Диоксид кремния: состав и применение

Содержание

Диоксид кремния (Е551)

Диоксид кремния: состав и применение

Кремнезем, по латыни Silicondioxide, silica – это двуокись кремния.Что же представляет собой такое соединение? Это твердые кристаллы без цвета, не имеющие запаха, они достаточно твердые, прочные, пластичные и тугоплавкие. В природе это самый обычный кварц, мельчайшие прозрачные песчинки, которые образуются при окислении кремния (Si).

SiO₂ – молекулярная (химическая) формула диоксида кремния.

Свойства диоксида кремния

Это соединение – высший, четырехвалентный кислотный оксид кремния. Он обладает идеальной устойчивостью к действию кислорода, различных кислот (при температуре плавления, равной 1 600 ºС, растворяется плавиковой кислотой, щелочами). Диоксид кремния не растворяется водой, является диэлектриком (не проводит ток).

Siliconiumdioxide- идеальный нейтрализатор щелочи.

Производство кремнезема для пищевой промышленности

В пищевой промышленности SiO₂ используют как добавку в пищу, которая имеет собственный индекс в европейской системе кодов – Е551.

Диоксид кремния в чистом виде не применяется в пищевой промышленности. В ней используют порошковый SiliconDioxide, другими словами, «белую сажу», аморфный кремнезем.

Производство Е551 осуществляется на специализированных заводах двумя методами искусственного синтезирования: нагреванием Si в кислородной среде при температуре, равной пятистам градусам по Цельсию, происходит окислительная реакция, в результате которой получается белая сажа, и в специальных стерилизаторах при tº 1 000 ºС происходит реакция паров SiliconаTetrachloridа в пламени водорода (второй метод).

Синтезированный Silicondioxide относится к группе эмульгаторов, которые обеспечивают однородность смесям несмешивающихся веществ в природе, таких, как масло (растительного и животного происхождения) и жир с водой.

Применение эмульгатора Е551 в пищевом производстве разрешено во всех странах без исключения (в том числе в РФ, Беларуси, Украине, европейских странах) при условии, что его содержание в готовом продукте не превышает лимита, т.е. 30 гр/кг. Он не наносит вред здоровью, безопасен в употреблении.

Особые требования предъявляются к упаковке и условиям хранения пищевой добавки.

Для упаковки применяют мешки, изготовленные из прочного полиэтилена или специальной оберточной бумаги (kraft), а также полипропилена (обязательное присутствие вставки из полиэтилена).

Хранить пищевую добавку Е551 следует в сухом, закрытом помещении при установленном режиме влажности и определенной вентиляции.

Использование диоксида кремния

Пока уникальные свойства вещества не были изучены, оно главным образом применялось для изготовления строительных материалов, таких как бетон и цемент.

Но по мере исследования Siliconаdioxide учеными, медиками, физиологами, химиками стали известны и другие его признаки. Вещество стали применять в радиотехнике, в производстве огнеупорных материалов и резины.

Благодаря своим свойствам вещество нашло широкое применение в различных отраслях промышленности, в том числе пищевой, фармацевтической, косметологической.

Кремний диоксид кристаллическийАморфный (порошкообразный) кремний диоксидКремний диоксид коллоидный
Вещество широко распространено в природе. Оно содержится в горных породах – минералах, в агате, яшме, халцедоне, аметисте, горном хрустале.Широко применяется в строительстве, а также в производстве стекла, керамических и бетонных изделий. В этих индустриях не важна его чистота.Это вещество встречается в природе в чистом виде достаточно редко. Это трепел (кизельгур), который образовывается на морском дне на протяжении длительного времени.В наши дни получают синтетическим способом в заводских условиях. Его используют главным образом в промышленных целях.Вещество нашло широкое применение в медицине, как абсорбент (Siliciumdioxidecolloidal выводит токсичные вещества из организма) и загуститель (в изготовлении мазей, гелей, вазелина, суспензий). В косметологии (в составе зубных паст, как отбеливающее средство; в скрабах, пудрах, лосьонах). Его получение происходит в промышленных условиях из высокодисперсной двуокиси кремния.

