1: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)11:39:55 ID:fW7

彡(゚)(゚)「あああああああああああああああああああああああああああああああ!!!!!!!!!!!(ブリブリブリブリュリュリュリュリュリュ!!!!!! ブツチチブブブチチチチブリリイリブブブブゥゥゥゥッッッ!!!!!!! )」

(´・ω・`)「またやらかしてる」

彡(゚)(゚)「何見とんじゃボケー!しばくぞ」

(´・ω・`)「やめてよ!だっていつも間に合わずに野糞してるじゃん」

彡(゚)(゚)「これは野糞やない、道端の草に肥料やっとるんじゃ」

(´・ω・`)「肥料ならホームセンターにいけば簡単に手にはいるじゃない」

彡(゚)(゚)「あんな、肥料なんて今でこそ簡単に手に入るけどなその裏には色んな苦労があるんやで」

彡(^)(^)「せや、せっかくやし肥料三大要素の一つ窒素化合物を生み出すハーバーボッシュ法について教えたろうやんけ」





 


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彡(゜)(゜)「あかん、ザクをぶった切ったらコロニーに穴開いてしもた」
フェネック「あんっあっアライさっぁっ」アライグマ「ふぇねっ、あっふぇ、あぁんっ」
小遊三「座薬を小さくしました」歌丸「どうなりました?」
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3: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)11:40:39 ID:fW7

肥料三大要素
窒素、リン酸、カリウムのこと
カルシムやマグネシウムなどをふくめた17種ある肥料成分のうちとりわけ必要な成分
窒素分子は反応性が低く直接吸収できない。肥溜めを利用するのは糞尿に含まれる窒素成分を微生物によりアンモニアや硝酸として利用しやすく保持するためである。




5: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)11:41:11 ID:fW7

彡(゚)(゚)「原ちゃんハーバーボッシュ法ってしってるか」

(´・ω・`)「窒素と水素からアンモニアを作るんだよね。反応式はN2+3H2→2NH3でドイツ人のフリッツハーバーとカールボッシュが開発したんだ」

彡(゚)(゚)「良く知っとるやんけ、開発自体は1906年で工業化は1916年頃やな。それまではチリ産の硝石から窒素を合成してたんや」

(´・ω・`)「石が肥料になるなんてすごい、もうこれだけで十分じゃないの?」

彡(゚)(゚)「あほか原ちゃん、限りある食料の種を輸入に頼るなんて有事の際は止められるぞ」




7: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)11:42:35 ID:fW7

第一次大戦(1914-1918)開戦時ドイツは海上封鎖を受け、チリ産硝石とアフリカ産糞石の輸入がストップした。ドイツ首脳陣は火薬と肥料の原料が輸入品であることを把握していなかったと言われている。
これに焦ったドイツは毒ガスの製造を請け負ったIGファルベンに資金援助しハーバーボッシュ法に依る窒素化合物の生産工場を設立、国難を乗り越える。
ハーバーボッシュ法の特許は戦時賠償としてアメリカにとられた




9: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)11:44:03 ID:fW7

´・ω・`)「そういえば、うちの村も人口が爆発的に増えてキュウリが足りなくなってたんだ。肥料を作ってキュウリの増産だ!」

〜後日〜
no title

彡(゚)(゚)「どうしたんや原ちゃん」

(´・ω・`)「肥料を作ろうとしたら機械が爆発したんだ」

彡(゚)(゚)「水素製造機の反応管とちゃうか、調べてみ」

(´・ω・`)「うわぁ肉厚30mmもある鋼の円管がぼろぼろだ」




10: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)11:44:34 ID:fW7

アンモニアの生産には原料となる窒素と水素が必要。窒素については大気中に豊富にあるため空気を冷やして分離してやればよい。
水素については高温高圧下(450℃100atm以上)における石炭と水蒸気の反応から得る。反応容器は染料合成にも使用されている十分な性能と実績を持った鋼の容器を使用していた。
鋼は鉄に少量の炭素を分散させ強度を得ている。しかし、高温高圧下では内包している炭素が水素と反応しメタンガスとして抜け強度が低下、爆発する。




