Кремния диоксид вред и польза
Редакция: 26.11.2019
Кремнезем, по латыни Silicondioxide, silica – это двуокись кремния. Что же представляет собой такое соединение? Это твердые кристаллы без цвета, не имеющие запаха, они достаточно твердые, прочные, пластичные и тугоплавкие. В природе это самый обычный кварц, мельчайшие прозрачные песчинки, которые образуются при окислении кремния (Si).
SiO₂ – молекулярная (химическая) формула диоксида кремния.
Свойства диоксида кремния
Это соединение – высший, четырехвалентный кислотный оксид кремния. Он обладает идеальной устойчивостью к действию кислорода, различных кислот (при температуре плавления, равной 1 600 ºС, растворяется плавиковой кислотой, щелочами). Диоксид кремния не растворяется водой, является диэлектриком (не проводит ток).
Siliconiumdioxide- идеальный нейтрализатор щелочи.
Производство кремнезема для пищевой промышленности
В пищевой промышленности SiO₂ используют как добавку в пищу, которая имеет собственный индекс в европейской системе кодов – Е551.
Диоксид кремния в чистом виде не применяется в пищевой промышленности. В ней используют порошковый SiliconDioxide, другими словами, «белую сажу», аморфный кремнезем. Производство Е551 осуществляется на специализированных заводах двумя методами искусственного синтезирования: нагреванием Si в кислородной среде при температуре, равной пятистам градусам по Цельсию, происходит окислительная реакция, в результате которой получается белая сажа, и в специальных стерилизаторах при tº 1 000 ºС происходит реакция паров SiliconаTetrachloridа в пламени водорода (второй метод).
Синтезированный Silicondioxide относится к группе эмульгаторов, которые обеспечивают однородность смесям несмешивающихся веществ в природе, таких, как масло (растительного и животного происхождения) и жир с водой.
Применение эмульгатора Е551 в пищевом производстве разрешено во всех странах без исключения (в том числе в РФ, Беларуси, Украине, европейских странах) при условии, что его содержание в готовом продукте не превышает лимита, т.е. 30 гр/кг. Он не наносит вред здоровью, безопасен в употреблении.
Особые требования предъявляются к упаковке и условиям хранения пищевой добавки.
Для упаковки применяют мешки, изготовленные из прочного полиэтилена или специальной оберточной бумаги (kraft), а также полипропилена (обязательное присутствие вставки из полиэтилена).
Хранить пищевую добавку Е551 следует в сухом, закрытом помещении при установленном режиме влажности и определенной вентиляции.
Использование диоксида кремния
Пока уникальные свойства вещества не были изучены, оно главным образом применялось для изготовления строительных материалов, таких как бетон и цемент.
Но по мере исследования Siliconаdioxide учеными, медиками, физиологами, химиками стали известны и другие его признаки. Вещество стали применять в радиотехнике, в производстве огнеупорных материалов и резины.
Благодаря своим свойствам вещество нашло широкое применение в различных отраслях промышленности, в том числе пищевой, фармацевтической, косметологической.
| Кремний диоксид кристаллический | Аморфный (порошкообразный) кремний диоксид | Кремний диоксид коллоидный |
|---|---|---|
| Вещество широко распространено в природе. Оно содержится в горных породах – минералах, в агате, яшме, халцедоне, аметисте, горном хрустале. Широко применяется в строительстве, а также в производстве стекла, керамических и бетонных изделий. В этих индустриях не важна его чистота. | Это вещество встречается в природе в чистом виде достаточно редко. Это трепел (кизельгур), который образовывается на морском дне на протяжении длительного времени. В наши дни получают синтетическим способом в заводских условиях. Его используют главным образом в промышленных целях. | Вещество нашло широкое применение в медицине, как абсорбент (Siliciumdioxidecolloidal выводит токсичные вещества из организма) и загуститель (в изготовлении мазей, гелей, вазелина, суспензий). В косметологии (в составе зубных паст, как отбеливающее средство; в скрабах, пудрах, лосьонах). Его получение происходит в промышленных условиях из высокодисперсной двуокиси кремния. |
В пищевой промышленности эмульгатор используют как антикоагулятор (стабилизатор) и нейтрализатор, а также как загуститель. Он помогает продуктам сохранять сыпучесть, предотвращает образование комков и слеживание:
- диоксид кремния добавляют в готовые сыпучие продукты, такие как сахар, соль, мука, специи, а также сухое молоко и сливки, крахмал, яичный порошок, различные приправы и пряности, и другие;
- в молочной продукции при изготовлении сыров (для сохранения их структуры) также применяют кремнезем;
- незаменимым компонентом он является и в производстве кофе, какао;
- Е551 входит и в состав пива как абсорбент, способствует осветлению напитка, повышает его выдержку;
- широко применяется он и при производстве чипсов, сухариков, всевозможных закусок, усиливает аромат продуктов потребления;
- при изготовлении алкогольных напитков, для стабилизации кислотности и нейтрализации излишка щелочей тоже используют кремнезем;
- производство кондитерских и кулинарных изделий не обходится без применения эмульгатора Е551, им обрабатывают сладкие поверхности, за исключением тех, которые покрыты шоколадом. Он влияет на сроки реализации продукции, продлевает ее (обеспечивает свежесть, не дает слипаться изделиям), усиливает вкусовые качества и аромат.
