Proprietà, reazioni e usi degli acidi silicici



il acido silicico, è una forma idrata di ossido di silicio. È il nome generico della famiglia di composti chimici formati da un silicio e da una certa quantità di molecole di idrogeno e ossigeno.

La formula generale di questi acidi è [SiOx(OH)4-2x]ne la forma più comune in cui si trova di solito è nell'acido ortosilicico H4SiO4.

Figura 1: struttura dell'acido silicico.

L'acido silicico fa parte della famiglia dei silicati vari. Ciò significa che il più grande ossido di metallo è il silicato e che nessun atomo non metallico è collegato ad esso. Ci sono alcuni casi isolati in cui hanno un atomo non metallico, ma mai più di uno.

Proprietà fisiche dell'acido silicico

L'acido silicico esiste solo in due stati, amorfo e cristallino. Il primo è ottenuto da un processo di precipitazione e il secondo è presentato come cristallo di rocca.

L'acido silicico nella sua forma amorfa (SiO3) è bianco, insapore, insolubile in acqua e non forma alcuna massa coesiva di plastica con molecole proprie come con l'alluminio.

Nel suo stato cristallino, non viene sciolto da alcun oxacido. Quando una soluzione molto diluita di soluzione di silice viene trattata con acido solforico, nitrico o cloridrico, l'acido silicico non viene precipitato. Invece, sembra essere disciolto in acqua come idrato.

Quando una soluzione dell'acido o dell'acido viene aggiunta ad una soluzione di silicato, l'idrato viene precipitato in una forma gelatinosa che una volta essiccata e successivamente riscaldata con molta energia diventa una sostanza insolubile.

Reazioni chimiche

L'acido silicico è estremamente debole e perde solo il suo primo protone quando si avvicina a pH 10. Solo 3 reazioni sono conosciute con questo acido che si verificano in normali condizioni fisiologiche di vita.

  1. La reazione con se stessa quando viene superata la solubilità per formare silice amorfa idrata.
  2. La sua reazione con idrossido di alluminio per formare idrossido di silicato di alluminio.
  3. La reazione con eccesso di molibdato per formare eteropoliacidi come il silicomolibdato.

Dov'è l'acido silicico?

Dopo l'ossigeno, il silicio è l'elemento più comune della natura, è sotto forma di cristalli. Quando è in un mezzo acquoso diventa non ionizzante, quindi i sali di silicio nell'oceano possono acidificare il silicio e creare acido silicico.

Gli input netti di acido silicico nell'oceano mondiale sono stati rilevati in 6,1 ± 2,0 teramoli di silicio all'anno (1 teramol = 1012 moli). Quasi l'80% di questo contributo proviene da fiumi la cui concentrazione globale media è di 150 micromolar (concentrazione in acqua).

Nei moderni sedimenti marini, le rese nette di silicio biogenico (trasformazione del silicato disciolto in materiale particolato scheletrico) sono 7,1 ± 1,8 teramoli all'anno.

La produzione lorda di silice biogenica nelle acque superficiali è di 240 ± 40 teramoli di silicio all'anno e il rapporto di conservazione (accumulo di opale nei sedimenti / produzione lorda nelle acque superficiali) è del 3%.

Nella flora può essere trovato nella pianta Borago officinalis (Borrage), che nella sua composizione presenta fino al 2,2% di acido silicico.

L'acido ortosilicico è la forma più comune di acido silicico, che può essere trovato in diversi luoghi. Le maggiori fonti biodisponibili di questo acido si trovano nell'acqua, nell'acqua di mare o in altre bevande come la birra.

Per ottenerlo in laboratorio segue lo stesso principio dell'oceano, può essere ottenuto acidificando il silicato di sodio in una soluzione acquosa.

Utilizza nella vita di tutti i giorni

dentifricio

È il gel abrasivo utilizzato nel dentifricio, o nella parte trasparente del dentifricio rivestito, poiché in combinazione con il carbonato di calcio, aiuta a rimuovere la piastra in modo sicuro con la spazzolatura.

È registrato come un composto sicuro nella Food & Drug Administration degli Stati Uniti e non ha tossicità o cancerogenicità note.

essiccante

Quando si asciuga in un forno, perde acqua e diventa un essiccante (sostanza che attira l'acqua dall'aria). Pertanto, piccoli pacchetti di cristalli di gel di silice possono essere trovati in contenitori il cui contenuto può essere danneggiato da umidità come bottiglie di vitamine, elettronica, scarpe o prodotti in pelle.

Altri usi

Può essere trovato in negozi di articoli da regalo come pietre magiche, giardino chimico o giardino di vetro. La sua forma secca è mescolata con sali di metalli diversi.

Quando il sodio viene aggiunto all'acqua, esso viene sostituito dal metallo e poiché il silicato metallico non è solubile in acqua, si forma un precipitato del colore caratteristico del metallo. Il silicato metallico si espande anche come un gel e cresce come coloratissime stalagmiti nell'acqua.

Benefici medici dell'acido ortosilicico (OSA)

L'acido ortosilicico è il miglior mezzo biodisponibile del silicio per gli esseri umani.Questo può essere usato per trattare varie condizioni di salute come il morbo di Alzheimer, l'artrite, l'aterosclerosi, l'ipertensione, le malattie cardiache, l'osteoporosi, l'ictus e i capelli

Salute delle ossa

In uno studio condotto su 136 donne con osteopenia nel 2008, è stato somministrato acido ortosilicico insieme a calcio e vitamina D o placebo ogni giorno per un anno. Dopo l'anno, i partecipanti che hanno ricevuto l'acido sono migliorati nella formazione dell'osso.

Gli scienziati affermano che ciò è dovuto alla capacità dell'acido ortosilicico di stimolare la produzione di collagene (una proteina presente nel tessuto connettivo) e alla promozione dello sviluppo di cellule che formano l'osso.

Salute nei capelli

Un piccolo studio pubblicato nel 2007 suggerisce che questo acido può aiutare a migliorare la qualità e la salute dei capelli. Nello studio, 48 donne con "capelli fini" sono state divise in due gruppi e hanno ricevuto un placebo o un supplemento ortopedico per nove mesi.

I ricercatori hanno scoperto che l'acido ortosalicilico sembrava aumentare la forza e lo spessore dei capelli. In generale, la qualità dei capelli è stata migliorata con l'integrazione di acido ortosalicilico. 

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