Диоксид кремния («белая сажа») получают путем химического осаждения из газовой фазы. Пищевая промышленность использует его в качестве добавки под кодом Е551. Для получения синтетического кремниевого диоксида, кварц подвергается нагреванию до температуры от +400 до +500 °C в присутствии кислорода. В результате окисления образуется SiO₂. Еще соединение получают путем термического оксидирования при более высоких температурах.
Влияние на организм
Диоксид кремния обычно считается безопасным для людей. Он широко присутствует в природе, встречается в различных формах: песок, кварц, кремниевые глины, природные камни (агат, аметист, опал).
Влияние кремнезема на организм зависит от его формы, способа употребления, дозирования, соблюдения правил по технике безопасности:
- Пищевая добавка. Е551 проходит через организм без изменений, не усваивается. Но важно соблюдать рекомендуемые дозировки, избегать употребления избыточных количеств.
- Дыхание, экспозиция на рабочем месте. В некоторых промышленных секторах, где происходит обработка кремнезема, существует риск вдыхания частиц такого вещества. Если это происходит длительно, то не исключено возникновение респираторных проблем ― пыльной болезни легких (пневмокониоз). Но этого возможно избежать, если соблюдать соответствующие меры предосторожности, использовать рекомендуемое личное защитное снаряжение.
Для большинства людей нормальное употребление и экспозиция такого соединения, включая пищевые продукты и окружающую среду, обычно не вызывают неблагоприятных эффектов на здоровье.
Польза и вред
Кремнезем полезен для применения в различных областях. Но при условии правильного использования, соблюдения рекомендуемых дозировок. Если его содержат пищевые или другие продукты, то важно следовать инструкциям производителя, придерживаться стандартов безопасности.
SiO₂ Кремнезем обычно считается безвредным для употребления, имеет низкую токсичность. Однако при некоторых обстоятельствах и условиях задействования такого вещества, возникают потенциальные риски. Вот некоторые возможные вредные эффекты диоксида кремния:
- Вдыхание мелких частиц. В промышленности, особенно при обработке материалов, существует риск вдыхания мелких частиц кремнезема. Если у вас имеется индивидуальная непереносимость - рекомендуем использовать респираторы.
- Аллергия на диоксид кремния – крайне редкое явление, поскольку диоксид кремния является инертным веществом. Однако, как и с любым веществом, теоретически возможна индивидуальная реакция, которую ошибочно можно принять за аллергию. Важно отметить: Официально подтвержденных случаев аллергии на чистый диоксид кремния в научной литературе практически нет.
- Необходимо обеспечить эффективную вентиляцию рабочих мест для удаления пыли диоксида кремния из воздуха. Регулярная влажная уборка рабочих мест для удаления пыли. Обеспечение надлежащей утилизации отходов, содержащих диоксид кремния, в соответствии с установленными правилами и нормами.
Важно понимать, что большинство людей не сталкивается с негативными последствиями от диоксида кремния при нормальном расходовании вещества. Однако при любых опасениях уместно обращение к медицинскому специалисту или консультанту по безопасности.
Для чего используется
Кремнезем обладает высокой механической прочностью, что делает его стойким к разрывам, износу и повреждениям. Отличается высокой термостабильностью, способен выдерживать высокие температуры без деформации или разрушения. SiO₂ инертен, не вступает в реакции с большинством химических веществ. Это делает соединение устойчивым к коррозии, воздействию кислот, щелочей.
Не растворяется в воде, обладает хорошей устойчивостью к воздействию влаги, подходит для производства строительных материалов, систем фильтрации воды. Обладает хорошими диэлектрическими свойствами, поэтому его выбирают при конструировании изоляционных материалов, конденсаторов.
Обладает высокой оптической прозрачностью, хорошо пропускает свет сквозь широкий спектр длин волн. Это делает соединение полезным материалом для оптических приборов, стекол. Имеет высокую абразивность, используется при производстве шлифовальных камней, песка.
С учетом перечисленных свойств кремнезем применяется в различных областях. Вот некоторые из них:
- Пищевая промышленность. Е551 широко используется для улучшения текстуры, структуры продуктов. Предотвращает слипание, обеспечивает отдельность ингредиентов, улучшает стабильность продуктов. Задействуется при изготовлении сухих смесей, приправ, кондитерских изделий.
- Косметическая, фармацевтическая промышленность. «Белая сажа» ― практичный компонент для рецептуры средств по уходу, лекарств. Добавляется в косметические формулы: кремы, лосьоны, пудры, солнцезащитные средства, для улучшения текстуры, увеличения стойкости, создания матового эффекта. Фармацевтическая промышленность задействует это соединение при производстве таблеток, капсул. Оно выполняет роль наполнителя или становится компонентом оболочек.
- Материалы, покрытия. Кремнезем активно добавляется в краски, лаки, покрытия для дерева, металлов для улучшения их стойкости к износу, воздействию ультрафиолетового излучения, негативных атмосферных условий. Кремниевый диоксид входит в рецептуру стекол, керамики. Он улучшает прочность, термическую стабильность таких материалов.
- Средства для фильтрации. «Белая сажа» применяется для водяных фильтров (обратный осмос), систем очистки воздуха. С помощью такого соединения удаляют вредные примеси, микроорганизмы, твердые частицы из воды или воздуха, обеспечивая более чистое, безопасное окружающее пространство.
- Шинная промышленность. Стратегическое значение высокодисперсного кремнеземного наполнителя проявляется в процессе производства автомобильных шин. Он повышает экологическую безопасность при изготовлении, эксплуатации «зеленых шин», которые не наносят вреда окружающей среде. Для улучшения сцепления с углеводородными каучуками поверхность модифицируют путем реакции с бифункциональными кремнийорганическими соединениями.
Также «белая сажа» широко применяется при изготовлении полупроводниковых приборов: микросхемы, транзисторы и солнечные батареи. Соединение также пригождается при разработке смазок, гелей с целью улучшения их смазывающих свойств. Это лишь несколько примеров применения диоксида кремния. Их может быть в разы больше. Все зависит от конкретных задач, потребностей, отраслей промышленности.
