2008年03月28日

パワーストーン[金]

パワーストーンと鉱物



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! colspan="2" style="background: #ffc0c0" | 一般特性

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| style="width: 43%" | 元素の一覧 (名前順)|名称, 元素の一覧 (記号順)|記号, 元素の一覧 (番号順)|番号 || , Au, 79

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| 元素の分類|分類 || 遷移

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| 元素の族|族, 元素の周期|周期, 元素のブロック|ブロック || 第11族元素|11 (IB), 第6周期元素|6 , dブロック元素|d

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| 密度, モース硬度|硬度 || 19300 kg?m−3, 2.5

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| 単体の色 || style="text-align: center" |


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! colspan="2" style="background: #ffc0c0" | 原子特性

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| 原子量 || 196.966569(4) 原子質量単位|amu

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| 原子半径 (計測値) || 135 (174) ピコメートル|pm

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| 共有結合半径 || 144 pm

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| ファンデルワールス半径|VDW半径 || 166 pm

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| 電子配置 || [キセノン|Xe]4f軌道|f14 5d軌道|d10 6s軌道|s1

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| 電子殻 || 2, 8, 18, 32, 18, 1

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| 酸化数(酸化物) || 3, 1(酸化物|両性酸化物)

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| 結晶構造 || 面心立方構造

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! colspan="2" style="background-color: #ffc0c0" | 物理特性

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| 相 || 固体 (反磁性)

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| 融点 || 1337.33 ケルビン|K
(1064.2 摂氏|℃, 1947.5 華氏|°F)

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| 沸点 || 3129 K
(2856 ℃, 5173 °F)

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| モル体積 || 10.21 × 10−3 m3?mol−1

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| 気化熱 || 334.4 kJ?mol−1

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| 融解熱 || 12.55 kJ?mol−1

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| 蒸気圧 || 0.000237 パスカル|Pa (1337 K)

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| 音速|音の伝わる速さ || 1740 メートル毎秒|m?s−1 (293.15 K)

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! colspan="2" style="background: #ffc0c0" | その他

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| クラーク数 || 5×10-7 パーセント|%

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| 電気陰性度 || 2.54 (ライナス・ポーリング|ポーリング)

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| 比熱容量 || 128 J?kg−1?K−1

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| 導電率 || 45.2 × 106 m?オーム|Ω

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| 熱伝導率 || 317 W?m−1?K−1

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| rowspan="2" | イオン化エネルギー || 第1: 890.1 kJ?mol−1

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| 第2: 1980 kJ?mol−1

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! colspan="2" style="background: #ffc0c0" | (比較的)安定同位体

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| colspan="2" ||-

! colspan="2" style="background: #ffc0c0; font-size: 85%" | 注記がない限り国際単位系使用及び標準状態下。

|}

(きん)は第11族元素に属する属元素。貴属の一種であり、純粋な属としてももっとも古くから知られてきた。元素記号はAu。柔らかく、可鍛性があり、重く、光沢のある黄色(色)をしており、展性に富み非常に薄くのばすことができる遷移属である。同族の銅と銀が反応性に富むこととは対照的に、イオン化傾向が極めて小さく反応性が低い。熱水鉱床として生成され、そのまま採掘されるか、風化の結果生まれた塊や沖積鉱床(砂)として存在している。は多くの時代と地域で貴属としての価値を認められてきた。化合物ではなく単体で産出されるため装飾品などとして人類に利用された最古の属である。銀や銅と共に貨幣用属の一つであり、貨幣(貨)として使用され、流通してきた。ISO通貨コードでは XAU とあらわす。また、歯科医術、エレクトロニクスなどの分野で様々な利用方法が応用されてきている。



