ケイ酸は、シリコン酸化物の水和物の形態です。これは、シリコンと一定量の水素分子と酸素分子で構成される化合物のファミリーの総称です。
これらの酸の一般式はnであり、通常見られる最も一般的な形はオルトケイ酸H 4 SiO 4のそれです。
図1：ケイ酸の構造。
ケイ酸は、その他のケイ酸塩ファミリーの一部です。これは、最大の金属オキソアニオンがケイ酸塩であり、非金属原子が結合していないことを意味します。非金属原子が1つあるが、複数ではない場合もあります。
ケイ酸物性
ケイ酸は、アモルファスと結晶の2つの状態でのみ存在します。1つ目は降水プロセスによって取得され、2つ目は水晶として表示されます。
アモルファス形態（SiO 3）のケイ酸は白色で、味がなく、水に溶けず、アルミニウムのように分子と凝集性のプラスチック塊を形成しません。
その結晶状態では、それはいかなるオキシ酸によっても溶解されません。非常に希薄なシリカ溶液を硫酸、硝酸、塩酸で処理すると、ケイ酸は沈殿しません。代わりに、水和物として水に溶けているように見えます。
酸または酸の溶液がケイ酸塩溶液に加えられると、水和物はゼラチン状の形態で沈殿し、乾燥し、続いて大きなエネルギーで加熱すると不溶性物質になる。
化学反応
ケイ酸は非常に弱く、pH 10に近づいたときに最初のプロトンを失うだけです。この酸との反応は、通常の生理的条件下では3つしか知られていません。
- 溶解度を超えたときにそれ自体と反応して、アモルファスシリカ水和物を形成します。
- 水酸化アルミニウムとの反応により、ケイ酸アルミニウム水酸化物が形成されます。
- 過剰のモリブデン酸塩と反応して、ケイモリブデン酸塩などのヘテロポリ酸を形成する。
ケイ酸はどこにありますか？
酸素に続いて、シリコンは自然界で最も一般的な要素であり、結晶の形をしています。水性媒体の場合は非イオン化になるため、海のシリコン塩はシリコンを酸性化してケイ酸を生成します。
世界の海におけるケイ酸の正味投入量は、シリコンの年間6.1±2.0テラモル（1テラモル= 1012モル）でした。この寄与の約80％は、世界平均濃度が150マイクロモル（水中の濃度）である河川からのものです。
現代の海底堆積物では、生物起源シリコン（溶解したケイ酸塩から粒子状骨格物質への変換）の正味収量は、年間7.1±1.8テラモルです。
地表水中の生物起源シリカの総生産量は年間240±40テラモルのシリコンであり、保存率（堆積物中のオパールの蓄積/地表水中の総生産量）は3％です。
植物相では、Borago officinalis（Borraje）植物に含まれ、その組成には2.2％までのケイ酸が含まれています。
オルトケイ酸は、ケイ酸の最も一般的な形態であり、多くの異なる場所で見つけることができます。この酸の最大のバイオアベイラビリティソースは、海水やビールなどの他の飲料にかかわらず、水中にあります。
実験室でそれを得るために、それは海と同じ原理に従います、それは水溶液中でケイ酸ナトリウムを酸性化することによって得ることができます。
日常生活での使用
歯磨き粉
炭酸カルシウムと組み合わせることで、歯磨きで歯垢を安全に取り除くことができるため、練り歯磨きまたは傷のある練り歯磨きの透明部分に使用される研磨ジェルです。
米国食品医薬品局に安全な化合物として登録されており、既知の毒性や発がん性はありません。
乾燥剤
オーブンで乾燥すると水分を失い、乾燥剤（空気から水分を奪う物質）になります。そのため、ビタミンボトル、電子機器、靴、皮革製品など、湿気によって内容物が損傷する可能性のある容器には、シリカゲル結晶の小さなパケットが見つかります。
その他の用途
魔法の石、ケミカルガーデン、クリスタルガーデンなどのギフトショップで見つけることができます。その乾燥形態は、異なる金属の塩と混合されます。
ナトリウムが水中に投入されると、ナトリウムは金属に置き換えられ、金属ケイ酸塩は水に溶解しないため、金属の特徴的な色の沈殿物が形成されます。金属ケイ酸塩はまた、ゲルとして膨張し、水中で色とりどりの石筍として成長します。
オルトケイ酸（OSA）の医療効果
オルトケイ酸は、人間にとって最良のバイオアベイラビリティーのシリコン媒体です。アルツハイマー病、関節炎、アテローム性動脈硬化症、高血圧、心臓病、骨粗しょう症、脳卒中、髪の毛などのさまざまな健康状態の治療に使用できます。
骨の健康
オステオペニアの女性136人を対象とした2008年の研究では、オルソケイ酸とカルシウム、ビタミンDまたはプラセボを1年間毎日投与しました。1年後、酸を受けた参加者は骨形成が改善しました。
科学者たちは、これはオルソケイ酸がコラーゲン（結合組織にあるタンパク質）の産生を刺激し、骨形成細胞の発達を促進する能力に起因すると述べています。
髪の健康
2007年に発表された小さな研究は、この酸が髪の質と健康を改善するのを助けることができることを示唆しています。この研究では、「細い髪」の女性48人を2つのグループに分け、プラセボまたはオルソシリコンのサプリメントを9か月間与えました。
研究者たちは、オルソサリチル酸が髪の強さと厚みを増加させるように見えることを発見しました。一般に、髪の質はオルソサリチル酸の補給によっても改善されています。
参考文献
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