Двуокись кремния это

Содержание
  1. Диоксид кремния (Е551)
  2. Свойства диоксида кремния
  3. Производство кремнезема для пищевой промышленности
  4. Использование диоксида кремния
  5. Влияние на организм человека, польза и вред
  6. Диоксид кремния: влияние на организм человека, свойства вещества
  7. Общее описание
  8. Влияние на организм человека
  9. Сферы применения
  10. В пищевой промышленности
  11. В медицине
  12. В косметике
  13. Кремния диоксид: вред и польза. Использование диоксида кремния
  14. Диоксид кремния от клопов. Состав и принцип действия препарата
  15. Диоксид кремния бад. Общее описание
  16. Распространение в природе, пути получения, использование
  17. Как получают диоксид кремния?
  18. Диоксид кремния
  19. Химические свойства
  20. Получение
  21. Применение
  22. Пористые кремнезёмы
  23. Токсичность
  24. Диоксид кремния: влияние на организм человека, опасен или нет, свойства и применение
  25. Что за добавка Е551 (Диоксид кремния)
  26. Из чего делают антислеживающий агент Е551
  27. Польза и вред коллоидного диоксида кремния
  28. Опасна или нет пищевая добавка Е551
  29. Применение диоксида кремния
  30. Диоксид кремния в косметике
  31. Диоксид кремния в пищевой промышленности
  32. Диоксид кремния в медицине
  33. Заключение

Диоксид кремния (Е551)

Двуокись кремния это

Кремнезем, по латыни Silicondioxide, silica – это двуокись кремния. Что же представляет собой такое соединение? Это твердые кристаллы без цвета, не имеющие запаха, они достаточно твердые, прочные, пластичные и тугоплавкие. В природе это самый обычный кварц, мельчайшие прозрачные песчинки, которые образуются при окислении кремния (Si).

SiO₂ – молекулярная (химическая) формула диоксида кремния.

Свойства диоксида кремния

Это соединение – высший, четырехвалентный кислотный оксид кремния. Он обладает идеальной устойчивостью к действию кислорода, различных кислот (при температуре плавления, равной 1 600 ºС, растворяется плавиковой кислотой, щелочами). Диоксид кремния не растворяется водой, является диэлектриком (не проводит ток).

Siliconiumdioxide- идеальный нейтрализатор щелочи.

Производство кремнезема для пищевой промышленности

В пищевой промышленности SiO₂ используют как добавку в пищу, которая имеет собственный индекс в европейской системе кодов – Е551.

Диоксид кремния в чистом виде не применяется в пищевой промышленности. В ней используют порошковый SiliconDioxide, другими словами, «белую сажу», аморфный кремнезем.

Производство Е551 осуществляется на специализированных заводах двумя методами искусственного синтезирования: нагреванием Si в кислородной среде при температуре, равной пятистам градусам по Цельсию, происходит окислительная реакция, в результате которой получается белая сажа, и в специальных стерилизаторах при tº 1 000 ºС происходит реакция паров SiliconаTetrachloridа в пламени водорода (второй метод).

Синтезированный Silicondioxide относится к группе эмульгаторов, которые обеспечивают однородность смесям несмешивающихся веществ в природе, таких, как масло (растительного и животного происхождения) и жир с водой.

Применение эмульгатора Е551 в пищевом производстве разрешено во всех странах без исключения (в том числе в РФ, Беларуси, Украине, европейских странах) при условии, что его содержание в готовом продукте не превышает лимита, т.е. 30 гр/кг. Он не наносит вред здоровью, безопасен в употреблении.

Особые требования предъявляются к упаковке и условиям хранения пищевой добавки.

Для упаковки применяют мешки, изготовленные из прочного полиэтилена или специальной оберточной бумаги (kraft), а также полипропилена (обязательное присутствие вставки из полиэтилена).

Хранить пищевую добавку Е551 следует в сухом, закрытом помещении при установленном режиме влажности и определенной вентиляции.

Использование диоксида кремния

Пока уникальные свойства вещества не были изучены, оно главным образом применялось для изготовления строительных материалов, таких как бетон и цемент.

Но по мере исследования Siliconаdioxide учеными, медиками, физиологами, химиками стали известны и другие его признаки. Вещество стали применять в радиотехнике, в производстве огнеупорных материалов и резины.

Благодаря своим свойствам вещество нашло широкое применение в различных отраслях промышленности, в том числе пищевой, фармацевтической, косметологической.

Кремний диоксид кристаллическийАморфный (порошкообразный) кремний диоксидКремний диоксид коллоидный
Вещество широко распространено в природе. Оно содержится в горных породах – минералах, в агате, яшме, халцедоне, аметисте, горном хрустале.Широко применяется в строительстве, а также в производстве стекла, керамических и бетонных изделий. В этих индустриях не важна его чистота.Это вещество встречается в природе в чистом виде достаточно редко. Это трепел (кизельгур), который образовывается на морском дне на протяжении длительного времени.В наши дни получают синтетическим способом в заводских условиях. Его используют главным образом в промышленных целях.Вещество нашло широкое применение в медицине, как абсорбент (Siliciumdioxidecolloidal выводит токсичные вещества из организма) и загуститель (в изготовлении мазей, гелей, вазелина, суспензий). В косметологии (в составе зубных паст, как отбеливающее средство; в скрабах, пудрах, лосьонах). Его получение происходит в промышленных условиях из высокодисперсной двуокиси кремния.

