硝石

硝石（しょうせき、niter）とは、硝酸カリウム (KNO₃) を主成分とする天然に産する硝酸塩の混合物のことである。窒素に相当する英語 nitrogen は硝石を意味する nitre（米niter）+ gen に由来する。

火薬、染料、肥料など窒素を含む化学物質が必要な製品の原材料として、歴史的に用いられてきた。特に加熱すると硝酸イオンが分解して酸素を発生するため、火薬製造における酸化剤として重視されてきた。また、食肉保存において食中毒の原因となる細菌、特に塩漬け豚肉の食中毒の原因となりやすいボツリヌス菌の繁殖を抑制するためにも用いられ、塩漬け加工に際して塩とともに肉にすり込む事が古くから行われてきた。そのため、硝石を用いた肉加工品は亜硝酸イオンと肉のミオグロビンの結合のため独特の桃色を呈する。通常のハムが加熱しても赤みを保つのはこのためであり、食品添加物として用いられる亜硝酸塩は発色剤とも呼ばれる。

中国内陸部や西アジア、南ヨーロッパのような乾燥地帯、例えばスペイン、イタリア、エジプト、アラビア半島、イラン、インドなどでは、土壌から析出した硝石が地表で薄い層になって産するため天然に採取されるが、北西ヨーロッパや東南アジア、日本のような湿潤環境下では、天然では得がたい。そのため、ドイツやフランス、イギリスのような北西ヨーロッパでは家畜小屋の土壁の中で、浸透した家畜の排泄物が微生物の作用によって硝酸カリウムとなったものを抽出して硝石を得ていた。また東南アジアでは、伝統的に高床式住居の床下で鶏や豚を多数飼育してきたため、ここに排泄された鶏糞、豚糞を床下に積んで発酵、熟成させ、ここから硝石を抽出してきた他、熱帯雨林の洞穴に大群をなして生息するコウモリの糞から生成したグアノからも抽出が行われてきた。

大規模な家畜飼育が行われなかった日本ではこうした方法は困難であり、せいぜい汲み取り式の便所から染み出した糞尿から民家の床下の土壌中で生成した硝石を小規模に採取できる程度であった。そのため、戦国時代の火器導入以降の黒色火薬の原料としての硝石を海外からの輸入に頼らざるを得なかったが、その後、加賀藩などで人間の糞尿を草木とともに醗酵させて硝石を得る技術が開発されて、国内での需要をまかなえるようになった。

硝石とよく似た性質を持つものに、チリ硝石がある。チリ硝石は南米チリから大規模な鉱床が発見されて近代になって資源開発が行われ、ハーバー・ボッシュ法の発見以前には世界的に重要な窒素工業の原料となっていた。このチリ硝石の主成分は硝酸カリウムではなく、硝酸ナトリウム（NaNO₃）である。

フランスの硝石史

フランスでは硝石採取人という職業があり、国王よりあらゆる家に立ち入って床下や穴蔵の土を採取することが出来る特権が与えられていた。 硝石採取人は採取した土を温湯に溶解して炭酸カリウムを加えて硝酸カリウム塩を作り、これを濃縮して放冷すれば結晶が出来る。この結晶をもう一度溶解して再結晶化すると精製された硝石となり、火薬の原料に使われる。 その生産量は年間300トンほどであり、別名「ケール硝石」と呼ばれていたが、輸入物に比べて品質は低かった。 そのため需要を満たすには足りず、インド硝石などの輸入が大きな割合を占めていたが、フランス革命の時代になるとイギリスとの戦争からインドからの輸入が困難になった。そのため、フランス革命以後になると硝石丘による人工的に硝石を得る方法が発明されナポレオン戦争の火薬原料の供給に大きな役目を果たした。開始から採取まで５年余りを要すが土の２～３％もの硝石を得ることが出来たため生産量は採取を上回った。 硝石丘は他の国でも行われ、幕末の日本にも伝来している。

関連項目

• 鉱物 - 硝酸塩鉱物
• 鉱物の一覧
• 硝酸カリウム
• グアノ
• 太平洋戦争 (南米)

参考文献

• 国立天文台編　『理科年表 平成19年』　丸善、2006年、ISBN 4-621-07763-5。

外部リンク

• Nitre（mindat.org）
• Niter Mineral Data（webmineral.com）