HİDRATLI SİLİKA
Hidratlı silika, Dünya'nın jeokimyasal döngüleri için temel öneme sahiptir ve silikat kayaçların aşınmasında, kil oluşumunda ve doğal su sistemlerinde silikonun taşınmasında kritik bir rol oynar.
Hidratlı silikanın polimerize olma ve ağ oluşturma yeteneği, kontrollü gözeneklilik ve yüzey özelliklerine sahip gelişmiş malzemeler üretmek için kullanılan bir yöntem olan sol-jel sürecini anlamak açısından kritik öneme sahiptir.
Biyolojik sistemlerde Hidratlı silika, biyomineralizasyon süreçlerinin öncüsü olarak görev yapar ve diatomlar, radyolaryalar ve süngerler gibi organizmalarda silika bazlı yapıların oluşumuna yardımcı olur.
CAS Numarası: 1343-98-2
EC Numarası: 215-683-2
Moleküler Formül: H2O3Si
Moleküler Ağırlık: 78.1
Eş anlamlılar: K 60, G 952, bio-sil, K 320DS, Kübosik, H-Ilerit, Neoxyl ET, Zeosil 45, Sizol 030, Sipernat S, Mikronisil, Sipernat 17, Silika asit, metasilik, SİLİKA ASİT, Sipernat 50, kieselsaure, Silton TF 06, Sipernat 50S, Silisik asit, Sipernat D 10, Silisik asit, NEMLENDİRİLMİŞ SİLİKA, K 60 (silikat), metaSilisik asit, EINECS 215-683-2, Polisilisik asit, Hidrosilisik asit, Silisyum hidroksit, ÇÖKELTİLMİŞ SİLİKA, silisik asit (h2sio3), Silisik asit hidratı, PoliortoSilisik asit, Silisik asit (poliorto), EPA Pestisit Kimyasalı Kod 072602, Kromatografi için silisik asit ağı, Kolon kromatografisi için uygun silisik asit, 60-200 mesh, pentahidroksidisiloksanil trihidrojen ortosilikat (tercih edilmeyen isim)
Hidratlı silika, silisyum, oksijen ve hidrojen içeren bir kimyasal bileşik ailesi için kullanılan genel bir terimdir ve genellikle SiOₓ(OH)₄₋₂ formülüyle gösterilir.
Hidratlı silikalar zayıf asitlerdir ve genellikle saf halde izole edilmezler, ancak çözeltiler veya silikat minerallerinin bileşenleri olarak bulunurlar.
Hidratlı silikalar yüksek oranda hidratlıdır ve polimerleşerek zincirler, levhalar veya üç boyutlu çerçeveler gibi karmaşık yapılar oluşturabilirler. Bu yapılar birçok silikat mineralinin ve cam ve seramik gibi malzemelerin temelini oluşturur.
Sulu çözeltilerde, hidratlı silika düşük konsantrasyonlarda öncelikle monomerik formda bulunur, ancak konsantrasyon arttıkça yoğunlaşma reaksiyonları nedeniyle kolloidal parçacıklar veya jeller oluşturma eğilimindedir.
Hidratlı silika jeolojik ve biyolojik süreçlerde önemli rol oynar.
Jeolojide hidratlı silika mineral ve kayaların oluşumunda rol oynarken, biyolojide diatom kabuklarının ve süngerlerin iskeletlerinin oluşumuna katkıda bulunur.
Hidratlı silika, su arıtımında ve endüstriyel uygulamalarda da önemlidir; burada safsızlıkları gidermek veya silika esaslı malzemelerin öncüsü olarak kullanılır.
Nispeten basit bir yapıya sahip olmasına rağmen Hidratlı silika, polimerleşme ve çeşitli hidratlı formlar oluşturma eğilimi nedeniyle karmaşık bir davranış sergiler ve bu da onu hem bilimsel araştırmaların hem de pratik uygulamaların ilgi konusu haline getirir.
Hidratlı silika, alkali metal silikatların asitleştirilmesiyle elde edilen, zayıf asidik kolloidal hidratlı silika türü bir kimyasal bileşiktir.
Hidratlı silika, ana madde olarak görülen Silisyum, Oksijen ve Hidrojenin bir bileşiğidir ve bu bileşikten mineraller, tuzlar ve Hidratlı silika esterinden oluşan geniş bir aile olan silikat çıkarılmaktadır.
Hidratlı silikanın genel formülü [SiO x (OH)4 − 2x] n'dir ve Hidratlı silika formülü Si (OH)4 veya H4SiO4 adıdır.
Silikat veya Hidratlı silika formülü H4SiO4 olup denizdeki hayati bir takviyedir.
Fosfat, nitrat veya amonyum gibi hemen hemen tüm deniz mikroskobik balıklarının ihtiyaç duyduğu diğer önemli takviyelerin aksine silikat, diyatomlar, radyolaryalar, silikoflagellatlar ve silisli süngerler gibi belirli biyotalar için temel bir kimyasal ön koşuldur.