В пищевой промышленности эмульгатор используют как антикоагулятор (стабилизатор) и нейтрализатор, а также как загуститель. Он помогает продуктам сохранять сыпучесть, предотвращает образование комков и слеживание:

  • диоксид кремния добавляют в готовые сыпучие продукты, такие как сахар, соль, мука, специи, а также сухое молоко и сливки, крахмал, яичный порошок, различные приправы и пряности, и другие;
  • в молочной продукции при изготовлении сыров (для сохранения их структуры) также применяют кремнезем;
  • незаменимым компонентом он является и в производстве кофе, какао;
  • Е551 входит и в состав пива как абсорбент, способствует осветлению напитка, повышает его выдержку;
  • широко применяется он и при производстве чипсов, сухариков, всевозможных закусок, усиливает аромат продуктов потребления;
  • при изготовлении алкогольных напитков, для стабилизации кислотности и нейтрализации излишка щелочей тоже используют кремнезем;
  • производство кондитерских и кулинарных изделий не обходится без применения эмульгатора Е551, им обрабатывают сладкие поверхности, за исключением тех, которые покрыты шоколадом. Он влияет на сроки реализации продукции, продлевает ее (обеспечивает свежесть, не дает слипаться изделиям), усиливает вкусовые качества и аромат.

Влияние на организм человека, польза и вред

До конца влияние на организм двуокиси кремния учеными не изучено, но из их исследований на сегодняшний день можно сделать вывод, что вещество не наносит вред здоровью при его правильном употреблении.

Диоксид кремния полностью выводится из организма, не всасывается в желудочно-кишечный тракт.

Помимо этого, Silicondioxide присутствует в организме, в крови и плазме.

Немецким физиологом на основе его практики было доказано, что кремнезем полезен для человека, он предупреждает и предотвращает атеросклероз, укрепляет и очищает сосуды. Вода кремния имеет не только абсорбирующие свойства, выводит шлаки и токсичные вещества из человеческого организма, но еще и антибактериальные.

Существует теория, что вещество оказывает положительное влияние на организм человека и сокращает риск дальнейшего развития такого заболевания, как болезнь Альцгеймера. Однако это лишь гипотеза, которую следует доказать ученым.

Ясно одно, что существенный вред здоровью может нанести пыль диоксида кремния при ее вдыхании (только на промышленных производствах). Она может послужить развитию таких заболеваний, как силикоз легких. Умеренное использование пищевой добавки Е551 безопасно для здоровья.

Источник: https://FoodandHealth.ru/dobavki/dioksid-kremniya-e551/

Диоксид кремния: влияние на организм человека, свойства вещества

Двуокись кремния это

Вы слышали про диоксид кремния или не сталкивались с таким понятием? В любом случае, из нашего обзора вы узнаете массу полезной информации! Мы расскажем о влиянии добавки на человека, разберем вред и пользу. Обсудим сферы применения, затронем формулы и состав, основные характеристики – все, что нужно знать.

Общее описание

Диоксид кремния (Е551) – природное вещество, существующее в природе в виде кварца. Представляет собой элемент, активно используемый в качестве многофункциональной добавки в разных видах промышленности.

Химическая формула диоксида кремния – SiO2.

Натуральный элемент используется только в сложном производстве (например, строительное) и имеет некоторые примеси. В производстве продуктов питания применяется созданное искусственно вещество высокой степени чистоты:

  • Изготавливается путем нагревания материала в атмосфере кислорода;
  • Производится гидролизом паров тетрахлорида в водородном пламени.

Химические свойства диоксида кремния отлично изучены – сможете познакомиться с ними и вы:

  • Имеет белый цвет, или голубовато-белый;
  • Производится в виде мелких гранул или порошка;
  • Запах полностью отсутствует;
  • основного вещества составляет 99%;
  • Не растворяется в воде;
  • Растворяется во фтористоводородной кислоте;
  • Плотность составляет 2,2 г/см3;
  • Очень прочен и тверд;
  • Обладает адсорбирующими свойствами;
  • Не поддается воздействию высокой температуры и реакции с кислотами.

Давайте разделим этот материал на три группы:

  • Кристаллический. Распространен в природе, содержится в горных минералах. Применяется исключительно в производстве стекла, бетона и керамики;
  • Аморфный или порошкообразный. Получается синтетическим способом, в природе не существует (за исключением кизельгура с морского дна), используется в производстве пищи;
  • Коллоидный. Производится только промышленным путем, используется в фармакологии, косметологии и медицине.

Также рекомендуем:  Диоксид титана

Пришла пора поговорить о том, насколько кремний диоксид кристаллический/коллоидный/аморфный вреден или полезен – это нам предстоит выяснить ниже.

Влияние на организм человека

Влияние на организм диоксида кремния аморфного не может быть негативным – это было доказано множеством лабораторных исследований. Ведущие специалисты пищевой безопасности подтвердили, что применение вещества не ограничено, не несет вреда организму – это относится к любому человеку. Использование разрешено во всех странах мира – при единственном условии:

добавки не должно превышать норму – этот показатель установлен на уровне тридцати грамм на один килограмм веса продукции.

Польза Е551 конечно неоднозначна, не стоит употреблять чрезмерное количество вещества! А был ли зафиксирован вред для организма от диоксида кремния? Некоторую опасность это вещество может представлять – но только при наличии следующих условий:

  • Речь идет о сфере тяжелой промышленности;
  • Вы случайно вдохнули порошок кремнезема.

Именно мелкие частички порошка могут травмировать слизистые оболочки и спровоцировать развитие различного рода заболеваний.

Сферы применения

Применение диоксида кремния определяется свойствами этого элемента, о которых мы говорили выше. Производители в разных сферах промышленности дали высокую оценку безопасному компоненту!

