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14 教区牧師とソーダ水とハツカネズミと
ジョゼフ・プリーストリー（一七三三～一八〇四）はよく、イギリス化学の父とよばれるが、科学の研究に興味をもつようになったのはおもに偶然の機会からだった。
プリーストリーはヨークシャーの織物工の息子で、非国教派の牧師になるための教育を受けた。
だから彼の初期の教育は、今なら古典教育とよばれるもので、学校では科学をほとんど学ばなかった。
一七六七年に彼はリーズのミル・レーン教会堂の牧師に任命され、あるビール醸造工場の近くに住んだ。
ビールは、オオムギ、ホップ、酵母を、バット（大おけ）とよばれる大きな容器に入れてつくる。酵母は液を発酵させ、液はまるで煮立っているみたいに泡立つ。
しかしこの泡は、二酸化炭素（炭酸ガス）という気体が放出されるため生じるので、ほかに原因はない。
この気体は空気よりずっと重いので、大部分はバットの中にとどまり、液体の上に層をつくってたまる。
以下の文章で、プリーストリー自身の言葉を引用している場合、化学物質の名は、彼がよんだ名そのままでなく、現代の名称におきかえてある。①
「一七六七年の真夏を少しすぎたころ、私が二酸化炭素を使って実験をする気になったのは、ある公共ビール醸造工場の近くにしばらく住んでいたせいであった」とプリーストリーは書いてにいる。
彼は時々醸造工場に立ちより、発酵中の液体の上にたまっているガス層の厚さが一般に二十三センチから三十センチであることや、ガスがたえず新しく補給されていることを知った。
プリーストリーが火のついた木ぎれやロウソクをガスの層の中に入れると、そのたびに炎は消えた。 |
ロウソクを二酸化炭素の層につっこむブリーストリー
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14.1 ソーダ水の製造 top
そのころ医者はよく鉱泉水を処方して患者にのませた。鉱泉水はドイツのピルモントの町でとれるもので、天然の泉として泡立ちながらわき出てくるのだった。
この水は最も勢いのよいシャンペン酒のように泡をふき、さわやかな味とかすかなイオウ臭をもち、鉄分と、泡のもとになる二酸化炭素をとかしこんでいた。
それはピルモント水とよばれて、びんづめにして輸出され、イギリスでは高いねだんで売られた。
ある日のこと、このさわやかだが高価なピルモント水のことを考えているうちに、プリーストリーは二酸化炭素を水にとかす方法を思いついた。
彼の方法は簡単だった。
二つのガラスコップを使い、一方に水をみたし、もう一つはからにしておく。
からのほうを、発酵中の液の表面にできるだけ近づけてもち、水のはいったコップを液面から三十センチほどの高さにもって、水をからのコップヘつぎおとす。
水はおちる間にガスの層の中を通るので、二酸化炭素をいくらかとかしこむ。
つぎにコップの位置をあべこべにして、いまガスの中を通ったばかりの水を、前回と同じく、またガス層の中を通らせながら、下のからのコップに受ける。
この操作を何べんもくりかえす。
後に彼が書いているように、この方法で、二、三分の間に、大変さわやかな泡だった水がコップ一杯分できた。
それはごく上等のピルモント水とほとんど見分けがつかなかった。彼はつづけて書く。
「私はいまのべた方法で私のピルモント水を作りつづけた。
それは私がこの住家を去るまで、つまり一七六八年の夏の終わりごろまでつづいた……。
私があの家から引っこしたあとは、やむをえず自分で二酸化炭素をつくらなければならなかった。
一つの実験が別の実験へ導き、私はおしまいに、この目的に便利でしかもきわめて安上がりな装置を考案した。」 |
彼が二酸化炭素をつくるのに使った物質は白亜（主成分は炭酸カルシウム。酸を加えると二酸化炭素が発生する）と酸で、出てくるガスを水に通して不純物を除いた。
こうして一七七二年には彼は新しい家でまたピルモント水をつくっていた。
彼の処方は、二酸化炭素水一パイント（約半リットル）につき、こい鉄の溶液を含むチンキ剤数滴、少量の塩酸、少量の酒石酸。酢数滴を加えることだった。
こうしてできた「水」は、「ピルモント水その他と同じ特別な効能を示し、同じさわやかな酸味をおびた味をもっていた」と彼は主張している。
