水素とは?

suiso

宇宙一小さくて最古の物質が水素

水素ってどういうものなのかあなたはご存じですか?

高校の化学の教科書で水素は原子番号1番、原子量が、1.00794で宇宙一小さな元素と書いています。

「すい・へー・りー・べー ・・・」「すい」ですよね! 古い?

英語では ”hydrogen”(ハイドロゲン) といいます。

日本語では水の素(もと)と書きますが、英語のhydrogenは、ギリシャ語で水を表す、「ヒュードル」と、生む、作り出すという意味の「ゲネン」の合成語の「水を生む物」という意味で命名されました。

日本語の水素はこれを日本語の意味にして作った言葉なんです。

そんな水素は全宇宙の中で最初に生まれた最古の物質でもあります。

水素が誕生したのは、人類はおろか、地球が誕生する以前のはるか昔、この世で一番最初に生まれた物質なんです。

水素のおかげで太陽や地球などの星が誕生し、その他の様々な物質がつくられるようになりました。

でも私たちは子どものころから、人間にとって「酸素」がいかに大事なものであるのかを教えられてきました。

反対に水素は引火性が強い物質で、さらには原子爆弾をはるかにしのぐ威力の水素爆弾の開発によって、ダークなイメージがありました。

でも、そんな水素のダークなイメージは、現代社会ではすっかり払しょくされたのはあなたがご存じのとおりです。

水素は宇宙の質量の4分の3をしめていて、原子総量にすると約90%あるといわれています。

一方で地球上では、大気には、約1ppm以下という微量に含まれているだけです。

水素は地球の表面上でも酸素やケイ素に次いで3番目に多い物質にはなりますが、質量割合としては、原子量がもっとも小さいこともあって、9番目の割合になります。

水素は大気には、ほとんど存在していないのです。

実は地球上の水素は、海水中に水として、存在しています。

また、その他も無機物に取り込まれたりして、ほとんどが何かと結びついた化合物として存在しています。
大気中の水素

水素は大気中では、水素分子 H2という形で存在しています。

水素分子は非常に安定していて、通常はフッ素とのみ反応します。

そのため水素分子と酸素分子を混ぜても水になりません。

着火したり、電気でスパークさせれば爆発して水になります。

これが水素爆発といわれるものです。

水素の酸化する反応は、ものすごいエネルギーを生みだすのです。

このエネルギーを有効に活用できればいいのですが、反応速度が速すぎるため、石油や石炭のように火力発電の材料としては使えないんです。

そのようなことから、水素は燃料電池のような直接電気を生むような方法がとられています。

大気中に水素が少ない理由として、無機物等に入り込む事が可能な物質では鉄やアルミなどは、水素が入り込みやすく、これは、「水素ぜい化」といわれる現象で、腐食とは異なりますが、見た目が変わらないのに強度が落ちる現象です。

水素吸蔵金属などは、この原理を利用して水素を固定化しています。

また、水素サプリも同様の原理で固定化させています。
水素の化学的性質

水素は酸化剤、還元剤両方の性質を持っています。

水素は一般的に、酸として働き、塩酸などは、H+ と、Cl-に分離しています。

H+はヒドロンといわれ、酸の本体ともいわれており、
pH計といわれるものは、このヒドロンの量を測定しているんです。

一方で、H-ヒドリドというものがあります。
ヒドロンが電子のない原子核だけの存在にあるのに対して、ヒドリドは電子がひとつ多いもので、塩基として働きます。

ミトコンドリアに対する水素とは

ミトコンドリアと水素は、切っても切れない関係にあります。

ミトコンドリアは、食物として食べた、炭水化物、タンパク質、脂肪と、呼吸によって取得した酸素を使って、生体エネルギーのひとつ、ATPを作り出しています。

ミトコンドリアが働くと、TCA回路が動きます。

身体の中で反応ですので、熱による反応が使えないため、すべて電子のやり取りになります。

酸化還元反応によって、エネルギー物質をつくりだしていきますが、その中で重要なのが水素なんです。

普段、食物の中から、水素を取りだして使用しているんですが、場合によって足りなくなるとエネルギーの生産ができなくなります。

水素は、このミトコンドリア発電所の潤滑油みたいな働きもあります。

そして、ミトコンドリアで酸素を消費したときに、その2%の活性酸素ができます。

実は体内でつくられる活性酸素の90%がこのミトコンドリアで発生します。

そのことから、場合によっては、「悪玉活性酸素」によって、ミトコンドリアそのものを壊してしまうこともあるんです。

水素の特長として、水溶性、脂溶性両方の性質を持っています。

ビタミンCは水溶性、ビタミンEは脂溶性で、それぞれ、活躍できる場所が決まっています。

しかしながら、水素は細胞のどの場所でも素通りができます。

水素の還元力はビタミンよりも弱いのです。

そのため、活性酸素の中でも酸化力の強いヒドロキシルラジカルのみと反応します。
医療分野での水素の働き

水素の還元力の利用については、民間から始まりました。

今現在一部の病院やクリニックにおいて、水素を治療に使用する動きが活発になってきました。

現在、病気、疾患の80%が、酸化ストレスが原因とされています。

通常生体内では、活性酸素に対する酵素がでていますが、加齢によってその酵素が減少してくるんです。

そのため還元剤不足となって、疾患を生じるといわれています。

水素によって効果が高いとされるものとして、パーキンソン病、糖尿病、アトピー、ガンなどへの効果が期待されています。

加齢以外にも、強いストレスによって活性酸素は発生します。

体内の酵素が不足する場合、疾患につながるので、水素は治療というよりも、疾患の予防として、毎日、水素をとり続ける必要があります。

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