ACIDUL SILICIC: PROPRIETĂȚI, REACȚII ȘI UTILIZĂRI - CHIMIE - 2025

Acidul silicic este o formă de oxid de siliciu hidratat. Este denumirea generală pentru familia compușilor chimici formată din siliciu și o anumită cantitate de molecule de hidrogen și oxigen.

Formula generală a acestor acizi este _n , iar cea mai comună formă în care se găsește de obicei este acela de acid ortosilicic H ₄ SiO ₄ .

Figura 1: Structura acidului silicic.

Acidul silicic face parte din familia Diverse silicați. Aceasta înseamnă că cel mai mare oxoanion metalic este silicatul și că nu este atașat niciun atom nemetalic. Există câteva cazuri izolate în care au un atom nemetalic, dar niciodată mai mult decât unul.

Proprietățile fizice ale acidului silicic

Acidul silicic există doar în două stări, amorf și cristalin. Prima este obținută printr-un proces de precipitații, iar a doua este prezentată sub formă de cristal de rocă.

Acidul silicic în forma sa amorfă (SiO ₃ ) este alb, fără gust, insolubil în apă și nu formează nicio masă de plastic coezivă cu moleculele sale, așa cum se întâmplă cu aluminiul.

În starea sa cristalină, nu este dizolvat de niciun oxacid. Când o soluție foarte diluată de soluție de silice este tratată cu acid sulfuric, nitric sau clorhidric, acidul silicic nu este precipitat. În schimb, se pare că este dizolvat în apă sub formă de hidrat.

Când se adaugă o soluție de acid sau acid la o soluție de silicat, hidratul este precipitat într-o formă gelatinoasă, care atunci când este uscat și apoi încălzit cu mare energie devine o substanță insolubilă.

Reacții chimice

Acidul silicic este extrem de slab și își pierde primul proton, deoarece se apropie de pH 10. Doar 3 reacții cunoscute cu acest acid apar în condiții fiziologice normale ale vieții.

1. Reacționează cu ea însăși când solubilitatea este depășită pentru a forma hidrat de silice amorfă.
2. Reacția sa cu hidroxid de aluminiu pentru a forma hidroxid de silicat de aluminiu.
3. Reacția cu excesul de molibdat pentru a forma heteropoliacizi, cum ar fi silicomolibdat.

Unde se găsește acidul silicic?

După oxigen, siliciul este cel mai frecvent element în natură, se prezintă sub formă de cristale. Când se află în mediu apos devine neionizant, astfel încât sărurile de siliciu din ocean pot acidula siliconul și crea acid silicic.

Aporturile nete de acid silicic în oceanul mondial s-au găsit la 6,1 ± 2,0 teramoli de siliciu pe an (1 teramol = 1012 moli). Aproape 80% din această contribuție provine din râuri a căror concentrație medie globală este de 150 micromolari (concentrație în apă).

În sedimentele marine moderne, randamentul net de siliciu biogen (transformarea silicatului dizolvat în material scheletic) este de 7,1 ± 1,8 teramoli pe an.

Producția brută de silice biogenă în apele de suprafață este de 240 ± 40 teramoli de siliciu pe an, iar raportul de conservare (acumularea de opale în sedimente / producția brută în apele de suprafață) este de 3%.

În flora se găsește în planta Borago officinalis (Borraje), care în compoziția sa conține până la 2,2% acid silicic.

Acidul ortosilicic este cea mai frecventă formă de acid silicic, care poate fi găsit în multe locuri diferite. Cele mai mari surse biodisponibile ale acestui acid se găsesc în apă, fie în apa de mare, fie în alte băuturi, precum berea.

Pentru a o obține în laborator urmează același principiu ca și în ocean, se poate obține prin acidifierea silicaților de sodiu într-o soluție apoasă.

Utilizări în viața de zi cu zi

Pastă de dinţi

Este gelul abraziv folosit în pasta de dinți sau în partea limpede a pastelor de dinți zgâriate, deoarece în combinație cu carbonatul de calciu, ajută la eliminarea plăcii cu periajul.

Este înregistrat ca un compus sigur la Food and Drug Administration din Statele Unite și nu are toxicitate sau cancerigene cunoscute.

desicant

Când este uscat într-un cuptor, acesta pierde apa și devine un desicant (o substanță care atrage apa din aer). Prin urmare, pachete mici de cristale cu silicagel pot fi găsite în containere al căror conținut poate fi deteriorat de umiditate, cum ar fi sticle de vitamine, electronice, încălțăminte sau produse din piele.

Alte utilizări

Poate fi găsit în magazinele de cadouri precum pietre magice, grădină chimică sau grădină de cristal. Forma sa uscată este amestecată cu săruri din diferite metale.

Când sodiu este aruncat în apă, acesta este înlocuit cu metalul și deoarece silicatul de metal nu este solubil în apă, se formează un precipitat de culoarea caracteristică a metalului. Silicatul de metal se extinde și sub formă de gel și crește ca stalagmite colorate în apă.

Beneficii medicale cu acid ortosilic (OSA)

Acidul ortosilicic este cel mai bun mediu de siliciu biodisponibil pentru om. Poate fi utilizat pentru a trata diferite afecțiuni de sănătate, cum ar fi boala Alzheimer, artrita, ateroscleroza, hipertensiunea, boli de inimă, osteoporoză, accident vascular cerebral și păr.

Sănătate osoasă

Într-un studiu realizat în 2008 pe 136 de femei cu osteopenie, li s-a administrat acid ortosilic, împreună cu calciu și vitamina D sau un placebo în fiecare zi timp de un an. După un an, participanții care au primit acidul s-au îmbunătățit în formarea oaselor.

Oamenii de știință spun că acest lucru se datorează capacității acidului ortosilic de a stimula producția de colagen (o proteină care se găsește în țesutul conjunctiv) și de a promova dezvoltarea celulelor care formează oase.

Sănătatea părului

Un mic studiu publicat în 2007 sugerează că acest acid poate ajuta la îmbunătățirea calității și sănătății părului. În studiu, 48 de femei cu „părul fin” au fost împărțite în două grupuri și li s-a administrat un placebo sau un supliment de ortosilicon timp de nouă luni.

Cercetătorii au descoperit că acidul ortosalicilic părea să crească rezistența și grosimea părului. În general, calitatea părului a fost îmbunătățită și prin suplimentarea acidului ortosalicilic.

Referințe

1. Centrul Național de Informații Biotehnologice. Baza de date compuse PubChem; CID = 14942. Recuperat din: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Graham, T. (1863). Cu privire la proprietățile acidului silicic și a altor substanțe coloidale analogice. Proceedings of the Royal Society of London, 13, 335-341. Recuperat de la: jstor.org.
3. Editors of Encyclopedia Britannica (1998) Compus chimic cu acid silicic. Enciclopedia Britannica. Recuperat de la: britannica.com.
4. Tomsofmaine.com. (2017). Silice hidratată - Tom's of Maine. Recuperat de la: tomsofmaine.com.
5. William Thomas Brande, Alfred Swaine Taylor. Chimie. Blanchard și Lea. Adus pe 21 martie 2017 din book.google.co.ve.id.
6. Field, S. (2017). Silice hidratată. Preluat pe 22 martie 2017 de pe: sci-toys.com.