『科学談話室』の話題より
トルマリンって効果あるの?
2002/06/30 話題提供
2002/07/02 最終更新
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[danwa:0817] トルマリンって効果あるの?
Sun, 30 Jun 2002 22:39:13 From: uri
みなさん。お久しぶりです。uriです。

このごろは、いたるところでマイナスイオンブーム。身体にマイナスイオンがい いっていうことらしいのですが、大手メーカーまでマイナスイオンのドライヤーと かエアコンまで発売していますね。
それも本当に効果があるかどうかは、ちょっと疑問をはさみたくなるのですが、そ のマイナスイオンブームにのっかって、電気石なる「トルマリン」がもうあちらこ ちらで商品化されています。webで検索してもたくさん出てきますが、みなさん、 このイオンパワーを出し続けて身体によいとされるこの石についてどう思われます か? 「パワーを出し続ける」こと自体、エネルギー保存則という大原則に引っか かっていると思われるのですが…。
「マイナスイオン効果」は、生体でのメカニズムゆえかなり複雑…、それゆえゆっ くり吟味するとして、まずは物理学で議論できそうなこの波動エネルギーだのイオ ンパワーなどと言われて、ストレスの多い人間社会を救う宝石のように今もてはや されている電気石=「トルマリン」についてみなさんどのように思われますか? 
といいながら手にしているペットボトルのお茶のおまけが、トルマリン入りのツボ 押しでありました!!


[danwa:0818] Re: トルマリンって効果あるの?
Mon, 1 Jul 2002 00:14:46 From: apj

>ちらで商品化されています。webで検索してもたくさん出てきますが、みなさん、
>このイオンパワーを出し続けて身体によいとされるこの石についてどう思われます
>か? 「パワーを出し続ける」こと自体、エネルギー保存則という大原則に引っか
>かっていると思われるのですが…。

 おっしゃるとおりです。

ちょっと終電の時間間際なんで、 ウチのページの掲示板でも眺めて みてください。 明日またコメントします。


[danwa:0819] Re: トルマリンって効果あるの?
Mon, 1 Jul 2002 00:51:57 From: uri
みなさんこんばんは! uriです。

apjさん!
貴重なHPの紹介ありがとうございます。

高校生くらいまでの基本的な物理学をしっかり勉強していれば、そのおかしさには 多くの人が気付いてもいいと思うのですが…。

そういう意味では、学校教育はだいじだと思います。わたしも中学校の理科も教え ていました(現在は養護学校です)が、学校では、自然や科学のもつ法則性の美しさ (E=mc^2など!)や不思議さを伝えると同時に、しっかりと不思議さのわけを考える ことの大切さも子どもたちに教えなければなりませんね。

不思議なものに興味を持ってそれにはまったり熱中することも大事な楽しいことで すけど、これだけ現代人の不安と背中合わせにした商売が流行すると、とても恐ろ しくなります。トルマリンも風水画も同じ世界でアナウンスされ、人々の心を捉え ているからです。とりわけ、生体への作用や、流体力学、物性など、複雑な系の現 象を利用したものは、そういった商売の対象になりやすいと思います。(以前話題 提供した磁化水、浄水器もよく似た表れ方をしています)
yahooオークションでトルマリンをキーワードで引くとなんと2000件以上の出品が ありました。

このフォーラムでは、商売の是非を見極めるのが目的ではありませんので、まず は、トルマリンなるものの性質、物性をみなさんにお聞きし、それに付随して、マ イナスイオンのこと(たとえば「プラスイオンはどこに行っちゃうのか」という基 本的な議論も含めて…)、生体での作用など、情報交換ができればうれしく思いま す。
    uri


[danwa:0823] Re: トルマリンって効果あるの?
Date: Tue, 2 Jul 2002 18:48:56 From: apj
固体誘電体は師匠の専門で、私は勉強しているところです。

At 0:51 AM +0900 02.7.1, uri wrote:
>このフォーラムでは、商売の是非を見極めるのが目的ではありませんので、まず
>は、トルマリンなるものの性質、物性をみなさんにお聞きし、それに付随して、マ
>イナスイオンのこと(たとえば「プラスイオンはどこに行っちゃうのか」という基
>本的な議論も含めて…)、生体での作用など、情報交換ができればうれしく思いま
>す。

 まず、トルマリン(電気石)ですが、
(Ca,Na)X3Al6(BO3)3Si6O18(OH,F)4
の組成で、X=Mg,Fe,Mn,Li,Al、六方晶系です。自然の状態で電気分極を持ちます し、焦電性、圧電性を持ちます。

 永久磁石に対応して、「永久電石」になってると考えてください。
トルマリンの分極は、表面に帯電したホコリや空気イオンその他のものが くっつくことで、放置された状態ではあらわれなくなっています。
ですから、手を近づけたりしても、静電気で引っ張られる感じはしない はずです。

