テーマ:水について 水の特殊性はどこから来るのか?
私たちの生活にとって、水は大変ありふれた存在である。地球上のあらゆるところに存在し、大規模に循環して水圏環境を形成し、地球の生態系と人類の生活を支えている。水は身近でありふれた存在であり、液体としては普通であると考えられやすいが、実は多くの特殊性を示す。このような水についてその構造と性質、更には今後の技術発展が期待されている超臨界水・亜臨界水についてまとめようと思う。
1. 水の構造
図1 極性をもつ水分子の構造 水の分子は、水素原子2個と酸素原子1個からなり、O―Hの原子間距離は95.84pm、H―O―Hの結合角は104.5゜をなしている。分子としては電気的に中性であるが、酸素原子の電気陰性度が大きいために水素原子の電子を引き付け、酸素側には負電荷、水素側には正電荷のかたよりを生じている。さらに共有結合に使われていない孤立電子対が2つ存在する。以上から水の比誘電率は79.87(20℃)と高い。このため塩化ナトリウムなどのイオン結晶の結合を破壊し、すぐれた溶媒として働く。さらにO―H結合は水素結合を形成しやすく、特に電気陰性度の高く...