水俣病とアセトアルデヒド(江頭教授)
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水俣病の原因は水銀、それも有機水銀と呼ばれたメチル水銀が体内に取り込まれたことによる重金属中毒である、ということは良く知られていると思います。メチル水銀を放出したのはチッソの水俣工場だった、これも良く知られているのではないでしょうか。
では、チッソ水俣工場では何を作っていたのか。正確にはチッソ水俣工場のどのプロセス、何を造るプラントからメチル水銀が流出したのでしょうか。ここまで来ると知っている、という人は少ないと思います。
答えは「アセトアルデヒド」。アセトアルデヒドを造っているプラントからメチル水銀が流れ出たのです。(まあ、化学に詳しくないひとは「アセトアルデヒド」とは何ですか、となるだけでしょうが...。)
さて、今回のお題。このアセトアルデヒドは今、どのように作られているのでしょうか。他のアセトアルデヒド製造プラントから再びメチル水銀が流出し、新たな水俣病を起こす可能性はないのでしょうか。
まず確認しましょう。アセトアルデヒドは炭素、酸素、水素からなる有機化合物であって、水銀を含んではいません。アセトアルデヒドは当時、アセチレンと水を反応させて作られていましたから、原料物質にも水銀は含まれていません。
当時のアセトアルデヒド製造プラントでは水銀は触媒として利用されていました。触媒は「自身は変化することなく、反応を加速させるもの」なので、本来はプラントから排出する必要はありません。水銀は安価な物質ではありませんから、廃液から水銀を回収した方が有利なはずなのですが...。
実際に、水俣病が発生した当時、水銀を触媒として利用していたアルデヒド製造プラントは日本国内にも6基以上あったそうですが、メチル水銀が流出して水俣病が起こったケースは2件だけです。なぜ、こんな事が起こるのか、についてはこのページで紹介した書籍「水俣病の科学(西村 肇, 岡本 達明 著 日本評論社)」に詳細な考察が述べられていますので参照してください。
いま日本で「アセトアルデヒド」を作っているのでしょうか。
答えはYesです。少し古いですが2020年度の化学工業統計年報によれば、国内で年間「76,791 t」のアセトアルデヒドが製造されたそうです。
そして、ここでまとめられているアセトアルデヒドの原料、実はエチレンなのです。水俣病を発生させたアセトアルデヒド製造プロセスはアセチレンを原料としていたのですから、原料が変更されているのですね。
エチレンと酸素からアセトアルデヒドを作る化学反応はワッカー法と呼ばれるプロセスです。ここで利用される触媒はパラジウム化合物と銅化合物であって水銀は使用されませんから、現在のアセトアルデヒド製造プラントからメチル水銀が流出する可能性はないことが分かります。
アセチレンは石炭からカーバイドを経由して合成される石炭化学工業の基幹物質の一つです。一方、エチレンは石油から分留される石油化学工業の基幹物質です。アセトアルデヒドの原料は石炭化学から石油化学への移行にともなって変更された。その結果、水銀を使用する事もなくなった訳ですね。
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