Denizdeki parçalanmış silikat, bu farklı bitkiler ve canlılar tarafından partikül silikaya (SiO2) dönüştürülür ve bu da temelde altta yatan malzeme (yani biyotanın sert kısımları) olarak işlev görür.
Hidratlı silika, silisyum, oksijen ve hidrojenden oluşan bir bileşiktir ve mineraller, tuzlar ve esterlerden oluşan geniş bir silikat ailesinin türetildiği ana madde olarak kabul edilir.
Si(OH)4 formülüne sahip asit, suda yalnızca kararsız bir çözelti olarak hazırlanabilir; Hidratlı silikanın molekülleri birbirleriyle kolayca yoğunlaşarak polimerik zincirler, halkalar, levhalar veya üç boyutlu ağlar oluştururlar ve bunlar su ve silika jelin (qv) ve suda çok düşük çözünürlüğe sahip birçok mineralin yapısal birimlerini oluştururlar.
Alkollerden ve silisyum tetraklorürden oluşan Hidratlı silikanın çeşitli esterleri, yağlayıcı ve hidrolik sıvı olarak kullanılan termal olarak kararlı sıvılardır.
Hidratlı silika, silisyum, su ve oksijenin doğal bir bileşiğidir.
Hidratlı silika, bir alg grubu olan diatomların hücre duvarından elde edilir.
Hidratlı silika, öncelikle malzeme bilimi ve jeokimya alanlarında ilgi gören bir bileşiktir.
Hidratlı silika, cam, seramik ve zeolitler gibi silika bazlı malzemelerin oluşumundaki rolü nedeniyle sıklıkla incelenir.
Hidratlı silikanın polimerize olma ve ağ oluşturma yeteneği, kontrollü gözeneklilik ve yüzey özelliklerine sahip gelişmiş malzemeler üretmek için kullanılan bir yöntem olan sol-jel sürecini anlamak için kritik öneme sahiptir.
Jeokimyasal araştırmalarda, Hidratlı silika hidratın, silisyumun biyojeokimyasal döngüsündeki rolü ve doğal silikat mineralleri ile diatom früstüllerinin oluşumuna katkısı incelenmektedir.
Çevre bilimcileri ayrıca, silisyumun toprak ve su sistemlerindeki hareketliliğini ve diğer elementler ve minerallerle etkileşimini araştırmak için Hidratlı silika hidratından yararlanırlar.
Hidratlı silikanın, bazı organizmalar için temel bir besin maddesi olan silisyumun biyoyararlılığını düzenlemedeki rolü, ekolojik çalışmalarda incelenen bir diğer konudur.
Bu çeşitli uygulamalar sayesinde Hidratlanmış silika hidrat, hem sentetik prosesler hem de doğal olaylar hakkında bilgi sağlamaktadır.
Kimyada, Hidratlı silika, oksit (=O) ve hidroksil (−OH) gruplarına bağlı silisyum elementini içeren, genel formülü [H2xSiOx+2]n veya eşdeğer olarak [SiOx(OH)4−2x]n olan herhangi bir kimyasal bileşiktir.
Hidratlı silika temsili bir örnektir.
Hidratlı silikalar nadiren izole olarak gözlemlenir, ancak deniz suyu da dahil olmak üzere sulu çözeltilerde var olduğu ve biyomineralizasyonda rol oynadığı düşünülmektedir.
Bunlar genellikle suda az çözünen renksiz zayıf asitlerdir.
Silikat anyonları gibi, daha iyi bilinen konjuge bazları olan Hidratlı silikaların oligomerik veya polimerik olduğu ileri sürülmektedir.
Basit bir Hidratlı silika hiç tanımlanmamıştır, çünkü bu türler öncelikle teorik ilgi konusudur.
Mevcut silisyum atomlarının sayısına bağlı olarak mono- ve polisilisik (di-, tri-, tetrasilisik vb.) asitler vardır.
İyi tanımlanmış Hidratlı silikalar X-ışını kristalografisi ile karakterize edilmiş bir formda elde edilmemiştir.
Hidratlı silika, temel kimyasal bileşimi bakımından basit olmasına rağmen, sulu ortamlardaki dinamik yapısı ve polimerik yapılar oluşturma eğilimi nedeniyle büyük bir karmaşıklığa sahiptir.
Hidratlı silikanın genel kimyasal formülü olan SiOₓ(OH)₄₋₂, pH, sıcaklık ve konsantrasyon gibi faktörlere bağlı olarak çeşitli formlarda bulunmasına olanak tanır.
Seyreltik çözeltilerde, Hidratlı silika genellikle çevresiyle kolayca etkileşime giren zayıf, monoprotik bir asit olan ortoHidratlı silika (H₄SiO₄) şeklinde bulunur.
