Подробная информация о пищевой добавке Е551: опасен или нет диоксид кремния, какой вред для человека он несет.

Физико-химические свойства аэросила (диоксида кремния)

Аэросил (от латинского слова - Aerosilum), оксилы (от латинского слова - Oxylum) кремния диоксид , Silica colloidalis anhydrica (Ph. Eur.), Colloidal silicon dioxide (USP), Colloidal anhydrous silica (BP), Silica (CAS № 7631-86-9) - аморфный диоксид кремния безводный , относится к группе синтетических активных высокодисперсных минеральных наполнителей. В фармации аэросил (диоксид кремния) используется как вспомогательное вещество, стабилизатор, гелеобразователь, адсорбент , улучшает текучесть таблетированных, мазевых, гелевых и других смесей. Иногда диоксид кремния используется как активный фармакологичекий ингридиент (обладает бактерицидными свойствами, детоксикант, сорбент).

Получают диоксид кремния путем гидролиза паров кремния тетрахлорида в пламени водорода при температуре> 1000 ° С (1100-1400 ° С). Полученный продукт - белый, аморфный, непористый, индифферентный порошок распыляется, содержит 99,3% SiO2; имеет высокую дисперсность (диаметр частиц 4-40 мкм, имеют сферическую или почти сферическую форму), удельная адсорбционная поверхность составляет 50-450 м2/г; насыпной объем приблизительно 50 г/л, плотность - 2,36 г/см3; рН водной суспензии - 4,0; показатель преломления n20D = 1,46. Аэросил не растворяется в воде, кислотах и разбавленных щелочах. При концентрации аэросила в воде в количестве 10-12% образуется маловязкая текучая суспензия, при 17% - полужесткая масса, при 20% - крупчатая, которая при растирании превращается в гомогенную мазеобразный массу. В связи с большим сродством к воде аеросил относят к гидрофильным веществам. Зато диоксид кремния (аэросил) марки R972 имеет гидрофобные свойства.

Существует несколько торговых марок аэросила (диоксида кремния) , которые различаются в основном по величине удельной поверхности, степенью гидрофильности или гидрофобности, а также наличием других веществ-наполнителей. Согласно определению номенклатурной комиссии аморфный диоксид кремния получил название оксида. В Украине химико-металлургическим комбинатом по лицензии фирмы «Degussa» производятся немодифицированный стандартный аэросил марок 175; 300 380 с гидрофильной поверхностью; метилаэросил АМ-1/175 и АМ-1/300, модифицированный диметилдихлорсиланом; эфироорганоаэросил марок АДЕГ-175 и АДЕГ-300, модифицированных этиленгликолем и диэтиленгликолем, и АМ-2, модифицированный аминоспиртами. В США производят модифицированный аэросил - органосил и кебосил (фирма «Cabot»), в России - бутосил, аэросил-К, который составляет сочетание 85% диоксида кремния и 15% крахмала, аэросил марки СОК-84, который является коагулянтом 85% диоксида кремния и 14% оксида аммония. В Германии фирма «Degussa» производит гидратированные марки аэросила , содержащих связанную воду (дуросил, вулкасин, сифлокс, ультрасил и др.), которые отличаются содержанием SiO2, диаметром частиц, плотностью и свойствами), аэросил в виде суспензий (К-314, содержит 14% А., К-328, содержит 28% А.). В Японии производится микросил и носил, во Франции - франсил, в Англии - маносил. Для косметики может производиться в виде пасты. Недавно аэросил внесен в фармакопеи различных стран (Венгрии, Дании, Австрии и др.). В США диоксид кремния (аэросил) разрешен также как добавка к пищевым продуктам в количестве 2%.

Аэросил относят к теории «чистых» веществ, которые высвобождают активные ингредиенты без затраты энергии. Электронно-микроскопические исследования показали, что каждая основная частица аэросила состоит из четырех отдельных слоев (рисунок). Ядро этой частицы является трехмерным полимером из элементов SiO2. Имея на поверхности частиц Силан Si-OН и силоксановые Si-O-Si группы, аэросил способен за счет водородных связей создавать узороподобный каркас, позволяющий ограничивать температурное расширение загущенной жидкости. Силоксановые и силановые группы в аэросиле являются функциональными, а связь кремний - кислород характеризуется высокой прочностью (достигает 372,5 Дж / моль), что объясняется его полярностью, благодаря которой ковалентная связь приближается к ионной связи.

