Kieselsäure Eigenschaften, Reaktionen und Verwendungen



Die Kieselsäureist eine hydratisierte Form von Siliciumoxid. Es ist der allgemeine Name für die Familie der chemischen Verbindungen, die durch ein Silizium gebildet werden, und eine bestimmte Menge an Wasserstoff- und Sauerstoffmolekülen.

Die allgemeine Formel dieser Säuren ist [SiOx(OH)4-2x]n, und die üblichste Form, in der es normalerweise gefunden wird, ist in der Orthokieselsäure H4SiO4.

Abbildung 1: Struktur der Kieselsäure.

Kieselsäure ist Teil der Familie der Miscellaneous Silicates. Dies bedeutet, dass das größte Metalloxoanion Silikat ist und dass kein nichtmetallisches Atom daran gebunden ist. Es gibt vereinzelte Fälle, in denen sie ein nichtmetallisches Atom haben, aber nie mehr als eins.

Physikalische Eigenschaften von Kieselsäure

Kieselsäure existiert nur in zwei Zuständen, amorph und kristallin. Die erste wird durch einen Prozess der Fällung und die zweite wird als Bergkristall präsentiert.

Kieselsäure in ihrer amorphen Form (SiO & sub2;3Ist) weiß, geschmacklos, unlöslich in Wasser und bildet keine Moleküle mit sich selbst eine zusammenhängende Kunststoffmasse als mit Aluminium.

In seinem kristallinen Zustand wird es von keiner Oxalsäure gelöst. Wenn eine sehr verdünnte Silikalösung mit Schwefelsäure, Salpetersäure oder Chlorwasserstoffsäure behandelt wird, wird Kieselsäure nicht präzipitiert. Stattdessen scheint es in Wasser als Hydrat gelöst zu sein.

Wenn eine Lösung der Säure oder eine Silikatlösung zugegeben wird, wird das Hydrat in einer gelatinösen Form ausgefällt, wenn sie getrocknet und dann erhitzt mit Energie wird eine unlösliche Substanz ist.

Chemische Reaktionen

Die Kieselsäure ist extrem schwach und verliert nur seine erste Proton bei pH 10. Nur drei Reaktionen nähern mit dieser Säure bekannt, die unter normalen physiologischen Bedingungen des Lebens auftreten.

  1. Die Reaktion mit sich selbst, wenn die Löslichkeit überschritten wird, um amorphes Siliciumdioxidhydrat zu bilden.
  2. Seine Reaktion mit Aluminiumhydroxid unter Bildung von Aluminiumsilicathydroxid.
  3. Die Reaktion mit überschüssigem Molybdat zur Bildung von Heteropolysäuren wie Silicomolybdat.

Wo ist Kieselsäure?

Nach Sauerstoff ist Silizium das häufigste Element der Natur, es ist in Form von Kristallen. Wenn in einem wässrigen Medium wird nichtionisierende, so Silizium Salz im Meer kann das Silizium säuern und Kieselsäure zu erstellen.

Nettoeingänge von Kieselsäure in der Welt Ozean gefunden 6,1 ± 2,0 teramoles Silizium pro Jahr (1 teramol = 1.012 Mol). Fast 80% dieses Beitrags stammen aus Flüssen, deren durchschnittliche globale Konzentration 150 Mikromolar (Konzentration in Wasser) beträgt.

In modernen Meeressedimenten, Netto Ausbeuten des biogenen Silizium (Umwandlung von gelöstem Silikat Skelett partikulären Material) beträgt 7,1 ± 1,8 teramoles pro Jahr.

Gross Produktion biogener Kieselsäure in Oberflächengewässern beträgt 240 ± 40 teramoles Silizium pro Jahr, und das Erhaltungsverhältnis (Ansammlung von Sediment in opals / Bruttoausgangsoberflächenwasser) beträgt 3 Prozent.

In der Flora kann in der Pflanze gefunden werden Borago officinalis (Borrage), das in seiner Zusammensetzung bis zu 2,2% Kieselsäure enthält.

Orthokieselsäure ist die häufigste Form der Kieselsäure, die an verschiedenen Orten gefunden werden kann. Die größten bioverfügbaren Quellen dieser Säure finden sich in Wasser, entweder in Meerwasser oder in anderen Getränken wie Bier.

im Labor nach dem gleichen Prinzip wie in dem Ozean zu erhalten, können Sie sich durch Ansäuerung von Natriumsilikat in einer wässrigen Lösung erhalten.

Verwendet im täglichen Leben

Zahnpasta

Es ist in der abrasive Zahngel oder der klaren Teil der gestreiften Zahnpasta, wie in Kombination mit Calciumcarbonat verwendet wird, hilft es, sicher zu entfernen, um die Platte mit Bürsten.

Es ist als eine sichere Verbindung in der Food & Drug Administration der Vereinigten Staaten registriert und hat keine bekannte Toxizität oder Karzinogenität.

Trockenmittel

Wenn es in einem Ofen trocknet, verliert es Wasser und wird zu einem Trocknungsmittel (eine Substanz, die Wasser aus der Luft anzieht). Daher kann eine kleine Pakete Kieselgel Kristalle in Behältnissen mit finden es durch Feuchtigkeit als Vitamin Flaschen beschädigt werden können, elektronische, Schuhe oder Lederwaren.

Andere Anwendungen

Es kann in Souvenirläden wie Zaubersteinen, chemischen Garten oder Glasgarten gefunden werden. Seine trockene Form ist mit Salzen verschiedener Metalle gemischt.

In dem Wasser zu Natrium es durch das Metall ersetzt wird, und als das Metallsilikat in Wasser nicht löslich ist, wird ein Niederschlag von der charakteristischen Farbe des Metalls gebildet wird. Das Metallsilikat dehnt sich auch als Gel aus und wächst als bunte Stalagmiten im Wasser.

Medizinischer Nutzen von Orthokieselsäure (OSA)

Orthokieselsäure ist das beste bioverfügbare Mittel für Silizium für Menschen.Dies kann verwendet werden, um verschiedene Gesundheitszustände wie Alzheimer-Krankheit, Arthritis, Atherosklerose, Bluthochdruck, Herzerkrankungen, Osteoporose, Schlaganfall und Haar zu behandeln

Knochengesundheit

In einer Studie von 136 Frauen mit Osteopenie im Jahr 2008 erhielten sie täglich Orthokieselsäure zusammen mit Kalzium und Vitamin D oder ein Placebo für ein Jahr. Nach dem Jahr verbesserten sich die Teilnehmer, die die Säure erhielten, in der Knochenbildung.

Wissenschaftler sagen, dass dies auf die Fähigkeit von Orthokieselsäure zurückzuführen ist, die Produktion von Kollagen (ein Protein im Bindegewebe) zu stimulieren und die Entwicklung von knochenbildenden Zellen zu fördern.

Gesundheit im Haar

Eine kleine Studie, die 2007 veröffentlicht wurde, legt nahe, dass diese Säure zur Verbesserung der Haarqualität und Gesundheit beitragen kann. In der Studie wurden 48 Frauen mit "feinem Haar" in zwei Gruppen eingeteilt und erhielten für neun Monate ein Placebo oder einen Orthokieselsupplement.

Die Forscher fanden heraus, dass Orthosalicylsäure die Haarstärke und -stärke zu erhöhen schien. Im Allgemeinen wurde die Haarqualität auch durch die Zugabe von Orthosalicylsäure verbessert. 

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