В пищевой промышленности эмульгатор используют как антикоагулятор (стабилизатор) и нейтрализатор, а также как загуститель. Он помогает продуктам сохранять сыпучесть, предотвращает образование комков и слеживание:

  • диоксид кремния добавляют в готовые сыпучие продукты, такие как сахар, соль, мука, специи, а также сухое молоко и сливки, крахмал, яичный порошок, различные приправы и пряности, и другие;
  • в молочной продукции при изготовлении сыров (для сохранения их структуры) также применяют кремнезем;
  • незаменимым компонентом он является и в производстве кофе, какао;
  • Е551 входит и в состав пива как абсорбент, способствует осветлению напитка, повышает его выдержку;
  • широко применяется он и при производстве чипсов, сухариков, всевозможных закусок, усиливает аромат продуктов потребления;
  • при изготовлении алкогольных напитков, для стабилизации кислотности и нейтрализации излишка щелочей тоже используют кремнезем;
  • производство кондитерских и кулинарных изделий не обходится без применения эмульгатора Е551, им обрабатывают сладкие поверхности, за исключением тех, которые покрыты шоколадом. Он влияет на сроки реализации продукции, продлевает ее (обеспечивает свежесть, не дает слипаться изделиям), усиливает вкусовые качества и аромат.

Влияние на организм человека, польза и вред

До конца влияние на организм двуокиси кремния учеными не изучено, но из их исследований на сегодняшний день можно сделать вывод, что вещество не наносит вред здоровью при его правильном употреблении.

Диоксид кремния полностью выводится из организма, не всасывается в желудочно-кишечный тракт.

Помимо этого, Silicondioxide присутствует в организме, в крови и плазме.

Немецким физиологом на основе его практики было доказано, что кремнезем полезен для человека, он предупреждает и предотвращает атеросклероз, укрепляет и очищает сосуды. Вода кремния имеет не только абсорбирующие свойства, выводит шлаки и токсичные вещества из человеческого организма, но еще и антибактериальные.

Существует теория, что вещество оказывает положительное влияние на организм человека и сокращает риск дальнейшего развития такого заболевания, как болезнь Альцгеймера. Однако это лишь гипотеза, которую следует доказать ученым.

Ясно одно, что существенный вред здоровью может нанести пыль диоксида кремния при ее вдыхании (только на промышленных производствах). Она может послужить развитию таких заболеваний, как силикоз легких. Умеренное использование пищевой добавки Е551 безопасно для здоровья.

Диоксид кремния (Е551)

обновлено:

Декабрь 21, 2017

Источник: https://FoodandHealth.ru/dobavki/dioksid-kremniya-e551/

Кремний: характеристики, особенности и области применения

Диоксид кремния: состав и применение

Как самостоятельный химический элемент кремний стал известен человечеству всего лишь в 1825 году.

Что, конечно, не мешало применять соединения кремния в таком количестве сфер, что проще перечислить те, где элемент не используется.

Данная статья прольет свет на физические, механические и полезные химические свойства кремния и его соединений, области применения, также мы расскажем о том, как влияет кремний на свойства стали и иных металлов.

Для начала давайте остановимся на общей характеристике кремния. От 27,6 до 29,5% массы земной коры составляет кремний. В морской воде концентрация элемента тоже изрядная – до 3 мг/л.

По распространенности в литосфере кремний занимает второе почетное место после кислорода. Однако наиболее известная его форма – кремнезем, является диоксидом, и именно его свойства и стали основой для столь широкого применения.

О том, что такое кремний, расскажет этот видеосюжет:

Кремний – неметалл, однако при разных условиях может проявлять и кислотные, и основные свойства. Является типичным полупроводником и чрезвычайно широко используется в электротехнике. Физические и химические его свойства во многом определяются аллотропным состоянием. Чаще всего дело имеют с кристаллической формой, поскольку ее качества более востребованы в народном хозяйстве.

  • Кремний – один из базовых макроэлементов в человеческом теле. Его нехватка губительно сказывается на состоянии костной ткани, волос, кожи, ногтей. Кроме того, кремний оказывает влияние на работоспособность иммунной системы.
  • В медицине элемент, вернее говоря, его соединения нашли свое первое применение именно в этом качестве. Вода из колодцев, выложенных кремнием, отличались не только чистотой, но и положительно сказывалась на стойкости к инфекционным болезням. Сегодня соединение с кремнием служат основой для препаратов против туберкулеза, атеросклероза, артрита.
  • В целом неметалл малоактивен, однако и в чистом виде встретить его сложно. Связано это с тем, что на воздухе он быстро пассивируется слоем диоксида и перестает реагировать. При нагревании химическая активность увеличивается. В результате человечество гораздо ближе знакомо с соединениями вещества, а не с ним самим.