Также рекомендуем:  Что такое эмульгатор

В пищевой промышленности

Давайте поговорим о том, какими особенностями обладает диоксид кремния аморфный в пищевом производстве. А также рассмотрим продукцию, в состав которой входит Е551!

  • Антислеживающий агент диоксид кремния предотвращает слеживание и комкование в сыпучей продукции – это порошки и мука, манная крупа и приправы, сухое молоко;
  • Сырные продукты, нарезанные кусочками или натертые, под действие Е551 приобретают однородную структуру, не рассыпаются и не разваливаются;
  • В снэках (чипсы, сухарики, смеси, кольца кальмара и прочее) этот компонент помогает удержать жидкость, действует в качестве закрепителя запаха и вкусовых особенностей;
  • Используется в спиртных напитках (в том числе и тех, что делаются на основе коньяка). Это вещество стабилизирует уровень кислотности и нейтрализует излишки щелочных компонентов;
  • Применяется при изготовлении пива – помогает осветлить цвет, увеличивает стойкость напитка за счет адсорбции белков;
  • Сладкие кондитерские изделия покрываются слоем Е551 для усиления прочности и предотвращения ломкости, это вещество избавляет от слипания и помогает увеличить срок хранения. Исключение – шоколадная продукция.

В медицине

Не все знают, что диоксид кремния в медицине является популярным компонентом и входит в состав огромного количества лекарственных средств. Пора поговорить подробнее о том, какие характеристики позволяют этому элементу выполнять массу незаменимых функций!

  • Выступает активным высокодисперсным наполнителем (аэросил);
  • Позволяет многократно усилить действие основного компонента лекарственного средства;
  • Кремния диоксид коллоидный выполняет роль энтеросорбента;
  • Активно выводит токсины и соли тяжелых металлов;
  • Стабилизирует консистенцию лекарственного средства;
  • Является загустителем;
  • Не вызывает аллергических реакций;
  • Обладает антимикробным действием;
  • С легкостью распределяется по ране и быстро впитывается.

Давайте отметим основные группы лекарственных препаратов, в производстве которых используется это вещество:

  • Средства от метеоризма;
  • Вазелин и глицерин;
  • Рыбий жир;
  • Средства для обработки наружных ран;
  • В лекарствах от мастита.

Е 551 входит в состав таблеток и гелей, эмульсий и мазей!

В косметике

Диоксид кремния в косметике прочно занял огромное место – эта добавка наверняка есть в ваших любимых косметических средствах, стоит только внимательнее изучить состав.

  • Присутствует диоксид кремния в зубной пасте – это отбеливающий компонент, обладающий очищающим, абразивным действиям. Отвечает за сохранность и прочность зубной эмали;
  • Используется в производстве кремов и пудры, скрабов, лосьонов и иных жидких эмульсионных веществ. Помогает разгладить морщинки, удаляет неровности кожи. Выводит мертвые клетки, избавляет от блеска и очищает внешний слой кожи.

Влияние на организм человека диоксида кремния мы изучили очень подробно – теперь вы без оглядки, без опаски можете покупать такую продукцию – как пищевые изделия, так и непродовольственные товары. Вы уже знаете, насколько хорош этот компонент – ни в чем не сомневайтесь, не бойтесь за свое здоровье.

Источник: https://specii-pripravi.ru/dioksid-kremniia-vliianie-na-organizm-cheloveka/

Кремния диоксид: вред и польза. Использование диоксида кремния

Двуокись кремния это

Эта добавка относится к группе безопасных, она разрешена к применению в странах ЕС, Украине и России. Некоторые исследования позволили предположить, что употребление диоксида кремния является профилактикой , однако говорить об этом с полной уверенностью пока нельзя, как и утверждать об абсолютной безопасности Е551 для организма человека.

Диоксид кремния нейтрализует щелочную среду, попадая в организм, он может взаимодействовать с различными веществами. В ходе таких химических реакций возможно образование каких-либо вредных соединений.

То есть точно отследить путь, который проходит в организме пищевая добавка Е551, пока не удалось. Поэтому введены ограничения – на 1 кг готового продукта должно приходиться не более 30 г диоксида кремния.

Потенциальный вред Е551 может быть следующим:

Впрочем, вредное воздействие Е551 на организм также не доказано. Кстати, это вещество широко применяется в медицине в качестве сорбента, который связывает и выводит из организма ненужные соединения.

Особенность диоксида кремния заключается в том, что он не взаимодействует с водой. Ограниченное употребление продуктов с пищевыми добавками серьезного вреда, скорее всего, не нанесет, в таком случае диоксид кремния успевает выводиться из организма.

Если же в вашем меню постоянно присутствуют продукты, содержащие Е551, то диоксид кремния может накапливаться, и это, возможно, приведет к неприятным последствиям.

Лучше ограничить продукты с его содержанием людям, склонным к образованию камней в почках и желчном пузыре.

Полное название Е551 – диоксид кремния аморфного, однако данное вещество имеет много других обозначений, например, «белая сажа», биосил, коэсит, кварц, асил, аэросил, кремнезем.

Он встречается в естественном виде в виде минералов, их смесей, а также им является обычный, привычный нам песок. Различные оксиды кремния – это самые распространенные минералы на нашей планете, они являются частью горных пород, образуют существенную часть мантии и 12% коры Земли.

В кристаллической форме очень твердое, не имеющее цвета и запаха вещество. Для применения в промышленности удобна форма белого сыпучего порошка или шариков. Для применения как пищевую добавку аморфный диоксид кремния синтезируют химическим путем, получая высокочистый продукт.

