ケイ素・珪素・硅素・シリコン Si 原子番号14
日本語の表記も様々ですが、ここでは、ケイ素・シリコンとしています。
この「シリコン Si」に対して、高分子化合物の「シリコーン」という言葉もしばしば聞かれます。
このシリコーンは、ケイ素を含む高分子材料で、元素の「シリコン」とは全く別物です。
シリコーンは全く無毒・無害で、間違って認識している人がいるようです。
これについては、後に説明しています。
周期表で見ると、Siは原子番号14番で、Cの真下にあります。
CもSiも、よく似た性質があるということです。
シリコンSiは非金属または半金属
シリコンは「非金属」と「半金属」と書いてある場合があります。
この周期表は半金属になっています。
物質は、おおきく「金属か非金属（それと希ガスに分ける場合もあります）」に分類されます。
「非金属」は、金属以外のものです。 そして「金属」は、機械加工ができる、電気や熱の良導体、金属光沢があり、原子が陽イオンが規則正しく並んだ金属結合をしているものです。
周期表に見られるように、ホウ素B、ゲルマニウムGe、ヒ素Asなどは、非金属との境界にあります。
金属的な一部の性質があるので、半金属と呼ばれることも多いようです。
そのために、Si の分類も、「非金属や半金属」となっています。
しかし、炭素CやリンPなども半金属性がある形態があります。
また、非金属と金属が化合した物質で、それが金属性質があるものは金属に分類される場合もあります。
だから、この辺りの呼び方や分類は厳密なものではありませんね。
シリコンSi の主な用途は、赤外線域の波長における高い透過率を利用した赤外カメラ用のレンズなどに用いられます。
さらに、半導体やダイオード、太陽電池、鉄鋼の合金元素 などで用いられます。
自然界のシリコン
花崗岩
地球上(地殻）に含まれる元素は、多い順から、酸素46.6％ シリコン27.7％ アルミニウム8.1％ 鉄5.0％ ・・・（Wikipediaより）です。
地殻成分では6割が シリコンSi を含む鉱物です。
上の写真は石英・長石・黒雲母からなる「花崗岩（かこうがん：御影石）」です。
このように、岩石や砂などは、Siで構成されたものからできています。
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岩石を構成する「2酸化ケイ素」などから出来た物質は「シリカ」と呼ばれます。
鉱石の石英などは、そのうちの結晶性シリカです。 しかし、乾燥剤に用いるシリカゲルは非結晶性シリカです。
シリカにも有害なものと無害なものがある
非結晶性シリカは人間に無毒です。
水溶性で非結晶性のシリカは、人間の体内にも微量が含まれていて、免疫力に影響を与えたり、肌の保湿、骨や髪、爪、コラーゲンの再生・構築・補強・維持を手助けしているとされます。（体内には1ｇ程度のケイ素が含まれています）
それに対して、結晶性シリカには有害なものがあります。
有害な結晶性のシリカは、水晶やオパールにも含まれます。
だから、長い時間それを体に密着させたり、口に入れたりした場合は心配です。
しかし、口にしなければ、別段、気にすることもありません。
もちろん、食物からの摂取するシリコンについては問題ないとされています。
ただ、これについては、よくわかっていないのが実情のようです。
それもあって、当然のことですが、ケイ素を含む、サプリメントや湧水の摂りすぎは、腎臓の障害を起こすこともあります。
そして、ケイ素を含む粉を吸い込むと、呼吸器障害が起こすという記事もあります。
これについても、「あえて摂る」ということをしなければ、特に気にすることではありません。
シリコーンとシリコンの間違った知識から来る不安は、あとで説明しています。
石綿（アスベスト）は有用だったが非常に有害
有害な石綿（アスベスト）も天然の鉱石で、ケイ素と関係あります。
アスベストの成分は、珪酸、酸化マグネシウム、酸化鉄などです。
この珪酸は SiO2 で、地球上のどこにでもあるものです。
しかし、アスベストは「粉塵」が問題を引き起こします。
肺に入ると肺機能が損なわれます。
アスベストは蛇紋石や角閃石と呼ばれる鉱物が繊維状に変形したものから作られます。
かつては、非常に有用な鉱物製品ともてはやされていました。
それが有害であることがわかって、ようやく、製造や使用が禁止されました。
現在でも、古い建築廃材などではそれが含まれるものが残っています。
解体時には、ダストを吸い込まないようにして、適切に廃棄が要求されます。
現在は、アスベストに変わって、無害のセラミックス類などが使われています。
石英の結晶「水晶」や宝石類
鉱石の「石英（せきえい）」の英語名がクオーツ（quartz）です。
特に無色透明なものを水晶（すいしょう、 rock crystal）と呼びます。
