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| ナトロン | |
|---|---|
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| 一般的な | |
| カテゴリ | 炭酸塩鉱物 |
| 式 （繰り返し単位） | ナトリウム2二酸化炭素3 ·10H 2 O |
| IMAシンボル | 非[1] |
| ストルンツ分類 | 5.CB.10 |
| ダナ分類 | 15.01.02.01 |
| 結晶系 | 単斜晶系 |
| クリスタルクラス | 角柱型（2/m） （HM記号と同じ） |
| 空間群 | P 2/分 |
| 単位セル | a = 12.75 Å、b = 9 Å、c = 12.6 Å、 β = 115.85° |
| 識別 | |
| 色 | 無色から白色、灰色がかった色、黄色がかった色。透過光では無色。 |
| クリスタル習慣 | 結晶質、粒状、柱状の地殻 |
| 姉妹都市 | {001} に |
| 胸の谷間 | {001} では明確、{010} では不完全、{110} では痕跡あり。 |
| 骨折 | 貝殻状 |
| 粘り強さ | 脆い |
| モース 硬度 | 1 – 1.5 |
| 光沢 | 硝子体 |
| 連勝 | 白 |
| 透けて見える | 透明から半透明 |
| 比重 | 1.478 |
| 光学特性 | 二軸（−） |
| 屈折率 | n α = 1.405 n β = 1.425 n γ = 1.440 |
| 複屈折 | δ = 0.035 |
| 2V角度 | 測定値: 71°、計算値: 80° |
| 溶解度 | 水に溶ける |
| 参考文献 | [2] [3] [4] |
ナトロンは、炭酸ナトリウム十水和物 ( Na 2 CO 3 ·10H 2 O、ソーダ灰の一種) と約 17%の重炭酸ナトリウム(重曹、NaHCO 3とも呼ばれる) および少量の塩化ナトリウムと硫酸ナトリウムの天然混合物です。ナトロンは純粋な場合は白から無色ですが、不純物があると灰色や黄色になります。ナトロンの鉱床は、乾燥した環境で発生した塩湖の底で見つかることがあります。ナトロンは歴史を通じて多くの実用的な用途があり、今日でもその構成鉱物の幅広い現代的な用途に続いています。
現代の鉱物学では、ナトロンという用語は、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。
語源
英語とドイツ語の単語「ナトロン」は、スペイン語の「natrón」からラテン語の「natrium」、ギリシャ語の「nitron ( νίτρον )」を経て派生した同源フランス語です。これは古代エジプト語の「nṯrj」に由来しています。ナトロンはエジプトのワディ・エル・ナトゥルンまたはナトロン渓谷を指し、古代エジプト人はここから埋葬の儀式に使用するためにナトロンを採掘していました。ナトリウムの現代の化学記号 Na は、その元素の新ラテン語名「natrium」の略語であり、これはナトロンに由来しています。化学元素名「窒素」もナトロンと同源で、ギリシャ語の「nitron」と「-gen」（何かの生産者、この場合は硝石から生成された硝酸）に由来しています。硝石もナトロンの旧称であり、以前は両方の鉱物が混同されていたためです。
古代における重要性
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直接採取され、何千年もの間、家庭や身体の洗浄剤として使用されてきました。油と混ぜたものは、初期の石鹸でした。油やグリースを取り除きながら水を軟化させます。希釈されていないナトロンは、歯の洗浄剤であり、初期のうがい薬でした。この鉱物は、傷や軽い切り傷用の初期の消毒剤に混ぜられていました。ナトロンは、魚や肉を乾燥させて保存するために使用できます。また、古代の家庭用殺虫剤でもあり、皮革の製造や衣類の漂白剤として使用されていました。
この鉱物は水を吸収し、乾燥剤として働くため、古代エジプトのミイラ化の儀式で使用されました。さらに、湿気にさらされると、ナトロンの炭酸塩がpH を上昇させ(アルカリ度を上昇させ)、細菌にとって敵対的な環境を作り出します。一部の文化では、ナトロンは生者と死者両方の精神的安全を高めると考えられていました。ナトロンをヒマシ油に加えて無煙燃料を作り、エジプトの職人が古代の墓の中に煤で汚さずに精巧な芸術作品を描くことができました。
ピラミッド テキストには、亡くなったファラオ「N」の儀式で、ナトロン ペレットが葬儀の供物としてどのように使われたかが記述されています。この儀式には、北部 (下層) エジプト産と南部 (上層) エジプト産の 2 種類のナトロンが必要でした。
スミン、スミンよ、汝の口を開け。ナトロン一粒。さあ、シュ・ントル礼拝堂の前
でその味を味わうがよい。ナトロン一粒。 ホルスが吐き出すのはスミンである。ナトロン一粒。 セトが吐き出すのはスミンである。ナトロン一粒。 調和のとれた二柱の神が（吐き出すのは）スミンである。ナトロン一粒 。4回唱える。汝はホルス（と）ホルスの信奉者とともに、ナトロンで自らを清めた。上エジプト、ネケブ産のナトロン五粒。 汝は（自らを）清める；ホルスは（自らを）清める。ナトロン一粒。汝は（自らを）清める；セトは（自らを）清める。ナトロン一粒。 汝は（自らを）清める；トトは（自らを）清める。ナトロンの粒一粒。汝は（自らを）清める；神は（自らを）清める。ナトロンの粒一粒。 汝もまた（自らを）清める ― 彼らの中にいる汝も。ナトロンの粒一粒。 汝の口は生まれた日の乳飲み子牛の口である。 北のナトロンの粒五粒、ワディ・ナトゥルン（št-pt）[5]