Так, кремний образует сплавы практически со всеми металлами – силициды. Все они отличаются тугоплавкостью и твердостью и применяются на соответствующих участках: газовые турбины, нагреватели печей.

Размещается неметалл в таблице Д. И. Менделеева в 6 группе вместе с углеродом, германием, оловом, что указывает на определенную общность с этими веществами. Так, с углеродом его «роднит» способность к образованию соединений по типу органических. При этом кремний, как и германий может проявить свойства металла в некоторых химических реакциях, что используется в синтезе.

Плюсы и минусы

Как и всякое другое вещество с точки зрения применения в народном хозяйстве, кремний обладает определенными полезными или не слишком качествами. Важны они именно для определения области использования.

  • Немалым достоинством вещества является его доступность. В природе он, правда, находится не в свободном виде, но все же, технология получения кремния не так уж и сложна, хотя и энергозатратна.
  • Второе важнейшее достоинство – образование множества соединений с необыкновенно полезными свойствами. Это и силаны, и силициды, и диоксид, и, конечно, разнообразнейшие силикаты. Способность кремния и его соединений образовывать сложные твердые растворы практически бесконечна, что позволяет бесконечно же получать самые разные вариации стекла, камня и керамики.
  • Полупроводниковые свойства неметалла обеспечивает ему место базового материала в электро- и радиотехнике.
  • Неметалл является нетоксичным, что допускает применение в любой отрасли промышленности, и при этом не превращает технологический процесс в потенциально опасный.

К недостаткам материала можно отнести лишь относительную хрупкость при хорошей твердости. Кремний не используется для несущих конструкций, но зато это сочетание позволяет обрабатывать должным образом поверхность кристаллов, что важно для приборостроения.

Давайте теперь поговорим про основные свойства кремния.

Свойства и характеристики

Поскольку в промышленности чаще всего эксплуатируется кристаллический кремний, то именно его свойства и являются более важными, и именно они и приводятся в технических характеристиках. Физические свойства вещества таковы:

  • температура плавления – 1417 С;
  • температура кипения – 2600 С;
  • плотность составляет 2,33 г/куб. см, что свидетельствует о хрупкости;
  • теплоемкость, как и теплопроводность не постоянны даже на самых чистых пробах: 800 Дж/(кг·К), или 0,191 кал/(г·град) и 84-126 вт/(м·К), или 0,20-0,30 кал/(см·сек·град) соответственно;
  • прозрачен для длинноволнового ИК-излучения, что используется в инфракрасной оптике;
  • диэлектрическая проницаемость – 1,17;
  • твердость по шкале Мооса – 7.

Электрические свойства неметалла сильно зависят от примесей. В промышленности эту особенность используют, модулируя нужный тип полупроводника. При нормальной температуре кремний хрупок, но при нагревании выше 800 С возможна пластическая деформация.

Свойства аморфного кремния разительно отличаются: он сильно гигроскопичен, намного активнее вступает в реакцию даже при нормальной температуре.

Структура и химический состав, а также свойства кремния рассмотрены в видеоролике ниже:

Кремний существует в двух аллотропных формах, одинаково устойчивых при нормальной температуре.

  • Кристаллический имеет вид темно-серого порошка. Вещество, хотя и имеет алмазоподобную кристаллическую решетку, является хрупким – из-за чересчур длинной связи между атомами. Интерес представляют его свойства полупроводника.
  • При очень высоких давлениях можно получить гексагональную модификацию с плотностью 2,55 г/куб. см. Однако эта фаза практического значения пока не нашла.
  • Аморфный – буро-коричневый порошок. В отличие от кристаллической формы намного активнее вступает в реакцию. Связано это не столько с инертностью первой формы, сколько с тем, что на воздухе вещество покрывается слоем диоксида.

Кроме того, необходимо учитывать и еще один тип классификации, связанный с величиной кристалла кремния, которые в совокупности образуют вещество. Кристаллическая решетка, как известно, предполагают упорядоченность не только атомов, но и структур, которые эти атомы образуют – так называемый дальний порядок. Чем он больше, тем более однородным по свойствам будет вещество.

