ナトロンとは:天然ソーダ(炭酸ナトリウム十水和物)の定義・性質・用途

ナトロンとは何か?天然ソーダ(炭酸ナトリウム十水和物)の定義・性質・歴史と現代的用途をわかりやすく解説。産地・利用例や取り扱いのポイントも網羅。

著者: Leandro Alegsa

Natron は家庭用(ハライト、塩化ナトリウム)および硫酸ナトリウムの少量とともに炭酸ナトリウム十水和物(Na2CO3-10H2O、一種のソーダ灰)および約 17% の炭酸水素ナトリウム(また nahcolite またはベーキング ソーダ、NaHCO3 と呼ばれる)の自然な混合物です。Natron は純粋なとき色なしで白いですまたは。それは不純物との灰色か黄色である場合もあります。Natronの沈殿物は乾燥した環境で生じた塩類(塩辛い)湖のベッドで時々ある。歴史を通してnatronにまだ構成鉱物の部品の現代使用の広い範囲で使用される多くの実用的な使用があった。

現代の鉱物学では、ナトロンという言葉は、歴史的な塩の大部分を構成する炭酸ナトリウム十水和物(水和ソーダ灰)のみを意味するようになりました。

定義と組成

ナトロン(natron)は、主に炭酸ナトリウム十水和物(Na2CO3·10H2O)を成分とする天然の塩類混合物です。天然産出物としては、上記の主成分のほかに塩化ナトリウム(ハライト)や硫酸ナトリウム、および約 17% 程度の炭酸水素ナトリウム(NaHCO3、ベーキングソーダ)を含むことが多く、含有比率や色は産地によって差があります。

物理的・化学的性質

  • 外観:純粋な場合は無色〜白色の結晶。汚れや不純物により灰色や黄色味を帯びることがある。
  • 水への溶解性:水に可溶で、アルカリ性を示す。炭酸水素ナトリウムは加熱や酸と反応すると二酸化炭素を放出して分解する。
  • 化学反応性:酸と反応して二酸化炭素を発生するほか、有機物に対して脱脂・皂化(けん化)作用を示すため、洗浄や保存作用がある。
  • 安定性:環境条件(温度・湿度)によっては水和状態が変化したり、風化で形状が変わることがある。直射日光や高温下では水和物が変化する場合があるので保存は乾燥した場所で行う。

産地と生成環境

ナトロンは主に乾燥した気候の閉鎖性の塩湖(蒸発盆地)の底層に沉殿して生成します。有名な産地としてはエジプトのワディ・ナトロン(Wadi Natron)周辺や、類似の蒸発湖環境が挙げられます。塩湖の蒸発により炭酸塩や硫酸塩などが沈殿して堆積します。

歴史的・文化的な用途

古代からナトロンは多用途に使われてきました。代表的な例:

  • ミイラ化:古代エジプトでは、遺体の脱水・保存、消毒のためにナトロンが用いられました。水分を吸収して腐敗を防ぐ働きがあったとされています。
  • 洗浄・漂白:脂肪を分解して汚れを落とすため、洗剤や漂白の代わりとして利用されました。
  • ガラス製造:ガラスの原料としてソーダ灰(ナトロン由来)の利用は、溶融温度を下げる役割を果たし、古代のガラス工芸に貢献しました。
  • 石鹸・薬用:石鹸製造の原料や、一部の伝統的な薬用・保存処理にも用いられました。

現代での位置づけと利用

現代の工業では、炭酸ナトリウムは主にトロナ鉱(trona)やソルベー法(Solvay法)によって大量生産されるため、天然ナトロンそのものが大規模に使われることは少なくなっています。しかし、鉱物学上の「natron」は上記の水和炭酸ナトリウムを指す正式名称として残り、保存標本や地質学的研究、民族学的研究(古代技術の再現)などで注目されます。

取り扱いと安全性

  • 皮膚や目への刺激:アルカリ性があるため、粉じんや溶液が目や皮膚に触れると刺激を与えることがある。取り扱い時は手袋や保護眼鏡を推奨。
  • 保管:湿気を避け、密閉容器で乾燥した場所に保管すること。湿気により固まりやすく、性状が変わることがある。
  • 廃棄:大量廃棄は環境に影響を与える可能性があるため、地域の規則に従って処分する。

鉱物学上の定義の変遷

歴史的には「natron」は古代人が利用した天然の混合塩全体を指す広い用語でしたが、現代の鉱物学では用語が精密化され、通常は純粋な炭酸ナトリウム十水和物(Na2CO3·10H2O)を指すようになりました。産地や採取時期によって組成に差が出る点に注意してください。

参考として、古代技術や保存法を学ぶ際はナトロンの物理化学的性質(脱水・アルカリ性・反応性)を踏まえると、なぜ古代で重宝されたかが理解しやすくなります。

語源

英語のナトロンは、スペイン語のナトロンからギリシャ語のνιτρωνニトロンを経て、古代エジプト語netjeriから来たフランス語の同義語です。ナトリウムの現代的な化学記号であるNaは、その元素の新ラテン語名natriumの略であり、natronから来たものです。

