矽 Silicon
矽.Silicon
特性
矽(中國大陸稱作硅,英語:Silicon)是一種化學元素,它的化學符號是Si,它的原子序數是14,屬於元素週期表上IVA族的類金屬元素。
矽在人體中所佔的比例不到總重量的1%,是一種必需超微量元素,它是地殼中含量第二豐富的礦物質,在地球上它總是會和氧結合而成氧化物的型式存在。矽會自然的形成二氧化矽(SiO2),同時會和氧的水合作用形成水溶性的矽酸﹝Si(OH)4﹞。
矽在人體中扮演的角色及機制尚未被完全的了解,早期對矽的研究多半針對矽毒性如:矽肺病,直到1972年,美國營養師 伊迪絲•穆里爾卡萊爾(* 1922年,1987年†和1997年之間)提出微量矽或二氧化矽對於人類、植物和動物中是不可或缺的元素。矽參與了膠原和彈性蛋白的結締組織(如:骨骼、皮膚、肌腱中)形成。身體無法自行製造矽,必須從外部吸取,基本上,矽在人體內以結合態和游離態的型式存在,矽和矽酸可自由的擴散到全身的組織液中,然後縮在骨頭、結締組織、軟骨中。
矽可以促進骨骼的形成和成熟,它也參與礦物化作用,同時能增加骨頭的鈣含量以防骨質疏鬆。
矽能幫助膠原和彈性蛋白的形成,矽是脯胺酸、羥脯胺酸和鳥胺酸的脯酶,可增加他們的活性,這些酵素都是膠原蛋白合成時所需的。
歷史
1787年:法國化學及生物學家的拉瓦錫(Antoine-Laurent de Lavoisier
1743-1794年)首次發現矽存在於岩石中。
1811年:法國物約理學家 瑟夫•路易•給呂薩克 (法語:Joseph Louis Gay-Lussac,1778-1850年)和法國科學家 路易•雅克Thénard(1777- 1857年)可能已經通過將單質鉀和四氟化矽混合加熱的方法提取出了不純的無定形矽。
1817年:蘇格蘭化學家和礦物學家托馬斯•湯姆森(Thomas Thomson,1773 - 1852年)依據拉丁文創造了英文silex, silicis而創造了Silicon這個名詞,其意蘊含了燧石(即火石)意思,而燧石中的確富含矽元素)。
1823年:矽首次作為一種元素被永斯•雅各布•貝采利烏斯(瑞典語:Jöns Jakob Berzelius,1779- 1848年)發現,並於一年後提煉出了無定形矽,其方法與蓋-呂薩克使用的方法大致相同。他隨後還用反覆清洗的方法將單質矽單純萃,永斯•貝采利烏斯更以新拉丁文規則為Silicon再加上-ium字根而創迼出silicium這個新字,用以表示這是種金屬。
今日歐洲多採用silicium這個字,但英文最終採用的則是1817年托馬斯•湯姆森所用的silicon的拼法,托馬斯•湯姆森認為此元素中並不無金屬特性,反而有與硼和碳相似的化學特性。
缺乏徵狀
因為地殼岩石中的矽會將二氧化矽水解至雨水中,形成可被人體吸收的可溶性矽酸,然後匯集成泉水、地下水和井水,也因此古代人們會藉著飲用泉水或井水來改善健康。
而今日水質淨化系統的發逹,水質被過度淨化後水中的可溶性矽酸越來越少,因此人們從可水從中吸取石溶性矽酸的機會也相對降低許多。
矽缺乏會造成彎曲長骨短小、頭蓋骨畸形。以老鼠做實驗中發現,其體中矽濃度下降時,骨骼和脊椎的鈣、銅、鉀及鋅的濃度也會跟著降低,同時血漿中的鹼性磷酸酶的活性。