  • Монокристаллический – образец представляет собой один кристалл. Структура его максимально упорядочена, свойства однородны и хорошо предсказуемы. Именно такой материал наиболее востребован в электротехнике. Однако он же относится к самому дорогому виду, поскольку процесс его получения сложен, а скорость роста низка.
  • Мультикристаллический – образец составляет некоторое количество крупных кристаллических зерен. Границы между ними формируют дополнительные дефектные уровни, что снижает производительность образца, как полупроводника и приводит к более быстрому износу. Технология выращивания мультикристалла проще, потому и материал дешевле.
  • Поликристаллический – состоит из большого количества зерен, расположенных хаотически относительно друг друга. Это наиболее чистая разновидность промышленного кремния, применяется в микроэлектронике и солнечной энергетике. Довольно часто используется в качестве сырья для выращивания мульти- и монокристаллов.
  • Аморфный кремний и в этой классификации занимает отдельную позицию. Здесь порядок расположения атомов удерживается только на самых коротких дистанциях. Однако в электротехнике он все же используется в виде тонких пленок.

Далее мы расскажем вам про сырье для производства кремния, вредность добычи, технологию его изготовления в мировых масштабах и в России.

Производство неметалла

Получить чистый кремний не так уж и просто, учитывая инертность его соединений и высокую температуру плавления большинства из них. В промышленности чаще всего прибегают к восстановлению углеродом из диоксида. Проводят реакцию в дуговых печах при температуре 1800 С. Таким образом получают неметалл чистотой в 99,9%, что для его применения недостаточно.

Полученный материал хлорируют с тем, чтобы получить хлориды и гидрохлориды. Затем соединения очищают всеми возможными методами от примесей и восстанавливают водородом.

Очистить вещество можно и за счет получения силицида магния. Силицид подвергают действию соляной или уксусной кислоты. Получают силан, а последний очищают различными способами – сорбционным, ректификацией и так далее. Затем силан разлагают на водород и кремний при температуре в 1000 С. В этом случае получают вещество с долей примеси 10-8–10-6%.

Для промышленности наибольший интерес представляют электрофизические характеристики неметалла. Его монокристаллическая форма является непрямозонным полупроводником.

Свойства его определяются примесями, что позволяет получать кристаллы кремния с заданными свойствами.

Так, добавка бора, алюминия, индия дает возможность вырастить кристалл с дырочной проводимостью, а введение фосфора или мышьяка – кристалл с электронной проводимостью.

  • Кремний в буквальном смысле слова служит основой современной электротехники. Из него изготавливают транзисторы, фотоэлементы, интегральные схемы, диоды и так далее. Причем функциональность прибора определяет практически всегда только приповерхностный слой кристалла, что обуславливает весьма специфические требования именно к обработке поверхности.
  • В металлургии технический кремний применяют и как модификатор сплавов – придает большую прочность, и как компонент – в бронзах, например, и как раскислитель – при производстве чугуна.
  • Сверхчистый и очищенный металлургический составляют основу солнечной энергетики.
  • Диоксид неметалла встречается в природе в очень разных формах. Его кристаллические разновидности – опал, агат, сердолик, аметист, горный хрусталь, нашли свое место в ювелирном деле. Не столь привлекательные внешне модификации – кремень, песок, кварц, используются и в металлургии, и в строительстве, и в радиоэлектротехнике.
  • Соединение неметалла с углеродом – карбид, применяется и в металлургии, и в приборостроении, и в химической промышленности. Он является широкозональным полупроводником, отличается высокой твердостью – 7 по шкале Мооса, и прочностью, что и позволяет применять его в качестве абразивного материала.
  • Силикаты – то есть, соли кремниевой кислоты. Неустойчивы, легко разлагаются под действием температуры. Примечательность их в том, что они образуют многочисленные и разнообразные соли. А вот последние являются основой при производстве стекла, керамики, фаянса, хрусталя, цемента и бетона. Можно смело сказать, что современное строительство зиждется на разнообразных силикатах.
  • Стекло представляет здесь наиболее интересный случай. Основой его служат алюмосиликаты, но ничтожные примеси других веществ – обычно оксидов, придают материалу массу разных свойств, в том числе и цвет. Керамика – клинкер, фаянс, фарфор, по сути, имеет ту же формулу, хотя и с другим соотношением компонентов, и ее разнообразие тоже поразительно.
  • Неметалл обладает еще одной способностью: образует соединения по типу углеродных, в виде длинной цепочки из атомов кремния. Такие соединения носят название кремнийорганических. Сфера их применения не менее известна – это силиконы, герметики, смазки и так далее.

