¿Qué es el ácido ortosilícico?
El ácido ortosilícico es un compuesto químico predominante de una familia de compuestos conocida como ácidos silícicos. Dichos ácidos contienen el elemento silicio unido al oxígeno y a hidróxidos, cuya fórmula general es [SiOx(OH)4-2x]n. Su fórmula química es H4SiO4.
El ácido ortosilícico es una forma hidratada de dióxido de silicio, de la familia de Silicatos Misceláneos. Se trata de compuestos inorgánicos en los que el oxoanión metálico más grande es el silicato, al que no está unido ningún átomo o un átomo no metálico.
Es considerado como la sustancia madre de la cual se deriva una gran familia de minerales (los silicatos), sales y ésteres. El ácido se puede preparar solamente como una solución inestable en agua.
Sus moléculas se condensan fácilmente entre sí para formar agua y cadenas poliméricas, anillos, láminas o redes tridimensionales, que constituyen las unidades estructurales de gel de sílice y muchos minerales que tienen una solubilidad muy baja en agua.
El ácido ortosilícico se encuentra naturalmente en aguas dulces y aguas de mar, también en ciertas bebidas como la cerveza.
Se produce por un proceso no biológico llamado hidratación, que implica agua y cuarzo, que se sabe que es común en la Tierra. La reacción que produce ácido silícico a partir de cuarzo puede escribirse como:
SiO2 + 2H2O → H4SiO4
El compuesto es comúnmente llamado sílica soluble, puesto que el ácido ortosilícico es la manera en que el organismo obtiene el mineral silicio, el cual es necesario en la síntesis de colágeno y en la formación de los huesos.
A pesar de que el ácido ortosilícico se encuentra en el agua, se conocen casos de personas con falta de silicio. En resultado, el uso de suplementos de ácido ortosilícico ha aumentado.
Propiedades físicas y químicas del ácido ortosilícico
- Apariencia: es un sólido amorfo (no cristalino).
- Color: blanco.
- Olor: ninguno característico.
- Peso molecular: 60,06 g/mol.
- Densidad: 1,8 g/ml.
- Solubilidad: insoluble en agua fría y soluble en agua caliente y etanol.
- Compatibilidad: es incompatible con fluoruros como fluoruro de hidrógeno, hexafluoruro de zenón, difluoruro de oxígeno y trifluoruro de cloro. La sustancia puede explotar cuando se moja y se calienta con magnesio.
Reactividad y peligros del ácido ortosilícico
El ácido ortosilícico es clasificado como un compuesto estable, sin embargo, se han encontrado efectos mutagénicos para células somáticas de ciertos mamíferos no humanos.
La sustancia actúa como un desecante y puede causar irritación, resequedad en la piel, además de sequedad e irritación de las membranas mucosas y del tracto respiratorio en caso de exposición severa.
No se esperan efectos adversos en caso de contacto con los ojos, pero el polvo puede causar irritación mecánica.
Puede ser dañino si se ingiere en grandes cantidades. Sin embargo, no se esperan efectos adversos para el manejo numérico industrial. Los estudios epidemiológicos indican un bajo potencial de efectos adversos para la salud.
Usos del ácido ortosilícico
- Para la salud. El suministro de alimentos aporta suficiente silicio en las formas mencionadas anteriormente que podría ser absorbido y mejorar significativamente la salud humana en general, a pesar de la percepción negativa de la sílice como un peligro para la salud. Las fuentes dietéticas de silicio biodisponible incluyen granos enteros, cereales, cerveza y algunas verduras, como las judías verdes. El silicio en forma de sílice, o dióxido de silicio (SiO2), es un aditivo alimentario común, pero tiene una absorción intestinal limitada.
- Concentraciones en agua. El ácido silícico coloidal, el gel de sílice y las zeolitas, aunque relativamente insolubles en agua, pueden aumentar las concentraciones de sílice soluble en agua y se cree que dependen de características físico-químicas estructurales específicas.
- Mineralización ósea. El silicio ya se ha asociado con la mineralización ósea, la síntesis de colágeno, la piel, el cabello y las uñas, la aterosclerosis, la enfermedad de Alzheimer, el fortalecimiento del sistema inmunológico y también otros trastornos o efectos farmacológicos.
- Formación de tejido conectivo. Se ha sugerido que el silicio tiene un papel en la formación de tejido conectivo y está presente en 1-10 ppm en el cabello.
- Para la piel y el cabello. El ácido ortosilícico estabilizado con colina es una forma biodisponible de silicio que se ha encontrado para mejorar el microrrelieve cutáneo y las propiedades mecánicas de la piel en mujeres con piel fotoenvejecida. La ingesta oral de ácido ortosilícico estabilizado con colina tuvo un efecto positivo sobre la resistencia a la tracción, incluyendo la elasticidad y la carga de rotura del cabello y dio como resultado un cabello más grueso.
- Producción de colágeno. En un estudio de 2008, 136 mujeres con osteopenia tomaron ácido ortosilícico junto con calcio y vitamina D, o un placebo simple todos los días durante un año. Después de completar el año, los participantes que recibieron ácido ortosilícico habían mostrado mayores mejoras en la formación ósea. Los científicos atribuyeron esto a la capacidad del ácido ortosilícico para estimular la producción de colágeno (una proteína que se encuentra en el tejido conectivo) y para promover el desarrollo de “células que forman hueso”.
- Probable formación de colágeno en las articulaciones. Uno de los primeros estudios, realizado en 1997, investigó los efectos del ácido ortosilícico en la salud de las articulaciones en terneros. Los investigadores encontraron que los terneros que fueron alimentados con un suplemento de ácido ortosilícico típicamente tenían una mayor concentración de colágeno en su cartílago, lo que indicaría articulaciones más fuertes y saludables. Los investigadores no estaban totalmente seguros de sí la suplementación con ácido ortosilícico daría como resultado los mismos efectos en seres humanos, aunque estudios más recientes sugieren que la OSA puede replicar resultados similares.
Referencias
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- Barel A, C. M. Effect of oral intake of choline-stabilized orthosilicic acid on skin, nails and hair in women with photodamaged skin. Arch. Dermatol. Res. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
- Silicic acid. Recuperado de britannica.com.
- Biological and therapeutic effects of ortho-silicic acid and some ortho-silicic acid-releasing compounds: New perspectives for therapy. Nutr. Metab. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
- Material Safety Data Sheet Silicic acid. Recuperado de sciencelab.com.
- Silicic acid. Recuperado de chemspider.com.