Влияние на организм человека, польза и вред
До конца влияние на организм двуокиси кремния учеными не изучено, но из их исследований на сегодняшний день можно сделать вывод, что вещество не наносит вред здоровью при его правильном употреблении.
Диоксид кремния полностью выводится из организма, не всасывается в желудочно-кишечный тракт.
Помимо этого, Silicondioxide присутствует в организме, в крови и плазме.
Немецким физиологом на основе его практики было доказано, что кремнезем полезен для человека, он предупреждает и предотвращает атеросклероз, укрепляет и очищает сосуды. Вода кремния имеет не только абсорбирующие свойства, выводит шлаки и токсичные вещества из человеческого организма, но еще и антибактериальные.
Существует теория, что вещество оказывает положительное влияние на организм человека и сокращает риск дальнейшего развития такого заболевания, как болезнь Альцгеймера. Однако это лишь гипотеза, которую следует доказать ученым.
Ясно одно, что существенный вред здоровью может нанести пыль диоксида кремния при ее вдыхании (только на промышленных производствах). Она может послужить развитию таких заболеваний, как силикоз легких. Умеренное использование пищевой добавки Е551 безопасно для здоровья.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
Вы слышали про диоксид кремния или не сталкивались с таким понятием? В любом случае, из нашего обзора вы узнаете массу полезной информации! Мы расскажем о влиянии добавки на человека, разберем вред и пользу. Обсудим сферы применения, затронем формулы и состав, основные характеристики – все, что нужно знать.
Общее описание
Диоксид кремния (Е551) – природное вещество, существующее в природе в виде кварца. Представляет собой элемент, активно используемый в качестве многофункциональной добавки в разных видах промышленности.
Химическая формула диоксида кремния – SiO2.
Натуральный элемент используется только в сложном производстве (например, строительное) и имеет некоторые примеси. В производстве продуктов питания применяется созданное искусственно вещество высокой степени чистоты:
- Изготавливается путем нагревания материала в атмосфере кислорода;
- Производится гидролизом паров тетрахлорида в водородном пламени.
Химические свойства диоксида кремния отлично изучены – сможете познакомиться с ними и вы:
- Имеет белый цвет, или голубовато-белый;
- Производится в виде мелких гранул или порошка;
- Запах полностью отсутствует;
- Содержание основного вещества составляет 99%;
- Не растворяется в воде;
- Растворяется во фтористоводородной кислоте;
- Плотность составляет 2,2 г/см3;
- Очень прочен и тверд;
- Обладает адсорбирующими свойствами;
- Не поддается воздействию высокой температуры и реакции с кислотами.
Давайте разделим этот материал на три группы:
- Кристаллический. Распространен в природе, содержится в горных минералах. Применяется исключительно в производстве стекла, бетона и керамики;
- Аморфный или порошкообразный. Получается синтетическим способом, в природе не существует (за исключением кизельгура с морского дна), используется в производстве пищи;
- Коллоидный. Производится только промышленным путем, используется в фармакологии, косметологии и медицине.
Пришла пора поговорить о том, насколько кремний диоксид кристаллический/коллоидный/аморфный вреден или полезен – это нам предстоит выяснить ниже.
Влияние на организм человека
Влияние на организм диоксида кремния аморфного не может быть негативным – это было доказано множеством лабораторных исследований. Ведущие специалисты пищевой безопасности подтвердили, что применение вещества не ограничено, не несет вреда организму – это относится к любому человеку. Использование разрешено во всех странах мира – при единственном условии:
Содержание добавки не должно превышать норму – этот показатель установлен на уровне тридцати грамм на один килограмм веса продукции.