プリーストリーは自分の処方を印刷し、この飲物はピルモント水と同じほどきくが「ピルモント水は五シリングもするのに私のは一ペニーもしないだろう」とのべている。
後になって、二酸化炭素はソーダ（炭酸ナトリウム）に酸を作用させてつくるようになったので、二酸化炭素を水にとかしただけのものはソーダ水とよばれるようになった。
ソーダ水は人気ある飲物になり、また一時は壊血病の薬に使われた。
壊血病は船乗の間に大変多いおそろしい病気で、このため死ぬ人も多かった。
新鮮な野菜を食べると壊血病にかからないことは知られていたが、その理由はまちがって理解された。
つまり、新鮮な食物を消化するときには、船に長い間貯蔵されていた食物を消化するときよりも、二酸化炭素がたくさんつくられると考えられた。
だから、船乗りに二酸化炭素をあたえて不足をおぎなえば、壊血病はなおるだろうと思われた。
そのころの指導的な医者の多くがこの治療法を支持したので、イギリス海軍省は二隻の戦艦にプリーストリーの炭酸水製造装置をとりつけた。しかしこの治療法は成功しなかった。
けれども別の形で大きな成功がおさめられた。というのは、この世紀が終わる前、ソーダ水に果物の香気を加えて味をよくするようになったからだ。
それからまもなく、イギリスで食卓用プレーン炭酸水が大量に生産されるようになり、ついでアメリカでは香味つき炭酸水がさかんにつくられるようになった。
こういうわけで、イギリスの食卓用炭酸水産業と、アメリカのソフトドリンク産業を生んだのは、ある非国教派の牧師がたまたまリーズのビール醸造工場のすぐ近くに住んでいたという事実だったのである。
14.2 酸素の実験 top
プリーストリーがリーズに住んでいたころ、直径三十センチ、焦点距離五十センチという大きな日取りレンズつまり凸レンズをプレゼントされた。凸レンズを太陽光線の中におくと、光線は一点に集まる。
夏の日などは、この焦点に熱が集まり、大変あつくなる。
プリーストリーは自分の実験室にあるいろいろな物質に、次々と太陽光線を集中させて、その効果をしらべようと決心した。
この仕事をつづけているうちに、一七七四年の八月一日、彼はすばらしい発見をした。
その日彼は、赤い水銀酸化物の上に太陽光線を集中させたところ、それまで知られていない気体を得た。
ついで彼はこの新しい気体（後に酸素とよばれたもの）をしらべるため、それがいっぱいはいった容器の中へ火のついたロウソクを入れた。
何がおこったかを彼は次のように記している。 |
ブリーストリーの大凸レンズ
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「私がとてもいいあらわせないくらいびっくりしたことに、ロウソクは気体の中で、すばらしく勢いよい炎をあげてもえた。
炎の力と活発さは驚くほどで、生まれた熱もまた著しく大きかった。
私ははじめ何をもくろんでこの実験をしたのか、今となっては思いだすことができない。
けれども私がそれの実際の結果を全く予想していなかったことはわかっている。
たまたまほかの何かの目的で、目の前に火のついたロウソクをおいていなかったら、たぶんその実験をけっしてしなかっただろう。
そして酸素に関する私のその後の実験の全体がおこらなかったかもしれない。」 |
プリーストリーは次に、この気体の中で生物が生きられるかどうかしらべるために実験した。
彼のお気に入りの方法は実験にネズミを使うことだった。この生物について彼はこう書いている。
「これらの実験のためには、小さい針金のわなでネズミをつかまえるのがいちばん便利だ。
わなかららくにネズミをとりはずせるし、ネズミの首をつかんで、気体を入れて水の上にふせた容器の中に、水をもぐらせて移し入れる。
ネズミがわりあい長く生きるだろうと予想した場合は、容器の中に、ネズミが水にぬれずにぐあいよく坐れるような台を入れておく。
気体がよいものなら、ネズミはすぐにすっかりおちつき、水をもぐらせたことから何の苦しみも受けない。
だが気体が有毒だと考えられるときには、ネズミのしっぽをはなさず、苦しそうな徴候を示しはじめたらすぐ引っぱりだしてやるのが適当だろう。
ネズミはかなり正確な温度に保たなければならない。
暑すぎても寒すぎてもすぐに死んでしまうからだ。 |
ガラス容器の中にすわるハツカネズミ
