Silicic Acid: คุณสมบัติปฏิกิริยาและการใช้งาน

กรด ซิลิกเป็นซิลิคอนไฮดรอกไซด์ มันเป็นชื่อทั่วไปสำหรับตระกูลของสารประกอบทางเคมีที่เกิดจากซิลิกอนและโมเลกุลไฮโดรเจนและออกซิเจนจำนวนหนึ่ง

สูตรทั่วไปสำหรับกรดเหล่านี้คือ [SiO _x (OH) _4-2x ] _n และรูปแบบที่พบมากที่สุดซึ่งมักจะพบอยู่ในกรดออร์โธซิลิก H ₄ SiO ₄

กรดซิลิกเป็นส่วนหนึ่งของตระกูลซิลิเกต ซึ่งหมายความว่า oxoanion โลหะที่ใหญ่ที่สุดคือซิลิเกตและไม่มีอะตอมที่ไม่ใช่โลหะติดอยู่ มีบางกรณีที่แยกได้ซึ่งพวกเขามีอะตอมที่ไม่ใช่โลหะ แต่ไม่มากกว่าหนึ่ง

คุณสมบัติทางกายภาพของกรดซิลิเกต

กรดซิลิกมีอยู่ในสองสถานะคือสัณฐานและผลึกเท่านั้น ครั้งแรกที่ได้รับจากกระบวนการของการตกตะกอนและที่สองจะถูกนำเสนอเป็นหินคริสตัล

กรดซิลิกอนในรูปแบบสัณฐานวิทยา (SiO ₃ ) เป็นสีขาวไม่มีรสไม่ละลายในน้ำและไม่ก่อให้เกิดการรวมตัวกันของพลาสติกกับโมเลกุลของมันเหมือนกับอลูมิเนียม

ในสถานะผลึกมันจะไม่ละลายโดย oxacid ใด ๆ เมื่อสารละลายซิลิก้าเจือจางมากถูกบำบัดด้วยกรดซัลฟิวริกไนตริกหรือไฮโดรคลอริกกรดซิลิกิกจะไม่ตกตะกอน แต่ดูเหมือนว่ามันจะถูกละลายในน้ำเป็นไฮเดรต

เมื่อสารละลายของกรดหรือกรดถูกเติมลงในสารละลายซิลิเกตไฮเดรตจะตกตะกอนในรูปแบบของเจลลาตินซึ่งเมื่อแห้งและให้ความร้อนด้วยพลังงานจำนวนมากจะกลายเป็นสารที่ไม่ละลายน้ำ

ปฏิกิริยาเคมี

กรดซิลิคอ่อนมากและสูญเสียโปรตอนครั้งแรกเมื่อเข้าใกล้ค่า pH 10 มีเพียง 3 ปฏิกิริยาเท่านั้นที่รู้จักกับกรดนี้ที่เกิดขึ้นภายใต้สภาพร่างกายปกติของสิ่งมีชีวิต

ปฏิกิริยากับตัวเองเมื่อความสามารถในการละลายสูงกว่าที่จะก่อตัวเป็นซิลิกาไฮเดรต amorphous
ปฏิกิริยากับอลูมิเนียมไฮดรอกไซด์เพื่อสร้างอลูมิเนียมไฮดรอกไซด์
ปฏิกิริยากับโมลิบเดตส่วนเกินในการสร้างเฮเทอร์โพลิซีอิกซิลิก

กรดซิลิคอยู่ที่ไหน

หลังจากออกซิเจนซิลิกอนเป็นองค์ประกอบที่พบมากที่สุดของธรรมชาติมันอยู่ในรูปของผลึก เมื่อมันอยู่ในตัวกลางที่เป็นน้ำมันจะไม่กลายเป็นไอออนดังนั้นเกลือของซิลิคอนในมหาสมุทรสามารถทำให้กรดซิลิกอนและสร้างกรดซิลิก

กรดซิลิเกตสุทธิในมหาสมุทรโลกมีการค้นพบในซิลิกอน 6.1 ± 2.0 teramoles ต่อปี (1 teramol = 1, 012 โมล) เกือบ 80% ของการมีส่วนร่วมนี้มาจากแม่น้ำที่มีความเข้มข้นของโลกเฉลี่ยอยู่ที่ 150 micromolar (ความเข้มข้นในน้ำ)

ในตะกอนทะเลในปัจจุบันอัตราผลตอบแทนสุทธิของซิลิกอนไบโอจีนิก (การเปลี่ยนซิลิเกตละลายเป็นวัสดุโครงกระดูก) คือ 7.1 ± 1.8 เทรามาลต่อปี

การผลิตซิลิกาไบโอจีนิกขั้นต้นในน้ำผิวดินคือ 240 ± 40 เทราโมลของซิลิกอนต่อปีและอัตราส่วนการเก็บรักษา (การสะสมของโอปอลในตะกอน / การผลิตรวมในน้ำผิวดิน) เท่ากับ 3