Польза Е551 конечно неоднозначна, не стоит употреблять чрезмерное количество вещества! А был ли зафиксирован вред для организма от диоксида кремния? Некоторую опасность это вещество может представлять – но только при наличии следующих условий:
- Речь идет о сфере тяжелой промышленности;
- Вы случайно вдохнули порошок кремнезема.
Именно мелкие частички порошка могут травмировать слизистые оболочки и спровоцировать развитие различного рода заболеваний.
Сферы применения
Применение диоксида кремния определяется свойствами этого элемента, о которых мы говорили выше. Производители в разных сферах промышленности дали высокую оценку безопасному компоненту!
В пищевой промышленности
Давайте поговорим о том, какими особенностями обладает диоксид кремния аморфный в пищевом производстве. А также рассмотрим продукцию, в состав которой входит Е551!
- Антислеживающий агент диоксид кремния предотвращает слеживание и комкование в сыпучей продукции – это порошки и мука, манная крупа и приправы, сухое молоко;
- Сырные продукты, нарезанные кусочками или натертые, под действие Е551 приобретают однородную структуру, не рассыпаются и не разваливаются;
- В снэках (чипсы, сухарики, смеси, кольца кальмара и прочее) этот компонент помогает удержать жидкость, действует в качестве закрепителя запаха и вкусовых особенностей;
- Используется в спиртных напитках (в том числе и тех, что делаются на основе коньяка). Это вещество стабилизирует уровень кислотности и нейтрализует излишки щелочных компонентов;
- Применяется при изготовлении пива – помогает осветлить цвет, увеличивает стойкость напитка за счет адсорбции белков;
- Сладкие кондитерские изделия покрываются слоем Е551 для усиления прочности и предотвращения ломкости, это вещество избавляет от слипания и помогает увеличить срок хранения. Исключение – шоколадная продукция.
В медицине
Не все знают, что диоксид кремния в медицине является популярным компонентом и входит в состав огромного количества лекарственных средств. Пора поговорить подробнее о том, какие характеристики позволяют этому элементу выполнять массу незаменимых функций!
- Выступает активным высокодисперсным наполнителем (аэросил);
- Позволяет многократно усилить действие основного компонента лекарственного средства;
- Кремния диоксид коллоидный выполняет роль энтеросорбента;
- Активно выводит токсины и соли тяжелых металлов;
- Стабилизирует консистенцию лекарственного средства;
- Является загустителем;
- Не вызывает аллергических реакций;
- Обладает антимикробным действием;
- С легкостью распределяется по ране и быстро впитывается.
Давайте отметим основные группы лекарственных препаратов, в производстве которых используется это вещество:
- Средства от метеоризма;
- Вазелин и глицерин;
- Рыбий жир;
- Средства для обработки наружных ран;
- В лекарствах от мастита.
Е 551 входит в состав таблеток и гелей, эмульсий и мазей!
В косметике
Диоксид кремния в косметике прочно занял огромное место – эта добавка наверняка есть в ваших любимых косметических средствах, стоит только внимательнее изучить состав.
- Присутствует диоксид кремния в зубной пасте – это отбеливающий компонент, обладающий очищающим, абразивным действиям. Отвечает за сохранность и прочность зубной эмали;
- Используется в производстве кремов и пудры, скрабов, лосьонов и иных жидких эмульсионных веществ. Помогает разгладить морщинки, удаляет неровности кожи. Выводит мертвые клетки, избавляет от блеска и очищает внешний слой кожи.
Влияние на организм человека диоксида кремния мы изучили очень подробно – теперь вы без оглядки, без опаски можете покупать такую продукцию – как пищевые изделия, так и непродовольственные товары. Вы уже знаете, насколько хорош этот компонент – ни в чем не сомневайтесь, не бойтесь за свое здоровье.
В составах косметических средств, зубной пасты, в некоторых пищевых продуктах, в медицинских препаратах встречается химическое вещество – кремнезем. Добавка относится к разряду эмульгаторов, но даже превышение допустимой нормы не оказывает отрицательного действия. Влияние на организм человека диоксида кремния давно известно. Потребителю стоит знать, к какому классу опасности относится эмульгатор Е551, в каком количестве он содержится в популярных продуктах.
Обработанный на фабрике кремнезем представляет собой сыпучий порошок белоснежного цвета
Что за добавка Е551 (Диоксид кремния)
Бесцветные кристаллы, обладающие высокой прочностью, тугоплавкие (температура плавления около 1600 градусов Цельсия) и твердые – в таком виде производители добавляют диоксид кремния в различные товары в ходе изготовления. Химическое соединение Е551 записывают формулой SiO2. Кислотный оксид является диэлектриком, под действием высоких температур и давления кремнезем модифицируется в иные формы (в опал, коэсит и стишовит, в кварцин, в кварцевое стекло).