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私はたいていネズミを台所の暖炉の上の棚にのせておいた。
ヨークシャーでは普通、一年じゅう暖炉の火をたやすことはない。
この月（一七七五年三月）の八日、私はネズミを一ぴき手に入れて、酸素のはいったガラス容器のなかに入れた。
もしも普通の空気だったら、そういうおとなのネズミは、この容器の中では十五分ぐらいしか生きられなかっただろう。
ところが酸素の中では、私のネズミはたっぷり三十分生きた。
そして、ネズミをとりだしたときは、まるで死んだみたいだったけれども、ひどく冷えただけのことだったらしい。
なぜなら、火のそばであたためたら、すぐに生きかえり、実験から何の害も受けなかったようにみえたからだ。
結果をさらにたしかめるために、私はネズミをもう一ぴきつかまえた。
このネズミは四十五分間生きた。しかし容器をあたたかいところにおく配慮をしなかったので、このネズミも寒さで死んだのではあるまいかと思う。
しかし、なんにしても、それは同じ量の普通の空気の中でたぶん生きられる時間の三倍も長く生きたのだし、私はこの種のテストにあまり大きな精度を期待しなかったので、ネズミを使ってこれ以上実験をする必要があるとは思わなかった。
酸素の中で生きたネズミによって（それからまたほかのテストによって）酸素がすばらしくよい気体だということをたしかめた以上、私自身がそれを味わってみたいという好奇心にかられたことを、読者はふしぎと思わないだろう。
私はガラスのサイホンを通して酸素を引きだし、それを呼吸することによって、好奇心を満足させた。
私の肺がうけとった酸素の感じは、普通の空気のそれと、感じとられるほどちがっていなかった。
けれどもそのあとしばらく、胸がとくべつ軽くらくに感じられるようだった。
しかし将来、この『純粋な空気』が流行のぜいたく品にならないとだれがいえよう。
今までのところ、それを呼吸する特権を得たのは二ひきのネズミと私だけだ。」 |
後になって、プリーストリーは燃焼が酸素の中では普通の空気中よりずっと速く進むことを明らかにし、こういっている。
「純粋な酸素は医療に役立つかもしれないが、からだが普通の健康状態にある私たちにはそう適当でないだろう。
なぜなら、ロウソクが酸素の中では普通の空気中よりずっと速くもえつきるように、私たちはこの純粋な空気の中では、いわばあまりに速く生き終え、動物的な力があまりに速くつきるかもしれないからだ。
少なくとも道徳家は、自然が私たちに提供している空気こそ私たちにふさわしいものだというだろう。」 |
これらの実験を記述する前に、プリーストリーは次に引用するおもしろい一節を書いている。
この中に出てくる「哲学的」という言葉は、今日なら「科学的」におきかえられるはずのものである。
「この節の内容は、私が哲学的著作の中で一度ならずのべた意見が正しいことを裏づけする大変すばらしい実例を提供するだろう。
その意見は、哲学的研究を大いにはげますので、いくらくりかえしのべても、くりかえしすぎることはないものだ。
つまり、この仕事では、適切な設計や予想された理論よりも、私たちが偶然とよぶもの、つまり哲学的にいえば、未知の原因からおこるできごと、の観察のほうが、より多く貢献するということである。」 |
14.3 暴徒に追われて top
一七八〇年にプリーストリーはバーミンガムに移住したが、まだここに住んでいるときにフランス革命がぼっ発した。
彼は革命家のほうに共鳴したが、たいていのイギリス人は革命家をにくんだ。
それでプリーストリーはその見解のため急にひどくきらわれるようになった。
一七九一年に一団の暴徒が彼の家を焼きはらい、科学装置や論文もふくめて彼の持ち物をすっかり破壊した。
彼自身もやっとのことで殺されずにすんだ。
この事件があってからは、以前の友人や知り合いもほとんどみな彼を避けるようになった。
そこでプリーストリーは、当時イギリスよりも思想と言論の自由があった新共和国、アメリカ合衆国へ移住しようと決意した。
彼は一八〇四年に死ぬまでアメリカにとどまった。
出典
①引用はＪ・プリーストリー『種々の空気に関する実験と観察』（一七九〇）第一部およびＪ・プリーストリー『覚え書』（一八〇六）より。
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