電気で見つけた白銀の元素…~カルシウム~

科学
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カルシウム

  

カルシウムは生物の骨や歯を構成する必須元素です。

  

アルカリ土類金属に含まれる元素のため、本来の姿は金属のような姿をしています。

  

しかし、非常に反応しやすい性質から単体として自然に存在することができないため、他の元素との化合物として存在しています。

  

人体に含まれる金属元素の中では最も多く、成人男性60kgの体重のうち約1kgはカルシウムが占めています。

  

1kgのうち99%は炭酸カルシウムやリン酸カルシウムなどの化合物として骨と歯に含まれます。

  

残りの1%は血液や細胞に存在し、ホルモン分泌、神経の信号伝達、血液の凝固作用…など体内での重要な役割を担っています。

 

  

カルシウムの発見

ヘンリー・ハワード作「ハンフリー・デービーの肖像画」1803年

物質は電気的な力で結びついているのでは…?

発見者はハンフリー・デービー。

  

ナトリウムカリウムの発見者でもあります。

  

大理石(炭酸カルシウム)
石灰(酸化カルシウム)
消石灰(水酸化カルシウム)
石膏(硫化カルシウム)

…など、古代から長く使われてきたカルシウムの化合物。

  

長い歴史の中で親しまれてきたカルシウムですが、19世紀に入るまで単体として取り出すことはできませんでした。

  

1806年、デービーは“すべての物質が正の電気と負の電気が結びついてできている”という旨の“結合の電気化学的仮説”を発表しました。

  

その頃になるとボルタ電池の発明によって、電気を使った化合物の分解が注目を集めるようになりました。

  

彼は自らが唱えた電気化学的仮説を、この科学の発展によって証明しようとします。

 

ボルタの電堆

 

結果デービーが電気分解ブームの口火を切ったことで、カリウムやマグネシウムなど様々な元素が発見されることになります。

  

そして1808年、デービーが石灰と酸化水銀の混合液を電気分解したことで、初めてカルシウムを銀白色の粉末として単離することに成功したのです。

 

  

栄養としてのカルシウム

皮膚や髪が少しずつ生まれ変わっていくように、骨も死ぬまで(代謝活動が止まるまで)生まれ変わり続けます。

  

骨格の形成や筋肉や維持強化にも必要不可欠なカルシウム。

  

そんな必須元素の一日に必要は摂取量は以下の通りです。

  

【一日の必要摂取量】

働き盛りの成人男性(18~49歳)だと615~658mg

成長期の男子(12~14歳)だと826mg

  

働き盛りの成人女性(18~49歳)だと551~550mg

成長期の女子(12~14歳)だと677mg

  

許容摂取量は男女ともに2,500mgが目安となっています。

  

大人なら牛乳(200ml)を一日に3~4杯飲むと丁度いい計算ですね。

  

日本人の食事摂取基準(2020 年版) – 厚生労働省

(2020年:体内蓄積量、尿中排泄量、経皮的損失量などを考慮した推定平均必要量を参照。)

 

カルシウムを多く含む食品には、乳製品、魚介類、緑黄色野菜などがありますが、体内に入ったものの大部分は排出されてしまいます。

  

吸収率の比較的高いと言われる牛乳でも、コップ1杯(200ml)に227mgのカルシウムが含まれていますが吸収率は40%程度となっています。

  

その他カルシウムが含まれることの多いジャンルの小魚では吸収率が33%、野菜は19%と想像しているほど高くありません。

  

そこで食べ合わせ候補に出てくるのが、鮭やきくらげ、卵などビタミンDが含まれる食べ物です。

  

ビタミンDはカルシウム(やリンなど)の腸管吸収を促進させ、血中のカルシウム濃度を一定に調節してくれる働きがあります。

  

このため、高齢者の骨粗鬆症の予防などに注目されているビタミンでもあるのです。

  

 

 

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