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Index 空気とガス 化学肥料と農薬 タール 合成染料と火薬 紙と合成繊維
V ガス灯の廃棄物、タールから始まった化学工業
七章 ガス灯が未来をてらす 《ガス灯》 top
ガス灯を発明したマードック
1 はじめに
私たちの身のまわりのものは、いま、大抵化学工場でつくられている。
着物の繊維や染料も、薬品も、ゴムも、プラスチックも――こういう化学合成品には、いくつかの大切な基本となる原料がある。
これからお話することは、これらの基本となる原料のうち、特に大切なベンゼンとか石炭酸とか、アニリンとかが、どんな人たちの努力で見つけだされ、どんなきっかけで、化学工場でつくられるようになったかの話である。
そして、事のおこりはガス灯のついていた時代、実はこのガス灯が、化学工業を生みだしたといってよいのだ。 |
日本の照明は電灯で始まったが、欧米はガス灯の時代があった。
エジソンが電球を発見した頃(明治)に日本が文明開化した。
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2 材木でつくった帽子 top
いまから一八七年前のイギリス。ワットの工場は、蒸気機関の製造で、ひどく忙しく人手がたりなかった。
そんなとき、年のころ二十歳ぐらいのひとりの青年が、ふらりとやってきた。
「私をこの工場にやとってください。」
マードックというこの青年は、工場主の前にでると、きまりわるそうに、もっている帽子をクルクル回してばかりいた。 その帽子に目をとめた工場主はびっくりした。
「きみ、その帽子は木でできているじゃないか?」
「ええ、材木を旋盤でけずって自分でつくったんです。その旋盤も自分で作りました。」
その頃、旋盤を使える職人はそういなかった。
工場主は、マードック青年がその頃めずらしい技術をもっている男だということに気がついて、さっそく採用にきめた。
工場主が予想したとおり、マードックは蒸気機関の組立工として、ワットの片腕となった。
3 工場をてらした最初のガス灯 top
ところがマードックは、自分の仕事をすばやくすますと、工場が忙しいのに、自分の発明に熱中しだした。
蒸気機関に車をつけて走らすのだ、とはりきっている。つまり、蒸気機関車の発明だ。
それは、あとになってスティーブンソンが発明することになるのだが、これはそう簡単な発明ではない。
「マードックは困るよ。余計なことばかりやって!」
ワットはとうとう不平をいった。マードックはおもしろくない。
今度は家にかえってから、こっそり別の発明にとりかかった。
蒸気機関の燃料は石炭だ。マードックは、手近にある石炭を蒸し焼きにして、そこからとれる石炭ガスも使った。
そして実験をくりかえしたすえ、結局石炭ガスを照明に使うことにした。
彼は、自分の家の裏庭に煉瓦で炉を作り、そこに鉄でできたレトルトをおいて、石炭を蒸し焼きにした。
できたガスは、ガス管を通して家の中にひき、部屋の中をてらすガス灯に使った。
一八九二年のことである。 |
ワットの工場に入って、のちにガス灯を発明したマードック(1754〜1839)
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自信のできたマードックは、ワットをときつけて、工場の照明にもガス灯を使うことにした。
ワットは一七九六年に、蒸気機関を大がかりに作る工場を、ソホーに建設した。 マードックは得意の機械作りのうでを生かして、大きなガスの発生装置を組み立て、工場中にガス灯をひいた。
一八〇二年に、フランスとイギリスの講和条約の記念に、ソホーの工場には、ガス灯のイルミネーションがついた。
これは大評判になった。