Ancak konsantrasyon arttıkça veya pH değiştikçe, hidratlı silika polimerizasyona uğrar ve bu da dimerlerin, trimerlerin ve sonunda karmaşık silikat ağlarının oluşumuna yol açar.
Bu ağlar silika jel, yani silisyum dioksitin amorf, hidratlı bir formu olarak çökebilir veya daha yapılandırılmış formlara kristalleşebilir.
Hidratlı silika, Dünya'nın jeokimyasal döngüleri için temel öneme sahiptir ve silikat kayaçların aşınmasında, kil oluşumunda ve doğal su sistemlerinde silikonun taşınmasında kritik bir rol oynar.
Hidratlı silikanın çözünürlüğü sıcaklık ve pH'tan etkilenir; daha yüksek sıcaklıklar ve alkali koşullar silikatların Hidratlı silikaya çözünmesini kolaylaştırır.
Biyolojik sistemlerde Hidratlı silika, biyomineralizasyon süreçlerinin öncüsü olarak görev yapar ve diatomlar, radyolaryalar ve süngerler gibi organizmalarda silika bazlı yapıların oluşumuna yardımcı olur.
Bu yapılar, mekanik destek ve koruma sağlayarak canlıların hayatta kalması için olmazsa olmazdır.
Hidratlı silikanın endüstriyel uygulamaları da aynı derecede çeşitlidir.
Hidratlı silika, cam, seramik ve zeolitler gibi silika bazlı malzemelerin üretiminde önemli bir ara maddedir.
Su arıtma işlemlerinde, Hidratlı silika, kararlı kompleksler oluşturma yeteneği nedeniyle ağır metalleri ve diğer safsızlıkları gidermek için kullanılır.
Ayrıca Hidratlı silika, yalıtım, kataliz ve ilaç taşıma sistemlerinde kullanılan silika aerojelleri ve nanopartiküller gibi ileri malzemelerin sentezinde kullanılır.
Hidratlı silikanın davranışı diğer iyonlar ve bileşiklerle etkileşimlerinden etkilenir.
Örneğin alüminyumun varlığında hidratlı silika, feldispatların ve killerin temelini oluşturan alüminosilikatları oluşturabilir.
Hidratlı silikanın polimerize olma ve jel oluşturma yeteneği, onu jeoloji ve çevre bilimlerinden malzeme mühendisliği ve biyoteknolojiye kadar çeşitli alanlarda paha biçilmez kılmaktadır.
Hidratlı silikanın özelliklerini ve reaktifliğini anlamak, sürdürülebilir teknolojilerin geliştirilmesi ve Dünya'daki yaşamın kökenlerinin araştırılması açısından çıkarımlarla birlikte araştırmaların odak noktası olmaya devam ediyor.
Hidratlı Silisyumun Uygulamaları:
Hidratlı silika, benzersiz kimyasal ve fiziksel özellikleri nedeniyle çeşitli bilimsel, endüstriyel ve çevresel alanlarda geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir.
Endüstriyel sektörde ise Hidratlı silika, inşaat, elektronik ve kataliz gibi alanlarda önemli rol oynayan cam, seramik ve zeolit gibi silika esaslı malzemelerin üretiminde öncü olarak kullanılmaktadır.
Hidratlı silikanın polimerize olma ve kararlı jeller oluşturma yeteneği, onu olağanüstü yalıtımı, hafif özellikleri ve havacılık, ısı yalıtımı ve ileri mühendislikte kullanımıyla tanınan silika aerojellerin üretiminde önemli bir bileşen haline getirir.
Su arıtma işlemlerinde Hidratlı silika, kompleksler veya çökeltiler oluşturarak ağır metalleri ve diğer kirleticileri uzaklaştırmada hayati bir rol oynar ve daha temiz su sistemlerine katkıda bulunur.
Biyoteknolojide, Hidratlı silika, ilaç taşıma sistemleri, biyolojik görüntüleme ve teşhis alanlarında uygulamaları olan silika nanopartikülleri üretmek için kullanılır.
Jeokimyasal açıdan Hidratlı silika, toprak kimyasında temel bir rol oynar, kil oluşumuna katkıda bulunur ve tarımda besin maddelerinin bulunabilirliğini etkiler.
Hidratlı silikanın biyomineralizasyondaki doğal rolü, filtrasyon, aşındırıcılar ve hafif bir yalıtım malzemesi olarak kullanılan diatomlu toprak üzerindeki araştırmalarda da değerlendirilmektedir.
Ayrıca, Hidratlı silika, CO₂'yi yakalayan doğal aşınma süreçlerinde yer aldığından, karbon sekestrasyonunda ve sürdürülebilir teknolojilerde potansiyeli açısından incelenmektedir.
Hidratlı silikanın çok yönlülüğü ve reaktifliği, yeşil kimya, nanoteknoloji ve çevre iyileştirme çabalarındaki gelişmelere ilham vermeye devam ediyor ve modern bilimsel ve teknolojik yeniliklerdeki önemini pekiştiriyor.