Важно. Е551 не меняет цвета готовых изделий и никак не влияет на вкусовые ощущения.

Е-номер 551 назначен диоксиду кремния по Международной системе классификации INS, согласно ей он является эмульгатором – веществом, сохраняющим структуру изделия. Согласно ГОСТ 32770-2014 эмульгатор – это добавка, предназначенная для создания и/или сохранения однородной смеси двух или более несмешивающихся фаз в пищевом изделии.

Вещество имеет множество модификаций. До сих пор продолжаются открытия разных форм. Например, пару лет назад ученые из США открыли 5 новых его форм.

Для справки. Искусственным путем «белая сажа» была впервые получена в 1953 году ученым Л. Коэсом.

Диоксид кремния от клопов. Состав и принцип действия препарата

Средство «ГЕКТОР» — это синтетический порошок, который не отравляет клопов, а быстро выводит из них воду, и они погибают от обезвоживания.

Этот порошок представляет собой 98% диоксид кремния, который обладает частицами малых размеров (что говорит о его легкости), и способностью быстро и эффективно впитывать жидкость.
Расход порошка для интенсивного уничтожения насекомых 2 — 3 г на 1м2для клопов, и 3 — 4 г на 1м2для других ползающих насекомых.

Объем флакона инсектицида составляет 500 мл (100 гр). Этого достаточно для полной ликвидации кровососущих в 1 — 2-х комнатной квартире, при средней степени заражения насекомыми.

Интересный факт: Массовое использование химических средств против вредителей началось в конце 17в. Первые химические препараты, которые начали применять против вредителей были на основе ядовитых растений. В Китае в качестве инсектицидов использовали вещества в состав которых входил мышьяк, а позднее настои на основе табака.

После соприкосновения с обработанной дустом поверхностью, паразиты погибают в период от 2 до 12 часов. Это зависит от размера самого кровососущего. А свою подвижность прекращают через 15 — 20 минут после распыления порошка. Поэтому, у них просто не успевает выработаться иммунитет к этому препарату.

Для полного избавления от паразитов понадобится около недели.
Важно помнить, что средство «ГЕКТОР» сразу же начинает действовать при попадании на тело клопа, не зависимо от того, на какую его часть: брюшко или лапки.

Срок жизни насекомого зависит от количества порошка, попавшего на поверхность хитиновой оболочки насекомого: чем больше, тем быстрее погибает вредитель (смерть наступит в течение пару часов). Если насекомое испачкалось в порошке частично, обезвоживание организма произойдет в течение 24 часов.

Уменьшение количества влаги в организме насекомого замедляет все процессы, и клоп теряет способность оставлять потомство.

Диоксид кремния бад. Общее описание

Диоксид кремния (Е551)  – природное вещество, существующее в природе в виде кварца. Представляет собой элемент, активно используемый в качестве многофункциональной добавки в разных видах промышленности.

Химическая формула диоксида кремния – SiO2 .

Натуральный элемент используется только в сложном производстве (например, строительное) и имеет некоторые примеси. В производстве продуктов питания применяется созданное искусственно вещество высокой степени чистоты:

  • Изготавливается путем нагревания материала в атмосфере кислорода;
  • Производится гидролизом паров тетрахлорида в водородном пламени.

Химические свойства диоксида кремния отлично изучены – сможете познакомиться с ними и вы:

  • Имеет белый цвет, или голубовато-белый;
  • Производится в виде мелких гранул или порошка;
  • Запах полностью отсутствует;
  • основного вещества составляет 99% ;
  • Не растворяется в воде;
  • Растворяется во фтористоводородной кислоте;
  • Плотность составляет 2,2 г/см3 ;
  • Очень прочен и тверд;
  • Обладает адсорбирующими свойствами;
  • Не поддается воздействию высокой температуры и реакции с кислотами.

Давайте разделим этот материал на три группы:

  • Кристаллический . Распространен в природе, содержится в горных минералах. Применяется исключительно в производстве стекла, бетона и керамики;
  • Аморфный или порошкообразный. Получается синтетическим способом, в природе не существует (за исключением кизельгура с морского дна), используется в производстве пищи;
  • Коллоидный . Производится только промышленным путем, используется в фармакологии, косметологии и медицине.

Пришла пора поговорить о том, насколько кремний диоксид кристаллический/коллоидный/аморфный вреден или полезен – это нам предстоит выяснить ниже.

Распространение в природе, пути получения, использование

Диоксид кремния (химическая формула: SiO2, кремнезем) – это бесцветное кристаллическое, стеклообразное или аморфное вещество. Этот минерал в виде кварцевого песка широко применяют в строительстве, в производстве химической продукции и радиотехники, в авиационном строительстве и многих других отраслях.

Распространение кремнезема в природе

Диоксид кремния содержится в земной коре в виде смесей с некоторыми другими минералами (их называют граниты) и в виде силикатов, входит в состав горных пород.

Наиболее распространенный в природе минерал – кварц, намного реже встречаются кристобалит, халцедоны, тридимит, опалы, лешательерит (кварцевое стекло). Мелкие кристаллы кварца образуют так называемый «жильный» кварц.

При постепенном разрушении горных пород образуются кварцевые пески, которые, уплотняясь, приводят к появлению кварцитов и песчаников.

Горный хрусталь – это наиболее чистый кварц, бесцветный. Его кристаллы могут весить десятки тонн и достигать длины в несколько метров.

Также кварц может быть окрашен различными примесями в фиолетовый цвет (аметист), желтый (цитрин), черный (морион), дымчатый (раухтопаз).

