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a salt or ester derived from silicic acid

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ケイ酸塩

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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2015/05/16 15:48:28」(JST)

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ケイ酸（ケイさん、珪酸、silicic acid）とは、化学式 [SiO_x(OH)_4−2x]_n で表されるケイ素、酸素、水素の化合物の総称である。確認されているものとしては、オルトケイ酸 (H₄SiO₄)、メタケイ酸 (H₂SiO₃)、メタ二ケイ酸 (H₂Si₂O₅) などがある。単にケイ酸と呼ぶ場合、メタケイ酸のことを示すことが多い。

化学的性質

普通、オルトケイ酸などは単独で存在することは少なく、混合体となっていることが多い。またメタケイ酸は単純なH₂SiO₃分子ではなくSiO₄四面体が鎖状または環状となった構造である。

ケイ酸ナトリウムなどのケイ酸アルカリの濃溶液に酸を加えると、白色無定形の膠状物体ができる。これをふつうケイ酸と呼び、二酸化ケイ素と水とが結合したものであるが、その水の割合は一定していない。

このケイ酸が凝固したものを乾燥空気中で放置し、さらに加熱乾燥させると順次水を失い、500 ℃ で二酸化ケイ素のキセロゲルとなる（シリカゲル）。この間、二酸化ケイ素 1モルに対して一定量の水が化合したと思われるものは存在しないから、このゲル状のケイ酸を一定の化学式で表すことは困難であるが、これらの塩から考えて、オルトケイ酸・メタケイ酸が存在すると考えられている。

ケイ酸は熱水、アルカリに溶け、また、冷水にはわずかに溶けるが、酸には溶けない。濃硫酸、無水エタノールにより脱水される。フッ化水素の作用でただちに分解されヘキサフルオロケイ酸H₂[SiF₆]を生成する。水溶液はメチレンブルーによって青黒色となる。

なお、岩石学などでは岩石の組成を酸化物の比率で表記することが一般的であり、二酸化ケイ素をケイ酸ということもある。この二酸化ケイ素の含有量の多いのものは一般的に有色鉱物が少なく「酸性岩」と呼ばれ花崗岩が典型的な例であり、二酸化ケイ素が少なく有色鉱物の多いものは「塩基性岩」で玄武岩が代表的なもので、さらに二酸化ケイ素含有量が少なく酸化マグネシウムの含有量の多いものは「超塩基性岩」と呼ばれる。

水溶液中の電離平衡

オルトケイ酸は化学式の上からは4価の酸と考えられるが、確からしい酸解離定数が測定されているのは1段目のみで、2段目以降は極めて弱く、正確な測定は困難である。塩基性溶液中ではラマンスペクトルによればH₂SiO₄²⁻のような化学種を含んでいることが示されているが、pHおよび濃度によっては重合したポリケイ酸イオンも存在する^[1]。

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ケイ酸イオン

最も簡単な構造のものはオルトケイ酸イオン（—さん—、orthosilicate, SiO₄⁴⁻）であり、形式的にはオルトケイ酸の四段目解離により生成するが、水溶液中ではたとえ強塩基性であってもこのようなイオンは確認されず、マグネシウム塩すなわち橄欖石のような天然鉱物中に存在し、ネソケイ酸塩と呼ばれる。正四面体型構造で、鉄橄欖石結晶中においてSi−O結合距離は164pmである。

縮合して2個のSiO₄四面体を酸素で架橋した二ケイ酸イオン（Si₂O₇⁶⁻）を含む鉱物はソロケイ酸塩と呼ばれ緑簾石などがある。

さらにSiO₄四面体が鎖状に結合したイノケイ酸塩（(SiO₃)_n²ⁿ⁻, (Si₄O₁₁)_n⁶ⁿ⁻）、環状構造のサイクロケイ酸塩（(SiO₃)₆¹²⁻）、層状構造のフィロケイ酸塩（(Si₂O₅)_n²ⁿ⁻）および三次元構造のテクトケイ酸塩（(Al_xSi_4-xO₈)_n^xn−）が存在する。