Кремний – очень распространенный элемент и имеет необыкновенно большое значение в очень многих сферах народного хозяйства. Причем активно используется не только само вещество, но все его разнообразные и многочисленные соединения.

Данное видео расскажет о свойствах и применении кремния:

Источник: http://stroyres.net/metallicheskie/vidyi/vspomogatelnyie-veshhestva/kremniy.html

Диоксид кремния: формула, вред и польза, применение в медицине

Диоксид кремния: состав и применение

Диоксид кремния – это вещество, которое состоит из кристаллов. Они не имеют цвета, довольно твердые, тугоплавкие и прочные. Вещество не поддается воздействию воды и кислот.

Если повышается температура окружающей среды, то вещество взаимодействует со щелочами. Кроме того, в таких условиях он считается отличным диэлектриком и способен растворяться в плавиковой кислоте.

В природе это вещество сильно распространено. Оно содержится в горном хрустале, кварце, топазе, морионе, яшме, агате, аметисте. В обычных условиях диоксид существует в трех видах. Речь идет о кристобалите, кварце, тридимите. Если температура повышается, то вещество превращается в коэсит и стишовит.

Формула вещества – SiO2.

Данное вещество входит в состав практически всех основных горных пород. Как уже сказано выше, средство является бесцветным кристаллом. Для плавления необходима высокая температура. Она достигает 1600 градусов Цельсия.

Вещество имеет несколько полиморфных модификаций. Они описаны выше. Следует заметить, что аморфный диоксид кремния – это, иными словами, кварцевое стекло.

Вред вещества

Какое оказывает влияние диоксид кремния на организм? Ученые подтвердили, что вещество проходит через желудочно-кишечный тракт без особых изменений. После этого процесса оно выводится из организма в полной мере. Французские специалисты отмечают, что если употреблять воду с диоксидом, то можно снизить шанс развития такого заболевания, как Альцгеймер, на 10 %.

Поэтому не стоит верить ложной информации о том, что вещество плохо воздействует на организм. В качестве пищевой добавки оно имеет код E551. Если принимать его пероральным способом, то влияние диоксида кремния минимально и не приносит никакого вреда.

Данное средство предотвращает появление комков в различных сыпучих субстанциях. Более того, оно способно нейтрализовать щелочную среду. Диоксид может растворяться в плавиковой кислоте. В результате образуется стеклообразная масса. Благодаря этому в пищевой и химической промышленности это вещество достаточно популярное.

В воде порошок не растворяется, а отдает жидкости ионы. Из-за этого вода становится чистой на молекулярном уровне и имеет много полезных веществ. Специалисты считают, что если пить такую воду регулярно, то можно предотвратить развитие болезни Альцгеймера, а также продлить срок жизни на 10 лет.

Применение вещества

В пищевой сфере вещество уже давно известно в качестве эмульгатора. Также его используют для того, чтобы еда не комковалась.

Добавку в виде диоксида вносят в алкоголь, снеки, чипсы, орешки, сухарики, закуски к пиву, приправы, специи, сладости и другие кондитерские изделия.

Кроме того, нередко вещество имеется в составе кисломолочной продукции, преимущественно в сырах, а также тех продуктах питания, которые продаются в виде порошка (сахар, соль, мука и так далее).

Кроме того, диоксид кремния используется при создании зубных паст, энтеросорбентов и лекарственных препаратов.

Рассмотрим более подробно то, как именно диоксид используется в медицине и фармацевтике. Его используют в качестве энтеросорбента. Это вещество имеет вид порошка белого или же бело-голубого оттенка. Запаха он не имеет.

Что касается лекарственных препаратов, то коллоидный диоксид кремния используется для создания препаратов внутреннего и наружного применения. Действия средств направлено на заживление ран гнойного характера, флегмон, маститов. Кроме того, препараты купируют процессы гнойно-воспалительной природы.

Если средство находится в виде рыхлого порошка, то его можно использовать в качестве энтеросорбента. Это вещество способно вывести токсины из организма, даже соли тяжелых металлов. Добавку нередко вносят в средство от метеоризма. Благодаря ему эмульсия стабилизируется, а ее эффект улучшается.