その頃は産業革命のまっただなか、工場では労働者をできるだけ長い時間はたらかせたがっていた。
そんなときにマードックのガス灯ができたのである。これはたちまち、ほかの工場にも利用された。
ガス灯は明るいだけでなく、それまで使われていたろうそくの費用の、三分の一より安いので、ずっと具合がよかったのである。
こうしてガス灯は、そのほかの技術者平事業家の手で、次々と方々の工場につけられた。
街路にガス灯が取付けられたのはそれからのことだった。 一八一三年の大みそか、ロンドンのウエストミンスター橋にガス灯がついた。 |
最初のガス灯のともったマードックの家
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ロンドンの盛り場についたのは、翌年四月であった。
パリではその翌年、ニューヨークでは十年後の一八二五年、ベルリンではその翌年というふうに、ガス灯は世界に拡がっていった。
日本では明治五年、高島嘉右衛門のつくったガス灯が、横浜でついた。
4 困った余り物タール top
ガス工業はこうしてどんどん発展していったが、それにつれて困った問題がおきた。
それは石炭を蒸し焼きにすると、ガスだけでなく、タールが出てコークスがのこる。
ガスはガス灯、コークスは製鉄に使うが、タールの使い道がない。
タールは、初めのうちは穴をほって捨てられていたが、真っ黒でネトネトしたタールがたくさんたまってきた。
なんとか利用しようとしても、 せいぜい材木の防腐剤や、錆止めの塗料にしか使えなかった。
ところがそれからしばらくして、タールが有機化学者の手で、宝の山にかえられてしまった。
そして地中から石炭をほりだす石炭産業、鉄の精錬をするためにコークスの必要な製鉄産業、燃料に使うガスを作ってくばるガス産業、タールからとられる染料、薬品、その他さまざまの有機化学工業の産業が、互いに助けあって発展をつづけるようになった。
5 パッとついた日本最初のガス灯
《特別よみもの》 top
明治五年(一八七二年)九月二十九日、日本に初めてのガス灯がついた。
横浜入船町の高島旅館の前の、花形の大きなガス灯のまわりは、はるばる東京からかけつけてきた見物人も混じって、ものすごい人だかり。
旅館の主人の高島嘉右衛門の長いあいだの努力が、今日やっと実を結ぼうとしているのだ。
パッと最初の火が灯ったとき、彼はうれしくて、へたへたと腰がぬけそうになった。
ガス灯は魔物の息だ
横浜の大通りはその夜からまるで夢のように明るくなったけれど、行燈(あんどん)やランプの薄暗い光にならされていた人々には、シュウシュウ音がして青白い光をだすガス灯は、何だかきみの悪い、魔物の息のように見えた。 |
日本で最初にガス事業をおこした
高島嘉右衛門
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市民のあいだには、これは高島が外国の人と共同して横浜を焼打ちするのだとか、毒気をまきちらして市民をみなごろしにするのだ、とかいうデマがとびかって、暴漢が短刀をもって高島の家にしのびこむ、という騒ぎまでおこる始末だった。 それまで日本でも、ガス灯を使ったことは何回かあるにはあった。
江戸時代のすえ、水戸藩、薩摩藩、黒田藩では、大砲を作るための炉がつくられ、鉄をとかす燃料にコークスが使われた。
水戸藩では、コークスを作るとき、一緒にできる石炭ガスを利用して、江戸の村田利八という職人にガスの器械をつくらせ、炉工場の灯火に使った。
日本で初めてのガス灯がつけられたのは安政二年(一八五五年)のことである。
また、江戸にすんでいた島立甫(しまりゅうほ)という医者は、自分で石炭を蒸し焼きにして、タールやコークス、石炭ガスを作り、家の柱には、節をぬいた細い竹のさきに、ガス灯をともしていた。
しかし、こうした仕事は、みな事業とはならなかった。
外人の手に渡してはいけない!
