水素をもっと知ろう!

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水素の発見
「水素」が公式に発見されたのは、1766年。イギリス人のギャベンディッシュが「水素」の発見者です。
それから、約20年後の1783年にフランスの化学者、アントワーヌ・ラヴォアジエが「水素」と命名しました。その命名された「水素」はフランス語で hydroge`ne とされ、ギリシア語の水と発生を合わせ、「水を生ずるもの」という意味を含ませました。後に「水素」は英語名 hydrogenとされ、hydrogenが「水素」の世界共通語となりました。

cavendish

水素ってなんだっけ????

見覚えのある周期表。
水素は、原子番号 1 の元素です。水素は英語名Hydrogenで、その頭文字をとって Hが原子記号とされています。
水素は、非金属元素であり典型元素のひとつで、元素の中で最も軽い物質です。一般に「水素」という場合、水素の単体である水素分子H2 を示すことが多く、H2と表します。水素分子は無色無臭の気体で、軽く、非常に燃えやすいといった特徴を持ちます。

水素は「元素の母」であり、様々な有機物の構成要素となっています。

酸化(さんか、英:oxidation)

対象とする物質が電子を失う化学反応のこと。具体的には、物質に酸素が化合する反応、あるいは、物質が水素を奪われる反応などである。例えば、鉄がさびて酸化鉄になる場合、鉄の電子は酸素(O2)に移動しており、鉄は酸化されていることが分かる。

還元(かんげん、英:reduction)

対象とする物質が電子を受け取る化学反応のこと。具体的には、物質から酸素が奪われる反応、あるいは、物質が水素と化合する反応等が相当する。

つまり、酸化は「サビつかせる」、還元は「サビをとる」ことを意味します。 水素は還元させるためには必要不可欠であり、その水素は地球上でもっとも抗酸化力の強い物質です。

酸化還元電位

水素はどこにあるの?

水素は分子量が小さいため、他の気体よりもはるかに運動速度が大きく、酸素の運動速度と比較すると約4倍の早さで動き回ります。そのため、水素をいちばん多く確認できるのは地球の大気圏をはるかに越えた宇宙です。
その宇宙で最も豊富にある元素は水素なのです。
地球上では、水素の形態で存在するのは天然ガスの中にわずかにある程度です。

その他に、水や有機化合物の構成要素として存在します。
水素は私たちのカラダの構成要素でもあるのです。ちなみに人体を構成する元素は主に、酸素・炭素・水素・窒素であり、合わせて約96%を占めます。その中で、水素の比率は約10%(9.86%)です。

また、私たちも含めて生物は食べ物に含まれる有機物を分解してエネルギーを取り出し、ATPをつくり出します。
ATPとは、アデノシン三リン酸のことで、食べ物の消化(代謝)、筋肉の収縮、発汗(発熱)など、すべての生命維持活動に関わっているのがATPです。
酸素を使う呼吸では解糖系、クエン酸回路、電子伝達系の3つのステップからなります。

電子伝達系では膜の酵素が電子を受け渡しながら、ミトコンドリアの外膜と内膜の間に水素を運び出し、濃度差をつくる。
水素がもとに戻ろうとする力を利用してATP合成酵素は回転し、ATPを効率よくつくります。

水素は生命エネルギー

抗酸化物質としての水素

同量を摂取した場合、分子量の一番小さい水素が最も多くの電子を放出します。 1個の電子から得られる抗酸化力は同じであるため、コエンザイムと比較すると、863倍もの抗酸化力があるといえます。

水素 1
ビタミンC 176
ポリフェノール 221
カテキン 290
ビタミンE 431
コエンザイム 863

水素には他の抗酸化物質と比べて大きく違う点が2つあります。

1つ目は物質の大きさがどの抗酸化物質よりも小さいこと。
水素分子は、上記のグラフのように、世の中の物体の多くを通り抜けることができるほど極小サイズです。
分子量の大きい抗酸化物質は消化器官で吸収され主に血流に乗って体を巡ります。しかし、水素は体に入ると吸収されながら細胞を自由に透過し広がっていきます。
その途中で活性酸素を見つけると反応し消し去り水分子に変化します。

2つ目は特定の物質のみに働きかけることです。
水素の抗酸化力自体はすごく強いわけではなく悪玉活性酸素にのみ反応し無害化させます。
実は活性酸素にはおおまかに悪玉活性酸素と善玉活性酸素の2種類に分けられ、その内の悪玉活性酸素が特に体の中で悪さを働かせます。
その一方で善玉活性酸素は、その酸化能力を活かし免疫、生理活性物質として使われています。
水素は悪玉活性酸素だけを反応し無害化してくれるため、安心なのです。

人間の場合、ATP合成酵素はミトコンドリアの内膜にあり、水素の流れによってATPを作る体温を作り出す、生活する、全ての根源と言われています。

また、生活習慣によって生成された悪玉の活性酸素のみを選択に還元し、水として排出します。水は体にもともとある無害な成分ですので極めて安全なのです。

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