SILICIO RŪGŠTIS: SAVYBĖS, REAKCIJOS IR PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025

Silicio rūgštis yra hidratuotas forma silicio oksido. Tai yra bendras cheminių junginių, sudarytų iš silicio ir tam tikro kiekio vandenilio ir deguonies molekulių, šeimos pavadinimas.

Bendra šių rūgščių formulė yra _n , o įprasčiausia forma, kurioje paprastai randama, yra ortosilicio rūgštis H ₄ SiO ₄ .

1 paveikslas: silicio rūgšties struktūra.

Silicio rūgštis yra įvairių silikatų šeimos dalis. Tai reiškia, kad didžiausias metalo oksoanionas yra silikatas ir kad prie jo nėra prijungtas nemetalo atomas. Yra keletas pavienių atvejų, kai jie turi vieną nemetalo atomą, bet niekada daugiau nei vieną.

Silicio rūgšties fizikinės savybės

Silicio rūgštis egzistuoja tik dviejose būsenose: amorfinėje ir kristalinėje. Pirmasis gaunamas nusodinimo būdu, o antrasis pateikiamas kaip akmens krištolas.

Amorfinės formos silicio rūgštis (SiO ₃ ) yra balta, beskonė, netirpi vandenyje ir nesudaro jokios vientisos plastinės masės su savo molekulėmis, kaip atsitinka su aliuminiu.

Kristalinėje būsenoje jis nėra ištirpinamas jokiu oksidu. Kai labai praskiestas silicio dioksido tirpalas yra apdorojamas sieros, azoto arba druskos rūgštimis, silicio rūgštis nėra nusodinama. Atrodo, kad jis ištirpsta vandenyje kaip hidratas.

Į silikato tirpalą pridedant rūgšties arba rūgšties tirpalo, hidratas nusodinamas želatinos pavidalu, kuris, džiovinant ir vėliau kaitinant didelę energiją, tampa netirpi medžiaga.

Cheminės reakcijos

Silicio rūgštis yra labai silpna ir praranda savo pirmąjį protoną tik artėjant pH 10. Tik 3 žinomos reakcijos su šia rūgštimi vyksta normaliomis fiziologinėmis gyvenimo sąlygomis.

1. Reakcija su savimi, kai tirpumas viršijamas, ir susidaro amorfinis silicio dioksido hidratas.
2. Jo reakcija su aliuminio hidroksidu susidaro aliuminio silikato hidroksidui.
3. Reakcija su molibdato pertekliumi, gaunant heteropolio rūgštis, tokias kaip silomolibdatas.

Kur randama silicio rūgštis?

Po deguonies silicis yra labiausiai paplitęs elementas gamtoje, jis yra kristalų pavidalu. Vandeninėje terpėje jis tampa nejonizuojantis, todėl vandenyne esančios silicio druskos gali parūgštinti silicį ir sudaryti silicio rūgštį.

Bendras silicio rūgšties įnešimas į pasaulio vandenyną yra 6,1 ± 2,0 teramolas silicio per metus (1 teramolis = 1012 mol). Beveik 80% šio indėlio gaunama iš upių, kurių vidutinė vidutinė koncentracija yra 150 mikromolių (koncentracija vandenyje).

Šiuolaikiniuose jūriniuose nuosėdose grynasis biogeninio silicio derlius (ištirpusio silikato pavertimas dalelių skeleto medžiaga) yra 7,1 ± 1,8 teramolas per metus.

Bendras biogeninio silicio dioksido gamyba paviršiniuose vandenyse yra 240 ± 40 teramoolių silicio per metus, o išsaugojimo santykis (opų kaupimasis nuosėdose / bendroji produkcija paviršiniuose vandenyse) yra 3 procentai.

Augmenijoje jį galima rasti Borago officinalis (Borraje) augale, kuriame savo sudėtyje yra iki 2,2% silicio rūgšties.

Orto silicio rūgštis yra labiausiai paplitusi silicio rūgšties forma, kurią galima rasti daugelyje skirtingų vietų. Didžiausi biologiškai prieinami šios rūgšties šaltiniai yra vandenyje, jūros vandenyje ar kituose gėrimuose, tokiuose kaip alus.

