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ノーベル賞
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赤シソや赤キャベツには、アントシアニン系の色素が含まれています。 例えば、赤シソにはシソニンが、赤キャベツにはルブロブラシンが含まれていますが、いずれもアントシアニン系色素です。シソニンやルブロブラシンの着色の基本となっているのはアントシアニジンで、これに糖(Glu)が結合しています。植物の種類により結合している糖の種類が異なり、シソニンやルブロブラシンなどになります。 酸性、中性、アルカリ性で色が変化するのは、アントシアニジンの構造がpHにより変化するためです。アントシアニン系色素は、酸性、中性、アルカリ性で下の式のような平衡にあります。 酸性では環に含まれる酸素がプラスになったアントシアニジン構造で、赤色を示します。赤色を示すのは、赤以外の光(青と緑の波長の短い光)を吸収して波長の長い赤の光を反射しているからです(下の図)。 中性になると、水中のH+が少なくなり、色素のH+が無くなりま
ミルクは白いですが、これまでのQ&Aを読んだ方は、その理由がわかると思います。白と黒は色ではなく、白は可視光線の全ての波長を反射し、黒は全ての波長を吸収するからです。白いものには牛乳の他にも、豆腐、紙などがありますが、理由は同じです。 では、全ての波長の光を反射するものとは何でしょう。透明な水が細かな氷になると白くなります。夏に食べるかき氷を考えてください。「みぞれ」は白いですが、これに赤い色素をかけた「いちご」は赤いですね。もし、かき氷に黒い墨をかけると黒くなります。可視光線の全ての波長を反射する白い物とは、透明な物質が小さな固体の粒子になったものです。粒子の大きさが可視光線の波長よりも小さくなったら、透明になってしまうこともQ&Aにありましたね。 ところで、牛乳の成分には大きな粒子があるのでしょうか。 ミルクの成分 ミルクは赤ちゃんに栄養と病気から守る免疫を与える重要なもので、人間以外
ところで、金、銀、銅で色が違うのはどうしてでしょう。色の違いは光の波長の違いですね。金は黄金とよばれ黄色を帯びていて、銀は白っぽく、銅は銅赤色とよばれ赤味を帯びています。これは金の場合はその吸収し放出する波長が黄色側にずれていて、銀は全ての波長の光を反射し、銅では赤色側にずれているためである。これを選択反射といいます。金、銀、銅の反射率を光の波長に対してグラフにすると次の図のようになります。 反射率を光の色で表すと、銀では赤が98%、緑98%、青97%ですので、全ての波長で反射率が高く、鏡のように見えます。鏡は金属として安価なアルミニウムが使われますが、アルミニウムの赤の反射率が90%、緑が91%、青が92%です。アルミニウムの反射率は銀には負けますが、それぞれの色で均一に反射しています。 金の反射率は光の紫外域(400 nmより左側)から可視域(色の着いている部分)の短波長側できわめて低
フルオレセイン(fluorescein)という色素は蛍光(fluorescence)を発することで知られていて、蛍光染料(fluorescent dye)の仲間です。紫外線を当てると緑色の光を出します。蛍光を出すペンライトはご存知でしょう。この光は、光の反射、散乱、干渉などとは違います。これは、物質から出る光ですが、蛍光灯も理由は同じです。 では、どうして光が出るのでしょう? トマトが赤いのは、青と緑の光を吸収して赤い光を反射するので、赤く見えるのでしたね。では、吸収された光は、その後どうなるのでしょう? 下の図を見て下さい。光が当たっていない色素は「基底状態」(緑の球)という、安定な普通の状態にいます。光を当てると、吸収して「励起状態」(赤い球)というエネルギーの高い不安定な状態に上がります。赤い球のエネルギーが失われると、もとの緑の状態に戻ります。トマトはこのようにして青と緑の光を吸収