Silika geleneksel olarak gıda takviyesi olarak, saç ve tırnak kırılganlığını önlemek ve bağ dokusunu güçlendirmek amacıyla kullanılır.
Hidratlı Silis Kullanımları:
Hidratlı silika çeşitli endüstriyel gaz kurutucu ve ekipman, ekipman, ilaç ve gıda vb. alanlarda kullanılır.
Laboratuvar, fabrika atölyesi ve kamusal alanlarda hava nem düzenleyici ve ortam bağıl nem göstergesi olarak kullanılır.
Hidratlı silika su arıtma endüstrisinde iyon değiştirici olarak kullanılır.
Hidratlı silika, petrokimya endüstrisinde ürünlerin rafinasyonu ve ayrılmasında, organik ürünlerin dehidratasyonu ve rafinasyonunda kullanılır.
Ftalik anhidrit, anilin, maleik anhidrit, akrilonitril ve cis-polibütadien kauçuk ve katalizör ve taşıyıcı üretiminde kullanılan diğer kimyasal ürünlerde.
Atmosferik izlemede toksik gazların taşıyıcısı ve kromatografik taşıyıcı olarak kullanılır.
Hidratlı silika çok yönlü özellikleri nedeniyle birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Hidratlı silikanın başlıca kullanım alanları şunlardır:
Endüstriyel Uygulamalar:
Cam, seramik ve zeolit gibi silika esaslı malzemelerin üretiminde kullanılan bir öncüldür.
Hafifliği ve yalıtım özellikleri nedeniyle değer gören silika aerojellerin üretiminde hidratlı silika kullanılır.
Kaplamalarda, yapıştırıcılarda ve sızdırmazlık malzemelerinde dayanıklılığı ve ısı direncini artıran bir bileşen.
Su Arıtma:
Hidratlı silika, kompleksler veya çökeltiler oluşturarak ağır metalleri ve safsızlıkları uzaklaştırır.
Hidratlı silika atıksu arıtma sistemlerinde flokülant görevi görür.
Biyoteknoloji ve Tıp:
Hidratlı silika, ilaç iletimi, biyolojik görüntüleme ve teşhis için silika nanopartikülleri oluşturmak için kullanılır.
Tıbbi uygulamalarda biyouyumlu malzemelerin geliştirilmesi için araştırıldı.
Jeokimyasal ve Çevresel Uygulamalar:
Toprak kimyasında rol oynar, tarımda kil oluşumunu ve besin maddelerinin bulunabilirliğini etkiler.
Doğal silikat aşınması sırasında karbon tutulmasında hidratlı silikanın rolünü araştırdık.
Biyolojik ve Doğal Kullanımlar:
Diyatomlar, süngerler ve radyolaryalar gibi organizmalarda biyomineralizasyon için gereklidir.
Filtrasyon, aşındırıcı ve izolasyon amaçlı diatomlu toprak üretiminde kullanılır.
İleri Malzemeler:
Hidratlı silika, kataliz, enerji depolama ve sürdürülebilir teknolojiler için silika bazlı nanomalzemelerin geliştirilmesinde kullanılır.
Hidratlı silika, havacılık ve mühendislik için yüksek performanslı kompozitlerin oluşturulmasına yardımcı olur.
Diş macunu:
Hidratlı silika, diş macununda kullanılan rendeleme jeli veya çizgili diş macununun serbest parçasıdır, çünkü kalsiyum karbonatla karıştırıldığında, fırçalama ile plağı güvenli bir şekilde ortadan kaldırmaya yarar.
Hidratlı silika, ABD Gıda ve İlaç Dairesi tarafından korunan bir bileşik olarak kayıtlı olup bilinen hiçbir zararlı veya kansere neden olan bir özelliği yoktur.
Kurutucu:
Izgarada kurutulduğunda, Hidratlanmış silika su kaybeder ve bir kurutucuya (havadan su çeken bir madde) dönüşür.
Bu tür küçük silika jel değerli taş demetleri nemden zarar görebilecek besin kapları, aletler, ayakkabılar veya inek derisi eşyalar gibi bölmelerde bulunabilir.
Diğer Kullanımlar:
Hidratlı silika genellikle büyü taşları, bileşik fidanlık veya cam bahçe gibi nimet dükkanlarında bulunur.
Hidratlı silikanın kuru yapısı çeşitli metallerin tuzlarıyla harmanlanmıştır.
Suya verildiğinde sodyumun yerini metal alır ve metal silikat suda çözünmediği için metalin kendine özgü renginin teşviki çerçevelenir.
Metal silikat da aynı şekilde jel halinde yayılarak suyun içerisinde parlak sarkıtlar halinde gelişir.
Hidratlı Silikanın Avantajları:
Sağlık Avantajları:
Hidratlı silika, insanlar için en iyi biyoyararlanımlı silikon türüdür.
