KISELSYRE: EGENSKABER, REAKTIONER OG ANVENDELSER - KEMI - 2025

Den kiselsyre er en hydratiseret form af siliciumoxid. Det er det generelle navn for familien af ​​kemiske forbindelser, der består af silicium, og en bestemt mængde brint og iltmolekyler.

Den almene formel for disse syrer er _n, og den mest almindelige form, i hvilken det sædvanligvis fundet er, at af orthokiselsyre H ₄ SiO ₄.

Figur 1: Struktur af kiselsyre.

Kiselsyre er en del af familien Diverse silikater. Dette betyder, at den største metalliske oxoanion er silikatet, og at der ikke er knyttet noget ikke-metallisk atom til det. Der er nogle isolerede tilfælde, hvor de har et ikke-metallisk atom, men aldrig mere end et.

Fysiske kiselsyreegenskaber

Kiselsyre findes kun i to tilstande, amorf og krystallinsk. Den første opnås ved en nedbørsproces, og den anden præsenteres som klippekrystall.

Kiselsyre i sin amorfe form (SiO ₃) er hvid, smagløs, uopløselig i vand og danner ikke nogen sammenhængende plastmasse med dens molekyler, som forekommer med aluminium.

I sin krystallinske tilstand opløses den ikke med nogen oxyre. Når en meget fortyndet opløsning af silica-opløsning behandles med svovlsyre, salpetersyre eller saltsyre, udfældes kiselsyren ikke. I stedet ser det ud til at være opløst i vand som et hydrat.

Når en opløsning af syre eller syre sættes til en silikatopløsning, udfældes hydratet i en gelatinøs form, som, når den tørres og derefter opvarmes med stor energi, bliver et uopløseligt stof.

Kemiske reaktioner

Kiselsyre er ekstremt svag og mister kun sin første proton, når den nærmer sig pH 10. Kun 3 kendte reaktioner med denne syre forekommer under normale fysiologiske forhold i livet.

1. Reaktion med sig selv, når opløseligheden overskrides til dannelse af amorf siliciumhydrat.
2. Dens reaktion med aluminiumhydroxid til dannelse af aluminiumsilicathydroxid.
3. Reaktion med overskydende molybdat til dannelse af heteropolyzider, såsom silicomolybdat.

Hvor findes kiselsyre?

Efter ilt er silicium det mest almindelige element i naturen, det er i form af krystaller. Når det i vandigt medium bliver ikke-ioniserende, så siliciumsalte i havet kan forsure silicium og skabe kiselsyre.

Nettotilførslerne af kiselsyre i verdenshavet er fundet ved 6,1 ± 2,0 teramol silicium pr. År (1 teramol = 1012 mol). Næsten 80% af dette bidrag kommer fra floder, hvis samlede gennemsnitlige koncentration er 150 mikromolar (koncentration i vand).

I moderne marine sedimenter er nettoudbyttet af biogen silicium (omdannelse af opløst silikat til partikelformet skeletmateriale) 7,1 ± 1,8 teramoler pr. År.

Bruttoproduktionen af ​​biogen silica i overfladevand er 240 ± 40 teramoler silicium om året, og konserveringsforholdet (akkumulering af opaler i sedimenter / bruttoproduktion i overfladevand) er 3 procent.

I floraen findes den i Borago officinalis (Borraje) -planten, der i sin sammensætning indeholder op til 2,2% kiselsyre.

Ortosilinsyre er den mest almindelige form for kiselsyre, der findes mange forskellige steder. De største biotilgængelige kilder til denne syre findes i vand, hvad enten det er i havvand eller andre drikkevarer som øl.

For at få det i laboratoriet følger det det samme princip som i havet, det kan opnås ved forsuring af natriumsilikat i en vandig opløsning.

Anvendelser i hverdagen

Tandpasta

Det er den slibende gel, der bruges i tandpasta eller i den klare del af ridset tandpasta, da det i kombination med calciumcarbonat hjælper med til at fjerne plaket med børstning.

Det er registreret som en sikker forbindelse hos USA's Food & Drug Administration og har ingen kendt toksicitet eller kræftfremkaldende egenskaber.

Desiccant

Når det tørres i en ovn, mister det vand og bliver et tørremiddel (et stof, der trækker vand fra luften). Derfor kan små pakker af silicagelkrystaller findes i containere, hvis indhold kan blive beskadiget af fugt, såsom vitaminflasker, elektronik, sko eller læderprodukter.

Andre anvendelser

Det kan findes i gavebutikker såsom magiske sten, kemisk have eller krystalhave. Dets tørre form er blandet med salte af forskellige metaller.

Når natrium kastes i vandet erstattes det af metallet, og da metallsilikatet ikke er opløseligt i vand, dannes et bundfald af den karakteristiske farve på metallet. Metallsilikat udvides også som en gel og vokser som farverige stalagmitter i vand.

Orthosilicic Acid (OSA) Medicinske fordele

Ortosilinsyre er det bedste biotilgængelige siliciummedium til mennesker. Det kan bruges til at behandle forskellige helbredstilstande, såsom Alzheimers sygdom, gigt, åreforkalkning, hypertension, hjertesygdom, osteoporose, slagtilfælde og hår.

Knoglesundhed

I en 2008-undersøgelse af 136 kvinder med osteopeni fik de orthosilicic acid sammen med calcium og D-vitamin eller en placebo hver dag i et år. Efter et år forbedrede de deltagere, der modtog syren, knogledannelse.

Forskere siger, at dette skyldes orthosilicinsyreens evne til at stimulere produktionen af ​​kollagen (et protein, der findes i bindevæv) og til at fremme udviklingen af ​​knoglebyggende celler.

Hår sundhed

En lille undersøgelse offentliggjort i 2007 antyder, at denne syre kan hjælpe med at forbedre hårkvalitet og sundhed. I undersøgelsen blev 48 kvinder med "fint hår" delt i to grupper og fik en placebo eller et orthosilicon-supplement i ni måneder.

Forskere fandt, at orthosalicylsyre syntes at øge hårstyrken og tykkelsen. Generelt er hårkvaliteten også forbedret med orthosalicylsyre-tilskud.

Referencer

1. National Center for Biotechnology Information. PubChem Compound Database; CID = 14942. Gendannes fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Graham, T. (1863). Om egenskaber ved kiselsyre og andre analoge kolloide stoffer. Proceedings of the Royal Society of London, 13, 335-341. Gendannet fra: jstor.org.
3. Editorerne af Encyclopedia Britannica (1998) Silicic Acid Chemical Compound. Encyclopedia Britannica. Gendannes fra: britannica.com.
4. Tomsofmaine.com. (2017). Hydreret silica - Tom's of Maine. Gendannes fra: tomsofmaine.com.
5. William Thomas Brande, Alfred Swaine Taylor. Kemi. Blanchard og Lea. Hentet den 21. marts 2017 fra books.google.co.ve.id.
6. Field, S. (2017). Hydreret silica. Hentet den 22. marts 2017 fra: sci-toys.com.