硝石

硝石
チリのタラパカで採取された硝石
一般的な
カテゴリ硝酸塩、酸化鉱物
式ノック3
IMAシンボルニット[ 1 ]
ストランツ分類5.NA.10
ダナ分類18.1.2.1
結晶系斜方晶系
クリスタルクラス双錐体（mmm）HM記号：（2/m 2/m 2/m）
空間群C mc2 1
識別
色白
クリスタル習慣晶洞または針状
胸の谷間{001} では非常に良い; {010} で良い
骨折脆い
モース硬度2
光沢硝子体
連勝白
透けて見える透明
比重2.10（計算）
溶解度可溶性
参考文献[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

硝石（ナイトラー）[ 5 ]は、硝酸カリウム（KNO3 ）の鉱物です。柔らかく、白色で、溶解度の高い鉱物で、主に乾燥地帯や洞窟の堆積物中に見られます。

カリウムをはじめとする硝酸塩は、肥料、そして歴史的には火薬の原料として非常に重要でした。現在、世界の需要の多くは合成硝酸塩によって賄われていますが、天然鉱物は依然として採掘されており、依然として大きな商業的価値を有しています。[ 6 ] [ 7 ]

歴史的には、硝石という用語はナトロンとは明確に区別されていませんでした。どちらも定義が非常に曖昧ですが、一般的には炭酸イオンまたは硝酸イオンと結合したナトリウムまたはカリウムの化合物を指します。

特徴

硝石は、斜方晶系で結晶化する無色から白色の鉱物である。硝酸カリウムKNO3の鉱物形態であり[ 8 ]、柔らかく（モース硬度2）[ 9 ] 、水に非常に溶けやすく[ 8 ]、容易に溶融する。結晶構造はアラゴナイトに似ており、カルシウムの代わりにカリウム、炭酸塩の代わりに硝酸塩が存在している。[ 10 ]乾燥地域の土壌中に存在し、また、アルカリ性カリウムと硝酸塩を含む溶液が開口部に浸透する洞窟の壁や天井に、塊状の付着物や白華状の成長物として存在する。 [ 8 ]時折、柱状針状結晶群として存在し、個々の結晶は一般的に擬六方双晶を示す[110]。硝石やその他の硝酸塩は、グアノや類似の有機物の堆積物と関連して形成されることもある。 [ 9 ]

歴史と語源

硝石という用語は古代から知られていましたが、ナトロン（不純な炭酸ナトリウム/重炭酸塩）との歴史的混同が多く、古代世界でこの名前や類似の名前で知られていた古代の塩のすべてが硝酸塩を含んでいたわけではありませんでした。[ 8 ]この名前は古代ギリシャ語のνιτρων nitronに由来し、古代エジプト語のnetjeriに由来し、ヘブライ語のnéter（塩由来の灰）に関連しています（それらの相互関係は明らかではありません）。[ 11 ]

ヘブライ語のネテルは、エレミヤ書2章22節に「たとえあなたが硝石で体を洗い、石鹸をたくさん取っても…」とあるように、石鹸として、あるいは石鹸と組み合わせて使われていた可能性がある。しかし、聖書の「ネテル」がどの物質（あるいは複数の物質）を指しているかは定かではなく、炭酸ナトリウムを指すとする説もある。[ 12 ]

ナトリウムを意味する新ラテン語の「natrium」は、同じ砂漠の鉱物である「natron」（フランス語）[ 13 ]に由来し、スペイン語の「natrón」はギリシャ語の「νίτρον」（nitron）に由来し、古代エジプト語の「netjeri」に由来する。これはエジプトの砂漠に産する炭酸ナトリウム塩を指し、チリの砂漠に典型的に産するニトラチン（硝化ナトリウム塩） （古くは「チリ硝石」やその派生語として知られている）ではない。[ 11 ] [ 14 ]

「硝石の泡」と訳される用語（ἀφρόνιτρον、アフロニトロン、またはアフロニトレ）は、4世紀の一連の財務記録で定期的に購入されており、「入浴用」と表現されているため、おそらく石鹸として使用されていました。[ 15 ]

