حمض السليكيك: الخواص وردود الفعل والاستخدامات

حمض السيليك هو شكل رطب من أكسيد السيليكون. إنه الاسم العام لعائلة المركبات الكيميائية التي تتكون من السيليكون ، وكمية معينة من جزيئات الهيدروجين والأكسجين.

الصيغة العامة لهذه الأحماض هي [SiO x (OH) 4-2x ] n ، والشكل الأكثر شيوعًا الذي توجد به عادة هو في حمض أورثوسيليك H 4 SiO 4 .

حمض السيليك هو جزء من عائلة السيليكات المتنوعة. هذا يعني أن أكبر أكسيد فلزي هو سيليكات ، وأنه لا توجد ذرة غير معدنية متصلة به. هناك بعض الحالات المعزولة التي لديها ذرة غير معدنية ، ولكن ليس أكثر من واحدة.

الخصائص الفيزيائية لحمض السيليك

حمض السليكيك موجود فقط في حالتين ، غير متبلور وبلوري. يتم الحصول على الأول من خلال عملية هطول الأمطار ويتم تقديم الثاني على شكل بلورة صخرية.

حمض السليكيك في شكله غير المتبلور (SiO 3 ) أبيض ، لا طعم له ، وغير قابل للذوبان في الماء ولا يشكل أي كتلة متماسكة من البلاستيك مع جزيئات خاصة به كما يفعل مع الألومنيوم.

في حالته البلورية ، لا يذوب بواسطة أي أوكسيد. عندما يتم معالجة محلول مخفف للغاية من محلول السيليكا بحمض الكبريتيك أو النيتريك أو الهيدروكلوريك ، فإن حمض السيليك لا يترسب. بدلاً من ذلك ، يبدو أنه يذوب في الماء على شكل هيدرات.

عند إضافة محلول من الحمض أو الحمض إلى محلول سيليكات ، تترسب الهيدرات إلى شكل جيلاتيني ، عندما يصبح جافًا ثم يسخن بعد ذلك بكمية كبيرة من الطاقة ، يصبح مادة غير قابلة للذوبان.

التفاعلات الكيميائية

حمض السليكيك ضعيف للغاية ويفقد فقط بروتونه الأول عندما يقترب من الرقم الهيدروجيني 10. تعرف فقط 3 تفاعلات مع هذا الحمض الذي يحدث في ظل ظروف فسيولوجية طبيعية للحياة.

  1. التفاعل مع نفسه عندما يتم تجاوز الذوبان لتشكيل هيدرات السيليكا غير المتبلور.
  2. رد فعلها مع هيدروكسيد الألومنيوم لتشكيل هيدروكسيد الألومنيوم سيليكات.
  3. رد فعل مع فائض الموليبدات لتشكيل heteropolyacids مثل سيليكوموليبدات.

أين هو حمض السيليك؟

بعد الأكسجين ، يعد السيليكون العنصر الأكثر شيوعًا في الطبيعة ، فهو في شكل بلورات. عندما يكون في وسط مائي يصبح غير مؤين ، لذلك يمكن لأملاح السيليكون في المحيط أن تحمض السيليكون وتنتج حمض السيليك.

تم العثور على مدخلات حمض السيليك الصافي في محيط العالم في 6.1 ± 2.0 تيراميل من السيليكون في السنة (1 تيرامول = 1012 مول). حوالي 80٪ من هذه المساهمة تأتي من أنهار يبلغ متوسط ​​تركيزها العالمي 150 مايكرومولار (التركيز في الماء).

في الرواسب البحرية الحديثة ، يبلغ العائد الصافي للسيليكون الحيوي (تحويل السيليكات المذابة إلى مادة جسيمية هيكلية) 7.1 ± 1.8 تيرامول في السنة.

يبلغ إجمالي إنتاج السيليكا الحيوي في المياه السطحية 240 إلى 40 تيراميل من السيليكون في السنة ، ونسبة الحفظ (تراكم الأوبال في الرواسب / الإنتاج الإجمالي في المياه السطحية) هي 3 في المائة.

