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- 亜鉛 - ガリウム
Zn
Cd  
 
 
ファイル:Zn-TableImage.png


一般特性
名称, 記号, 番号亜鉛, Zn, 30
分類典型元素
, 周期, ブロック12 (IIB), 4 , d
密度, 硬度7140 kg/m3, 2.5
単体の色青みがかった灰色
120px
原子特性
原子量65.38(2) u
原子半径 (計測値)135 (142) pm
共有結合半径131 pm
VDW半径139 pm
電子配置[Ar]3d104s2
電子殻2, 8, 18, 2
酸化数酸化物2(両性酸化物
結晶構造六方最密構造
物理特性
固体 (反磁性)
融点692.68 K (419.53 )
沸点1180 K (907 ℃)
モル体積9.16 ×10-3 m3/mol
気化熱115.3 kJ/mol
融解熱7.322 kJ/mol
蒸気圧192.2 Pa (692.73 K)
音の伝わる速さ3700 m/s (293.15 K)
その他
クラーク数0.004 %
電気陰性度1.65 (ポーリング)
比熱容量390 J/(kg*K)
導電率16.6 106/m Ω
熱伝導率 116 W/(m*K)
第1イオン化エネルギー906.4 kJ/mol
第2イオン化エネルギー1733.3 kJ/mol
第3イオン化エネルギー3833 kJ/mol
第4イオン化エネルギー5731 kJ/mol
(比較的)安定同位体









同位体NA半減期DMDE MeVDP
64Zn48.6%中性子34個で安定
65Zn{syn.}244.26 日ε1.35265Cu
66Zn27.9%中性子36個で安定
67Zn4.1%中性子37個で安定
68Zn18.8%中性子38個で安定
72Zn{syn.}46.5 時間β-0.45872Ga


亜鉛(あえん、Zincum Zinc)は原子番号 30の金属元素元素記号Zn
亜鉛族元素の一つ。安定な結晶構造は、六方最密充填構造 (HCP) の金属

性質


青味を帯びた銀白色の金属であるが、湿った空気中で錆び易く、灰白色の塩基性炭酸亜鉛で覆われる。
融点は 419.5℃。常温では脆いが、約 110℃〜150℃の範囲のみで展性、延性に富むようになる。希に容易く水素を発生して溶け、熱濃アルカリにも徐々に溶ける。
Zn + 2 H+(aq) → Zn2+(aq) + H2
Zn + 2 OH(aq) + 2 H2O → [Zn(OH)4]2−(aq) + H2
天然には遊離状態で産出するっちうことはなく、地殻中の存在比は推定値で80ppmとそれほどようけはへんが、硫化亜鉛を主成分とする閃亜鉛鉱やらなんやらが容易く採掘されるため安価な金属であるんや。亜鉛の沸点は同族のカドミウム水銀と同様に低く、907℃であるんや。木炭やらなんやらで還元すると昇華してしもて煙突の先端で空気中の酸素と反応し酸化物になる。この場合、鉱石を還元して生成した蒸気を空気を遮断して冷却せな単体は得られへん。

歴史


亜鉛はなんぼなんでも紀元前4000年からとの合金である真鍮として用いられて攻めて来よったちうわけや。古代ギリシア人はキプロス産の亜鉛化合物について記述しておる。ローマ征服前のダキア人(現在のルーマニア)は紀元前から金属亜鉛精錬技術に通じとったちうわけや。ダキアよりどエライ昔に金属亜鉛を得た民族は見つこうておらへん。ダキア以外のヨーロッパで金属亜鉛を精錬するようになりよったんは産業革命が始まってからであるんや。
ダキア人とは独立にインドでも亜鉛精錬技術が発見されておる。12世紀にウールを還元剤として金属亜鉛を得とったちうわけや。12世紀から16世紀までに100万トン以上の亜鉛を製造したと考えられておる。インドの技術は中国に渡り、16世紀には中国でも亜鉛生産が始まっておる。
ヨーロッパ人として金属亜鉛に初めて接したんはポルトガル人やったちうわけや。ポルトガル人は亜鉛の重要性に気づいておらへんし、ポルトガル商船を拿捕したオランダ人によってヨーロッパに金属亜鉛が持ち込まれたちうわけや。1620年にはヨーロッパで東洋起源の金属亜鉛の販売が始まったちうわけや。1737年に、中国から亜鉛精錬技術がイギリスに伝わる。1743年、ヨーロッパ初の亜鉛工場が港湾都市ブリストルに建設されたちうわけや。年間生産量は200トンであるんや。同年スウェーデン人のアントン・フォン・シュワープが炭酸亜鉛から亜鉛を蒸留分離するっちうことに成功、硫化亜鉛からも抽出できたちうわけや。こらイギリス人の製法とは独立であるんや。1746年、ドイツ人アンドレアス・マルクグラーフは他の2国とは独立に金属亜鉛を得る。コークスと酸化亜鉛を加熱する際、空気を断つことが成功につながったちうわけや。結局、マルクグラーフの手法が金属亜鉛の大規模生産へとつながっていく。そやから、マルクグラーフこそが亜鉛の発見者であると位置づけられはることがある

