KIEZELZUUR: EIGENSCHAPPEN, REACTIES EN TOEPASSINGEN - CHEMIE - 2026

Het kiezelzuur is een gehydrateerde vorm van siliciumoxide. Het is de algemene naam voor de familie van chemische verbindingen die bestaan ​​uit silicium en een bepaalde hoeveelheid waterstof- en zuurstofmoleculen.

De algemene formule van deze zuren is _n , en de meest voorkomende vorm waarin het gewoonlijk wordt aangetroffen, is die van orthosiliciumzuur H ₄ SiO ₄ .

Figuur 1: Structuur van kiezelzuur.

Kiezelzuur maakt deel uit van de familie Diversen Silicaten. Dit betekent dat het grootste metallische oxo-anion het silicaat is en dat er geen niet-metallisch atoom aan vastzit. Er zijn enkele geïsoleerde gevallen waarin ze één niet-metallisch atoom hebben, maar nooit meer dan één.

Fysische eigenschappen van kiezelzuur

Kiezelzuur bestaat slechts in twee staten, amorf en kristallijn. De eerste wordt verkregen door een neerslagproces en de tweede wordt gepresenteerd als bergkristal.

Kiezelzuur in zijn amorfe vorm (SiO ₃ ) is wit, smaakloos, onoplosbaar in water en vormt met zijn moleculen geen samenhangende plastic massa zoals bij aluminium.

In zijn kristallijne toestand wordt het niet opgelost door een oxacid. Wanneer een zeer verdunde oplossing van siliciumdioxide-oplossing wordt behandeld met zwavelzuur, salpeterzuur of zoutzuur, slaat het kiezelzuur niet neer. In plaats daarvan lijkt het als hydraat in water te zijn opgelost.

Wanneer een oplossing van het zuur of zuur wordt toegevoegd aan een silicaatoplossing, slaat het hydraat neer in een geleiachtige vorm, die bij drogen en vervolgens verhitten met grote energie een onoplosbare stof wordt.

Chemische reacties

Kiezelzuur is extreem zwak en verliest pas zijn eerste proton als het de pH nadert. Van slechts 3 reacties met dit zuur is bekend dat ze plaatsvinden onder normale fysiologische levensomstandigheden.

1. Reactie met zichzelf wanneer de oplosbaarheid wordt overschreden om amorf siliciumdioxidehydraat te vormen.
2. Zijn reactie met aluminiumhydroxide om aluminiumsilicaathydroxide te vormen.
3. Reactie met overmaat molybdaat om heteropolyzuren te vormen zoals silicomolybdaat.

Waar wordt kiezelzuur gevonden?

Silicium is na zuurstof het meest voorkomende element in de natuur, het is in de vorm van kristallen. Wanneer het zich in waterig medium bevindt, wordt het niet-ioniserend, zodat de siliciumzouten in de oceaan het silicium kunnen verzuren en kiezelzuur kunnen vormen.

De netto input van kiezelzuur in de wereldoceaan is gevonden op 6,1 ± 2,0 teramol silicium per jaar (1 teramol = 1012 mol). Bijna 80% van deze bijdrage komt van rivieren met een mondiale gemiddelde concentratie van 150 micromolair (concentratie in water).

In moderne mariene sedimenten is de netto-opbrengst aan biogeen silicium (omzetting van opgelost silicaat in deeltjesvormig skeletmateriaal) 7,1 ± 1,8 teramol per jaar.

De bruto productie van biogeen silica in oppervlaktewater is 240 ± 40 teramol silicium per jaar en de conserveringsratio (accumulatie van opalen in sedimenten / bruto productie in oppervlaktewater) is 3 procent.

In de flora komt hij voor in de plant Borago officinalis (Borraje), die in zijn samenstelling tot 2,2% kiezelzuur bevat.

Orthosiliciumzuur is de meest voorkomende vorm van kiezelzuur, die op veel verschillende plaatsen voorkomt. De grootste biologisch beschikbare bronnen van dit zuur zijn te vinden in water, zowel in zeewater als in andere dranken zoals bier.

