Silicon dioxide: Hợp chất có nhiều trong tự nhiên và có nhiều công dụng bất ngờ

Silicon dioxide là gì?

Silicon dioxide hay còn gọi là silica, là một oxit của silicon có công thức hóa học SiO2, thường có trong tự nhiên dưới dạng thạch anh. Ở nhiều nơi trên thế giới, silic là thành phần chính của cát.

Silica cũng được dùng như một phần của chế độ ăn uống tự nhiên của con người. Chúng ta tìm thấy silicon dioxide một cách tự nhiên trong nhiều loại thực phẩm và đồ uống. Ví dụ như:

• Chuối;
• Trứng;
• Cá;
• Hạt;
• Đậu xanh;
• Rau lá xanh;
• Sữa;
• Muối;
• Gia vị;
• Đường;
• Bột nở;
• Bột mì.

Trong ngành công nghiệp dược phẩm, silicon dioxide (còn được gọi là silicon dioxide dạng keo) có nhiều ứng dụng trong làm chất chống đóng bánh, chất hấp phụ, chất phân rã hoặc chất trượt để cho phép bột chảy tự do khi chế biến viên thuốc. Hợp chất này dường như trơ về mặt sinh học. Silicon dioxide được FDA công nhận là an toàn cho sức khoẻ con người.

Hít phải silic tinh thể mịn có thể dẫn đến viêm mô phổi nghiêm trọng, bệnh bụi phổi silic, viêm phế quản, ung thư phổi và các bệnh tự miễn toàn thân, chẳng hạn như bệnh lupus ban đỏ và viêm khớp dạng thấp. Hít phải silicon dioxide vô định hình, với liều lượng cao, sẽ dẫn đến tình trạng viêm ngắn hạn không vĩnh viễn, sau đó mọi tổn thương sẽ lành lại.

Những thực phẩm chứa nhiều Silicon dioxide

Điều chế sản xuất Silicon dioxide

Silicon dioxide chủ yếu thu được bằng cách khai thác mỏ, bao gồm khai thác cát và tinh chế thạch anh. Thạch anh phù hợp dùng cho nhiều mục đích, trong khi cần phải xử lý hóa học để tạo ra sản phẩm tinh khiết hơn hoặc phù hợp hơn.

Silica vô định hình hoặc silica kết tủa thu được bằng cách axit hóa dung dịch natri silicat. Silica gel được rửa sạch và khử nước để tạo ra silica vi xốp không màu. Phản ứng liên quan đến trisilicate cùng với axit sunfuric được đưa ra dưới đây:

Na2Si3O7 + H2SO4 → 3SiO2 + Na2SO4 + H2O

Tính chất của Silicon Dioxide:

• Silicon dioxide có thể trong suốt đến hơi xám, kết tinh, không mùi hoặc vô định hình.
• Nhiệt độ nóng chảy và sôi của Silicon Dioxide lần lượt là 1713°C và 2950°C.
• Nó hòa tan trong axit hydrofluoric nhưng không hòa tan trong axit và nước.
• Vì độ phân cực của phân tử bằng 0 nên silicon dioxide không phải là một chất hóa học có tính phản ứng cao.
• Với oxy, 'Si' tạo thành hai liên kết đôi. Kết quả là nó là một phân tử cực kỳ ổn định.
• Nó cũng có độ bền điện môi cao, cho phép nó được sử dụng làm chất cách điện và chất bán dẫn.

Silica có nhiều dạng, tùy thuộc vào cách sản xuất, bao gồm:

• Silica tinh thể: Thường thu được từ khai thác thạch anh. Thạch anh thực sự chiếm tỷ lệ cao trong vỏ Trái đất, vì vậy loại này được phổ biến rộng rãi. Đây không phải là dạng được sử dụng trong thực phẩm và có thể gây ra vấn đề khi hít phải trong thời gian dài.
• Silica vô định hình: Được tìm thấy trong trầm tích và đá của trái đất. Loại này còn tạo thành diatomite, diatom silica hay đất diatomit, được tạo thành từ các trầm tích tích tụ theo thời gian trong trầm tích sông, suối, hồ và đại dương.. Đây là loại thường được sử dụng làm chất chống đóng bánh để giữ các loại thực phẩm dạng bột chảy tự do và ngăn chặn sự hấp thụ độ ẩm.
• Silicon dioxide keo: Được sử dụng trong sản xuất máy tính bảng. Loại này được tìm thấy trong các chất bổ sung vì nó có tác dụng chống đóng bánh, hấp phụ, phân rã và trượt.

Công thức hóa học của Silicon dioxide

Cơ chế hoạt động

Silicon dioxide, hay silica, được coi là một khoáng chất vi lượng và có khả năng kích hoạt quá trình khoáng hóa cho xương, răng và collagen. Silicon dioxide chưa được nghiên cứu rộng rãi nên mức tiêu thụ cần thiết hàng ngày chưa được thiết lập. Tuy nhiên, nghiên cứu ban đầu được báo cáo vào năm ngoái về bệnh loãng xương chỉ ra rằng silica có vai trò trong sức khỏe của xương.