Из-за того, что диоксид имеет абсорбирующее свойство, его добавляют в гели и мази. Ими можно обрабатывать мастит, флегмону, а также различные гнойные заболевания. Препарат имеет антимикробное действие. Его легко распределять по коже. Аллергия и раздражение не возникают.

Для того чтобы загустить спирт, глицерин, вазелин и рыбий жир, используется именно диоксид.

Диоксид также используется и в косметической сфере. Его добавляют в зубные пасты, так как он способен идеально отбелить зубы. Зубная эмаль от его воздействия не разрушается. При случайном проглатывании такое средство не влечет за собой никаких последствий.

Это вещество добавляют в скрабы, кремы, лосьоны, пудры, причем вне зависимости от предназначения по типу кожи. Благодаря диоксиду можно убрать жирный блеск, разгладить морщины и убрать неровности на коже. Удаление отмерших клеток и очищение дермы происходит за минимальный срок.

Описываемый эмульгатор позволяет предупредить комкование сыпучих продуктов. Нередко это вещество добавляют в манку, муку, сухое молоко, сахар, яичный порошок, соль, приправы. В сырах диоксид кремния необходим, чтобы текстура тертого и нарезанного ломтиками продукта была максимально стабилизированной.

В чипсах, закусках к пиву, сухариках и подобных изделиях добавка нужна для улучшения аромата. В пиво диоксид добавляется для того, чтобы сделать его светлее. Благодаря веществу его стойкость улучшается.

Кроме того, в спиртных напитках, в том числе и коньяке, добавка нейтрализует избыток щелочей, стабилизируя кислотность.

Практически все сахаристые кондитерские изделия покрывают эмульгатором. Благодаря ему увеличивается срок хранения, не появляется липкость и излишняя ломкость. Диоксид не используется для обработки шоколада.

Выше уже сказано, что вещество не оказывает пагубного воздействия на организм человека. Именно поэтому кристаллический диоксид кремния разрешен к использованию во многих странах. Однако у тех ученых, которые исследуют его, есть некоторые опасения.

Дело в том, что когда диоксид поступает в организм, он может вступить в реакцию с каким-то другим веществом. Из-за этого невозможно точно определить то, какие токсины или осадки попадают в кровь, слюну и желудочно-кишечный тракт.

Стабилизатор не растворяется в воде. Это приводит к появлению осадка в организме, который вызывает камни в почках, печени. Некоторые ученые считают, что при взаимодействии с некоторыми веществами диоксид может стать причиной онкологии.

Считается, что если употреблять продукты питания, которые содержат описываемое вещество в небольших количествах, то никаких проблем не возникнет.

Противопоказания и побочные действия

Диоксид нельзя употреблять при обострении язвы желудка и 12-перстной кишки. Кроме того, запрещено есть продукты питания с веществом при непроходимости кишечника и эрозии желудка. Лекарства с данным веществом нельзя наносить на гранулирующие и чистые раны асептического типа.

Среди побочных эффектов следует отметить несварение желудка и запор. Если речь идет о местном воздействии, то может образовываться корочка, которая будет препятствовать нормальному заживлению раны.

Диоксид кремния является довольно важным веществом, которое используют в пищевой, косметической и медицинской сферах. Оно легко добывается и не оказывает патологического воздействия на организм человека. Именно поэтому добавка разрешена во многих странах.

Источник: https://www.nastroy.net/post/dioksid-kremniya-formula-vred-i-polza-primenenie-v-meditsine

Диоксид кремния: влияние на организм человека, применение в пищевой промышленности. Пищевой эмульгатор Е551

Диоксид кремния: состав и применение

Диоксид кремния (кремнезем, SiO2; лат. silica) — оксид кремния (IV). Бесцветные кристаллы с температурой плавления +1713…+1728 °C, обладающие высокой твердостью и прочностью.

Трудно переоценить влияние диоксида кремния на организм человека. Минерал отвечает за костную эластичность и гибкость, прочность ногтей, состояние волос, помогает тканям быстрее восстановиться. Академик В. И.

Вернадский справедливо утверждал, что ни один организм не может развиваться и существовать без кремния. В натуральном виде кремний в природе не встречается. Он присутствует в форме диоксида в горном хрустале, яшме, топазе, аметисте, агате и прочих ценных минералах.

