すす

煤すすを含ふくんだディーゼルトラックの黒くろ煙けむり

すす（煤すす）は、有機物ゆうきぶつが不完全ふかんぜん燃焼ねんしょうを起おこして生しょうじる炭素たんその微粒子びりゅうしや、建築けんちく物ぶつの天井てんじょうなどに溜たまるきめの細こまかい埃ほこりのこと。

概おおむね過去かこの生活せいかつ様式ようしきとなったが、室内しつないの照明しょうめいに油脂ゆしやロウソクを使用しようしたり、暖房だんぼうに囲炉裏いろりや暖炉だんろを使つかうことで、すすが室内しつないに溜たまるのが日常にちじょうであった。今いまでもこうした照明しょうめいを用もちいる寺院じいんや教会きょうかいでは、すすが発生はっせいしている。また、燃焼ねんしょうに伴ともなう煙けむり中なかの微粒子びりゅうしだけに限かぎらず、室内しつないに溜たまる細こまかな粒子りゅうし状じょうの汚よごれを指さしてすすと呼よぶことがある。

すすの実体じったいは詳くわしくは解明かいめいされていない。すすは物質ぶっしつとしては黒鉛こくえんに近ちかいが、薄膜うすまく状じょうにならず、微細びさいな粒子りゅうしが多数たすう寄より集あつまって構成こうせいされているのが判わかっている。

なお、すすは炭素たんそを主成分しゅせいぶんとする顔料がんりょうでもあり膠にかわ（にかわ）とともに製せい墨すみ原料げんりょうとなる。

物理ぶつり

生成せいせい機構きこう

燃焼ねんしょうによって生しょうじるすすは、燃料ねんりょうの熱ねつ分解ぶんかい過程かていで酸素さんそが不足ふそくしていたことを物語ものがたっており、燃焼ねんしょうガス中なかで油あぶら滴しずくや微粉びふん炭ずみ中ちゅうの残ざん炭すみ分ぶんが重合じゅうごうして未み燃もえのまま排出はいしゅつされる。すすの多おおくが炭素たんそ原子げんしから構成こうせいされていることが判わかっており、他ほかにも1 - 3 %程ほどの水素すいそを含ふくみ、また、燃料ねんりょうの純度じゅんどが劣おとる場合ばあいには灰はい分ぶんを多おおく含ふくむ。

すすの生成せいせい機構きこうの最初さいしょの分子ぶんしレベルでの初期しょき状態じょうたいに関かんして、主おもに3つの説せつが存在そんざいする。

1. 多た環たまき芳香ほうこう族ぞく炭化たんか水素すいそ（Polynuclear aromatic hydrocarbon, PAH）を経由けいゆして生成せいせいされる
2. アセチレンを経由けいゆして生成せいせいされる
3. C₃H₃⁺やCHO⁺のような炭化たんか水素すいそイオンを経由けいゆして生成せいせいされる

当初とうしょは電荷でんかを帯おびた巨きょ大分おおいた子こだったものが電気でんき的てきに引ひき合あうことで凝縮ぎょうしゅくし、ごく微細びさいな液体えきたい状じょうや固体こたい状じょうとなった粒子りゅうし同士どうしが衝突しょうとつと合体がったいを繰くり返かえしながら、脱だつ水素すいそ反応はんのうを起おこして数すうnm-数すう十じゅうnm程度ていどの固体こたいの球状きゅうじょう粒子りゅうしに成長せいちょうしてゆく。球状きゅうじょう粒子りゅうしの状態じょうたいで酸化さんかされることもある。この球状きゅうじょう粒子りゅうしは電荷でんかによって数珠繋じゅずつなぎになり、やがてぶどうの房ぼう状じょうに集あつまって数すう十じゅうnm-数すう百ひゃくnm程度ていどの大おおきさの凝集ぎょうしゅう体たいを作つくり上あげる。この凝集ぎょうしゅう体たいは、互たがいの煙けむり路ろや排気はいき経路けいろ付近ふきんに堆積たいせきすることでさらに大おおきな粒子りゅうしの煤煙ばいえんとなる。

燃焼ねんしょうへの寄与きよ

ボイラーなどで火炎かえんの中なかに一時いちじ的てきに生しょうじるすすは、熱線ねっせんを放はなつことで燃焼ねんしょうに寄与きよしている。 燃焼ねんしょう時じにOH、CH、C₂といったラジカルが放はなつ化学かがく発光はっこうの波長はちょうは青色あおいろや紫外線しがいせん領域りょういきの狭せまいバンドで発光はっこうするものが多おおく、加熱かねつ源げんとしてはあまり有効ゆうこうでないが、高温こうおんの固体こたいであるすすが放はなつ赤外線せきがいせん領域りょういきの連続れんぞくスペクトルでの放射光ほうしゃこうが周囲しゅういの燃料ねんりょうを輻射ふくしゃにより加熱かねつすることで燃焼ねんしょうを助たすける働はたらきをしている。このような炎ほのおを輝てる炎えんと呼よび、すすをまったく生しょうじない不ふ輝てる炎えんと比くらべると強力きょうりょくな赤外線せきがいせんを放射ほうしゃする。

環境かんきょうと人体じんたいへの影響えいきょう

すすは自動車じどうしゃや工場こうじょうの排気はいきにも含ふくまれ、あらゆるものに降ふり注そそぎ、時ときに洗濯せんたく物ものを汚よごしたり汚濁おだくの原因げんいんとなるので嫌きらわれる。 健康けんこう被害ひがいについては、単体たんたいの炭素たんそには毒性どくせいはないが、その化合かごう物ぶつであるPAHは発癌はつがん性せいも持もつものが多おおく、皮膚ひふに暴露ばくろすると煙突えんとつ掃除そうじ人じん癌がん(皮膚ひふがん)を引ひき起おこす。 また、すすは微粒子びりゅうしであるため吸すい込こむことで喘息ぜんそくや肺はいがんなどの呼吸こきゅう器き疾患しっかんの原因げんいんとなる。 また他たの有害ゆうがい物質ぶっしつを吸着きゅうちゃくすることで、人体じんたいに与あたえる影響えいきょうが大おおきくなるとの説せつもある。 構成こうせい要素ようそとしてブラックカーボンを含ふくみ、環境かんきょう汚染おせんの文脈ぶんみゃくではほぼ同義語どうぎごとして扱あつかわれる。

すすの利用りよう

すすは炭素たんそを主成分しゅせいぶんとする顔料がんりょうとして利用りようされる。書画しょがで使つかわれる墨すみはすすを原料げんりょうとして作つくられる。製せい墨すみ原料げんりょうのすすは油煙ゆえん煤すすと松まつ煙けむり煤すすに大おおきく分わけられる。小ちいさな小屋こやの内部ないぶでロウソクや菜種油なたねあぶらを使つかった燈明とうみょう、ヤニを多おおく含ふくむ松まつの灯明とうみょうなどを焚たき、内部ないぶにたまったススを膠にかわなどで固かためたものである。同おなじロウソクの燃焼ねんしょうから、親水しんすい性せいと疎水そすい性せいのすす微粒子びりゅうし膜まくが両方りょうほう作成さくせいできることが報告ほうこくされている。

関連かんれん項目こうもく

• ディーゼルエンジン
• ディーゼル排気はいき微粒子びりゅうし
• 粒子りゅうし状じょう物質ぶっしつ
• 自動車じどうしゃ排出はいしゅつガス規制きせい
• 煙突えんとつ
• 墨すみ
• すす払はらい
• はたき
• カーボンブラック
• ランプブラック