Kyseliny orthokřemičité je prevládajúci chemická zlúčenina zo skupiny zlúčenín známych ako oxidy kremičité. Uvedené kyseliny obsahujú prvok kremík viazaný na kyslík a na hydroxidy, ktorých všeobecný vzorec je n . Jeho chemický vzorec je H 4 SiO 4 a jeho štruktúra je uvedená na obrázku 1.
Kyselina ortokremičitá je hydratovaná forma oxidu kremičitého z rodiny rôznych silikátov. Sú to anorganické zlúčeniny, v ktorých najväčší oxoanión kovu je kremičitan, ku ktorému nie je pripojený žiadny atóm alebo nekovový atóm.
Obrázok 1: Štruktúra kyseliny ortokremičitej.
Považuje sa za materskú látku, z ktorej pochádza veľká skupina minerálov (silikátov), solí a esterov. Kyselinu je možné pripraviť iba ako nestabilný roztok vo vode;
Jeho molekuly sa ľahko kondenzujú a vytvárajú vodu a trojrozmerné polymérne reťazce, kruhy, listy alebo siete, ktoré tvoria štruktúrne jednotky silikagélu a mnoho minerálov, ktoré majú veľmi nízku rozpustnosť vo vode (Britannica, 1998).
Kyselina ortokremičitá sa prirodzene vyskytuje v sladkých a morských vodách, vyskytuje sa tiež v niektorých nápojoch, ako je pivo.
Vyrába sa nebiologickým procesom nazývaným hydratácia, ktorý zahŕňa vodu a kremeň, o ktorom je známe, že je bežný na Zemi. Reakciu, ktorá produkuje kyselinu kremičitú z kremeňa, možno písať takto:
SiO 2 + 2 H 2 O → H 4 SiO 4
Zlúčenina sa bežne nazýva rozpustný oxid kremičitý, pretože kyselina ortokremičitá je spôsobom, ktorým telo získava minerálny kremík, ktorý je potrebný pri syntéze kolagénu a pri tvorbe kostí.
Napriek tomu, že kyselina ortokremičitá sa nachádza vo vode, existujú prípady, keď ľudia trpia nedostatkom kremíka. V dôsledku toho sa zvýšilo používanie doplnkov kyseliny ortokremičitej (kyselina ortokremičitá, SF).
Fyzikálne a chemické vlastnosti
Kyselina ortokremičitá je biela amorfná (nekryštalická) tuhá látka bez charakteristického zápachu (Národné centrum pre biotechnologické informácie, 2017). Jeho vzhľad je znázornený na obrázku 2.
Obrázok 2: vzhľad kyseliny ortokremičitej.
Jeho molekulová hmotnosť je 60,06 g / mol, jeho hustota je 1,8 g / ml a je nerozpustný v studenej vode a rozpustný v horúcej vode a etanole (Royal Society of Chemistry, 2015).
Zlúčenina je nekompatibilná s fluoridmi, ako je fluorovodík, hexafluorid zenónu, difluorid kyslíka a fluorid chlóru. Látka môže vybuchnúť, ak je mokrá a zahrievaná horčíkom.
Reaktivita a nebezpečenstvá
Kyselina ortokremičitá je klasifikovaná ako stabilná zlúčenina, avšak mutagénne účinky boli zistené pre somatické bunky určitých cicavcov iného ako ľudského pôvodu.
Látka pôsobí ako desikant a môže spôsobiť vážne podráždenie, suchosť pokožky a v prípade silnej expozície môže spôsobiť aj vysušenie a podráždenie slizníc a dýchacích ciest.
V prípade kontaktu s očami sa neočakávajú žiadne nepriaznivé účinky, ale prach môže spôsobiť mechanické podráždenie.
Môže byť škodlivý pri požití vo veľkých množstvách. Pri priemyselnej numerickej manipulácii sa však neočakávajú žiadne nepriaznivé účinky. Epidemiologické štúdie naznačujú nízky potenciál nepriaznivých účinkov na zdravie (Karta bezpečnostných údajov materiálu Kyselina kremičitá, 2013).
aplikácia
Kyselina ortokremičitá je hlavnou formou biologicky dostupného kremíka. Bolo navrhnuté, že relatívne nerozpustné formy siliky môžu tiež uvoľňovať malé, ale významné množstvá kremíka do biologických kompartmentov.