ケイ酸塩

詳細は「ケイ酸塩」を参照

ケイ酸塩（—さんえん、silicate）はケイ酸イオンを含むイオン結晶であり、多くの鉱物の成分となるものである。

二酸化ケイ素と炭酸ナトリウムまたは水酸化ナトリウムを高温で融解するとケイ酸ナトリウムが得られるが、これはオルトケイ酸ナトリウム（Na₄SiO₄）その他のケイ酸塩の混合物であり、ケイ酸ナトリウムの濃厚水溶液をオートクレーブ中で加熱処理すると水飴状の粘度の高い液体が得られ、水ガラス（みず—）と呼ばれる。

海洋での生成

2009年の外洋表層でのケイ酸濃度^[2]

海洋では、ケイ酸はその表層近くで水和プロセスによって生成し、北極・南極での沈み込みによって深海へ輸送される。人間活動による擾乱を受けることもあるが、表層のケイ酸濃度の上昇は、ケイ酸が自発的に二酸化ケイ素と水に分解することで抑制されている。ケイ酸は主にオルトケイ酸 (H₄SiO₄) の形で存在し、その生物地球化学的循環は珪藻によって制御されている^[3]^[4]。珪藻はケイ酸を重合させて生物源シリカ（英語版）とし、その細胞壁（フラスチュール）の素材とする。

生理作用

アルミニウムとアルツハイマー型認知症の関連については長年調査が続けられているが、その一環として、消化管からのアルミニウム吸収を抑制し、腎排泄を促進するためにケイ酸入り飲料を用いることが検討されている^[5]^[6]^[7]。

また、in vitroでのヒト骨芽細胞様細胞を用いた研究で、オルトケイ酸の細胞内への蓄積は、I型コラーゲンの合成と骨芽細胞への分化を促進することが示された^[8]。

栄養補助食品として、コリン安定化オルトケイ酸が利用できる。この物質には、皮膚・爪・毛髪の脆化を防ぎ、機械的強度を維持する作用がある^[9]^[10]^[11]。また、高齢の卵巣摘出ラットを用いた実験では、大腿骨の骨減少を一部抑制することが示され^[12]、仔牛に対して用いた場合でもコラーゲン量の上昇が観察された^[13]。骨減少症のヒト女性においても、骨のコラーゲン形成によい影響を与える可能性がある^[14]。

参考文献

^ FA コットン, G. ウィルキンソン著, 中原勝儼訳　『コットン・ウィルキンソン無機化学』　培風館、1987年，原書：F. ALBERT COTTON and GEOFFREY WILKINSON, Cotton and Wilkinson ADVANCED INORGANIC CHEMISTRY A COMPREHENSIVE TEXT Fourth Edition, INTERSCIENCE, 1980.
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^ Calomme MR, Vanden Berghe DA (1997). "Supplementation of calves with stabilized orthosilicic acid. Effect on the Si, Ca, Mg, and P concentrations in serum and the collagen concentration in skin and cartilage". Biol Trace Elem Res 56 (2): 153–65. doi:10.1007/BF02785389. PMID 9164661.
^ Spector TD, Calomme MR, Anderson SH et al. (2008). "Choline-stabilized orthosilicic acid supplementation as an adjunct to Calcium/Vitamin D3 stimulates markers of bone formation in osteopenic females: a randomized, placebo-controlled trial". BMC Musculoskelet Disord 9: 85. doi:10.1186/1471-2474-9-85. PMC 2442067. PMID 18547426.