11: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)11:44:54 ID:xfs

危なE




12: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)11:44:59 ID:aKE

ほう




13: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)11:45:31 ID:fW7

(´・ω・`)「鋼が使えないならどうすればいいの?頑丈で水素と反応しない合金を開発すればいいの?」

彡(゚)(゚)「欲張りすぎや、3割30本30盗塁の全勝エースピッチャーなんて普通求めへんやろ」

(´・ω・`)「そっか、役割を分担してやれば良いんだね。早速作り直してみるよ」

彡(゚)(゚)「それが終われば後は触媒やな」

(´・ω・`)「触媒?」

彡(゚)(゚)「物質の反応っていうのは山登りや、ある物質RがPになる反応があったとしてもRが直接PになってるわけやないRがIになってIがRに戻ったりPになったりしとんのや」

彡(゚)(゚)「ここで、物質のエネルギーを標高に例えてやるとR(標高100m)I(150m)P(80m)とかにやるんや。ところがどっこいIが標高3304mの山やったらどないする?」

(´・ω・`)「Rの標高を上げてやればいいとおもうの」

彡(゚)(゚)「それも一つの方法やな、温度を上げるってのがそれや」

彡(゚)(゚)「もう一つの方法は触媒を使ってIの標高をごまかしてやる方法や、基準以下の製品ができるなら基準を下げてやればいいんや」

(´・ω・`)「触媒は反応に必要な標高(エネルギー)を下げてくれるものなんだね。具体的には何を使うの?」

彡(゚)(゚)「ハーバーはオスミウムとウランを提案しとったんやけども工業的には取り扱いが難しかったんにゃ、そこでアルウィンミタッシュ(独)は鉄を使うことを提案したんや」

彡(^)(^)「鉄はただの鉄粉でええからとりあえずやってみ」




15: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)11:47:16 ID:fW7

二重管式高圧管
ボッシュによって提案された反応管
外殻に鋼を使用し強度を獲得しつつ内殻に銑鉄または軟鉄を使用し水素による鋼の腐食を防ぐ。
銑鉄は鋼に比べて炭素含有量が多く鋼に先んじて水素と反応する。これにより交換の手間が必要なものの鋼が守られる。
軟鉄は炭素に替わりにクロムとバナジウムが分散しており水素との反応がほとんどない。やわらかいためそれ単体では強度がない。
この他に鋼に溝を掘るなどして内殻を通り抜けた水素を逃がす工夫がなされている。




16: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)11:48:04 ID:fW7

〜数日後〜
(´;ω;)「おかしいな、ちゃんと触媒を使ってるのに反応が進まないや」

彡(^)(^)「どないした原ちゃん」

(´・ω・`)「反応がうまく進まないんだ、ただの鉄粉でいいなんていって騙したんじゃないの?」

彡(^)(^)「そんなことないでワイのとこの機会も鉄粉つことるで、ほれみてみ」

(´・ω・`)「ほんとだ、ただの鉄粉だ。何が違うんだろ」

彡(-)(-)「実はな原ちゃん、科学には運も必要なことは教える為に一つ言ってないことがあるんや」

彡(゚)(゚)「アルウィンミタッシュは鉄触媒を提唱して実験も上手く行ってたけど再現性がなかったんや」

(´・ω・`)「データの改ざんでもやっていたの?」

彡(゚)(゚)「あほ、そんなこと許されへんで。原因は人や方法やのうて鉄の産地にあったんや」

(´・ω・`)「産地?鉄なんて何処でも同じじゃないの?」

彡(゚)(゚)「それが微妙に違うんや。ミタッシュのつことった鉄はイェリヴァーレっていうスウェーデン産の鉄で、その他の産地の鉄は自身に含まれてる硫黄成分によって被毒が起きてたんや」

(´・ω・`)「よくそんなことに気づいたね」

彡(゚)(゚)「ウォルフつーミトッシュの助手が使われた鉄の成分分析して、同じ組成のものを逆に合成して再度実験を行い証明したんや」




17: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)11:49:07 ID:fW7

アルウィンミタッシュの触媒
ミタッシュは鉄であれば豊富で工業的な規模であっても利用できると考え、鉄触媒にこだわった。
1〜2日かかる反応の実験を1年半に渡り行い、2500種の触媒を6500回に及ぶ実験によって調べ上げた。
ウォルフによって決定された鉄成分は酸化鉄20%、酸化アルミニウム0.4%、酸化カルシウム0.2%、酸化マグネシウム0.1%、酸化クロム0.1%であった。
土壌中で生物が行う窒素の固定方は、マメ科の根を例にとると二トロゲナーゼという酵素が窒素をNH4+へ変換している。この酵素の中心にはやはり鉄の存在があり鉄を利用したより効率的な触媒への期待が高まっている。