Диоксид кремния в пищевой промышленности применяется как многофункциональная безопасная добавка к пище.

Наименование добавки

Кремний диоксид кристаллический – это общепринятое название добавки. Silicon Dioxide – это международный вариант. В цифровой европейской системе код пишется как Е551. Опасна или нет пищевая добавка? Разберемся.

Его синонимы: аморфный диоксид кремния; кремнезем; IV оксид кремния; белая сажа; аэросил; кремниевый ангидрид; немецкий Silizium dioxid; силикагель; французский dioxyde de silizium.

Такая добавка, как Е 551, входит в число эмульгаторов. В пищевой промышленности они используются постоянно.

Кремния диоксид является природным веществом. Существует в натуральном виде в форме кварца, то есть минерала, который составляет песок. Применяется в пищевой промышленности вещество, которые искусственно синтезировано, с высокой степенью чистоты (аморфный диоксид кремния).

Его получают посредством нагревания кремния в кислородной атмосфере. Окислительная реакция происходит при показателе температуры до 500 °C. Еще один метод – гидролиз паров кремния тетрахлорида в пламени водорода. Осуществляется синтез в специальных автоклавах от 1000 ºC.

Диоксид кремния в натуральном виде используется лишь в стекольном, строительном и похожих производствах, где не имеет существенного значения чистота материала.

Свойства и упаковка

Стандартный цвет вещества – голубовато-белый или белый. Его состав определяется такой химической формулой, как SiO2. Диоксид кремния внешне представляет собой мелкие гранулы или порошок. Запаха нет.

Нерастворим в этаноле и воде, во фтористоводородной кислоте растворяется. активного вещества – 99 %. Отсутствует вкус. Плотность вещества – 2,2 г на см3.

Прочие свойства: обладает высокой прочностью и твердостью, термостабилен, сильный адсорбент, устойчив к влиянию кислот.

Эта добавка чаще всего расфасовывается в мешки из плотного полиэтилена или крафт-бумаги. Разрешается упаковывать продукты в тару из полипропилена, если есть дополнительная вставка из полиэтилена.

Рассмотрим подробнее применение диоксида кремния.

Производство для пищевой промышленности

SiO₂ в пищевой промышленности используется в качестве пищевой добавки, имеющей в европейской кодовой системе собственный индекс – Е551.

В чистом виде диоксид кремния не используется в пищевой промышленности. Применяется в ней порошковый SiliconDioxide, или, если сказать по-другому, аморфный кремнезем, «белая сажа».

Производство добавки осуществляется на специальных заводах двумя способами искусственного синтезирования: Si нагревается в кислородной среде при пятистах градусах Цельсия, осуществляется окислительная реакция, которая приводит к получению белой сажи, а также в особых стерилизаторах при тысяче градусов происходит реакция Silicona Tetrachlorida паров в водородном пламени.

Негативное влияние диоксида кремния на организм человека не подтверждается.

Использование данного эмульгатора в пищевом производстве допускается во всех без исключения странах (в том числе Украине, Беларуси, России, европейских государствах) при условии, что содержание его в готовом продукте не выходит за предельные рамки, то есть 30 г на килограмм. Он не вредит здоровью и безопасен в применении.

Области применения вещества

Е 551 включен в перечень разрешенных для изготовления пищевых продуктов. В качестве вспомогательного вещества диоксид кремния предупреждает комкование и слеживание сыпучих продуктов.

Он добавляется в манную крупу, муку, сухое молоко, пряности, яичный порошок, сахар, соль и ее аналоги. Нормализует текстуру порезанных на ломтики или тертых сыров. Конвертирует в сыпучую массу жидкость, сохраняет и усиливает запах (закуски к пиву, чипсы, сухарики и т.д.).

Нейтрализует повышенное количество щелочи в спиртных напитках (в том числе коньячных), стабилизирует кислотность, осветляет благодаря адсорбции белков, замутняющих пиво, напиток, повышает его стойкость.

Применяется эмульгатор для обработки поверхности кондитерских сахаристых изделий (исключая шоколад). Благодаря этому предупреждаются слипание, ломкость, срок годности продлевается.

Эта добавка может применяться во всех странах. Количество ее не должно быть выше 30 г на кг продукта в готовом виде.

Эмульгатор Е 551 в значительном количестве идет на нужды медицины и фармацевтики.

