Ιδιότητες, αντιδράσεις και χρήσεις πυριτικού οξέος



Το πυριτικό οξύ, είναι ένυδρη μορφή οξειδίου του πυριτίου. Είναι το γενικό όνομα για την οικογένεια των χημικών ενώσεων που σχηματίζονται από ένα πυρίτιο και μια ορισμένη ποσότητα μορίων υδρογόνου και οξυγόνου.

Ο γενικός τύπος αυτών των οξέων είναι [SiOx(ΟΗ)4-2x]n, και η συνηθέστερη μορφή στην οποία συνήθως βρίσκεται βρίσκεται στο ορθο-πυριτικό οξύ Η4SiO4.

Το πυριτικό οξύ είναι μέρος της οικογένειας των διαφόρων πυριτικών αλάτων. Αυτό σημαίνει ότι το μεγαλύτερο μεταλλικό οξονάνιο είναι πυριτικό και ότι δεν συνδέεται με κανένα μη μεταλλικό άτομο. Υπάρχουν μερικές μεμονωμένες περιπτώσεις στις οποίες έχουν ένα μη μεταλλικό άτομο, αλλά ποτέ όχι περισσότερο από ένα.

Φυσικές ιδιότητες του πυριτικού οξέος

Το πυριτικό οξύ υπάρχει μόνο σε δύο καταστάσεις, άμορφες και κρυσταλλικές. Το πρώτο επιτυγχάνεται με μια διαδικασία κατακρήμνισης και το δεύτερο παρουσιάζεται ως κρυστάλλινο βράχο.

Το πυριτικό οξύ στην άμορφη μορφή του (SiO3) είναι λευκό, άγευστο, αδιάλυτο στο νερό και δεν σχηματίζει καμία συνεκτική μάζα πλαστικού με μόρια όπως συμβαίνει με το αλουμίνιο.

Στην κρυσταλλική του κατάσταση, δεν διαλύεται από οποιοδήποτε οξυγόνο. Όταν ένα πολύ αραιό διάλυμα διαλύματος πυριτίας υποβάλλεται σε επεξεργασία με θειικό, νιτρικό ή υδροχλωρικό οξύ, το πυριτικό οξύ δεν κατακρημνίζεται. Αντιθέτως, φαίνεται να διαλύεται σε νερό ως ένυδρο άλας.

Όταν ένα διάλυμα οξέος ή οξέος προστίθεται σε ένα διάλυμα πυριτικού άλατος, το ένυδρο καθιζάνει σε μορφή ζελατίνης, η οποία, όταν ξηρανθεί και ακολούθως θερμανθεί με πολλή ενέργεια, γίνεται μια αδιάλυτη ουσία.

Χημικές αντιδράσεις 

Το πυριτικό οξύ είναι εξαιρετικά αδύναμο και χάνει μόνο το πρώτο του πρωτόνιο όταν πλησιάζει το ρΗ 10. Μόνο 3 αντιδράσεις είναι γνωστές με αυτό το οξύ που συμβαίνουν υπό φυσιολογικές φυσιολογικές συνθήκες ζωής.

  1. Η αντίδραση με τον εαυτό της όταν ξεπεραστεί η διαλυτότητα για να σχηματιστεί άμορφη ένυδρη πυριτία.
  2. Η αντίδρασή σας με υδροξείδιο του αργιλίου για να σχηματιστεί υδροξείδιο πυριτικού αργιλίου.
  3. Η αντίδραση με περίσσεια μολυβδαινικού προς σχηματισμό ετεροπολυοξέων όπως το πυριτιομολυβδαινικό.

Πού είναι το πυριτικό οξύ;?

Μετά το οξυγόνο, το πυρίτιο είναι το πιο κοινό στοιχείο της φύσης, είναι υπό μορφή κρυστάλλων. Όταν βρίσκεται σε ένα υδατικό μέσο, ​​γίνεται μη ιονίζουσα, έτσι τα άλατα πυριτίου στον ωκεανό μπορούν να οξυνίσουν το πυρίτιο και να δημιουργήσουν πυριτικό οξύ.

