اورتو سیلیسیک اسید یک ترکیب شیمیایی حاوی عناصر سیلیکون، اکسیژن و هیدروژن است که با استفاده از محلول های غیر آبی سنتز می شود. فرض بر این است که وقتی دی اکسید سیلیکون در محلول وجود داشته باشد، این ماده در غلظت میلی مولار در آب حل می گردد.
اصطلاح سیلیکیک اسید به طور سنتی به عنوان مترادف سیلیکا یعنی SiO۲ استفاده می شود. به بیان دقیق، سیلیکا همان آنیدرید اورتو سیلیسیک اسید است:
Si(OH)۴ ⇌ SiO۲↓ + ۲H۲O
حلالیت دی اکسید سیلیکون در آب به شدت به ساختار بلوری آن بستگی دارد. حلالیت سیلیس آمورف در فشار بخار محلول ها از ۰ تا ۲۵۰ درجه سانتی گراد و ۲۰۰ تا ۱۳۷۹ بار توسط معادله زیر نشان داده شده است:
log C = −۷۳۱/T + ۴/۵۲
به طوریکه که C غلظت سیلیس بر حسب mg/kg و T دمای مطلق در کلوین است که این مقدار برابر با حداکثر حلالیت حدود ۲ میلی مول در لیتر در دمای محیط می باشد و تلاش برای تولید محلول های غلیظ تر منجر به تشکیل ژل سیلیس می شود.
از آنجا که غلظت اورتو سیلیسیک اسید در آب بسیار کم است، ترکیبات موجود در محلول به طور کامل مشخص نشده اند. لینوس پاولینگ پیش بینی کرد که اسید سیلیکیک یک اسید بسیار ضعیف خواهد بود:
+Si(OH)۴ ⇌ Si(OH)۳O− + H
خواص و مشخصات شناسایی
| خواص | مشخصات |
| شکل فیزیکی مایع بی رنگ | فرمول شیمیایی H۴O۴Si |
| دانسیته (g/cm۳)۱/۸±۰/۱ | شماره (CAS No) ۱۰۱۹۳-۳۶-۹ |
| وزن مولکولی (g/mol)96/113 | CID پاب کم ۱۴۹۴۲ |
سنتز انتخابی غیر آبی اسید ارتوسیلیسک و الیگومرهای آن
عنوان بالا موضوع مقاله ای می باشد که در سال ۲۰۱۷ میلادی در مجله Nature منتشر شده است. اسید ارتوسیلیسیک و ترکیبات چگالشی کوچک آن از مهمترین ترکیبات سیلیکون هستند اما به دلیل ناپایداری آنها هرگز جدا نشده اند.
این ترکیبات اگر در خلوص بالا در دسترس قرار گیرند، برای مواد پیشرفته بسیار مفید خواهند بود. در این کار از یک روش ساده برای سنتز انتخابی اسید ارتوسیلیس و دیمر، تریمر حلقوی و تترامر در حلال های آلی استفاده شده است.
در این مطالعه جداسازی اورتو سیلیسیک اسید ، دیمر و تترامر حلقوی به عنوان کریستال های متصل به هیدروژن با هالیدهای تترابوتیل آمونیوم و تریمر چرخه ای به عنوان کریستال های حاوی حلال نیز شرح داده شده است.
ساختارهای حالت جامد این ترکیبات با مطالعات پراش پرتو ایکس و کریستال تک بلوری بدون ابهام مشخص شده اند. مفید بودن اسید ارتوسیلیس و الیگومرهای آن که توسط روش جدید تهیه شده اند، با سنتز الیگوسیلوکسان های عملکردی نشان داده شده اند.
ساختار و طیف NMR اورتو سیلیسیک اسید
منابع اسید سیلیسیک در اقیانوس ها
غلظت سیلیس محلول با افزایش عمق آب و در امتداد نوار نقاله از اقیانوس اطلس بر سرزمین هند به اقیانوس آرام افزایش می یابد. محاسبات نظری نشان می دهد که انحلال سیلیس در آب با تشکیل کمپلکس SiO۲.۲H۲O آغاز می شود.
چرخه سیلیکای بیوشیمیایی توسط جلبک هایی که به عنوان دیاتوم شناخته می شوند تنظیم می شود. این جلبک ها اسید سیلیکیک را به سیلیس به اصطلاح بیوژنیک پلیمریزه می کنند، که برای ساخت دیواره سلولی آنها استفاده می شود.
در خارج از محیط دریایی ترکیبات سیلیکون عملکرد بیولوژیکی بسیار کمی دارند. مقادیر کمی سیلیس توسط برخی گیاهان از خاک جذب می شود تا سپس به شکل فیتولیت ها دفع شود.
تاثیرات بیولوژیکی اورتو سیلیسیک اسید
تزریق زیر جلدی محلول های اسید ارتوسیلیس در موش ها باعث ایجاد التهاب موضعی شده است و با افزایش محلول، سمیت آن به میزان قابل توجهی کاهش یافته تا حدی که پس از تبدیل محلول به ژل، هیچ اثری غیر از اثرات مکانیکی نداشته است.
تحقیقات مربوط به ارتباط آلومینیوم و بیماری آلزایمر شامل توانایی سیلیکیک اسید در آبجو برای کاهش جذب آلومینیوم در دستگاه گوارش و همچنین افزایش دفع آلومینیوم از طریق کلیه می باشد.
اسید ارتوسیلیسیک تثبیت شده با کولین (ch-OSA) یک مکمل غذایی است و نشان داده شده است که می تواند از روند از دست دادن استحکام کششی در موهای انسان جلوگیری کند و تأثیر مثبتی بر سطح و خواص مکانیکی پوست و بر شکنندگی موها و ناخن ها دارد.
اورتو سیلیسیک اسید سندرم ناخن شکننده را کاهش می دهد و تا حدی می تواند موجب جلوگیری در از بین رفتن استخوان ران در موش های صحرایی تخمدانی پیر گردد و افزایش غلظت کلاژن در گوساله ها و تأثیر بالقوه مفید بر تشکیل کلاژن در استخوان های زنان مبتلا به استئوپنیک را به همراه دارد.