ケイ素とは？ リンとは？
今回はケイ素とリンについて書いていきます。
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ケイ素の単離
1823年にスウェーデンの
化学者ベルセーリウスが初めて単離しました。
純粋なケイ素の単離は
フランスの無機化学者ドービルが1854年に
作ったと言われています。
工業的には二酸化ケイ素を炭素で
高温還元して製造します。
ケイ素の利用
単体はシリコーン樹脂などの原料や
太陽電池などの半導体材料に使われます。
第二次世界大戦中、
レーダー電波の検知器としてケイ素整流器の
研究がさかんにおこなわれました。
そして、ケイ素結晶が典型的な半導体で
あることが明らかになりました。
ガラスとは二酸化ケイ素に炭酸ナトリウムや
炭酸カリウムを加え加熱溶解してから
冷やしたものです。
水晶、メノウなどの
宝石類も主成分は二酸化ケイ素である。
二酸化ケイ素は酸性酸化物であり、
水酸化ナトリウムなどの塩基と反応して、
ケイ素ナトリウムとなります。
ケイ素は
炭素と結合し、有機ケイ素化合物をつくる。
有機ケイ素化合物が共有結合でつながった
重合体はシリコーンと呼ばれます。
生物との関わりはあまりないですが、
ケイ藻やイネ科植物では二酸化ケイ素として
取り込まれて生体構造維持に役立っています。
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リンの分離
1669年にドイツの錬金術師ブランドが
尿を蒸発させた残留物を空気遮断下で加熱して
初めて分離しました。
地殻中でのリンの存在量は0.1%で、すべて
リン灰石などのリン酸塩として産出します。
リンを含む鉱物は先史時代の海底に蓄積された
生物の死骸や、古代の海島の群生地に落ちた
糞の堆積物から生成したものです。
動物の歯や骨の主成分はリン酸三カルシウムで
あるので、リンは古くから骨や歯から
製造されていました。
現在はリン酸三カルシウムをケイ砂と
コークスと混ぜて電気炉で加熱して発生する
リン蒸気を水中で凝縮させてつくっています。
こうして得られる単体は「白リン」であり、
空気のない条件で300℃に加熱すると
「赤リン」に変わります。
「白リン」の同素体には
「紫リン」と「黒リン」があります。
これらの同素体は互いに異なる原子配列と
化学的性質をもち、白リンが最も反応性が高く
黒リンは低いです。
まとめ
ケイ素とリンに
ついて何か知れたでしょうか。
ご視聴ありがとうございました。
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