やがて明治維新、文明開化の特代がやってきた。
こうしたなかで横浜にきた外人たちは、道を明るくするためにガス灯を立てたいと考えはじめた。
このことをきいた高島は、
「これはいけない、ガス灯のようなみんなに関係のある大事な事業は、日本人の手でつくらなくては。」
と考え、外国人ときそって政府に願いをだし、とうとう日本人の手でガス灯を立てる許しをえたのだった。
明治五年のことである。
高島たちは、つづいて東京にガス灯をすえつける仕事にとりかかった。
明治二年と明治五年の大火にみまわれた銀座は、政府の命令で、耐火レンガづくりのハイカラな町になったので、人々は新しいガス灯で輝く銀座の街並みをながめて、文明開化をよろこんだ。 |
ガス灯のある東京銀座通りの図
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マードックが初めてガス灯をともしてから、七十年以上たっていた。
八章 捨てられていた宝の山 《タール》
top
タールと闘う科学者たち
1 はじめに
ガス灯は、人々に明るい未来への希望をあたえた。
が、一方でガス灯は厄介な物質タールをのこした。
この臭くて黒くてネバネバしたタールには、実は化学工業の基本となる大事な物質、石炭酸、アニリン、それに何よりもベンゼンが入っていたのだ。
厄介物がとんだ宝物だったのだ。
しかし、タールと化学者との闘いは、なまやさしいものではなかった。
これからのお話で、みなさんは、ルンゲとかホフマンとかのドイツの化学者が、どんなに苦しい闘いをしたか、読みとってほしい。
そして彼らはいつも希望を失わず、ベンゼンからアニリンへ、アニリンから染料の合成へと、夢をもちつづけた。 |
ガス灯が普及するとガスを作ったあとの残りカス=タールが
余って困ってしまった。
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2 ろうそくの原料はないか top
ベルリンの銀座どおり、ウンター・デン・リンデン街に、ガス灯が初めてついてから、六年の月日が流れた。
初めのあいだのおどろきも、いまではすっかりうすれてしまって、人々はそしらぬ顔で、ガス灯の下を通りすぎていく。
匂いが気になるとか、思ったほど明るくないとかいう不平も出てきたが、それ以上にガス会社を悩ませていたのは、石炭からガスを作るときにでるタールの捨て場所だった。
この頃(一八三二年)三十八歳のフリードリープ・ルンゲは、ベルリンの近くのオラーニエンブルクにある、王立海外貿易会社に入社した。
傾きかけたこの会社をたてなおす新しい発明をすることが、ルンゲの仕事であった。
このときルンゲの頭にあったのは、ろうそくを作ることだった。
ガス灯はもうめずらしい見世物ではなくなっていたが、まだどこの家庭でも使われるというわけにはいかなかった。
いくつかの大きな都会が、ガス灯の明るい光を楽しんでいただけだった。
小さな町や、辺鄙な田舎では、まだろうそくが一番便利な明りだった。
しかし、ドイツにはろうそくの原料のパラフィンが充分になかった。
ルンゲが目をつけたのはここだった。
「みんなが欲しがっているろうそくを、ドイツにある原料から作ってみよう。」
ルンゲがえらんだのは石炭タールだった。
ルンゲの会社では薬品の原料として、近くのベルリンのガス会社からタールの混じったガス液(石炭を蒸し焼きにしたときに出るガスを洗った水で、薬品の原料やタールが混じっている)を買入れていた。
タールはここでも厄介物だった。 工場の庭に穴をほって捨てられていたタールが、その日からルンゲの実験材料にえらばれた。 |
多方面にわたる実験家だったフリードリーブ・ルンゲ(1794〜1867)は、コールタールからアニリンを発見した。
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3 ルンゲ、タールとたたかう top
タール相手の闘いは厄介だった。
まず指でつぶし、匂いをしらべ、水に溶かし、グラグラ煮たててみる。
しかし手やビーカーに真っ黒なタールがべたべたつくだけで`とても歯がたたない。
大抵のものを溶かしてしまうアルコールや、エーテルでも、タールはだめなのだ。
そこでルンゲは考えつくあらゆる薬品と方法を使って、タールを征服しようとした。
それは、昔の錬金術師のやりかたそのままで、レトルトで蒸留したり、石灰乳(生石灰を水に溶かしたときに、底にたまる白い液)を入れて煮てみたり、硫酸を加えてみたり、暗闇を手さぐりでゆくようなものだった。
薬品をいろいろかえて、だんだん激しい方法に移っていくうちに、ルンゲのまわりの暗闇に、だんだん光がさしてきた。 そしてタールは、やっといくつかの成分に分れ始めた。
はじめにとれたのは揮発性の液体で、つぎに軽い油のような液体がとれた。
そして、最後に残ったのは、真っ黒なピッチだった。
4 オヤッ、シロップのような液が出てきたぞ! top
