14世紀に、ある錬金術師が驚くべき発見をしました。硝酸と塩化アンモニウム(当時は塩化アンモニウムと呼ばれます)を混ぜると、金、プラチナ、その他の貴金属を溶かすことができる、発煙する非常に腐食性の高い溶液が生成されます。この溶液は王水または「王の水」と呼ばれます。
これは、不老不死の薬を作り、鉛などの卑金属を金に変えることができると人々が信じている神話上の物質である賢者の石を発見する旅における大きな進歩だと考えられている。
作りたての王水。 (写真:Wikipedia)
錬金術師たちは最終的にこの課題に失敗しましたが、王水 (現在は硝酸と塩酸を混合して生成) は現在でも金属のエッチング、金属の汚れの除去、実験用ガラス器具からの有機化合物の除去に使用されています。この水は、金の純度を 99.999% に精製するウォルウィル プロセスでも使用されます。
第二次世界大戦中の奇妙な展開として、腐食性の液体はさらに劇的な事件で使用され、化学者が同僚の科学的遺産をナチスから守るのに役立った。
1930 年代後半、ナチスドイツは迫りくる侵略戦争に備えて金が切実に必要でした。この目標を達成するために、ナチスは国外への金の移動を禁止し、ユダヤ人の迫害が続く中、ドイツ兵はユダヤ人の家族やその他の迫害されたグループから大量の金やその他の貴重品を没収しました。
押収された品物の中には、ドイツの科学者が獲得したノーベル賞のメダルも含まれていた。彼らの多くは、ユダヤ人の血統であるという理由で 1933 年に解雇されました。
ノーベル金メダル。 (写真:AFP)
ジャーナリストで平和主義者のカール・フォン・オシエツキーが投獄され、1935年にノーベル平和賞を受賞した後、ナチスはすべてのドイツ人がノーベル賞を受賞することや保持することを禁止しました。
この禁止措置の影響を受けたドイツの科学者の中にはマックス・フォン・ラウエとジェームズ・フランクがいた。フォン・ラウエは結晶中のX線回折に関する研究で1914年のノーベル物理学賞を受賞し、一方フランクと彼の同僚グスタフ・ヘルツは電子の量子的性質を確認したことにより1925年に同賞を受賞した。
1933 年 12 月、ユダヤ人であったフォン・ラウエは、新たに制定された専門職公務員制度の復活法により、ブラウンシュヴァイクの連邦物理工科大学の顧問の職を追われた。フランクは以前の兵役によりこの法律の適用を免除されていたが、1933年4月に抗議のためゲッティンゲン大学を辞職した。
フォン・ラウエとフランクは、原子核分裂の発見により1944年のノーベル化学賞を受賞した物理学者の同僚オットー・ハーンとともに、1930年代から1940年代にかけて、迫害されていた数十人の同僚がドイツから移住するのを支援した。
フォン・ラウエとフランクは、ナチスにノーベル賞のメダルを没収されることを望まなかったため、保管のために1922年にノーベル物理学賞を受賞したデンマークの物理学者ニールス・ボーアに送った。ボーアがコペンハーゲンに設立した物理学研究所は長い間、ナチスの迫害から逃れる難民たちの安全な避難場所となっていた。同研究所は、米国ロックフェラー財団と緊密に協力し、ドイツ人科学者に臨時雇用を提供している。しかし、1940年4月9日、アドルフ・ヒトラーがデンマークに侵攻したことですべてが変わりました。
ドイツ軍がコペンハーゲンを進軍し、物理学研究所に迫ると、ボーアとその同僚たちはジレンマに直面した。もしナチスがフランクとフォン・ラウエのノーベル賞メダルを発見したら、二人の科学者は逮捕され処刑されるだろう。残念ながら、これらのメダルは今日のノーベル賞メダルよりも重く、大きかったため、隠すのは容易ではありませんでした。受賞者の名前も裏面に大きく刻まれており、このメダルはフランクとフォン・ラウエにとって純金の死刑宣告書とほぼ同等のものであった。