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アルミノケイ酸ガラス中のSm2+の光励起状態とその緩和過程

内田健治,Uchida Kenji
41, 11-16, 2011-09-22T05:40:48Z
Fluorescene and optical excitation spectra of the Sm2+and Sm3+ in Al2O3-SiO2 glasses prepared by the sol-gel method are investigated. When the Sm3+-doped glass is heated in H2, the Sm3+ ions are reduc …
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P46 層状ケイ酸塩への単分子磁石インターカレーション(ポスター発表,一般講演)

中村健太,山岸晧彦,田村堅志,加知千裕,斉藤敏明,赤星大介
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Japan Pharmaceutical Reference

薬効分類名

肝・胆・消化機能改善剤

販売名

ウビロン錠100mg

組成

ウビロン錠100mgは、１錠中に日局ウルソデオキシコール酸100mgを含有する。
添加物として、カルメロースCa、軽質無水ケイ酸、結晶セルロース、ステアリン酸Mg、トウモロコシデンプン、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリソルベート80を含有する。

禁忌

完全胆道閉塞のある患者〔利胆作用があるため、症状が増悪するおそれがある。〕
劇症肝炎の患者〔症状が増悪するおそれがある。〕

効能または効果

下記疾患における利胆
胆道(胆管・胆のう)系疾患及び胆汁うっ滞を伴う肝疾患
慢性肝疾患における肝機能の改善
下記疾患における消化不良
小腸切除後遺症、炎症性小腸疾患

ウルソデオキシコール酸として、通常、成人１回50mg(本剤0.5錠)を１日３回経口投与する。なお、年齢、症状により適宜増減する。
外殻石灰化を認めないコレステロール系胆石の溶解

外殻石灰化を認めないコレステロール系胆石の溶解には、ウルソデオキシコール酸として、通常、成人１日600mg(本剤６錠)を３回に分割経口投与する。なお、年齢、症状により適宜増減する。
原発性胆汁性肝硬変における肝機能の改善

原発性胆汁性肝硬変における肝機能の改善には、ウルソデオキシコール酸として、通常、成人１日600mg(本剤６錠)を３回に分割経口投与する。なお、年齢、症状により適宜増減する。増量する場合の１日最大投与量は900mg(９錠)とする。
C型慢性肝疾患における肝機能の改善

C型慢性肝疾患における肝機能の改善には、ウルソデオキシコール酸として、通常、成人１日600mg(本剤６錠)を３回に分割経口投与する。なお、年齢、症状により適宜増減する。増量する場合の１日最大投与量は900mg(９錠)とする。

原発性胆汁性肝硬変における肝機能の改善：
硬変期で高度の黄疸のある患者に投与する場合は、症状が悪化するおそれがあるので慎重に投与すること。血清ビリルビン値の上昇等がみられた場合には、投与を中止するなど適切な処置を行うこと。
C型慢性肝疾患における肝機能の改善：

C型慢性肝疾患においては、まずウイルス排除療法を考慮することが望ましい。本薬にはウイルス排除作用はなく、現時点ではC型慢性肝疾患の長期予後に対する肝機能改善の影響は明らかではないため、ウイルス排除のためのインターフェロン治療無効例若しくはインターフェロン治療が適用できない患者に対して本薬の投与を考慮すること。
非代償性肝硬変患者に対する有効性及び安全性は確立していない。高度の黄疸のある患者に投与する場合は、症状が悪化するおそれがあるので慎重に投与すること。血清ビリルビン値の上昇等がみられた場合には、投与を中止するなど適切な処置を行うこと。

慎重投与

重篤な膵疾患のある患者〔原疾患が悪化するおそれがある。〕
消化性潰瘍のある患者〔粘膜刺激作用があるため、症状が増悪するおそれがある。〕
胆管に胆石のある患者〔利胆作用があるため、胆汁うっ滞を惹起するおそれがある。〕

重大な副作用

（頻度不明）
間質性肺炎：発熱、咳嗽、呼吸困難、胸部X線異常を伴う間質性肺炎があらわれることがあるので、このような症状があらわれた場合には、投与を中止し、副腎皮質ホルモン剤の投与等の適切な処置を行うこと。

