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Kieselsäure
Als Kieselsäuren werden die Sauerstoffsäuren des Siliciums (SiO2 · n H2O) bezeichnet. Im Deutschen hat es sich eingebürgert, auch alle möglichen Formen von synthetischem Siliciumdioxid allgemein als Kieselsäure zu bezeichnen. Orthokieselsäure Si(OH)4 / H4SiO4 ist eine sehr schwache Säure. Sie entsteht durch Zersetzung von Siliciumtetrahalogeniden mit Wasser. Weitere Wasserabspaltungen führen zur Orthodikieselsäure H6Si2O7 und zur Metakieselsäure (H2SiO3). Wird auch das letzte Wasser entfernt, entsteht das Kieselsäureanhydrid SiO2. In der Natur kommen Stützgerüste aus Kieselsäureanhydrid in pflanzlichen und tierischen Lebewesen vor, etwa bei den im Meer weit verbreiteten Kieselalgen (Diatomeen) und Strahlentierchen (Radiolarien) und Glasschwämmen (Hexactinellida) sowie beim Schachtelhalm. Die Kieselsäureanhydrid-Skelette abgestorbener Kieselalgen und Strahlentierchen sinken auf den Meeresgrund, reichern sich dort an und bilden Ablagerungen aus Kieselgur (Diatomeenerde) bzw. Radiolarienschlamm. Ablagerungen aus dem Miozän enthalten 70–90 % SiO2, 3–12 % Wasser und Spuren von Metalloxiden. Kieselsäure kommt auch im Grundwasser vor. Das Regen- oder Sickerwasser, das durch die Bodenschichten nach unten rinnt und Kohlensäure enthält, nimmt aus den Silikaten der Bodenminerale Kieselsäure auf. Daher enthält Trinkwasser auch geringe Mengen an Kieselsäure. Als Lebensmittelzusatzstoff trägt Kieselsäureanhydrid die Bezeichnung E 551. Als Kieselgel bezeichnet man eine kolloide Kieselsäure von elastischer bis fester Beschaffenheit, meist in Pulverform vorliegend. Sie wird z. B. als Trocknungsmittel für flüssige Medien eingesetzt. Weiteres empfehlenswertes Fachwissen
KieselerdeKieselerde besteht zu etwa 94 Prozent aus Siliciumdioxid. Weitere Bestandteile sind kleinere Mengen Eisen, Kalzium, Magnesium, Phosphor und Aluminium. Kieselerde wird aus sedimentierten Kieselalgenschalen (Kieselgur) hergestellt (abgebaut, gereinigt und gemahlen). Industrielle NutzungIndustriell werden Kieselsäureanhydrid-Produkte, sogenannte Kieselgele, gefällte Kieselsäuren und pyrogene Kieselsäuren, großtechnisch hergestellt. Kieselgele und gefällte Kieselsäuren erhält man durch Reaktion von Wasserglas mit Schwefelsäure in saurem bzw. basischem Milieu: Pyrogene Kieselsäuren werden durch Reaktion von Siliciumtetrachlorid mit Wasser, welches in einer Wasserstoffflamme gebildet wird, hergestellt, wobei Chlorwasserstoff-Gas entweicht:
Weitere Hersteller von Kieselgel und Kieselsäure:
Anwendungen pyrogener KieselsäurenAnwendungen finden pyrogene Kieselsäuren z. B.:
Anwendungen gefällter KieselsäurenTypische Anwendungen für gefällte Kieselsäuren sind z. B.:
ErnährungSilicium geht in die Bildung von Haut, Haaren und Bindegewebe ein. Vorkommen: Vollkorngetreide (z. B. Hafer, Gerste, Hirse, Weizen), Kartoffeln, ferner ballaststoffreiches Gemüse und Obst sowie in den Sprossen des Bambus. Traditionell wird Kieselerde als Nahrungsergänzung angeboten. Die im Handel erhältlichen Produkte bestehen zu 80–90 % aus Siliziumdioxid. Ihre nahrungsphysiologische Wirkung wird neuerdings sehr angezweifelt. Es besteht sogar der Verdacht, dass die direkte Einnahme des Pulvers zu Speiseröhrenkrebs führen kann. Untersuchung von Kieselerde-Produkten Plusminus und NDR Info beauftragten ein Institut für Mineralogie einer Universität in Norddeutschland und die Bundesanstalt für Materialforschung, zehn Kieselerde-Produkte zu untersuchen. Das Ergebnis beider Institute war eindeutig: Neun der zehn Mittel enthielten – vergleichbar mit normalen Sand – hauptsächlich Quarz oder Cristobalit. Beide Stoffe sind kristalline Formen von Siliziumdioxid. Fein gemahlen gilt kristallines Siliziumdioxid in anderen Industriebereichen sogar als "Gefahrstoff". Wird beispielsweise Quarzstaub eingeatmet, kann es zu Lungentumoren führen. Nach Erkenntnissen des Fraunhofer Instituts für Toxikologie in Hannover kann eine Gesundheitsgefahr auch nicht ausgeschlossen werden, wenn Quarzstäube geschluckt werden. Einige Konsumenten sind der Überzeugung dass Kieselerde hilfreich für die Neubildung von Haut, Haaren, Nägeln, Zähnen, Knochen und (Binde-)Gewebe ist und somit auch eine kosmetische (Langzeit-)wirkung besitzt. Einen wissenschaftlichen Nachweis dazu gibt es jedoch bisher nicht. MattierungsmittelAls Mattierungsmittel in Lacken werden sowohl gefällte Kieselsäuren, Kieselgel-Kieselsäuren und eine pyrogene Kieselsäure eingesetzt. Die Mattierungswirkung besteht in der Bildung einer Mikrostruktur während der Lacktrocknung. An den so entstehenden Bergen und Tälern werden die Lichtstrahlen in alle Richtungen gestreut. Daraus ist ersichtlich, dass die Mattierungswirkung vom Ausmaß des Schrumpfes des Lackfilmes durch Lösemittelverdunstung und von der Teilchengröße (genauer von der Agglomeratgröße) abhängt. Einen gewissen Einfluss hat auch die Porösität der Kieselsäuren. Siehe auch
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Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Kieselsäure aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar. |