L' acido ortosilicico è un composto chimico predominante di una famiglia di composti noti come silici. Questi acidi contengono l'elemento silicio legato all'ossigeno e agli idrossidi la cui formula generale è n . La sua formula chimica è H 4 SiO 4 e la sua struttura è presentata nella figura 1.
L'acido ortosilicico è una forma idrata di biossido di silicio, della famiglia Miscellaneous Silicates. Questi sono composti inorganici in cui il più grande ossoanione metallico è il silicato, a cui non è attaccato nessun atomo o atomo non metallico.
Figura 1: struttura dell'acido ortosilicico.
È considerata la sostanza madre da cui deriva una grande famiglia di minerali (silicati), sali ed esteri. L'acido può essere preparato solo come soluzione instabile in acqua;
Le sue molecole si condensano facilmente insieme per formare acqua e catene polimeriche tridimensionali, anelli, fogli o reti che costituiscono le unità strutturali del gel di silice e di molti minerali che hanno una solubilità in acqua molto bassa (Britannica, 1998).
L'acido ortosilicico si trova naturalmente nelle acque dolci e marine, si trova anche in alcune bevande come la birra.
È prodotto da un processo non biologico chiamato idratazione che coinvolge acqua e quarzo, noti per essere comuni sulla Terra. La reazione che produce acido silicico dal quarzo può essere scritta come:
SiO 2 + 2H 2 O → H 4 SiO 4
Il composto è comunemente chiamato silice solubile, poiché l'acido ortosilicico è il modo in cui l'organismo ottiene il silicio minerale, necessario nella sintesi del collagene e nella formazione delle ossa.
Nonostante il fatto che l'acido ortosilicico si trovi nell'acqua, sono noti casi di persone con carenza di silicio. Di conseguenza, è aumentato l'uso di integratori di acido ortosilicico (Orthosilicic Acid, SF).
Proprietà fisiche e chimiche
L'acido ortosilicico è un solido bianco amorfo (non cristallino) senza un odore caratteristico (National Center for Biotechnology Information, 2017). Il suo aspetto è mostrato in figura 2.
Figura 2: aspetto dell'acido ortosilicico.
Il suo peso molecolare è 60,06 g / mol, la sua densità è 1,8 g / ml ed è insolubile in acqua fredda e solubile in acqua calda ed etanolo (Royal Society of Chemistry, 2015).
Il composto è incompatibile con fluoruri come acido fluoridrico, esafluoruro di zenon, difluoruro di ossigeno e trifluoruro di cloro. La sostanza può esplodere se bagnata e riscaldata con magnesio.
Reattività e rischi
L'acido ortosilicico è classificato come composto stabile, tuttavia sono stati riscontrati effetti mutageni per le cellule somatiche di alcuni mammiferi non umani.
La sostanza agisce come un essiccante e può causare irritazione, secchezza della pelle oltre a provocare secchezza e irritazione delle mucose e delle vie respiratorie in caso di esposizione grave.
Non sono previsti effetti negativi in caso di contatto con gli occhi, ma la polvere può causare irritazione meccanica.
Può essere dannoso se ingerito in grandi quantità. Tuttavia, non sono previsti effetti negativi per la manipolazione numerica industriale. Gli studi epidemiologici indicano un basso potenziale di effetti nocivi sulla salute (Scheda di dati di sicurezza del materiale acido silicico, 2013).
applicazioni
L'acido ortosilicico è la principale forma di silicio biodisponibile. È stato proposto che forme relativamente insolubili di silice possono anche rilasciare piccole ma significative quantità di silicio nei compartimenti biologici.
Ad esempio, acido silicico colloidale, gel di silice e zeoliti, sebbene relativamente insolubili in acqua, possono aumentare le concentrazioni di silice solubile in acqua e si ritiene che dipendano da specifiche caratteristiche fisico-chimiche strutturali (Lela Munjas Jurkić, 2013) .
