حمض السيليك: الخصائص والتفاعلات والاستخدامات - كيمياء - 2026

و حمض السيليسيك هو شكل رطب من أكسيد السيليكون. إنه الاسم العام لعائلة المركبات الكيميائية المكونة من السيليكون وكمية معينة من جزيئات الهيدروجين والأكسجين.

الصيغة العامة لهذه الأحماض هي _n ، والشكل الأكثر شيوعًا الذي يوجد به عادة هو حمض الأورثوسيليك H ₄ SiO ₄.

الشكل 1: هيكل حامض السيليك.

حمض السيليك هو جزء من عائلة السيليكات المتنوعة. هذا يعني أن أكبر أكسيد معدني هو السيليكات ، وأنه لا توجد ذرة غير معدنية مرتبطة به. هناك بعض الحالات المعزولة حيث تحتوي على ذرة واحدة غير فلزية ، ولكن ليس لديها أكثر من ذرة واحدة.

الخصائص الفيزيائية لحمض السيليك

يوجد حمض السيليك فقط في حالتين ، غير متبلور وبلوري. يتم الحصول على الأول من خلال عملية الترسيب والثاني يتم تقديمه على شكل بلورة صخرية.

حمض السيليك في شكله غير المتبلور (SiO ₃) أبيض ، لا طعم له ، غير قابل للذوبان في الماء ولا يشكل أي كتلة بلاستيكية متماسكة مع جزيئاته كما يحدث مع الألومنيوم.

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

عند إضافة محلول من الحمض أو الحمض إلى محلول السيليكات ، يتم ترسيب الهيدرات في صورة هلامية والتي عند تجفيفها ثم تسخينها بطاقة كبيرة تصبح مادة غير قابلة للذوبان.

تفاعلات كيميائية

حمض السيليك ضعيف للغاية ويفقد فقط البروتون الأول عندما يقترب من الرقم الهيدروجيني 10. تحدث 3 تفاعلات معروفة فقط مع هذا الحمض في ظل ظروف فسيولوجية طبيعية للحياة.

1. التفاعل مع نفسه عندما يتم تجاوز الذوبان لتشكيل هيدرات السيليكا غير المتبلورة.
2. تفاعله مع هيدروكسيد الألومنيوم لتكوين هيدروكسيد سيليكات الألومنيوم.
3. التفاعل مع الموليبدات الزائدة لتكوين أحماض غير متجانسة مثل سيليكوموليبدات.

أين يوجد حمض السيليك؟

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

تم العثور على صافي مدخلات حمض السيليك في محيط العالم عند 6.1 ± 2.0 تيرامول من السيليكون سنويًا (1 تيرامول = 1012 مول). ما يقرب من 80 ٪ من هذه المساهمة تأتي من الأنهار التي يبلغ متوسط ​​تركيزها العالمي 150 ميكرومولار (التركيز في الماء).

في الرواسب البحرية الحديثة ، يبلغ صافي إنتاج السيليكون الحيوي (تحويل السيليكات المذابة إلى مادة هيكلية جسيمية) 7.1 ± 1.8 تيرامول سنويًا.

يبلغ إجمالي إنتاج السيليكا الحيوية في المياه السطحية 240 ± 40 تيرامول من السيليكون سنويًا ، وتبلغ نسبة الحفظ (تراكم الأوبال في الرواسب / إجمالي الإنتاج في المياه السطحية) 3 بالمائة.

يمكن العثور عليه في النباتات في نبات Borago officinalis (Borraje) ، والذي يحتوي في تركيبته على ما يصل إلى 2.2٪ من حمض السيليك.

حمض الأورثوسيليك هو الشكل الأكثر شيوعًا لحمض السيليك ، والذي يمكن العثور عليه في العديد من الأماكن المختلفة. توجد أكبر المصادر الحيوية لهذا الحمض في الماء ، سواء في مياه البحر أو في المشروبات الأخرى مثل البيرة.

