Свойства, реакции и использование кремниевой кислоты



кремниевая кислота, это гидратированная форма оксида кремния. Это общее название семейства химических соединений, образованных кремнием, и определенного количества молекул водорода и кислорода..

Общая формула этих кислот [SiOх(ОН)4-2x]N, и наиболее распространенная форма, в которой он обычно находится, находится в орто-кремниевой кислоте Н4SiO4.

Кремниевая кислота является частью семейства разных силикатов. Это означает, что крупнейшим оксоанионом металла является силикат, и что неметаллический атом не присоединен к нему. Есть отдельные случаи, когда у них есть неметаллический атом, но не более одного.

Физические свойства кремниевой кислоты

Кремниевая кислота существует только в двух состояниях: аморфном и кристаллическом. Первый получен в результате осаждения, а второй представлен в виде горного хрусталя..

Кремниевая кислота в ее аморфной форме (SiO3) белый, безвкусный, нерастворимый в воде и не образующий с молекулами связную массу пластика, как это происходит с алюминием.

В своем кристаллическом состоянии он не растворяется ни одной кислотой. Когда очень разбавленный раствор кремнезема обрабатывают серной, азотной или соляной кислотой, кремниевая кислота не осаждается. Вместо этого он, по-видимому, растворяется в воде в виде гидрата..

Когда раствор кислоты или кислоты добавляют к силикатному раствору, гидрат осаждается в гелеобразной форме, которая при высушивании и последующем нагревании с большим количеством энергии превращается в нерастворимое вещество.

Химические реакции 

Кремниевая кислота чрезвычайно слаба и теряет свой первый протон только при приближении к pH 10. Известно только 3 реакции с этой кислотой, которые происходят при нормальных физиологических условиях жизни..

  1. Реакция сама с собой при превышении растворимости с образованием аморфного гидрата диоксида кремния.
  2. Ваша реакция с гидроксидом алюминия с образованием гидроксида силиката алюминия.
  3. Реакция с избытком молибдата с образованием гетерополикислот, таких как силикомолибдат.

Где кремниевая кислота??

После кислорода кремний является наиболее распространенным элементом природы, он находится в форме кристаллов. Когда он находится в водной среде, он становится неионизирующим, поэтому соли кремния в океане могут подкислять кремний и создавать кремниевую кислоту..

Чистые поступления кремниевой кислоты в мировой океан были обнаружены в 6,1 ± 2,0 терамолей кремния в год (1 терамол = 1012 моль). Почти 80% этого вклада приходится на реки, средняя глобальная концентрация которых составляет 150 микромолярных (концентрация в воде).

В современных морских отложениях чистый выход биогенного кремния (превращение растворенного силиката в скелетный материал в виде частиц) составляет 7,1 ± 1,8 терамолей в год..

Валовое производство биогенного кремнезема в поверхностных водах составляет 240-40 терамолей кремния в год, а коэффициент сохранения (накопление опалов в отложениях / валовое производство в поверхностных водах) составляет 3 процента..

Во флоре можно найти растения Бораго лекарственный (Borrage), в составе которого содержится до 2,2% кремниевой кислоты.

Ортосиликатная кислота является наиболее распространенной формой кремниевой кислоты, которую можно найти в разных местах. Крупнейшие биодоступные источники этой кислоты находятся в воде, либо в морской воде, либо в других напитках, таких как пиво..

Для его получения в лаборатории следует тот же принцип, что и в океане, его можно получить путем подкисления силиката натрия в водном растворе.

Используется в повседневной жизни

зубная паста

Это абразивный гель, который используется в зубной пасте или в прозрачной части зубной пасты, так как в сочетании с карбонатом кальция помогает безопасно удалить пластину с помощью чистки зубов.

Он зарегистрирован в качестве безопасного соединения в Управлении по контролю за продуктами и лекарствами США и не обладает известной токсичностью или канцерогенностью..