性質


は単体では色と呼ばれる光沢のある黄色い属であるが、非常に細かい粒子状にすると黒やルビー色に見える場合があり、時には紫色になる。これらの色はのプラズモン周波数によるもので、主に黄色と赤を反射し青を吸収する。このため、薄い箔を光にかざすと、反射と吸収の谷間にあたる緑色に見える。同様の性質を持つ単体の属はほかに銅とセシウムしかなく、色に見える属はこの3種類しか存在していない。塑性|展性・延性に優れ、最も薄くのばすことができる属であり、1gあれば1平方メートルまでのばすこぁ
H$,$G$-!"D9$5$G$O3000mまでのばすことができる。平面状に伸ばしたものを「箔」(きんぱく)、糸状に伸ばしたものを「糸」(きんし)と呼ぶ。豪華な衣装を作るために、糸は綿や絹など一般的な繊維素材と併用される。非常に柔らかいため、他の属と混ぜて合とすることが容易である。これにより他の属の伸長性が増し、変化に富んだ色の属を作ることができる。銅との合は赤く、鉄は緑、アルミニウムは紫、白は白、ビスマスと銀が混ざった物では黒になる。自然に存在する金\xA1
には通常10%程度の銀が含まれており、20%を\xA1
D6$($kJ*
$O%(%l%/%H%i%`$^$?$O`h`aと呼ばれる。さらに銀の量を増やして行くと色はだんだんと銀白色になり、比重はそれにつれて下がる。は熱伝導、電気伝導ともに優れた性質を持ち、空気には浸食されない。熱、湿気、酸素、その他ほとんどの化学的腐食に対して非常に強い。そのため、貨幣の材料や装飾品として古くから用いられてきた。ハロゲンはと反応を起こし、王水やヨードチンキはを溶かすことができる。で安定な原子価は +1((I))、+3((III))である。イオンはすぐに合となっている他の属によって還元され、添加された属は酸化される。



利用の歴史


(サンスクリット語 jval, ギリシャ語 [khrysós], ラテン語 aurum, 独語 Gold)は有史以前から貴重な属として知られていた。おそらく人類が装飾用として用いた初めての属である。古代エジプトのヒエログリフでは、紀元前2600年頃からについての記述が見られる。ミタンニの王トゥシュラッタが、通常は粒として請求をしている。エジプトとヌビアは、史上でも有数の産出地域である。旧約聖書でも、について多く触れられている。黒海の南西部は、の産出地として名高い。を利用した物としては、ミダスの時代にまでさかのぼると言われている。この金は、紀元前643年から630年のリディアでの、世界で初めての貨幣成立に大きく影響を及ぼしたと言われている。ヨーロッパのアメリカ探検家達によるの強奪は、当時のアメリカ先住民達が持っていたの量から見ても膨大な量に上った。とくに中央アメリカ、ペルー、コロンビアを原産とする物が多い。歴史上の評価を総括するならば、は最も価値のある属と考えられてきた。そして多くの通貨制度において、その基準(本位制)とされてきた。その歴史については本位制の項を参照の事。また純粋、価値、特権階級、価値ある物の象徴としてもとらえられてきた。の産出は比較的容易であり、\xA1
1910年からこれまでに、地球上の75%ほどのが産出されてきたと考えられている。地質学的に、地球上にある全てのの埋蔵量は、一辺が20mの立方体に収まる程度と考えられている。ただし、中世ヨーロッパにおいては、ポトシ鉱山の銀が大量にヨーロッパに流入する(『価格革命』というインフレが発生する)まで、初期の科学者達の目指した目標は、水銀など他の物質からを作り出す錬術だった。を生み出すことができる物質は賢者の石と名付けられ、賢者の石を作ることに多くの努力がなされた。その試みの全ては失敗に終わったが、その過程で発見された多くの事象を元にして、今日の化学は成り立っている。現代では、を始めとする貴属の合成(:en:Synthesis of noble metals|Synthesis of noble metals\xA1
!K$O!"2CB.4o$J$I$rMQ$$$F!"B>$N85AG$+$i3K金術師達は、中心に点が描かれた円の記号でを現していた。これは占星術の記号でもあり、エジプトのヒエログリフ、および初期の漢字では太陽を現す記号としても用いられた。19世紀のゴールドラッシュ以降、カリフォルニア州、コロラド州、オタゴ、オーストラリア、サウスダコタ州ブラックヒル、クロンダイクなどで大きなの鉱脈が発見されてきた。