 応力を加えたり温度を変えたりすると分極が変化するので表面に電荷が あらわれてきます。
 結晶構造にもよりますが、ある方向に圧力をかけるとそれに応じた方向に 電場が出ます。圧力をかける方向と電場の生じる向きに異方性があります。

 強誘電体とは、自発分極と逆向きの電場をかけていったときの 振る舞いが違います。強誘電体も自発分極を持ちますから、(磁石に対して) 電石と言えます。強誘電体に対してはある程度まで強い電場をかけると 電気分極の向きが反転しますが、焦電体では反転が起きません。電気分極 の向きは決まった方向のみです。
結晶構造上、焦電体の分極を反転させるには結晶そのものを壊すしかないです。

(磁性体と誘電体は似てるけど違います。磁性を担っているのはスピンで、 それが結晶構造の上に出てきて、いろんな磁性を示すわけですが、誘電体 の場合は結晶構造そのものと分極を分離して考えることができないのです。 なので、焦電性はありますけど、「焦磁性」に相当するものは無いです。)

 トルマリンを使った研究論文を調べると、ほとんどが圧電素子としての 利用に関する研究です。電極をつけておいて圧力をかけると電位が出てくる ので、圧力センサとして使えるからです。
 また、赤外線センサとしても使われていました。温度が変わると分極が 変わって、表面に電荷が出てくるから、温度センサとしても使えるわけです。 ミサイルの熱戦追尾装置の検出素子としても利用されたようです。

 トルマリンと水の相互作用については、まともな論文は今のところ3つ 確認しています。うち2つは、(故)中村輝太郎という誘電体の専門家による もので、誘電体関係の論文誌に出ていました。
 変わった実験をするのがいけないことだとは思いませんが、誘電体の研究 とも思えない実験ですし、水の研究とも思えない実験だというのが正直な 感想です。

 実験の結果ですが、トルマリンを水に入れると若干の水素が発生し、水が 弱アルカリ性を示すというものでした。水質をどこまで分析したかはまだ 未確認ですが、トルマリンの組成からみて、金属が水に少しだけ溶け出して イオンとして存在していると考えると説明がつきます。


 一方、空気中のイオンの話は古くから研究されてきました。宣伝中に 使われて有名なのが「レナード効果」で、滝壺の近くでマイナスイオンが 多い、というものですが、前々世紀の終わりの実験で、その後、レナード の弟子達が追試をして、プラスイオンも両方あるという結果を出していると のことです(論文は存在しているらしいけど、まだ入手してません)。
 また、自然放射線などの効果で、常に一定量の空気イオンは存在して います。一方、水破砕で破砕した液滴がイオン化するかというと、イオン化 クラスターの実験からそんなことはないと言えます。別途コロナ放電などを 使ってイオン化しないと水クラスターの質量分析はできないので。
 液滴ではなく、水蒸気であれば、高速で流してやると摩擦によって帯電 することは古くから知られているようですが、これはいわゆる、エアコンなど でいわれる「マイナスイオン」とは別の話でしょう。


 ということで、トルマリンが水に及ぼす効果は、空気のマイナスイオンの話 とは全く無関係で、どんなイオンが水に溶けだしたか成分を調べればいい だけの話です。生理的作用も、「微量の電解質が含まれた水」以上の意味は ないでしょう。トルマリンの効果云々以前に、金属が水に溶けるときの 化学反応を教科書で復習する方が確かじゃないでしょうか。

 トルマリンが空気中にマイナスイオンを出すかのような説明がありますが あれはまったくの誤解ではないでしょうか。自発分極があるわけですから、 空気中にもともとあったイオンがくっついて、表面が全体として中性になった あたりで何も起きなくなるはずです。
 トルマリンは永久機関ではありませんし、揮発性でもないので、自身が 持っている電荷の分だけホコリなどを吸い付けることはあっても、勝手に いろんなものを放出することはありません。

 圧力や温度変化で分極が出るにしても、電極をつけるなどしてその分極に よって生じる電位差を利用するなら、ある程度の大きさの結晶の状態で 使わないと無理です。粉末では、結晶軸の方向もばらばらでしょうから、 分極の変化が一体どの程度になるのかが疑問です。


[danwa:0824] Re: トルマリンって効果あるの?
Date: Tue, 2 Jul 2002 18:57:20 From: apj
At 6:48 PM +0900 02.7.2, apj wrote:
> 結晶構造にもよりますが、ある方向に圧力をかけるとそれに応じた方向に
>電場が出ます。圧力をかける方向と電場の生じる向きに違方性があります。

 電場が生じる、というよりは、分極が変わった結果結晶内の電荷分布の偏り が変わって表面に電荷が生じる、てのが正しいです。

 結構いい加減に電場とか電位とか書いちゃいましたが、うまく読み替えて ください。


・・・さて、この先 話はどうなるのか?お楽しみに!・・・
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