حمض أوروسيليك: الصيغة والخصائص والمخاطر والاستخدامات

حمض أوروسيليك هو مركب كيميائي سائد في عائلة من المركبات المعروفة باسم أحماض السيليك. تحتوي هذه الأحماض على عنصر السليكون المرتبط بالأكسجين وهيدروكسيدات التي صيغتها العامة هي [SiO x (OH) 4-2x ] n . الصيغة الكيميائية لها هي H4 SiO 4 وهيكلها معروض في الشكل 1.

حمض أوروسيليك هو شكل رطب من ثاني أكسيد السيليكون ، من عائلة السيليكات المتنوعة. هذه هي المركبات غير العضوية التي يكون فيها أكبر أكسيد فلز معدني هو سيليكات ، لا توجد به ذرة أو غير معدنية.

ويعتبر المادة الأم التي تستمد منها عائلة كبيرة من المعادن (السيليكات) والأملاح والإسترات. يمكن تحضير الحمض فقط كمحلول غير مستقر في الماء ؛

تتكثف جزيئاتها بسهولة مع بعضها البعض لتكوين سلاسل أو حلقات أو صفائح أو شبكات ثلاثية الأبعاد للمياه والبوليمر تشكل الوحدات الهيكلية لجيل السيليكا والعديد من المعادن التي لها قابلية ذوبان منخفضة للغاية في الماء (Britannica، 1998).

يوجد حمض أوروسيليك بشكل طبيعي في المياه العذبة ومياه البحر ، كما أنه موجود في بعض المشروبات مثل البيرة.

يتم إنتاجه من خلال عملية غير بيولوجية تسمى الماء والتي تتضمن الماء والكوارتز ، والتي من المعروف أنها شائعة على الأرض. يمكن كتابة التفاعل الذي ينتج حمض السيليك من الكوارتز على النحو التالي:

SiO 2 + 2H 2 O → H 4 SiO 4

يشار إلى المركب عادة باسم السيليكا القابلة للذوبان ، لأن حمض الأورثوسيليك هو الطريقة التي يحصل بها الكائن الحي على السيليكون المعدني ، وهو أمر ضروري في تخليق الكولاجين وفي تكوين العظام.

على الرغم من وجود حمض الأورثوسليك في الماء ، إلا أن حالات الأشخاص الذين يعانون من نقص السيليكون معروفة. نتيجة لذلك ، زاد استخدام مكملات حمض أورثوسيليك (حمض أورثوسيليك ، سادس).

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

حمض أوروسيليك هو مادة غير متبلورة بيضاء (غير بلورية) صلبة بدون رائحة مميزة (المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية ، 2017). يظهر مظهره في الشكل 2.

يبلغ وزنه الجزيئي 60.06 جم / مول ، وكثافة 1.8 جرام / مل ، وهو غير قابل للذوبان في الماء البارد وقابل للذوبان في الماء الساخن والإيثانول (الجمعية الملكية للكيمياء ، 2015).

يتعارض المركب مع الفلورايد مثل فلوريد الهيدروجين وسداسي فلوريد الزين وفلوريد الأكسجين وثلاثي فلوريد الكلور. يمكن أن تنفجر المادة عندما يتم ترطيبها وتسخينها بالمغنيسيوم.

التفاعل والمخاطر

يُصنَّف حمض أوروسيليك كمركب مستقر ، ولكن تم العثور على آثار مطفرة للخلايا الجسدية لبعض الثدييات غير البشرية.

تعمل المادة كمجففة ويمكن أن تسبب تهيجًا وجفافًا للبشرة وتسبب جفاف وتهيج الأغشية المخاطية والجهاز التنفسي في حالة التعرض الشديد.

لا يتوقع حدوث أي آثار ضارة في حالة ملامسة العين ، لكن الغبار قد يسبب تهيجًا ميكانيكيًا.

