3分で簡単合成甘味料！成分は？安全性に問題はないの？理系学生ライターがわかりやすく解説

ライター／通りすがりのペンギン船長

現役理系大学生。環境工学、エネルギー工学を専攻している。これらの学問への興味は人一倍強い。資源材料学、環境化学工学、バイオマスエネルギーなども勉強中。

石油製品について学ぼう！

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私たちの生活を支える重要な資源の1つに石油があります。自動車やバイクはガソリンを燃焼させて走りますよね。一部の火力発電は、石油を燃料にします。また、ペットボトルやビニール袋などのプラスチック製品、合成繊維で作られた衣服も石油が原料です。

今回は、採掘された石油が私たちにとって身近な場所に届くまで、どのような過程を経るのかということを説明していきます。そして、石油製品にはどのようなものがあるのかを学びましょう。具体的な例も数多く紹介するので、ぜひ読んでみてください。

石油製品とは？

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まずは、石油製品の定義について確認しておきましょう。石油製品とは、採掘された原油から様々な加工を通して製造される有益な物質のことをさしますよ。この中には、ガソリンなどの燃料になるものやナフサなどのプラスチックの原料になるものが含まれています。

また、このような有機物だけでなく、不純物として含まれる硫黄や加工の際に排出される水素も石油製品としてとらえる場合もありますよ。特に、近年は、燃料電池を稼働するために必要な水素への注目が集まっているようです。

石油の精製

採掘される原油は、炭化水素を中心とした多種多様の有機物が混合した状態になっています。このままでは、工業的には使いづらい状態にあります。そこで、原油に含まれる有機物を5つのグループに分けるのです。この作業が、石油の精製ですよ。

石油の精製では、沸点の差を利用して、有機物を仕分けます。このとき、蒸留（分留）装置を使用しますよ。沸点の低い順に、石油ガス、ナフサ、灯油、軽油、残油の5種類に分けられます。その後、残湯は重油とアスファルトに分けられますよ。また、ナフサも熱分解によって、さらに多くの種類に分けられます。ナフサの分解は次の節で解説しますね。

ナフサの分解

石油の精製によって生じたナフサを熱分解することで、さらに物質の仕分けを行うことができるようになります。このプロセスで、ナフサはエチレン、プロピレン、ブタンジエン、ベンゼン、トルエン、キシレンの6種類に仕分けられるのです。また、このプロセスでガソリンも製造されますよ。

これらの物質は、いずれも私たちの生活にかかわりの深い重要な有機物です。原油は、精製や分解といった過程を経て、多数の物質に仕分けられるということが重要な点ですよ。ぜひ、覚えてみてください。

石油製品の種類

先ほど学んだように、精製や分解といった処理を経て、原油は様々な物質に仕分けらます。その仕分けられた各物質は、それらの性質や特徴を考慮して、それぞれ特有の目的や利用方法がありますよ。

ここでは、仕分けられた原油が私たちの生活の中でどのように活用されているのかを学んでみましょう。ありとあらゆる分野で、原油由来の物質が活躍していることを知ると、思わず驚いてしまいますよ。

燃料・プロパンガス

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原油から取り出されるガソリン、灯油、軽油、重油は燃料として使用することができます。ガソリンは自動車のエネルギー源になり、灯油はストーブを稼働させるために使いますよね。そして、軽油はディーゼル車やディーゼル機関車を動かすために必要となります。重油は、大型タンカーといった船舶のエネルギー源です。

また、都市ガスが供給されていない地域では、ガスコンロやガス給湯器を動かすためにプロパンガスが使用されています。このプロパンガスも、石油の精製時に生じる石油ガスを処理することで製造されますよ。このように考えると、私たちの生活に不可欠な公共交通機関やガス関連の機器は、すべて原油に依存していることがわかりますよね。

合成樹脂・合成繊維

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次に、合成樹脂および合成繊維について解説していきますね。合成樹脂とは、私たちが普段プラスチックと呼んでいるものを表します。合成樹脂の主な原料は、ナフサを分解したときに生じるエチレンやプロピレンです。

これらの分子をいくつも繋げることで、合成樹脂になります。このように分子を次々と繋げることを重合といい、重合によって生成された物質のことをポリエチレン、ポリプロピレンといいますよ。合成樹脂には、ビニール袋の材料であるポリエチレン、水道管の材料であるポリ塩化ビニルなどがあります。また、物を塗装する際に使用する塗料やスポンジの役割を担うウレタンなども合成樹脂の一種です。

そして、このような合成樹脂を糸状にのばし、編むことで合成繊維が出来上がります。合成繊維には、人工毛糸の原料になるポリアクリロニトリルなどがありますよ。また、多くの衣服の生地には、ナイロン系の合成繊維が織り込まれています。

ブタンジエンゴム

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ブタンジエンゴムは、ナフサを分解したときに生じるブタンジエンを重合させて作られたゴムです。ブタンジエンゴムは耐久性に優れています。このような理由で、接着剤や車のタイヤなどの材料になっていますよ。

実際は、使用する環境に合わせて、ブタンジエンゴムの化学的構造を少し変えることで、さらなる耐久性を確保します。例えば、接着剤に使用される場合は、塩素原子を混ぜ込んだクロロブレンゴムを使用するのです。そして、車のタイヤに使用されるゴムは、ベンゼン環を含むスチレンを混ぜ込んだスチレンブタンジエンゴムです。

アスファルト

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最後に、アスファルトについて解説していきます。アスファルトは、原油を精製する際に生じる残油から重油成分を取り除いたものです。つまり、原油の中に含まれる最も重い物質ということになります。一言で言えば、原油に含まれるゴミのようなものです。

ですが、アスファルトにも立派な活用法があります。私たちが使っている道路の舗装に、アスファルトが使用されていますよね。道路が舗装されているおかげで、私たちは快適なドライブを楽しむことができます。

多分野で活躍する石油製品

この記事で紹介したように、原油を精製および分解すると様々な物質を取り出すことができます。そして、これらの物質は燃料、合成樹脂・繊維、ゴム、アスファルトの原料になるのです。ビニール袋、プラスチックケース、スポンジなどの日用品はすべて石油製品ということになりますよね。また、自動車の燃料や道路の舗装にも石油製品が使われ、原油は交通も支えていると言えます。

ぜひ、この機会に私たちの生活を支えている石油製品が、どのようにして作られているのかということを学んでみてください。身の回りに石油製品があふれかえっていることが再確認できるはずです。