Om het in het laboratorium te verkrijgen, volgt het hetzelfde principe als in de oceaan, het kan worden verkregen door natriumsilicaat aan te zuren in een waterige oplossing.

Gebruikt in het dagelijks leven

Tandpasta

Het is de schurende gel die wordt gebruikt in tandpasta of in het heldere deel van bekraste tandpasta, omdat het in combinatie met calciumcarbonaat helpt om tandplak veilig te verwijderen door te poetsen.

Het is geregistreerd als een veilige verbinding bij de Amerikaanse Food & Drug Administration en heeft geen bekende toxiciteit of carcinogeniteit.

Droogmiddel

Wanneer het in een oven wordt gedroogd, verliest het water en wordt het een droogmiddel (een stof die water uit de lucht haalt). Daarom kunnen kleine pakjes silicagelkristallen worden gevonden in containers waarvan de inhoud kan worden beschadigd door vocht, zoals vitamineflessen, elektronica, schoenen of lederen producten.

Andere gebruiken

Het is te vinden in cadeauwinkels zoals magische stenen, chemische tuin of kristaltuin. De droge vorm wordt gemengd met zouten van verschillende metalen.

Wanneer natrium in het water wordt gegooid, wordt het vervangen door het metaal en aangezien het metaalsilicaat niet oplosbaar is in water, vormt zich een neerslag van de karakteristieke kleur van het metaal. Metaalsilicaat zet ook uit als een gel en groeit als kleurrijke stalagmieten in water.

Orthosilicic Acid (OSA) medische voordelen

Orthosiliciumzuur is het beste biologisch beschikbare siliciummedium voor mensen. Het kan worden gebruikt om verschillende gezondheidsproblemen te behandelen, zoals de ziekte van Alzheimer, artritis, atherosclerose, hypertensie, hartaandoeningen, osteoporose, beroerte en haar.

Bot gezondheid

In een onderzoek uit 2008 onder 136 vrouwen met osteopenie, kregen ze een jaar lang elke dag orthosiliciumzuur, calcium en vitamine D of een placebo. Na een jaar verbeterden de deelnemers die het zuur kregen in botvorming.

Wetenschappers zeggen dat dit te wijten is aan het vermogen van orthosiliciumzuur om de productie van collageen (een eiwit dat in bindweefsel wordt aangetroffen) te stimuleren en de ontwikkeling van botopbouwende cellen te bevorderen.

Haar gezondheid

Een kleine studie gepubliceerd in 2007 suggereert dat dit zuur kan helpen de haarkwaliteit en gezondheid te verbeteren. In het onderzoek werden 48 vrouwen met "fijn haar" in twee groepen verdeeld en gedurende negen maanden een placebo of een orthosiliciumsupplement toegediend.

Onderzoekers ontdekten dat orthosalicylzuur de haarsterkte en -dikte leek te vergroten. Over het algemeen is de haarkwaliteit ook verbeterd met orthosalicylzuursuppletie.

Referenties

1. Nationaal centrum voor informatie over biotechnologie. PubChem samengestelde database; CID = 14942. Hersteld van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Graham, T. (1863). Over de eigenschappen van kiezelzuur en andere analoge colloïdale stoffen. Proceedings of the Royal Society of London, 13, 335-341. Hersteld van: jstor.org.
3. The Editors of Encyclopedia Britannica (1998) Silicic Acid Chemical Compound. Encyclopedia Britannica. Hersteld van: britannica.com.
4. Tomsofmaine.com. (2017). Gehydrateerde silica - Tom's of Maine. Hersteld van: tomsofmaine.com.
5. William Thomas Brande, Alfred Swaine Taylor. Chemie. Blanchard en Lea. Opgehaald op 21 maart 2017 via books.google.co.ve.id.
6. Field, S. (2017). Siliciumdioxide. Opgehaald op 22 maart 2017 van: sci-toys.com.