ในพืชสามารถพบได้ในพืช Borago officinalis (Borrage) ซึ่งในองค์ประกอบของมันมีมากถึง 2.2% ของกรดซิลิก

กรดออร์โธซิลิกเป็นกรดซิลิเกตที่พบได้ทั่วไปในสถานที่ต่าง ๆ แหล่งที่มาทางชีวภาพที่สำคัญของกรดนี้พบได้ในน้ำไม่ว่าจะในน้ำทะเลหรือในเครื่องดื่มอื่น ๆ เช่นเบียร์

เพื่อให้ได้มาในห้องปฏิบัติการตามหลักการเดียวกันกับในมหาสมุทรสามารถทำได้โดยการทำให้เป็นกรดโซเดียมโซเดียมซิลิเกตในสารละลายน้ำ

ใช้ในชีวิตประจำวัน

ยาสีฟัน

มันเป็นเจลขัดที่ใช้ในยาสีฟันหรือในส่วนที่ชัดเจนของยาสีฟันเนื่องจากเมื่อใช้ร่วมกับแคลเซียมคาร์บอเนตจะช่วยขจัดแผ่นอย่างปลอดภัยด้วยการแปรงฟัน

มันถูกลงทะเบียนเป็นสารประกอบที่ปลอดภัยในสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาของสหรัฐอเมริกาและไม่มีความเป็นพิษหรือสารก่อมะเร็งที่รู้จักกัน

สารดูดความชื้น

เมื่อมันแห้งในเตาอบมันจะสูญเสียน้ำและกลายเป็นสารดูดความชื้น (สารที่ดึงดูดน้ำจากอากาศ) ดังนั้นบรรจุภัณฑ์ขนาดเล็กของผลึกซิลิกาเจลจึงสามารถพบได้ในภาชนะบรรจุซึ่งเนื้อหาอาจได้รับความเสียหายจากความชื้นเช่นขวดวิตามินอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รองเท้าหรือผลิตภัณฑ์หนัง

การใช้งานอื่น ๆ

มันสามารถพบได้ในร้านขายของที่ระลึกเช่นหินวิเศษสวนเคมีหรือสวนแก้ว รูปแบบแห้งมันถูกผสมกับเกลือของโลหะที่แตกต่างกัน

เมื่อเติมโซเดียมลงไปในน้ำมันจะถูกแทนที่ด้วยโลหะและเนื่องจากโลหะซิลิเกตไม่ละลายในน้ำจึงเกิดการตกตะกอนของสีลักษณะของโลหะ โลหะซิลิเกตยังขยายตัวเป็นเจลและเติบโตเป็นหินงอกหินย้อยที่มีสีสันในน้ำ

ประโยชน์ทางการแพทย์ของกรดออร์โธซิลิก (OSA)

กรดออร์โธซิลิคเป็นกรดซิลิคอนที่มีประโยชน์ทางชีวภาพสำหรับมนุษย์ นี้สามารถใช้ในการรักษาสภาพสุขภาพต่าง ๆ เช่นโรคเสื่อม, โรคไขข้อ, หลอดเลือด, ความดันโลหิตสูง, โรคหัวใจ, โรคกระดูกพรุน, โรคหลอดเลือดสมองและเส้นผม

สุขภาพของกระดูก

ในการศึกษาผู้หญิง 136 คนที่มีโรคกระดูกพรุนในปี 2008 พวกเขาได้รับกรดออร์โธซิลิกพร้อมกับแคลเซียมและวิตามินดีหรือยาหลอกทุกวันเป็นเวลาหนึ่งปี หลังจากปีผู้เข้าร่วมที่ได้รับกรดดีขึ้นในการสร้างกระดูก

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่านี่เป็นเพราะความสามารถของกรดออร์โธซิลิกในการกระตุ้นการผลิตคอลลาเจน (โปรตีนที่พบในเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน) และเพื่อส่งเสริมการพัฒนาของเซลล์สร้างกระดูก

เรื่องของสุขภาพเส้นผม

การศึกษาขนาดเล็กที่ตีพิมพ์ในปี 2007 แสดงให้เห็นว่ากรดนี้สามารถช่วยปรับปรุงคุณภาพผมและสุขภาพ ในการศึกษาผู้หญิง 48 คนที่มี "ผมเส้นเล็ก" ถูกแบ่งออกเป็นสองกลุ่มและได้รับยาหลอกหรืออาหารเสริมออร์โธซิลิกเป็นเวลาเก้าเดือน

นักวิจัยพบว่ากรดออร์โธซาลิไซลิสเพิ่มความแข็งแรงและความหนาของเส้นผม โดยทั่วไปคุณภาพของเส้นผมได้รับการปรับปรุงด้วยการเสริมกรดออร์โธซาลิไซลิก