Vlastnosti kyseliny křemičité, reakce a použití



kyselina křemičitá, je to hydratovaná forma oxidu křemičitého. Je to obecný název pro skupinu chemických sloučenin tvořených křemíkem a určité množství molekul vodíku a kyslíku.

Obecný vzorec těchto kyselin je [SiOx(OH)4-2x]n, a nejběžnější forma, ve které se obvykle nachází, je v kyselině orthokřemičité H4SiO4.

Kyselina křemičitá je součástí rodiny různých silikátů. To znamená, že největší kovový oxoanion je silikát a že k němu není připojen žádný nekovový atom. Tam jsou některé izolované případy ve kterém oni mají nekovový atom, ale nikdy více než jeden.

Fyzikální vlastnosti kyseliny křemičité

Kyselina křemičitá existuje pouze ve dvou stavech, amorfních a krystalických. První je získán procesem srážení a druhý je prezentován jako křišťál.

Kyselina křemičitá ve své amorfní formě (SiO3) je bílá, bez chuti, nerozpustná ve vodě a nevytváří žádnou soudržnou hmotu plastu s molekulami, jak se to děje s hliníkem.

Ve svém krystalickém stavu se nerozpouští žádným oxacidem. Pokud se na velmi zředěný roztok roztoku oxidu křemičitého působí kyselinou sírovou, dusičnou nebo kyselinou chlorovodíkovou, nevylučuje se kyselina křemičitá. Místo toho se zdá, že je rozpuštěn ve vodě jako hydrát.

Když se roztok kyseliny nebo kyseliny přidá do roztoku křemičitanu, hydrát se vysráží v želatinové formě, která se po usušení a následném zahřátí velkým množstvím energie stane nerozpustnou látkou..

Chemické reakce 

Kyselina křemičitá je extrémně slabá a ztrácí svůj první proton, když se blíží pH 10. Pouze 3 reakce jsou známy u této kyseliny, které se vyskytují za normálních fyziologických podmínek života..

  1. Reakce se samotnou při překročení rozpustnosti za vzniku amorfního hydrátu oxidu křemičitého.
  2. Vaše reakce s hydroxidem hlinitým za vzniku hydroxidu křemičitanu hlinitého.
  3. Reakce s přebytkem molybdenanu za vzniku heteropolykyselin, jako je silikolybdenan.

Kde je kyselina křemičitá??

Po kyslíku je křemík nejběžnějším prvkem přírody, je ve formě krystalů. Když je ve vodném médiu, stává se neionizujícím, takže silikonové soli v oceánu mohou acidifikovat křemík a vytvářet kyselinu křemičitou..

Čisté vstupy kyseliny křemičité ve světovém oceánu byly nalezeny v 6,1 ± 2,0 teramolech křemíku za rok (1 teramol = 1012 mol). Téměř 80% tohoto příspěvku pochází z řek, jejichž průměrná globální koncentrace je 150 mikromolárních (koncentrace ve vodě)..

V moderních mořských sedimentech činí čisté výnosy biogenního křemíku (transformace rozpuštěného křemičitanu na kosterní částicový materiál) 7,1 ± 1,8 teramolů ročně..

Hrubá produkce biogenního oxidu křemičitého v povrchových vodách je 240 ± 40 teramolů křemíku ročně a konzervační poměr (akumulace opalesů v sedimentech / hrubá produkce v povrchových vodách) je 3%..

Ve flóře se nachází v rostlině Borago officinalis (Borrage), který ve svém složení představuje až 2,2% kyseliny křemičité.

Kyselina ortokřemičitá je nejběžnější formou kyseliny křemičité, která se nachází na různých místech. Největší biologicky dostupné zdroje této kyseliny se nacházejí ve vodě, buď v mořské vodě nebo v jiných nápojích, jako je pivo.

Získání v laboratoři se řídí stejným principem jako v oceánu, lze jej získat okyselením křemičitanu sodného ve vodném roztoku..

Použití v každodenním životě

Zubní pasta

Je to brusný gel, který se používá v zubní pastě, nebo v čisté části vložky zubní pasty, protože v kombinaci s uhličitanem vápenatým pomáhá bezpečně odstranit desku kartáčováním..

Je registrován jako bezpečná sloučenina ve Food & Drug Administration Spojených států a nemá žádnou známou toxicitu nebo karcinogenitu.