В природе встречаются и скрытокристаллические формы кварца: это красно-розовый сердолик, зелено-яблочный хризопраз, синеватый сапфир, тонко-окрашенная яшма, ониксы и агаты песчаные, роговики и кремни.

Уникален «благородный» опал, который состоит из коллоидных однородных частиц диаметром примерно 0,2 мкм.

Эти частицы плотно упакованы в упорядоченные агломераты, воды в них содержится менее одного процента (в большинстве опалов – около семи процентов). Природные месторождения диоксида кремния могут также образовывать диатомит, трепел.

Из этого минерала построены панцири диатомовых водорослей, скелеты некоторых губок. Он входит в состав стеблей растений – таких, как тростник, хвощ, бамбук.

Как получают диоксид кремния?

Синтетический SiO2 можно получить:

  • – путем воздействия соляной (HCl) или серной (H2SO4) кислот на силикат натрия, реже – на другие растворимые силикаты (этот способ является основным в развитых странах);
  • – используя кремния диоксид коллоидный (путем его замораживания или коагуляции под действием ионов F-, Na+);
  • – путем гидролиза фтористого кремния SiF4, четыреххлористого кремния SiCl4, тетраэтоксисилана (C2H5O)4Si, твердого десублимата (NH4)2SiF6 в газовой форме, а также в водно-аммиачных и водных растворах (иногда с добавлением органических оснований или этанола).

Диоксид кремния аморфный получают:

  • – из диатомита и трепела;
  • – прокаливанием рисовой шелухи;
  • – размалыванием плавленого кварцевого песка.

Безводные порошки кремнезема получают:

  • – используя химическое осаждение из газовой фазы;
  • – путем гидролиза и окисления паров сложных эфиров пирогенного кремнезема и фтористого кремния;
  • – путем сжигания паров четыреххлористого кремния SiCl4 в смеси О2 и Н2.

Как используют диоксид кремния?

  • – кремнезем природный используют в производстве изделий из фарфора, бетона, абразивов, кирпича силикатного, керамики, фаянса, динаса, силикатных стекол;
  • – кремнезем синтетический («сажу белую») используют в качестве наполнителя в производстве резин;
  • – монокристаллы кварца нашли применение в радиотехнике (фильтры, стабилизаторы частоты пьезоэлектрические, резонаторы), в акустоэлектронике и акустооптике, в ювелирном деле, в оптическом приборостроении;
  • – горный хрусталь и синтетический диоксид кремния используются как сырье для производства кварцевого стекла, монокристаллов кварца, кварцевых волокон и керамики. В свою очередь, керамику и кварцевое стекло применяют в авиационной промышленности, оптике, электронике и других отраслях. Кварцевую ткань используют как материал, удерживающий тепло, а кварцевые волокна – для создания волоконно-оптических систем передачи информации и линий связи.

Источник: https://zdorovecheloveka.com/stati/kremniya-dioksid-vred-i-polza-ispolzovanie-dioksida-kremniya

Диоксид кремния

Двуокись кремния это

Диоксид кремния (кремнезём, SiO2; лат. silica) — оксид кремния (IV). Бесцветные кристаллы с температурой плавления +1713…+1728 °C, обладающие высокой твёрдостью и прочностью.

Диоксид кремния — главный компонент почти всех земных горных пород, в частности, кизельгура. Из кремнезёма и силикатов состоит 87 % массы литосферы. В крови и плазме человека концентрация кремнезёма составляет 0,001 % по массе.

  • Относится к группе кислотных оксидов.
  • При нагревании взаимодействует с основными оксидами и щелочами.
  • Молярная масса: 60,084 г/моль
  • Реагирует с плавиковой кислотой.
  • SiO2 относится к группе стеклообразующих оксидов, то есть склонен к образованию переохлаждённого расплава — стекла.
  • Диэлектрик (электрический ток не проводит, если не имеет примесей и не нагревается).

Диоксид кремния имеет несколько полиморфных модификаций.

Самая распространённая из них на поверхности земли — α-кварц — кристаллизуется в тригональной сингонии.

При нормальных условиях диоксид кремния чаще всего находится в полиморфной модификации α-кварца, которая при температуре выше +573 °C обратимо переходит в β-кварц.

При дальнейшем повышении температуры кварц переходит в тридимит и кристобалит. Эти полиморфные модификации устойчивы при высоких температурах и низких давлениях.

В природе также встречаются формы — опал, халцедон, кварцин, лютецит, аутигенный кварц, которые относятся к группе кремнезёма. Опал (SiO2·nH2O) в шлифе бесцветен, изотропен, имеет отрицательный рельеф, отлагается в морских водоёмах, входит в состав многих кремнистых пород.

Халцедон, кварцин, лютецит — SiO2 — представляют собой скрытокристаллические разновидности кварца. Образуют волокнистые агрегаты, розетки, сферолиты, бесцветные, голубоватые, желтоватые.

Отличаются между собой некоторыми свойствами — у халцедона и кварцина — прямое погасание, у лютецита — косое, у халцедона — отрицательное удлинение.

При высоких температуре и давлении диоксид кремния сначала превращается в коэсит (который в 1953 году был синтезирован американским химиком Лорингом Коэсом), а затем — в стишовит (который в 1961 году был синтезирован С. М.

 Стишовым, а в 1962 году был обнаружен в кратере Бэрринджера (кратере Аризонского метеорита).

Согласно некоторым исследованиям, стишовит слагает значительную часть мантии, так что вопрос о том, какая разновидность SiO2 наиболее распространена на Земле, пока не имеет однозначного ответа.

