Vlastnosti kyseliny kremičitej, reakcie a použitia



kyselina kremičitá, je to hydratovaná forma oxidu kremičitého. Je to všeobecný názov pre skupinu chemických zlúčenín tvorených kremíkom a určité množstvo molekúl vodíka a kyslíka.

Všeobecný vzorec týchto kyselín je [SiOx(OH)4-2x]n, a najbežnejšou formou, v ktorej sa zvyčajne nachádza, je kyselina ortokremičitá H4SiO4.

Kyselina kremičitá je súčasťou rodiny rôznych silikátov. To znamená, že najväčší oxoanión kovu je silikát a že k nemu nie je pripojený žiadny nekovový atóm. Tam sú niektoré izolované prípady, v ktorých majú nekovový atóm, ale nikdy viac ako jeden.

Fyzikálne vlastnosti kyseliny kremičitej

Kyselina kremičitá existuje iba v dvoch stavoch, amorfných a kryštalických. Prvá je získaná procesom zrážania a druhá je prezentovaná ako kryštál.

Kyselina kremičitá vo svojej amorfnej forme (SiO3) je biela, bez chuti, nerozpustná vo vode a netvorí kohéznu hmotu plastu s molekulami, ako sa to deje s hliníkom.

Vo svojom kryštalickom stave sa nerozpúšťa žiadnou oxidovou kyselinou. Ak sa na veľmi zriedený roztok roztoku oxidu kremičitého pôsobí kyselinou sírovou, dusičnou alebo chlorovodíkovou, kyselina kremičitá sa nevyzráža. Namiesto toho sa zdá, že je rozpustený vo vode ako hydrát.

Keď sa roztok kyseliny alebo kyseliny pridá do roztoku kremičitanu, hydrát sa vyzráža v želatínovej forme, ktorá sa po sušení a následnom zahriatí s veľkým množstvom energie stane nerozpustnou látkou..

Chemické reakcie 

Kyselina kremičitá je extrémne slabá a stráca svoj prvý protón, keď sa blíži hodnote pH 10. Pri tejto kyseline sú známe iba 3 reakcie, ktoré sa vyskytujú za normálnych fyziologických podmienok života..

  1. Reakcia samotná, keď je rozpustnosť prekročená, za vzniku amorfného hydrátu oxidu kremičitého.
  2. Vaša reakcia s hydroxidom hlinitým za vzniku hydroxidu kremičitanu hlinitého.
  3. Reakcia s nadbytkom molybdátu za vzniku heteropolykyselín, ako je silikolybdénan.

Kde je kyselina kremičitá??

Po kyslíku je kremík najčastejším prvkom prírody, je vo forme kryštálov. Keď je vo vodnom médiu, stáva sa neionizujúcim, takže silikónové soli v oceáne môžu okysľovať kremík a vytvárať kyselinu kremičitú..

Čisté vstupy kyseliny kremičitej vo svetovom oceáne sa našli v 6,1 ± 2,0 teramóloch kremíka ročne (1 teramol = 1012 mol). Takmer 80% tohto príspevku pochádza z riek, ktorých priemerná globálna koncentrácia je 150 mikromolárna (koncentrácia vo vode)..

V moderných morských sedimentoch je čistý výťažok biogénneho kremíka (transformácia rozpusteného kremičitanu na materiál kostrových častíc) 7,1 ± 1,8 teramolov ročne..

Hrubá produkcia biogénneho oxidu kremičitého v povrchových vodách je 240 ± 40 teramolov kremíka ročne a konzervačný pomer (akumulácia opálov v sedimentoch / hrubá produkcia v povrchových vodách) je 3%..

Vo flóre sa nachádza v závode Borago officinalis (Borrage), ktorý vo svojom zložení predstavuje až 2,2% kyseliny kremičitej.

Kyselina ortokremičitá je najbežnejšou formou kyseliny kremičitej, ktorá sa nachádza na rôznych miestach. Najväčšie biologicky dostupné zdroje tejto kyseliny sa nachádzajú vo vode, buď v morskej vode alebo v iných nápojoch, ako je pivo.

Získanie v laboratóriu má rovnaký princíp ako v oceáne, možno ho získať okyslením kremičitanu sodného vo vodnom roztoku..

Použitie v každodennom živote

zubná pasta

Je to brúsny gél, ktorý sa používa v zubnej paste, alebo v čírej časti vložky zubnej pasty, pretože v kombinácii s uhličitanom vápenatým pomáha bezpečne odstrániť platňu štetcom..