Таблица – Основные свойства диоксида кремния (аэросила)

Рисунок. Структура пространственной сетки аэросила в гидрогеле

Силаноловые группы распределены неравномерно. Различают поверхностные силановые группы, которые могут быть свободными или соединенными водородными мостиками, и силанола группы внутри молекулы, которых также могут быть соединены между собой водородными мостиками. В результате создается разветвленная объемная структура, в результате чего аэросил относят к неорганическим полимерам. Силоксановые группы имеют гидрофобные свойства, они стабильны (ОН силaноловои группы отщепляются при температуре> 300 ° С), обусловливают кислую реакцию; имеют гидроксильные группы как на поверхности, так и внутри молекулы аэросила . При равномерном распределении каждый второй атом кремния имеет гидроксильную группу на поверхности.

Это и обуславливает три вида взаимодействия аэросила: физическую адсорбцию , химическую адсорбцию (образование водородных мостиков группами силанола с водой, спиртами, кислотами и другими веществами) и химические реакции на поверхности молекулы. Так, группы силанола взаимодействуют со спиртами, образуя эфиры.

Аэросил (диоксид кремния) имеет хорошие сорбционные свойства, поглощает от 15 до 60% различных жидкостей в зависимости от их природы, не меняя внешнего вида и сыпучести порошка. Первый слой воды абсорбируется аэросилом за счет создания водородных мостиков (химическая адсорбция), а последующие слои - за счет физической адсорбции. Физически адсорбированная вода высвобождается при температуре 25-150 ° С, тогда как химически адсорбированная - при 800 ° С.

Аэросил, который используется для производства лекарств, должен иметь высокую чистоту. В таблице 1 приведен химический состав различных торговых марок аэросила, которые могут иметь определенные примеси, образующиеся при производственных процессах, например, следы соляной кислоты, которая вызывает рН 4% водной суспензии полимера (3,6-4,3). Итак, аэросил (диоксид кремния) ведет себя как слабая кислота.

Таблица 1 - Химический состав различных марок аэросила (в пересчете на сухое вещество, по М.М. Астраханову)

В таблице 2 приведены важнейшие физико-химические свойства разных марок аэросила , которые нашли широкое использование при производстве лекарств

Таблиця 2. Физико-химические свойства разных марок аэросила

В производстве лекарств аэросил используют в качестве стабилизатора суспензионных маслянных линиментов. Обладает высокой способностью к адсорбции различных жидкостей. Добавление аэросила в состав масляных и водно-спирто-глицериновых суспензионных линиментов способствует повышению седиментационной, агрегационной и агрегативной устойчивости этих систем, созданию достаточно прочной пространственной структуры, способной удерживать в ячейках иммобилизованные жидкую фазу со взвешенными частицами фармацевтических субстанций. В водных и водно-спиртовых суспензиях стабилизирующее действие аэросила обусловлена главным образом электростатическими силами. Оседания частиц твердой фазы в стабилизированных водно-спиртовых суспензиях происходит в 3 раза медленнее, чем в нестабилизированных системах. Стабилизирующая действие аэросила возрастает при наличии небольшого количества ПАВ, например, твина-80. Наличие аэросила (в концентрации 1,0-5,0%) в эмульсиях и суспензиях повышает их стабильность, способность к лучшей фиксации на коже и эффективность терапевтического действия. С водой и спиртом диоксид кремния в концентрации 3% создает мутные суспензии, доли которых имеют отрицательный заряд.

Одним из свойств аэросила является его загустительная (загуститель) способность (табл. 3).

