Acide silicique

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Les acides siliciques forment une famille de composés chimiques dont les molécules contiennent un atome de silicium lié à des groupes oxo ou hydroxyle. Les composés de cette famille ont pour formule générale [SiOx(OH)4-2x]n[1],[2]. Quand on parle de l'acide silicique il s'agit de l'acide orthosilicique (cf. ci-dessous).

Plusieurs acides siliciques simples ont été identifiés, mais seulement dans des solutions aqueuses très diluées :

Cependant, à l'état solide, ces composés se condensent sans doute pour former des acides siliciques polymériques de structure complexe.

Réactions chimiques[modifier | modifier le code]

En général, les réactions des acides siliciques sont difficiles à contrôler. La déshydratation partielle en acide métasilicique, par exemple, est difficile car la réaction évolue en général vers la production de dioxyde de silicium et d'eau.

Réactions acide-base[modifier | modifier le code]

Comme d'autres silanols, l'acide silicique est un acide faible. Il peut être déprotoné en solution, auquel cas il produit sa base conjuguée, un ion silicate.

Production[modifier | modifier le code]

L'acide silicique a été découvert par Jöns Jacob Berzelius entre 1810 et 1836 lors de l'étude du silicium produit par ses expériences. Toutefois, il n'a pas reconnu ce composé comme étant distinct du dioxyde de silicium.

Hydratation[modifier | modifier le code]

L'acide silicique naturel est produit par un processus non biologique appelée hydratation, impliquant de l'eau et du quartz, connu pour être habituel sur Terre. La réaction produisant de l'acide silicique à partir de quartz peut être écrite ainsi :

QuartzSiO2 + Eau2 H2OAcide siliciqueH4SiO4.

Si les produits sont laissés à l'air, des produits secs[pas clair] se forment.

Synthèse en laboratoire[modifier | modifier le code]

L'acide silicique peut être produit par l'acidification de silicate de sodium en solution aqueuse. Le principal problème de l'utilisation d'acide silicique en synthèse chimique est que les acides siliciques peuvent facilement perdre de l'eau pour former de façon aléatoire des polymères de gel de silice, une forme de dioxyde de silicium. Une telle conversion impliquent une condensation.

Acide silicique océanique[modifier | modifier le code]

Concentration d'acide silicique en 2009 dans la partie supérieure de la zone pélagique[3].

Le silicium dissous dans l'eau de mer existe principalement sous forme d'acide orthosilicique (H4SiO4)[4].

L'acide silicique pour la santé[modifier | modifier le code]

La poursuite de la recherche sur la corrélation entre l'aluminium et la maladie d'Alzheimer a inclus ces dernières années[Quand ?] l'utilisation d'acide silicique dans des boissons[5],[6],[7] en raison de ses capacités à la fois à réduire l'absorption de l'aluminium dans le système digestif et à causer de l'excrétion rénale de l'aluminium.

Une étude[Laquelle ?] a montré que la concentration physiologique d'acide orthosilicique stimule la synthèse du collagène de type 1 et la différenciation ostéoblastique dans des cellules humaines in vitro similaires à des ostéoblastes[8].

L'acide orthosilicique stabilisé par la choline est un supplément nutritionnel biodisponible. Il a été montré qu'il empêche la perte de force de traction (?) des cheveux[9] a un effet positif sur la surface de la peau et les propriétés mécaniques de la peau, et sur la fragilité des cheveux et des ongles[10], abate (?) syndrome des ongles fragiles[11], empêche partiellement la perte osseuse fémorale chez les rats modèles âgés ayant subi une ovariectomie[12], augmente la concentration de collagène chez les veaux[13] et a un potentiel effet bénéfique sur la formation de collagène des os chez les femelles ostéopéniques[14].

