Asam ortosilikat: formula, sifat, risiko dan penggunaan
Asam ortosilikat adalah senyawa kimia yang dominan dalam keluarga senyawa yang dikenal sebagai asam silikat. Asam-asam ini mengandung unsur silikon yang terikat pada oksigen dan hidroksida yang rumus umumnya adalah [SiO x (OH) 4-2x ] n . Formula kimianya adalah H 4 SiO 4 dan strukturnya disajikan pada gambar 1.
Asam orthosilicic adalah bentuk silikon dioksida terhidrasi, dari keluarga Miscellaneous Silicates. Ini adalah senyawa anorganik di mana oksoanion logam terbesar adalah silikat, yang tidak ada atom atau atom non-logam yang melekat.
Hal ini dianggap sebagai zat induk dari keluarga besar mineral (silikat), garam dan ester. Asam dapat dibuat hanya sebagai larutan yang tidak stabil dalam air;
Molekul-molekulnya mudah berkondensasi satu sama lain untuk membentuk air dan rantai polimer, cincin, lembaran atau jaringan tiga dimensi yang membentuk unit struktural gel silika dan banyak mineral yang memiliki kelarutan sangat rendah dalam air (Britannica, 1998).
Asam ortosilikat ditemukan secara alami dalam air tawar dan air laut, juga ditemukan dalam minuman tertentu seperti bir.
Ini dihasilkan oleh proses non-biologis yang disebut hidrasi yang melibatkan air dan kuarsa, yang dikenal umum di Bumi. Reaksi yang menghasilkan asam silikat dari kuarsa dapat ditulis sebagai:
SiO 2 + 2H 2 O → H 4 SiO 4
Senyawa ini biasa disebut silika terlarut, karena asam ortosilikat adalah cara di mana organisme memperoleh silikon mineral, yang diperlukan dalam sintesis kolagen dan dalam pembentukan tulang.
Meskipun asam ortosilikat ditemukan dalam air, kasus orang dengan kekurangan silikon diketahui. Akibatnya, penggunaan suplemen asam ortosilikat telah meningkat (Asam Orthosilicic, SF).
Sifat fisik dan kimia
Asam ortosilikat adalah padatan amorf putih (non-kristal) tanpa bau khas (Pusat Nasional Informasi Bioteknologi, 2017). Penampilannya ditunjukkan pada Gambar 2.
Berat molekulnya adalah 60, 06 g / mol, densitasnya 1, 8 g / ml dan tidak larut dalam air dingin dan larut dalam air panas dan etanol (Royal Society of Chemistry, 2015).
Senyawa ini tidak sesuai dengan fluorida seperti hidrogen fluorida, zenon heksafluorida, oksigen difluorida, dan klorin trifluorida. Zat itu bisa meledak ketika dibasahi dan dipanaskan dengan magnesium.
Reaktivitas dan bahaya
Asam ortosilikat diklasifikasikan sebagai senyawa stabil, namun efek mutagenik telah ditemukan untuk sel somatik mamalia non-manusia tertentu.
Zat ini bertindak sebagai desikan dan dapat menyebabkan iritasi, kulit kering dan menyebabkan kekeringan dan iritasi pada selaput lendir dan saluran pernapasan jika terpapar parah.
Diharapkan tidak ada efek samping jika terjadi kontak mata, tetapi debu dapat menyebabkan iritasi mekanis.
Ini bisa berbahaya jika tertelan dalam jumlah besar. Namun, tidak ada efek buruk yang diharapkan untuk manajemen numerik industri. Studi epidemiologis menunjukkan potensi rendah untuk efek kesehatan yang merugikan (Material Safety Data Sheet Silicic acid, 2013).
Penggunaan
Asam ortosilikat adalah bentuk utama silikon yang tersedia secara hayati. Telah diusulkan bahwa bentuk silika yang relatif tidak dapat larut juga dapat melepaskan sejumlah kecil tetapi signifikan silikon dalam kompartemen biologis.
Sebagai contoh, asam silikat koloid, gel silika dan zeolit, walaupun relatif tidak larut dalam air, dapat meningkatkan konsentrasi silika yang larut dalam air dan diyakini tergantung pada karakteristik fisikokimia-struktural tertentu (Lela Munjas Jurkić, 2013) .
Secara kolektif, pasokan makanan menyediakan silikon yang cukup dengan cara-cara yang disebutkan di atas sehingga dapat diserap dan secara signifikan meningkatkan kesehatan manusia secara umum meskipun persepsi negatif dari silika sebagai bahaya kesehatan.
Sumber makanan silikon bioavailable termasuk biji-bijian, sereal, bir dan beberapa sayuran seperti kacang hijau. Silikon dalam bentuk silika, atau silikon dioksida (SiO2), adalah aditif makanan umum tetapi memiliki penyerapan usus terbatas. (Ray Sahelian, 2016).
Silikon telah dikaitkan dengan mineralisasi tulang, sintesis kolagen, kulit, rambut dan kuku, aterosklerosis, penyakit Alzheimer, penguatan sistem kekebalan tubuh dan juga gangguan lain atau efek farmakologis.
Telah dikemukakan bahwa silikon memiliki peran dalam pembentukan jaringan ikat dan hadir pada 1-10 ppm pada rambut.
Asam ortosilikat yang distabilkan dengan kolin adalah suatu bentuk silikon yang tersedia secara hayati yang telah ditemukan untuk meningkatkan microrelief kulit dan sifat-sifat mekanik kulit pada wanita dengan kulit fotoaging.
Asupan oral dari asam ortosilikat terstabilisasi dengan kolin memiliki efek positif pada kekuatan tarik termasuk elastisitas dan pemutusan muatan rambut dan menghasilkan rambut yang lebih tebal (Barel A, 2005).
Dalam sebuah penelitian tahun 2008, 136 wanita dengan osteopenia mengambil asam ortosilikat bersama dengan kalsium dan vitamin D, atau plasebo sederhana setiap hari selama setahun. Setelah menyelesaikan tahun ini, peserta yang menerima asam ortosilikat telah menunjukkan peningkatan yang lebih besar dalam pembentukan tulang.
Para ilmuwan menghubungkan ini dengan kemampuan asam ortosilikat untuk merangsang produksi kolagen (protein yang ditemukan dalam jaringan ikat) dan untuk mempromosikan pengembangan "sel pembentuk tulang."
Salah satu studi pertama, yang dilakukan pada tahun 1997, meneliti efek asam ortosilikat terhadap kesehatan sendi pada anak sapi.
Para peneliti menemukan bahwa anak sapi yang diberi suplemen asam ortosilikat biasanya memiliki konsentrasi kolagen yang lebih tinggi di tulang rawan mereka, yang akan mengindikasikan persendian yang lebih kuat dan lebih sehat.
Para peneliti tidak sepenuhnya yakin apakah suplementasi asam ortosilikat akan menghasilkan efek yang sama pada manusia, meskipun studi terbaru menunjukkan bahwa OSA dapat mereplikasi hasil yang sama.