用途


は非常に柔らかい物質であり、通常は銅や銀、その他の属と鍛錬されて用いられる。とその他の属の合は、その見栄えの良さや化学的特性を利用して指輪などの装飾品として、また美術工芸品や宗教用具等の材料として利用されてきた。

さらに貨幣、または貨幣的を代替する品物として用いられてきた。


[ 工業用品としての利用 ]


は、前述のような耐食性、導電性、低い電気抵抗などの優れた特性を持ち、20世紀になってからは工業属として様々な分野で使用されている。近年では、廃棄された工業用品(おもに携帯電話)を溶解し、などの希少属を抽出する事業も展開されている。* 電気抵抗が小さく、延性が高いためコンピュータ(CPU)などの回路、パッケージ (電子部品)|電子部品のワイヤボンディングなどに用いられる。


  • 高い導電性と酸化による腐食に対する強い耐性から、表面をメッキしたものは年月を経ても錆びないため、電子部品の電導体やコネクタの部品として広く利用されている。


  • 歯科の治療に用いる歯冠として古くから利用されている。* 多くの競技や賞の賞品メダルの材質の一つとしても用いられている。近代オリンピック|オリンピックの優勝メダル(メダル)、ノーベル賞など。銀や銅も同様に使用される。


  • コロイド状(粒状)は、非常に強烈な色素として多くの研究室で応用が研究されている。


  • (III) は有機化学分野で触媒として広く利用されている。また、の様々な合はこの分野で作られたのが初めである。


  • の放射性同位体 Au-198(半減期2.7日)はいくつかの癌の抑制治療に用いられている。


  • 生物学分野では、走査型電子顕微鏡で用いる生物のコーティング材として用いられている。


  • 可視光、非可視光ともに良く反射するため、人工衛星の保護剤として全体に貼られている。


  • 同様の性質を利用して、宇宙飛行士の宇宙服|船外服のヘルメットのバイザーに薄膜として蒸着させることで紫外線を防ぐことが可能である。


  • 鍼|鍼治療用として、を含む材質の鍼が製造されている。一般的なステンレスの鍼に比べて高価なため、の鍼を使うのが効果的とされる特異な症状に対してコスト面で折り合いがつく場合に用いられる。


    [ 通貨・投資対象としての利用 ]


    貨として利用する場合は、単体では柔らかすぎる為、またを充分に用意できない為などの理由で、銀や銅などの他の属と混ぜて利用されるのが一般的である。日本でも江戸時代には小判、一分などの貨が流通していた。明治時代になっても、銀行が発行する紙幣は、との交換が可能で、その価値が保証されていた(兌換貨幣、本位制)。現在は、との交換はできないが、今なお各国の中央銀行が支払準備としてを保有\xA1
    $7$F$$$k!#$^$?!">Z7t2q金属専門業者、商品先物取引業者等で、を投資対象とする融商品(貯蓄口座、純積立など)が取り扱われている。本位制が崩壊した今も、(恐らくはその名残として)貨幣のような価値をまだ認められていると考えられる。

    他の貴属と同様、も取引の際にはトロイオンス、またはグラムで計られる。他の属との合になっている場合、カラットを用いてがどの程度含まれているのかを示す。(純度に関しては#純度|当該項目を参照のこと)の価格は、公開された市場取引によって決められる。しかし実際は1919年に始まったロンドンでの値決めによって日に2回、の価格決定が行われる。歴史的には、貨幣の価値によって同等の重さのと交換できる本位制として知られる、経済システムの裏を支える物として使われてきた。この方式でぁ
    O!"@/I\$*$h$SCf1{6d9T$O!"DL2_$Hの交換価値を定めることになる。長い間アメリカ合衆国では1トロイオンスを$20.67($664.56/kg)で交換可能としていたが、1934年に1トロイオンスあたり$35.00($1125.27/kg)とし、1961年には経済力に対してが不足し、価格の調整が困難になった。1968年3月7日、を背景とした経済環境は崩壊し、国際取引単位である1トロイオンスあたり$35.00($1.13/g)と個人間取引の変動価格の二段階の価格が設定された。この方式は1975年には破綻をきたし、は自由取引されるようになった。中央銀行は歴史的理由から価値が下がってはいるが、を保有し続けている。最も多くのを保有している\xA1
    $N$OO"K.=`Hw@)EY|アメリカ合衆国連邦準備制度下の各連邦準函
    w6d9T$G$
    "$k!#1968年以降、公開市場でのの価格が大きく動く。最高値は2008年3月17日に$32,713/kg($1,017.50/oz)を記録し、2008年3月現在引き続き歴史的な高値圏にある。最安値は1999年6月21日に$8,131/kg($252.90/oz)である。の価格は比較的安定した貨幣によって定められ、米ドルに縛られた物ではない。


