Vlastnosti, reakce a použití kyseliny křemičité

2891
Jonah Lester
Vlastnosti, reakce a použití kyseliny křemičité

The kyselina křemičitá je to hydratovaná forma oxidu křemičitého. Jedná se o obecný název pro rodinu chemických sloučenin tvořených křemíkem a určitým množstvím molekul vodíku a kyslíku..

Obecný vzorec těchto kyselin je [SiOX(ACH)4-2x]n, a nejběžnější forma, ve které se obvykle nachází, je forma kyseliny orthosilicic H.4Ano4.

Obrázek 1: Struktura kyseliny křemičité.

Kyselina křemičitá je součástí rodiny Různé silikáty. To znamená, že největším kovovým oxoanionem je křemičitan a že k němu není připojen žádný nekovový atom. Existuje několik ojedinělých případů, kdy mají jeden nekovový atom, ale nikdy ne více než jeden.

Fyzikální vlastnosti kyseliny křemičité

Kyselina křemičitá existuje pouze ve dvou stavech, amorfním a krystalickém. První je získán srážením a druhý je prezentován jako kamenný krystal.

Kyselina křemičitá v amorfní formě (SiO3) je bílý, bez chuti, nerozpustný ve vodě a netvoří s molekulami sebe nějakou soudržnou plastickou hmotu, jak je tomu u hliníku.

Ve svém krystalickém stavu není rozpuštěn žádnou kyselinou. Pokud se na velmi zředěný roztok oxidu křemičitého působí kyselinou sírovou, dusičnou nebo chlorovodíkovou, nedojde k vysrážení kyseliny křemičité. Místo toho se zdá, že je rozpuštěn ve vodě jako hydrát.

Když se přidá roztok kyseliny nebo kyseliny k roztoku křemičitanu, hydrát se vysráží ve želatinové formě, která se při sušení a následném zahřívání s velkou energií stává nerozpustnou látkou.

Chemické reakce 

Kyselina křemičitá je extrémně slabá a svůj první proton ztrácí pouze při dosažení pH 10. Pouze 3 známé reakce s touto kyselinou probíhají za normálních fyziologických podmínek života..

  1. Reakce sama se sebou, když je překročena rozpustnost, za vzniku amorfního hydrátu oxidu křemičitého.
  2. Jeho reakce s hydroxidem hlinitým za vzniku hydroxidu křemičitanu hlinitého.
  3. Reakce s přebytkem molybdenanu za vzniku heteropolykyselin, jako je například silcomolybdenan.

Kde se nachází kyselina křemičitá?

Po kyslíku je křemík nejběžnějším prvkem v přírodě, je ve formě krystalů. Když je ve vodném prostředí neionizující, mohou křemíkové soli v oceánu okyselovat křemík a vytvářet kyselinu křemičitou..

Čisté vstupy kyseliny křemičité do světového oceánu byly nalezeny u 6,1 ± 2,0 teramolů křemíku ročně (1 teramol = 1012 mol). Téměř 80% tohoto příspěvku pochází z řek, jejichž globální průměrná koncentrace je 150 mikromolů (koncentrace ve vodě).

V moderních mořských sedimentech je čistý výtěžek biogenního křemíku (transformace rozpuštěného křemičitanu na částicový skeletový materiál) 7,1 ± 1,8 teramolů ročně.

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

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

Kyselina ortosilicová je nejběžnější formou kyseliny křemičité, kterou lze nalézt na mnoha různých místech. Největší biologicky dostupné zdroje této kyseliny se nacházejí ve vodě, a to buď v mořské vodě, nebo v jiných nápojích, jako je pivo..

K jeho získání v laboratoři se používá stejný princip jako v oceánu, lze jej získat okyselením křemičitanu sodného ve vodném roztoku..

Použití v každodenním životě

Zubní pasta

Jedná se o abrazivní gel používaný v zubní pastě nebo v čiré části poškrábané zubní pasty, protože v kombinaci s uhličitanem vápenatým pomáhá bezpečně odstranit zubní plak kartáčováním.

Je registrována jako bezpečná sloučenina u Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv Spojených států a nemá žádnou známou toxicitu ani karcinogenitu.

Vysoušedlo

Při sušení v sušárně ztrácí vodu a stává se vysoušedlem (látkou, která čerpá vodu ze vzduchu). Proto lze v nádobách najít malé balíčky krystalů silikagelu, jejichž obsah může vlhkost poškodit, jako jsou lahvičky s vitamíny, elektronika, obuv nebo kožené výrobky..

Jiná použití

Najdete ho v dárkových obchodech, jako jsou magické kameny, chemická zahrada nebo křišťálová zahrada. Jeho suchá forma je smíchána se solemi různých kovů.

Když se sodík hodí do vody, nahradí se kovem a protože křemičitan kovu není rozpustný ve vodě, vytvoří se sraženina charakteristické barvy kovu. Křemičitan kovu se také rozpíná jako gel a roste ve vodě jako barevné stalagmity..

Lékařské výhody kyseliny orthosilicic (OSA)

Kyselina ortosilicová je nejlepší biologicky dostupné křemíkové médium pro člověka. Může být použit k léčbě různých zdravotních stavů, jako je Alzheimerova choroba, artritida, ateroskleróza, hypertenze, srdeční choroby, osteoporóza, mrtvice a vlasy.

Zdraví kostí

Ve studii z roku 2008 provedené na 136 ženách s osteopenií jim byla každý rok po dobu jednoho roku podávána kyselina ortosilicová spolu s vápníkem a vitaminem D nebo placebo. Po jednom roce se účastníkům, kteří dostávali kyselinu, zlepšila tvorba kostí.

Vědci tvrdí, že je to způsobeno schopností kyseliny ortosilikové stimulovat produkci kolagenu (bílkoviny nacházející se v pojivové tkáni) a podporovat vývoj buněk tvořících kosti..

Zdraví vlasů

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

Vědci zjistili, že se zdá, že kyselina orthosalicylová zvyšuje pevnost a tloušťku vlasů. Obecně se kvalita vlasů zlepšila také při suplementaci kyselinou orthosalicylovou.

Reference

  1. Národní centrum pro biotechnologické informace. Složená databáze PubChem; CID = 14942. Obnoveno z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Graham, T. (1863). O vlastnostech kyseliny křemičité a dalších analogických koloidních látek. Proceedings of the Royal Society of London, 13, 335-341. Obnoveno z: jstor.org.
  3. Editors of Encyclopedia Britannica (1998) Chemická sloučenina kyseliny křemičité. Encyklopedie Britannica. Obnoveno z: britannica.com.
  4. Tomsofmaine.com. (2017). Hydratovaný oxid křemičitý | Tom's of Maine. [online] Obnoveno z: 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. Field, S. (2017). Hydratovaný oxid křemičitý. [online] Citováno dne 22. března 2017 z: sci-toys.com.

Zatím žádné komentáře