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ツィクロンB

1922

Fritz Haber
Walter Heerdt
Bruno Tesch
Gerhard Peters

（画像はイメージです）

ツィクロンBは、シアン化物系殺虫剤の商品名でした。その有効成分は、揮発性の高い毒物であるシアン化水素（HCN）でした。液体のHCNは、珪藻土や木材パルプディスクなどの多孔質固体担体に吸着されました。重合を防ぐために安定剤が添加され、安全のために通常は眼刺激性の警告剤が含まれていました（大量殺戮用バージョンでは、市販版から意図的に削除されていました）。

一部には適切な農薬使用例もあったものの、この物質は第二次世界大戦中にドイツのナチスがガス室で110万人以上を殺害するために使用した毒ガスとして、永遠に悪名高い記憶として残るだろう。

Zyklon B’s formulation was an “innovation” in the handling of hydrogen cyanide (HCN), also known as prussic acid. HCN is a liquid with a low boiling point of 26 °C (79 °F), making it extremely volatile and dangerous to transport and apply directly. The key technical challenge was to create a stable, safe-to-handle product that could release the gaseous poison in a controlled manner. The solution, developed at Fritz Haber’s institute in the early 1920s, was to use a principle of adsorption. Liquid HCN was sealed in canisters containing a porous and inert carrier material. Diatomaceous earth, a naturally occurring, soft, siliceous sedimentary rock, was a common choice, as were gypsum pellets or wood pulp discs. This carrier acted like a sponge, holding the HCN. A stabilizer was also added to prevent the HCN from polymerizing, which could lead to an explosive reaction. Additionally, a warning odorant, typically a lachrymatory agent (tear gas) like methyl chloroacetate or chloropicrin, was included. When the canister was opened and the contents exposed to air, the HCN would evaporate from the carrier, with the rate of release dependent on the ambient temperature. A temperature above 26 °C was required for “efficient” release. This formulation turned a highly hazardous liquid into a manageable solid product for fumigation.

吸着, 化学リサイクル, 化学気相成長法（CVD）, 化学, 環境影響評価, 水素, 持続可能性

UNESCO Nomenclature: 3305

化学技術および工学

タイプ

化学プロセス

混乱

増分

使用法

廃止

前駆物質

1782年、カール・ヴィルヘルム・シェーレによるシアン化水素の発見
シアン化水素の工業規模合成法の開発（例：アンドルソフ法）
フリッツ・ハーバーによる第一次世界大戦中の化学兵器に関する研究（塩素ガスを含む）
多孔質材料への吸着原理の理解
19世紀後半における殺虫剤としてのシアン化合物の使用

アプリケーション

船舶および建物の燻蒸
チフス対策として衣類のシラミ駆除を行う
農業における害虫駆除
ホロコースト中にドイツのガス室で化学兵器として使用されたことで悪名高い（詳細は参照）。

特許:

DE 438818

潜在的なイノベーションのアイデア

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関連：シアン化水素、ツィクロンB、殺虫剤、燻蒸、吸着、珪藻土、フリッツ・ハーバー、青酸、化学製剤、催涙剤。

歴史的背景

Metallurgical analysis of alloy steels focusing on temper embrittlement in a laboratory setting.

合金鋼における焼き戻し脆化

焼き戻し脆化とは、特定の合金鋼を特定の温度範囲（約375～575℃）に保持したり、その温度範囲をゆっくりと冷却したりすることによって生じる、靭性の低下現象です。この現象は、リン、スズ、アンチモンなどの不純物元素が結晶粒界に偏析することによって、結晶粒間の凝集力が弱まり、粒界破壊が促進されることが原因です。

Tensile testing of high-strength steel to determine proof stress in materials science.

耐力ストレス

アルミニウムや高強度鋼のように、応力-ひずみ曲線に明確な降伏点を持たない材料の場合、「耐力」が工学的な等価物となります。これは、通常、元のゲージ長の0.2%という、指定された量の小さな永久（塑性）変形を生じさせるのに必要な応力として定義されます。この値[latex]sigma_{0.2}[/latex]は、設計計算において材料の実用的な弾性限界として使用されます。

Heat exchanger with fouling deposits affecting thermal performance in thermodynamics.

熱交換器の汚れ

ファウリングとは、伝熱面に不要な物質が蓄積することで、熱抵抗が増加し、熱交換器の性能が低下する現象です。このファウリング抵抗（[latex]R_f[/latex]）は、総括伝熱係数（U）を低下させます。この影響は、総括伝熱方程式[latex]frac{1}{U} = frac{1}{h_i} + frac{1}{h_o} + R_f + R_w[/latex]で定量化されます。

ツィクロンB

Spacecraft performing Hohmann transfer maneuver in astrodynamics.

