酒石酸カリウムナトリウム
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 酒石酸カリウムナトリウム四水和物 | |
| 名前 | |
|---|---|
| IUPAC名 L(+)-酒石酸ナトリウムカリウム四水和物 | |
| その他の名前 E337;セニエの塩。ロッシェル塩 | |
| 識別子 | |
3Dモデル（JSmol） | |
| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.132.041 |
| EC番号 |
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| E番号 | E337 （抗酸化物質、…） |
PubChem CID | |
| ユニイ |
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CompToxダッシュボード（EPA） | |
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| プロパティ | |
| KNaC 4 H 4 O 6 ·4H 2 O | |
| モル質量 | 282.22 g/mol（四水和物） |
| 外観 | 大きな無色の単斜晶系針状結晶 |
| 臭い | 無臭 |
| 密度 | 1.79 g/cm 3 |
| 融点 | 75℃（167℉; 348K） |
| 沸点 | 220 °C (428 °F; 493 K) 無水物 130 °C; 220 °Cで分解 |
| 26 g / 100 mL (0 °C); 66g/100mL(26℃) | |
| エタノールへの 溶解度 | 不溶性 |
| 構造 | |
| 斜方晶系 | |
| 関連化合物 | |
関連化合物 | 酒石酸カリウム;酒石酸アルミニウム;酒石酸アンモニウム;酒石酸カルシウム;メタ酒石酸;酒石酸アンチモンカリウム;酒石酸カリウム;酒石酸アンモニウムナトリウム;酒石酸ナトリウム |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。 | |
酒石酸カリウムナトリウム四水和物はロシェル塩としても知られ、酒石酸の複塩で、フランスのラロシェルの薬剤師エリー・セニエットにより（1675年頃）初めて調合されました。酒石酸カリウムナトリウムとリン酸一カリウムは、圧電性を示すことが発見された初期の材料の一部でした。[ 3 ]この特性により、20世紀半ばの第二次世界大戦後の民生用電子機器ブームの間に、クリスタル蓄音機カートリッジ、マイク、イヤピースに広く使用されました。このような変換器は非常に高い出力を持ち、典型的なピックアップカートリッジの出力は2ボルト以上でした。ロシェル塩は潮解性があるため、この材料をベースにした変換器は湿気の多い場所で保管すると劣化します。
下剤として薬用として使用されてきました。また、鏡の銀メッキ工程にも使用されてきました。フェーリング液（還元糖試薬）の成分でもあります。電気めっき、電子機器、圧電素子、そして巻紙の燃焼促進剤（花火における酸化剤に類似）としても使用されています。[ 2 ]
有機合成においては、特にアルミニウム系水素化物試薬が使用される反応において、乳化液を分解するための水性後処理に使用されます。[ 4 ]酒石酸ナトリウムカリウムは食品産業においても重要です。[ 5 ]
タンパク質結晶構造解析において一般的な沈殿剤であり、タンパク質濃度の測定に用いられるビウレット試薬の成分でもあります。この成分は、溶液中の銅イオンをアルカリ性pHに維持します。
準備
スカイラブの宇宙船内では、重力と対流が低減された条件下で、より大きなロシェル塩の結晶が成長しました。[ 6 ]ロシェル塩の結晶は、相対湿度が約30％に低下すると 脱水が始まり、相対湿度が84％を超えると溶解し始めます。[ 7 ]
圧電性
1824年、デイヴィッド・ブリュースター卿はロシェル塩を用いて圧電効果を実証し[ 8 ] 、この効果を焦電性と名付けました[ 9 ]。
1919年、アレクサンダー・マクリーン・ニコルソンはロシェル・ソルトと協力し、ベル研究所でマイクやスピーカーなどのオーディオ関連の発明を開発しました。[ 10 ]
現在のアプリケーション