ナトロンは、エジプシャンブルーと呼ばれる独特の色を作るための材料であり、エジプトのファイアンス焼きのフラックスとしても使われています。少なくとも西暦640年までは、ローマ人やその他の人々によって砂や石灰とともに陶器やガラスの製造に使用されていました。この鉱物は、貴金属を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。
使用の減少
ナトロンの家庭および産業での用途のほとんどは、次第に密接に関連するナトリウム化合物およびミネラルに取って代わられました。ナトロンの洗浄特性は現在、混合物の主成分であるソーダ灰(純粋な炭酸ナトリウム) とその他の化学物質によって商業的に供給されています。ソーダ灰はガラス製造でもナトロンに取って代わっています。ナトロンの古くからある家庭での役割の一部は、今では普通の重曹(ナトロンのもう 1 つの主要成分 である重炭酸ナトリウム)によって果たされています。
水和炭酸ナトリウムの化学
ナトロンは、歴史的ナトロンの主成分である炭酸ナトリウム十水和物（Na 2 CO 3 · 10H 2 O）の鉱物学名でもあります。 [4]炭酸ナトリウム十水和物の比重は1.42～1.47、モース硬度は1です。単斜晶系で結晶化し、典型的には白華や外皮を形成します。
水和炭酸ナトリウムという用語は、一般的には一水和物 (Na 2 CO 3 · H 2 O)、十水和物、七水和物 (Na 2 CO 3 · 7H 2 O) を包括するために使用されますが、業界では十水和物のみを指す場合がよく使用されます。七水和物と十水和物はどちらも乾燥空気中で風解し (水分を失い)、部分的に一水和物サーモナトライトNa 2 CO 3 · H 2 O に変換されます。
ソーダ灰の原料として
炭酸ナトリウム十水和物は室温では安定しているが、わずか 32 °C (90 °F) で炭酸ナトリウム七水和物 Na2CO3 · 7H2Oに再結晶化し、さらに 37～38 °C (99～100 ° F ) 以上で炭酸ナトリウム一水和物 Na2CO3·H2O に再結晶化する。十水和物から一水和物へのこの再結晶化により、固体のサーモナトライトをほとんど含まない、ほぼ無色透明の塩溶液中に大量の結晶水が放出される。鉱物ナトロンは、サーモナトライト、ナーコライト、トロナ、岩塩、芒硝、ゲイラス石、石膏、方解石などと関連して見つかることが多い。工業的に生産される炭酸ナトリウムのほとんどはソーダ灰（炭酸ナトリウム無水物 Na 2 CO 3 ）であり、重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム一水和物、またはトロナを焼成（150～200℃の温度で乾式加熱）して得られます。
地質学的発生
地質学的には、鉱物ナトロンと歴史的ナトロンは、蒸発岩鉱物として形成され、炭酸ナトリウムを豊富に含む塩湖が乾燥する間に結晶化します。炭酸ナトリウムは通常、高アルカリ性のナトリウムを豊富に含む湖の塩水が大気中の二酸化炭素を吸収することによって形成され、次の反応式に従います。
NaOH (水溶液) + CO 2 → NaHCO 3 (水溶液)
NaHCO 3(水溶液) + NaOH (水溶液) → Na 2 CO 3(水溶液) + H 2 O
炭酸ナトリウム十水和物の純粋な鉱床は稀である。これは、この化合物の温度安定性が限られていることと、二酸化炭素の吸収によって通常、溶液中に重炭酸塩と炭酸塩の混合物が生成されるからである。このような混合物から、鉱物ナトロン（および歴史的ナトロン）が形成されるのは、蒸発中の塩水温度が最大で約 20 °C（68 °F）の場合、または湖のアルカリ度が非常に高く、溶液中に重炭酸塩がほとんど存在しない場合（上記の反応式を参照）のみである。この場合、最高温度は約 30 °C（86 °F）まで上昇する。ほとんどの場合、鉱物ナトロンは、いくらかのナコライト（重炭酸ナトリウム）とともに形成され、歴史的ナトロンのような塩の混合物となる。それ以外の場合は、鉱物トロナ[6]またはテルモナトライトとナコライトが一般的に形成される。塩湖の蒸発は地質学的な時間の範囲にわたって起こり、その間に塩床の一部またはすべてが再溶解して再結晶化する可能性があるため、炭酸ナトリウムの堆積物はこれらすべての鉱物の層で構成される可能性があります。
以下のリストには、ナトロンまたはその他の水和炭酸ナトリウム鉱物の地理的供給源が含まれる場合があります。
- アフリカ
- ヨーロッパ
- 北米
参照
参考文献
- ^ Warr, LN (2021). 「IMA–CNMNC承認鉱物記号」. Mineralogical Magazine . 85 (3): 291–320. Bibcode :2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616.
- ^ 「Natron Mindat」. mindat.org . 2022年11月28日閲覧。
- ^ 「ナトロンハンドブック」(PDF) . 2022-11-28に取得。
- ^ ab 「Natron Mineral Data」。webmineral.com 。 2022年11月26日閲覧。
- ^ www.sacred-texts.com/egy/pyt/pyt05.htm ピラミッドテキスト、発言35。サミュエル・AB・マーサー訳、1952年。2020年4月9日にアクセス。
- ^ 「トロナ鉱物データ」。
外部リンク
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ウィキメディア・コモンズには、ナトロンに関連するメディアがあります。
- 「ナトロン」の語源