Je registrovaná ako bezpečná zlúčenina v Food & Drug Administration Spojených štátov a nemá žiadnu známu toxicitu alebo karcinogenitu.

desikant

Keď schne v peci, stráca vodu a stáva sa vysúšadlom (látka, ktorá priťahuje vodu zo vzduchu). Preto sa malé balenia kryštálov silikagélu nachádzajú v nádobách, ktorých obsah môže byť poškodený vlhkosťou, ako sú napríklad vitamínové fľaše, elektronika, obuv alebo kožené výrobky..

Iné použitia

Nachádza sa v obchodoch so suvenírmi, ako sú kúzelné kamene, chemická záhrada alebo sklenená záhrada. Jeho suchá forma sa zmieša so soľami rôznych kovov.

Keď sa do vody pridá sodík, nahradí sa kovom a pretože kremičitan kovu nie je rozpustný vo vode, vytvára sa zrazenina charakteristickej farby kovu. Kremičitan kovu tiež expanduje ako gél a rastie ako farebné stalagmity vo vode.

Zdravotné prínosy kyseliny ortokremičitej (OSA)

Kyselina ortokremičitá je pre človeka najlepším biologicky dostupným prostriedkom na báze kremíka. Môže sa použiť na liečbu rôznych zdravotných stavov, ako je Alzheimerova choroba, artritída, ateroskleróza, hypertenzia, srdcové choroby, osteoporóza, mŕtvica a vlasy.

Zdravie kostí

V štúdii so 136 ženami s osteopéniou v roku 2008 dostávali kyselinu ortokremičitú spolu s vápnikom a vitamínom D alebo placebo každý deň počas jedného roka. Po roku účastníci zlepšili tvorbu kostí.

Vedci hovoria, že je to spôsobené schopnosťou kyseliny ortokremičitej stimulovať produkciu kolagénu (proteínu nachádzajúceho sa v spojivovom tkanive) a pri podpore rozvoja buniek tvoriacich kosti..

Zdravie vo vlasoch

Malá štúdia publikovaná v roku 2007 naznačuje, že táto kyselina môže pomôcť zlepšiť kvalitu vlasov a zdravie. V štúdii bolo 48 žien s „jemnými vlasmi“ rozdelených do dvoch skupín a dostávali placebo alebo ortosilicický doplnok počas deviatich mesiacov..

Vedci zistili, že kyselina orthosalicylová zvyšuje pevnosť a hrúbku vlasov. Vo všeobecnosti sa zlepšila aj kvalita srsti doplnením kyselinou ortosalicylovou.

referencie

  1. Národné centrum pre informácie o biotechnológiách. PubChem Compound Database; CID = 14942. Zdroj: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Graham, T. (1863). O vlastnostiach kyseliny kremičitej a iných analogických koloidných látok. Zborníky z Royal Society of London, 13, 335-341. Zdroj: jstor.org.
  3. Editors of Encyclopedia Britannica (1998) Chemická zlúčenina kyseliny kremičitej. Encyklopédia Britannica. Zdroj: britannica.com.
  4. Tomsofmaine.com. (2017). Hydratovaný oxid kremičitý Tom je z Maine. [online] Zdroj: tomsofmaine.com.
  5. William Thomas Brande, Alfred Swaine Taylor. Chémia. Blanchard a Lea. [online] Zdroj: http://www.google.co.ve.id.
  6. Pole, S. (2017). Hydratovaný oxid kremičitý. [online] Zdroj: 22. marec 2017 z: sci-toys.com.
  7. Chemspider.com (2017). Kyselina ortokremičitá (H4O4Si) ChemSpider. [online] Zdroj: 22. marec 2017 z: chemspider.com.
  8. Sanchez, B. (2017). Kyselina kremičitá: vlastnosti a prínosy pre zdravie. [online] Organický kremík. Zdroj: 22. marec 2017 z: elsilicioorganico.com.
  9. Treguer, P., Nelson, D., Van Bennekom, A., DeMaster, D., Leynaert, A. a Queguiner, B. (2017). Silica Balance vo svetovom oceáne: Reestimate. [online] Zdroj: http://www.ci.sciencemag.org.
  10. Jurkić, L., Cepanec, I., Kraljević Pavelić; Krešimir Pavelić, S., Pavelić, K. a Pavelić, K. (2013). Biologické a terapeutické účinky kyseliny orto-kremičitej. [online] Medscape. Zdroj: 21. marec 2017 z: medscape.com.
  11. Sahelian, M.D., R. (2016). Doplnky kremíka, kyselina ortokremičitá. [online] Raysahelian.com. Zdroj: marec 25, 2017 od: raysahelian.com.