Alzheimer hastalığı, artrit, ateroskleroz, hipertansiyon, koroner hastalık, osteoporoz, felç ve saç gibi farklı rahatsızlıkların tedavisinde kullanılabilir.
Kemik Sağlığı:
2008 yılında osteopeni hastası 136 kadında yapılan bir araştırmada, Hidratlı silika, kalsiyum ve D vitamini veya yapay tedaviyle birlikte bir yıl boyunca düzenli olarak verildi.
Yıl sonunda korozif madde kullanan üyelerin kemik gelişimlerinde iyileşme görüldü.
Araştırmacılar bunun, Hidratlı silisin Kolajen (bağ dokusunda bulunan bir protein) üretimini canlandırma ve kemik iskeleti hücrelerinin gelişimini hızlandırma kapasitesinden kaynaklandığını söylüyor.
Saçta Sağlık:
2007 yılında dağıtılan küçük bir raporda bu aşındırıcının saç kalitesini ve refahını iyileştirmeye yardımcı olabileceği öneriliyor.
Yapılan incelemede, "ince saçlı" 48 bayan iki gruba ayrılarak uzun süre sahte tedavi veya Hidratlı silika takviyesi verildi.
Bilim insanları, Hidratlı Silika'nın saçı güçlendirdiğini ve kalınlaştırdığını buldu.
Genel olarak saçın yapısı Hidratlı silika takviyesiyle iyileştirilmiştir.
Hidratlanmış Silikanın Reaksiyonları:
Hidratlı silikalar, silikanın hidratlı formları olarak görülebilir, yani 2 H2xSiOx+2 = SiO2·(H2O)x.
Gerçekten de, yoğunlaştırılmış çözeltilerde, Hidratlı silikalar genellikle polimerize olur ve yoğunlaşır ve en sonunda silisyum dioksit ve suya bozunur.
Ara aşamalar çok koyu sıvılar veya jel benzeri katılar olabilir.
İkincisinin susuzlaştırılmasıyla, silika jel adı verilen, atomik ölçekte gözeneklere sahip, sert ve yarı saydam bir silika formu elde edilir; bu jel, su emici ve kurutucu madde olarak yaygın şekilde kullanılır.
Silisyum suda çok az çözünür ve deniz suyunda 100 milyon parçanın altında konsantrasyonlarda bulunur.
Bu tür seyreltik çözeltilerde silikanın Hidratlı silika şeklinde var olduğu varsayılır.
Teorik hesaplamalar, silikanın suda çözünmesinin SiO2·2H2O kompleksinin oluşumu ve daha sonra Hidratlı silika oluşumu yoluyla gerçekleştiğini göstermektedir.
MetaHidrasyonlu silikanın silikon-oksijen çift bağı, H2SiO3 formülüyle ima edilir ve varsayımsal veya oldukça kararsızdır.
Bu tür çift bağlar bir çift hidroksil (−OH) grubuna hidratlanabilir:
=Si=O + H2O <-> =Si(-OH)2
Örneğin:
H2SiO3+H2O<->H4SiO4
veya
H2Si2O5+2H2O<->(HO)3Si-O-Si(OH)3
Alternatif olarak, metaHidrasyonlu silika, hidrasyonla zincir polimerleri HO[−SiO(OH)2−]nH'ye açılabilen döngüsel polimerler [−SiO(OH)2−]n oluşturmaya eğilimlidir.
Benzer şekilde, diHidrasyonlu silika, tetravalent bir birim olan [=Si2O3(OH)2=]n ile kompleks polimerler oluşturmaya eğilimlidir.
Buna karşılık, oligomerik ve polimerik asitler, Si−O−Si köprülerinin hidrolizi ile depolimerize olabilir veya bu tür köprüler yoğunlaşma ile oluşturulabilir:
≡Si-O-Si + H2O <-> Si-OH + HO-Si≡
Organik silanoller gibi Hidratlı silikalar da zayıf asitlerdir.
Hidratlı silikanın 25 °C'de ayrışma potansiyelleri pKa1 = 9,84, pKa2 = 13,2 olarak hesaplanmıştır.
Çözeltideki hidratlı silikalar ve silikatlar, molibdat anyonlarıyla reaksiyona girerek sarı silikomolibdat kompleksleri verir.
Bu reaksiyon, su çözeltilerindeki silisyum içeriğini titre etmek ve bunların doğasını belirlemek için kullanılmıştır.
Tipik bir preparatta, monomerik Hidratlı silikanın 75 saniyede, dimerik piroHidratlı silikanın 10 dakikada ve daha yüksek oligomerlerin ise çok daha uzun sürede tamamen reaksiyona girdiği bulundu.
Kolloidal silikada reaksiyon gözlenmez.
Hidratlı silikaların su çözeltisindeki polimerizasyon derecesi, çözeltinin donma noktasına olan etkisi (kriyoskopi) ile belirlenebilir.
Hidratlı Silikanın Özellikleri:
Fiziksel Özellikler:
Hidratlı silika kristalin ve amorf olmak üzere iki halde bulunur.