Под названием аэросил данное вещество обычно применяется в качестве высокодисперсного активного наполнителя в мазях, таблетках, эмульсиях и гелях.

Двуокись кремния входит в фармакопеи Дании, Венгрии и Австрии.

Активные и побочные функции данной пищевой добавки

Этот продукт имеет ряд активных и побочных функций. Коллоидный диоксид кремния в виде рыхлого порошка применяется как эффективный энтеросорбент.

Данное вещество производит связь и выведение токсинов из организма, в том числе солей тяжелых металлов. Такая добавка имеется в составе суспензий, которые облегчают состояние организма при метеоризме.

Диоксид кремния усиливает влияние активного вещества, стабилизирует эмульсию.

Благодаря адсорбирующим свойствам вещество в форме мази или геля применяется наружно с целью обработки гнойных ран, терапии мастита, флегмоны и других болезней. Средство отличается антимикробным влиянием, легко распределяется по кожной поверхности, не вызывает раздражения и аллергии. Используется в качестве загустителя в составе вазелина, рыбьего жира, цетилового спирта и глицерина.

Не обойдена вниманием эта добавка и производителями средств косметики. Вещество в основном используется в составе зубных паст в качестве совершенно безопасного отбеливающего абразива. Кремния диоксид не разрушает эмаль зубов, безопасен, если человек его случайно проглотит.

В качестве вспомогательного вещество используется в производстве скрабов, пудр, лосьонов и кремов для разных типов кожи. Благодаря аэросилу маскируются неровности кожи, ликвидируется жирный блеск, мелкие морщины разглаживаются. Эффективно чистит дерму и устраняет отмершие клетки.

Диоксид кремния не может провести электрический ток, является одним из лучших диэлектриков (если отсутствуют посторонние примеси в составе).

Влияние диоксида кремния на организм человека

Данная добавка может считаться безопасной для организма. Диоксид кремния содержится в плазме и крови человека.

Вещество, поступая извне, не расщепляется в системе пищеварения, не всасывается, естественным образом выходит почти в неизменной форме. Каков же вред от диоксида кремния? Опасным является лишь вдыхание порошка кремнезема.

Из-за мелких частиц могут развиться силикоз легких, гранулематозное высыпание и прочие тяжелые болезни.

Основные производители

Кремния диоксид высокой частоты выпускается в Брянской области фирмой «Экокремний». Основные заграничные поставщики следующие: в республике Беларусь Гомельский химический завод, во Франции RHONE-POULENC, в Германии Evonik Industries. В начале прошлого века физиолог из Германии В.

Кюне привел доказательства того, что соединения кремния чистят и восстанавливают сосуды, мешают развитию атеросклероза. Его выводы были позднее подкреплены большим количеством исследований. Кремния диоксид структурирует водные молекулы, придавая им способность к выталкиваю патогенных микроорганизмов, чужеродных соединений и токсинов.

Кремниевая вода получает благодаря веществу особенный свежий вкус и бактерицидные характеристики.

Мы рассмотрели влияние диоксида кремния на организм человека.

Источник: http://fb.ru/article/438996/dioksid-kremniya-vliyanie-na-organizm-cheloveka-primenenie-v-pischevoy-promyishlennosti-pischevoy-emulgator-e

Диоксид кремния — применение в косметологии, медицине и пищевой промышленности

Диоксид кремния: состав и применение

  ·  Вам понадобится на чтение: 5 мин

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.

Цена диоксида кремния

Препараты, содержащие коллоидные частицы кремния диоксида, продаются через аптеки или интернет. Примерная стоимость:

Разновидность

Цена при покупке через интернет, рублей

Цена на полке аптеки, рублей

Вайтсорб 360 мг 10 таблеток

124

130

Вайтсорб 360 мг 30 таблеток

321

340

Полисорб пакетики 3 г 10 шт.

351

370

Полисорб банка 25 г

233

250

Полисорб банка порошок 50 г

310

350

Информация представленная в статье носит ознакомительный характер. Материалы статьи не призывают к самостоятельному лечению. Только квалифицированный врач может поставить диагноз и дать рекомендации по лечению исходя из индивидуальных особенностей конкретного пациента.

Источник

Источник: https://03-med.info/lekarstva/dioksid-kremniya-primenenie-v-kosmeto.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.