Vysoušedlo

Když schne v peci, ztrácí vodu a stává se vysoušedlem (látka, která přitahuje vodu ze vzduchu). Proto mohou být malé obaly krystalů silikagelu nalezeny v nádobách, jejichž obsah může být poškozen vlhkostí, jako jsou například vitamínové láhve, elektronika, obuv nebo kožené výrobky..

Ostatní použití

Najdete jej v obchodech se suvenýry, jako jsou například magické kameny, chemická zahrada nebo skleněná zahrada. Jeho suchá forma se smísí se solemi různých kovů.

Když je do vody přidáván sodík, je nahrazen kovem a protože křemičitan kovu není rozpustný ve vodě, vzniká sraženina charakteristické barvy kovu. Silikát kovu také expanduje jako gel a roste jako barevné stalagmity ve vodě.

Lékařské přínosy kyseliny ortokřemičité (OSA)

Kyselina orthokřemičitá je nejlepším biologicky dostupným prostředkem silikonu pro člověka. To lze použít k léčbě různých zdravotních stavů, jako je Alzheimerova choroba, artritida, ateroskleróza, hypertenze, srdeční onemocnění, osteoporóza, mrtvice a vlasy.

Zdraví kostí

Ve studii se 136 ženami s osteopenií v roce 2008 dostávali kyselinu ortosilikovou spolu s vápníkem a vitamínem D nebo placebo každý den po dobu jednoho roku. Po roce účastníci, kteří dostávali kyselinu, zlepšili tvorbu kostí.

Vědci říkají, že je to způsobeno schopností kyseliny orthokřemičité stimulovat produkci kolagenu (bílkoviny nalezené v pojivové tkáni) a v podpoře vývoje buněk tvořících kosti..

Zdraví ve vlasech

Malá studie publikovaná v roce 2007 naznačuje, že tato kyselina může pomoci zlepšit kvalitu vlasů a zdraví. Ve studii bylo 48 žen s „jemnými vlasy“ rozděleno do dvou skupin, kterým bylo podáváno placebo nebo ortosilicic doplněk po dobu devíti měsíců..

Výzkumníci zjistili, že kyselina orthosalicylová zvyšuje sílu a tloušťku vlasů. Obecně se také zlepšila kvalita vlasů s doplňkem kyseliny orthosalicylové.

Odkazy

  1. Národní centrum pro biotechnologické informace. PubChem Compound Database; CID = 14942. Zdroj: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Graham, T. (1863). O vlastnostech kyseliny křemičité a dalších analogických koloidních látek. Sborník z Královské společnosti v Londýně, 13, 335-341. Zdroj: jstor.org.
  3. Redaktoři Encyklopedie Britannica (1998) Chemická sloučenina kyseliny křemičité. Encyklopedie Britannica. Zdroj: britannica.com.
  4. Tomsofmaine.com (2017). Hydratovaný oxid křemičitý Tom je z Maine. [online] Zdroj: tomsofmaine.com.
  5. William Thomas Brande, Alfred Swaine Taylor. Chemie Blanchard a Lea. [online] Citováno dne 21. března 2017 z books.google.co.ve.id.
  6. Pole, S. (2017). Hydratovaný oxid křemičitý. [online] Citováno 22. března 2017 z: sci-toys.com.
  7. Chemspider.com (2017). Kyselina orthokřemičitá (H4O4Si) ChemSpider. [online] Citováno dne 22. března 2017 z: chemspider.com.
  8. Sanchez, B. (2017). Kyselina křemičitá: vlastnosti a přínosy pro zdraví. [online] Organický křemík. Citováno dne 22. března 2017 z: elsilicioorganico.com.
  9. Treguer, P., Nelson, D., Van Bennekom, A., DeMaster, D., Leynaert, A. a Queguiner, B. (2017). Silica Balance ve světovém oceánu: Reestimate. [online] Citováno dne 23. března 2017 z science.sciencemag.org.
  10. Jurkić, L., Cepanec, I., Kraljević Pavelić; Krešimir Pavelić, S., Pavelić, K. a Pavelić, K. (2013). Biologické a terapeutické účinky kyseliny ortokřemičité. [online] Medscape. Citováno dne 21. března 2017 z: medscape.com.
  11. Sahelian, M.D., R. (2016). Doplněk křemíku, kyselina ortokřemičitá. [online] Raysahelian.com. Citováno dne 25. března 2017 z: raysahelian.com.