矽 Silicon
矽.Silicon
特性
矽(中国大陆称作硅,英语:Silicon)是一种化学元素,它的化学符号是Si,它的原子序数是14,属於元素周期表上IVA族的类金属元素。
矽在人体中所占的比例不到总重量的1%,是一种必需超微量元素,它是地壳中含量第二丰富的矿物质,在地球上它总是会和氧结合而成氧化物的型式存在。矽会自然的形成二氧化矽(SiO2),同时会和氧的水合作用形成水溶性的矽酸〔Si(OH)4〕。
矽在人体中扮演的角色及机制尚未被完全的了解,早期对矽的研究多半针对矽毒性如:矽肺病,直到1972年,美国营养师 伊迪丝•穆里尔卡莱尔(* 1922年,1987年†和1997年之间)提出微量矽或二氧化矽对於人类丶植物和动物中是不可或缺的元素。矽参与了胶原和弹性蛋白的结缔组织(如:骨骼丶皮肤丶肌腱中)形成。身体无法自行制造矽,必须从外部吸取,基本上,矽在人体内以结合态和游离态的型式存在,矽和矽酸可自由的扩散到全身的组织液中,然後缩在骨头丶结缔组织丶软骨中。
矽可以促进骨骼的形成和成熟,它也参与矿物化作用,同时能增加骨头的钙含量以防骨质疏松。
矽能帮助胶原和弹性蛋白的形成,矽是脯胺酸丶羟脯胺酸和鸟胺酸的脯酶,可增加他们的活性,这些酵素都是胶原蛋白合成时所需的。
历史
1787年:法国化学及生物学家的拉瓦锡(Antoine-Laurent de Lavoisier
1743-1794年)首次发现矽存在於岩石中。
1811年:法国物约理学家 瑟夫•路易•给吕萨克 (法语:Joseph Louis Gay-Lussac,1778-1850年)和法国科学家 路易•雅克Thénard(1777- 1857年)可能已经通过将单质钾和四氟化矽混合加热的方法提取出了不纯的无定形矽。
1817年:苏格兰化学家和矿物学家托马斯•汤姆森(Thomas Thomson,1773 - 1852年)依据拉丁文创造了英文silex, silicis而创造了Silicon这个名词,其意蕴含了燧石(即火石)意思,而燧石中的确富含矽元素)。
1823年:矽首次作为一种元素被永斯•雅各布•贝采利乌斯(瑞典语:Jöns Jakob Berzelius,1779- 1848年)发现,并於一年後提炼出了无定形矽,其方法与盖-吕萨克使用的方法大致相同。他随後还用反覆清洗的方法将单质矽单纯萃,永斯•贝采利乌斯更以新拉丁文规则为Silicon再加上-ium字根而创迼出silicium这个新字,用以表示这是种金属。
今日欧洲多采用silicium这个字,但英文最终采用的则是1817年托马斯•汤姆森所用的silicon的拼法,托马斯•汤姆森认为此元素中并不无金属特性,反而有与硼和碳相似的化学特性。
缺乏徵状
因为地壳岩石中的矽会将二氧化矽水解至雨水中,形成可被人体吸收的可溶性矽酸,然後汇集成泉水丶地下水和井水,也因此古代人们会藉着饮用泉水或井水来改善健康。
而今日水质净化系统的发逹,水质被过度净化後水中的可溶性矽酸越来越少,因此人们从可水从中吸取石溶性矽酸的机会也相对降低许多。
矽缺乏会造成弯曲长骨短小丶头盖骨畸形。以老鼠做实验中发现,其体中矽浓度下降时,骨骼和脊椎的钙丶铜丶钾及锌的浓度也会跟着降低,同时血浆中的硷性磷酸酶的活性。