アルカリ土類金属の日常使用

私たちは毎日、車のフレームから昼食に使う銀食器まで、さまざまな種類の金属を使用しています。これらの金属の多くは、周期表のさまざまな族に分類されます。今日はアルカリ土類金属について。アルカリ土類金属とは何ですか?日常生活のどこでそれらに遭遇する可能性がありますか?

アルカリ土類金属の性質

まず、アルカリ土類金属とは?

18世紀後半、水に溶けず、通常の火で燃えたり溶けたりしない物質は「地球」と呼ばれました。そこから、他の既知の物質との類似性によって分類されました。アルカリ土類金属は、ソーダ灰やカリなどの他の既知のアルカリに非常に似ているため、そのように分類されました.

後に、アルカリ土類金属として分類されている元素は、実際にはそれらの金属の酸化物であることが発見されました — 金属原子は酸素と結合していました.

アルカリ土類金属は、多い順に次のとおりです。

カルシウムは地球の地殻で 5 番目に豊富な元素であり、マグネシウム、シリコン、鉄、アルミニウムに次ぐものです。

アルカリ土類金属の物理的および化学的性質

周期表でアルカリ土類金属を他の金属と区別するものは何ですか?

まず、これらの元素は金属に分類されますが、かなり柔らかく、順応性があります。それらは他の金属よりも低い融点と沸点を持っていますが、他の同様の元素と比較すると依然として強いです.土の金属は、純粋な状態でも非常に反応性が高いため、自然界では通常、この状態で発見されることはありません.

これらの土の金属もさまざまな色に燃えます。カルシウムとラジウムはどちらも赤く燃え、ベリリウムとマグネシウムは白く燃え、バリウムは明るい緑色に燃えます。

将来、元素 120 が周期表に追加された場合、それはアルカリ土類金属の新しい形態である可能性が最も高いでしょう.

実際のアプリケーション

日常生活のどこでアルカリ土類金属に遭遇すると思いますか?答えはあなたを驚かせるかもしれません。最も豊富な元素であるカルシウムから始めましょう。

カルシウム

地球上で5番目に豊富な元素であるにもかかわらず、研究者は1808年までカルシウムを分離しませんでした.カルシウムの名前は、ラテン語の calx、 に由来します。 つまりライム。水や酸素と反応するのが大好きなので、自然界に純粋な元素カルシウムを見つけることはできません.ただし、それは必ずしも悪いことではありません。私たちのほとんどは、カルシウムの化合物に精通しています.

カルシウムの用途

• 栄養: 骨の健康を維持するには、食事で十分なカルシウムを摂取する必要があります。牛乳やその他の乳製品などの食品に自然に含まれています。また、他の食品の追加成分としても見つかります。
• 市販薬: 炭酸カルシウムはこの元素の一般的な化合物であり、美白歯磨き粉から制酸剤の錠剤まで、どこにでもあります。
• ガラスと紙: 炭酸カルシウムを加熱して水と混ぜると、ガラスや紙などの製造に欠かせない消石灰と呼ばれるものになります。

マグネシウム

科学者は 1831 年に元素マグネシウムを初めて分離しました。その名前は、このアルカリ土類金属が大量に含まれていたギリシャのマグネシア地区に由来します。今日、サプリメントやその他のアプリケーションで見られるマグネシウムのほとんどは海から来ています. 1 立方キロメートルの海水には、およそ 13 億キログラムのマグネシウムが含まれています。

マグネシウムの用途

• 栄養: マグネシウムは、健康を維持するために必要なもう 1 つの栄養素です。ナッツ、ほうれん草、黒豆、豆腐などに含まれています。
• 自動車および航空宇宙の建設: マグネシウムと亜鉛およびアルミニウムを混合すると、得られる合金は強く軽量になります。自動車および航空宇宙産業での用途に最適です。
• 花火、フラッシュバルブ、着火剤: マグネシウムは熱く素早く燃焼し、鮮やかな白い炎を作り出します。この激しい燃焼により、花火やその他の火工品、キャンプ用の着火剤として人気があります。デジタルの代替品が一般的になる前は、カメラのフラッシュバルブで一般的でした。

バリウム

バリウムは 1808 年にさかのぼりますが、酸素と水と反応するのが大好きなもう 1 つの元素です。自然界でそれを見つけた場合、通常は酸化バリウムまたは水酸化バリウムの形をしています.バリウムの名前は、ギリシャ語のbarysに由来します。 つまり重い。バリウム化合物は人間にとって有毒です。