Birincisi bir yağış etkileşimi sonucu elde edilir, ikincisi ise bir kaya mücevheri olarak ortaya çıkar.
Belirsiz yapıdaki hidratlı silika (SiO3) beyaz renklidir, tatsızdır, suda çözünmez ve alüminyumda olduğu gibi kendisinde bazı atomlar için sert plastik bir kütle oluşturmaz.
Yarı saydam haldeki Hidratlı silika, hiçbir oksiasit tarafından parçalanmaz.
Silika bileşiğinin aşırı zayıflamış bir düzenlemesi sülfürik asit, nitrik veya hidroklorik asit ile muamele edildiğinde silisik asit hızlandırılmaz.
Tüm bunlar göz önüne alındığında, hidratlı silikanın suda hidrat halinde parçalanma özelliğinin olduğu görülmektedir.
Silikat çözeltisine bir asit veya asit çözeltisi eklendiğinde hidrat koyu bir yapıda teşvik edilir ve kurutulup daha sonra yüksek enerjiyle ısıtıldığında çözünmeyen bir maddeye dönüşür.
Kimyasal Özellikler:
Aşağıdaki özellikler Hidratlı silika veya Silikatın oluşumunun nasıl gerçekleştiğini açıklamaktadır:
Hidratlı silika çok zayıftır ve pH 10'a doğru hareket ederken muhtemelen ilk protonunu kaybeder.
Yaşamın tipik fizyolojik durumlarında asitle verilen sadece 3 reaksiyon bilinmektedir.
Çözünürlük aşıldığında kendi kendine tepkime vererek şekilsiz silika hidrat oluşturur.
Hidratlı silikanın alüminyum hidroksitle reaksiyonu sonucu alüminyum silikat hidroksit oluşur.
Aşırı miktarda molibdat ile reaksiyona girerek Silikomolibdat gibi heteropoliasitler oluşur.
Hidratlı Silika Formülü:
Hidratlı silika, bir silisyum oksoasit ve bir trihidrojensilikatın eşlenik asididir.
Hidratlı silikanın moleküler veya kimyasal formülü H4O4Si'dir.
Hidratlı silika, oksijen, hidrojen ve silisyumun bir bileşiğidir.
Boraj bitkisinde hidratlı silika bulunur.
Hidratlı silika, suda kararsız bir çözelti olarak elde edilebilir.
Hidratlı Silikanın Doğası:
Silika jelin ana bileşeni, şeffaf renkte, amorf bir silika türü olan silikadır.
Silikon toksik olmayan, kokusuz, asit ve alkaliye dayanıklı, solventlere dayanıklı, pişirme stabilitesi.
Su ve herhangi bir çözücüde çözünmez, kimyasal kararlılığı yüksektir, ayrıca kuvvetli alkali, hidroflorik asit ve herhangi bir madde ile reaksiyona girmez.
Hidratlı silika, büyük özgül yüzey alanı, yüksek iç gözeneklilik ve güçlü adsorpsiyon kapasitesi özelliklerine sahip olup, oldukça aktif bir adsorpsiyon malzemesidir.
Gaz içerisindeki nemin adsorpsiyonu Hidratlı silikanın kendi kütlesinin %50'sine kadar ulaşabilmektedir.
Ve %60 nem oranına sahip hava akımında, mikro gözenekli silika jelin adsorbe ettiği nem miktarı, silika jel kütlesinin %24'üne kadar ulaşabilmektedir.
Su buharının adsorpsiyonundan sonra, pişirme desorpsiyonuyla suyun uzaklaştırılmasıyla silika jel rejenerasyonu yapılabilir.
Silika jelin çeşitli tipleri, farklı üretim yöntemleri nedeniyle farklı mikro gözenekli yapılar oluştururlar.
Hidratlı Silisin Hazırlanması:
Kristalin Hidratlı silikalar, sodyum silikat çözeltilerinden iyon değişim reçinesi ile sodyum katyonlarının uzaklaştırılması veya sodyum silikatların konsantre sülfürik asit ile işlenmesi yoluyla hazırlanabilir.[10]
Sodyum silikat çözeltisine asit ve elektrolit eklenerek, karıştırılarak reaksiyona sokulmasıyla hidratlı silika jel elde edilir ve daha sonra yaşlandırılıp, yıkanıp, kurutulup aktive edilerek silika jel elde edilir.
Farklı hammadde oranları ve proses koşulları, farklı özelliklerde Hidratlı silika üretebilir.
Hidratlı Silisyumun Tarihçesi:
Hidratlı silika, 19. yüzyılın başlarında Jöns Jacob Berzelius tarafından, silisyum dioksitin (silika, kuvars) suda çözünmesini açıklamak için, hidratlanma reaksiyonu yoluyla ortaya atılmıştır:
SiO2+H2O<->H2SiO3
Reinout Willem Van Bemmelen, silika jelin buhar basıncı eğrilerine dayanarak, silika hidratların var olmadığını, yalnızca silika jelin var olduğunu ileri sürdü.
