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ガスの科学ブログ
ガスの科学目次
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ガスの科学・目次
第0章　まえがき
  動機と目的　
１章　ガスビジネス
  １－１　燃料ガスと産業ガス
1812年
 ロンドンでガス灯への燃料ガス供給開始
  １－２　産業ガス
1884年
 最初の酸素会社の設立
  １－３　産業ガスと純ガス
    （１）純ガス
（２）露点と水分量
      ①露点と沸点
②水分量を表す尺度、露点
１－４　空気分離
（１）酸素の製造
①化学反応による酸素の製造
②ブリン・プロセス
③分解反応と分離
（２）空気を分離する方法
（３）深冷空気分離
①空気分離装置と空気分離器
カラム：不活性ガスとイナートガス・ガスパージ
②深冷空気分離の歴史
③蒸留分離と気液平衡
２章　ガスの物理
２－１　理想気体の科学
２－１－１　理想気体「ボイル・シャルルの法則」
２－１－２　ボイルの法則
（１）真空嫌悪説
17世紀
 スコラ哲学
（２）マクデブルクの半球
1650年
 ゲーリケの実験
（３）ボイルの法則の発見
1662年
 「ボイルの法則」
（４）ロバート・ボイル最初の化学者
1661年
 「懐疑的化学者」
（５）ロバート・フック17世紀の万能人
1665年
 「ミクログラフィア」
（６）王立協会、現存する最古の学会
1660年
（７）ニュートン最後の錬金術師
1687年
 「プリンキピア」
（８）圧力とゲージ圧力
２－１－２　シャルルの法則
（１）シャルルとゲイ＝リュサック
1787年
 「シャルルの法則」
 
1802年
 ゲイ＝リュサックによる定式化
（２）生活実感としての理想気体の法則
（３）気球と空気の研究 1783年 ゲイ＝リュサックの熱気球、
シャルルのガス気球
（４）空気の組成はどこでも同じ 1805年 ゲイ＝リュサック、フンボルト
（５）温度
①「温度」
②「熱」
③「絶対温度」という物理量
1802年
 ゲイ＝リュサックによる科学温度の発明
④科学的温度と寒暖の尺度
⑤寒暖の尺度の注意点
⑥温度計（thermometer）の歴史
⑦日本の温度、寒暖計と温度計
1940年
 寒暖計から温度計へ
⑧ファーレンハイト度（degree Fahrenheit）
1724年
 ガブリエル・ファーレンハイト
⑨セルシウス度（degree Celsius）
1742年
 アンデルス・セルシウス
⑩温度目盛のまとめ
⑪絶対温度と熱力学温度
1861年
 絶対温度
1967年
 熱力学温度　ケルビン
⑫国際温度目盛
⑬ITS-90　The International Temperature Scale of 1990
1990年
⑭工業装置における実用的な温度の測定
２－１－３　理想気体の科学
（１）ドルトンの法則
1801年
 ジョン・ドルトン
（２）アヴォガドロの法則
1811年
 アメデオ・アヴォガドロ
カラム：アヴォガドロ定数
カラム：ガスの計量単位　Nm3
カラム：組成、濃度、分率、密度、純度
カラム：元素、原子と同位体、素粒子と複合粒子
（３）大気と空気
①酸素の発見
1775年
 プリーストリ
②大気の構造
③空気の成分
④酸素の資源量
２－２　実在気体の科学
２－２－１　気体の液化
（１）マイケル・ファラデー
1832年
 塩素ガスの液化
（２）空気の液化  
２－２－２　ジュール＝トムソン効果
1861年
 ジュールとWトムソン
２－２－３　状態方程式
（１）臨界点の発見
1869年
 トーマス・アンドリューズ
（２）ファン・デル・ワールス
1873年
 実在気体の状態方程式
カラム：van der Waalsの読み方
（３）ビリアル展開
1901年
 ヘイケ・カメルリング・オネス
（４）フガシティー
1901年
 ジョサイア・ギブズ
ギルバート・ルイス
２-２-４　気体と液体、その他の相
２－３　エネルギーの発明
２－３－１　活力論争
17世紀
 デカルト派とライプニッツ派
２－３－２　解析力学
1788年
 ラグランジアン
1807年
 トマス・ヤングによるエネルギーの発明
２－３－３　エネルギーを表現する関数
1873年
 ギブスの自由エネルギー
 