للحصول عليه في المختبر ، فإنه يتبع نفس المبدأ المتبع في المحيط ، ويمكن الحصول عليه عن طريق تحميض سيليكات الصوديوم في محلول مائي.

يستخدم في الحياة اليومية

معجون اسنان

هو الجل الكاشطة المستخدم في معجون الأسنان ، أو في الجزء الواضح من معجون الأسنان المخدوش ، لأنه مع كربونات الكالسيوم ، يساعد على إزالة البلاك بأمان بالفرشاة.

تم تسجيله كمركب آمن لدى إدارة الغذاء والدواء الأمريكية وليس له سمية أو مادة مسرطنة معروفة.

مادة مجففة

عندما يجف في الفرن ، فإنه يفقد الماء ويصبح مادة مجففة (مادة تسحب 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 اخرى

يمكن العثور عليها في محلات بيع الهدايا مثل الأحجار السحرية أو الحديقة الكيميائية أو الحديقة الكريستالية. يمتزج شكله الجاف بأملاح من معادن مختلفة.

عند إلقاء الصوديوم في الماء ، يتم استبداله بالمعدن ، وبما أن السيليكات المعدنية غير قابلة للذوبان في الماء ، فإن راسبًا من اللون المميز لأشكال المعدن. تتوسع السيليكات المعدنية أيضًا على شكل هلام وتنمو على شكل صواعد ملونة في الماء.

الفوائد الطبية لحمض الأورثوسيليك (OSA)

حمض الأورثوسيليك هو أفضل وسط سيليكون متوفر حيوياً للبشر. يمكن استخدامه لعلاج الحالات الصحية المختلفة مثل مرض الزهايمر والتهاب المفاصل وتصلب الشرايين وارتفاع ضغط الدم وأمراض القلب وهشاشة العظام والسكتة الدماغية والشعر.

صحة العظم

في دراسة أجريت عام 2008 على 136 امرأة مصابة بهشاشة العظام ، تم إعطاؤهن حمض الأورثوسيليسيك مع الكالسيوم وفيتامين د أو دواء وهمي كل يوم لمدة عام. بعد عام واحد ، تحسن المشاركون الذين تلقوا الحمض في تكوين العظام.

يقول العلماء إن هذا يرجع إلى قدرة حمض الأورثوسيليسيك على تحفيز إنتاج الكولاجين (بروتين موجود في النسيج الضام) وتعزيز نمو خلايا بناء العظام.

صحة الشعر

تشير دراسة صغيرة نُشرت في عام 2007 إلى أن هذا الحمض يمكن أن يساعد في تحسين جودة الشعر وصحته. في الدراسة ، تم تقسيم 48 امرأة ذات شعر ناعم إلى مجموعتين وتم إعطاؤهن علاجًا وهميًا أو مكملًا لتقويم العظام لمدة تسعة أشهر.

وجد الباحثون أن حمض أورثوساليسيليك يبدو أنه يزيد من قوة الشعر وسمكه. بشكل عام ، تم تحسين جودة الشعر أيضًا باستخدام مكملات حمض الأورثوساليسيليك.

المراجع

1. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. قاعدة بيانات PubChem المركبة ؛ CID = 14942. تم الاسترجاع من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. جراهام ، ت. (1863). حول خصائص حمض السيليسيك والمواد الغروية المماثلة الأخرى. وقائع الجمعية الملكية في لندن ، 13 ، 335-341. تم الاسترجاع من: jstor.org.
3. محررو موسوعة بريتانيكا (1998) مركب كيميائي لحمض السيليك. موسوعة بريتانيكا. تم الاسترجاع من: britannica.com.
4. Tomsofmaine.com. (2017). السيليكا الرطبة - Tom's of Maine. تم الاسترجاع من: tomsofmaine.com.
5. وليام توماس براندي ، ألفريد سوين تايلور. كيمياء. بلانشارد وليا. تم الاسترجاع في 21 مارس 2017 من books.google.co.ve.id.
6. فيلد ، س. (2017). السيليكا الرطبة. تم الاسترجاع في 22 مارس 2017 من: sci-toys.com.