ルンゲはとれた液体に酸をいれたり、アルカリをいれたりしてみた。
軽い油に石灰乳を入れてよくふって熱を加えると、透明な液体がとれた。
このうわずみに塩酸をいれると、みるみる液が濁って、その中からシロップのようなすんだ液が分れてきた。
ルンゲは思わず息をのんだ。確かに新しい酸ができたのだ。新しい酸がルンゲの手で発見されたのだ。
こうしてタール攻略のひとつのとりミか陥落した。タールはもとは石炭からとれたものだ。
ルンゲはこの新しい酸を、石炭からとれた酸という意味で、石炭酸と名づけた。
5 白い油も青い油もとれるぞ! top
ルンゲは、ろうそく作りはそっちのけで、タールの研究に没頭した。
「タールから酸がひとつとれたのだから、タールの中には、まだ塩基性の成分も含まれているかもしれない。」
こう考えて、今度はこの軽い油に、石灰乳のかわりに稀硫酸を入れてふってみた。
とれたものは、アーモンドの匂いのする白い油のようなものだった。
白い油という意味で、ルンゲはそれにロイェールとしう名をつけた。
つぎに彼はまえの軽い油に、塩化カルシウムの液体を入れてみた。油が黄色くなった。
しばらくそのままほうっておくと、それはいつのまにか濃い青色にかわっていた。
ルンゲはそれを見てびっくりした。
こんなことはまだきいたことがない。この青い液体は、一体なんなのだろう。
いろいろためしてみると、これはもうひとつの新しい物質にちがいないことがわかった。
無色の油のようなこの物質は、青い油という意味で、キュアノールと名づけられた。一八三四年のことである。
6 青い油こそアニリンだった top
ルンゲはこの化合物を、新発見の物質だと信じていた。
だが、実は同じ化合物がそれよりずっとまえ、一八二六年に、同じドイツのウンフェルドルフェンという薬剤師によって、見つけられていた。
ウンフェルドルフェンは、これをコールタールからとったのではなく、天然のアイを分解したとき、偶然に見つけたのだった。
名前はクリスタリンとつけられていた。これは、のちに(一八四一年)アニリンと名づけられた。
「天然のアイの中にあるアニリンが、タールからとれる。
とすると、タールから(つまり石炭から)染料ができるのではないか?」
7 ルンゲの夢はこわれた top
ルンゲの心には、だれにも嫌がられていた黒いタールから、美しい人工の染料を作ろう、という夢が拡がっていった。
しかし、彼の考えは会社の上役に受入れられなかった。
彼の夢はたちまちつぶされ、ルンゲはしかたなくまたろうそく作りの研究に戻った。
彼は自分の実験の結果を「タールからえられた二、三の物質について」という論文にして、方々におくった。
しかしこの論文は、学者たちには振り向かれもしなかった。
ところがルンゲのすばらしい才能と研究を認めたのは、若いホフマンだった。
8 ルンゲの仕事をついで top
ドイツのギーセン大学にきた若いホフマンは、感激に頬をもやしていた。
「とうとう先生のお許しが出たぞ。きょうから僕はこの研究室の一員だ。
僕はルンゲが、タールからとった新物質を調べてみたい、と先生にいったんだ。」
ホフマンは化学を志望して大学にはいったのではなかった。法律を学んでいたホフマンが、親友にさそわれて、化学の講義に出席するうち、すっかり化学の神秘のとりこになり、法律をすてて化学を学ぶ決心をしたのだった。
そして、いま、この研究室の一員になれたのだ。
しかもホフマンの先生は、一流の化学者リートビッヒなのだ。
9 これはアニリンではないか top
すっかり忘れられていたルンゲの論文に、彼が心をひかれたのは、リービッヒの弟子のゼルが、エーラーにある自分の工場から、タールを一瓶、研究室に届けてきたときだった。 リービッヒ教授はタールが産業上大切な物質にかえられるかどうか、ホフマンに調べてみるように、といいつけた。
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アニリンの合成に成功した
ホフマン(1818〜1892)は
またドイツ化学協会を創立した。
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小躍りしてホフマンはさっそく実験にとりかかった。
しかし、ほんの一瓶のタールは、たちまち底をついてしまった。
結局、ホフマンはゼルの工場へでかけて、そこで実験をつづけることになった。
ここならタールがいくらでも手に入る。それに新式の器具もそろっていた。
たちまちのうちに、ルンゲがタールから取り出したキュアノール(アニリン)や、ロイコールと名付けたものが、壷にいっぱいとれた。
ギーセンの実験室にかえったホフマンは、わきめもふらずに試験管ととり組んだ。
何日かたってキュアノールの成分を分析した結果を見て、ホフマンはすっかり考えこんでしまった。
「おや? この分析の結果は、まえにも見たことがあるぞ。
これはたしか天然のアイからとれるアニリンと、同じものじゃかいか?