薬効薬理

本剤は熊胆(くまのい)の生理活性成分を化学的に合成したものであり強い利胆作用を持つ。
利胆作用(肝胆汁流量及びビリルビン排泄量の増加)、肝血流量増加作用、脂肪吸収促進作用、胆汁コレステロールの不飽和化作用、液晶形成作用、コレステロールの腸管吸収抑制作用を有す。²⁾

有効成分に関する理化学的知見

一般名

ウルソデオキシコール酸（Ursodeoxycholic Acid）

化学名

3α,7β-Dihydroxy-5β-cholan-24-oic acid

分子式

C₂₄H₄₀O₄

分子量

392.57

融点

200〜204℃

性状

ウルソデオキシコール酸は白色の結晶又は粉末で、においはなく、味は苦い。メタノール、エタノール(99.5)又は酢酸(100)に溶けやすく、水にほとんど溶けない。

★リンクテーブル★

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関連記事	「酸」

「112D010」

ケイ酸
	IUPAC名ケイ酸; silicic acid
特性
化学式	Si(OH)4
モル質量	96.1149 g mol−1
密度	1.576　g cm−3
酸解離定数 pKa	9.86, 13.1
熱化学
標準生成熱 ΔfHo	−1481.1 kJ mol−1
標準モルエントロピー So	192 J mol−1K−1
関連する物質
その他の陰イオン	リン酸; 硫酸; 過塩素酸; 炭酸; オルト炭酸
	特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

　　[★]

胸膜中皮腫について正しいのはどれか。

a　良性腫瘍である。
b　上皮型が最も多い。
c　両側に病変を認めることが多い。
d　硅酸(ケイ酸)曝露との関連性が認められる。
e　我が国での年間死亡者数は1万を超える。

[正答]

※国試ナビ4※　［112D009］←［国試_112］→［112D011］

「オキソ酸」

　　[★]

英: oxo acid、oxoacid

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AA%E3%82%AD%E3%82%BD%E9%85%B8

。]] オキソ酸（オキソさん、Oxoacid）とは、ある原子にヒドロキシル基 (-OH) とオキソ基 (=O) が結合しており、且つそのヒドロキシル基が酸性プロトンを与える化合物のことを指す<ref>IUPAC Gold Book - oxoacids</ref>。ただし、無機化学命名法IUPAC1990年勧告のオキソ酸の定義では、先述した化合物の他にアクア酸(aqua acid)<ref>中心金属イオンに配位した水分子に酸性プロトンが存在する酸。例：ヘキサアクア鉄(III)イオン</ref>、ヒドロキソ酸(hydroxoacid)<ref>隣接するオキソ基が存在しないヒドロキシル基に酸性プロトンが存在する酸。例：オルトケイ酸 (H₄SiO₄)</ref>もオキソ酸に含まれることになる。無機化合物のオキソ酸の例としては硫酸や硝酸、リン酸などが挙げられる。有機化合物で最も重要なオキソ酸はカルボン酸である。酸性の強弱は化合物の種類によりさまざまなものがある。一般に、オキソ酸は多原子イオンと水素イオンを与える。

オキソ酸が脱水縮合することで、ポリオキソ酸が生成する。例えば、リン酸では二リン酸、三リン酸である。酸無水物も同様に、オキソ酸の脱水縮合生成物にあたる。遷移金属元素のオキソ酸は金属オキソ酸（ポリ酸）と呼ぶ。