Также имеет аморфную модификацию — кварцевое стекло.

Химические свойства

Диоксид кремния SiO2 — кислотный оксид, не реагирующий с водой.

Химически стоек к действию кислот, но реагирует с газообразным фтороводородом:

 SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O

и плавиковой кислотой:

 SiO2 + 6HF → H2[SiF6] + 2H2O

Эти две реакции широко используют для плавления стекла.

При сплавлении SiO2 с щелочами и основными оксидами, а также с карбонатами активных металлов образуются силикаты — соли не имеющих постоянного состава очень слабых, нерастворимых в воде кремниевых кислот общей формулы xH2O·ySiO2 (довольно часто в литературе упоминаются не кремниевые кислоты, а кремниевая кислота, хотя фактически речь при этом идёт об одном и том же веществе).

Например, может быть получен ортосиликат натрия:

 SiO2 + 4NaOH → Na4SiO4 + 2H2O

метасиликат кальция:

 SiO2 + CaO → CaSiO3

или смешанный силикат кальция и натрия:

 Na2CO3 + CaCO3 + 6SiO2 → Na2CaSi6O14 + 2CO2

Из силиката Na2CaSi6O14 (Na2O·CaO·6SiO2) изготовляют оконное стекло.

Большинство силикатов не имеет постоянного состава. Из всех силикатов растворимы в воде только силикаты натрия и калия. Растворы этих силикатов в воде называют жидким стеклом.

Из-за гидролиза эти растворы характеризуются сильно щелочной средой. Для гидролизованных силикатов характерно образование не истинных, а коллоидных растворов.

При подкислении растворов силикатов натрия или калия выпадает студенистый белый осадок гидратированных кремниевых кислот.

Главным структурным элементом как твёрдого диоксида кремния, так и всех силикатов, выступает группа [SiO4/2], в которой атом кремния Si окружен тетраэдром из четырёх атомов кислорода О.

При этом каждый атом кислорода соединён с двумя атомами кремния. Фрагменты [SiO4/2] могут быть связаны между собой по-разному.

Среди силикатов по характеру связи в них фрагментов [SiO4/2] выделяют островные, цепочечные, ленточные, слоистые, каркасные и другие.

Получение

Синтетический диоксид кремния получают нагреванием кремния до температуры +400…+500 °C в атмосфере кислорода, при этом кремний окисляется до диоксида SiO2. А также термическим оксидированием при больших температурах.

В лабораторных условиях синтетический диоксид кремния может быть получен действием кислот, даже слабой уксусной, на растворимые силикаты. Например:

 Na2SiO3 + 2CH3COOH → 2CH3COONa + H2SiO3↓

кремниевая кислота сразу распадается на воду и SiO2, выпадающий в осадок.

Натуральный диоксид кремния в виде песка используется там, где не требуется высокая чистота материала.

Применение

Аморфный непористый диоксид кремния применяется в пищевой промышленности в качестве вспомогательного вещества E551, препятствующего слёживанию и комкованию, в парафармацевтике (зубные пасты), в фармацевтической промышленности в качестве вспомогательного вещества (внесён в большинство фармакопей), для стабилизации суспензий и линиментов, в качестве загустителя мазевых основ, наполнителя таблеток и суппозиториев. Он входит в состав композиции пломбировочных материалов, снижает гигроскопичность сухих экстрактов, замедляет выход БАВ из различных лекарственных форм; в качестве пищевых добавок и сорбента, а также матриц для создания лекарственных форм с заданными свойствами – так как нет кристаллической структуры (аморфен) – безопасен, а также в качестве пищевой добавки или лекарственного препарата в качестве энтеросорбента Полисорб МП с широким спектром применения с учётом высокой удельной поверхности сорбции (в интервале 300-400 м² ) на 1 г основного вещества.

Диоксид кремния применяют в производстве стекла, керамики, абразивов, бетонных изделий, для получения кремния, как наполнитель в производстве резин, при производстве кремнезёмистых огнеупоров, в хроматографии и другом.
Кристаллы кварца обладают пьезоэлектрическими свойствами и поэтому используются в радиотехнике, ультразвуковых установках, в зажигалках.

Искусственно полученные плёнки диоксида кремния используются в качестве изолятора при производстве микросхем и других электронных компонентов.

Также используется для производства волоконно-оптических кабелей. Используется чистый плавленый диоксид кремния с добавкой в него некоторых специальных ингредиентов.

Кремнезёмная нить также используется в нагревательных элементах электронных сигарет, так как хорошо впитывает жидкость и не разрушается под нагревом спирали.

Также диоксид кремния нашёл наиболее широкое применение в шинной промышленности, производстве РТИ и пластмасс, химической промышленности, машиностроении, а в ряде конкретных операций:

  • как носитель катализаторов и химических средств защиты растений;
  • в качестве сорбентов и фильтровальных порошков для регенерации нефтепродуктов;
  • как высококачественный флюс в процессах цветной металлургии;
  • как сырьё для производства экологически чистого стекла, стеклотары и хрусталя;
  • как наполнитель в бумагу и картон для получения гигиенически чистых упаковочных материалов для пищевой промышленности;
  • фильтрующие порошки для пива, масел, соков, матирующие добавки в лаки и краски;
  • для получения карбида кремния в машиностроении – керамические двигатели, детали для авиастроительного комплекса;
  • для получения кристаллического кремния в электронной и электротехнической промышленностях, керамические электроизоляторы, стекловолокна, волоконная оптика, супертонкое волокно;
  • для синтеза искусственных цеолитов в нефтехимии — крекинг нефти и прочее.