Οι καθαρές εισροές πυριτικού οξέος στον παγκόσμιο ωκεανό έχουν βρεθεί σε 6,1 ± 2,0 teramoles πυριτίου ετησίως (1 teramol = 1012 moles). Σχεδόν το 80% αυτής της συνεισφοράς προέρχεται από ποτάμια των οποίων η μέση συνολική συγκέντρωση είναι 150 μικρογραμμομόρια (συγκέντρωση σε νερό).

Στα σύγχρονα θαλάσσια ιζήματα, οι καθαρές αποδόσεις του βιογενούς πυριτίου (μετατροπή του διαλελυμένου πυριτικού σε σωματιδιακό υλικό του σκελετού) είναι 7,1 ± 1,8 teramoles ανά έτος.

Η ακαθάριστη παραγωγή βιογενούς διοξειδίου του πυριτίου στα επιφανειακά ύδατα είναι 240 ± 40 teramoles πυριτίου ετησίως και ο λόγος συντήρησης (συσσώρευση opales στα ιζήματα / ακαθάριστη παραγωγή στα επιφανειακά ύδατα) είναι 3%.

Στη χλωρίδα μπορεί να βρεθεί στο φυτό Borago officinalis (Borrage), η οποία στη σύνθεση του παρουσιάζει μέχρι 2,2% πυριτικό οξύ.

Το ορθο-πυριτικό οξύ είναι η πιο κοινή μορφή πυριτικού οξέος, το οποίο μπορεί να βρεθεί σε διαφορετικά μέρη. Οι μεγαλύτερες βιοδιαθέσιμες πηγές αυτού του οξέος βρίσκονται στο νερό, είτε σε θαλασσινό νερό είτε σε άλλα ποτά όπως μπύρα.

Για να το αποκτήσετε στο εργαστήριο ακολουθεί την ίδια αρχή όπως στον ωκεανό, μπορεί να ληφθεί με οξύνιση του πυριτικού νατρίου σε ένα υδατικό διάλυμα.

Χρησιμοποιεί στην καθημερινή ζωή

Οδοντόκρεμα

Είναι η λειαντική γέλη που χρησιμοποιείται στην οδοντόκρεμα ή στο διαυγές μέρος της επένδυσης οδοντόκρεμας, αφού σε συνδυασμό με το ανθρακικό ασβέστιο βοηθά στην ασφαλή αφαίρεση της πλάκας με το βούρτσισμα.

Έχει καταγραφεί ως ασφαλές συστατικό στην Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων των Ηνωμένων Πολιτειών και δεν έχει γνωστή τοξικότητα ή καρκινογένεση.

Αποξηραντικό

Όταν στεγνώνει σε φούρνο, χάνει νερό και γίνεται αποξηραντικό (ουσία που προσελκύει νερό από τον αέρα). Ως εκ τούτου, μικρές συσκευασίες κρυστάλλων πυριτικής πηκτής μπορούν να βρεθούν σε δοχεία των οποίων το περιεχόμενο μπορεί να καταστραφεί από την υγρασία, όπως μπουκάλια βιταμινών, ηλεκτρονικά, παπούτσια ή δερμάτινα προϊόντα..

Άλλες χρήσεις

Μπορεί να βρεθεί σε καταστήματα δώρων όπως μαγικές πέτρες, χημικό κήπο ή γυάλινο κήπο. Η ξηρή του μορφή αναμειγνύεται με άλατα διαφορετικών μετάλλων.

Όταν το νάτριο προστίθεται στο νερό, αντικαθίσταται από μέταλλο και επειδή το πυριτικό μέταλλο δεν είναι διαλυτό στο νερό, σχηματίζεται ίζημα του χαρακτηριστικού χρώματος του μετάλλου. Το μεταλλικό πυριτικό επίσης διογκώνεται ως πήκτωμα και αναπτύσσεται ως πολύχρωμοι σταλαγμίτες στο νερό.

