Властивості кремнієвої кислоти, реакції та застосування



The кремнієва кислота, це гідратована форма оксиду кремнію. Це загальна назва для сімейства хімічних сполук, утворених кремнієм, і певної кількості молекул водню і кисню.

Загальною формулою цих кислот є [SiOx(OH)4-2х]n, і найбільш поширеною формою, в якій вона зазвичай знаходиться, є ортокремнева кислота H4SiO4.

Кремнієва кислота є частиною сімейства різноманітних силікатів. Це означає, що найбільший оксоаніон металу є силікатом, і що до нього не приєднаний неметалевий атом. Є окремі випадки, в яких вони мають неметалевий атом, але ніколи більше одного.

Фізичні властивості кремнієвої кислоти

Кремнієва кислота існує тільки в двох станах, аморфних і кристалічних. Перший отриманий процесом опадів, другий - гірським кристалом.

Кремній кислота в її аморфній формі (SiO3) є білим, несмачним, нерозчинним у воді і не утворює ніякої когезійної маси пластмаси з молекулами, як це відбувається з алюмінієм.

У своєму кристалічному стані він не розчиняється жодною оксацидом. Коли дуже розведений розчин розчину кремнезему обробляють сірчаною, азотною або соляною кислотою, кремнієва кислота не осаджується. Навпаки, він, як представляється, розчиняється у воді як гідрат.

Коли розчин кислоти або кислоти додають до розчину силікату, гідрат осаджується в желатиновій формі, яка при висушуванні і нагріванні з великою кількістю енергії стає нерозчинною речовиною.

Хімічні реакції 

Кремнієва кислота є надзвичайно слабкою і втрачає тільки свій перший протон при наближенні до рН 10. З цією кислотою відомі лише 3 реакції, які відбуваються при нормальних фізіологічних умовах життя.

  1. Реакція сама по собі, коли розчинність перевищується з утворенням аморфного гідрату кремнезему.
  2. Ваша реакція з гідроксидом алюмінію утворює гідроксид алюмосилікату.
  3. Реакцію з надлишком молібдату утворюють гетерополикислоти, такі як силикомолибдат.

Де кремнієва кислота??

Після кисню кремній є найбільш поширеним елементом природи, він знаходиться у вигляді кристалів. Коли воно знаходиться у водному середовищі, воно стає неіонізуючим, тому кремнієві солі в океані можуть підкислювати кремній і створювати кремнієву кислоту..

Вхідний вміст кремнієвої кислоти у світовому океані було виявлено в 6,1 ± 2,0 терамолів кремнію на рік (1 терамол = 1012 молей). Майже 80% цього внеску надходить з річок, середня глобальна концентрація яких становить 150 мікромоль (концентрація у воді).

У сучасних морських відкладеннях, чистий вихід біогенного кремнію (перетворення розчиненого силікату в матеріал скелетних частинок) становить 7,1 ± 1,8 терамолів на рік.

Валовий випуск біогенного кремнезему в поверхневих водах становить 240 ± 40 терамолей кремнію на рік, а коефіцієнт збереження (накопичення опалів у донних відкладеннях / валового виробництва в поверхневих водах) становить 3%.

У флорі можна зустріти на заводі Borago officinalis (Borrage), який у своєму складі представляє до 2,2% кремнієвої кислоти.

Ортосилікова кислота є найбільш поширеною формою кремнієвої кислоти, яку можна зустріти в різних місцях. Найбільші біодоступні джерела цієї кислоти знаходяться у воді або в морській воді, або в інших напоях, таких як пиво.

Для його отримання в лабораторії дотримується той же принцип, що і в океані, його можна отримати шляхом підкислення силікату натрію у водному розчині..

Використовується в повсякденному житті

Зубна паста

Це абразивний гель, що застосовується в зубній пасті, або в прозорій частині зубної пасти, викладеної, оскільки в поєднанні з карбонатом кальцію, допомагає безпечно видалити пластину з щіткою.

Він зареєстрований як безпечне з'єднання в Управлінні харчових продуктів і медикаментів Сполучених Штатів і не має відомої токсичності або канцерогенності.