Norint jį gauti laboratorijoje, laikomasi to paties principo, kaip ir vandenyne, jį galima gauti parūgštinant natrio silikatą vandeniniame tirpale.

Naudojimas kasdieniame gyvenime

Dantų pasta

Tai yra abrazyvinis gelis, naudojamas dantų pastoje arba skaidrioje subraižytos dantų pastos dalyje, nes kartu su kalcio karbonatu jis padeda saugiai pašalinti apnašas šepetėliu.

Jis yra įregistruotas kaip saugus junginys Jungtinių Valstijų maisto ir vaistų administracijoje ir neturi jokio toksiškumo ar kancerogeniškumo.

Sausiklis

Džiovinant krosnyje, jis netenka vandens ir tampa sausikliu (medžiaga, ištraukiančia vandenį iš oro). Todėl mažose silikagelio kristalų pakuotėse galima rasti talpyklų, kurių turinį gali pažeisti drėgmė, pavyzdžiui, vitaminų buteliukai, elektronika, batai ar odos gaminiai.

Kiti naudojimo būdai

Jo galima rasti dovanų parduotuvėse, tokiose kaip stebuklingi akmenys, chemijos sodas ar krištolo sodas. Sausa jo forma sumaišoma su įvairių metalų druskomis.

Kai natris įpilamas į vandenį, jis pakeičiamas metalu ir kadangi metalo silikatas netirpsta vandenyje, susidaro būdingos metalo spalvos nuosėdos. Metalo silikatas taip pat plečiasi kaip gelis ir vandenyje auga kaip spalvoti stalagmitai.

Ortosilicio rūgšties (OSA) medicininė nauda

Ortosilicio rūgštis yra geriausia biologiškai prieinama silicio terpė žmonėms. Jis gali būti naudojamas gydyti įvairius sveikatos sutrikimus, tokius kaip Alzheimerio liga, artritas, aterosklerozė, hipertenzija, širdies ligos, osteoporozė, insultas ir plaukai.

Kaulų sveikata

2008 m. Atliktame tyrime, kuriame dalyvavo 136 osteopenija sergančios moterys, kiekvienais metais joms buvo skiriama ortosiliko rūgštis kartu su kalciu ir vitaminu D arba placebas. Po vienerių metų pacientams, gavusiems rūgštį, pagerėjo kaulų formavimasis.

Mokslininkai teigia, kad taip yra dėl ortosiliko rūgšties gebėjimo stimuliuoti kolageno (baltymo, esančio jungiamajame audinyje) gamybą ir skatinti kaulus formuojančių ląstelių vystymąsi.

Plaukų sveikata

2007 m. Paskelbtas nedidelis tyrimas rodo, kad ši rūgštis gali padėti pagerinti plaukų kokybę ir sveikatą. Tyrime 48 moterys, turinčios „dailius plaukus“, buvo suskirstytos į dvi grupes ir joms devynis mėnesius buvo skiriamas placebo arba ortosilicio papildas.

Tyrėjai nustatė, kad ortosalicilo rūgštis padidina plaukų stiprumą ir storį. Apskritai plaukų kokybė taip pat pagerėjo papildant ortosalicilo rūgštimi.

Nuorodos

1. Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras. „PubChem“ junginių duomenų bazė; CID = 14942. Atkurta iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Grahamas, T. (1863). Dėl silicio rūgšties ir kitų analogiškų koloidinių medžiagų savybių. Londono karališkosios draugijos leidiniai, 13, 335-341. Atkurta iš: jstor.org.
3. „Encyclopedia Britannica“ (1998) silicio rūgščių cheminis junginys. Enciklopedija Britannica. Atkurta iš: britannica.com.
4. Tomsofmaine.com. (2017). Hidratuotas silicio dioksidas - Meino Tomas. Atkurta iš: tomsofmaine.com.
5. William Thomas Brande, Alfred Swaine Taylor. Chemija. Blanchard ir Lea. Gauta 2017 m. Kovo 21 d. Iš knygų.google.co.ve.id.
6. Laukas, S. (2017). Hidratuotas silicio dioksidas. Gauta 2017 m. Kovo 22 d. Iš: sci-toys.com.