ガラスにも弱点はあるよ

前回は、僕が日々お世話になっているプラスチック容器、ポリプロピレン製の食品タッパーについて触れていましたが、「容器と熱」について、そういえばガラス製品も一枚岩ではなく色々あるよなぁ、などと思っていたため、今回はガラスの話に脱線してみようかと思います。

 

そもそも前々回の素材記事で、「クロロホルムは結構いろんな素材を浸食する、厄介な物質なんですね」という話とともに、唯一完全耐性を誇るプラスチックであるフェノール樹脂の容器ではなく、現実的にはガラス瓶で保管されています……などということを書いていたのがガラスネタに飛ぶきっかけでした。

 

まぁクロロホルム自体、ずーっと前の「楽しい有機化学講座」の一記事(↓)で触れたことがあった通り…

 

con-cats.hatenablog.com

 

…まぁ一応毒劇物の分類ではあるんですけど、生命科学実験では同時に使われることが多いフェノールに比べると全然大したことなく、あの透明ですぐ蒸発しちゃうようなやつが、保管はそんなに厄介だったのか…とやや意外でもありました。

(こないだ貼っていた耐薬品性一覧表によると、容器との相性で見れば、むしろフェノールの方が全然問題なく保管できる材質の方が多いぐらいなんですね。)

とはいえもちろん、フロンや漂白剤や殺菌でおなじみ塩素原子が3つもつながった分子なので、間違いなく化学的性質は強力な有機溶媒ではあるんですけど、やっぱりニオイも甘い感じでそない悪いやつにも思えませんし(まぁもちろん有害ではあるので、逆にヤベェかもしれないですが(笑))、フェノールのように一飛沫(ひとしぶき)でもついたら一瞬で肌が焼けただれるとかそこまででもないため、そんなに注意して使わないと危険という印象ではないかもしれません。

 

(あれ、でも今さらですが、クロロホルムはしばしばピペットで吸い上げて使うんですけど、そのピペットの「チップ」と呼ばれる、着脱式・使い捨てのプラスチック製品、あれどう考えてもポリプロピレン (PP) なんですよね……。

 耐性表だとPPは「×」になってましたし、実際こないだも書いていた通り「クロロホルムを量っちゃってメスシリンダーが変色してしまう事件」はどこの研究室でも学生がやらかしてしまうものなので良くないのは間違いないんですけど、ピペットにつけたチップで吸う場合、そういや全く問題なく吸えてますね……。

 もしかしたら試薬保護用にチップの内部がコーティングされているのかもしれないし、そういえば今さらながら、「有機溶媒をピペットで吸うのは良くない」と習ったことがあるような気もしてきました。

 とはいえガラスピペットは扱いが面倒ですし、中々使ってられないのが現実なので、多くの研究者は「ちょっとならいいだろ」と、ピペット&プラスチックチップで有機溶媒を扱っているように思います。

 ピペットの精度が良くなくなるのは、これが最大の原因だったのかもしれないなぁ、などと、本当に今さらながら気付きました(ピペット自体も、プラスチックやゴム製のoリングなんかでできているので)。

…まぁ、この業界にいらっしゃるわけではない方には「何のこっちゃ」という話の極みで恐縮ですけど(笑)、個人的には不適切な器具利用をしていることに気付けて何よりでした。)

 

いずれにせよクロロホルムもフェノールもガラス瓶で市販されているし保管もガラス瓶で行うのが基本なのですが、理科室の試薬瓶を思い浮かべていただいたら分かる通り(まぁそんなイメージ、僕自身あんまないですし、ほぼ浮かばないかもしれませんけど(笑))、試薬ってのは基本的にガラス瓶で保管するものなんですね。

 

「そんな厄介で強力な薬品も無傷で保管できるとか、ガラスは強いんだねぇ」と思われるかもしれず、実際、特に高分子樹脂が発達していなかった昔は最も安価でかつ丈夫(しかも見た目も美しい)という、容器として申し分なく伝統的に長いこと使われ続けているガラスなんですけど、実はガラスにも弱点は存在するのです。

 

まぁ一番は「割れる」という物理的特性ですけど、今見ている化学的な話でいうと、ズバリ、「アルカリ性の溶液を保存するのが苦手」なんですね!

