Kyseliny orthokřemičité je převládající chemická sloučenina ze skupiny sloučenin známých jako oxidy křemičité. Tyto kyseliny obsahují prvek křemíku vázaného na kyslík a na hydroxidy, jejichž obecný vzorec je n. Jeho chemický vzorec je H 4 SiO 4 a jeho struktura je uvedena na obrázku 1.
Kyselina orthosilicic je hydratovaná forma oxidu křemičitého z rodiny Miscellaneous Silicates. Jsou to anorganické sloučeniny, ve kterých je největší kovový oxoanion křemičitan, ke kterému není připojen žádný atom nebo nekovový atom.
Obrázek 1: Struktura kyseliny orthosilicic.
Považuje se za mateřskou látku, ze které pochází velká rodina minerálů (silikátů), solí a esterů. Kyselina může být připravena pouze jako nestabilní roztok ve vodě;
Její molekuly se snadno kondenzují a vytvářejí vodu a trojrozměrné polymerní řetězce, kruhy, listy nebo sítě, které tvoří strukturální jednotky silikagelu a mnoho minerálů, které mají velmi nízkou rozpustnost ve vodě (Britannica, 1998).
Kyselina orthosilicová se přirozeně vyskytuje ve sladkých a mořských vodách, vyskytuje se také v některých nápojích, jako je pivo.
Vyrábí se nebiologickým procesem zvaným hydratace, který zahrnuje vodu a křemen, o nichž je známo, že jsou běžné na Zemi. Reakci, která produkuje kyselinu křemičitou z křemene, lze napsat jako:
SiO 2 + 2 H 2 O → H 4 SiO 4
Sloučenina se běžně nazývá rozpustný oxid křemičitý, protože kyselina ortokřemičitá je způsob, kterým tělo získává minerální křemík, který je nezbytný při syntéze kolagenu a při tvorbě kostí.
Navzdory skutečnosti, že se kyselina orthosiliková nachází ve vodě, existují známé případy lidí s nedostatkem křemíku. V důsledku toho se zvýšilo používání doplňků kyseliny orthosilinové (kyselina orthosilicic acid, SF).
Fyzikální a chemické vlastnosti
Kyselina orthosilicic je bílá amorfní (nekrystalická) pevná látka bez charakteristického zápachu (Národní centrum pro biotechnologické informace, 2017). Jeho vzhled je znázorněn na obrázku 2.
Obrázek 2: vzhled kyseliny orthosilicic.
Jeho molekulová hmotnost je 60,06 g / mol, jeho hustota je 1,8 g / ml a je nerozpustný ve studené vodě a rozpustný v horké vodě a ethanolu (Royal Society of Chemistry, 2015).
Sloučenina je nekompatibilní s fluoridy, jako je fluorovodík, hexafluorid zenon, difluorid kyslíku a trifluorid chloru. Látka může vybuchnout, pokud je mokrá a zahřátá na hořčík.
Reaktivita a nebezpečí
Kyselina orthosilicová je klasifikována jako stabilní sloučenina, avšak u somatických buněk některých savců jiného než lidského původu byly zjištěny mutagenní účinky.
Látka působí jako desikant a může způsobit podráždění, suchost pokožky a v případě silné expozice může způsobit vysušení a podráždění sliznic a dýchacích cest.
V případě kontaktu s očima se neočekávají žádné nepříznivé účinky, ale prach může způsobit mechanické podráždění.
Při požití ve velkém množství to může být škodlivé. Pro průmyslové číselné zpracování se však neočekávají žádné nepříznivé účinky. Epidemiologické studie naznačují nízký potenciál nepříznivých účinků na zdraví (Bezpečnostní list materiálu Kyselina křemičitá, 2013).
Aplikace
Kyselina orthosiliková je hlavní formou biologicky dostupného křemíku. Bylo navrženo, že relativně nerozpustné formy oxidu křemičitého mohou také uvolňovat malá, ale významná množství křemíku do biologických kompartmentů.
Například koloidní kyselina křemičitá, silikagel a zeolity, i když jsou relativně nerozpustné ve vodě, mohou zvýšit koncentrace oxidu křemičitého rozpustného ve vodě a jsou považovány za závislé na specifických strukturálních fyzikálně-chemických vlastnostech (Lela Munjas Jurkić, 2013).