يمكن أن تكون ضارة إذا ابتلعت بكميات كبيرة. ومع ذلك ، لا يتوقع أي آثار سلبية للإدارة العددية الصناعية. تشير الدراسات الوبائية إلى وجود احتمالية منخفضة للتأثيرات الضارة بالصحة (ورقة بيانات سلامة المواد ، حمض السيليك ، 2013).

تطبيقات

حمض أوروسيليك هو الشكل الرئيسي للسيليكون المتوفر حيويا. وقد اقترح أن أشكال السيليكا غير القابلة للذوبان نسبيًا يمكن أن تطلق أيضًا كميات صغيرة ولكن كبيرة من السيليكون في الأجزاء البيولوجية.

على سبيل المثال ، حمض السيليك الغروي ، وهلام السيليكا ، والزيوليت ، على الرغم من أنه غير قابل للذوبان نسبيًا في الماء ، يمكن أن يزيد من تركيزات السيليكا القابلة للذوبان في الماء ويعتقد أنه يعتمد على خصائص فيزيائية كيميائية هيكلية محددة (Lela Munjas Jurkić ، 2013) .

بشكل جماعي ، توفر إمدادات الغذاء ما يكفي من السيليكون بالطرق المذكورة أعلاه والتي يمكن استيعابها وتحسين الصحة البشرية بشكل عام على الرغم من التصور السلبي للسيليكا كخطر صحي.

تشمل المصادر الغذائية للسيليكون المتوفر حيويا الحبوب الكاملة والحبوب والبيرة وبعض الخضروات مثل الفاصوليا الخضراء. يعتبر السيليكون في صورة السيليكا ، أو ثاني أكسيد السيليكون (SiO2) ، مادة مضافة غذائية شائعة ولكن له امتصاص محدود للأمعاء. (راي الساحل ، 2016).

وقد تم بالفعل ربط السيليكون بتمعدن العظام وتوليف الكولاجين والجلد والشعر والأظافر وتصلب الشرايين ومرض الزهايمر وتقوية جهاز المناعة وأيضًا الاضطرابات الأخرى أو التأثيرات الدوائية.

لقد اقترح أن للسيلكون دورًا في تكوين النسيج الضام ويتواجد في 1-10 جزء في المليون في الشعر.

حمض أوروسيليك الذي استقر مع الكولين هو شكل من أشكال السيليكون المتوفر حيوياً والذي وجد أنه يحسّن من التهاب الجلد المصغر والخواص الميكانيكية للبشرة لدى النساء المصابات بالبشرة.

كان للمدخول عن طريق الفم من حامض أورثوسيليك المستقر مع الكولين تأثير إيجابي على قوة الشد بما في ذلك مرونة وتحميل كسر الشعر وأدى إلى شعر أكثر سمكا (Barel A ، 2005).

في دراسة أجريت عام 2008 ، تناولت 136 امرأة مصابة بنقص هشاشة العظام حامض أورثوسيليك مع الكالسيوم وفيتامين د ، أو دواء وهمي بسيط كل يوم لمدة عام. بعد الانتهاء من السنة ، أظهر المشاركون الذين تلقوا حمض أورثوسيليك تحسينات أكبر في تكوين العظام.

وقد عزا العلماء ذلك إلى قدرة حمض أورثوسيليك على تحفيز إنتاج الكولاجين (وهو بروتين موجود في الأنسجة الضامة) وتعزيز تطوير "الخلايا المكونة للعظام".

إحدى الدراسات الأولى ، التي أجريت في عام 1997 ، التحقيق في آثار حمض أورثوسيليك على صحة المفاصل في العجول.

ووجد الباحثون أن العجول التي تم تغذيتها بمكملات حامض أورثوسيليك عادةً ما تحتوي على تركيز أعلى من الكولاجين في الغضاريف ، مما يشير إلى مفاصل أقوى وأكثر صحة.

لم يكن الباحثون متأكدين تمامًا مما إذا كانت مكملات حمض أورثوسيليك ستؤدي إلى نفس التأثيرات على البشر ، على الرغم من أن الدراسات الحديثة تشير إلى أن OSA يمكنه تكرار نتائج مماثلة.