Propriétés, réactions et utilisations de l'acide silicique



Le acide siliciqueest une forme hydratée de l'oxyde de silicium. C'est le nom général de la famille des composés chimiques formés par un silicium et une certaine quantité de molécules d'hydrogène et d'oxygène.

La formule générale de ces acides est [SiOx(OH)4-2x]n, et la forme la plus commune dans laquelle il se trouve habituellement est l’acide orthosilicique H4SiO4.

Figure 1: Structure de l'acide silicique.

L'acide silicique fait partie de la famille des silicates divers. Cela signifie que le plus grand oxoanion métallique est le silicate et qu'aucun atome non métallique n'y est attaché. Il y a des cas isolés dans lesquels ils ont un atome non métallique, mais jamais plus d'un.

Propriétés physiques de l'acide silicique

L'acide silicique n'existe que dans deux états, amorphe et cristallin. Le premier est obtenu par un processus de précipitation et le second est présenté sous forme de cristal de roche.

Acide silicique sous sa forme amorphe (SiO3) est blanc, insipide, insoluble dans l’eau et ne forme aucune masse de plastique cohésive avec des molécules propres comme l’aluminium.

Dans son état cristallin, il n'est dissous par aucun oxacide. Lorsqu'une solution très diluée de solution de silice est traitée avec de l'acide sulfurique, nitrique ou chlorhydrique, l'acide silicique n'est pas précipité. Au lieu de cela, il semble être dissous dans l'eau sous forme d'hydrate.

Lorsqu'une solution de l'acide ou de l'acide est ajoutée à une solution de silicate, l'hydrate est précipité sous une forme gélatineuse qui, une fois séchée et ensuite chauffée avec beaucoup d'énergie, devient une substance insoluble.

Réactions chimiques

L'acide silicique est extrêmement faible et ne perd son premier proton qu'en approchant le pH 10. Seules 3 réactions sont connues avec cet acide dans des conditions physiologiques normales.

  1. La réaction avec elle-même lorsque la solubilité est dépassée pour former de la silice amorphe hydratée.
  2. Sa réaction avec l'hydroxyde d'aluminium pour former de l'hydroxyde de silicate d'aluminium.
  3. La réaction avec le molybdate en excès pour former des hétéropolyacides tels que le silicomolybdate.

Où est l'acide silicique?

Après l'oxygène, le silicium est l'élément le plus commun de la nature, il se présente sous la forme de cristaux. Quand il est dans un milieu aqueux, il devient non ionisant, de sorte que les sels de silicium dans l'océan peuvent acidifier le silicium et créer de l'acide silicique.

Les apports nets en acide silicique dans l'océan mondial ont été trouvés dans 6,1 ± 2,0 teramoles de silicium par an (1 teramol = 1012 moles). Près de 80% de cette contribution provient de rivières dont la concentration moyenne mondiale est de 150 micromolaires (concentration dans l'eau).

Dans les sédiments marins modernes, les rendements nets en silicium biogénique (transformation du silicate dissous en matériau particulaire squelettique) sont de 7,1 ± 1,8 teramoles par an.

La production brute de silice biogénique dans les eaux de surface est de 240 ± 40 teramoles de silicium par an et le taux de préservation (accumulation d'opales dans les sédiments / production brute dans les eaux de surface) est de 3%.

Dans la flore peuvent être trouvés dans la plante Borago officinalis (Borrage), qui dans sa composition présente jusqu'à 2,2% d'acide silicique.

L'acide orthosilicique est la forme la plus courante d'acide silicique, que l'on peut trouver dans différents endroits. Les plus grandes sources biodisponibles de cet acide se trouvent dans l'eau, que ce soit dans l'eau de mer ou dans d'autres boissons telles que la bière.

Pour l'obtenir en laboratoire, on suit le même principe qu'en océan, on peut l'obtenir en acidifiant le silicate de sodium en solution aqueuse.

Utilisations dans la vie quotidienne

Dentifrice

C'est le gel abrasif utilisé dans la pâte dentifrice ou dans la partie transparente du dentifrice doublé, car en combinaison avec le carbonate de calcium, aide à retirer la plaque en toute sécurité avec le brossage.

Il est enregistré comme un composé sûr dans la Food & Drug Administration des États-Unis et n'a aucune toxicité ou cancérogénicité connue.

Déshydratant

Quand il sèche dans un four, il perd de l'eau et devient un dessicant (substance qui attire l'eau de l'air). Par conséquent, de petits paquets de cristaux de gel de silice peuvent être trouvés dans des récipients dont le contenu peut être endommagé par l'humidité, comme des bouteilles de vitamines, des appareils électroniques, des chaussures ou des produits en cuir.

Autres utilisations

On peut le trouver dans des boutiques de cadeaux telles que des pierres magiques, un jardin chimique ou un jardin de verre. Sa forme sèche est mélangée avec des sels de différents métaux.

Lorsque du sodium est ajouté à l'eau, il est remplacé par le métal et, comme le silicate de métal n'est pas soluble dans l'eau, il se forme un précipité de la couleur caractéristique du métal. Le silicate de métal se dilate sous forme de gel et se développe sous forme de stalagmites colorées dans l'eau.

Avantages médicaux de l'acide orthosilicique (OSA)

L'acide orthosilicique est le meilleur moyen biodisponible du silicium chez l'homme.Cela peut être utilisé pour traiter divers problèmes de santé tels que la maladie d'Alzheimer, l'arthrite, l'athérosclérose, l'hypertension, les maladies cardiaques, l'ostéoporose, les accidents vasculaires cérébraux et les cheveux.

Santé osseuse

Dans une étude portant sur 136 femmes atteintes d’ostéopénie en 2008, on leur a administré de l’acide orthosilicique avec du calcium et de la vitamine D ou un placebo tous les jours pendant un an. Après l'année, les participants qui ont reçu l'acide ont amélioré leur formation osseuse.

Les scientifiques disent que cela est dû à la capacité de l'acide orthosilicique à stimuler la production de collagène (une protéine présente dans le tissu conjonctif) et à favoriser le développement de cellules formant des os.

La santé dans les cheveux

Une petite étude publiée en 2007 suggère que cet acide peut aider à améliorer la qualité et la santé des cheveux. Dans l'étude, 48 femmes avec "cheveux fins" ont été divisées en deux groupes et ont reçu un placebo ou un supplément orthosilicique pendant neuf mois.

Les chercheurs ont découvert que l'acide orthosalicylique semblait augmenter la résistance et l'épaisseur des cheveux. En général, la qualité des cheveux a également été améliorée avec la supplémentation en acide orthosalicylique. 

Références

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