日本人の髪の毛はほとんど黒いですが、外国に行くといろいろな髪の毛の色をした人がいます。また、最近は日本人でも髪の毛を染めて、いろいろな色の人がいます。髪の毛の色はどうなっているのでしょう。髪の毛を脱色したり染めたりすると、どうなるのでしょうか。 髪の毛はその成分の90%がケラチン(kerachin)というタンパク質で、残りは水分などです。髪の毛の構造を詳しく見てみましょう。髪の毛は三つの層からなっています。一番外側はキューティクル(cuticle、毛表皮)とよばれ、電子顕微鏡写真[*1]でわかるように堅くてウロコ状をしていて、毛の内部を守っています。この層は透明で、髪の毛に光沢を与えています。その内側は、コルテックス(cortex、毛皮質)といわれ、水を含み色素のメラニン(melanin)が粒状になって存在します。コルテックスは髪の毛の太さ、弾力性、強さを決めています。熱いドライヤーを使う
お茶の葉にお湯を加えると、緑茶ができます。その化学成分はお茶の葉と同じです。緑茶 にはポリフェノール(flavanols, flavandiols, flavonoids, phenolic acids)が含まれていて、乾燥したお茶の葉の30%ぐらい含まれています。緑茶のポリフェノールのほとんどはフラボノール(flavanols)で、一般にはカテキン(catechins)として知られています。緑茶のカテキンの主なものは、(-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG), (-)-epigallocatechin (EGC), (-)-epicatechin-3-gallate (ECG), (-)-epicatechin (EC)です。 カフェイン(caffeine)、テオブロミン(theobromine)、テオフィリン(theophylline)なども、乾燥重量
ニンヒドリン反応(Q 21)は指紋の検出にも用いられますが、タンパク質がどのようなアミノ酸でできているかを分析するアミノ酸分析が重要な用途です。 タンパク質の分析法 タンパク質はアミノ酸が連結(縮合)したものですから、加水分解によってばらばらにしてアミノ酸にし、ニンヒドリンで分析すると、タンパク質がどのようなアミノ酸からできているか(1次構造)を決めることができます。
液体のミルクから固体のバターやチーズ、ヨーグルトができ、大豆から作った液体の豆乳から固体の豆腐ができます。ミルク、大豆の成分をQ 27とQ 28に載せましたので、ここで固まるわけを考えてみましょう。 液体と固体 まず、液体や固体とは何かを考えます。液体とは分子が自由に動ける状態です。水を入れたコップを傾けると、水の分子は重力によって動いて、コップから流れ落ちます。 固体では、分子と分子の間に力が働いているので、自由には動けません。氷が入った容器を傾けても流れ落ちることはなく、それ以上に傾けると、氷がそのまま下に落ちます。 固体には、結晶とそうではないもの(非晶、ガラス状態)があります。結晶とは分子や原子が固体の中で規則正しく並んだもので、砂糖や食塩は結晶です。非晶とは固体で分子や原子は動けないのですが、でたらめに存在するもので、ガラスがその例です。 豆腐、ゼリー、ヨーグルトも一応固体ですが
タンニン(tannin)とは植物の葉などに含まれるポリフェノールの総称で、皮をなめし(tanning)て革にするのに使われたことからタンニンと呼ばれていますが、化学的な名称ではありません。 市販されている「タンニン酸」はタンニンともいわれますが、日本薬局方で、「通例、五倍子または没食子から得たタンニンである」と規定されています。五倍子はウルシ科ヌルデの若芽や葉にヌルデシロアブラムシの仲間が寄生し、その刺激によって組織が膨れ上がり虫こぶが形成され、秋に殻を破って成虫が飛び出す前にこの虫を採集し、熱湯に浸した後に乾燥させたものです。
まず、白黒写真の原理を見てみましょう。白い紙に黒でAの文字が書かれた物体の写真を撮ります(露光)。白い紙に当たった光は反射され、カメラの中にあるフイルムに当たります。フイルムには臭化銀(AgBr)が塗ってあり、光により還元されて銀(Ag)ができます。黒いAの文字に当たった光は吸収されて反射しません。フイルムではこの部分には光が当たらず、臭化銀のままです。 次にフイルムを現像します。光の当たっていない黒いAの文字の部分は臭化銀ですから、現像で洗い出され透明になります。光の当たった白い紙の部分には銀ができているので黒く残ります。物体の白と黒が、現像後のフイルムでは逆の黒と白になりますので、ネガといいます。 こんどは、このネガフイルムを使ってプリント(焼付)します。白い印画紙の上にネガフィルムを置いて、上から光を当てるのです。ネガの透明の部分は光が通り印画紙に当たるので、プリントでは黒くなります
