ケイ素 元素 記号。 ケイ素の歴史と成分 ドイツでは常識の栄養素

ケイ素(けいそ)

ケイ素 元素 記号

ケイ素は、1823年スウェーデンの化学者ベルツエリウスによって発見され、英語名で「シリコン」、元素記号は SIです。 酸化しないという特性を持ち、特にコンピュータには欠かせない半導体の材料に用いられています。 それを聞くと、体に良いイメージが沸きませんよね? でもケイ素は、イモ類や海藻類、玄米などの穀物などに多く含まれています。 いわゆる食物繊維は、大部分がケイ素です。 ジャガイモなどは、代表的です。 ドイツでは、常識の栄養素 医療先進国のドイツでは、必須栄養素として国民があたりまえのように使用しています。 合理的で倹約の国ドイツのサプリメントには、世界で最も厳しい基準「レホルム基準」があります。 汚染されていない自然の原料を使い、WHOの定める医薬品製造工程基準を守り臨床試験によって医学的な裏づけを取ることを義務つけられているというものです。 「ケイ素は、医薬品に準じる」厳しい基準をクリアしたサプリメントとしてドイツの人々の信頼のもととなっています。 水晶に含まれているものの食品として使用できるようになるには、かなりの研究開発があったようですが、現在もまだドイツでは、まだジェル状のものが多いようです。 ケイ素は、万能の栄養素 日本でケイ素が食品として使用できるようになったのは、まだ10年ほど前からです。 水溶性にする技術が開発され手軽に使用することができるようになったからです。 最初は、病気で苦しんでいる人に無償で飲んでもらい効果を確かめていったそうです。 中には、難病でワラをもすがる思いの人、余命宣告された人、回復の見込みがない人などが試しそこから元気になった人がとりこになっていったそうです。 さらに「ケイ素がミトコンドリアを活性化する」という報告もされています。 私たちの体には、60兆個の細胞があります。 個々の細胞には、無数のミトコンドリアが共棲していてこのミトコンドリアの働きなしに私たちは、生きていけません。 その ミトコンドリアの働きに欠かせないのがケイ素なのです。

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生活に欠かせない”ケイ素”、人体にも必須?