これはおもしろいことになった。」
ホフマンには、かつてルンゲがいだいたような夢、アニリンから染料を作る夢がわいてきた。
それに、ホフマンの実験室には、ルンゲがであったような、上役からの命令みたいな嫌なことはなかった。
どこまでも研究をすすめていこう、という自由な気分があった。ホフマンの夢は、ますますふくらんでいった。 |
ホフマンは後にイギリスに招かれ、ロンドンの
王立化学大学をつくり、タールの研究を続けた。
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10 タールからベンゼンもとれる top
その後、ホフマンはボン大学の講師にまねかれた。
ボンでも彼はすばらしい発見をした。タールの中にベンゼンがあることを見つけたのだ。
透明な、もえやすい、ちょうどアルコールのような液体――これがベンゼンなのだが、実は、すでに十年以上もまえに(一八二五年)、電気学者で有名なイギリスのファラデーが、魚油ガスから見つけていたものであった。
この魚油ガスは、ちょうどいまのプロパンガスのように、鉄筒(ボンベ)にいれられて、地下室にすえつけられ、そのガスで明りをともしていたのだ。
石炭ガスのガス灯は、まだまだ普通の家庭にはなかったのである。
それからしばらくして、ベンゼンは、別の物質からも見つかった。
昔から香料に使っていた南洋産の安息香の酸の中から、ベルリン大学のミッチェルリッヒが見つけた。
長いこと見向きもされなかったベンゼンが、やっと化学者の注目をうけるようになった。 安息香のことをベンゾインというので、ベンゼンとか、ペソゾールとかいう名がつけられたのである。 |
ベンゼンの発見などのほか、
電磁気学に業績をあげた
ファラデー(1791〜1867)
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しかし、ベンゼンがいま、ホフマンの手によつて、ありあまる原料タールから見つけ出されたことは、人々に、これまでにないおどろきをあたえた。
「ベンゼンは、これで、いくらでも手にいれることができるぞ。」
そのとき、ホフマンの頭には、それまで、バラバラにあったいくつかの事柄が、ひとつのくさりになってつながった。
「同じタールの中に、ベンゼンもあればアニリンもはいっている。
とするなら、ベンゼンからアニリンを作ることができるのでぱないか?」
ホフマンは、ありあまるタールの中から、ベンゼンをたくさん取り出し、それをアニリンにかえ、それを染料にしていけるという見通しをつけたのだ。 |
猿が尻尾と手をつないでいる――ベンゼンの仕組をあらわした漫画
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11 タール→ベンゼン→アニリン→染料 top
論文を調べているうちに、二、三年たち、やはりリービッヒ教授の弟子てロシアのジニンという化学者が、ベンゼンからアニリンをとる方法を、すでに考案していることがわかった。
まず、ベンゼンに混酸(濃硫酸と硝酸)を加えると、ニトロベンゼンができる。
これは黄色みがかった液体で、非常にあまい味と、独特の香りをもっている。
ジニンはこれに硫化水素を加えて、アニリンを作っている――しかし、わずかしかアニリンができない。
「何とかして充分な量を作る方法はないものか。」
ホフマンは考えつづけた。
ある日のこと、ホフマンのところへ客がたずれてきた。
アニリンの実験の話をしているうちに、突然ホフマンはうまい方法を思いついた。
お客を前にして、ホフマンはすぐに実験にとりかかった。
発生機の水素(原子の形の水素、分子の水素の何千倍という強い力で作用する)を使って、ニトロベンゼンをアニリンにかえることに気がついたのだ。
こうしてアニリンは、石炭のタールから安くたくさんにつくれるようになった。
このことが、合成染料工業の夜明けをつげる鐘の音となったのである。
石炭からできるもの
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