Таблица 3. Загустительный эффект аэросила-200

Это свойство используется для получения аэросилсодержащих гелей и мазевых основ, в состав которых входит аэросил. Как жидкую фазу для их композиций используют полиэтилсилоксановую жидкость под названием Эсилон-5 или Эсилон-4, рыбий жир, ПЭГ-400, касторовое масло, жирные масла и тому подобное. Эсилон-5 загущенный 16% аэросила известный как Вазелин КВ-Е / 16, не раздражает кожу, не препятствует всасыванию действующих веществ. В качестве загустителя жидкой фазы используют аэросил (диоксид кремния) в количестве 8-16%. Полученные гели имеют мягкую пластичную консистенцию, хорошо распределяются и фиксируются на коже. Они имеют хорошую коллоидную стабильность при повышенной температуре (≥40 ° С), сохраняют необходимую консистенцию, которая не меняется даже при 100 ° С, а потому аэросилсодержащие гели и мази могут применяться в условиях тропического климата. По структурно-механическим свойствам гели, в состав которых входит аэросил, составляют тиксотропные пластические термостабильные системы и обладают антимикробной устойчивостью. Количественное содержание аэросила в системе влияет на реологические и биофармацевтические свойства гелей. Увеличение диоксида кремния в составе гелей приводит к росту их пластической вязкости и тиксотропных свойств, при этом заметно замедляется высвобождение активного фармакологического ингридиента.

Применение аэросила (диоксида кремния) в медицинской и ветеринарной фармацевтической промышлености

В производстве таблеток аэросил используется в концентрации 0,1-0,5% как скользящее и взрыхляющее (0,1-2,0%) вещество, что сокращает время их распада, облегчает процесс грануляции, улучшает текучесть таблетированной массы. Адсорбционные свойства аэросила используют в производстве порошков, экстрактов и других фармацевтических препаратов.

Аэросилсодержащие фармацевтические системы не проявляют раздражающего и токсического действия. Такие же свойства присущи мазям при использовании эсилона и аэросила как основы (композиция эсилона-5, загущенная 15% аэросилом при изготовлении мазей с антибиотиками и кортикостероидами). Мази с аэросилом (диоксидом кремния) легко выдавливаются из туб, хорошо фиксируются на коже, обладают пролонгированным действием.

Литература

Жогло Ф., Возняк В., Попович В., Богдан Я. Вспомогательные вещества и их применение в технологии лекарственных форм. - Львов, 1996; Перцев И.М., Котенко А.М., Чуешов А.В., Халеева Е.Л. Фармацевтические и биологические аспекты мазей: Монография. - Х., 2003; Печковская К.А. Наполнение резин. В кн.: Энциклопедия полимеров. В 3 т. - М., 1974.

Оксид кремния (IV)

Химические свойства

Диоксид кремния, что это такое? Согласно Википедии, четырехвалентный оксид кремния входит в состав практически всех горных пород. Это химическое соединение имеет вид бесцветных кристаллов, с достаточно высокой температурой плавления. Формула Диоксида Кремния: SiO2 . Химическая формула кремнезема совпадает с формулой Диоксида Кремния. Температура плавления – около 1600 градусов Цельсия.

Вещество относят к группе кислотных оксидов, является диэлектриком, и имеет несколько полиморфных модификаций кристаллов. Под действием высоких температур и давления вещество превращается в коэсит и стишовит, имеет различные модификации и формы, кварцин, опал, аутигенный кварц, халцедон; аморфный Диоксид Кремния – это кварцевое стекло.

Применение кремнезема

Вещество вследствие разнообразия форм, применяется в различных областях. Минерал используют при производстве стекла, абразивов, изделий из бетона и керамики; в качестве наполнителя во время производства резины, для получения кремния; при производстве огнеупорных материалов; в хроматографии. Кварцевые кристаллы применяют для производства зажигалок, ультразвуковых установок, в радиотехнике. Некоторые водоросли способствуют накоплению кремнезема в биосфере и выполняют биохимическую функцию. Соединение также применяют в качестве эмульгатора в пищевой промышленности (Е551 ), добавляют в состав зубной пасты. Применяют в виде изолятора, при производстве волоконно-оптических кабелей, используют в виде нагревательного элемента в электронных сигаретах; в ювелирном деле и так далее. Распространено применение Диоксида Кремния в медицине в качестве вспомогательного вещества, пищевой добавки или в виде энтеросорбента.

Диоксид кремния: вред и польза

Вещество нанести особого вреда организму не может, так как при проникновении в желудочно-кишечный тракт не всасывается через стенки желудка и выводится в неизмененном виде. Пищевая добавка Е 551 присутствует во многих продуктах питания, в сахаре, сухом молоке и славках, чипсах, сухариках, алкогольных напитках и кондитерских изделиях. При правильном использовании лекарственных препаратов вред кремния диоксида коллоидного также отсутствует.

