募集】Chem-Stationで、化学を「伝える側」になりませんか?

Chem-Station(ケムステ)は2000年に開設された国内最大の化学ポータルサイトです。大学・…

第17回大津会議―とある参加者の記録―

2026年9月28日~29日に開催された第17回大津会議についての、とある参加者の記録です。この記事…

第17回大津会議 -Otsu Conference- 2026 開催報告 ~新体制で紡ぐ「有機合成の夢」~

第17回大津会議が2026年9月28日(月)〜9月29日(火)びわ湖大津プリンスホテルにて開催されま…

有機合成化学協会誌2026年10月号:医薬品プロセス開発・σ芳香族性・含窒素複素環・メロテルペノイド二量体・高歪み化合物

有機合成化学協会が発行する「有機合成化学協会誌」2026年10月号がオンラインで公開されています。…

時代は水だ! セメントのように水と混ぜるだけで成形・硬化できる「水硬性」高分子

第724回のスポットライトリサーチは、東京科学大学物質理工学院(大塚研究室)博士前期課程2年の徳満玲…

複雑さを設計して、結晶の動きをプログラムする

第723回のスポットライトリサーチは、高知工科大学大学院工学研究科(林研究室) 博士後期課程3年の樋…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP