Lime JuiceLimeの活動日記
アウトドア・鉱物採集・鉱山探索・自然観察・廃墟・ガラクタ収集、その他なんでもあります。

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我が家の熱水鉱脈?? 10:19
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    この寒さは黒潮の蛇行の影響なのだろうか?

    今晩あたりから、日本列島にこの季節では最強クラスの寒波が襲来するらしい・・・

    高所では天候の急変が考えられていて、登山をやる人は雪による遭難と雪崩には気を付けなければいけない天候になります。

    そして平野部でも積雪の心配がありそうです。

     

    こういう寒い日は暖かい飲み物についつい手が出ますよね・・・

    うちの家族は年中、飲み物の嗜好が多くて、コーヒーや紅茶をはじめ、夏場でも熱い緑茶やほうじ茶を入れることがとても多いので電気ポットにはいつも湯が貯められています。

    そして、我が家で使用している主となる飲料水は地下水(深井戸)を使用しています。(もちろん水道もありますが使用頻度は少ないです。)

    この地域は地下水脈が石灰岩を通して出てきていると言われているので、地下水はかなりの硬水なんです・・・なので本来は紅茶やコーヒーを淹れるには向かない言われていますが、慣れのせいかそこまで味が悪かった事はありません。

     

    昔からこの地域が地下水が豊富なので、それを生かした産業などで発展してきましたが、今になっては当時の様子はうかがいしれず、当時地下水を大量消費していた紡績工場はほとんどなくなってしまいました。

     

    そんな地下水は温度が18℃とほぼ一定なので、冬場の水仕事や洗車などは水の方が暖かいぐらいでとても使いやすいです。 逆に夏場は長く使っていると、とても冷たくて手を長く入れておけない状態にまでなります。

    なので麦茶を冷やすと、とても飲みごろになります。

     

    石灰岩の層を通ってきているといわれるので、溶けているカルシウムイオン濃度はかなり高い方と感じています。

    それは、この電気ポットを見れば一目瞭然・・・

     

    ブログネタもあって、いつもは数か月で「酸」による洗浄してしまうポットを1年間、「洗浄するな!」といって家族に使い続けてもらいました。

    それはいつしか「自宅熱水鉱脈」と言われていましたが、それさえも忘れられて1年以上・・・井戸水を足されては沸かしを繰り返した結果がすごいことになっていました。

    「ついにその忘れられた鉱脈にカメラが入ることに・・・」

     

    電気ポットは「ぞうじるし」製・・・もう随分と長く使用しています。

    この物質が「何か」という事を知っているため、家族はなにも言わないが、見た目は悪いが安全性に関しては了解済み・・・

    でも最近になって、この状態で使い続けていたら、左に見えるストレーナー(ステンレス製の網)が詰まり気味になってきて、お湯が出にくいという事象が発生!!、とうとうガマ出し??を行うことになりました。

    テフロンコーティングされた側面にも、何か白い物が沢山張り付いているのが目視できると思います。

    推測では、これが地下水中に多量に含まれるカルシウムが析出してできた炭酸カルシウムだと思っています。

    炭酸カルシウムは水への溶解度が低く、中々水には溶けませんが、再結晶する際は温度による影響や、他に溶け込んでいるイオンの影響を敏感に受けることがわかっています。

    大体常温に近い温度なら、空気中や水中に含まれる炭酸ガス(重炭酸イオン)と反応して、カルサイト(六方晶系)の紡錘型結晶やサイコロ状の結晶に成長しますが、溶液の温度が高い場合は、逆に針状結晶のアラゴナイト結晶(斜方晶系)に成長することが多くなります。 溶液の塩基度などによっても左右されるので一概には言い難いこともありますが、これはたぶんアラゴナイト結晶の可能性が高いと思われます。

    アラゴナイトの生成には、マグネシウムやナトリウムの影響を受けやすく、古代の塩湖(Mg、Naがリッチ)があった場所には、球顆状のアラゴナイト結晶が育つことがあります。

     

    因みに余談ですが、カルシウムイオン濃度が高くて比較的低温の場合は、自然界には稀(ほとんど無いに近い)にしか存在しないμー炭酸カルシウムの「バテライト型(六方晶系)=ヴァテライト;vaterite」結晶が生成することがあります。 

    バテライトは空気中の炭酸ガスの影響や溶液の塩基度、はたまた環境の温度によって、簡単にカルサイトやアラゴナイトに相転移することが知られており、それが原因で自然界での安定した状態で存在する条件はほとんどなく、バテライトそのものが自然界の鉱物として発見されることはほぼありません。(私が知しらないだけかも・・・・) 

    実はこのバテライトが生物と密接に関係がある炭酸カルシウムとも言われていて、一部の貝の中にある炭酸カルシウムでできた石や、魚の耳石などがバテライトと言われています。 しかし空気に触れたり、その体液中から出すことによる塩基度の不均衡によって、すぐさまアラゴナイトやカルサイトに変わってしまうので、とても同定が難しく、取扱いが厄介な炭酸カルシウムと言われています。