Фармакологическое действие

Адсорбирующее, регенерирующее.

Фармакодинамика и фармакокинетика

Кремнезем имеет достаточно высокую абсорбционную способность. Вещество связывает и выводит из организма различные ферменты, ангигены , продукты тканевого распада, микроорганизмы и пищевые аллергены . Вещество активно применяют для эвакуации некоторых лекарств, воды и ядов. Средство после проникновения в пищеварительный тракт не подвергается системной абсорбции, не накапливается в организме.

При местном использовании вещество препятствует некротическим изменениям тканей, способствует заживлению ран.

Показания к применению

В медицине используют Кремния Диоксид коллоидный:

• при кишечных инфекциях, пищевых токсикоинфекциях , аллергии ;
• при экзогенной и эндогенной интоксикации ;
• в рамках комплексного лечения острых отравлений;
• при алкогольной абстиненции ;
• при лечении гнойно-воспалительных заболеваний мягких тканей, абсцессов, гнойных ран, флегмоны , мастита .

Противопоказания

Вещество противопоказано для системного использования при во время обострения; при эрозии желудка и непроходимости кишечника. Лекарство не наносят на гранулирующие и чистые асептические раны.

Побочные действия

Кремнезем при приеме внутрь может вызвать , . При местном воздействии – образовать корку, препятствующую нормальной аэрации поверхности раны.

Инструкция по применению (Способ и дозировка)

Вещество принимают внутрь в соответствии с инструкцией, которая прилагается к препарату.

Передозировка

При передозировке у пациентов может возникнуть и несварение желудка . Нет сведений о случаях передозировки веществом.

Взаимодействие

Лекарство при пероральном приеме обладает способностью снижать эффективность одновременно принимаемых внутрь лекарств. Следует соблюдать промежуток в один час между приемами прочих лекарств.

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.

Химические характеристики

Рассматриваемое вещество химически инертно: не растворяется в воде и этаноле, не взаимодействует с кислотами. Для вступления в реакцию с щелочами нужно повышение температуры. Является стеклообразующим веществом.

При производстве продуктов питания строго отслеживается, чтобы влага и температура не навредили структуре изделия, а также не засорили оборудование. Для этих целей используют антислеживатели, такие как рассматриваемое химическое соединение.

Е551 несет вспомогательную функцию: с ее помощью избегают комкования. Ее иногда называют улучшителем сыпучести.

Цель применения

Данная примесь необходима, чтобы препятствовать комкованию несмешиваемых компонентов. Комкование негативно сказывается на сроке годности и качестве продукта, поэтому антислеживатель продлевает хранение и сохраняет свойства пищевых изделий. Другие его функции:

• является пеногасителем;
• улучшает сыпучесть;
• позволяет избежать слеживания;
• улучшает текучесть порошков;
• может использоваться как стабилизатор (загуститель).

Используют добавку не только для пищевых продуктов для людей, но и для кормов животным. Ее найдете в составе всех сыпучих изделий:

• муки;
• яичного порошка;
• соли или ее заменителей;
• сахара;
• специй;
• какао;
• сухого молока, сливок.

Также добавляют в следующие группы товаров:

• снеки, закуски, чипсы, сухарики, орешки;
• алкоголь;
• кисломолочку;
• сладости.

Также применяют в фармацевтике, например, в составе «Эспумизана», используемого даже для новорожденных или энтеросорбента. Е551 частый компонент зубных паст, картона, бумаги.

Е551 — какой вред для человека?

Улучшитель сыпучести в желудочно-кишечном тракте не всасывается и организмом не накапливается, поэтому его употребление абсолютно безопасно.

Более того, лекарства с данным веществом выводят из желудка, печени и кишечника токсины и свободные радикалы, однако постоянно принимать их тоже не стоит, они могут снизить работоспособность печени.

Единственный способ, при котором химическое соединение действительно может нанести существенный вред - это в форме пыли попасть в живые ткани, например, в легкие или кровь, тогда медленно развивается гранулематозное воспаления, а также другие тяжелые заболевания.