Souhrnně, zásobování potravinami poskytuje dostatek křemíku ve výše uvedených formách, aby mohl být absorbován a výrazně zlepšovat celkové lidské zdraví navzdory negativnímu vnímání oxidu křemičitého jako zdravotního rizika.
Mezi zdroje biologicky dostupného křemíku v potravě patří celá zrna, cereálie, pivo a zelenina, jako jsou zelené fazolky. Křemík ve formě oxidu křemičitého nebo oxidu křemičitého (SiO2) je běžná potravinářská přídatná látka, ale má omezenou absorpci ve střevě. (Ray Sahelian, 2016).
Křemík již byl spojován s mineralizací kostí, syntézou kolagenu, kůží, vlasy a nehty, aterosklerózou, Alzheimerovou chorobou, posílením imunitního systému a také dalšími poruchami nebo farmakologickými účinky.
Bylo navrženo, že křemík hraje roli při tvorbě pojivové tkáně a je přítomen ve vlasech v množství 1 až 10 ppm.
Cholinem stabilizovaná kyselina ortokřemičitá je biologicky dostupná forma křemíku, u které bylo zjištěno, že zlepšuje kožní mikroreliéf a mechanické vlastnosti kůže u žen s kůží fotografovanou.
Perorální příjem kyseliny orthosilicinové stabilizované cholinem měl pozitivní vliv na pevnost v tahu včetně pružnosti a přetržení vlasu a měl za následek silnější vlasy (Barel A, 2005).
Ve studii z roku 2008 136 žen s osteopenií užívalo kyselinu orthosilicovou spolu s vápníkem a vitamínem D nebo jednoduchým placebem každý den po dobu jednoho roku. Po dokončení roku účastníci, kteří dostali kyselinu orthosilicovou, vykázali větší zlepšení v tvorbě kostí.
Vědci to připisovali schopnosti kyseliny orthosilicové stimulovat produkci kolagenu (bílkoviny nalezené v pojivové tkáni) a podporovat rozvoj „buněk tvořících kosti“.
Jedna z prvních studií provedených v roce 1997 zkoumala účinky kyseliny orthosilicové na zdraví kloubů u telat.
Vědci zjistili, že telata, která byla krmena doplňkem kyseliny orthosilicové, měla obvykle ve své chrupavce vyšší koncentraci kolagenu, což naznačuje silnější a zdravější klouby.
Vědci si nebyli zcela jisti, zda by suplementace kyselinou orthosilicovou vedla ke stejným účinkům na člověka, i když novější studie naznačují, že OSA může replikovat podobné výsledky.
Reference
-
- Barel A, CM (2005). Vliv perorálního příjmu kyseliny orthosilicinové stabilizované na cholinu na kůži, nehty a vlasy u žen s kůží fotodatekovanou. Arch Dermatol Res. 297 (4), 147-153. Převzato z ncbi.nlm.nih.gov.
- Britannica, TE (1998, 20. července). Kyselina křemičitá. Citováno z Encyclopædia Britannica: britannica.com.
- Lela Munjas Jurkić, IC (2013). Biologické a terapeutické účinky kyseliny ortho-křemičité a některých sloučenin uvolňujících kyselinu orto-křemičitou: Nové perspektivy léčby. Nutr Metab (Lond). 10: 2. Převzato z ncbi.nlm.nih.gov.
- Bezpečnostní list materiálu Kyselina křemičitá. (2013, 21. května). Citováno z Sciencelab: Převzato z sciencelab.com.
- Národní centrum pro biotechnologické informace. (2017, 4. března). PubChem Compound Database; CID = 14942. Citováno z PubChem: Převzato z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Kyselina orthosilicic. (SF). Citováno z SupplementPolice: Převzato z Supplementpolice.com.
- Ray Sahelian, M. (2016, 4. března). Přínos křemíku pro zdraví, riziko, vedlejší účinky, kyselina orthosiliková. Citováno z raysahelian: Převzato z raysahelian.com.
- Královská společnost chemie. (2015). Kyselina křemičitá. Citováno z chemspider: Převzato z chemspider.com.