【Dr.STONE】アニメ1話 感想 考察 初めて出てきた科学 ペットボトルのキャップからガソリンが作れるのか！？

アニメDr.STONEの1話が公開されました。色々な科学を紹介している作品であり、多少というかかなり壮大すぎるスケールで科学を使用していく作品。ストーリー自体も非常に面白く、キャラクターも独特ではありますが、非常にかっこよく、なおかつ可愛く、たくましく、とキャラ立ちしている印象があります。今回は、第1話の科学に焦点を当てて簡単に紹介させていただきます。

ペットボトルのキャップからガソリンを作る

原作で描かれたペットボトルのキャップからガソリンを作るというシーン。ヒントとしては、ポリエチレンの分子構造、ガソリンの長さに炭化水素をぶった切った。とのこと。なんとなく、言わんとしていることはわかるのですが、、、ということで調べてみました。

ペットボトルのキャップからガソリンを作る ポリエチレン

分子式

まずは、ポリエチレンの分子式から。(C2H4)nと表記されます。Cの横から棒が左右に出ているのは、ものすごい簡単にいうと、握手を求めていると考えてください。Cさんが2人いて、片手はお互いに手を繋いで、もう片方の余った手を誰か結んでー。と言っています。nというのは、横にいっぱいいっぱいC2H4が並んでいますよー。ということです。

どんなものに使われている？

ポリエチレンは、加工しやすく、安価なために大量消費されるものにごく一般的に使われています。様々な種類のポリエチレンが存在しているようで、ラップやフィルム、プラスチック素材のバケツや風呂桶にも使用されています。スーパーで使用されているビニール袋もポリエチですね。

ペットボトルのキャップからガソリンを作る ガソリンって？

分子式

ガソリン、ガソリンって言いますが、実はガソリンは混合物。なのでガソリンの正式な組成式はわかりません。というかものによって違います、、、が、炭素数4～10の炭化水素の混合物と表記すればいいでしょうか。実は私も色々読んだのですが、理解に苦しむ点でした。CnH2n+2(この2が何か定義されていない)のnの数が4〜10のものをガソリンというらしいです。色々書いてありましたが、難しかったので、これ以上気になる方は、理科の得意な人に聞いてください。

調べてみると奥が深いガソリン

ガソリンってみなさん何色だと思います。私のイメージでは黄色だったんですが、それはわざとガソリンとわかるように着色しているようです。無職透明何ですって。

ペットボトルのキャップからガソリンを作る 炭化水素をぶった切る

考え方

いっぱい並んでいる(C2H4)。例えばnが100だったとしましょう。それをぶった切るんです。4-10になるように。そうするとあら不思議。ガソリンが出来上がり！という理論です。ペットボトルのキャップをぶった切って、なぜ液体に？あれがガソリンになるの？ええ。なるようです。ぶった切ることさえできれば。

ぶった切る方法

物理的に切って粉々にするわけではありません。熱します。色々と条件があるようですが、結構な温度で熱さないとダメなようです。実験動画等々みましたが、ご興味ある方はぜひyoutubeで調べてみてください。

実際に行われているリサイクル

一時期前には、ペットボトルの蓋を回収して貧しい国の方々に募金をしようというNPOがありました。蓋をあけると、大赤字で寄付できなかったみたいですね。ペットボトルの蓋は、実はケミカルリサイクルには適していないようです。なので、マテリアルリサイクルだとか色々な方法を提唱しつつ、リサイクルを促しているようです。環境意識を高めるという意味では非常にいいことですね。でも、ポリエステルなんで。合理的では無いような気もしますね。

コウモリの糞から取れる硝酸ってなに？

硝酸は二酸化窒素を水に溶かしたものであり、化学式で言うところの、HNO3。光により分解してしまう性質があるために、基本的には、よく見る茶色い瓶で保管されるべきものです。融点が-41.6度、沸点が82.6度のために、常温では液体。非常に強い酸性を示し、金属を溶かしてしまうほどです。危ない物質なので、基本的には素手で触らないようにしてください。手についてしまうと、光により分解されて、黄色くなり、しばらく取れません。後、体によろしくありません。

ナイタールは実在する腐食液

硝酸とエタノールの混合液から作られるナイタールは実際に使用される腐食性の強い溶液です。金属の腐食実験にも用いられるものであり、硝酸が入っている時点で危険そうですよね。絶対に素手では触ってはいけません。

E=MC2

千空の服に描かれているE=mc2。これはアインシュタインの相対性理論で帰結とされた、エネルギー E = 質量 m × 光速度 c の2乗の公式。この式は非常に有名ですが、いまいちピンと来ていないという方も多いのではないでしょうか？簡単に言うと、質量が減ると、エネルギーはmcの2乗減ってしまうと言うもの。（cというのは定数です。）つまり、失われたエネルギーは熱エネルギーや位置エネルギー、運動エネルギーへと転化されるもの。悲しいお話ですが、広島の原子爆弾において搭載された６４ｋｇのウランですが、質量変化を起こした(mが減少した)のは、1gと言われています。しかし、この公式のように1gxc2となり、そこから減少してしまったエネルギーがあの大惨事へと変わってしまっているのです。