сиккатив

Когда он высыхает в духовке, он теряет воду и становится осушителем (вещество, которое притягивает воду из воздуха). Поэтому небольшие упаковки кристаллов силикагеля можно найти в контейнерах, содержимое которых может быть повреждено влагой, таких как бутылки с витамином, электроника, обувь или кожаные изделия..

Другое использование

Его можно найти в сувенирных магазинах, таких как волшебные камни, химический сад или стеклянный сад. Его сухая форма смешана с солями разных металлов.

Когда в воду добавляют натрий, он заменяется металлом, и поскольку силикат металла не растворяется в воде, образуется осадок с характерным цветом металла. Силикат металла также расширяется в виде геля и растет в воде в виде красочных сталагмитов..

Медицинская польза орто-кремниевой кислоты (OSA)

Ортосиликатная кислота является лучшим биодоступным средством кремния для человека. Это может быть использовано для лечения различных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, артрит, атеросклероз, гипертония, болезни сердца, остеопороз, инсульт и волосы

Здоровье костей

В исследовании, проведенном 136 женщинами с остеопенией в 2008 году, они получали ортосиликовую кислоту вместе с кальцием и витамином D или плацебо каждый день в течение года. После года участники, которые получили кислоту, улучшили формирование кости.

Ученые утверждают, что это связано со способностью орто-кремниевой кислоты стимулировать выработку коллагена (белка, содержащегося в соединительной ткани), а также в стимулировании развития костеобразующих клеток..

Здоровье в волосах

Небольшое исследование, опубликованное в 2007 году, предполагает, что эта кислота может помочь улучшить качество волос и здоровье. В исследовании 48 женщин с «тонкими волосами» были разделены на две группы и получали плацебо или ортосилитическую добавку в течение девяти месяцев..

Исследователи обнаружили, что ортосалициловая кислота увеличивает прочность и густоту волос. В целом, качество волос также улучшилось с добавлением ортосалициловой кислоты.

ссылки

  1. Национальный центр биотехнологической информации. База данных PubChem Compound; CID = 14942. Получено из: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Грэм Т. (1863). О свойствах кремниевой кислоты и других аналогичных коллоидных веществ. Слушания Королевского общества Лондона, 13, 335-341. Получено с: jstor.org.
  3. Редакция Encyclopedia Britannica (1998) Химическое соединение кремниевой кислоты. Энциклопедия Британика. Получено с: britannica.com.
  4. Tomsofmaine.com. (2017). Гидратированный кремнезем | Том Мэн. [онлайн] Получено с: tomsofmaine.com.
  5. Уильям Томас Бранде, Альфред Суэйн Тейлор. Химия. Бланшар и Леа. [онлайн] Получено 21 марта 2017 г. с books.google.co.ve.id.
  6. Field, S. (2017). Гидратированный кремнезем. [онлайн] Получено 22 марта 2017 г. с сайта sci-toys.com.
  7. Chemspider.com. (2017). Орто-кремниевая кислота (H4O4Si) ChemSpider. [онлайн] Получено 22 марта 2017 г. с сайта: chemspider.com.
  8. Санчес, Б. (2017). Кремниевая кислота: свойства и польза для здоровья. [онлайн] Органический кремний. Получено 22 марта 2017 г. по адресу: elsilicioorganico.com.
  9. Treguer, P., Nelson, D., Van Bennekom, A., DeMaster, D., Leynaert, A. и Queguiner, B. (2017). Баланс кремнезема в Мировом океане: переоценка. [онлайн] Получено 23 марта 2017 г. с сайта science.sciencemag.org..
  10. Юркич Л., Цепанец И., Кралевич Павелич; Крешимир Павелич, С., Павелич, К. и Павелич, К. (2013). Биологические и терапевтические эффекты орто-кремниевой кислоты. [онлайн] Medscape. Получено 21 марта 2017 г. с сайта medscape.com.
  11. Сахелян М.Д., Р. (2016). Кремниевая добавка, орто-кремниевая кислота. [онлайн] Raysahelian.com. Получено 25 марта 2017 г. от: rayahelian.com.