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不純物が混じった「色付き水晶」に、紫水晶(アメシスト)、黄水晶(シトリン)、紅水晶（ローズクオーツ）などがあり、パワーストーンとして人気があります。
水晶にその他の物質(インクルージョン：内包物)を含んだ「変わり水晶」などはコレクターの話題になります。
水晶も結晶しているシリコンです。
だから、厳密に言えば無毒ではありません。
しかし、粉にして食べるなどの特殊なことで口に入れなければ問題はないというレベルの有害さです。
エレクトロニクスには欠かせない 水晶振動子
水晶の結晶に電圧（電界）を加えると、変形が生じます。 同様に、水晶に力を加えて変形させるとその表面に電荷（電気といってもよい）が生じます。
これを圧電効果といいます。
結晶軸に対する切り出し角度によって、周波数特性や温度係数が変わります。
そこで、水晶の結晶を、ATカットと呼ばれる方法で切り出した後で、電圧をかけたち高周波振動を与えると、厚みよって発振（振動）周波数が決まて正確に発振します。
それを利用して、周波数に応じた発振子（水晶発振子）が作られています。
クオーツ時計と呼ばれる心臓部は、体温付近で温度係数が最小になるような角度で水晶の結晶を切り出してあります。
それに電圧をかけて、音叉のように発振させ、共振振動させて正確な時間周期を得るようになっています。
シリコンウエファー
現在はシリコン単結晶は「フィフティーンナイン99.9999999999999％」の純度で製造できるといいます。
半導体に使用するには、高純度なシリコンに、ヒ素やホウ素などを混ぜて、電子の流れを制御する半導体が作られます。
2018年の日本のウェファーの消費は7％と世界で7番目です。
しかし、ウエファー製造は世界のトップで55％のウェファーを日本国内で作っています。
上の写真の右端のウエファーは直径が400ｍｍもあります。
ICチップや太陽電池のベースとして、また、大電力用の整流器などに利用されます。
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シリコーン（silicone） … これはシリコンSiとは別物
ここでは、ケイ素＝シリコン（silicon）で、シリコーンは別物です。
シリコーン (silicone) とは、Siを含む高分子化合物です。
その製品が「シリコン樹脂」「シリコンゴム」などと呼ばれていたために、それを短縮して「シリコン」と呼んだことから、多くの人が「有害なのでは」という間違った認識をしているようです。
この高分子「シリコーン」は化学的に安定で酸化分解されにくく、人体への毒性がほとんどありません。
シリコン樹脂の食器が、電子レンジに使用されることからわかるように、電気絶縁性が高く、誘電率が低くて紫外線や放射線にもある程度耐えられるという 夢のような材料 です。
かつてのシリコン入りとノンシリコンシャンプーの話
シャンプーで、シリコン入りとノンシリコンの話題が聞かれました。
この話題の「シリコン」も「シリコーン」のことです。
シリコーンオイルを配合したシャンプーは、髪をコーティングして軋み感がなくなることで、髪のつやが増し、キューティクルが再生したようなさらさら感が得られます。
それで、大手シャンプーメーカーがこぞって配合して、その効果をPRしたことで売上量がブレークしました。
しかしその後「シリコンとシリコーン」をごっちゃにした噂などが流布したことで、賛否論争が起こりました。
その反動で、逆に、「ノンシリコン」が好まれるようになったということが起きました。
噂を正しく判断できない悲しさ
このシリコーンは、髪や身体に悪いものではありません。何回も書きますが、シリコーンはシリコンSiとは別物です。
シリコーン素材のトップメーカー「信越化学工業さん」によると、5千以上の品種にシリコーンが使用されているようですので、これが有害なら大変なことになってしまうでしょう。
変な噂によって、非常に使用感の良い「シリコーン入りシャンプー」が、間違った噂によって悪者にされて、販売される銘柄が激減してしまたというのです。
髪はチャームポイントなので、無害で最高の使用感があるのに、変な噂によって嫌われてしまったのですが、回復までは時間が掛かるでしょうが、「いいものはいい！」です。
ちなみにシリコンゴムですが、これも、耐熱・耐水・耐薬品性に優れる無害のゴムです。
たくさん炊事キッチン用品として使われるようになっていますね。
これももちろん、シリコンSiではなく、無害のシリコーンで、シリコーン樹脂を重合して硬化した後に整形して作られています。
この「シリコンゴム」は、医療用のカテーテルや心肺の人工弁などにも用いられる、安全性の高いものです。
（来歴）R6年6月に確認 R7.12月に確認