絶望したボーアは、自分の研究室で働いていたハンガリーの化学者、ジョージ・デ・ヘベシーに頼りました。 1922年、デ・ヘベシーはハフニウムという元素を発見し、後に放射性同位元素をトレーサーとして利用して動植物の生物学的プロセスを追跡する先駆者となり、この功績により1943年にノーベル化学賞を受賞しました。当初、デ・ヘベシーはメダルを埋めることを提案しましたが、ボーアはドイツ人がメダルを探すために物理学研究所の敷地を掘り返すことは間違いないと考え、すぐにこの案を却下しました。そこでデ・ヘベシーは、メダルを王水で溶かすという解決策を思いついた。
王水は、硝酸と塩酸の両方を組み合わせることで金を溶かすことができますが、それぞれの化学物質を単独で使用しても、同じ効果は得られません。硝酸は金を酸化して金イオンを生成することがよくありますが、溶液はすぐに飽和状態になり、反応が停止します。
塩酸を硝酸に加えると、反応により塩化ニトロシルと塩素ガスが生成されます。どちらも揮発性があり、溶液から蒸気として逃げていきます。これらの物質が漏れる量が増えるほど、混合物の効果は低下するため、使用直前に王水を準備する必要があります。この混合物に金を浸すと、塩化ニトロシルが金を酸化します。
しかし、塩酸中の塩化物イオンは金イオンと反応して塩化金酸を生成します。これにより、溶液から金が除去され、溶液が飽和するのを防ぎ、反応を継続できるようになります。
マックス・フォン・ラウエとジェームズ・フランクは、ナチスを欺くためにノーベル金メダルを無効にされた二人の科学者です。 (写真:ウィキメディア・コモンズ)
しかし、この方法は効果的ではあったものの、プロセスが非常に遅く、デ・ヘベシーがメダルを王水の入ったガラスビーカーに浸した後、メダルが溶けるまで長時間待たなければならなかった。一方、ドイツ軍はこれまで以上に接近していた。
しかし、やがて金メダルは消え、ビーカーの中の溶液はピンク色に変わり、その後濃いオレンジ色に変わりました。
仕事が終わると、デ・ヘベシーはビーカーを研究室の棚に置き、他の何十個もの明るい色の化学ビーカーの中に隠した。驚いたことに、そのトリックはうまくいきました。ドイツ人は物理学研究所を隅々まで捜索したが、ド・ヘベシーの棚にオレンジ色の液体の入ったビーカーが置いてあるとは考えもしなかった。彼らはそれが単なる無害な化学溶液だと信じていました。
ユダヤ人であったジョージ・デ・ヘヴェシーは、1943年までナチス占領下のコペンハーゲンに留まったが、最終的にはストックホルムへ逃亡を余儀なくされた。彼がスウェーデンに到着したとき、ノーベル化学賞を受賞したことが知らされた。ノーベル賞を受賞したスウェーデンの科学者ハンス・フォン・オイラー=ケルピンの助けを借りて、デ・ヘベシーはストックホルム大学に職を見つけ、1961年までそこに留まりました。
その後、コペンハーゲンの研究所に戻ったデ・ヘベシーは、溶けたノーベル賞メダルの入った王水の小瓶が、棚の上にそのまま置いてあったのを発見した。デ・ヘベシーは塩化鉄(III)を使って溶液から金を沈殿させ、それをスウェーデンのノーベル財団に寄贈した。同組織はその金を使ってフランクメダルとフォン・ラウエメダルを再鋳造した。メダルは1952年1月31日にシカゴ大学で行われた式典で元の持ち主に返還された。
金メダルを溶かすことは小さなことだったが、ジョージ・ド・ヘヴェシーの賢明な行為は、連合国の最終的な勝利とヨーロッパにおけるファシズムの崩壊を確実なものにした、ナチスに対する数え切れないほどの抵抗行為のひとつだった。
王水は金が溶ける唯一の化学物質だとよく考えられていますが、これは完全に正確ではありません。液体金属元素である水銀という別の要素が関係しているからです。ほぼすべての金属と混合すると、水銀は金属の結晶構造に浸透して混ざり合い、アマルガムと呼ばれる固体またはペースト状の物質を形成します。
このプロセスは、鉱石から銀や金を抽出して精錬する際にも使用されます。このプロセスでは、粉砕された鉱石が液体水銀と混合され、鉱石内の金や銀が浸出されて水銀と混ざります。その後、水銀は加熱されて蒸発し、純粋な金属が残ります。
(出典:ティン・タック新聞/todayifoundout)
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