リソフィルについて詳しく解説

導入

地球化学では、親石元素、または単に親石元素は、酸素に対する特定の親和性により鉱物酸化物と関連してよく見られる化学元素であり、そのため、ケイ酸塩の中で自然に豊富に存在し、その名前の正当化につながります。 「ケイ酸塩に対する親和性を有する」）。これらは主に周期表の s ブロックと f ブロックの反応性元素であり、d ブロックの左半分の反応性非金属および遷移金属も含まれます。

ほとんどのリソフィルは、必要に応じてfサブシェルからの電子を追加して、希ガスの電子配置を持つ非常に安定したイオンを形成します。ホウ素、ケイ素、リンなどの例外元素は、多くの場合 π 結合によって酸素と共有結合を形成します。したがって、リンは酸素の存在下では親リソリックですが、還元環境では親鉄性になります。

非金属のリソフィル（ハロゲンやリン）は、海水ペグマタイト中のアルカリ金属およびアルカリ土類金属のイオン塩として地球上に存在します。これらの元素は、揮発性の水素化物を形成する傾向があるため、太陽系ほど地球の質量中に豊富ではありません。例外としてフッ素は水素結合を形成し、揮発性が低下します。一方、地球の地殻におけるそれらの自然存在量は、太陽系のそれに匹敵します。なぜなら、地球の他の部分と比べて、太陽系ではそれらが豊富だからです。他の親石性元素は、酸素との親和性により、太陽系よりも地球の地殻に豊富に存在します。これは特に、ルビジウム、ストロンチウム、およびバリウムの場合に当てはまり、これらだけで、地殻内の鉄よりも大きい原子番号を持つすべての元素の質量の半分以上を占めます。

クロム、マンガン、鉄、モリブデンなど、他の遷移金属は親リソリック親和性と親鉄性親和性の両方を示しますが、これらの天然存在量は太陽系と比較して地球の地殻では大幅に減少しています。それらの豊富な量は地球の核にあると疑われており、これは、地球の形成後、クロロフィル光合成の影響下でのみ地球の大気中に酸素が豊富になったという事実によって説明できるかもしれません。

それらの酸素に対する親和性により、電気分解の出現により鉱石からのリソフィル元素の抽出が可能になるまで、リソフィル元素は人間の技術から遠ざけられました。この技術革新のおかげで、多くの親リソリック金属が還元剤 (ナトリウム、マグネシウム、カルシウム) または構造金属 (マグネシウム、アルミニウム、チタン、バナジウム) として不可欠になりました。しかし、その採掘には非常に高価なエネルギーがかかるため、産業部門は高価なエネルギーのいかなる状況にも適応する必要があります。