Nel complesso, l'approvvigionamento alimentare fornisce abbastanza silicio nelle forme sopra menzionate da poter essere assorbito e migliorare in modo significativo la salute umana in generale nonostante la percezione negativa della silice come pericolo per la salute.
Le fonti alimentari di silicio biodisponibile includono cereali integrali, cereali, birra e alcune verdure come i fagiolini. Il silicio sotto forma di silice, o biossido di silicio (SiO2), è un additivo alimentare comune ma ha un assorbimento intestinale limitato. (Ray Sahelian, 2016).
Il silicio è già stato associato alla mineralizzazione delle ossa, alla sintesi del collagene, alla pelle, ai capelli e alle unghie, all'aterosclerosi, al morbo di Alzheimer, al rafforzamento del sistema immunitario e anche ad altri disturbi o effetti farmacologici.
È stato suggerito che il silicio abbia un ruolo nella formazione del tessuto connettivo ed è presente a 1-10 ppm nei capelli.
L'acido ortosilicico stabilizzato con colina è una forma biodisponibile di silicio che ha dimostrato di migliorare il microrilievo cutaneo e le proprietà meccaniche della pelle nelle donne con pelle fotoinvecchiata.
L'assunzione orale di acido ortosilicico stabilizzato con colina ha avuto un effetto positivo sulla resistenza alla trazione, inclusa l'elasticità e il carico di rottura dei capelli e ha portato a capelli più spessi (Barel A, 2005).
In uno studio del 2008, 136 donne con osteopenia hanno assunto acido ortosilicico insieme a calcio e vitamina D, o un semplice placebo, ogni giorno per un anno. Dopo aver completato l'anno, i partecipanti che hanno ricevuto acido ortosilicico avevano mostrato maggiori miglioramenti nella formazione ossea.
Gli scienziati hanno attribuito questo alla capacità dell'acido ortosilicico di stimolare la produzione di collagene (una proteina presente nel tessuto connettivo) e di promuovere lo sviluppo di "cellule che formano l'osso".
Uno dei primi studi, condotto nel 1997, ha esaminato gli effetti dell'acido ortosilicico sulla salute delle articolazioni nei vitelli.
I ricercatori hanno scoperto che i vitelli nutriti con un integratore di acido ortosilicico avevano in genere una maggiore concentrazione di collagene nella cartilagine, indicando articolazioni più forti e più sane.
I ricercatori non erano del tutto sicuri se l'integrazione di acido ortosilicico avrebbe prodotto gli stessi effetti negli esseri umani, sebbene studi più recenti suggeriscano che l'OSA può replicare risultati simili.
Riferimenti
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- Barel A, CM (2005). Effetto dell'assunzione orale di acido ortosilicico stabilizzato con colina su pelle, unghie e capelli nelle donne con pelle fotodanneggiata. Arch Dermatol Res.297 (4), 147-153. Tratto da ncbi.nlm.nih.gov.
- Britannica, TE (1998, 20 luglio). Acido silicico. Estratto da Encyclopædia Britannica: britannica.com.
- Lela Munjas Jurkić, IC (2013). Effetti biologici e terapeutici dell'acido ortosilicico e di alcuni composti che rilasciano acido ortosilicico: nuove prospettive per la terapia. Nutr Metab (Lond). 10: 2. Tratto da ncbi.nlm.nih.gov.
- Scheda di sicurezza del materiale Acido silicico. (2013, 21 maggio). Estratto da sciencelab: tratto da sciencelab.com.
- Centro nazionale per le informazioni sulla biotecnologia. (2017, 4 marzo). Database composto di PubChem; CID = 14942 Estratto da PubChem: tratto da pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Acido ortosilicico. (SF). Estratto da supplementpolice: tratto da supplementpolice.com.
- Ray Sahelian, M. (2016, 4 marzo). Integratore di silicone benefici per la salute, rischio, effetti collaterali, acido ortosilicico. Estratto da raysahelian: tratto da raysahelian.com.
- Royal Society of Chemistry. (2015). Acido silicico. Estratto da chemspider: tratto da chemspider.com.