バリウムの用途

• X 線: バリウムは有毒ですが、医師が消化管の鮮明な写真を撮る必要がある場合は、硫酸バリウムを飲み込んでいることに気付くかもしれません.水に溶けないので安全に摂取でき、X 線を吸収して体内の詳細な画像を作成します。
• 花火: バリウムは鮮やかな緑色を燃やすため、花火のもう 1 つの人気のある選択肢です。明るくカラフルな炎のため、信号フレアにも見られる場合があります。
• 真空管: バリウムは「ゲッター」です。他の要素と容易に結合するため、真空管の構築中に役立ちます。これは、アセンブラーが密閉前に真空管の内部から微量ガスを除去するのに役立ちます。

ストロンチウム

ストロンチウムは、私たちのリストにある他のいくつかの元素よりもさらにさかのぼります.科学者が最初に発見したのは 1790 年で、ほとんどが偶然でした。アデア・クロフォードは、元素のウィザライトと塩酸を混ぜていました。彼が望んでいた結果を得る代わりに、彼は誤ってストロンチウムを発見しました.自然界に純粋な形で存在することはなく、今日では主にセレスタイトとストロンチアナイトに由来します.

ストロンチウムの用途

• 花火: この要素は、別の人気のある花火の化学物質です。ストロンチウムは点火すると真っ赤に燃え、信号灯や花火に最適です。
• マグネット: ストロンチウムは、元素を強力な磁石に変えるために鉄と結合することがあります。ストロンチウム磁石は磁荷を失いにくいです。
• 古いテレビ: 薄型テレビが普及する前は、収穫されたストロンチウムのほとんどがテレビ管の製造に使われていました。古いブラウン管 (CRT) テレビがまだ転がっている場合は、自宅にストロンチウムが含まれている可能性があります。

ベリリウム

ベリリウムは、天然に存在するベリルという元素にちなんで名付けられました。科学者たちは、ベリルとエメラルドの両方に見られる元素を解明しようと試み、最終的にベリリウムを発見しました。一部の化学者はそれをグルシナムと呼んでいました 、「甘い」を意味します。これは、ベリリウムとその化合物の一部が甘い味を持っているためです。ネタバレ注意 — これは試さないでください。ベリリウムは有毒です。

ベリリウムの用途

• 合金: ベリリウムは、特性を改善するために他の金属と合金化されることがよくあります。銅と混合すると、可燃性が問題になる可能性のある領域での火花を防ぐ耐摩耗性のベリリウム青銅が作成されます。
• スペースシャトル: ホットプレスされたベリリウムは、スペース シャトル構造の主要なコンポーネントであり、クルー モジュールのフロントガラス フレームやその他のコンポーネントを構成していました。
• レースカー: ベリリウム銅合金は、F1A が 2000 年代初頭に禁止するまで、フォーミュラ 1 レースカーの製造に人気がありました。公式には、彼らはその要素が有毒であるという事実を非難しています.それでも、ファンは、フェラーリがレーサーに適応させることができなかったため、素材を禁止したと推測しています.

ラジウム

史上最も有名な化学者の 1 人であるマリー キュリーは、1898 年にポロニウムと共にラジウムを発見しました。彼女はピッチブレンドと呼ばれる物質からウランを抽出しました。彼女は、ウランを取り除いた後、それがより放射性であることを発見し、それがラジウムとポロニウムの発見につながりました.ラジウムは非常に放射性が高いため、キュリー夫人が取った実験ノートはまだ汚染されていて、防護服なしでは扱えません。願わくば、あなたが決してラジウムと接触しないことを願っています.

ラジウムの用途

• 夜光塗料: 長年にわたり、ラジウムベースの塗料は、時計の文字盤やインストルメント クラスターで人気がありました。 1920 年代、「ラジウム ガールズ」 — ラジウム塗料を使用した時計画家 — は絵筆をなめ、少量のラジウムを消費していました。彼らの多くは、直接的な結果として骨がんやその他の病状にかかりました。
• がん治療: ラジウムはラドンガスを生成します。家の中でラドンを見つけるのは危険ですが、管理された環境では、以前ほど一般的ではありませんが、ある種のガンを治療できる可能性があります。

日常生活のどこでアルカリ土類金属に出会いましたか?うまくいけば、ラジウムはあなたが遭遇したものの1つではありませんでしたが、他の多くは、私たちのほとんどが考えもしない方法で私たちの生活を微妙に形作るのに役立ちます.次に飛行機に乗るときは、飛行機の部品に含まれるマグネシウムや、客室乗務員から渡された牛乳のグラスに含まれるカルシウムについて考えてみてください。アルカリ土類金属は私たちの身の回りにあります — どこを見ればよいかを知っておく必要があります.