ホーマン遷移軌道

ホーマン遷移軌道は、2つのエンジン噴射を用いて宇宙船を同一平面上の2つの円軌道間を移動させる軌道操作である。一般的に、これは最も燃料効率の良い2回噴射による軌道操作である。遷移軌道は、遠点と近点において初期軌道と最終軌道の両方に接する楕円軌道であり、1回目の噴射で楕円軌道に入り、2回目の噴射で円軌道にする必要がある。

Metal sample exhibiting pitting corrosion in a materials science laboratory.

孔食

孔食は、金属に小さな穴（ピット）を生じさせる局所的な腐食の一種です。検出、予測、対策設計が困難であるため、最も破壊的な腐食形態の一つと言えます。孔食は、全体の質量損失がわずかであっても、構造物の壊滅的な破壊を引き起こす可能性があります。

$Materials scientist analyzing metal fracture due to liquid metal embrittlement in a laboratory.$

液体金属脆化（LME）

液体金属脆化とは、通常は延性のある固体金属が、引張応力下で特定の液体金属に濡れると、延性が著しく低下し、脆性破壊を起こす現象である。この破壊はしばしば壊滅的かつ急速に進行する。そのメカニズムは、液体金属原子が亀裂先端に吸着することで、固体の原子結合の凝集力が低下することにある。

1920

1922

1925-01-01

1930

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1922

1924

1927

1930

Two-stage pressure regulator for gas cylinders in mechanical engineering applications.

2段階圧力調整器

酸素燃料溶接用のガスボンベには、ガスやその他の工業用ガス、医療用ガスが非常に高い圧力で貯蔵されています。この圧力を安全かつ使用可能な作業圧力まで下げるには、圧力調整器が不可欠です。2段式圧力調整器は、この圧力調整を2段階で行い、ボンベ内の圧力が使用に伴って低下しても、供給圧力を非常に一定に保ちます。これにより、安定した流量が確保され、安定した炎が得られるため、溶接品質が安定します。

Scientist performing ultrasonic testing to measure acoustic impedance in a laboratory.

超音波反射における音響インピーダンス

音響インピーダンス（Z）は、物質の音響流に対する固有の抵抗であり、その密度（ρ）に音速（c）を乗じた値として定義されます。つまり、Z = ρcとなります。2つの物質の境界で反射される超音波エネルギーの割合は、それぞれの音響インピーダンスの差、つまり不整合によって決まります。この原理によって、欠陥検出が可能になります。

Otto cycle engine analysis in a 1920s automotive laboratory, focusing on combustion efficiency.

エンジンノック

エンジンノッキング、すなわちデトネーションは、オットーサイクルエンジンの熱効率を著しく低下させる大きな要因です。圧縮比を高めると効率は向上しますが、同時に圧縮中の空気燃料混合気の温度と圧力も上昇します。これにより混合気が早期に自己着火し、衝撃波が発生して「ノッキング」音を発し、エンジンを損傷する可能性があります。

ISO 216 paper sizes A4 and A3 demonstrating the square root of 2 aspect ratio.

紙のサイズにおける2の平方根

用紙サイズの国際規格であるISO 216（例：A4、A3）は、2の平方根に基づいています。すべての用紙の縦横比は[latex]1:sqrt{2}[/latex]です。この独自の特性により、用紙を短い辺に平行に半分に切ったり折ったりすると、結果として得られる2枚の小さな用紙は、元の用紙とまったく同じ[latex]1:sqrt{2}[/latex]の縦横比になります。

Quality control in industrial engineering with defect detection systems.

自働化

自働化（Jidoka）は、トヨタ生産方式の柱の一つであり、「自動化」あるいは「人間味のある自動化」と訳されることが多い。自働化によって、機械や作業員は異常や欠陥を検知すると生産ライン全体を停止させることができる。これにより、不良品の大量生産を防ぎ、問題点を即座に特定できるため、根本原因分析と恒久的な解決策が可能となる。

Rocket performing a burn at periapsis demonstrating the Oberth effect in aerospace engineering.

オーベルト効果

オーベルト効果とは、ロケットエンジンの効率が低速時よりも高速時の方が高いことを説明する効果である。軌道の近点など高速で行われるロケット燃焼は、低速で行われる同じ燃焼よりも大きな運動エネルギーの変化を生み出す。これは、推進剤自体が燃焼前に運動エネルギーを持っているためである。

German aircraft engineers calculating Takt time in a 1930s workshop for production efficiency.

タクトタイム計算式

タクトタイムとは、顧客の需要を満たすために製品を生産するのに許容される最大時間のことです。これは、その期間の正味利用可能生産時間を顧客需要で割ることによって計算されます。式は [latex]T = frac{T_a}{D}[/latex] で、T はタクトタイム、Ta は正味利用可能時間、D は顧客需要です。