空の青と海の青とは理由が違うことをQ&A 41で説明しました。それでは、青い目はどうでしょうか?日本人の目の色は黒ですが、外国の人は青い目の人が多いですね。白目はどうして白いのでしょう?白ウサギの目が赤いのはなぜでしょう?フラッシュで写真を撮ると赤目になるのはどうして?このような目の不思議が沢山あるので、目の構造からこれらの問題を考えて見ましょう。 目の構造 眼球は直径約25mmの球で、大きく分けて外膜・中膜・内膜の3層構造になっています。 外膜 角膜(Cornea)・強膜(Sclera) 中膜 虹彩(Iris)・毛様体(ciliary)・脈絡膜(choroidea) 内膜 網膜(Retina)・視神経(Optic nerve) 水晶体(Lens)・硝子体(Vitreous) 外膜 眼球の外側は角膜(Comea)と強膜(Sclera)で、コラーゲン(collagen)の丈夫な膜で眼球の形を
Q-25で、「空が青く夕焼けが赤い」理由を説明し、海が青い理由も簡単に書きました。「水の色が青いのは空の青さが映っているからだと云う人がいますが、これは誤りです。」というホームページがあちこちにあり、Q-25の記述は間違いではありませんか?というご指摘を受けました。そこで、海が青く見える理由をあらためて書いてみます。 海の色は闇夜では黒ですが、太陽の光があると青く見えます。海の色は、見る角度、海水の成分、海底の状況などにより変化してきます。太陽の光が海に当たり、その光の行方を考えてみます。 光が海面に直角に当たれば反射はありませんが、斜めに当たれば反射します。海は波があって反射が分かりにくいのですが、穏やかな湖などの場合にはよく分かります。富士山が駿河湾に写っている写真は見かけたことはありませんが、富士五湖の湖に綺麗に写っている写真を見られたことがあると思います。波の立った海でも、夕日が海
晴れた日の空は真っ青ですが、そんな日に夕方になって太陽が沈むころ、赤、ピンク、オレンジなどのきれいが夕焼けが見られます。どうして日中の空は青く、夕日は赤いのでしょうか? 月から見た地球の写真を見ると、空が黒いのがわかります。月には空気が無いので、空は黒く、夕焼けも無いのです。青い空や夕焼けは地球の空気が原因であることがわかります。 まず、地球の外側の大気圏を見てみる必要があります。大気中には窒素(78%)、酸素(21%)が最も多いガスです。次に多いのはアルゴンと水です。その他、いろいろのガスがありますが、埃や塵など、砂や塩などの小さな粒も浮遊しています。火山の噴火があれば火山灰が多いでしょうし、海岸では塩の粒が多いでしょうし、日本の春は花粉や黄砂が多いでしょう。地球には引力があるので、重くて大きな粒子は地球の近くにあります。地球より遠くなると、だんだん軽くて小さな粒子になり、窒素や酸素だけ
人間の手のひらには汗腺があって、汗が出ています。汗には、水分、塩分、タンパク質、アミノ酸、脂肪などが含まれています。手が触れた所の指紋を取るには、これらの成分を利用して色を着けるのです。平らな場所では、アルミニウムの粉末が使われます。アルミニウムがこれらの成分に吸着するからです。表面が凸凹の場合、油で汚れている場合、古い指紋と新しい指紋でもうまく検出できるのか。感熱紙のような熱に弱いものではどうするのか。このような指紋検出についての多くの疑問が出てきます。汗に含まれるそれぞれの成分の検出方法について見てみましょう。 水分 シアノアクリレート 時間があまり経っていない時には水分が残っていますので、瞬間接着剤の蒸気を利用することができます。瞬間接着剤の成分はシアノアクリレート(cyanoacrylate)という有機化合物で、水分があると重合してポリマーになるので、水分が残っている指紋の部分にポ
食用合成色素・食用天然色素・酸化防止剤・その他 各種取扱品の紹介 キリヤ化学株式会社
食用色素と工業用染料のキリヤ化学.会社概要と製品情報.食用天然色素,食用合成色素の種類,原料,化学構造の詳細を写真入りで説明します.色と化学のQAがある.