ケイ素 元素 記号

外見 暗灰色 ケイ素のスペクトル線 一般特性 , , ケイ素, Si, 14 , , , , 3 [] 3s 2 3p 2 2, 8, 4() 物理特性 (付近) 2. 90(ポーリングの値) 第1: 786. 28 7 7440-21-3 energy at 300 K 1. 12 主な同位体 詳細はを参照 28Si 92. 020 32 目次• 名称 [ ] に、が「silicon」と名付けた。 の「silex」「silicis」()にちなむ。 のちに、が「」で「珪土」をケイ素(シリコン)の訳語とした。 のシリコンは「keiaarde」であり、「keisteen-aarde」(火打石の土)の短縮形であるため、玉偏の同音字「珪」(けい、「圭」の異体字)で音写した。 のちに「硅」も出現した、「珪素」が基準となった。 性質 [ ] の主要な構成元素のひとつ。 部品は非常に重要な用途である。 最外殻電子が4つ(四価)のケイ素で形成された結晶構造。 図から見ても分かるように、ダイヤモンド構造で形成されている で安定な構造は。 ダイヤモンド構造のケイ素は、1. 12の(実験値)をもつ半導体である。 においてすぐ上の元素はだが、その常温常圧での安定相であるは、ケイ素においては安定な構造として存在できない。 歴史 [ ] 地殻中に大量に存在するため、の構成要素として重要である。 Si-O-Si結合の多様性を反映したさまざまな鉱物が、鉱物という大きなグループにまとめられている。 に、が初めて元素として記載した。 しかしラヴォワジエは、燧石そのものを元素だと思っていた。 に、の研究によって燧石はだったことが判明した。 に、とが、のちのベルセリウスと同様の方法での分離に成功したと考えられている。 に、がとを加熱して単離に成功した。 用途 [ ] が常温付近で利用するために適当な大きさであること、やなどの不純物を微量させることにより、、のいずれにもなることなどから、上重要な元素である。 半導体部品として利用するためには高純度である必要があり、このため精製技術が盛んに研究されてきた。 現在、ケイ素は99. 9999999999999パーセント(15N )まで純度を高められる。 また、 基板はやの標準試料としてよく用いられる。 ケイ素の 赤外光学系 [ ] ケイ素は赤外域(波長2 - 6)で高い透過率があり、レンズや窓の素材に用いられる。 4255。 半導体 [ ] もっとも重要な用途としては、やなどから作られるの塊()が作成に用いられることが挙げられる。 また、のやにはや多結晶シリコンなどが用いられる。 やなどのの基板にシリコンを用いれば大幅な低価格化が可能であり、さまざまな研究が進められている。 ケイ素含有合金 [ ] における製鉄材料として1トンあたり4キロ前後のケイ素が添加されるほか、ケイ素合金としてのに用いられる。 そのほかに、ケイ素を混ぜた鋼板()は、による損失が少なくなるため、に使われている。 工業の分野でもケイ素の合金が使われている。 また、鉛レス黄銅にも添加される。 ケイ素含有セラミックス類 [ ] ケイ素の酸化物()を原料とするは、などで使われるほか、状にしたはや吸音材としても用途がある。 は、、吸着剤あるいは、有機化学工業におけるともなっている。 は、非常に利用しやすいになる。 は、耐火材や抵抗体として使われたり、高い 9. 5 を持つためにとして使われたりする。 そのほかのケイ素化合物として、がに含まれ、や・などと呼ばれる材料の主成分になっているほか、化合物を除去する働きから、の精製に使われるなどしている。 アボガドロ数の決定 [ ] 「」も参照 ケイ素の単結晶は半導体材料として工業上重要であるため、もっとも高純度・低欠陥な結晶が実現されている材料のひとつである。 このことから、 28Siのほぼ無欠陥な単結晶により真球を作成し、この真球に含まれる原子数を数えることによってアボガドロ数を決定する試みが行われている。 ケイ酸塩・ケイ素樹脂 [ ] ケイ酸塩は、さまざまな形で地殻上に存在しており、天然に存在するケイ素化合物のほとんどすべてが二酸化ケイ素およびケイ酸塩である。 工業的にも広く用いられ、ガラス、陶磁器など、枚挙に暇がない。 は、繊維状のケイ酸塩鉱物であり、その耐薬品性や耐火性から以前はなどに広く用いられたが、人体への悪影響が問題になったため、使用量は激減している。 日本ではアスベストによる健康被害が社会問題となり、認定や健康被害を受けたに対しての補償問題、また、依然として多く残るアスベストの撤去に対しての問題を抱える。 有機基を有するケイ素二次元および三次元酸化物はと呼ばれる。 このものは、優れた耐熱性、耐薬品性、低い毒性などの有用な性質を示し、のものは、、などに用いられる。 三次元シリコーンはゴム弾性を示し、のものはやチューブ、のものはや、接着剤など各種の用途に利用される。 製法 [ ] 原料 [ ] 工業用ケイ素の主原料はSiO 2からなる(、、シリカとも)である。 日本国内の埋蔵量は2億トンあるとされるが、アルミニウムと同様、酸化物から還元するには大量の電力を必要とするため、金属シリコンの状態になってから輸入するのが一般的である。 世界のの埋蔵量はきわめて潤沢であり、高純度のものも世界に広く分布する。 を参照。 精製 [ ] 金属グレード MG シリコン ケイ素の単体はカーボン電極を使用したアーク炉を用いて、二酸化ケイ素を還元して得る。 この際、精製されたケイ素は純度99パーセント程度のものである。 これは揮発性の高い液体なので、これをして純度を高める。 そうして得られた純度の高い四塩化ケイ素を水素ガスと反応させて分解することで金属単体シリコンを得る。 ゾーンメルト法では結晶中の不純物が融解帯に掃き出されて濃縮する過程を繰り返すことで高純度のケイ素を得る。 Cz法においては偏析を利用して高純度化するため、原料であるポリシリコン(珪素)には非常に純度の高いものが要求される。 半導体に利用するには基本的に(転位)のない単結晶が必要とされ、FZ法(フローティングゾーン)においてもCz法(チョクラルスキー)においても単結晶を回転させながらいったん細くし、転位を外に追い出した段階で結晶の径を大きくすることにより、所定の大きさの結晶を得る。 FZ法は大口径化に向かないため、産業用に使用されているの大部分はCz法によって製造されている。 