ВАЖНО. Если производство продуктов питания соответствовало гигиеническим требованиям СанПин 2.3.21078-01 , то можно говорить об абсолютном отсутствии вреда Е551 для человека.

«Белая сажа» широко распространена в природе, однако в продуктах питания применяется высокочистое вещество, синтезированное химическим путем. Данная добавка несет вспомогательную функцию, не меняет вкус, запах, цвет, а предотвращает слеживание и комкование продуктов.

• Относится к группе кислотных оксидов .
• При нагревании взаимодействует с основными оксидами и щелочами.
• Растворяется в плавиковой кислоте .
• SiO 2 относится к группе стеклообразующих оксидов, то есть склонен к образованию переохлажденного расплава - стекла .
• Один из лучших диэлектриков (электрический ток не проводит).

Полиморфизм

Диоксид кремния имеет несколько полиморфных модификаций.

Самая распространенная 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. При высоких температуре и давлении диоксид кремния сначала превращается в коэсит , а затем в стишовит (который впервые был обнаружен на месте эпицентра ядерного взрыва). Согласно некоторым исследованиям стишовит слагает значительную часть мантии , так что вопрос о том какая разновидность SiO 2 наиболее распространена на Земле, пока не имеет однозначного ответа.

Химические свойства

Диоксид кремния SiO 2 - кислотный оксид, не реагирующий с водой.

Химически стоек к действию кислот, но реагирует с плавиковой кислотой :

SiO 2 + 6HF → H 2 + 2H 2 O,

SiO 2 + 4HF → SiF 4 + 2H 2 O.

Эти две реакции широко используют для травления стекла.

Следует отметить, что большинство силикатов не имеет постоянного состава. Из всех силикатов растворимы в воде только силикаты натрия и калия. Растворы этих силикатов в воде называют растворимым 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 твердого диоксида кремния, так и всех силикатов выступает группа , в которой атом кремния Si окружен тетраэдром из четырех атомов кислорода О. При этом каждый атом кислорода соединен с двумя атомами кремния. Фрагменты могут быть связаны между собой по-разному. Среди силикатов по характеру связи в них фрагментов 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 SiO 2 .

В лабораторный условиях синтетический диоксид кремния может быть получен действием кислот на силикатные соли. Например:

Na 2 SiO 3 + 2CH 3 COOH → 2CH 3 COONa+H 2 SiO 3 ,

кремниевая кислота сразу разлагается на воду и SiO 2 , выпадающий в осадок .

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

Применение

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 др. Кристаллы кварца обладают пьезоэлектрическими свойствами и поэтому используются в радиотехнике , ультразвуковых установках, в зажигалках .

Диоксид кремния - главный компонент почти всех земных горных пород , в частности, кизельгура . Из кремнезёма и силикатов состоит 87% массы литосферы.

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

Пористые кремнезёмы

Пористые кремнезёмы получают различными методами.

Силохром получают путём агрегирования аэросила , который, в свою очередь, получают сжиганием силана ( 4). 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 кремневой кислоты. В сравнении с силохромом обладает меньшей чистотой, однако может обладать чрезвычайно развитой поверхностью: до 320 м²/г.

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

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Двуокись кремния" в других словарях:

SiO2, см. Кремнезем. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия

двуокись кремния - кремнезём, кремнёвый ангидрид …

легированная синтетическая двуокись кремния - СЛДК Синтетическая двуокись кремния, полученная путем химического соединения двуокиси кремния с легирующими компонентами. [ГОСТ 16548 80] Тематики оптика, оптические приборы и измерения Синонимы СЛДК EN synthetic doped silica DE synthetisches… …

синтетическая двуокись кремния - СДК Полидисперсная аморфная двуокись кремния, являющаяся продуктом технологического процесса. [ГОСТ 16548 80] Тематики оптика, оптические приборы и измерения Синонимы СДК EN synthetic silica DE synthetisches Siliziumdioxyd FR silice synthétique … Справочник технического переводчика

материалы, не содержащие двуокись кремния - rus материалы (мн), не содержащие двуокись кремния eng non siliceous materials (pl) fra matériaux (m pl) non silicieux deu nicht kieselhaltiges Material (n) spa materiales (m pl) no silíceos …