ポーリングの規則

単核オキソ酸の酸性度の強さを推定する2つの経験則としてポーリングの規則（Pauling's rules）が知られている。

1, 中心元素 E のオキソ酸の化学式が EO_m(OH)_n で表されるときに、酸解離定数 K_a は次の関係式で表される。

<math>\mbox{p}K_a = -\log K_a \approx 8 - 5m </math>

2, n＞1の酸の逐次酸解離のpKa値はプロトン解離が1回起こる毎に5ずつ増加する。

ただし、この規則に従わないオキソ酸も存在する。例えば炭酸の推定値は3であるが実測値は6.4である。これは水溶液中に溶けている二酸化炭素が僅かしか炭酸にならないためである。このことを考慮に入れるとpKa値は規則通り約3.6となる。また、亜硫酸も規則に従わない。これは溶液中に亜硫酸分子は検出されず、さらにSO₂が複雑な平衡を持っているからである。

<math>\rm CO_2 + H_2O \ \overrightarrow\longleftarrow \ H_2CO_3</math>

<math>\rm SO_2 + H_2O \ \overrightarrow\longleftarrow \ H^+ + HSO_3^-</math>

オキソ酸の一覧

ハロゲンオキソ酸
- 次亜塩素酸、亜塩素酸、塩素酸、過塩素酸
- 過臭素酸
- ヨウ素酸、過ヨウ素酸
ホウ酸
炭酸
カルボン酸
ケイ酸
亜硝酸
硝酸
亜リン酸
リン酸
ヒ酸
亜硫酸
硫酸
スルホン酸
スルフィン酸
クロム酸
二クロム酸
過マンガン酸

脚注

テンプレート:脚注ヘルプ <references/>

「メサフィリン配合」

　　[★] 銅クロロフィリンナトリウム(銅クロロフィリン)、プロパンテリン臭化物(プロパンテリン)、ケイ酸マグネシウム(ケイ酸)

関: 消化性潰瘍用剤

「silicate」

　　[★]

ケイ酸、珪酸、ケイ酸塩

関: silicic acid

silicic acid

「珪酸」

　　[★]

英: silicic acid、silicate
関: ケイ酸、ケイ酸塩

「ケイ酸塩」

　　[★]

英: silicate
関: ケイ酸、珪酸

「合成ケイ酸アルミニウム」

　　[★]

英: synthetic aluminum silicate
ラ: aluminii silicas syntheticus
商: アルミワイス、合成ケイ酸アルミニウム、ノルモザン
関: ケイ酸アルミニウム

「天然ケイ酸アルミニウム」

　　[★]

英: natural aluminum silicate
商: アドソルビン
関: ケイ酸アルミニウム

「合成ケイ酸アルミ」

　　[★] ケイ酸アルミニウム

関: 制酸剤

「ホウケイ酸塩」

　　[★]

英: borosilicate
関: ホウケイ酸

「酸」

　　[★]

英: acid
関: 塩基

ブランステッド-ローリーの定義

ルイスの定義

[Cotton-1] FA コットン, G. ウィルキンソン著, 中原勝儼訳　『コットン・ウィルキンソン無機化学』　培風館、1987年，原書：F. ALBERT COTTON and GEOFFREY WILKINSON, Cotton and Wilkinson ADVANCED INORGANIC CHEMISTRY A COMPREHENSIVE TEXT Fourth Edition, INTERSCIENCE, 1980.

[2] ttp://www.nodc.noaa.gov/OC5/WOA09/pr_woa09.html

[siever91-3] Siever, R. (1991). Silica in the oceans: biological-geological interplay. In: Schneider, S. H., Boston, P. H. (eds.), Scientists On Gaia, The MIT Press, Cambridge MA, USA, pp. 287-295.

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ケイ酸


IUPAC名ケイ酸 silicic acid
特性
化学式	Si(OH)₄
モル質量	96.1149 g mol⁻¹
密度	1.576　g cm⁻³
酸解離定数 pK_a	9.86, 13.1
熱化学
標準生成熱 Δ_fH^o	−1481.1 kJ mol⁻¹
標準モルエントロピー S^o	192 J mol⁻¹K⁻¹
関連する物質
その他の陰イオン	リン酸; 硫酸; 過塩素酸; 炭酸; オルト炭酸
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

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ケイ酸