使用方法

歴史的なナトロンは、古代エジプトの乾燥した湖底から塩の混合物として収穫され、洗浄として何千年も使用されています。と一緒に、それは石鹸の初期の形態であった。それは水を柔らかくし、同時に油と油脂を除去します。ナトロンはまた、歯と初期の洗口剤のためのクレンザーでした。ミネラルは、傷やマイナーな切り傷のための初期の防腐剤に混合されていました。ナトロンは、魚や肉を乾燥させ、保存するために使用することができます。また、古代の家庭用殺虫剤だった、革を作るために使用され、衣類の漂白剤として使用されました。

この鉱物は吸水性があり、乾燥剤であることからエジプトのミイラ作りに使われていました。また、水分にさらされると、ナトロンの炭酸塩はpHを増加させ、細菌のための良い環境を作ります。いくつかの文化では、ナトロンは、生きている人と死んだ人の両方を精神的に安全に保つために考えられていた。ナトロンは、無煙燃料を作るためにヒマシ油に追加され、エジプトの職人がすすでそれらを染色することなく、古代の墓の中で芸術作品をペイントすることができました。

ナトロンはエジプトブルーと呼ばれる色を作るための成分です。砂や石灰と一緒に陶器やガラス作りに使われていましたが、ローマ人などでは少なくとも640年前までは使われていました。また、貴金属を一緒にはんだ付けするためのフラックスとしても使用されていました。

使用量の減少

家庭でも産業界でもナトロンの用途のほとんどは、時間の経過とともに密接に関連するナトリウム化合物とミネラルに置き換えられた。ナトロンの洗剤特性は現在、他の化学物質とともに混合物の主成分であるソーダ灰によって商業的に供給されている。ソーダ灰はまた、ガラス製造におけるナトロンに取って代わりました。その古代の家庭での役割のいくつかはまた、現在では通常の重曹、ナトロンの他の意味のある成分によって満たされています。

水和炭酸ナトリウムの化学

ナトロンはまた、歴史的なナトロンの主成分である化合物炭酸ナトリウム十水和物(Na2CO3-10H2O)の鉱物学的名称である。炭酸ナトリウム十水和物は、1.42から1.47と1のモース硬度の比重を持っています。 それは、単斜体-ドーマチックな結晶系で結晶化し、一般的にエフロレッセンスとcrustationsを形成しています。

用語水和炭酸ナトリウムは、一般的に一水和物(Na2CO3-H2O)、デカ水和物とヘプタ水和物(Na2CO3-7H2O)を包含するために使用されますが、多くの場合、業界ではデカ水和物のみを指すために使用されています。ヘプタ水和物とデカ水和物の両方が乾燥した空気中でエフロレッセンス(水を失う)と部分的に一水和物のサーモナトライトNa2CO3-H2Oに変換されます。

ソーダ灰の発生源として

炭酸ナトリウムデカハイドレートは室温で同じままですが、それは温度が32℃(90°F)になれば、炭酸ナトリウム一水和物、Na2CO3-H2Oに37-38℃(99-100°F)上記の結晶材料Na2CO3-7H2O、その後に変更されます。これは、少し固体のサーモナトライトと水のほとんど透明な、無色の塩味の種類を解放します。鉱物のナトロンは、多くの場合、石膏やカルサイトなどの他の鉱物との関連で発見されています。ほとんどの人間が作った炭酸ナトリウムは、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム一水和物、またはトローナの焼成(150〜200℃の温度で乾燥加熱)によって得られるソーダ灰、炭酸ナトリウム無水物Na2CO3です。

質問と回答

Q: ナトロンとは何ですか?


A: ナトロンは、炭酸ナトリウム十水和物、炭酸水素ナトリウム、家庭用塩、硫酸ナトリウムの混合物です。

Q: 純粋なナトロンの色は何ですか?


A: 純粋なナトロンの色は、白または無色です。

Q: ナトロン鉱床はどこで発見されますか?


A: ナトロン鉱床は、乾燥した環境で形成された塩水湖の湖底で発見されることがあります。

Q: 歴史上、ナトロンはどのような用途で使われてきたのですか?


A: ナトロンは、ミイラの保存、石鹸の製造、洗浄剤など、歴史上多くの実用的な用途に使用されてきました。

Q:現代鉱物学でいうところの「ナトロン」とはどのような意味ですか?


A: 現代の鉱物学では、「ナトロン」という言葉は、歴史的な塩の大部分を構成する炭酸ナトリウム十水和物(含水ソーダ灰)のみを指します。

Q: 重曹の学名は何ですか?


A:重曹の学名は「炭酸水素ナトリウム」です。

Q: ナトロンに含まれる炭酸水素ナトリウムの割合はどのくらいですか?


A:ナトロンに含まれる炭酸水素ナトリウムの割合は、約17%です。


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