кристаллическая свободная двуокись кремния - rus кристаллическая свободная двуокись (ж) кремния, кристаллический свободный кремнезем (м) eng free crystalline silica fra silice (f) libre cristalline deu freie kristalline Kieselsäure (f) spa sílice (f) cristalina libre, sílice (f) libre… … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки

Кварц Кварцевое стекло Диоксид кремния (оксид кремния (IV), кремнезём, SiO2) бесцветные кристаллы, tпл 1713 1728 °C, обладают высокой твёрдостью и прочностью … Википедия

Кремнезём, SiO2, соединение кремния с кислородом. Кремнезём в форме минерала кварца и др. разновидностей составляет около 12% массы земной коры (см. Кремнезёма минералы). К. д. широко применяется в силикатной промышленности в производстве … Большая советская энциклопедия

Оксид (окисел, окись) соединение химического элемента с кислородом, в котором сам кислород связан только с менее электроотрицательным элементом. Химический элемент кислород по электроотрицательности второй после фтора, поэтому к оксидам… … Википедия

кремнезём - двуокись кремния, кремнёвый ангидрид … Cловарь химических синонимов I

Химическое соединение диоксид кремния обладает структурой с повышенной твердостью, является составным элементом пищевых продуктов, его можно обнаружить в керамике, бетоне, медицинских препаратах, косметических средствах. Ознакомьтесь с химическими свойствами, способами применения, влиянием на организм человека, возможной пользой и вредом диоксида.

Диоксид кремния – что это такое

Silica, Silicon dioxide, кремнезем – все эти определения равны термину двуокись кремния. Это соединение состоит из бесцветных кристаллов, обладающих повышенной прочностью, твердостью и пластичностью. В природе оно встречается широко: кристаллические модификации представлены минералами яшмой, агатом, горным хрусталем, чистым кварцем, халцедоном, аметистом, морионом, топазом.

При естественной температуре окружающей среды и нормальном атмосферном давлении выделяют три модификации моноксида кремния: тридимит (песок), кристаллы кварца и кристобалит. Если повысить температуру, кристаллическое вещество станет коэситом, а затем стишовитом. Последнее является производным веществом, составляющим мантии Земли и ее коры. На нашей планете высший оксид занимает 87% всей литосферы, в плазме крови человека его концентрация составляет 0,001%.

Химические свойства

Высший оксид кремния устойчив к воздействию кислот, атомов кислорода, не растворяется водой. При повышенной температуре растворяется щелочами, плавиковой кислотой, обладает диэлектрическими свойствами. Бесцветные кристаллы характеризуются высокой прочностью, тугоплавкостью, твердостью. Атомы кремния не проводят ток. Вещество относится к группе стеклообразующих оксидов кремния.

Диоксид кремния – влияние на организм человека

По данным исследований, вещество проходит через желудочно-кишечный тракт человека в неизмененном состоянии, полностью выводится из организма. Ученые обнаружили пользу соединения – вода с повышенным содержанием пищевого натурального диоксида снижает риск развития болезни Альцгеймера. При производстве пищевых продуктов вещество обозначается, как эмульгатор Е551.

Он не изменяет вкусовых качеств продуктов, не влияет на цвет, но придает сыпучесть и текучесть порошкам, предупреждает появление комков, гасит пену, играет роль загустителя. Для медицинских целей применяется для погашения газообразования. Ученые говорят, что двуокись кремния не наносит вреда организму, не всасывается кишечником. Возможным отрицательным эффектом обладают соединения кремния с прочими химическими веществами: приводят к раздражению дыхательных путей.

Применение оксида

Кремний окисляется, приобретает новые свойства, поэтому используется в качестве эмульгатора и вещества, препятствующего слеживанию и комкованию. Природный диоксид находит применение в следующих отраслях:

• пищевая промышленность;
• производство бытовой химии, лекарственных средств;
• выпуск керамики, стекла, абразивов, бетонных изделий;
• наполнитель при производстве резины, кремнеземистых огнеупоров;
• в микроэлектронике диоксид (продукт окисления кремния) находит применение в сфере хроматографии;
• использование в ультразвуковых установках, радиотехнике за счет пьезоэлектрических свойств;
• плавленый диоксид применяется в производстве волоконно-оптических кабелей, изоляторов.

