ワットの発明や工夫（経験のみに基づく）科学技術史第１１回産業革命の進展 (1) 複動機関．蒸気をピストンの上方と下方から交互に導入．全サイクルを通じて動力を出しつづけることができる． (2) 太陽・惑星歯車装置．クランクの特許を迂回． (3) 平行運動連結器．複動機関の押しや引きの力をビームの一端に伝える． (4) ガヴァナー（遠心調速器）．発明ではない． 2008年6月19日講師：詫間直樹 http://www.takumas.com/ [email protected] 1 3 複動機関 5 2 太陽・遊星歯車装置 4 ワットの三棒運動 1 8 ガヴァナー（遠心調速器）蒸気機関の他の産業への影響製鉄業における生産方式の変化蒸気機関等の機械を鉄で造るようになり，鉄の需要を喚起し，製鉄業の発達を促がした．イギリス中の木が刈られ木炭が採れなくなる ⇒石炭の使用．コークス高炉の出現（1713年，ダービー父子）石炭は，硫黄やリンを含むため，それから作られるコークスも不純物が多かった．蜂巣炉による脱硫コークス炉．蒸気動力による送風機（1776）．ヘンリー・コートによるパドル精錬炉（1783～ 1784）． 1790年頃には木炭高炉を上回る． 9 鋼：炭素が重量比0.3-2.0% ダービー親子のコークス高炉の遺跡（ピラミッド状）出典：石田正治（愛知県立豊橋工業高等学校教諭） 10 12 http://www.tcp-ip.or.jp/~ishida96/museum/industry_museum_in_EU.htm 2 機械による機械の製作精密工作機械 1763年以前，シリンダの製法は孔ぐりではなく，鋳造であった． 1775年，ウィルキンソンによる中ぐり旋盤， 1779年，モーズレーによる全金属製送り台付ねじ切り旋盤，ねじやピストン等あらゆる種類の機械部品の加工様々な工作機が造られ，マニュファクチュア的限界を打ち破り，機械性大工業への技術的基盤を形成した． 14 3 モーズレー化学革命について 18世紀：地場産業において化学の経験的知識．燃焼，蒸留，昇華による分析 ⇒ 溶解，溶液中の反応，塩の析出を用いた分析．硫酸，ソーダ，漂白剤（織物産業の漂白過程）．シュタール：フロギストンによる燃焼の説明．プリーストリ：脱フロギストン空気．（後の「酸素」）． 18世紀末，ラボアジェ燃焼を物質と「酸素」の結合として説明した． 1789年，『化学原論』を出版．33元素の表．原子論・分子論が完成されるのは，19世紀後半． 21 繊維工業における生産量増大がもたらしたもの仕上げ：漂白作業．従来は，灰汁と天火干し：6週間から半年．漂白工程を天候に対する依存から解放させたのは，硫酸と塩素による化学さらしである．フランス王室染色マニュファクチュア検察官ベルトレが 1785年に塩素ガスの漂白作用を発見．ワットを経由して，グラスゴーの漂白事業者テナントが「さらし粉」を発明した（消石灰に塩素を吸収させる．次亜塩素酸カルシウム，水酸化カルシウム，塩化カルシウム等の混合物）．漂白過程が1週間程度になった． 22 硫酸の製造ローバックの鉛室法バーミンガムの医師ローバックは，貴金属精錬用の硝酸を供給する目的で，硫酸を鉛室法で製造していた．エジンバラ大学の土壌科学研究者ホームが硫酸漂白法を発見．ローバックは，鉛室を30基建設（1746年）．原理：硫黄 SO2を硝石 KNO3から三酸化硫黄 SO3 をつくり，これを水に溶かした． 23 4 ソーダの生産従来の漂白剤であり，石鹸・ガラス製造用の原料でもある木灰（植物アルカリ）は，品不足を来たし，価格が高騰． 1775年，フランスアカデミーが木灰にかわるソーダの製造法の発明に懸賞金をかけた．オルレアン公の侍医を勤めたルブランが，炭酸ソーダを製造するルブラン法を発明．1791年，工業的にソーダを製造し始めた．イギリスに伝わり，テナントが実現に成功． 26 繊維工業の染色工程の影響染色用の無機化学薬品への需要を強め，酸・アルカリ大工業が1820年代のイギリスで成立した． 28 生産形態の変革の連鎖繊維工業という一生産部門から始まった生産形態の変革が，次々と関連部門における生産形態の変革を促がし，やがては一国の産業全体を変貌させるに至った．蒸気機関 ⇒ 鉄の需要 ⇒製鉄業繊維工業 ⇒ 繊維の漂白・染色 ⇒ 酸アルカリ大工業運輸・通信といった社会インフラ部門も発達した⇒ 蒸気機関車の発明，鉄道の建設．電信機． 29 5