次の日の夜、家族５人で夕食を食べ終わったあと、お話しがはじまります。
さて、今日はCO2について、詳しく話そう。CO2は、文字通りアルファベットのCとOと、数字の2だよね。それぞれ何を表しているか、わかるかい？
うん、Cは炭素でしょう、Oは酸素、そして2はOについているから酸素が２つということね。
そのとおり。もう化学式はならっているのかな。
CO2は、炭素１つに酸素が２つ結びついてできたものだから二酸化炭素という。炭酸ガスとも呼ばれている。ところで、酸素が１つのものもあるけど、どんなものか、わかるかい？
知っている。一酸化炭素でしょう。
そう。これは怖いんだよ。少し吸っただけで中毒を起こして、死んでしまうこともある。その点、二酸化炭素そのものには毒性はないけど、その濃度が高くなるとやっぱり危険なんだ。
高いって、どれくらい？
そうだね、1000ppmで、不快感や眠気を感じる人がいるらしいよ。2000ppmを超えるとほとんどの人に頭痛やめまい、はきけなどの症状がでるといわれている。さらに濃度があがると、たとえば40,000ppmつまり４％にもなると脳がやられて昏睡状態になり、最悪死んでしまうといわれている。これはその分酸素が少なくなることによるものだ。
1000ppmまでは大丈夫だけど、それを超えると注意が必要ということね。昨日はそれで警報が鳴ったんだ。
建築基準法という建物を建てるときに守らなければならない法律があるんだけど、その中で室内の空気中の炭酸ガス濃度は1000ppm以下にするようにと決められているらしいよ。それで、濃度計には予め設定されているようだね。
少し話がそれたので、もとに戻そう。さっき、炭酸ガスは無害っていったけど、植物にとっては有益なもので、むしろこれがないと成長できないんだ。それはなぜか、わかるかい？
たんさん・・・どうか・・・作用？
そのとおり、いわゆる光合成だね。
空気中の炭酸ガスと光があれば、植物は葉緑素を使って、栄養分を作るんだよね。
そのとおり。一方で、我々人間や動物、さらには植物も呼吸をしているから、炭酸ガスが空気中に放出されている。
えっ？植物も呼吸しているの？
そうだよ。地球上のあらゆる生物は呼吸をしている。植物は炭酸ガスを体内に取り入れながら、一方で空気中に排出している。しかし、取り入れる方が多いから、空気中の炭酸ガスの濃度は増えないんだ。
なるほど。ところで、呼吸するとどうして炭酸ガスが出てくるの？
うーん。基本的な質問だね。その理由は、すべての生き物が炭素を体内、もっと細かく言えば細胞の中に持っているんだ。細胞の中では、体を動かすためのエネルギーが作られているんだけど、そのときに、たんぱく質や脂肪などが酸素のもとで反応して、CO2とH2O、つまり水とエネルギーができるんだ。CO2と水は血液の中に溶け込み、血管を通して肺に送られる。そこで、吸った空気中の酸素と交換でCO2が吐き出されるということだね。ちなみに、このとき吐く息の中のCO2は５％くらいらしいけど、それは血液中のCO2の10％くらいだそうだ。
へえー。どうして全部出さないんだろうね。
それはね、血液中にCO2を残しておく理由があるんだ。血液中に酸素しかないと血管が細くなって酸素が体のすみずみまでいきとどかなくなるらしいよ。それを防ぐために、血管を拡張させる力があるCO2を血管の中に残しているということらしいよ。
炭酸ガスも有益なんだね。
そうだよ。もちろん、すでに話したように多すぎると、最悪死んでしまうからね。
なにごとも、ほどほどにということね。
あはは・・・、その通り。
さて、少し、話がそれたのでもとに戻そう。世の中には炭酸ガスを吐き出す動物と、炭酸ガスを取り込む植物があることはわかったね。それ以外に、炭酸ガスが出る場合があるんだけど、それはどんな時かな？
うーん。ものが燃えるとき？
その通り。さっき言ったように、世の中のすべての生物には炭素が含まれている。だからそれを燃やすと、炭素が酸素と結びついて炭酸ガスになるんだ。ただ、このとき、酸素が少ないと、一酸化炭素ができてしまうので、十分な量の酸素が必要だ。すべての炭素が炭酸ガスになる場合は完全燃焼というんだ。反対に、一酸化炭素ができてしまう場合を不完全燃焼ということになる。
石油ファンヒータの取扱説明書に書いてあるわね。不完全燃焼を防止するため、ときどき換気しましょうって。
石油ファンヒータは、石油、正確に言えば灯油を燃やしているんだけど、灯油も炭素からできているからね。
ただいま。
すぐお風呂にする？それともご飯が先？
ご飯にする。お父さんの話を聞きたいし。
先にお風呂に入ったら？ 部活で汗かいたんでしょう？
わかった。お父さん、待っててくれる？
よし、少し休憩しよう。
空気中の炭酸ガス濃度