Диоксид кремния в косметике

Элемент часто применяют при производстве зубных паст. Им заменяют некоторые опасные ингредиенты, служащие для отбеливания эмали. Двуокись не наносит вреда зубам, но эффективно отбеливает их поверхность, выступая абразивом. За счет матирующего действия соединение используется в производстве лосьонов, кремов, пудры для жирной кожи. Добавка сглаживает неровный рельеф, устраняет морщины. Другим полезным свойством пленки диоксида является ее пилингующий эффект – она убирает отмершие клетки эпидермиса.

Пищевая промышленность

Пищевую добавку Е551 используют в производстве чипсов, сухариков, кукурузных палочек, растворимого кофе. За счет нее улучшается сыпучесть продуктов, предотвращается появление комочков. Также двуокись кремния добавляют в сахар, сухие сливки и молоко, соль, пшеничную муку, специи, яичный порошок. Добавкой обогащают снеки, алкогольные напитки, кондитерские изделия для предотвращения образования избыточного количества пены.

Строительство

Материалы, содержащие кремний диоксид, нашли широкое применение в области высоких технологий и строительных материалов. Вещество применяется в производстве стекла, керамики, бетонных изделий, абразивов. Его используют в радиотехнике, установках для производства ультразвука, зажигалках. Аморфный непористый элемент в сочетании с другими компонентами применяется в изготовлении кабеля.

В медицине

Для медицинских целей применяется коллоидный непористый диоксид, представляющий собой рыхлый бело-голубой порошок без запаха. В сочетании с водой он формирует взвесь, используется в качестве энтеросорбента. Вторым направлением использования становится терапия порошком гнойно-воспалительных поражений мягких тканей: гнойных ран, флегмон, абсцесса, мастита.

Лекарственными свойствами аморфного кремнезема считаются абсорбция токсинов, аллергенов, микроорганизмов и прочих агрессивных продуктов обмена веществ. Коллоидное вещество способно связывать и устранять из тела эндо- и экзогенные вещества, патогенные бактерии. Аморфный кремнезем проявляет активность в отношении к солям тяжелых металлов, радионуклидам, избытку холестерина, продуктам распада алкоголя. Двуокись кремния сохраняет нормальные компоненты флоры ЖКТ, не нарушает пищеварение.

Препараты, в которых содержится диоксид кремния

В медицине и фармакологии выделяют следующие препараты, содержащие синтетический диоксид:

• Полисорб – удаляет из организма накопившиеся токсины и шлаки, болезнетворные вирусы и бактерии;
• Силицея – реагирует на недостаток кремния в организме, содержит легкоусвояемую форму элемента;
• Флорасил – суточная дозировка укрепляет иммунитет, нормализует обменные процессы, укрепляет кости, волосы, ногти, нормализует обменные процессы кожи.

Показания к применению

Коллоидный кремнезем продается под аналогичным названием через аптеки, применяется для следующих случаев:

• гнойно-воспалительные патологии мягких тканей;
• пищевые токсикоинфекции;
• острые кишечные инфекции;
• аллергические реакции;
• острые отравления ядовитыми средствами;
• экзо- и эндогенные интоксикации;
• абстинентный алкогольный синдром.

Дозировка и способ применения аморфного диоксида зависят от типа и тяжести течения болезни, назначаются врачом:

1. Местно препарат применяется на ранах – накладывается слоем 4-6 мм на предварительно обработанную поверхность, закрывается сухой асептической повязкой. Перевязки обновляют каждые сутки.
2. Фракционные проточные промывания – до шести раз за день. Используется 1-3%-ная водная взвесь.
3. Внутрь – аэросил применяется за час до приема пищи. При тяжелой диарее разовая доза составляет 4-6 г, суточная – 12 г, курс длится 3-5 дней. Токсико- и кишечные инфекции: трижды за сутки по 2-3 г. Алкогольный синдром: 3-4 раза за день по 2-4 г, курсом 3-4 дня. Острые пероральные отравления: разовая доза 0,1-0,15 мг/кг веса человека, разделенные на 2-3 приема. Тяжелые отравления: после промывания желудка через зонд кремний вводят каждые 4-6 часов максимальной суточной дозой 24 г. Аллергия: 2-3 раза за сутки по 2-3 г курсом 10-15 дней.