Диоксид кремния: влияние на организм, польза и вред, для чего используется, формула

Диоксид кремния – это двуокись кремния, представленная однородным порошком из крупных прозрачных или белых кристаллов. Вещество не имеет абсолютно никакого запаха. Отдельные частички достаточно твердые и прочные. В природе соединение образуется в процессе реакции окисления кремния. Вещество устойчиво к контакту с кислотами и не вступает в реакцию с водой, но при повышенных температурах может реагировать со щелочами. Растворяется диоксид кремния только в одной единственной кислоте – плавиковой. Специалисты выделяют его прекрасную способность к нейтрализации электрического тока.

В природе диоксид кремния можно встретить во многих минералах. Например, в яшме, агате, горном хрустале, кварце, халцедоне, аметисте, морионе и топазе. В природе существуют такие модификации кремния как тридмит, кварц и кристобалит. При воздействии на вещество повышенными температурами оно преобразуется в коэсит, а после – в стишовит.

Что такое диоксид кремния?

Диоксид кремния – это добавка, применяемая в пищевой продукции, известная под индексом E551. Вещество называют еще двуокисью кремния, кремнеземом. Визуально оно представляет собой – гомогенную смесь прозрачных или белых твердых частичек. В естественном виде рассматриваемое вещество можно обнаружить во многих минералах. В малом объеме соединение присутствует в крови человека.

При употреблении рассматриваемого вещества в пищу, оно не накапливается и регулярно выводится. E551 считается абсолютно безопасной добавкой, разрешенной к применению не только в пищевой промышленности, но и в производстве медикаментов. Но диоксид кремния может нанести вред организму при попадании в дыхательные пути порошка, поэтому работать с ним необходимо в защитной одежде.

В целях получения вещества в лабораторных условиях производят нагрев кремния до 400 градусов и выше в среде с богатым насыщением кислородом. Существуют и другие методы производства, но этот пользуется наибольшей популярностью.

Химическая формула и свойства диоксида кремния

Формула вещества выглядит следующим образом:

SiO₂

Диоксид кремния в его естественном виде применяют исключительно в сложном производстве – в строительстве. Для всех остальных сфер производства применяют только те соединения, которые были получены в лабораторных условиях.

Вещество характеризуется следующими свойствами:

• порошок имеет белый цвет, иногда обладает слабым голубоватым оттенком;
• выпускается соединение в виде мелких кристаллов или однородного порошка;
• диоксид кремния, полученный как естественным, так и искусственным путем, не имеет никакого запаха;
• соединение невозможно растворить в воде;
• растворить диоксид кремния можно только во фтористоводородной кислоте;
• плотность вещества составляет 2,2 г/см3;
• гранулы характеризуются высокой прочностью и твердостью;
• соединение обладает прекрасными адсорбирующими способностями;
• диоксид кремния не поддается воздействию повышенных температур и кислот, но в насыщенной кислородом среде при температуре выше 400 градусов вещество образует оксид кремния;
• соединение способно реагировать с фтором, реакция происходит даже при комнатной температуре, в процессе выделяется тетрафторид кремния;
• вступая в реакцию с парами серы при температуре 600 градусов, он образует дисульфид.

Получение диоксида кремния

В зависимости от используемой технологии получения весь диоксид кремния можно разделить на 3 основные категории:

1. Кристаллический – в таком виде вещество распространено в естественной среде, то есть, в природе. Содержится в большом списке минералов. Диоксид кремния может иметь самую разную окраску. Вещества из этой категории используют для изготовления бетона, стекла или керамики;

2. Порошкообразный – вещества из данной категории получают в лабораторных условиях, в природе в таком виде диоксид кремния обнаружить невозможно. Диоксид кремния как порошок широко применяется в производстве некоторых продуктов питания: сыра, сыпучих смесей, кондитерских изделий и алкогольных напитков. Обнаружить его в составе продуктов вы можете под индексом E551;

3. Коллоидный диоксид кремния – это соединение тоже производят исключительно промышленным путем. Его применяют для изготовления медикаментов, косметических средств и в медицине.

Наиболее распространенным способом производства диоксида кремния считается его нагрев до 400 градусов в атмосфере богатой кислородом. Но есть и другие способы производства:

• термическое оксидирование – температура доводится до показателя от 800 до 1200 градусов, на поверхности кремния создается высокотемпературный оксид;
• химический – реакция проводится между кислотами и силикатами, в процессе их взаимодействия образуется осадок, который и представляет собой пищевую добавку.

На заводах производят чистый концентрированный порошок, который получил широкое применение в химической отрасли и в электронике, а еще в производстве оптических приборов, лаков, красок и ювелирных изделий.

