健康に関して気になる情報について調べ可能な限り文献にも目を通した上でまとめます。始めからトンデモだと決めてかかるのでは無く、また正しいと決めるのでも無く、出来るだけフラットになるように心がけますが、なにぶんメモ書きであり内容の正しさを保証するものではありません。基本的にはWikipediaの情報を参考文献や他の検索結果を見つつメモし、考えるための資料を用意していく予定です。
全何回までやるかは解りませんが、とりあえず4回目くらいまでは書く予定。
第1回は「酸化」とは何かです。
目次
- 酸化とは
- 還元とは
- おまけ：酸化と酸性について
酸化とは
酸化（さんか、Oxidation）とは、対象とする物質が電子を失う化学反応のこと。具体的には、物質に酸素が化合する反応、あるいは、物質が水素を奪われる反応などである。
ごく簡単に言えば物質が酸素と結び付いて変質する現象全般のこと。
例）3Fe + 2O2 → Fe3O4（酸化鉄）
またそれを拡大し電子をやり取りする反応も酸化と呼ぶ。
例）Cu2+ + Zn → Cu + Zn2+
っていうかそれだと化学反応のほとんどは酸化になる気もする。当然その反応も様々。
酸化反応は、最も身近な化学反応である。紙や木が燃えるのは炭化水素が酸素と反応し、二酸化炭素と水へと変化する酸化反応で、発生するエネルギーが大量な為、発光と発熱を伴う（燃焼）。金属製品が錆びるのは、金属が酸素と結びついて酸化物を生成する酸化反応である。錆は鉄が酸化して生成した酸化鉄（III）（赤褐色）で、銅が酸化すると、赤褐色の酸化銅(I)や黒色の酸化銅(II)が生成する。
食物を室温で放っておくと徐々に色や味が変わってくるのも、酸化が原因のことが多い。このため、食品には種々の酸化防止剤が用いられる。またパッケージも空気を通さないように工夫され、場合によっては脱酸素剤を入れておくこともある。
また、摂取した食物が体内でエネルギーに変わるのも酸化反応であり、この酸化反応のために必要な酸素を体内に取り込み、生成物である二酸化炭素を放出している。
ちなみに人体に有害であるかどうかは「酸化」かどうかとは関係がなく、有害であるのは「腐敗」に伴う有害細菌の増殖。また「腐敗」とは酵素や細菌による化学反応という点で「発酵」と機能的に同じであり、それが「腐敗」であるか「発酵」であるかは人間への有益性による。
発酵と腐敗はともに微生物の分解作用であるが、一般論としては食品中の糖類が分解され、乳酸，アルコールなどが生成される過程を「発酵」、タンパク質やアミノ酸などが分解されて硫化水素やアンモニアなどの不快臭を生じる過程を「腐敗」と呼んでいる。発酵によって作られる食品を発酵食品と呼ぶ。 しかし発酵と腐敗の線引きは必ずしも明確ではなく、主に食文化に依存する。細菌分解され刺激臭がする食品が、ある文化で珍味の発酵食品とされ、他国民から腐敗物とみなされる例は多い。結局、人類に有益なものを発酵、有害なものを腐敗と呼んでいるに過ぎないのである。
「酸化」の対義語は「還元」。
還元とは
還元（かんげん、Reduction）とは、対象とする物質が電子を受け取る化学反応のこと。または、原子の形式酸化数が小さくなる化学反応のこと。具体的には、物質から酸素が奪われる反応、あるいは、物質が水素と化合する反応等が相当する。
「酸化」が起きれば「還元」も起きる。相対的な話であり2つの物質の片方が「酸化」されればもう片方は「還元」される。先の例で言えば亜鉛は酸化され、銅は還元されている。
狭義には酸化あるいは還元とは金属と酸素との化学反応を示す呼称であった。例えば、金属銅は空気中の酸素と徐々に反応し、表面は褐色の酸化銅(II) (CuO) に変化する。酸化銅(II)は高温で炭素と反応させると酸素が奪われて元の金属銅に変化する。前者を酸化といい後者を還元とよぶ。このとき、銅を中心に反応を見ているわけであるから、銅を酸化する物、すなわち酸素は酸化剤である。また、酸化銅(II)を還元して金属銅に戻す炭素は還元剤になる。一方で酸素分子の立場から見ると、前者の銅の酸化反応では、酸素分子は最終的に酸化銅(II)に含まれる酸化物イオンに還元されている。すなわち酸素の酸化数は0から-2に変化しており、このとき金属銅は酸素に対して還元剤として働いているとみなせる。また、後者の酸化銅(II)の還元反応では、炭素は最終的に二酸化炭素になり、炭素の酸化数は0から+4に酸化されている。すなわちこのとき酸化銅(II)は炭素に対して酸化剤として働いている。前者の反応は電子反応論に立つと、金属銅は電子を2個失い、同時に酸素（原子）は金属銅からその2個の電子を受け取ってオクテット則を満たす酸化物イオンとして安定化されている。したがって、酸化還元反応とは、単なる酸素原子の授受に限らず、次に述べるように、物質間の電子の授受を伴う反応であると広義に考えることができる。今日では、この広義の定義が広く用いられている。
昔は文字通り酸素分子のやり取りのことだけを指していたが、現在では電子のやり取りのことを「酸化」または「還元」と呼び、2つが起きる現象のことを「酸化還元反応」と呼ぶ。
おまけ：酸化と酸性について
- 酸化とは … 電子を奪われる変化のこと（例：Cu → Cu2+）
- 酸性とは … 電子を受け取れる性質のこと（例：HCl（塩酸））
この2つは全く違う概念であり、物質が酸化すると酸性になるわけでは無い。