Крупные прозрачные кристаллы кварца используются в качестве полудрагоценных камней; бесцветные кристаллы называют горным хрусталём, фиолетовые — аметистами, жёлтые — цитрином.

В микроэлектронике диоксид кремния является одним из основных материалов. Его применяют в качестве изолирующего слоя, а также в качестве защитного покрытия. Получают в виде тонких плёнок термическим окислением кремния, химическим осаждением из газовой фазы, магнетронным распылением.

Пористые кремнезёмы

Пористые кремнезёмы получают различными методами.

Силохром получают путём агрегирования аэросила, который, в свою очередь, получают сжиганием силана (SiH4). Силохром характеризуется высокой чистотой, низкой механической прочностью. Характерный размер удельной поверхности 60—120 м²/г. Применяется в качестве сорбента в хроматографии, наполнителя резин, катализе.

Силикагель получают путём высушивания геля кремниевой кислоты. В сравнении с силохромом обладает меньшей чистотой, однако может обладать чрезвычайно развитой поверхностью: обычно от 300 м²/г до 700 м²/г .

Кремниевый аэрогель приблизительно на 99,8 % состоит из воздуха и может иметь плотность до 1,9 кг/м³ (всего в 1,5 раза больше плотности воздуха).

Токсичность

Хотя и сам диоксид кремния считается нетоксичным, однако его пыль является токсичной и канцерогенной при вдыхании (как и пыль асбеста) . Вдыхание пыли приводит к бронхиту, воспалению лёгких (силикоз) и онкологическим заболеваниям.

Источник: https://chem.ru/dioksid-kremnija.html

Диоксид кремния: влияние на организм человека, опасен или нет, свойства и применение

Двуокись кремния это

В составах косметических средств, зубной пасты, в некоторых пищевых продуктах, в медицинских препаратах встречается химическое вещество – кремнезем.

Добавка относится к разряду эмульгаторов, но даже превышение допустимой нормы не оказывает отрицательного действия. Влияние на организм человека диоксида кремния давно известно.

Потребителю стоит знать, к какому классу опасности относится эмульгатор Е551, в каком количестве он содержится в популярных продуктах.

Обработанный на фабрике кремнезем представляет собой сыпучий порошок белоснежного цвета

Что за добавка Е551 (Диоксид кремния)

Бесцветные кристаллы, обладающие высокой прочностью, тугоплавкие (температура плавления около 1600 градусов Цельсия) и твердые – в таком виде производители добавляют диоксид кремния в различные товары в ходе изготовления.

Химическое соединение Е551 записывают формулой SiO2. Кислотный оксид является диэлектриком, под действием высоких температур и давления кремнезем модифицируется в иные формы (в опал, коэсит и стишовит, в кварцин, в кварцевое стекло).

Самое распространенное название вещества – диоксид кремния, продукт Е551 относится к классу эмульгаторов по коду европейской цифровой системы пищевых добавок. Но существуют и другие наименования.

Аэросил или коллоидный диоксид используется в медицинской сфере, белая сажа – в пищевой промышленности, силикагель – при производстве косметической продукции, кремнезем – фабричный продукт, который используется во всех отраслях.

Внимание! Кремний не встречается в природе в чистом виде, только как диоксид, который можно найти в составе кварца, аметиста, опала и других полудрагоценных камней (морион, топаз, халцедон, горный хрусталь).

В натуральном виде данное химическое соединение Е551 используется только в строительстве, а также в стекольном производстве.

Для пищевой промышленности диоксид кремния синтезируют до аморфного состояния (высокая степень чистоты).

Кристаллы розового кварца в природе содержат частицы кремния

Диоксид кремния обладает следующими свойствами:

  • белый или голубовато-белый мелкий порошок;
  • не растворим в воде или спирте;
  • не имеет вкуса и запаха;
  • термостабилен;
  • твердый и прочный;
  • сильно выражены адсорбирующие свойства;
  • устойчив к кислой среде.

На фабриках диоксид кремния Е551 расфасовывают в крафтовые пакеты или в полиэтиленовые мешки. Эмульгатор разрешено использовать в пищевой промышленности.

Из чего делают антислеживающий агент Е551

Вещество изготавливают на кварцевых заводах. Для этого нагревают кремний в атмосфере кислорода, для такой окислительной реакции требуется температура свыше 500 градусов. Также используют процесс гидролиза, для которого устанавливают специальные автоклавы, поддерживающие температуру около 1000 градусов.

Получение эмульгатора Е551 возможно путем воздействия кислот на силикат натрия. При таком искусственном синтезировании выходит белая сажа – аморфный диоксид кремния, который можно использовать везде, в том числе в промышленной отрасли.

Рекомендуем к прочтению:  Польза и вред закаливания холодной водой

В природе возможно получение диоксида кремния Е551 при естественной температуре и давлении.

Всего таких кристаллических модификаций три вида – тридимит, кварц и кристобалид. При высоких температурах образуются природные соединения стишовит и коэсит.

Стишовит впервые обнаружили в метеоритном кратере в 1962 году, позже ученые выяснили, что минерал выстилает значительную часть мантии нашей планеты.

Внимание! Порошок кремнезема должен иметь высокую степень очистки. Качественный продукт производят отечественные фабрики и заводы, одна из компаний находится в Брянске. Основные зарубежные поставщики – это заводы Беларуси, Франции и Германии.