Применение диоксида кремния

Применение диоксида кремния в той или иной сфере определяется его свойствами. В пищевой сфере соединение получило популярность в роли эмульгатора, также оно обеспечивает однородность структуры производимой пищи. E551 встречается в алкогольных напитках, чипсах, сухариках, соленых орешках и прочих снеках, закусках к пиву, большом перечне приправ и специй, сладостях и кондитерских изделиях. Добавка часто содержится в кисломолочной продукции, в частности – в сырах, во всех порошкообразных продуктах питания. В спиртном вещество помогает стабилизировать показатель кислотности посредством нейтрализации избыточного количества щелочей.

Не меньшую популярность вещество получило в медицине и фармацевтике. Оно выполняет роль энтеросорбента. Добавка встречается в препаратах, предназначенных для ускорения процесса регенерации тканей и заживления ран. Диоксид кремния способен прекращать воспалительные процессы.

Если говорить о косметической сфере, диоксид кремния содержится в зубных пастах – такое его применение обусловлено способностью отбеливать зубы. Зубная эмаль при этом не разрушается, что очень важно для здоровья зубов. К тому же, при случайном проглатывании подобных зубных паст ваш организм не ощутит никакого вреда. Диоксид кремния можно встретить во многих скрабах, кремах, лосьонах и пудрах. Они помогают избавиться от жирного блеска, сделать менее заметными морщины и прочие неровности на коже.

Также именно диоксид кремния содержится в белых пакетиках, которые кладут в новую обувь для впитывания влаги.

Диоксид кремния кладут в обувь

Диоксид кремния в производстве косметических средств

Наибольшую популярность в косметической сфере вещество получило в производстве зубных паст. Им заменяют опасные для зубной эмали отбеливающие компоненты. Диоксид кремния не несет никакого вреда состоянию зубов, но при этом делает их более белыми. Вещество способно оказывать матирующий эффект, поэтому его часто используют для производства тоников и матирующих кремов. Кроме того, соединение маскирует неровности кожи: сглаживает рельеф и делает менее заметными морщины. Последним, но не менее важным свойством диоксида кремния косметологии является его способность оказывают пилингующий эффект, удаляя отмершие клетки верхнего слоя кожи.

Диоксид кремния в производстве продуктов питания

Е551 наиболее часто содержится в составе снеков и закусок к пиву. Его также вводят в состав растворимого кофе. Добавка предназначена для улучшения сыпучести продуктов: она препятствует образованию комочков и позволяет сохранить однородность. Соединение добавляют в сахар-порошок, сухие молоко и сливки, соль, муку, специи и многие другие сыпучие продукты. Добавку вводят в напитки для предотвращения образования избыточного количества пены.

Диоксид кремния в строительстве

Диоксид кремния получил широкое распространение в сфере строительства. Его вводят в состав для производства стекла для придания ему большей прочности и жесткости, используют во время производства керамики и бетона. Добавку используют в производстве ультразвуковых установок и зажигалок.

Диоксид кремния в медицине

В сочетании с водой диоксид кремния выполняет функции энтерсорбента. Его применяют для ускорения регенерации тканей, для облегчения состояния загноившихся ран. Вещество выступает в роли абсорбента, поглощающего токсины и аллергены. Оно способно устранять патогенные бактерии.

Влияние диоксида кремния на организм человека

Диоксид кремния не оказывает негативного влияния на организм человека – это было доказано рядом исследований, проведенных специалистами из разных точек мира. Ведущие технологи подтвердили факт того, что применение вещества не ограничено и не способно нанести вред организму. Добавление диоксида кремния в продукты питания и медикаменты разрешено во всех странах мира. Существует только одно условие: объем добавки не должен превышать максимально допустимое количество, а именно – 30 грамм на 1 килограмм готового продукта.

Польза диоксида кремния неоднозначна. Употреблять его в слишком больших объемах не рекомендуется. Опасность добавка E551 может нести при следующих условиях:

• контакт с веществом происходит в цехе, где производится его расфасовка;
• вы вдохнули большой объем порошка. При попадании в дыхательные пути частички порошка могут провоцировать разные заболевания.

Ученые выдвигают предположения относительно того, что диоксид кремния способен оказывать положительное воздействие на здоровье человека. Так, вещество снижает возможность появления деменции в пожилом возрасте. В медикаменты соединение вводят в качестве сорбента, выводящего из организма все вредные вещества.

Вред диоксида кремния

Ученые подтвердили, что диоксид кремния, попадая в организм, не задерживается там долго и легко выводится естественным путем. Любая информация о вреде добавки не правдива – при употреблении соединения в составе продукта питания, вы не ощутите никакого вреда.