18: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)11:50:36 ID:fW7

(´・ω・`)「これでキュウリを増産して売ってみんなで幸せになれるね!」

〜数年後〜

(´;ω;)「初めのうちはみんなキュウリを買ってくれたのに最近は海での大漁が多くてキュウリが売れなくなっちゃった」

彡(゚)(゚)「食料が多くなるとキュウリなんて買うやつおらんに決まっとる」

(´・ω・`)「キュウリ栽培辞めようかな」

彡(゚)(゚)「キュウリ栽培辞めると漁も不漁になって食料足りなくなるけどええんか?」

(´・ω・`)「どうして?」

彡(゚)(゚)「窒素を肥料としてアンモニアや硝酸の形に変えることは栄養を水に溶かしたといってもええんや。畑に肥料撒いて雨降ったらどないなる?」

(´・ω・`)「水に溶けるなら雨で流れるね」

彡(゚)(゚)「せや、地下水や川の流れにのって海へと流れる。すると海のプランクトンが増えて魚も増える」

(´・ω・`)「ならもっと肥料撒いてもっと豊作、大漁をもたらそうよ。そうすれば食糧問題なんてなくなるね」

彡(゚)(゚)「せやろか」




19: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)11:51:33 ID:fW7

窒素サイクル
利用可能な窒素というものがあり、これらはサイクルを形成し
NH3→NH2OH→NO2-→NO3-→NH3の形で地球をめぐりめぐる環の中に固定化されている。
ここに人間がサイクル外のN2をNH3として無制限に放り込んでやると、どこかの矢印の過程が律速となり停滞がおきる。つまり生物が処理できなくなるのである。
赤潮を想像してもらえるとよい。栄養によってプランクトンが増え魚がプランクトンを食べる。ところが魚が食べきれないほど増えると魚が逆に死ぬといった具合になる。
すでに固定化された窒素のうち3分の1から半分が人の手に寄るものだと言われている。




21: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)11:54:18 ID:fW7

(´・ω・`)「肥料を使わないと今の人口を維持するだけの食料取れないよ、どうしたらいいの?」

彡(゚)(゚)「ニンゲンが増えすぎたって言われとる要因の一つやなワイも応えることができへん。日本はありがたくも水が豊富やから気にならんけど食料と同じく水についても世界的に不足してくる」

(´・ω・`)「日本は豊かな自然のおかげで水問題は大丈夫だよね」

彡(゚)(゚)「そうでもないんや、日本は他国の水に頼ってる部分が多いんや」

(´・ω・`)「水の輸入品なんてそんなに多くないでしょ」

彡(゚)(゚)「純粋な水だけじゃないんやスーパーで売られている輸入の豚さんだけとってみても、間接的に育てる飼料、水、労働力、土地とかを輸入しとるとも見ることができるんや」




22: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)11:54:51 ID:gKl

はえ〜




23: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)11:55:20 ID:fW7

マルサスの限界
食料の供給が人口増加に追い付かず、困窮するという内容。ハーバーボッシュ法の登場によって打破された。
ただし、リン酸については原料をリン鉱石に頼っておりこちらの採算の取れる採集が追い付かな可能性がある。

バーチャルウォーター
ある食料を輸入した際に、その食料を自国で生産しようとした際に必要な水。間接的にその水を輸入しているという考え。
バーチャルウォーターを含めると日本の水使用量は2倍になる。
食料自給率が低いことが問題に上げられることも多いが、見方を変えると食料危機に備え日本国内の土壌栄養素や水資源を使わずに温存しているとも考えることができる。




24: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)11:55:47 ID:fW7

(´・ω・`)「そっかぁ食料問題を解決したがために人口が増えまた食料問題が起きるんだね」

彡(゚)(゚)「せやせや毎日そんな終わらない問題を解決しようと頑張ってる人が世の中には沢山おるんや。人間てのはそんな人らとの支えあいで成り立ってるんや」

彡(^)(^)「せやから、電車内でもよおしてる人見ても笑わずに助けるんやで」




27: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)11:57:10 ID:fW7

終わり、閉廷!
質問あれば応えるで
答えても間違い多いと思うけど




28: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)11:58:30 ID:xfs

リン鉱石って枯渇やばないんか?




29: 名無しさん@おーぷん 2017/11/25(土)12:03:35 ID:fW7

石油と同じように採算の取れるリン鉱石が減りつつある
採算度外視すればなんぼでもやりようはある





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・元スレ:彡(゚)(゚)「もらしそう?肥料になるしええやろ」
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