    [ 装飾品としての用途 ]


    属塊として指輪やブローチなど、線状にしたは刺繍に用いられる。箔としての利用も見られる。箔は飲料や料理の食材としても用いられる。は味や栄養に影響しないが、主に華やかに見えるという点から、祝典での料理や酒類に加えられている。粉を食品に塗したり、薄片を酒に混ぜるなど。は通常錆びることがなく、アレルギーの発現率も極めて小さいことから、装身具|アクセサリーとして手入れしやすく安心して身につけられることも人気の理由となっている。はやわらかい物質であるため、純度100%では装飾品として機能しづらい。そこでほとんどの場合、別の属との合によって装飾品を作る(純度に関しては#純度|当該項目を参照)。装飾品では18Kや14Kが一般的である。混ぜる属の種類や配合率によって色が変わる。一般的なものは次の3つである。実際の色については外部リンク(色見本)を参照されたい。

    ・ イエローゴールド

    : 18Kの場合、75%、銀15%、銅10%が一般的である。一般的に認知されている色に近い。銀の割合を多くして黄色みを強くしたものはグリーンゴールドと呼ばれている(別名「青割」)。

    ・ ピンクゴールド

    : 18Kの場合、75%、銀10%、銅15%が一般的である。ややピンク色を帯びたで、工場によってはさらに他の属も混ぜてピンク色を濃くする。別名「赤割」。レッドゴールドまたはローズゴールドとも呼ばれる。

    ・ ホワイトゴールド

    : 18Kの場合、75%、銀15%、ニッケルまたはパラジウム10%が一般的。黄色と白の中間色に近い色になる。パラジウム割のほうが高価であるが、ニッケルがアレルギー源になる恐れがあるため、国産はほとんどがパラジウム割である。プラチナの代用品として装飾品によく用いられている。

    このほか、18Kホワイトゴールドにプラチナを含ませ、黒っぽい外観を特徴とするブラックゴールドもある。



    純度


    の純度は、24分率で表される。純は24カラット(宝石の重さを表すカラットとは異なる)または単に24とし、の含有率が下がるに従い数字が減っていく。18は18/24、すなわち75%の純度のの事である。また、純度の表記としてカラット(Karat)の「K」を用いる事もある。例えば24カラット(24)はK24、18カラット(18)はK18と表す(なお、宝石の重量は「carat」である)。このほか、純の度合いを0.995などのように 0 から 1 の数値で表すことも\xA1
    $"$k!#$J$*!"=cとされる24カラットであるが、日本では99.99%以上の純度を保つは全て24カラットを名乗って良いことになっている。



    鉱床


    型をしている

    銅や亜鉛などは、酸化物といった形で化合物として産出されることが多いが、は主に自然(しぜんきん、native gold、の単体)として得られることがほとんどである。または、火成岩中にも極微量に含まれる。ただし、採算が取れるほど固まって産出されるのはまれであるため、銅や鉛などの精製過程における副産物として通常は得られる。鉱山としてを産出する場合は、の鉱脈にそって掘っていく。そのほかに、を含む鉱石が風化した、砂状のものをより分ける砂掘りの方法もある。通常は石英、まれに硫化物の鉱脈の中に存在する。硫化物では黄鉄鉱、黄銅鉱、方鉛鉱、閃亜鉛鉱、硫砒鉄鉱、輝安鉱、磁硫鉄鉱などの鉱脈に含まれていることが多い。非常に稀であるがペッツ鉱、カラベライト、シルバニア鉱、ムスマン鉱、ナギヤグ鉱、クレンネル鉱などの鉱脈に含まれていることもある。