1882年
 ヘルムホルツの自由エネルギー
 
1909年
 オネスの自由エネルギー（エンタルピー）
２－４　希ガスの科学
２－４－１　希ガス　序論
２－４－２　アルゴンの発見
1895年
 レイリーとラムゼー

（１）「希ガス」という名称

（２）参考文献
（３）キャヴェンディッシュ
（４）レイリー（ジョン・ウィリアム・ストラット）
（５）レイリーとウィリアム・ラムゼー
（６）常識破りのアルゴン
（７）ノーベル物理学賞と化学賞 1904年 アルゴン、レイリー、ラムゼー
（８）希ガス化合物
（９）アルゴンの発見と空気分離
（10）5人のウィリアム
２－４－３　アルゴンの起源
（１）地球創世記から存在する元素
（２）創世記のものではない地球の希ガス
（３）異常に多い、空気中のアルゴン
（４）異常に重い地球のアルゴン
（５）放射性のカリウム
２－４－４　ヘリウムの発見
（１）太陽で発見されたヘリウム 1868年 ノーマン・ロッキャー
（２）「仮想元素」ヘリウム
（３）鉱石から発見されたヘリウム
1895年
 ラムゼー
（４）空気中にもあったヘリウム 1895年 ハインリヒ・カイザー
（５）新元素ヘリウムと希ガスの発見
（６）ロッキャーのヘリウム発見とラムゼーのヘリウム発見
２－４－５　原子核の崩壊と希ガスの生成
（１）原子核の崩壊モード
（２）ベータ崩壊（β－崩壊）とニュートリノ
（３）ベータ崩壊（β＋崩壊）とPET診断、酸素の同位体分離 陽電子対消滅とPET診断、酸素同位体
（４）ベータ崩壊（EC変換）とアルゴンの生成 40KのEC崩壊とアルゴン
（５）ベータ崩壊のまとめ
（６）アルファ崩壊とヘリウムの生成
（７）地球の年齢推定と放射性物質
（８）ウラン ウランとヘリウム資源
カラム：ケルヴィンとレイリー
２－４－６　ヘリウムの資源と製造
（１）ヘリウムの資源
（２）ヘリウムの製造 粗ヘリウム備蓄とヘリウム精製
（３）ヘリウムの貯蔵・輸送
（４）ヘリウムの液化 超低温の技術
（５）液体ヘリウムの特異な性質と超低温技術
２－４－７　その他の希ガス
３章　20世紀の科学（現代物理学）とガスの科学
ガスの科学と現代科学
３－１　分子の発見
1905年
 アインシュタイン、ペラン
カラム：誤ったブラウン運動の説明
３－２　前期量子力学
（１）エネルギー量子
1900年
 マックス・プランク
（２）光量子
1905年
 アインシュタイン
カラム：プランク単位
（３）物質波
1924年
 ド・ブロイ
（４）波動方程式 1926年 シュレーディンガー
（５）不確定性原理
1927年
 ハイゼンベルク
カラム：科学の「原理」
３－３　原子モデル
（1）電子の発見
1897年
 JJトムソン
（2）原子核の発見
1911年
 アーネスト・ラザフォード
３－４　特殊相対性理論
1905年
 アインシュタイン
（１）ガリレイ変換
（２）エーテル仮説
（３）ローレンツ変換
（４）ミンコフスキー時空
（５）熱力学時間の矢
３－５　場の量子論
（１）相対論的量子力学
1928年
 ディラック方程式
（２）真空の科学と真空の工学
３－６　量子化学と希ガスの液化
1937年
 フリッツ・ロンドン
３－７　量子電磁気学
1943年
 ファインマン、朝永振一郎
３－８　量子色力学
1969年
 湯川秀樹、南部陽一郎、
マレー・ゲルマン
３－９　一般相対性理論
４章　物質の階層とガスの科学
４－1　序論「養おう、見えないガスを見る力」