Десикант

Коли вона висихає в печі, вона втрачає воду і стає осушувачем (речовиною, що притягує воду з повітря). Таким чином, невеликі пакети кристалів силікагелю можна знайти в контейнерах, вміст яких може бути пошкоджено вологою, наприклад, вітамінні пляшки, електроніка, взуття або шкіряні вироби..

Інші види використання

Його можна знайти в сувенірних магазинах, таких як чарівні камені, хімічний сад або скляний сад. Його суха форма змішується з солями різних металів.

Коли до води додають натрій, він замінюється металом, і оскільки силікат металу не розчинний у воді, утворюється осад характерного кольору металу. Силікат металу також розширюється як гель і росте як барвисті сталагміти у воді.

Медичні переваги ортокремнієвої кислоти (OSA)

Orthosilicic кислота є кращим біодоступним засобом кремнію для людей. Це може бути використано для лікування різних захворювань, таких як хвороба Альцгеймера, артрит, атеросклероз, гіпертонія, хвороби серця, остеопороз, інсульт і волосся.

Здоров'я кісток

У дослідженні 136 жінок з остеопенією в 2008 році, їм давали ортоцилієву кислоту разом з кальцієм і вітаміном D або плацебо щодня протягом року. Після року учасники, які отримали кислоту, поліпшили утворення кісток.

Вчені стверджують, що це пов'язано зі здатністю ортосилициевой кислоти стимулювати вироблення колагену (білка, що міститься в сполучної тканини) і сприяти розвитку кістково-утворюючих клітин..

Здоров'я у волоссі

Невелике дослідження, опубліковане в 2007 році, свідчить про те, що ця кислота може допомогти поліпшити якість і здоров'я волосся. У дослідженні 48 жінок з «дрібним волоссям» були розділені на дві групи і їм було призначено плацебо або ортосилікову добавку протягом дев'яти місяців..

Дослідники виявили, що ортосаліцилова кислота збільшує міцність і товщину волосся. Загалом, якість волосся також поліпшувалася при додаванні ортосаліцилової кислоти.

Список літератури

  1. Національний центр біотехнологічної інформації. База даних PubChem Compound; CID = 14942. Отримано з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Graham, T. (1863). Про властивості кремнієвої кислоти та інших аналогічних колоїдних речовин. Праці Лондонського королівського товариства, 13, 335-341. Отримано з: jstor.org.
  3. Редактори Британської енциклопедії (1998) Хімічна сполука кремнієвої кислоти. Енциклопедія Британіка. Отримано з: britannica.com.
  4. Tomsofmaine.com (2017). Гідратований кремнезем | Том Мен. [онлайн] Отримано з: tomsofmaine.com.
  5. Вільям Томас Бранде, Альфред Суен Тейлор. Хімія Бланшар і Леа. [онлайн] Отримано 21 березня 2017 року від books.google.co.ve.id.
  6. Поле, С. (2017). Гідратний кремнезем. [онлайн] Отримано 22 березня 2017 року з: sci-toys.com.
  7. Chemspider.com (2017). Ортосилициевая кислота (H4O4Si) ChemSpider. [онлайн] Отримано 22 березня 2017 року від: chemspider.com.
  8. Санчес, Б. (2017). Кремнієва кислота: властивості та користь для здоров'я. [онлайн] Органічний кремній. Отримано 22 березня 2017 року від: elsilicioorganico.com.
  9. Treguer, P., Nelson, D., Van Bennekom, A., DeMaster, D., Leynaert, A. and Queguiner, B. (2017). Баланс кремнезему у світовому океані: відновлення. [онлайн] Отримано 23 березня 2017 року від science.sciencemag.org.
  10. Jurkić, L., Cepanec, I., Kraljević Pavelić; Krešimir Pavelić, S., Pavelić, K. та Pavelić, K. (2013). Біологічні та терапевтичні ефекти ортокремнієвої кислоти. [онлайн] Medscape. Отримано 21 березня 2017 року від: medscape.com.
  11. Sahelian, M.D., R. (2016). Силіконова добавка, ортокремневая кислота. [онлайн] Raysahelian.com. Отримано 25 березня 2017 року від: raysahelian.com.