人工鉱物(読み)じんこうこうぶつ(英語表記)artificial mineral

改訂新版 世界大百科事典 「人工鉱物」の意味・わかりやすい解説

人工鉱物 (じんこうこうぶつ)
artificial mineral

人造鉱物man-made mineralともいう。天然に産出する鉱物と同一の成分,構造,組織を,化学的・物理的手法で達成したものをいい,構造,組織が天然鉱物と同一で,成分,組成を異にする無機固体,あるいはさらに広く一般の無機固体も含める場合がある。合成鉱物synthetic mineralはほぼ同義に用いられるが,溶融再結晶化であるルビーダイヤモンド製作は,厳密にいえば合成ではない。

 鉱物,特に宝石,貴石の人工鉱物化はかなり古くから試みられたが,実質的に開始されたのは近代化学の勃興と軌を一にし19世紀からである。特に有名なものは,ルビー,ダイヤモンド,水晶の研究である。ルビーの研究はフランスのベルヌーイA.V.L.Vernuilにより行われ,火炎溶融法ベルヌーイ法)によって19世紀末に成功している。ダイヤモンドの研究は19世紀にイギリスのハネーJ.B.HannayおよびフランスのF.F.H.モアッサンにより開始され,両者とも成功したと発表したが,現在では成功とは考えられておらず,1955年になってアメリカのGEグループならびにスウェーデンのASEAグループにおいて超高圧高温を使用して完成された。水晶は1900年ころ,イタリアのスペッチアG.Speziaによって熱水法による研究が開始され,ドイツに引き継がれ,結局大量生産にこぎつけたのは第2次大戦後,アメリカのウォーカーA.C.Walker,ホールD.R.Haleらによってである。この3者とも最初は宝石が目的であったが,現在ではいずれも工業用材料として大量に製造されている。ルビーおよびその同種であるサファイアは,軸受やてんびんの支点,シリコンデバイス用基板や時計のガラスの硬質化などに寄与している。人工ダイヤモンドはほぼ全量が工業用として生産され,研磨・研削用の70%を超えるに至った。水晶もほぼ全量が発振子用や光学用に使用され,天然品をはるかに上回っている。

 最近では,オパールエメラルド,スタールビー,キャッツアイ,アレキサンドライトなども人工鉱物化され市販されている。宝石級ダイヤモンドは,コスト的に引き合わず実験のみである。

 人工的に製作されたものが後に天然に見いだされた例としてはコーサイト(水晶の高圧相の一つ)がある。また研磨材として用いられている炭化ケイ素SiCも合成が天然の発見よりもはるかに早い。一方,天然に存在する鉱物で少量置換されているものから天然には存在しない端成分を推定製作したものにイットリウムアルミニウムガーネットYAG)Y3Al5O12およびその派生結晶のイットリウム・アイロン・ガーネット(YIG)Y3Fe2(FeO43,ガドリニウム・ガリウム・ガーネット(GGG)Gd3Ga5O12がある。YAGはレーザー用,YIGはマイクロ波素子,GGGはバブル記憶素子の基板として使用されている。このような例としては,ヒ化ガリウムGaAs,リン化ガリウムGaPのような半導体材料,酸化ニオブリチウムLiNbO3や酸化タンタルリチウムLiTaO3のような素面波素子用材料があり,このほか電子材料に多くみられる。ケイ素Siもダイヤモンドと同形で人工鉱物として扱われることがある。
結晶成長 →宝石
執筆者:

出典 株式会社平凡社「改訂新版 世界大百科事典」改訂新版 世界大百科事典について 情報

百科事典マイペディア 「人工鉱物」の意味・わかりやすい解説

人工鉱物【じんこうこうぶつ】

人造鉱物,合成鉱物とも。天然産鉱物と同じ物理・化学的性質をもった合成物。現在ではコランダム水晶雲母ダイヤモンドなどの有用鉱物が実験室または工業的規模で相当量合成されており,純研究目的で複雑な鉱物も合成されている。合成には水溶液からの晶出,原料を溶融して結晶化,高温高圧下で晶出させる方法などが用いられる。非常に純度の高いもの,必要な性質をもったものなど,天然産よりも利用価値の高いものが作れる。→合成宝石

出典 株式会社平凡社百科事典マイペディアについて 情報

日本大百科全書(ニッポニカ) 「人工鉱物」の意味・わかりやすい解説

人工鉱物
じんこうこうぶつ

最初は人工的につくられ、天然には存在しない結晶物質をさしていたが、のちにそうしたものが天然に発見されたりして、定義がはっきりしなくなった。現在では、人工的に、無機的物質(鉱物をも含む)を原料として生成した固体物質で、一定の化学組成と原子配列をもったものをさす。合成鉱物もほぼ同義語であるが、原則的には原料としてまったく鉱物を用いずにつくったものをさす。

[加藤 昭]

『人工鉱物工学会編『人工鉱物と先端技術材料』(1988・講談社)』『人工鉱物工学会編『機能性結晶材料と人工鉱物』(1991・講談社)』

出典 小学館 日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について 情報 | 凡例

化学辞典 第2版 「人工鉱物」の解説

人工鉱物
ジンコウコウブツ
artificial mineral

天然に産出する鉱物と同一の結晶構造と化学組成を有する人工的につくった鉱物.ダイヤモンド,エメラルド,ルビー,サファイアなどの合成宝石合成水晶合成雲母など.ルビー,サファイアは火炎溶融法,合成雲母は単純な溶融法,ダイヤモンドは高圧下の融剤-触媒法,水晶は水熱育成法によって合成される.

出典 森北出版「化学辞典(第2版)」化学辞典 第2版について 情報

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典 「人工鉱物」の意味・わかりやすい解説

人工鉱物
じんこうこうぶつ
artificial mineral

人工的に合成された鉱物。合成鉱物ともいう。ただし,正確な定義はなく,塩,氷砂糖,種々の有機結晶は人工鉱物とはいわない。人工ダイヤモンド,コランダムなど硬度の大きいものをさすことが多い。

出典 ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典について 情報

今日のキーワード

再生可能エネルギー

自然の活動によってエネルギー源が絶えず再生され、半永久的に供給され、継続して利用できるエネルギー。有限の資源である化石燃料などに代わる、新エネルギー(中小規模水力・地熱・太陽光・太陽熱・風力・雪氷熱・...

再生可能エネルギーの用語解説を読む

コトバンク for iPhone

コトバンク for Android