في النباتات يمكن العثور عليها في نبات Borago officinalis (Borrage) ، والذي يقدم في تكوينه ما يصل إلى 2.2 ٪ من حمض السيليك.

حمض أوروسيليك هو الشكل الأكثر شيوعا لحمض السيليك ، والذي يمكن العثور عليه في أماكن مختلفة. توجد المصادر الرئيسية المتاحة لهذا الحمض في الماء ، سواء في مياه البحر أو في المشروبات الأخرى مثل البيرة.

للحصول عليه في المختبر يتبع نفس المبدأ الموجود في المحيط ، يمكن الحصول عليه عن طريق تحمض سيليكات الصوديوم في محلول مائي.

يستخدم في الحياة اليومية

معجون اسنان

هو جل جلخ يستخدم في معجون الأسنان ، أو في الجزء الصافي من معجون الأسنان ، لأنه في تركيبة مع كربونات الكالسيوم ، فإنه يساعد على إزالة اللوحة بأمان بالفرشاة.

تم تسجيله كمركب آمن في إدارة الأغذية والعقاقير في الولايات المتحدة وليس له سمية معروفة أو مسببة للسرطان.

المجففة

عندما يجف في الفرن ، فإنه يفقد الماء ويصبح مجففة (مادة تجذب الماء من الهواء). لذلك ، يمكن العثور على عبوات صغيرة من بلورات هلام السيليكا في حاويات يمكن أن تتلف محتوياتها بسبب الرطوبة مثل زجاجات الفيتامينات أو الأجهزة الإلكترونية أو الأحذية أو المنتجات الجلدية.

استخدامات أخرى

يمكن العثور عليها في محلات بيع الهدايا مثل الأحجار السحرية أو الحديقة الكيماوية أو الحديقة الزجاجية. يخلط شكله الجاف بأملاح المعادن المختلفة.

عند إضافة الصوديوم إلى الماء ، يتم استبداله بالمعادن وبما أن السيليكات المعدنية غير قابلة للذوبان في الماء ، يتم تشكيل رسب من اللون المميز للمعدن. تتوسع السيليكات المعدنية أيضًا كجيل وتنمو في صورة صواعد ملوّنة في الماء.

الفوائد الطبية لحمض أورثوسيليك (OSA)

حمض أوروسيليك هو أفضل وسيلة متوفرة حيوياً للسيلكون للبشر. يمكن استخدامه لعلاج الأمراض الصحية المختلفة مثل مرض الزهايمر والتهاب المفاصل وتصلب الشرايين وارتفاع ضغط الدم وأمراض القلب وهشاشة العظام والسكتة الدماغية والشعر

صحة العظام

في دراسة شملت 136 امرأة مصابة بنقص هشاشة العظام في عام 2008 ، تم إعطاؤهن حمض أورثوسيليك مع الكالسيوم وفيتامين د أو دواء وهمي يوميًا لمدة عام. بعد السنة ، تحسن المشاركون الذين تلقوا الحامض في تكوين العظام.

يقول العلماء أن هذا يرجع إلى قدرة حمض الأورثوسيليك على تحفيز إنتاج الكولاجين (بروتين موجود في الأنسجة الضامة) وتعزيز نمو الخلايا المكونة للعظام.

الصحة في الشعر

تشير دراسة صغيرة نشرت عام 2007 إلى أن هذا الحمض يمكن أن يساعد في تحسين جودة الشعر وصحته. في الدراسة ، تم تقسيم 48 امرأة مع "شعر ناعم" إلى مجموعتين وتعطى الدواء الوهمي أو مكملات تقويم العظام لمدة تسعة أشهر.

ووجد الباحثون أن حمض الأورثوساليسيليك يبدو أنه يزيد من قوة الشعر وسمكه. بشكل عام ، كما تم تحسين جودة الشعر مع مكملات حمض أورثيساليسيليك.