Польза и вред коллоидного диоксида кремния

Ученые изучили известное всему миру химическое соединение и пришли к выводу, что оно не приносит организму вреда при правильном употреблении. Официально подтвержденные исследования доказали, что диоксид кремния Е551 полностью выводится из организма, не расщепляется и не всасывается в пищеварительной системе. Вещество не находится в крови и плазме человека, значит, не приносит вреда.

По неподтвержденным данным кремниевый оксид снижает риски заболевания болезнью Альцгеймера, оказывает положительное влияние на организм и процессы жизнедеятельности. Разрешено употреблять продукты, содержащие оксид кремния во время беременности и лактации.

В ХХ веке один из немецких физиологов работал над изучением воздействия кремнезема Е551 на человеческий организм. Исследования Кюне доказали, что химическое вещество препятствует развитию атеросклероза и восстанавливает сосуды.

Опасна или нет пищевая добавка Е551

Диоксид кремния имеет низкий класс опасности. Вещество разрешено использовать в пищевой промышленности в России и странах Запада, не запрещен белый кристаллический порошок в США.

Добавка полностью выводится из организма человека, но определенную опасность все же имеет. Пострадать от белой сажи могут рабочие на предприятиях.

Порошок опасно вдыхать, он может вызвать приступ аллергической реакции вплоть до развития серьезных воспалений в легких. В остальном кремниевое соединение приносит лишь пользу.

Химическое соединение молекулы кремнезема, представленное схематически

Применение диоксида кремния

Вещество Е551 используют в различных сферах деятельности. Аморфный оксид применяют в качестве эмульгатора в пищевой промышленности.

Встречается Е551 на этикетках зубных паст, на косметических и медицинских препаратах. В чистом виде добавка входит в состав стекла и других строительных элементов.

Силиконовый компонент применяют в радиотехнике, в производстве резины, различных огнеупорных материалов, оптоволоконных кабелей, абразивов.

Диоксид кремния в косметике

Вспомогательное вещество Е551 как эмульгатор добавляют в косметические кремы, эмульсии, лосьоны и скрабы для различных видов кожи. Встречается химическое соединение под названием аэросил в пудре для лица. Компонент помогает выровнять поверхность кожи, устраняет жирный блеск, разглаживает мелкие морщины, удаляет ороговевшие клетки и очищает эпидермис.

Наибольшую пользу диоксид кремния несет для зубов. Зубные пасты содержат Е551 – безопасный абразив с хорошими отбеливающими функциями, который не навредит организму при случайном проглатывании.

Диоксид кремния в пищевой промышленности

Вспомогательное вещество Е551 высокой степени очистки добавляют в продукты питания. Полезных функций у белого порошка немало:

  1. Кремнезем защищает сыпучие вещества от образования нежелательных комков, от слеживания. Е551 входит в состав муки, пряных приправ, манной крупы, сахара, сухого молока, яичного порошка, соли и аналогичных добавок, небольшое количество диоксида кремния добавляют в кофе или какао.
  2. Белая сажа стабилизирует кислотность спиртных напитков и нейтрализует щелочные соединения. Диоксид можно встретить в составе пива, его добавляют с целью осветления напитка.
  3. В сухариках, чипсах, соленых орешках и прочих пивных закусках качественный эмульгатор сохраняет аромат, подчеркивает и усиливает вкус снеков.
  4. Е 551 придает плотную текстуру плавленым сыркам, сохраняет структуру твердого сыра, а также превращает жидкость в сыпучую массу.

Эмульгатор Е551 часто встречается в кондитерских изделиях. Его используют для обработки поверхностей различных десертов, чтобы предотвратить слипание, продлить срок годности продукта, предупредить ломкость.

Внимание! Компонент не оказывает на организм вредного воздействия, но количество Е551 в продуктах питания не должно превышать 30г/кг.

Диоксид кремния в медицине

Вещество является основой некоторых популярных лекарств. Препараты с содержанием диоксида кремния:

  1. Полисорб. Применяют при отравлении организма, выводит яды, удаляет болезнетворные бактерии и микроорганизмы.
  2. Флорасил. Добавка такого препарата к рациону человека поможет укрепить иммунитет, нормализовать обменные процессы в организме, улучшить состояние кожи, волос и ногтей.
  3. Силицея. Аптечный препарат, способный устранить недостаток кремния. В составе легкоусвояемая формула химического элемента.

В аптеках продается коллоидный кремнезем, полученный в промышленных условиях из двуокиси кремния.

Такое вещество называется Аэросил, он применяется при острых кишечных инфекциях, при пищевых и алкогольных отравлениях, в период аллергических реакций, при эндогенных интоксикациях и гнойно-воспалительных инфекциях кожных покровов. В зависимости от тяжести заболевания врач назначает лечение.

Коллоидный диоксид кремния внутрь употребляют за час до приема пищи. Препарат накладывают на раны, закрывая сухой аптечной повязкой. Иногда врачи назначают фракционные проточные промывания, при которых аптечный порошок разводят в водной взвеси.

Химическое вещество стабилизирует эмульсии и усиливает их действие. Препараты с диоксидом кремния в составе обладают противовоспалительными свойствами, хорошо распределяются по поверхности кожи, не вызывают аллергических реакций.

Заключение

Отрицательное влияние на организм человека диоксида кремния официально не подтверждено. Поэтому вещество является частым ингредиентом в составе зубных паст, пищевых продуктов, медицинских препаратах и косметических средств.

Была ли Вам данная статья полезной?

Источник: https://poleznii-site.ru/zdorove/pischevaya-dobavka-e551-vliyanie-na-organizm-cheloveka.html

Ваше здоровье
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: