Silicskābes īpašības, reakcijas un pielietojumi



The silīcijskābe, tas ir silīcija oksīda hidratēts veids. Tas ir vispārīgs nosaukums ķīmisko savienojumu grupai, ko veido silīcijs, un zināms daudzums ūdeņraža un skābekļa molekulu.

Šo skābju vispārējā formula ir [SiOx(OH)4-2x]n, un visbiežāk sastopamā forma, kurā tā parasti ir, ir ortosilicskābe H4SiO4.

Silīcijskābe ir daļa no dažādiem silikātiem. Tas nozīmē, ka lielākais metāla oksoanions ir silikāts un tam nav pievienots ne-metāla atoms. Ir daži atsevišķi gadījumi, kad tiem ir nemetāla atoms, bet nekad vairāk nekā viens.

Silicskābes fizikālās īpašības

Silīcijskābe eksistē tikai divās valstīs - amorfā un kristāliskā. Pirmais ir iegūts, izmantojot nokrišņu procesu, bet otrais - kā akmens kristāls.

Silīcijskābe amorfā formā (SiO3) ir balts, bez garšas, ūdenī nešķīstošs un neizveido vienotu plastmasas masu ar molekulām, kā tas notiek ar alumīniju.

Kristāliskā stāvoklī tas netiek izšķīdināts ar kādu skābi. Ja silīcija, slāpekļskābes vai sālsskābe tiek apstrādāta ar ļoti atšķaidītu silīcija šķīduma šķīdumu, silīcijskābe netiek izgulsnēta. Tā vietā, šķiet, tā ir izšķīdināta ūdenī kā hidrāts.

Ja skābes vai skābes šķīdums tiek pievienots silikāta šķīdumam, hidrāts tiek nogulsnēts želatīnā, kas pēc žāvēšanas un pēc tam karsējot ar lielu enerģiju kļūst par nešķīstošu vielu..

Ķīmiskās reakcijas 

Silīcijskābe ir ārkārtīgi vāja un tikai zaudē savu pirmo protonu, kad tuvojas pH 10. Tikai 3 reakcijas ir zināmas ar šo skābi, kas rodas normālos fizioloģiskos dzīves apstākļos.

  1. Reakcija ar sevi, kad šķīdība ir pārsniegta, veidojot amorfu silīcija hidrātu.
  2. Jūsu reakcija ar alumīnija hidroksīdu, veidojot alumīnija silikāta hidroksīdu.
  3. Reakcija ar pārpalikumu molibdātu, veidojot heteropolyskābes, piemēram, silikomolibātu.

Kur ir skābe??

Pēc skābekļa silīcijs ir visizplatītākais dabas elements, tas ir kristālu formā. Kad tas ir ūdens vidē, tas kļūst nejonizējošs, tāpēc silīcija sāļi okeānā var paskābināt silīciju un radīt silīcijskābi.

Neto silīcijskābes ieejas pasaules okeānā ir konstatētas 6,1 ± 2,0 teramolos silīcijā gadā (1 teramols = 1012 moli). Gandrīz 80% no šī ieguldījuma nāk no upēm, kuru vidējā koncentrācija pasaulē ir 150 mikromolāri (koncentrācija ūdenī)..

Mūsdienu jūras nogulumos biogēnā silīcija neto raža (izšķīdinātā silikāta transformācija skeleta daļiņās) ir 7,1 ± 1,8 teramoli gadā.

Biogēno silīcija dioksīda bruto ražošana virszemes ūdeņos ir 240 ± 40 teramoli silīcija gadā, un saglabāšanas koeficients (opāļu uzkrāšanās sedimentos / bruto produkcija virszemes ūdeņos) ir 3 procenti..

Augā var atrast augu Borago officinalis (Aizņēmums), kura sastāvā ir līdz 2,2% silīcijskābes.

Ortosilicskābe ir visbiežāk sastopamais silīcijskābes veids, ko var atrast dažādās vietās. Lielākie šī skābes biopieejamie avoti ir ūdenī, vai nu jūras ūdenī, vai citos dzērienos, piemēram, alus.

Lai to iegūtu laboratorijā, tas ir tāds pats kā okeānā, to var iegūt, paskābinot nātrija silikātu ūdens šķīdumā..

Izmanto ikdienas dzīvē

Zobu pasta

Tas ir abrazīvais gēls, ko izmanto zobu pastā, vai zobu pastas skaidrā daļā, kas ir pārklāta, jo kopā ar kalcija karbonātu palīdz droši noņemt plāksni ar suku.

Tas ir reģistrēts kā drošs savienojums Amerikas Savienoto Valstu Pārtikas un zāļu pārvaldē, un tam nav zināmas toksicitātes vai kancerogenitātes.

Žāvētājs

Kad tas izžūst krāsnī, tas zaudē ūdeni un kļūst par desikantu (viela, kas piesaista ūdeni no gaisa). Tāpēc mazos silikagēla kristālu iepakojumus var atrast konteineros, kuru saturs var būt sabojāts mitruma, piemēram, vitamīnu pudeles, elektronika, apavi vai ādas izstrādājumi..

Citi izmantošanas veidi

To var atrast dāvanu veikalos, piemēram, burvju akmeņos, ķīmiskajā dārzā vai stikla dārzā. Tās sausā forma sajaucas ar dažādu metālu sāļiem.

Ja ūdenim pievieno nātriju, to aizstāj ar metālu, un tā kā metāla silikāts ūdenī nešķīst, veidojas metāla raksturīgās krāsas nogulsnes. Metāla silikāts arī paplašinās kā gēls un aug kā krāsains stalagmīts ūdenī.

Ortosilicskābes (OSA) medicīniskie ieguvumi

Ortosilicskābe ir labākais bioloģiski pieejamais silīcija līdzeklis cilvēkiem. To var izmantot, lai ārstētu dažādus veselības stāvokļus, piemēram, Alcheimera slimību, artrītu, aterosklerozi, hipertensiju, sirds slimības, osteoporozi, insultu un matus.

Kaulu veselība

Pētījumā, kurā piedalījās 136 sievietes ar osteopēniju 2008. gadā, tās katru gadu saņēma ortosilicskābi kopā ar kalciju un D vitamīnu vai placebo. Pēc gada dalībnieki, kas saņēma skābi, uzlaboja kaulu veidošanos.

Zinātnieki apgalvo, ka tas ir saistīts ar ortosilicskābes spēju stimulēt kolagēna (saistaudos atrastā olbaltumvielu) veidošanos un veicināt kaulu veidojošo šūnu attīstību..

Veselība matos

2007. gadā publicēts neliels pētījums liecina, ka šī skābe var palīdzēt uzlabot matu kvalitāti un veselību. Pētījumā 48 sievietes ar "smalkiem matiem" tika iedalītas divās grupās un deviņus mēnešus saņēma placebo vai ortosilicisku papildinājumu..

Pētnieki atklāja, ka ortosalicilskābe palielināja matu stiprumu un biezumu. Kopumā matu kvalitāte ir uzlabojusies, papildinot to ar ortosalicilskābi.

Atsauces

  1. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. PubChem Compound datu bāze; CID = 14942. Saturs iegūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Graham, T. (1863). Par silīcijskābes un citu analogo koloidālo vielu īpašībām. Royal Society of London, 13, 335-341. Saturs iegūts no: jstor.org.
  3. Encyclopedia Britannica redaktori (1998) Silicic Acid Chemical Compound. Encyclopedia Britannica. Saturs iegūts no: britannica.com.
  4. Tomsofmaine.com (2017). Hidratēta silīcija dioksīds | Toms no Maines. [online] Saturs iegūts no: tomsofmaine.com.
  5. William Thomas Brande, Alfreds Swaine Taylor. Ķīmija Blančarda un Lea. [online] Saturs iegūts 2017. gada 21. martā no books.google.co.ve.id.
  6. Field, S. (2017). Hidratēts silīcija dioksīds. [online] Ielādēts 2017. gada 22. martā no: sci-toys.com.
  7. Chemspider.com (2017). Ortosilicskābe (H4O4Si) ChemSpider. [online] Saturs iegūts 2017. gada 22. martā no: chemspider.com.
  8. Sanchez, B. (2017). Silīskābe: īpašības un ieguvumi veselībai. [online] Organiskais silīcijs. Saturs iegūts 2017. gada 22. martā no: elsilicioorganico.com.
  9. Treguer, P., Nelson, D., Van Bennekom, A., DeMaster, D., Leynaert, A. un Queguiner, B. (2017). Silīcija līdzsvars pasaules okeānā: atjaunot. [online] Saturs iegūts 2017. gada 23. martā no science.sciencemag.org.
  10. Jurkić, L., Cepanec, I., Kraljević Pavelić; Krešimir Pavelić, S., Pavelić, K. un Pavelić, K. (2013). Ortogēnskābes bioloģiskie un terapeitiskie efekti. [online] Medscape. Saturs iegūts 2017. gada 21. martā no: medscape.com.
  11. Sahelian, M.D., R. (2016). Silīcija piedeva, ortosilicskābe. [online] Raysahelian.com. Saturs iegūts 2017. gada 25. martā no: raysahelian.com.