Диоксид кремния как естественное соединение присутствует в составе крови человека. Вред вещество может нанести только при попадании в дыхательные пути, поэтому работать с порошком нужно в защитной экипировке. Мелкие кристаллики порошка могут спровоцировать развитие воспалительных процессов, который впоследствии перетекут в более серьезные заболевания.

Польза от диоксида кремния

Ученые доказали, что диоксид кремния оказывает положительное влияние на состояние здоровья человека. Вещество предотвращает возникновение и развитие атеросклероза и укрепляет сосуды. Кремний, разведенный в воде, способен выводить шлаки из человеческого организма и обладает высокими антибактериальными свойствами.

Также существует теория о том, что добавка способна предотвращать развитие деменции в пожилом возрасте. Однако, данная информация все еще не доказана.

Показания и противопоказания к применению диоксида кремния

Показания к применению диоксида кремния

Специалисты называют следующие показания к употреблению препаратов, включающих в свой состав диоксид кремния:

• пищевые отравления;
• нарушения работы кишечного тракта, вызванные инфекцией;
• отравления ядовитыми и сильнодействующими химикатами;
• прочие состояния, когда необходимо действие сорбента;
• аллергические реакции;
• абстинентный алкогольный синдром;
• воспалительные и гнойные состояния мягких тканей.

Противопоказания к применению диоксида кремния

Вещество не рекомендуется употреблять в том случае, если вы страдаете язвенной болезнью желудка или двенадцатиперстной кишки.

Женщинам в положении и кормящим матерям важно регулировать количество употребляемого вещества.

Инструкция по применению диоксида кремния

Медикаменты, включающие в свой состав рассматриваемое вещество, согласно инструкции, нужно принимать за час до еды. При острых кишечных инфекциях и токсикоинфекциях лекарственный порошок употребляют в объеме 2-3 грамма трижды в сутки. При тяжелом диарейном синдроме количество употребляемого препарата увеличивают до 4-6 грамм и принимают его дважды в день. Диоксид кремния принимают на протяжении 3-5 дней.

В случае отравления лекарственными препаратами или ядовитыми химическими соединениями употребляют по 2-3 грамма трижды в сутки. При аллергиях препарат употребляют по аналогичной методике.

Класс опасности пищевой добавки Е551

Диоксид кремния принадлежит к 3 классу опасности. Это означает, что он абсолютно безвреден для человеческого организма и разрешается для употребления практически всем группам.

Продукты, содержащие в своем составе диоксид кремния

Диоксид кремния можно обнаружить в следующих продуктах питания:

• сыпучие порошкообразные продукты (мука, соль, сахар, специи) – в них вещество применяется для сохранения однородной консистенции и предотвращения образования комочков;
• сыры – в них диоксид кремния добавляется для придания продукту однородной структуры, благодаря веществу во время нарезки и употребления сыр не разваливается на кусочки;
• снеки (чипсы, сухарики, орешки, палочки) – в этих продуктах диоксид кремния необходим для удерживания влаги, он также действует как усилитель вкусовых и ароматических свойств;
• алкогольные напитки – добавка стабилизирует показатель кислотности;
• пиво – Е551 помогает улучшить цвет продукта и усилить стойкость пены;
• кондитерские изделия – добавка делает сладости не такими ломкими и позволяет увеличить их срок хранения.

Где приобрести диоксид кремния и сколько он стоит

Наиболее простой способ приобрести диоксид кремния – купить его в интернете или заказать у официального производителя. В зависимости от разновидности вещества, его стоимость может меняться. Так, цена вещества изменяется в диапазоне от 400 до 1000 рублей за килограмм.

Заключение

Диоксид кремния – это вещество, представляющее собой однородный порошок белого цвета без вкуса и запаха. В естественном виде соединение встречается во многих минералах и в составе человеческой крови. Диоксид кремния, полученный искусственным путем, широко применяется в самых разных сферах: в пищевой и фармацевтической промышленности, строительстве, медицине, косметологии и, разумеется, в химической отрасли.

Само по себе вещество полностью безвредно, но при вдыхании слишком большого объема порошка могут возникнут заболевания дыхательных путей. Диоксид кремния обладает положительными свойствами: он предотвращает развитие болезни Альцгеймера, обеззараживает и выводит из организма вредные вещества. Именно поэтому препараты с ним широко применяются при производстве лекарств, которые принимают при отравлениях.

Читайте также:

• Цитрат натрия: свойства, польза и вред, формула, применение
• Ацетат натрия: свойства, формула, получение, польза и вред, применение
• Сорбат калия (E202): что это, вред и польза, применение
• Бензоат натрия (Е211): применение, вред и польза, инструкция, описание