    その生物的作用を利用して最近では医療材料の開発にも使われ始めていると言われています。

    合成は比較的に容易なのだがバテライト状態を保っているのが難しく、合成品の場合は細かなバテライト結晶が集まった球晶で生成するのが一般的です。

    かなり脱線しましたが・・・ポットに戻ります(笑)

    湯を抜くとこんな感じ・・・

    以前、家人がここに手を入れて擦り取ろうと試みて、指にサボテンの棘のように刺さり大変なことになった過去があります。

    これよく見ると、ポットの限られた場所に成長しているのが判ります・・・・ このような電気ポットは水の対流を起こさせるように、ポットの下部分に加熱用のヒーターがあることが多いです。

    その為、より温度の高い場所もしくは間欠的に温度が高くなる場所に成長がみられます。

    物が結晶化するにはある程度のショックが必要となり、学生の頃行った実験で経験をしたのですが、結晶化しにくい液体でも、ビーカーの内側をガラス棒で擦る作業で突然結晶化が開始されたり、ビーカーの外側を部分的にバーナーで強熱などするなど、またちょっと種結晶を投入して科学的なショツクを与えると、劇的に結晶化が始まる事があります。

    なのでこの部分は熱的ショックを受けやすく、しかも種になる結晶が初めに成長しやすい場所なんだと推測されます。

     

    あとストレーナー部分も、ステンレスの金網でできていて、他の金属の影響も結晶成長に一役買っていると推測ができるというわけなんです。

     

    カルシウムで有名なのがスカルン鉱床! カルサイトを割ると中から良質の金属鉱物が現れたり、大きなガマでは熱水中のカルシウムが結晶化して、スカルン特有の水晶の晶洞や、金属鉱物の晶洞には、これまた立派なカルサイトの結晶がついているものが採取できます。

    ほんと判り易く簡単にしかも乱暴な書き方ですが、この炭酸カルシウムが様々な状態で結晶化するため、濃度均衡が変化してそれにつられて熱水中にある様々な金属も化合物となって析出することで、濃縮されるために独特なスカルン鉱脈として出てきます。 そこからはカルシウムの存在が大きな役割をしていることがわかります。

    特徴的な水晶やザクロ石達の生成にも少なからず影響を受けていますので、まぁ鉱物収集的にはカルサイトは当たり前すぎて地味ですが、実はカルシウムが一番の主役であったりしています。

    そんなスカルン鉱床は、脇役の二枚目俳優達の演技が良すぎて、主役の存在が霞んでしまっている、下手なドラマのキャスティングそのものなんです。

    そろりと取り出したストレーナーに付着した結晶 もうこんなにボワボワです。 

    よく似たものでオケナイトという鉱物の結晶がありますが、かたや毛状なのに対して、これは先細りしている針状結晶

    写真ではわかりにくいですが、若干薄い青色を呈している。 他の元素が含まれるとしたら、アラゴナイトの場合はカルシウムよりイオン半径が大きな他の元素を含む傾向があるので、微量のストロンチウムが含まれているのかもしれない。

    樹状結晶に見えますが・・・針状結晶が幾重にも重なってこのように成長しています。

    なんとも言えない美しさがあります。

    向きを変えて3枚写真を撮りました。

    さてさてこれをもう少し拡大すると、その結晶の形がもっとよくわかります。

    これを拡大すると・・・

    次は違うサンプル

    続いて・・・

    結晶はかなりの透明度を持っています。 そのため光に当てるとキラキラするわけなんです。

    このように、大きく成長した部分から更に枝分かれするように、結晶が成長しています。

    比較できるように、カッターナイフの刃の先端を同時に撮影しました。

    それをさらに拡大してみます。

    このポットを何十年も洗わないと・・・もっと大きなものに成長するのでしょうか?

    IMGA0359.JPG

    これは「メキシコ産」のアラゴナイト結晶です。

    IMGA0360.JPG

    さすがにポットごときではここまでは無理でしょうね・・・これは凄い年数がかかっていると思います。

     

    ではいよいよポットの洗浄です・・・(涙)

    側面に付着したものも採れるだけ取って終了です。

    採掘が終了したポットには洗浄用のクエン酸が入れられて溶解洗浄されます。

    あぁなんとなくもったいない!!

    クエン酸洗浄されるといつものようなきれいなポットになります。

     

    この時、洗浄中のポットには必ず「クエン酸洗浄中」という注意書きを書いた紙を必ず貼ること!!

    これをやらずすると、間違って使ってしまう事故が必ず起きます・・・

    この湯を知らずに使うと、「かなりトラウマ的な飲み物」が出来上がるので注意が必要です。(笑) 

    クエン酸は飲んでも問題ないのでいいですが・・・

    かなりショック・・・いままで飲んだことが無い味を自らが試すことになります。 コーヒーは酸っぱ苦いコーヒーが出来上がります・・・ペットボトルに作られ冷蔵庫で冷やされた「そうめん麺のつゆ」を、麦茶と間違えて飲み干す方がましな・・・レベルです。(笑)

     

    いつもの長文・・・最後まで読んでくださりありがとうございました。

     

    ではでは・・・

     

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