Axit silic: Tính chất, phản ứng và công dụng

Axit silic là một dạng ngậm nước của oxit silic. Nó là tên gọi chung của họ các hợp chất hóa học được hình thành bởi một silicon và một lượng phân tử hydro và oxy nhất định.

Công thức chung cho các axit này là [SiO _x (OH) _4-2x ] _n, và dạng phổ biến nhất mà nó thường được tìm thấy là trong axit orthosilicic H ₄ SiO ₄ .

Axit silicic là một phần của gia đình Linh tinh Linh tinh. Điều này có nghĩa là oxo đồng kim loại lớn nhất là silicat và không có nguyên tử phi kim loại nào được gắn vào nó. Có một số trường hợp riêng biệt trong đó họ có một nguyên tử phi kim, nhưng không bao giờ nhiều hơn một.

Tính chất vật lý của axit silicic

Axit silicic chỉ tồn tại ở hai trạng thái, vô định hình và tinh thể. Đầu tiên thu được bởi một quá trình kết tủa và thứ hai được trình bày dưới dạng tinh thể đá.

Axit silicic ở dạng vô định hình (SiO ₃ ) có màu trắng, không vị, không tan trong nước và không tạo thành bất kỳ khối nhựa kết dính nào với các phân tử của chính nó như với nhôm.

Ở trạng thái tinh thể của nó, nó không bị hòa tan bởi bất kỳ oxacid nào. Khi dung dịch silica rất loãng được xử lý bằng axit sulfuric, nitric hoặc hydrochloric, axit silicic không bị kết tủa. Thay vào đó, nó dường như được hòa tan trong nước dưới dạng hydrat.

Khi thêm dung dịch axit hoặc axit vào dung dịch silicat, hydrat được kết tủa thành dạng gelatin, khi được sấy khô và sau đó được nung nóng với nhiều năng lượng, trở thành một chất không hòa tan.

Phản ứng hóa học

Axit silicic rất yếu và chỉ mất proton đầu tiên khi đạt tới pH 10. Chỉ có 3 phản ứng được biết với axit này xảy ra trong điều kiện sinh lý bình thường của cuộc sống.

1. Phản ứng với chính nó khi vượt quá khả năng hòa tan để tạo thành silica hydrat vô định hình.
2. Phản ứng của nó với nhôm hydroxit để tạo thành hydroxit nhôm silicat.
3. Phản ứng với molybdate dư thừa để tạo thành heteropolyacids như silicomolybdate.

Axit silic ở đâu?

Sau oxy, silicon là nguyên tố phổ biến nhất của tự nhiên, nó ở dạng tinh thể. Khi ở trong môi trường nước, nó trở thành không ion hóa, vì vậy muối silic trong đại dương có thể axit hóa silicon và tạo ra axit silicic.

Các đầu vào axit silicic ròng trong đại dương thế giới đã được tìm thấy trong 6, 1 ± 2, 0 teramole silicon mỗi năm (1 teramol = 1012 mol). Gần 80% đóng góp này đến từ các con sông có nồng độ trung bình toàn cầu là 150 micromol (nồng độ trong nước).

Trong trầm tích biển hiện đại, sản lượng silic sinh học (biến đổi silicat hòa tan thành vật liệu hạt xương) là 7, 1 ± 1, 8 teramole mỗi năm.

Tổng sản lượng silica sinh học trong nước mặt là 240 ± 40 teramole silicon mỗi năm và tỷ lệ bảo quản (tích lũy opales trong trầm tích / tổng sản lượng trong nước mặt) là 3%.

Trong hệ thực vật có thể được tìm thấy trong cây Borago officinalis (Borrage), trong thành phần của nó có tới 2, 2% axit silicic.

Axit orthosilicic là dạng axit silicic phổ biến nhất, có thể được tìm thấy ở những nơi khác nhau. Các nguồn sinh học chính của axit này được tìm thấy trong nước, trong nước biển hoặc trong các loại đồ uống khác như bia.

Để có được nó trong phòng thí nghiệm theo nguyên tắc giống như trong đại dương, nó có thể thu được bằng cách axit hóa natri silicat trong dung dịch nước.

Sử dụng trong cuộc sống hàng ngày

Kem đánh răng

Nó là gel mài mòn được sử dụng trong kem đánh răng, hoặc trong phần rõ ràng của kem đánh răng, vì kết hợp với canxi cacbonat, nó giúp loại bỏ tấm an toàn bằng cách đánh răng.

Nó được đăng ký như một hợp chất an toàn trong Cục Quản lý Thực phẩm & Dược phẩm Hoa Kỳ và không có độc tính hoặc gây ung thư.

Bình hút ẩm

Khi khô trong lò, nó mất nước và trở thành chất hút ẩm (chất thu hút nước từ không khí). Do đó, các gói nhỏ tinh thể silica gel có thể được tìm thấy trong các thùng chứa có nội dung có thể bị hỏng do độ ẩm như chai vitamin, đồ điện tử, giày hoặc các sản phẩm da.

Công dụng khác

Nó có thể được tìm thấy trong các cửa hàng quà tặng như đá ma thuật, vườn hóa học hoặc vườn thủy tinh. Dạng khô của nó được trộn với muối của các kim loại khác nhau.

Khi natri được thêm vào nước, nó được thay thế bằng kim loại và vì silicat kim loại không tan trong nước, kết tủa màu đặc trưng của kim loại được hình thành. Các silicat kim loại cũng mở rộng dưới dạng gel và phát triển như những măng đá đầy màu sắc trong nước.

Lợi ích y tế của axit orthosilicic (OSA)

Axit orthosilicic là phương tiện sinh học tốt nhất của silicon cho con người. Điều này có thể được sử dụng để điều trị các tình trạng sức khỏe khác nhau như bệnh Alzheimer, viêm khớp, xơ vữa động mạch, tăng huyết áp, bệnh tim, loãng xương, đột quỵ và tóc

Sức khỏe xương

Trong một nghiên cứu trên 136 phụ nữ bị loãng xương năm 2008, họ đã được sử dụng axit orthosilicic cùng với canxi và vitamin D hoặc giả dược mỗi ngày trong một năm. Sau năm, những người tham gia nhận được axit đã cải thiện sự hình thành xương.

Các nhà khoa học nói rằng điều này là do khả năng của axit orthosilic kích thích sản xuất collagen (một loại protein có trong mô liên kết) và thúc đẩy sự phát triển của các tế bào tạo xương.

Sức khỏe của tóc

Một nghiên cứu nhỏ được công bố vào năm 2007 cho thấy rằng axit này có thể giúp cải thiện chất lượng và sức khỏe của tóc. Trong nghiên cứu, 48 phụ nữ có "mái tóc đẹp" được chia thành hai nhóm và được cho dùng giả dược hoặc bổ sung chỉnh hình trong chín tháng.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng axit orthosalicylic xuất hiện để tăng sức mạnh và độ dày của tóc. Nhìn chung, chất lượng tóc cũng được cải thiện khi bổ sung axit orthosalicylic.