現在製品化されているシリコンウェーハの径は直径300ミリまでである。 なお、半導体メーカー数社による「」による直径450mmのシリコンウェハーの開発が現在検討中である。 再生エネルギー発電の需要増大が起きる前のの製造および需要事情は、半導体グレード(SEG)ほどの需要に応えられるような超高純度は必要なく、7N程度の純度で済み、また多結晶でも充分目的が果たせられる。 このため上記の単結晶シリコンインゴットの端材などが原料に利用されてきた。 しかし、再生エネルギー発電の需要増大にともない、専用の太陽電池グレード( ソーラーグレード)シリコンの生産法が開発されている。 手順としては上記の半導体グレード SEG の精製工程を簡略化した方法のほか、下記のような手法が用いられる。 半導体グレード SEG に比べ、使用するエネルギーや製造費用が数分の1以下になるとされる手法が多い(を参照)。 流動床炉(FBR)法:種結晶を気流で巻き上げながら、表面にシリコンを析出させる。 冶金法:金属グレードシリコンから冶金学的手法によって直接ソーラーグレードシリコンを製造する。 水ガラス化法:珪石 SiO 2 を化した状態で高純度化してから還元する。 NEDO溶融精製法:金属グレードシリコンを電子ビームやプラズマで溶融させて特定の不純物を除いたあと、一方向凝固させる。 ソーラーグレードシリコンは2006年(平成18年)ごろには高純度シリコン市場の約半分を占め、今後もその割合は拡大すると見られている。 今後はソーラーグレードが高純度シリコン生産量の大部分を占め、半導体級は特殊品になっていくと予測されている。 また太陽電池用シリコン原料は2008年(平成20年)までは供給の逼迫で価格が高止まりしていたが、2009年(平成21年)からは価格の低下が予測されている。 ケイ素化合物 [ ]• SiO• SiO 2 - など• Si 3N 4• SiC• (MgSiO 3など)• SiCl 4 -• SiH 4• (D3、D4など)• - -Si CH 3 3 などを有する。 やとしてに汎用されている。 同位体 [ ] 詳細は「」を参照 生物 [ ] 生物とのかかわりは薄く、知られているのは、・・・植物などにおいてのかたちでの骨格への利用に留まる。 栄養素としての必要性は詳しく分かっていない。 炭素とケイ素との化学的な類似から、 などではケイ素を主要な構成物質とするが想定されることがある。 はケイ素を外部から取り込み細胞壁に利用している。 珪藻の堆積物はと呼ばれる。 一部の植物ではケイ素の量と成長との間に関連がある。 また病原体への抵抗力とも関連している ( 植物について詳しくは参照)。 ラットでは、骨と結合組織(皮膚、爪、髪、気管、腱、大動脈 にケイ素が多い。 ヒトの体内には平均1グラムのケイ素が含まれる。 摂取 [ ] 摂取基準 [ ] 安全性に関するデータが十分ではなく、日本や米国でも摂取基準などは定められていない。 推定摂取量 [ ] ヒトの推定摂取量を次に示す(表)。 ケイ素を比較的多く含む食品を抜粋した。 35 12. 25 ミューズリー (スイススタイル) 50 2. 80 5. 59 オートブラン 14 3. 27 23. 36 スパゲティ (茹で) 220 1. 45 0. 66 コメ(玄米) (茹で) 120 4. 51 3. 76 コメ(短粒種) (茹で) 120 1. 18 0. 98 小麦ふすま 14 1. 54 10. 98 バナナ (生) 100 4. 77 4. 77 マンゴー (生) 150 3. 0-4. 7 2. 0-3. 15 パイナップル (生) 80 3. 14 3. 93 豆腐 60 1. 78 2. 96 サヤインゲン (茹で) 90 7. 86 8. 73 ホウレンソウ (茹で) 80 4. 10 5. 12 水道水 200 0. 50 0. 25 ラガービール (缶) 333 5. 46 1. 64 安全性 [ ]• 健康な腎機能を有する人では、通常の食物からの摂取量では問題が起こることはないと考えられている。 医薬品やサプリメントなどによるケイ素を含む化合物の長期の摂取では腎結石、腎障害などを起こす可能性がある。 十分に管理されていないや、などの天然水には高濃度のケイ素が含まれることがある。 ケイ素を含む粉体の吸入によりなど呼吸器系の障害を起こすことがある。 脚注 [ ] []• Michael Duncan, Jeffrey Allen Reimer, , p. 25, Cambridge University Press, 1998• Ram et al. "Fourier Transform Emission Spectroscopy of the A2D—X2P Transition of SiH and SiD"• , in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press. 「9」 Nine が15個並ぶことを意味する略称。 岸川利郎 1990. ユーザーエンジニアのための光学入門. オプトロニクス. Andreas et al. 2011. Physical Review Letters 106: 030801. (Wacker 社による生産量拡大のアナウンス資料)• 2007. John Emsley 2011. Nature's Building blocks New Edition ed. Oxford University Press. 482. インドは男性のビール摂取量が多く、ビールにはケイ素が多く含まれるため数値が高いと考えられている。 を参照のこと。 British Journal of Nutrition 94. 2005. - 「健康食品」の安全性・有効性情報()• International Journal of Urology 11 2. Feb 2004. 参考文献 [ ]• SOG 製法• ・「太陽光発電工学」• 小長井誠「薄膜太陽電池の基礎と応用」• SEG 製法 シリコンウェーハ• 志村史夫「半導体シリコン結晶工学」• 『シリコンの物語 エレクトロニクスと情報革命を担う』フレデリック・サイツ著 堂山 昌男・北田 正弘訳 内田老鶴圃 2000年発行 関連項目 [ ] ウィキメディア・コモンズには、 に関連するメディアがあります。 に関連の辞書項目があります。