カラム（8）数学と科学
４－２　階層と尺度
４－２－１　長さで表わされる階層
４－２－２　異なる階層の観測
（１）波の観測・音の観測
（２）波の観測・光の観測
（３）光と電気の観測
４－３　中くらいの階層・メゾスコピック ナノテク、ナノサイエンス
４－４　大きな階層　マクロコピック
４－４－１　観測可能な宇宙　1027m
４－４－２　銀河　1021m
４－４－３　太陽系　1012m
４－４－４　地球、月　108m
４－４－５　人の生存圏　104m
４－５　小さな階層　ミクロスコピック
４－５－１　小さな階層
４－５－２　小さな階層を電子で観測する
４－５－３　小さな階層を放射線で観測する
４－５－４　小さな階層を観測するその他の方法
４－５－５　素粒子と複合粒子
（１）素粒子（elementary particle）
（２）量子の統計性、超伝導
（３）複合粒子・ハドロン（hadron）
（４）複合粒子・原子核（atomic nucleus）
（５）複合粒子・原子（atom）
４－５－６　同位体とガスビジネス
（１）安定同位体（SI）
（２）同位体の天然存在比
（３）放射性同位体（radio isotopes）
（４）半減期・寿命・比放射能
（４）安定同位体の濃縮・同位体の分子
４－６　時間の階層
４－６－１　時間の階層（タイム・スケール）
４－６－２　宇宙138億年の歴史
（１）科学的宇宙論（宇宙物理学astrophysics）
（２）ビッグバン宇宙論（Big Bang）
（３）インフレーション宇宙論
（４）CMBのその後の観測
（５）力の統一理論
４－６－３　太陽系46億年の歴史
（１）元素の合成
（２）分子雲　（Molecular cloud）
（３）惑星の誕生
４－６－４　地球46億年の歴史
（１）ジャイアント・インパクト
（２）大気の歴史・空気の歴史
（３）水の歴史
カラム：数学と科学
５章　ガスの化学、ガスの工学、ガスの化学工学と分離技術
５－１　ガスの冷却・液化
５－１－１　熱交換器とエンタルピー（Q-T線図）
５－１－２　温度－エントロピー線図（T-s線図）
５－１－３　ジュール＝トムソン膨張
５－１－４　リンデの空気液化サイクル
５－１－５　クロードの空気液化サイクル
５－１－６　深冷空気分離装置の基本形
５－２　棚段蒸留塔
５－２－１　カスケード理論と棚段蒸留塔
５－２－２　気液平衡操作（平衡フラッシュ計算）
５－２－３　気液平衡計算（棚段塔の蒸留計算）
（１）蒸留塔の段数計算（設計型の蒸留計算）
（２）操作型の蒸留計算
（３）深冷空気分離装置の棚段蒸留塔
（４）より高度な蒸留計算
５－３　空気の蒸留分離
５－３－１　窒素製造プロセス（窒素製造装置のプロセス）
５－３－２　ダブルカラム・プロセス
５－３－３　ダブルカラム・プロセスと原料空気の圧力
５－３－４　アルゴンの濃縮
５－３－５　空気分離装置におけるヘリウム
５－４　充填蒸留塔
５－４－１　棚段蒸留塔の効率
５－４－２　充填塔
（１）深冷空気分離装置の前処理
（２）コールドボックス
５－４－３　規則充填物を用いた充填蒸留塔
５－４－４　充填層内の移動現象と蒸留の速度論モデル
５－４－５　速度論を用いた蒸留計算
５－４－６　規則充填塔の空気分離装置への適用
５－５　軽元素の同位体分離
５－５－１　酸素の同位体分離
５－５－２　酸素の同位体の蒸留分離
資料
ガスの科学の年表（できごと編）