KISELSYRE: EGENSKAPER, REAKSJONER OG BRUK - KJEMI - 2026

Den kiselsyre er en hydratisert form av silisiumdioksyd. Det er det generelle navnet på familien av kjemiske forbindelser som består av silisium, og en viss mengde hydrogen og oksygenmolekyler.

Den generelle formel for disse syrer er _n , og den mest vanlige form i hvilken det er vanligvis funnet at av ortokiselsyre H ₄ SiO ₄ .

Figur 1: Struktur av kiselsyre.

Kiselsyre er en del av familien Diverse silikater. Dette betyr at den største metalliske oksoanjonen er silikatet, og at det ikke er knyttet noe ikke-metallisk atom til det. Det er noen isolerte tilfeller der de har ett ikke-metallisk atom, men aldri mer enn ett.

Fysiske egenskaper av kiselsyre

Kiselsyre eksisterer bare i to tilstander, amorf og krystallinsk. Den første oppnås ved en nedbørprosess og den andre presenteres som bergkrystall.

Kiselsyre i sin amorfe form (SiO ₃ ) er hvit, smakløs, uoppløselig i vann og danner ingen sammenhengende plastmasse med molekylene som forekommer med aluminium.

I sin krystallinske tilstand blir den ikke oppløst av noe oksidsyre. Når en veldig fortynnet løsning av silisiumdioksydløsning behandles med svovelsyre, salpetersyre eller saltsyre, blir ikke kiselsyren utfelt. I stedet ser det ut til å være oppløst i vann som et hydrat.

Når en løsning av syre eller syre blir tilsatt til en silikatoppløsning, blir hydratet utfelt i en gelatinøs form som når den tørkes og deretter oppvarmes med stor energi blir et uoppløselig stoff.

Kjemiske reaksjoner

Kiselsyre er ekstremt svak og mister bare sitt første proton når det nærmer seg pH 10. Bare 3 kjente reaksjoner med denne syren oppstår under normale fysiologiske forhold i livet.

1. Reaksjon med seg selv når løseligheten overskrides for å danne amorf kiselhydrat.
2. Reaksjonen med aluminiumhydroksyd til dannelse av aluminiumsilikathydroksyd.
3. Reaksjon med overskytende molybdat for å danne heteropolysyrer som silikomolybdat.

Hvor finnes kiselsyre?

Etter oksygen er silisium det vanligste elementet i naturen, det er i form av krystaller. Når det er i vandig medium, blir det ikke-ioniserende, slik at silisiumsaltene i havet kan forsure silisiumet og danne kiselsyre.

Netto tilførsler av kiselsyre i verdenshavet er funnet på 6,1 ± 2,0 teramol silisium per år (1 teramol = 1012 mol). Nesten 80% av dette bidraget kommer fra elver hvis globale gjennomsnittlige konsentrasjon er 150 mikromolar (konsentrasjon i vann).

I moderne marine sedimenter er nettoutbyttet av biogen silisium (transformasjon av oppløst silikat til partikkelformet skjelettmateriale) 7,1 ± 1,8 teramoler per år.

Bruttoproduksjonen av biogen silika i overflatevann er 240 ± 40 teramoler silisium per år, og konserveringsgraden (akkumulering av opaler i sedimenter / bruttoproduksjon i overflatevann) er 3 prosent.

I floraen finnes den i Borago officinalis (Borraje) -planten, som i sin sammensetning inneholder opptil 2,2% kiselsyre.

Ortosiliksyre er den vanligste formen for kiselsyre, som du finner mange forskjellige steder. De største biotilgjengelige kildene til denne syren finnes i vann, enten i sjøvann eller i andre drikkevarer som øl.

For å få det i laboratoriet, følger det samme prinsipp som i havet, det kan oppnås ved å surgjøre natriumsilikat i en vandig løsning.

Bruker i hverdagen

Tannkrem

Det er den slitende gelen som brukes i tannkrem, eller i den klare delen av ripet tannkrem, siden den i kombinasjon med kalsiumkarbonat, hjelper den med å fjerne plakk med børsting.

Det er registrert som en sikker forbindelse hos USAs Food & Drug Administration og har ingen kjent toksisitet eller kreftfremkallende egenskaper.

desiccant

Når den tørkes i en ovn, mister den vann og blir et tørkemiddel (et stoff som henter vann fra luften). Derfor kan små pakker silikagelkrystaller finnes i containere hvis innhold kan bli skadet av fuktighet som vitaminflasker, elektronikk, sko eller lærprodukter.

Andre bruksområder

Det finnes i gavebutikker som magiske steiner, kjemisk hage eller krystallhage. Den tørre formen er blandet med salter av forskjellige metaller.

Når natrium kastes i vannet erstattes det av metallet, og siden metallsilikatet ikke er løselig i vann, dannes et bunnfall av den karakteristiske fargen på metallet. Metallsilikat utvides også som en gel og vokser som fargerike stalagmitter i vann.

Ortosiliksyre (OSA) medisinske fordeler

Ortosilinsyre er det beste biotilgjengelige silisiummediet for mennesker. Det kan brukes til å behandle forskjellige helsemessige forhold som Alzheimers sykdom, leddgikt, åreforkalkning, hypertensjon, hjertesykdom, osteoporose, hjerneslag og hår.

Beinhelse

I en studie fra 2008 på 136 kvinner med osteopeni fikk de ortosilicic acid sammen med kalsium og vitamin D eller en placebo hver dag i et år. Etter ett år forbedret deltakerne som fikk syren i beindannelse.

Forskere sier at dette skyldes orthosilicic acid evne til å stimulere produksjonen av kollagen (et protein som finnes i bindevev) og å fremme utviklingen av beinbyggende celler.

Helse helse

En liten studie publisert i 2007 antyder at denne syren kan bidra til å forbedre hårkvalitet og helse. I studien ble 48 kvinner med "fint hår" delt inn i to grupper og gitt placebo eller et ortosilisiumtilskudd i ni måneder.

Forskere fant at ortosalicylsyre så ut til å øke hårstyrken og tykkelsen. Generelt er hårkvaliteten også forbedret med orthosalicylsyre tilskudd.

referanser

1. Nasjonalt senter for informasjon om bioteknologi. PubChem Compound Database; CID = 14942. Gjenopprettet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Graham, T. (1863). På egenskapene til kiselsyre og andre analoge kolloidale stoffer. Proceedings of the Royal Society of London, 13, 335-341. Gjenopprettet fra: jstor.org.
3. Editors of Encyclopedia Britannica (1998) Silicic Acid Chemical Compound. Encyclopedia Britannica. Gjenopprettet fra: britannica.com.
4. Tomsofmaine.com. (2017). Hydrated Silica - Tom's of Maine. Gjenopprettet fra: tomsofmaine.com.
5. William Thomas Brande, Alfred Swaine Taylor. Kjemi. Blanchard og Lea. Hentet 21. mars 2017 fra books.google.co.ve.id.
6. Field, S. (2017). Hydrert silika. Hentet 22. mars 2017 fra: sci-toys.com.