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ケイ素 元素 記号

スポンサーリンク シリカとケイ素の違いって? 基本的にはケイ素の別名がシリカであるとされています。 ただし、厳密にいうと元素記号が違うとのことなんですよね。 ケイ素の元素記号って『Si』なんですが、 シリカの元素記号は『SiO2』です。 確かに若干違いますね。 厳密な違いがあるにせよ、基本的な効果や効能は同じものなんですよ。 つまり、注目されつつあるケイ素を含んだ飲料水も、 シリカを含んだ飲料水も、どちらも同じ役割を果たします。 シリカやケイ素の効果としては、 体中の組織を健康に保つことです。 もともと、組織同士をくっ付ける働きをするので、 コラーゲンやヒアルロン酸を結び付けて、 ハリやツヤのある美肌作りに役立つんですよ。 髪や爪も健康的になるし、体の免疫力だって上がります。 骨を作る細胞にもケイ素が働きかけるため、 骨密度もアップして丈夫な骨にしてくれるし、 関節の健康も維持します。 老廃物の排出も促して、便通もよくするので、 便秘にお悩みの女性にもおすすめ! でも、非常に残念なことに、 加齢と共に体内かたら減っていってしまうんですよね…。 そこで、ケイ素水やシリカ水、サプリメントで摂取するのがいいのですが、 実は食べ物からでも、ケイ素を補うことが出来るんですよ! スポンサーリンク シリカとケイ素の副作用と含まれる食べ物について まず知っておいてほしいのは、 なんとシリカやケイ素を摂取しても、 特に有害な副作用がないということ。 ケイ素やシリカは栄養素として体内で吸収され、 余ったら体外に排出されるので、 副作用がない、 と厚生労働省でも認められています。 これなら安心して摂取できますね。 そんなケイ素はやシリカは、 からす麦という麦に最も多く含まれています。 からす麦は別名えん麦(ばく)やオーツ麦とも呼ばれ、 アメリカなどではオートミールにも使われているんですよ。 最近はスーパーのシリアル売り場でも、 オーツ麦入りのものがあったりしますよね。 朝ごはんにオーツ麦入りのシリアルを食べると、 効果的に栄養を摂取できるでしょう。 他には、きび、トウモロコシ、 大麦、馬鈴薯(ばれいしょ)、青のり、 ひじき、番茶などにもケイ素が含まれています。 どれも日常的に摂り入れられやすい食材ですね! これなら無理せずケイ素やシリカを摂取できるので、 体の中からキレイになれますよ! まとめ 厳密にいえば元素記号が違うため、 シリカとケイ素は別物とされています。 でも、その効果は特に変わりはなく、 ケイ素水であっても、シリカ水であっても、 健康や美容に効果的なのは一緒。 シリカやケイ素が最も多く含まれているのはオーツ麦。 他にも、大麦やトウモロコシ、ひじき、 きび、青のりなどにも含まれているので、 定期的に摂取していくと良いですね!.

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