Ιατρικά οφέλη του ορθο-πυριτικού οξέος (OSA)

Το ορθο-πυριτικό οξύ είναι το βέλτιστο βιοδιαθέσιμο μέσο πυριτίου για τον άνθρωπο. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία διαφόρων συνθηκών υγείας όπως η νόσος του Alzheimer, η αρθρίτιδα, η αθηροσκλήρωση, η υπέρταση, οι καρδιακές παθήσεις, η οστεοπόρωση, το εγκεφαλικό επεισόδιο και τα μαλλιά

Η υγεία των οστών

Σε μια μελέτη 136 γυναικών με οστεοπενία το 2008, τους δόθηκε ορθο-πυριτικό οξύ μαζί με ασβέστιο και βιταμίνη D ή εικονικό φάρμακο καθημερινά για ένα χρόνο. Μετά το έτος, οι συμμετέχοντες που έλαβαν το οξύ βελτίωσαν τον σχηματισμό οστού.

Οι επιστήμονες λένε ότι αυτό οφείλεται στην ικανότητα του ορθο-πυριτικού οξέος να διεγείρει την παραγωγή κολλαγόνου (πρωτεΐνη που βρίσκεται στον συνδετικό ιστό) και στην προώθηση της ανάπτυξης κυττάρων που σχηματίζουν οστά..

Υγεία στα μαλλιά

Μια μικρή μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2007 υποδηλώνει ότι αυτό το οξύ μπορεί να συμβάλει στη βελτίωση της ποιότητας και της υγείας των μαλλιών. Στη μελέτη, 48 γυναίκες με «λεπτά μαλλιά» χωρίστηκαν σε δύο ομάδες και έλαβαν ένα εικονικό ή ορθοφιλικό συμπλήρωμα για εννέα μήνες.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το ορθοσαλικυλικό οξύ φαίνεται να αυξάνει την αντοχή και το πάχος των μαλλιών. Γενικά, η ποιότητα της τρίχας βελτιώθηκε επίσης με τη συμπλήρωση του ορθοσαλικυλικού οξέος.

Αναφορές

  1. Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών. Δημοσιευμένη βάση δεδομένων PubChem. CID = 14942. Ανακτήθηκε από: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Graham, Τ. (1863). Στις ιδιότητες του πυριτικού οξέος και άλλων ανάλογων κολλοειδών ουσιών. Πρακτικά της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου, 13, 335-341. Ανακτήθηκε από: jstor.org.
  3. Οι Editors of Encyclopedia Britannica (1998) Chemical Compounds Silicic Acid. Εγκυκλοπαίδεια Britannica. Ανακτήθηκε από: britannica.com.
  4. Tomsofmaine.com (2017). Ενυδατωμένο πυρίτιο | Ο Τομ του Μέιν. [online] Ανακτήθηκε από: tomsofmaine.com.
  5. William Thomas Brande, Alfred Sweine Taylor. Χημεία Blanchard και Lea. [online] Ανακτήθηκε στις 21 Μαρτίου 2017 από το books.google.co.ve.id.
  6. Field, S. (2017). Ενυδατωμένο πυρίτιο. [online] Ανακτήθηκε στις 22 Μαρτίου 2017 από: sci-toys.com.
  7. Chemspider.com (2017). Ορθο-πυριτικό οξύ (H4O4Si) ChemSpider. [online] Ανακτήθηκε στις 22 Μαρτίου 2017 από: chemspider.com.
  8. Sanchez, Β. (2017). Σιλικό οξύ: ιδιότητες και οφέλη για την υγεία. [online] Οργανικό πυρίτιο. Ανακτήθηκε στις 22 Μαρτίου 2017 από: elsilicioorganico.com.
  9. Treguer, Ρ., Nelson, D., Van Bennekom, Α., DeMaster, D., Leynaert, Α. And Queguiner, Β. (2017). Η ισορροπία πυριτίας στον κόσμο της θάλασσας: Μια εκτίμηση. [online] Ανακτήθηκε στις 23 Μαρτίου 2017 από το science.sciencemag.org.
  10. Jurkić, L., Cepanec, Ι., Kraljević Pavelić; Krešimir Pavelić, S., Pavelić, Κ. Και Pavelić, Κ. (2013). Βιολογικές και θεραπευτικές επιδράσεις του ορθο-πυριτικού οξέος. [online] Medscape. Ανακτήθηκε στις 21 Μαρτίου 2017 από: medscape.com.
  11. Sahelian, Μ.ϋ., R. (2016). Συμπλήρωμα πυριτίου, ορθο-πυριτικό οξύ. [online] Raysahelian.com. Ανακτήθηκε στις 25 Μαρτίου 2017 από: raysahelian.com.