 

これ、研究者でも案外その辺の意識ができていない人がいて、水酸化ナトリウム水溶液をガラス瓶で保存する学生とか結構いるんですけど、もちろん「絶対にダメ。ガラスがすぐに崩壊する」というレベルでは決してないものの、完全に不適切な保管方法となっています。


実際僕も、大学4年で卒研として研究室に入ったとき、全く同じミス…というか水ナト水溶液を作製してガラス瓶に入れようとしたら、教授の先生に、


「あなたねぇ、ガラスってのは酸性なんですよ?酸と塩基を混ぜて保管したらよくないのは、常識として知っておいて欲しいですねぇ」

…みたいなことを指導されたのですが、これ、本当にそうなんですよね。

 

こないだもちょろっと触れていたはずですが、ガラスというのは主に二酸化ケイ素から成る結晶であり…

 

ja.wikipedia.org

 

…まさに↑のウィ記事にある通り、二酸化ケイ素すなわちSiO2というのは、別名「ケイ酸」とも呼ばれる物質であることからも明らかといえましょう……

「実はガラスというのは酸性物質なのである」というのは、僕はその4年生のときに教授の先生に叱られたおかげで、バッチリ覚えた形でした。

 

なので、強アルカリ性の液体なんかをガラス瓶に入れて保存すると、もちろんガラスは強固な結晶なのでそう簡単に溶け切ってしまったり壊れたりなんてことがないのは上述の通りなんですけど、液体側が確実に若干の中和を受けて、pHや濃度が少しずつ変わってしまいかねない状況になっているため、「容器を守る」というより、「保管している試薬を守る」意味で、アルカリ性の水溶液は、必ずプラスチックボトルに入れて保存するのが鉄則なんですね!

 

まぁ今時ガラス瓶の製品なんて周りにほとんどないと思いますけど、コーラは炭酸なので酸性ですし、お酒はエタノール他で普通に中性なので、そういうのはガラス瓶で保管・販売しても全く問題ないわけですけど、アルカリ性の洗剤とか、そういうものは絶対にプラ容器で販売されている感じになるわけです。

 

実験で使う試薬……液体はもちろんのこと、特にあまり瓶と(液体ほどには)接することのない固体=粉末の試薬なんかでも当然そうで、例えば…まぁ試薬は今でもガラス瓶入りのことが多いので何でもいいんですけど、パッと浮かんだアミノ酸メチオニンなんかで検索してみたら……と、本当は我らが日本の誇る大手試薬製造会社、和光・Fujifilmのサイトから画像をお借りしたかったのですがいまいちボトルまで映されたいい画像がなかったので、Googleイメージ検索して出てきた試薬世界最大手・Sigmaの画像をお借りしますと…(開いてみたらなぜかイギリスの試薬販売会社の画像でしたが…)

 

https://www.scientificlabs.co.uk/product/M6626-5Gより


このように、アミノ酸は光にもやや弱いので茶褐色のガラス瓶が使われていますけど、普通にガラスビン入りなんですね。


一方、代表的なアルカリ性物質・水酸化ナトリウムの固体(ちなみに水ナトの固体は、塩や砂糖みたいな細かい顆粒ではなく、結構大型の、ラムネみたいな粒々です)なんかだと…

(こちらはSIGMA公式よりですが、逆に拡大しないとまともな画像が出てこない微妙な感じでした…)

https://www.sigmaaldrich.com/US/en/product/mm/106498より

…このように、ガラスではなく、必ずプラ容器で販売されている感じですね!

 

そんなわけで、「ガラスは酸性なので、アルカリ性物質の長期保存には適さない」、今回はこの話をしただけで、時間切れとなってしまいました。

 

本当は熱の話にも行きたかったものの、次回へ持ち越しとさせていただきましょう。

(まぁ正直、語るほどのネタでも全くないのですが…)

 

最近はとみに時間がない日が続いているのですが、非常にタイミングが悪くというか時間が経つのが早いといいますか、なんと、本日アメリカ時間11/4が終わるとともに、Daylight Saving Time、いわゆるサマータイムが終わってしまいます…!

 

サマータイムについては、ずーっと昔、簡単にまとめたことがありましたが…

 

con-cats.hatenablog.com

 

con-cats.hatenablog.com

 

…ちょうど今回は2つ目の記事の通り、11月の第一日曜日で夏時間が終わってしまう感じで、今日から(というか一応これを書いてる時点ではまだですけど、間もなく)日本との時差が14時間になり、こちらの夜中11時(23時)が日本の昼1時(13時)となる感じでして、これまでずっと日本時間正午に記事をアップしていましたが、その場合、アメリカ時間でいうと夜中の22時になる(=〆切りが1時間早くなる)ことに……。

 

あまりにくどいですが、ちょっと最近本当に時間がなく、22時では完全に間に合わないことが多いため、大変申し訳ないことに冬時間中は記事のアップを1時間遅らせ、日本時間お昼13時アップとさせていただこうかと思います。


まぁそもそも昔は(↑の記事のように)朝7時にアップしていたのが昼12時になり、今回またまた遅らせていくということでズルズルと延びていく感じでアレですが、また冬時間が終わって夏時間が始まったら(3月までの辛抱…)、12時アップに戻そうかな、などと考えております。

というわけで、次回からは13時アップの予定です、コロコロ変わってしまい恐縮の限りです…。

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