Ácido ortosilícico: formula, propiedades, riesgos y usos
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 y su estructura se presenta en la figura 1.
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 (Britannica, 1998 ).
El ácido ortosilícico se encuentra naturalmente en aguas dulces y aguas de mar, también se encuentra 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 como sílica soluble, puesto que el ácido ortosilícico es la manera en que el organismo obtiene el mineral silicio, él 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. Como resultado, el uso de suplementos de ácido ortosilícico ha aumentado (Orthosilicic Acid, S.F.).
Índice del artículo
El ácido ortosilícico es un sólido amorfo (no cristalino) de color blanco sin un olor característico (National Center for Biotechnology Information, 2017). Su apariencia se muestra en la figura 2.
Su peso molecular es de 60,06 g/mol, su densidad es de 1,8 g/ml y es insoluble en agua fría y soluble en agua caliente y etanol (Royal Society of Chemistry, 2015).
El compuesto es incompatible con fluoruros como fluoruro de hidrógeno, hexafluoruro de zenon, difluoruro de oxígeno y trifluoruro de cloro. La sustancia puede explotar cuando se moja y se calienta con magnesio.
El ácido ortosilícico es clasificado como un compuesto estable, sin embargo se ha 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 causar 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 (Material Safety Data Sheet Silicic acid, 2013).
El ácido ortosilícico es la forma principal de silicio biodisponible. Se ha propuesto que las formas relativamente insolubles de sílice también pueden liberar pequeñas pero significativas cantidades de silicio en los compartimentos biológicos.
Por ejemplo, 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 (Lela Munjas Jurkić, 2013).
Colectivamente, 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. (Ray Sahelian, 2016).
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.
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.
El ácido ortosilícico estabilizado con colina es una forma biodisponible de silicio que se ha encontrado para mejorar el microrelieve cutaneo 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 (Barel A, 2005 ).
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”.
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.
- Barel A, C. M. (2005 ). Effect of oral intake of choline-stabilized orthosilicic acid on skin, nails and hair in women with photodamaged skin. Arch Dermatol Res. 297(4), 147-153. Tomado de ncbi.nlm.nih.gov.
- Britannica, T. E. (1998 , Julio 20). Silicic acid. Retrieved from Encyclopædia Britannica: britannica.com.
- Lela Munjas Jurkić, I. C. (2013). Biological and therapeutic effects of ortho-silicic acid and some ortho-silicic acid-releasing compounds: New perspectives for therapy. Nutr Metab (Lond). 10: 2. Tomado de ncbi.nlm.nih.gov.
- Material Safety Data Sheet Silicic acid. (2013, mayo 21). Retrieved from sciencelab: Tomado de sciencelab.com.
- National Center for Biotechnology Information. (2017, Marzo 4). PubChem Compound Database;CID=14942.Retrieved from PubChem: Tomado de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Orthosilicic Acid. (S.F.). Retrieved from supplementpolice: Tomado de supplementpolice.com.
- Ray Sahelian, M. (2016, Marzo 4). Silicon supplement health benefit, risk, side effects, orthosilicic acid. Retrieved from raysahelian: Tomado de raysahelian.com.
- Royal Society of Chemistry. (2015). Silicic acid. Retrieved from chemspider: Tomado de chemspider.com.