Acide Silicique: Propriétés, Réactions et Utilisations

L'acide silicique est une forme hydratée d'oxyde de silicium. C'est le nom général de la famille des composés chimiques formés d'un silicium et d'une certaine quantité de molécules d'hydrogène et d'oxygène.

La formule générale de ces acides est [SiO _x (OH) _4-2x ] _n, et la forme la plus courante dans laquelle on la trouve habituellement est l'acide orthosilicique H ₄ SiO ₄ .

L'acide silicique fait partie de la famille des silicates divers. Cela signifie que le plus grand oxoanion métallique est un silicate et qu'aucun atome non métallique n'y est attaché. Il existe des cas isolés dans lesquels ils ont un atome non métallique, mais jamais plus d'un.

Propriétés physiques de l'acide silicique

L'acide silicique n'existe que dans deux états, amorphe et cristallin. Le premier est obtenu par un processus de précipitation et le second est présenté sous forme de cristal de roche.

L'acide silicique sous sa forme amorphe (SiO ₃ ) est blanc, insipide, insoluble dans l'eau et ne forme aucune masse plastique cohésive avec ses propres molécules, contrairement à l'aluminium.

À l'état cristallin, il n'est dissous par aucun oxacide. Lorsqu'une solution très diluée de silice est traitée avec de l'acide sulfurique, nitrique ou chlorhydrique, l'acide silicique ne précipite pas. Au lieu de cela, il semble être dissous dans l'eau sous forme d'hydrate.

Quand une solution de l'acide ou de l'acide est ajoutée à une solution de silicate, l'hydrate est précipité sous une forme gélatineuse qui, lorsqu'elle est séchée puis chauffée avec beaucoup d'énergie, devient une substance insoluble.

Réactions chimiques

L'acide silicique est extrêmement faible et ne perd son premier proton qu'à l'approche d'un pH de 10. On ne connaît que 3 réactions avec cet acide qui se produisent dans des conditions de vie physiologiques normales.

1. La réaction avec elle-même lorsque la solubilité est dépassée pour former de la silice hydratée amorphe.
2. Sa réaction avec l'hydroxyde d'aluminium pour former de l'hydroxyde de silicate d'aluminium.
3. La réaction avec un excès de molybdate pour former des hétéropolyacides tels que le silicomolybdate.

Où est l'acide silicique?

Après l'oxygène, le silicium est l'élément le plus commun de la nature, il se présente sous la forme de cristaux. Quand il est dans un milieu aqueux, il devient non ionisant, ainsi les sels de silicium dans l'océan peuvent acidifier le silicium et créer de l'acide silicique.

Les apports nets en acide silicique dans l’océan mondial ont été retrouvés dans 6, 1 ± 2, 0 teramoles de silicium par an (1 teramol = 1012 moles). Près de 80% de cette contribution provient de rivières dont la concentration globale moyenne est de 150 micromolaires (concentration dans l'eau).

Dans les sédiments marins modernes, les rendements nets en silicium biogénique (transformation du silicate dissous en matériau particulaire squelettique) sont de 7, 1 ± 1, 8 teramoles par an.

La production brute de silice biogénique dans les eaux de surface est de 240 ± 40 teramoles de silicium par an et le taux de conservation (accumulation d'opales dans les sédiments / production brute dans les eaux de surface) est de 3%.

Dans la flore peut être trouvé dans la plante Borago officinalis (Borrage), qui dans sa composition contient jusqu'à 2, 2% d'acide silicique.

L'acide orthosilicique est la forme la plus courante d'acide silicique, que l'on peut trouver à différents endroits. Les principales sources de biodisponibilité de cet acide se trouvent dans l'eau, que ce soit dans l'eau de mer ou dans d'autres boissons telles que la bière.

Pour l'obtenir en laboratoire suit le même principe qu'en océan, il peut être obtenu en acidifiant le silicate de sodium en solution aqueuse.

Utilisations dans la vie quotidienne

Dentifrice

C'est le gel abrasif utilisé dans le dentifrice ou dans la partie transparente du dentifrice, car en association avec du carbonate de calcium, il permet de retirer la plaque en toute sécurité lors du brossage.

Il est enregistré en tant que composé sans danger auprès de la Food & Drug Administration des États-Unis et n'a aucune toxicité ni cancérogénicité connues.

Déshydratant

Lorsqu'il sèche dans un four, il perd de l'eau et devient un dessiccant (substance qui attire l'eau de l'air). Par conséquent, de petits emballages de cristaux de gel de silice peuvent être trouvés dans des récipients dont le contenu peut être endommagé par l'humidité tels que des bouteilles de vitamines, des appareils électroniques, des chaussures ou des articles en cuir.

Autres usages

On peut le trouver dans des boutiques de cadeaux telles que des pierres magiques, un jardin chimique ou un jardin de verre. Sa forme sèche est mélangée à des sels de différents métaux.

Lorsque du sodium est ajouté à l'eau, il est remplacé par du métal et, comme le silicate de métal n'est pas soluble dans l'eau, il se forme un précipité de la couleur caractéristique du métal. Le silicate métallique se dilate également sous forme de gel et se développe sous forme de stalagmites colorées dans l’eau.

Avantages médicaux de l'acide orthosilicique (OSA)

L'acide orthosilicique est le meilleur moyen biodisponible de silicium pour l'homme. Ceci peut être utilisé pour traiter divers problèmes de santé tels que la maladie d'Alzheimer, l'arthrite, l'athérosclérose, l'hypertension, les maladies cardiaques, l'ostéoporose, les accidents cérébrovasculaires et les cheveux.

La santé des os

Dans une étude menée en 2008 sur 136 femmes atteintes d'ostéopénie, on leur a administré de l'acide orthosilicique, du calcium et de la vitamine D ou un placebo, chaque jour pendant un an. Après l’année, les participants recevant l’acide ont amélioré leur formation osseuse.

Les scientifiques disent que cela est dû à la capacité de l'acide orthosilicique à stimuler la production de collagène (une protéine présente dans le tissu conjonctif) et à favoriser le développement de cellules formant des os.

La santé dans les cheveux

Une petite étude publiée en 2007 suggère que cet acide peut aider à améliorer la qualité et la santé des cheveux. Dans l’étude, 48 femmes ayant des "cheveux fins" ont été divisées en deux groupes et ont reçu un placebo ou un supplément orthosilicique pendant neuf mois.

Les chercheurs ont découvert que l'acide orthosalicylique semblait augmenter la force et l'épaisseur des cheveux. En général, la qualité des cheveux a également été améliorée avec la supplémentation en acide orthosalicylique.