ケイ素の科学

今日はケイ素の化学です。
ケイ素といってもなかなかピンとこないがそれは余りにもありふれているからかもしれない。
岩石などを構成する成分の元素、それがケイ素である。
しかし、天然にはケイ素の単体は存在しない。
人工的に電気分解などで作られる。このケイ素の単体を今、持って来た。
これは余り見掛けないかもしれないがせいかつのなかにはいりこんでいる。
それは半導体や太陽電池等の原料だ。
太陽電池というとクリーンなイメージがある。
確かに発電している時に二酸化炭素等を発生しないのだからクリーンだがここに落とし穴がある。
ケイ素は単体で存在しないといった。
これを作るために電気分解をするといった。
この太陽電池が寿命になるまで使い続けたのと作るのとで電力を比較すると作る方がはるかに高くついてしまう、にせクリーンエネルギーだ。
エネルギーを考える時は収支のバランスも考えないといけない。
ケイ素の構造はダイヤモンドと同じ、だから硬い。でもダイヤよりはかたくない。
自然界には二酸化ケイ素として存在。
これもかたい、結晶として水晶。水晶は電圧を加えると振動をすると言う性質を利用して時計の発振器として存在する。
この結晶が砂状になったものがケイ砂と呼ばれる。
石英は無色透明で堅いガラスとして使われるが欠点がある。それは水酸化ナトリウムなどの塩基に溶けると言うこと。溶けてケイ酸ナトリウムと呼ばれるものになる。ガラスの原料だ。ガラスと言う身近にあるものはケイ素が絡んでいる。ケイ素はいろんな形で生活のなかに入っているので気がつかないだけ。この物質に水を加えて加熱すると水ガラスと呼ばれる物質になる。この物質に塩酸を加えて脱水するとできるのがシリカゲルと言う乾燥剤、乾燥剤もケイ素・・・ケイ素は岩石に含まれる。
だから陶磁器の原料！そしてガラスの原料、半導体、シリカゲルそのほか、いっぱい出て来るスターだね。