    は地球全体の地殻内に広く分布して存在しており、存在比は0.03g/1000kg程度(0.03ppm)である。熱水#熱水鉱床|熱水鉱床は変成岩と火成岩のなかに漂砂鉱床や砂鉱床のかたちでできる。の一次鉱脈は、主に火成岩か砂の形でが産出する場所である。通常の鉱脈は採算の点から以外の鉱脈内でがとれるところが多い。溶解や浸食といった化学的、物理的作用や変成作用を受けずに石英や硫化物内に集結している。の一次鉱脈にはいくつもの種類があり、よくある鉱脈はリーフ又はベインと呼ばれる。一次鉱脈は風化や浸食されていることもあり、その場合は小河などに流されるぁ
    J$I$7$F=E$$9[J*$NI::=9[>2$K=8$^$C$F$$$k!#$$$:$l$N>l9g$bは単独で存在している。もう一つ重要な鉱脈は堆積頁岩または石灰岩の鉱脈で、これはあちこちにやプラチナなどの属とともに散在する形で存在する。また、海水中にもは含まれており、その割合は1000kgあたり0.1から2mg(0.1-2ppb)程度である。



    鉱山
    経済的に鉱山と言える物は平均して1000kgあたり0.5gのを産出する必要がある。典型的な鉱山では、露天掘りで1-5g/1000kg(1-5ppm)、通常の鉱山で (B3g/1000kg(3ppm)程度である。人間の目で見てと分るには30g/1000kg(30ppm)程度の濃度が必要で、それ以下の山では鉱石内にがあることを人間の目で見分けることはほとんどできない。沖積層の鉱床では砂鉱床採掘が用いられ、堅い岩の鉱脈では属抽出が用いられる。の精製を完了するには塩素処理または電気精錬を用いる。海水中には前述の通りが含まれているが、2005年現在有効な抽出方法は見つかっていない。1880年代から南アフリカが産出の2/3を占めていたが、2004年時点では1/3まで比率が低下した。ヨハネスブルグが世界で最も多くのを産出する都市と言われている。オレンジ自由州とトランスバール州\xA1
    $K$"$k鉱山は世界で最も深く掘られた鉱山となっている。1899年から1901年までのボーア戦争はイギリスとアフリカーナー|ボーアの鉱山労働者の権利と、南アフリカのの所有権に関する争いである。その他の主なの産出地としてはロシア、カナダ、アメリカ、オーストラリア西部にある。日本ではかつて、比較的多くが産出した。マルコ・ポーロの東方見聞録などで「黄の国」と呼ばれていたのも、日本産のが出回っていたからである。しかしながら、江\xA1
    8M;~Be0J9_$O9q;:$N\xA1
    6b
    山は徐々に衰え始めた。たとえば有名な佐渡山もすでに採掘をやめ、現在は観光地化している。大正・昭和初期の頃には東洋一の山と言われた北海道の鴻ノ舞鉱山|鴻之舞山は採算ベースに乗るを全て掘り尽くし1973年(昭和48年)に閉山。現在では、辛うじて1985年(昭和60年)から菱刈鉱山が採掘されるなどのみである。この一方、現在海底の熱水鉱床からの産出が将来的に期待されている。


    [ 鉱山 ]



  • クムトール鉱山 - キルギス


    [ 産出国 ]


    2004年の産出国ランキング上位10カ国は下記のとおり。数値は産出量(キログラム)、世界シェア(出典:アメリカ合衆国内務省「ミネラル・イヤーブック2004」)。南アフリカ共和国では、Witwatersrand地方 () に先カンブリア時代に形成された鉱山が集中している。鉱床は約400kmに及ぶ露頭に沿っている。の生産は安定しており、年度ごとの増減は少ない独立行政法人石油天然ガス・属鉱物資源機構 (World Metal Statistics) PDF。南アフリカ共和国での電気供給不安などのサプライ懸念がある上に、新規の鉱山開発などが年々難しくなっており、実際に過去10年の供給量は微減しているとも言われる(ワールドゴールドカウンシル発表)。