Napríklad koloidná kyselina kremičitá, silikagél a zeolity, hoci sú relatívne nerozpustné vo vode, môžu zvýšiť koncentrácie vo vode rozpustného oxidu kremičitého a predpokladá sa, že závisia od konkrétnych štruktúrnych fyzikálno-chemických charakteristík (Lela Munjas Jurkić, 2013) ,
Zásoby potravín spoločne poskytujú dostatok kremíka vo vyššie uvedených formách, aby sa absorbovali a významne zlepšili celkové zdravie ľudí napriek negatívnemu vnímaniu kremíka ako zdravotného rizika.
Zdroje biologicky dostupného kremíka v potrave zahŕňajú celé zrná, obilniny, pivo a niektoré druhy zeleniny, napríklad zelené fazule. Kremík vo forme oxidu kremičitého alebo oxidu kremičitého (Si02) je bežnou potravinárskou prísadou, má však obmedzenú absorpciu v čreve. (Ray Sahelian, 2016).
Kremík už súvisí s mineralizáciou kostí, syntézou kolagénu, pokožkou, vlasmi a nechtami, aterosklerózou, Alzheimerovou chorobou, posilnením imunitného systému a tiež s ďalšími poruchami alebo farmakologickými účinkami.
Predpokladá sa, že kremík zohráva úlohu pri tvorbe spojivového tkaniva a je vo vlasoch prítomný v množstve 1 až 10 ppm.
Cholín-stabilizovaná kyselina ortokremičitá je biologicky dostupná forma kremíka, o ktorom sa zistilo, že zlepšuje kožné mikroreliéf a mechanické vlastnosti pokožky u žien s kožou sfarbenou na svetlo.
Perorálny príjem cholín stabilizovanej kyseliny ortokremičitej mal pozitívny vplyv na pevnosť v ťahu vrátane pružnosti a zaťaženia vlasmi a mal za následok hrubšie vlasy (Barel A, 2005).
V štúdii z roku 2008 136 žien s osteopéniou užívalo kyselinu ortokremičitú spolu s vápnikom a vitamínom D alebo jednoduché placebo každý deň po dobu jedného roka. Po ukončení roka účastníci, ktorí dostali kyselinu ortokremičitú, preukázali väčšie zlepšenie tvorby kostí.
Vedci to pripísali schopnosti kyseliny ortokremičitej stimulovať produkciu kolagénu (proteín nájdený v spojivovom tkanive) a podporovať rozvoj „buniek tvoriacich kosti“.
Jedna z prvých štúdií, ktorá sa uskutočnila v roku 1997, skúmala účinky kyseliny ortokremičitej na zdravie kĺbov teliat.
Vedci zistili, že teľatá, ktoré boli kŕmené doplnkom kyseliny ortokremičitej, mali vo svojej chrupavke zvyčajne vyššiu koncentráciu kolagénu, čo naznačuje silnejšie a zdravšie kĺby.
Vedci si neboli celkom istí, či by suplementácia kyselinou ortokremičitou mala u ľudí rovnaké účinky, aj keď novšie štúdie naznačujú, že OSA môže replikovať podobné výsledky.
Referencie
-
- Barel A, CM (2005). Vplyv perorálneho príjmu kyseliny ortokremičitej stabilizovanej na cholín na pokožku, nechty a vlasy u žien s kožou poškodenou svetlom. Arch Dermatol Res. 297 (4), 147-153. Prevzaté z ncbi.nlm.nih.gov.
- Britannica, TE (1998, 20. júla). Kyselina kremičitá. Zdroj: Encyklopédia Britannica: britannica.com.
- Lela Munjas Jurkić, IC (2013). Biologické a terapeutické účinky kyseliny ortokremičitej a niektorých zlúčenín uvoľňujúcich kyselinu ortokremičitú: Nové perspektívy liečby. Nutr Metab (Lond). 10: 2. Prevzaté z ncbi.nlm.nih.gov.
- Karta bezpečnostných údajov Kyselina kremičitá. (2013, 21. mája). Citované z Sciencelab: Prevzaté z sciencelab.com.
- Národné centrum pre biotechnologické informácie. (2017, 4. marca). Databáza zlúčenín PubChem; CID = 14942. Zdroj: PubChem: Prevzaté z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Kyselina ortokremičitá. (SF). Citované z SupplementPolice: Prevzaté z Supplementpolice.com.
- Ray Sahelian, M. (2016, 4. marca). Prínos pre zdravie kremík, riziko, vedľajšie účinky, kyselina ortokremičitá. Zdroj: raysahelian: Prevzaté z raysahelian.com.
- Kráľovská spoločnosť chémie. (2015). Kyselina kremičitá. Zdroj: chemspider: Prevzaté z chemspider.com.