1790年に硝石とその誘導体である硝酸が窒素元素の名称として初めて使用された頃には、硝石は様々な種類の硝石として知られる硝化塩を指すために使用されていました（火薬の製造には硝化塩のみが適していました）。 [ 16 ]

可用性

硝石は水に溶けやすいため、乾燥した環境でよく見られ、ハロゲン化物、ヨウ素酸塩、ホウ酸塩、石膏、そして稀に炭酸塩や硫酸塩などの他の可溶性鉱物と一緒に見つかることが多い。[ 17 ] [ 18 ]

硝石は、新石器時代から知られる「サルニトレ洞窟」（コルバトー）のような特定の場所に自然に存在します。「コヴァ・デル・ラット・ペナット」では、数千年かけて堆積したグアノ（コウモリの排泄物）が雨水の作用によって 浸出され、硝石となりました。

1783年、ジュゼッペ・マリア・ジョヴェーネとアルベルト・フォルティスは、イタリアのモルフェッタ近郊のプーロ・ディ・モルフェッタという名のドリーネで「天然の硝石」を発見しました。二人の科学者は、ドリーネの洞窟の壁の内側において、湿度と温度の特定の条件下で硝石が形成されることを発見しました。[ 19 ]この発見後、火薬の製造ではなく、肥料を農業に利用することで生産性を向上できるのではないかという意見が出されました。[ 20 ]この発見は、化学者のジュゼッペ・ヴァイロとその弟子アントニオ・ピタロが発見を確認するまで、学者たちから異論が出されました。ヨーロッパ各地からアカデミーから派遣された博物学者たちが大勢この地を訪れました。硝石は火薬の製造に不可欠な成分であるため、これらの鉱床は戦略的に重要な意味を持っていたからです。[ 21 ]政府は採掘を開始しました。その後まもなく、ジョヴェーネはプーリアの他の洞窟でも硝石を発見しました。[ 21 ] : 9–10 [ 22 ]抽出工場の遺跡は産業考古学の遺跡ですが、現在は観光客には公開されていません。[ 23 ]

類似鉱物

関連する鉱物には、ソーダ硝石（硝酸ナトリウム）、アンモニア硝石またはグウィハバイト（硝酸アンモニウム） 、ニトロストロンチアナイト（硝酸ストロンチウム）、ニトロ方解石（硝酸カルシウム） 、ニトロマグネサイト（硝酸マグネシウム）、ニトロバライト（硝酸バリウム）、および2種類の硝酸銅、ゲルハルタイトとブッテンバカイトがあります。実際、周期表の最初の3列にあるすべての天然元素と他の多くの陽イオンは、前述の理由によりめったに見つからないものの記述されている硝酸塩を形成します。1790年に硝石とその誘導体である硝酸が初めて窒素元素の名称として使用された頃には、硝石は特にさまざまな種類の硝石として知られる硝化塩を指すために使用されていました（火薬の製造に適していたのは硝化塩のみでした） 。