ロシェル塩ベースの複合材料は、衝撃エネルギー吸収やスマートセンシング技術への応用が新たな関心を集めています。[ 11 ] [ 12 ]最近の研究では、3Dプリントされたイカの骨に着想を得た構造内でロシェル塩の結晶が成長することが実証されており、機械的堅牢性と圧電特性を兼ね備えた多機能複合材料となっています。イカの骨に着想を得た空洞状の微細構造は高い剛性とエネルギー吸収能力を提供し、これらの複合材料は保護具や構造健全性モニタリングに適しています。[ 13 ] 開発された複合材料は、強化された破壊靭性と耐衝撃性を備え、優れた機械的性能を示します。周期的な負荷がかかっても、最大7000サイクルまで一貫した圧電出力を維持します。衝撃試験では、電圧出力が約8 Vでピークに達し、圧電係数（d33）が約30 pC/Nであることが示されています。[ 13 ]これらの特性により、衝撃力をリアルタイムで検知できるため、この材料は、アスリート用のスマートアーマーや高齢者の転倒検知デバイスなどのウェアラブル保護具に適しています。この材料の注目すべき利点は、持続可能性とリサイクル性です。ロシェル塩結晶は構造内で溶解・再生するため、損傷後の複合材料の修復が可能です。リサイクルされたサンプルは、元の機械的性能と圧電性能の最大95%を維持します。[ 13 ] 潜在的な用途は、スポーツ用安全装備、航空宇宙構造物、軍用装甲、生物医学モニタリング装置などに及び、ロシェル塩複合材料の現代材料科学における汎用性と機能性を際立たせています。[ 13 ]
参考文献
- ^ David R. Lide編（2010年）、CRC化学物理ハンドブック（第90版）、CRC Press、 pp.4-83
- ^ a b Jean-Maurice Kassaian (2007)、「酒石酸」、Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (第7版)、Wiley、pp. 1– 8、doi : 10.1002/14356007.a26_163、ISBN 978-3-527-30385-4
- ^ Newnham, RE; Cross, L. Eric (2005年11月). 「強誘電性：形態から機能へ至る場の基盤」. MRS Bulletin . 30 (11): 845– 846. doi : 10.1557/mrs2005.272 . S2CID 137948237 .
- ^ Fieser, LF; Fieser, M.,有機合成試薬; 第1巻; Wiley: ニューヨーク; 1967年, 983ページ
- ^ 「ロシェル塩の用途」。
- ^ Summerlin, LB (1977年1月). 「SP-401 Skylab, Classroom in Space」 . NASA . 2009年6月6日閲覧。
- ^電子工学、1951年3月。
- ^ 「強誘電性の短い歴史」（PDF） . groups.ist.utl.pt. 2009年12月4日. 2016年5月4日閲覧。
- ^ブリュースター、デイヴィッド (1824). 「鉱物の焦電性の観察」 .エディンバラ科学ジャーナル. 1 : 208–215 .
- ^ url = https://sites.google.com/view/rochellesalt/home
- ^ Mueller, Hans (1940). 「ロシェル塩の特性」. Physical Review . 57 (9): 829– 839. Bibcode : 1940PhRv...57..829M . doi : 10.1103/PhysRev.57.829 .
- ^ Safaei, Mohsen; Sodano, Henry A.; Anton, Steven R. (2019). 「圧電材料を用いたエネルギーハーベスティングのレビュー：10年後の最新技術（2008–2018年）」 . Smart Materials and Structures . 28 (11): 113001. Bibcode : 2019SMaS...28k3001S . doi : 10.1088/1361-665X/ab36e4 .
- ^ a b c d He, Qingqing; Zeng, Yushun; Jiang, Laiming; Wang, Ziyu (2023). 「3Dプリントされたバイオインスパイアード構造におけるリサイクル可能かつ修復可能な圧電複合材料の成長と保護用ウェアラブルセンサー」 . Nature Communications . 14 (1): 6477. Bibcode : 2023NatCo..14.6477H . doi : 10.1038/s41467-023-41740-6 . PMC 10576793. PMID 37838708. 2025年2月25日閲覧.