Öte yandan Gustav Tschermak von Seysenegg, doğal silikat jellerinin ayrışma ürünleri olarak çeşitli Hidratlı silikalar gözlemlediğine inanıyordu.
İlk kristalin Hidratlı silika, 1924 yılında fillosilikat natrosilitten (Na2Si2O5) hazırlandı.
15'ten fazla kristal asit bilinmektedir ve bunlar H2Si2O5'in en az altı modifikasyonunu içerir.
Bazı asitler organik molekülleri adsorplayabilir ve aralarına katabilirler ve bu nedenle silikaya ilginç alternatiflerdir.
Hidratlı Silikanın Elleçlenmesi ve Depolanması:
İşleme:
Hidratlı silika çözeltileri veya tozlarının solunması, yutulması veya doğrudan cilt ve göz temasından kaçınılmalıdır.
Buhar veya aerosollere maruziyeti en aza indirmek için iyi havalandırılan alanlarda kullanın.
Riski azaltmak için eldiven, gözlük ve laboratuvar önlüğü gibi uygun kişisel koruyucu ekipman (KKE) giyin.
Kuvvetli asitler veya bazlar gibi uyumsuz maddelerle karıştırmayınız.
Depolamak:
Serin, kuru ve iyi havalandırılan bir yerde saklayınız.
Kirlenmeyi veya buharlaşmayı önlemek için kapları sıkıca kapalı tutun.
Aşırı sıcaktan ve donma koşullarından koruyunuz, çünkü bunlar Hidratlı silikanın stabilitesini değiştirebilir.
Uyumsuz maddelerin (örneğin oksitleyici maddeler) yakınında saklamaktan kaçının.
Hidratlı Silikanın Stabilitesi ve Reaktivitesi:
Kararlılık:
Hidratlı silika, standart sıcaklık ve basınç koşulları altında kararlıdır.
Sulu çözeltilerde, hidratlı silika zamanla polimerleşerek silika jelleri oluşturabilir.
Hidratlanmış silika yüksek sıcaklıklarda ayrışarak silisyum dioksit açığa çıkarır.
Reaktivite:
Kuvvetli asit ve bazlarla reaksiyona girerek ayrışmaya veya çözünmeyen silikatların oluşumuna neden olabilir.
İstenmeyen reaksiyonlara yol açabilen oksitleyici maddelerle uyumsuzdur.
Normal şartlarda yanıcı ve patlayıcı değildir.
Hidratlı Silikanın İlk Yardım Önlemleri:
Solunum:
Kişiyi temiz havaya çıkarın.
Nefes almada zorluk çekiyorsanız tıbbi yardım alın.
Cilt Teması:
Sabunlu suyla iyice yıkayın.
Kirlenmiş giysileri çıkarın.
Tahriş devam ederse tıbbi yardım alın.
Göz Teması:
Gözlerinizi derhal bol su ile en az 15 dakika yıkayın.
Tahriş devam ederse doktora danışın.
Yutma:
Ağzınızı su ile çalkalayın ve sulandırarak için.
Kusturmaya çalışmayın.
Belirtiler ortaya çıkarsa tıbbi yardım alın.
Hidratlı Silisyumun Yangınla Mücadele Önlemleri:
Yanıcılık:
Yanıcı değildir.
Uygun Söndürme Ortamı:
Çevredeki yangına bağlı olarak su spreyi, karbondioksit, köpük veya kuru toz kullanın.
Belirli Tehlikeler:
Isıtma, silisyum dioksit tozunun ayrışmasına ve açığa çıkmasına neden olabilir.
Koruyucu Ekipman:
İtfaiyeciler dumanı solumaktan kaçınmak için bağımsız solunum cihazı (SCBA) ve koruyucu ekipman kullanmalıdır.
Hidratlı Silikanın Kazara Salınımı Önlemleri:
Kişisel Önlemler:
Gerekirse eldiven, gözlük ve solunum koruması gibi uygun KKD'yi kullanın.
Toz veya buharı solumamak için uygun havalandırmayı sağlayın.
Çevresel Önlemler:
Malzemenin su yollarına, drenajlara veya toprağa karışmasını önleyin.
Temizleme Yöntemleri:
Dökülen sıvıyı kontrol altına alın ve sıvıyı toplamak için emici malzemeler (örneğin kum, toprak) kullanın.
Yerel, bölgesel veya ulusal düzenlemelere uygun şekilde bertaraf edin.
Temizledikten sonra etkilenen bölgeyi suyla yıkayın.
Hidratlanmış Silika Maruziyet Kontrolleri/Kişisel Koruyucu Donanımlar:
Maruz Kalma Sınırları:
Silikon bileşikleri için maruziyet seviyelerinin mesleki güvenlik standartlarına uygun olduğundan emin olun.