Références[modifier | modifier le code]

  1. N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2nd ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1997.
  2. R. K. Iler, The Chemistry of Silica, Wiley, New York, 1979.
  3. http://www.nodc.noaa.gov/OC5/WOA09/pr_woa09.html
  4. (en) Paul Tréguer, David M. Nelson, Aleido J. Van Bennekom et David J. DeMaster, « The Silica Balance in the World Ocean: A Reestimate », Science, vol. 268, no 5209,‎ , p. 375–379 (ISSN 0036-8075 et 1095-9203, PMID 17746543, DOI 10.1126/science.268.5209.375, lire en ligne).
  5. « Non-invasive therapy to reduce the body burden of aluminium in Alzheimer's disease », J. Alzheimers Dis., vol. 10, no 1,‎ , p. 17–24; discussion 29–31 (PMID 16988476)
  6. « Role of beer as a possible protective factor in preventing Alzheimer's disease », Food Chem. Toxicol., vol. 46, no 1,‎ , p. 49–56 (PMID 17697731, DOI 10.1016/j.fct.2007.06.036)
  7. Gonzalez-Muñoz MJ, Meseguer I, Sanchez-Reus MI, A Schultz, Meseguer I, Meseguer I, Meseguer I, Meseguer I, Meseguer I et Meseguer I, « Beer consumption reduces cerebral oxidation caused by aluminum toxicity by normalizing gene expression of tumor necrotic factor alpha and several antioxidant enzymes », Food Chem. Toxicol., vol. 46, no 3,‎ , p. 1111–8 (PMID 18096288, DOI 10.1016/j.fct.2007.11.006)
  8. Reffitt DM, Ogston N, Jugdaohsingh R, H.F.J Cheung, Ogston N, Ogston N, Ogston N, Ogston N, Ogston N et Ogston N, « Orthosilicic acid stimulates collagen type 1 synthesis and osteoblastic differentiation in human osteoblast-like cells in vitro », Bone, vol. 32, no 2,‎ , p. 127–35 (PMID 12633784, DOI 10.1016/S8756-3282(02)00950-X)
  9. Wickett RR, Kossmann E, Barel A, N. Demeester, Kossmann E, Kossmann E, Kossmann E, Kossmann E, Kossmann E et Kossmann E, « Effect of oral intake of choline-stabilized orthosilicic acid on hair tensile strength and morphology in women with fine hair », Arch. Dermatol. Res., vol. 299, no 10,‎ , p. 499–505 (PMID 17960402, DOI 10.1007/s00403-007-0796-z)
  10. Barel A, Calomme M, Timchenko A, K. De. Paepe, Calomme M, Calomme M, Calomme M, Calomme M, Calomme M et Calomme M, « Effect of oral intake of choline-stabilized orthosilicic acid on skin, nails and hair in women with photodamaged skin », Arch. Dermatol. Res., vol. 297, no 4,‎ , p. 147–53 (PMID 16205932, DOI 10.1007/s00403-005-0584-6)
  11. « Vitamins and minerals: their role in nail health and disease », J Drugs Dermatol, vol. 6, no 8,‎ , p. 782–7 (PMID 17763607)
  12. Calomme M, Geusens P, Demeester N, G. J. Behets, Geusens P, Geusens P, Geusens P, Geusens P, Geusens P et Geusens P, « Partial prevention of long-term femoral bone loss in aged ovariectomized rats supplemented with choline-stabilized orthosilicic acid », Calcif. Tissue Int., vol. 78, no 4,‎ , p. 227–32 (PMID 16604283, DOI 10.1007/s00223-005-0288-0)
  13. « Supplementation of calves with stabilized orthosilicic acid. Effect on the Si, Ca, Mg, and P concentrations in serum and the collagen concentration in skin and cartilage », Biol Trace Elem Res, vol. 56, no 2,‎ , p. 153–65 (PMID 9164661, DOI 10.1007/BF02785389)
  14. Spector TD, Calomme MR, Anderson SH, Gail Clement, Calomme MR, Calomme MR, Calomme MR, Calomme MR, Calomme MR et Calomme MR, « Choline-stabilized orthosilicic acid supplementation as an adjunct to Calcium/Vitamin D3 stimulates markers of bone formation in osteopenic females: a randomized, placebo-controlled trial », BMC Musculoskelet Disord, vol. 9,‎ , p. 85 (PMID 18547426, PMCID 2442067, DOI 10.1186/1471-2474-9-85)

Liens externes[modifier | modifier le code]