ACIDE SILICIQUE: PROPRIÉTÉS, RÉACTIONS ET UTILISATIONS - CHIMIE - 2025

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

La formule générale de ces acides est _n, et la forme la plus courante sous laquelle on le trouve habituellement est celle de l'acide orthosilicique H ₄ SiO ₄.

Figure 1: Structure de l'acide silicique.

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

Propriétés physiques de l'acide silicique

L'acide silicique n'existe que sous deux états, amorphe et cristallin. Le premier est obtenu par un procédé de précipitation et le second se présente 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 molécules comme cela se produit avec l'aluminium.

Dans son état cristallin, il n'est dissous par aucun oxacide. Lorsqu'une solution très diluée de solution 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.

Lorsqu'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 et ensuite chauffée avec une grande énergie, devient une substance insoluble.

Réactions chimiques

L'acide silicique est extrêmement faible et ne perd son premier proton qu'à l'approche de pH 10. Seules 3 réactions connues avec cet acide se produisent dans des conditions physiologiques normales de la vie.

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

Où trouve-t-on l'acide silicique?

Après l'oxygène, le silicium est l'élément le plus courant dans la nature, il se présente sous forme de cristaux. Lorsqu'il est en milieu aqueux, il devient non ionisant, de sorte que les sels de silicium dans l'océan peuvent acidifier le silicium et créer de l'acide silicique.

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

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

La production brute de silice biogénique dans les eaux de surface est de 240 ± 40 téramoles 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 pour cent.

Dans la flore, on peut le trouver dans la plante Borago officinalis (Borraje), qui dans sa composition contient jusqu'à 2,2% d'acide silicique.

L'acide orthosilicique est la forme la plus courante d'acide silicique, qui peut être trouvée dans de nombreux endroits différents. Les plus grandes sources biodisponibles de cet acide se trouvent dans l'eau, que ce soit dans l'eau de mer ou dans d'autres boissons comme la bière.

Pour l'obtenir en laboratoire, il suit le même principe que dans l'océan, il peut être obtenu par acidification du silicate de sodium dans une solution aqueuse.

Utilisations au quotidien

Dentifrice

C'est le gel abrasif utilisé dans le dentifrice ou dans la partie transparente du dentifrice rayé, car en combinaison avec du carbonate de calcium, il aide à éliminer en toute sécurité la plaque dentaire au brossage.

Il est enregistré comme composé sûr auprès de la Food & Drug Administration des États-Unis et n'a aucune toxicité ou cancérogénicité connue.

Déshydratant

Lorsqu'il est séché dans un four, il perd de l'eau et devient un desséchant (une substance qui tire l'eau de l'air). Par conséquent, de petits paquets 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 produits en cuir.

Autres utilisations

Il peut être trouvé dans les boutiques de cadeaux telles que les pierres magiques, le jardin chimique ou le jardin de cristal. Sa forme sèche est mélangée avec des sels de différents métaux.

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

Avantages médicaux de l'acide orthosilicique (AOS)

L'acide orthosilicique est le meilleur milieu de silicium biodisponible pour l'homme. Il 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 vasculaires cérébraux et les cheveux.

Santé osseuse

Dans une étude de 2008 portant sur 136 femmes souffrant d'ostéopénie, elles ont reçu de l'acide orthosilicique avec du calcium et de la vitamine D ou un placebo chaque jour pendant un an. Après un an, les participants qui ont reçu l'acide ont amélioré leur formation osseuse.

Les scientifiques affirment 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 de construction osseuse.

Santé des 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 aux «cheveux fins» ont été divisées en deux groupes et ont reçu un placebo ou un supplément d'orthosilicium 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 une supplémentation en acide orthosalicylique.

Références

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2. Graham, T. (1863). Sur les propriétés de l'acide silicique et d'autres substances colloïdales analogues. Actes de la Royal Society of London, 13, 335-341. Récupéré de: jstor.org.
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4. Tomsofmaine.com. (2017). Silice hydratée - Tom's of Maine. Récupéré de: tomsofmaine.com.
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6. Field, S. (2017). Silice hydratée. Récupéré le 22 mars 2017 sur: sci-toys.com.