[食用天然色素の一覧です。色素名をクリックすると、原料の写真や化学式 などによる詳細な説明になります。] 溶解性、安定性、使用pH域については、[天然色素性状一覧]をご覧ください。化学構造の説明はQ&A-58です。
トマトケチャップは液体でしょうか、それとも固体でしょうか? ケチャップは瓶やプラスチックのチューブに入っています。逆さにしても出てきませんので、固体のようですね。しかし、振ったり、撹拌したり、チューブを押すと液体のように流れ出てきますので液体のようですね。同じようなものにヨーグルト、マヨネーズ、ジャム、ジェリーなどもあります。しかし、よく似ていても豆腐は振っても流れません。 液体と固体の違いはなんでしょうか。液体は傾けると流れますが、固体は傾けても流れません。 豆腐やこんにゃくに力を加えると形が変わり変形しますが、力を抜くと元の状態に戻ります。このようなものは弾性体(Elastic)という固体です。 一方、力を加えると変形するが、力を抜いても元には戻らず変形したままのものがあります。少し堅めのヨーグルトや粘土細工の粘土などです。これを粘性体(Viscous or Plastic)といいます
人間の目で見えている色は本当にその物質の色なんですか?どうして色が分かるのですか? 色んな波長の光である太陽光がリンゴに当たり、反射してくる光を目で見て、「これがリンゴの色だ」と思っています。リンゴから反射される光の強さを光の波長ごとに描いたスペクトルが、本当の色です。しかし、光の強さをどのように測定するかが問題です。目はどのようにして色を認識するのでしょう。 目と光 目の構造については、前のQ 51で説明しました。光情報は角膜→瞳孔→水晶体→硝子体を通り、網膜で受容されます。光は角膜と水晶体で最も大きく屈折します。眼球に入る光の量は瞳孔の大きさを変えることによって調節されます。 光を感じる網膜は厚さ約120ミクロンで、8層構造をしています。光を感じる視細胞には明暗を認識する桿体細胞(Rods)と、色を認識する錐体細胞(Cones)があります。網膜には約500-600万の錐体細胞、1.2-
色と化学についてのQ&A 色と化学についてのご質問をお寄せください。 ご質問はメールで 担当:キリヤ化学 研究部 アドレス間違いで返送された質問 → Q-0 返送された質問 (2011/09/15) Q-77 水に溶かした色素を元に戻す方法はありますか? Q-76 水に溶かした色素を元に戻せますか? Q-75 銀のさびはどうして黒いのですか? Q-74 光で黒くなる色素は? Q-73 メラミンとメラニン? Q-72 半導体はどんな色? Q-71 赤や青の金があるのですか? Q-70 ナノ粒子とは何ですか? Q-69 ステンドグラスの色は何の色ですか? Q-68 ガラスはなぜ透明なのですか? Q-67 炭はなぜ黒いのですか? Q-66 備長炭とはどのようなものですか? Q-65 酸化で色素の色が消えるのですか? Q-64 宝石のサファイアはどうして青いのですか? Q-63 ルビーはどうして赤
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