Mühendislik Kontrolleri:
Maruziyeti en aza indirmek için yeterli havalandırma veya yerel egzoz sistemleri kullanın.
Aerosol veya buharların oluştuğu prosesleri kapatın.
Kişisel Koruyucu Donanım:
Solunum Koruması:
Toz veya aerosolleri kullanırken toz maskesi veya solunum cihazı kullanın.
Göz Koruması:
Kimyasal sıçramalara karşı koruyucu gözlük veya yüz siperi kullanın.
Cilt Koruması:
Kimyasal maddelere dayanıklı eldiven ve koruyucu giysi kullanın.
Genel Hijyen:
Elleçlemeden sonra ve bir şey yiyip içmeden önce ellerinizi iyice yıkayın.
Hidratlı Silika Tanımlayıcıları:
CAS Numarası: 1343-98-2
CBNumarası: CB2199391
Moleküler Formül: H2O3Si
Moleküler Ağırlık: 78.1
MDL Numarası: MFCD00054122
CAS Numarası: 1343-98-2
EC Numarası: 215-683-2
MDL numarası: MFCD00054122
UNSPSC Kodu: 12352301
PubChem Madde Kimliği: 329753291
CAS Numarası: 10279-57-9
EC Numarası: 231-545-4
Tepe Formülü: H₄O₄Si
Kimyasal Formül: SiO₂ * x H₂O
Mol Kütlesi: 60.08 g/mol
HS Kodu: 2811 22 10
Kalite Seviyesi: MQ200
Formül: H4O4Si
Ortalama Kütle: 96.11486
Monoizotopik Kütle: 95.98789
InChI: InChI=1S/H4O4Si/c1-5(2,3)4/h1-4H
InChIKey: RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N
SMILES: O[Si](O)(O)O
Hidratlı Silikanın Özellikleri:
Yoğunluk: 0,230 g/cm3
biçim: toz
Renk: Beyaz
Koku: Kokusuz
Suda Çözünürlük: Suda çözünür.
Merck: 13.8564
Dielektrik sabiti: 2.0(Ortam)
Kararlılık: Kararlı.
CAS Veritabanı Referansı: 1343-98-2(CAS Veritabanı Referansı)
Gıda ile Temas Eden Maddelerde Kullanılan Dolaylı Katkı Maddeleri: Hidratlı silika
FDA 21 CFR: 177.1200
EWG'nin Gıda Puanları: 1
FDA UNII: Y6O7T4G8P9
EPA Madde Kayıt Sistemi: Hidratlı silika (1343-98-2)
Moleküler Ağırlık: 192.23 g/mol
Hidrojen Bağı Donör Sayısı: 8
Hidrojen Bağı Alıcı Sayısı: 8
Döndürülebilir Bağ Sayısı: 0
Tam Kütle: 191.97577028 Da
Monoizotopik Kütle: 191.97577028 Da
Topolojik Kutup Yüzey Alanı: 162 Ų
Ağır Atom Sayısı: 10
Karmaşıklık: 19.1
İzotop Atom Sayısı: 0
Tanımlı Atom Stereomerkez Sayısı: 0
Tanımsız Atom Stereocenter Sayısı: 0
Tanımlı Bond Stereocenter Sayısı: 0
Tanımsız Bond Stereocenter Sayısı: 0
Kovalent Bağlı Birim Sayısı: 2
Bileşik Kanonikleştirildi: Evet
Kalite Seviyesi: 200
Deneme: %99,9
biçim: toz
arındırılarak: rafine edilerek
parçacık boyutu: 20 μm
SMILES dizesi: O[Si](O)=O
InChI: 1S/H2O3Si/c1-4(2)3/h1-2H
InChI anahtarı: IJKVHSBPTUYDLN-UHFFFAOYSA-N
Hidratlı Silikanın Özellikleri:
Deneme (gravimetrik, SiO₂, tutuşturulmuş madde üzerinde hesaplanmıştır): %99,0 - 100,5
Kimlik testi: geçer
pH değeri (%3,3, su): 3,0 - 8,0
Klorür (Cl): ≤ %0,05
Sülfat (SO₄): ≤ %0,5
Ağır metaller (Pb olarak): ≤ %0,0025
Fe (Demir): ≤ %0,03
Ateşleme kaybı (2 saat, 900 °C): ≤ %8,5
Parçacık boyutu: (< 0,1 mm) yaklaşık 99
Yığın yoğunluğu: yaklaşık 6
Hidratlı Silikanın İsimleri:
Düzenleyici süreç adları:
Silisik asit
Silisik asit
Silisik asit
Silisik asit (poliorto)
IUPAC isimleri:
dihidroksisilanon
silika jel
Silisik asit
Silisik asit
Silisik asit
Diğer tanımlayıcılar:
1236274-32-0
12673-75-5
1343-98-2
158296-67-4
245762-04-3
42615-48-5
511311-35-6
68373-08-0
84141-05-9
9063-16-5
98530-20-2