参照

参考文献

  1. ^ 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 .
  2. ^ 「ナイターの鉱物データ」 . www.webmineral.com。
  3. ^「硝石：鉱物情報、データ、産地」www.mindat.org。
  4. ^ Adiwidjaja, G.; Pohl, D. (2003), 「α相硝酸カリウムの超構造」, Acta Crystallogr. C , 59 (12): 1139– 40, Bibcode : 2003AcCrC..59I.139A , doi : 10.1107/S0108270103025277 , PMID 14671340 。
  5. ^ 「硝石の定義」メリアム・ウェブスター。 2016年3月11日閲覧。
  6. ^バーナム、デニス W. (2003年12月). 「硝酸塩の歴史」.化学教育ジャーナル. 80 (12): 1393. Bibcode : 2003JChEd..80.1393B . doi : 10.1021/ed080p1393 .
  7. ^ Burkhardt, John J.; Heath, Garvin A.; Turchi, Craig S. (2011年3月15日). 「パラボリックトラフ型集光型太陽光発電所のライフサイクルアセスメントと主要な設計代替案の影響」 . Environmental Science & Technology . 45 (6): 2457– 2464. Bibcode : 2011EnST...45.2457B . doi : 10.1021/es1033266 . PMID 21391722 . 
  8. ^ a b c dジャクソン、ジュリア・A.編 (1997). 「niter」.地質学用語集（第4版）. アレクサンドリア、バージニア州: アメリカ地質学研究所. ISBN 0922152349。
  9. ^ a bアンソニー、ジョン W.;ビドー、リチャード A.ブラッド、ケネス・W.ニコルズ、モンテ C. (2005)。「ナイター」（PDF）。鉱物学のハンドブック。鉱物データの出版。2021 年12 月 28 日に取得。
  10. ^クライン、コーネリス; ハールバット、コーネリアス・S・ジュニア (1993). 『鉱物学マニュアル』（ジェームズ・D・ダナ版）（第21版）. ニューヨーク: ワイリー. p. 418. ISBN 047157452X。
  11. ^ a b「nitre」。オックスフォード英語辞典（オンライン版）。オックスフォード大学出版局。(サブスクリプションまたは参加機関のメンバーシップが必要です。)
  12. ^ハーバーフィールド、ポール（1985年1月）「名前の由来：NaNO3」化学教育ジャーナル62 (1): 56. Bibcode : 1985JChEd..62...56H . doi : 10.1021/ed062p56 .
  13. ^ 「ナトリウム」。オックスフォード英語辞典（オンライン版）。オックスフォード大学出版局。(サブスクリプションまたは参加機関のメンバーシップが必要です。)
  14. ^カーウィン、デイビッド（2008年）「窒素と窒素」。
  15. ^より一般的な石鹸も記録に残っているが、より高価だった。ジョン・マシューズ『テオファネスの旅』イェール大学出版 2006
  16. ^ 「窒素」。オックスフォード英語辞典（オンライン版）。オックスフォード大学出版局。(サブスクリプションまたは参加機関のメンバーシップが必要です。)
  17. ^ Reeves, CC (1978年11月24日). 「プラヤ湖堆積物の経済的意義」.現代および古代の湖沼堆積物. pp.  279– 290. doi : 10.1002/9781444303698.ch15 . ISBN 9780632002344。
  18. ^ Ericksen, GE (1983). 「チリの硝酸塩鉱床：特異な塩性鉱物群を含むチリの硝酸塩鉱床の起源は、100年以上にわたり活発な議論を巻き起こしてきた」. American Scientist . 71 (4): 366– 374. JSTOR 27852136 . 
  19. ^ピエトロ・フィリオーリ (1837)。「ネクロロギア – ジュゼッペ・マリア・ジョヴェーネ – モルフェッタ大聖堂教会」。Annali Civili del Regno delle Due Sicilie (イタリア語)。 25、ゲンナイオとフェッブライオ。 Tipografia del Real Ministero degli Affari Interni nel Reale Albergo de' Poveri: 39.
  20. ^ “Opuscoli scelti sulle scienze e sulle arti tratti dagli Atti delle Accademie, e dalle altre Collezioni filosofiche, e Letterarie, e dalle opere più Recenti inglesi, tedesche, francesi, latine, e italiane, e da manoscrittioriginali, e inediti: 12"（イタリア語で）。 1789年。
  21. ^ a bアンドレア・トリパルディ (1841)。"Elogio storico del canonico arciprete Giuseppe Maria Giovene"。モデナの「Memorie di Matematica e di Fisica della Società Italiana delle Scienze Residente」（イタリア語）。２２．モデナ: ティピ デッラ RD カメラ。
  22. ^ジュゼッペ・マリア・ジョヴェーネ (1784 年 8 月 7 日)。レター デル シグ。 canonico D. Giuseppe Maria Giovene、Vicario Generale di Molfetta、al Sig. Abate Alberto Fortis、contenente Varie ossservazioni sulla nitrosità Naturale della Puglia (イタリア語)。モルフェッタ。
  23. ^ “PER VEDERE IL PULO DI MOLFETTA ACCONTENTATEVI DI ARRAMPICARVI!”。モルフェッタフリー.it。
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