『レアメタル レアアース(ニュートン別冊)』3

2<『レアメタル レアアース(ニュートン別冊)』3>
図書館に予約していた『レアメタル レアアース(ニュートン別冊)』というムック本を、手にしたのです。
この本を読みかけた際、リチウムイオン電池開発に従事した吉野彰氏がノーベル化学賞受賞という朗報が飛びこんできたのです。


【レアメタル レアアース(ニュートン別冊)】


ムック、ニュートンプレス、2011年刊

<「BOOK」データベース>より
ムックにつき、データなし

<読む前の大使寸評>
この本を読みかけた際、リチウムイオン電池開発に従事した吉野彰氏がノーベル化学賞受賞という朗報が飛びこんできたのです。

amazonレアメタル レアアース(ニュートン別冊)


電気自動車の普及を見こして、中国が再びレアアースの高騰を狙っているそうです。
その主戦場ともいえる「イオン吸着型鉱床」を見てみましょう。
p32~33
<放射性元素を含まない「イオン吸着型鉱床」> 
 前ページでのべたように、マグマ由来の鉱床は、放射性元素を含んでいるという欠点があった。一方、中国南部の江西省、広東省、湖南省、広西自治区には、放射性元素を含まない鉱床がある。「イオン吸着型鉱床」だ。

 イオン吸着型鉱床は、レアアースを比較的多く含む花崗岩が数百万年かけて風化され、粘土層になった鉱床である。

 粘土粒子の表面に、レアアースがイオンとなってくっついている。そのため、弱酸性の液体を粘土層にかけるだけで、それほで手間をかけずにレアアアースを採取できる。放射性元素は風化の過程で雨といっしょに流れでたと考えられている。

 イオン吸着型鉱床は、今のところ中国南部でのみ開発が行なわれているが、レアアースを多く含む花崗岩があり、高温多雨の地域であればできる可能性がある。これまでにベトナムやタイ、ラオスなどには存在することが確認されているが、大規模な鉱床の開発にはまだ至っていない。今後の調査が期待されている。


レアメタルの筆頭ともいえる白金を、見てみましょう。
p50~51
<白金の表面で、排ガス分子が無害な分子に生まれかわる> 
 ガソリン車では、一酸化炭素(CO)や窒素酸化物(NOX)、炭素と水素の化合物(CXHY)といった人体や環境に悪影響をおよぼす物質が生成される。これらを水などの無害な物質に変えるのが排ガス浄化装置だ。無害にするのは、「白金」の役割である。

 先に紹介したリチウムは、最もイオンになりやすい金属だった。実は、白金はその逆で、きわめてイオンになりにくい。反応のしにくさを比較すると、代表的な金属の中では、金についでこの白金が2位である。つうまり、ほとんど錆びない。だからこそ指輪などの宝飾品に使われるのだ。

 ではなぜ触媒として働くのだろうか。そのかぎは、電子の数と配置がにぎっている。白金は78個の電子をもっていて、それらが原子核のまわりに存在している。ただし電子はきっちりつめこまれているわけではなく、内部に“空席”が一つある。

 白金原子はこの空席を埋めるために、電子をひきつける性質がある。金原子は、この空席が埋っている状態なので、電子をひきつける力がきわめて弱いのだ。

 このような白金原子の性質は、白金の表面に有害な分子をくっつけてバラバラにし、無害な分子へとつくりかえて解放する、という便利な機能につながる。この機能こそが触媒の反応だ。

排ガス浄化装置

 排ガス浄化装置では、排ガスと白金が接する面積をふやすために、まず、白金の微粒子をアルミニウムの酸化物(アルミナ)の微小な球の表面に多数くっつける。そしてその小球を、無数の細長い孔の空いたセラミックスの表面にぬりつける。

■白金表面でバラバラになり、無害な分子として生まれかわる
 たとえばメタン(CH4)は、炭素と水素に分かれて白金の表面にくっつく。そのうち水素は、白金表面にくっついている酸素と結合して水となり、表面をはなれていく。
 一酸化炭素は二酸化炭素となり、一酸化窒素は窒素となって、外気に排出される。



レアアース関連ニュース3
『レアメタル レアアース(ニュートン別冊)』2:リチウムイオン電池
『レアメタル レアアース(ニュートン別冊)』1:世界中のレアアース鉱床

ブログ気持玉

クリックして気持ちを伝えよう!

ログインしてクリックすれば、自分のブログへのリンクが付きます。

→ログインへ

なるほど(納得、参考になった、ヘー)
驚いた
面白い
ナイス
ガッツ(がんばれ!)
かわいい

気持玉数 : 0

この記事へのコメント