    ・ 南アフリカ共和国 341,485 (14.1%)

    ・ オーストラリア 259,000 (10.7%)

    ・ アメリカ合衆国 258,000 (10.6%)

    ・ 中華人民共和国 215,000 (8.8%)

    ・ ペルー 173,219 (7.1%)

    ・ ロシア 169,273 (7.0%)

    ・ カナダ 128,504 (5.3%)

    ・ ウズベキスタン 93,000 (3.8%)

    ・ インドネシア 92,936 (3.8%)

    ・ パプアニューギニア 73,000 (3.0%)

    ・ ガーナ 26.3(2.0%)

    (参考)日本 8,021 (0.3%)、世界合計 2,440,000kg



    化合物と同素体


    塩化(Au塩素|Cl3)と塩化酸(水素|HAuCl4)がの主な化合物として知られている。を含む化合物は(I)(1価)または(III)(3価)を内部に持つ。またフッ素との化合では5価にもなり5フッ化(AuF5)を形成する。これは非属元素に対する -1価と同様である。これらの化合物は疹とよばれる Au-の\xA1
    %"%K%*%s$r$b$D Auセシウム|Cs や Auルビジウム|Rb やテトラメチルアンモニウム(CH3)4N+ Au-)を内部に含んでいる。の化合物の種類は同族の銀や銅とくらべると少ない。下記に示すものがよく作られている。


  • 塩化


  • 塩化


  • 王水に溶けてAuCl4-イオンを作る


  • ハロゲン化(フッ素、塩素、ヨウ素、臭素)


  • カルコゲン化(酸素、硫黄、セレン、テルル)


  • 化合物


  • ヒドラジン化(AuN2H4)は爆発しやすい緑色の粉である。



    毒性


    単体のは化学的反応性が低い属であるが、必須ミネラルであるカルシウムやカリウム、鉄等と異なり人体に全く不要な元素である。一方ではイオンは安定な単体の(0)とは異なり酸化力が強い。それゆえ無機塩類は毒物及び劇物取締法等により劇物に指定されているが(外部リンクを参照)、一部の有機塩類は関節リウマチ|リウマチ性関節炎の有効な治療薬(ミオクリシン、オーラノフィン等)として知られている。剤によるリウマチ治療は「クリソテラピー」と呼ばれる。イオンによる中毒(中毒)としては接触皮膚炎等があげ\xA1
    $i$l$k!#$3$l$i$OC1BN$Nの装飾品を皮膚につけることによって起こるものであるが、装飾品から溶解した微量イオンに対してアレルギーが形成された人のみに見られる。また化合物による中毒としては腎臓障害・肝臓障害・貧血等がみられる。中毒の解毒剤としてはジメルカプロール(HSCH2CHSHCH2OH)が使われる。ジメルカプロールはと安定な錯体を形成しての毒性を無効にし、速やかに体外に除去する働きをもつ。



    日本にあるの総量


    2008年1月現在、日本に「地上資源」ないし「都市鉱山」として存在するは約6800トンで、これは全世界のの現有埋蔵量の約16パーセントにも及ぶ量である(物質・材料研究機構「わが国の都市鉱山は世界有数の資源国に匹敵」)。



    関連項目



  • メダル


  • と銀」(フランツ・レハールのウィンナワルツ|ワルツ)





  • ゴルドン(を食べる怪獣)


  • 商品先物取引


  • 鉱物、鉱物の一覧



    外部リンク



  • 劇物その2


  • 毒物・劇物リスト


  • 属資源情報センター


  • 日本の属鉱山



    脚注











    Quotation:Wikipedia
    - Article
    - History
     License:GFDL

  • posted by 管理人 at 05:09| Comment(0) | TrackBack(0) | 石・ストーン | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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