用途


亜鉛めっき鋼板として鋼材の防食に用おる。特に、薄い鉄板に亜鉛めっきを施したもんはトタンと呼ばれ屋根材やらなんやらに使われる(→トタン板)。犠牲電極としての亜鉛めっきの他、真鍮洋銀やらなんやらの合金材料、乾電池の陰極板やらなんやらに利用される。ダイカスト地金には亜鉛合金が広く用いられておる。また、亜鉛の蒸気を酸素と反応させることにより、亜鉛華と呼ばれる白色粉末が得られ、これを顔料、医薬品、化粧品やらなんやらとして用おる。亜鉛を原料としたおしろいが生まれるよりどエライ昔は水銀を原料としとり、しばしば中毒を引き起こしたため、安全な亜鉛のおしろいの登場は画期的な事やったちうわけや。また、近年においては透明薄膜トランジスタの伝導膜として酸化亜鉛が注目を集めておるhref="http://kansai.saassaas.com/w/%97n%97Z%88%9F%89%94%82%DF%82%C1%82%AB.html">溶融亜鉛めっきと、電気分解を利用する電気めっきがあるんや。電気めっきの場合には、めっき後かいなり時間がたってからウィスカーと呼ばれるひげ状の細長い亜鉛結晶が成長してくることが知られており、これが電気製品の故障原因となる場合があるんや。近年そやけど、サーバーに障害を発生させる原因となるとして用心喚起が行なわれておる。

人体における亜鉛


生体ではの次に多い必須微量元素で、体重70kgのヒトに平均2.3g含まれる。100種類を超える酵素の活性に関与し、主に酵素の構造形成および維持に必須であるんや。それらの酵素の生理的役割は、免疫機構の補助、創傷治癒、精子形成、味覚感知、胎発生、小児の成長やらなんやら多岐にわたる。炭酸脱水酵素が最も重要やりまひょ。その他、加水分解酵素の活性に関わり、DNARNAリン酸エステル加水分解によって切断するんで細胞分裂に大きく関わる。
人体に入る亜鉛はずぅぇえええぇぇええんぶ食品に由来する。人体中では骨にようけ、次いで体組織であるんや。最も少へんのが血液なんやし、7ppmに過ぎへん。体組織中では、眼球肝臓筋肉腎臓前立腺脾臓であるんや。体液としては精液に多い。このうち、亜鉛の貯蔵器官はと脾臓であるんや。亜鉛の排出経路は消化器が9割を占め、残りが尿であるんや。
せやけど、金属亜鉛は人体に有害であるんや。皮膚を刺激し、蒸気を吸入すると呼吸器に障害を起こし、全身、特に四肢の痙攣に至る。

必要なもん量


2005年版の「[http://www.mhlw.go.jp/houdou/2004/11/h1122-2.html やまと人の食事摂取基準(PCリンク)」では、推定平均必要量:8(6)mg/日、推奨量:9(7)mg/日、上限量:30(30)mg/日(数値はいずれも成人男性、かっこ内は成人女性)であるんや。余計なお世話やけどアメリカでは、男性で11 mg/日、女性で8 mg/日が推奨されておる。

欠乏症


亜鉛の欠乏は、亜鉛含量の少へん食事の摂取、亜鉛と結合し小腸での吸収を妨げる食物繊維の取りすぎ、さらにの過剰摂取やらなんやらが原因となって起こることがあるんや。亜鉛を最も含む食材は入手の容易さを考慮にぶちこむとレバーであるんや。食物中にフィチン酸が含まれておると亜鉛の吸収が妨げられはる。フィチン酸は穀物や豆類に多い。したがちう、赤身の肉が少なく、穀物や豆類の摂取が多い国、例うたら、FAOの統計によると、メキシコペルーやらなんやらに欠乏症の素地を満たす国民が多い。
症状は細胞分裂の頻繁な箇所に影響が現れる。
亜鉛欠乏時には、胃腸機能の減衰および免疫機能低下による下痢が見られ、亜鉛を含む栄養素の摂取不良を招き、欠乏がさらに悪化するっちうことがあるんや。亜鉛はインシュリンの構造維持に必須でもあり、代謝にも関与する。さらに、ビタミンAの活性化にも関与するため、亜鉛の欠乏により、ビタミンA欠乏症が現れることがあるんや。また、動物実験レベルでは、亜鉛欠乏により、活動性の低下、記憶や用心力の低下が見られはる。

過剰症


亜鉛は過剰に摂取されると、膵液を通して過剰分が排泄されるが、しこたま摂取されると過剰症を引き起こす。亜鉛の摂取過多は鉄や銅の欠乏を招く。また、善玉コレステロールとして知られはる高比重リポタンパク質(HDL)の血液中の濃度を低下させる。
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サプリメントとしての亜鉛


時折、亜鉛の重要性をことさら誇張し「亜鉛を摂取すると精力が付くで」とか「亜鉛は性のミネラル」とかいったような文句で亜鉛サプリメントの宣伝がなされることがあるが、亜鉛の多量摂取により男性機能が高まるちうことはへん。
上記のような症状をつよ感じたとしたかて、それらが亜鉛不足によるもんと断定するんは好まへん。特に皮膚や免疫ちう生命維持にとって重要性の高い要素に対する素人の判断は問題を拡大するっちうことにもつながる。これらの症状はほかの原因によって起きておる可能性もあるため、安易に亜鉛サプリメントを摂取して間に合わせようとするんやのうて、医師に相談し適切な処方を受ける方が確実であるんや。

摂取源


100g中に含まれる亜鉛の量 (mg) の比較。

亜鉛の化合物


化合物中の原子価は唯一2価が安定なんやし、その他の1価 (Zn22+)は亜鉛および塩化亜鉛を融解状態で反応させると生成するもんの極めて不安定で不均化しやすい。
2価の水和イオン Zn2+(aq)は無色なんやし、多少加水分解して弱酸性を示し、その酸解離定数はpKa = 9.0であるんや。

同位体


関連項目



外部リンク


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