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シリカとカルシウムの独特の性質 その1

閑話休題。

セメントの主な成分であるシリカ(S:SiO)とカルシウム(C:CaO)は、クラーク数、つまり地球上の地表付近に存在する物質の多さでは、2位と5位になります。1位の酸素と結合した材料ですからありふれた物質です。

このSとC,興味深い性質を持っています。

まず、シリカですが、最もポピュラーなものは石英で、大きく成長したものは水晶と呼ばれます。

シリカは温度や圧力によって結晶の構造がいろいろと変わり、また結晶の状態でない(非結晶とか非晶といいます)ものも安定して存在します。

非結晶の代表的なものがガラスです。

シリカは鉱物ではありますが生物には非常に重要な材料です。

タケ、イネにはシリカが利用されていて骨格を形成しています。

竹とイネ

 

また、微量ですがヒトにも存在しています。

ただ、食物からの吸収はほとんどなくおおむね排出されていくため、年齢とともに体内のシリカ濃度は下がっていくそうです。

シリカ濃度が加齢に関係しているとの説もあるようです。

 

セメントの成分としてのシリカの性質で最も重要なことは、アルカリに対して溶けやすいということです。

シリカは酸に対しては溶けにくい(例外的にフッ酸には溶けます)ですがアルカリには結構溶けます。

とはいってもアルカリイオン水を入れたコップが溶けるなんてことはありません。

もっと強いアルカリ(ナトリウム、カリウム、カルシウム)をコップに入れたままだと透明なコップが白く擦ガラス状態になっていきます。

シリカをどんどんアルカリに溶かしたものは常温で液体になります。これが水ガラスです。

この水ガラスを使った興味深い実験について次回話したいと思います。

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