Самое распространенное название вещества – диоксид кремния, продукт Е551 относится к классу эмульгаторов по коду европейской цифровой системы пищевых добавок. Но существуют и другие наименования. Аэросил или коллоидный диоксид используется в медицинской сфере, белая сажа – в пищевой промышленности, силикагель – при производстве косметической продукции, кремнезем – фабричный продукт, который используется во всех отраслях.
Внимание! Кремний не встречается в природе в чистом виде, только как диоксид, который можно найти в составе кварца, аметиста, опала и других полудрагоценных камней (морион, топаз, халцедон, горный хрусталь).
В натуральном виде данное химическое соединение Е551 используется только в строительстве, а также в стекольном производстве. Для пищевой промышленности диоксид кремния синтезируют до аморфного состояния (высокая степень чистоты).
Кристаллы розового кварца в природе содержат частицы кремния
Диоксид кремния обладает следующими свойствами:
- белый или голубовато-белый мелкий порошок;
- не растворим в воде или спирте;
- не имеет вкуса и запаха;
- термостабилен;
- твердый и прочный;
- сильно выражены адсорбирующие свойства;
- устойчив к кислой среде.
На фабриках диоксид кремния Е551 расфасовывают в крафтовые пакеты или в полиэтиленовые мешки. Эмульгатор разрешено использовать в пищевой промышленности.
Из чего делают антислеживающий агент Е551
Вещество изготавливают на кварцевых заводах. Для этого нагревают кремний в атмосфере кислорода, для такой окислительной реакции требуется температура свыше 500 градусов. Также используют процесс гидролиза, для которого устанавливают специальные автоклавы, поддерживающие температуру около 1000 градусов.
Получение эмульгатора Е551 возможно путем воздействия кислот на силикат натрия. При таком искусственном синтезировании выходит белая сажа – аморфный диоксид кремния, который можно использовать везде, в том числе в промышленной отрасли.
В природе возможно получение диоксида кремния Е551 при естественной температуре и давлении. Всего таких кристаллических модификаций три вида – тридимит, кварц и кристобалид. При высоких температурах образуются природные соединения стишовит и коэсит. Стишовит впервые обнаружили в метеоритном кратере в 1962 году, позже ученые выяснили, что минерал выстилает значительную часть мантии нашей планеты.
Внимание! Порошок кремнезема должен иметь высокую степень очистки. Качественный продукт производят отечественные фабрики и заводы, одна из компаний находится в Брянске. Основные зарубежные поставщики – это заводы Беларуси, Франции и Германии.
Польза и вред коллоидного диоксида кремния
Ученые изучили известное всему миру химическое соединение и пришли к выводу, что оно не приносит организму вреда при правильном употреблении. Официально подтвержденные исследования доказали, что диоксид кремния Е551 полностью выводится из организма, не расщепляется и не всасывается в пищеварительной системе. Вещество не находится в крови и плазме человека, значит, не приносит вреда.
По неподтвержденным данным кремниевый оксид снижает риски заболевания болезнью Альцгеймера, оказывает положительное влияние на организм и процессы жизнедеятельности. Разрешено употреблять продукты, содержащие оксид кремния во время беременности и лактации.
В ХХ веке один из немецких физиологов работал над изучением воздействия кремнезема Е551 на человеческий организм. Исследования Кюне доказали, что химическое вещество препятствует развитию атеросклероза и восстанавливает сосуды.
Опасна или нет пищевая добавка Е551
Диоксид кремния имеет низкий класс опасности. Вещество разрешено использовать в пищевой промышленности в России и странах Запада, не запрещен белый кристаллический порошок в США. Добавка полностью выводится из организма человека, но определенную опасность все же имеет. Пострадать от белой сажи могут рабочие на предприятиях. Порошок опасно вдыхать, он может вызвать приступ аллергической реакции вплоть до развития серьезных воспалений в легких. В остальном кремниевое соединение приносит лишь пользу.
Химическое соединение молекулы кремнезема, представленное схематически
Применение диоксида кремния
Вещество Е551 используют в различных сферах деятельности. Аморфный оксид применяют в качестве эмульгатора в пищевой промышленности. Встречается Е551 на этикетках зубных паст, на косметических и медицинских препаратах. В чистом виде добавка входит в состав стекла и других строительных элементов. Силиконовый компонент применяют в радиотехнике, в производстве резины, различных огнеупорных материалов, оптоволоконных кабелей, абразивов.
Диоксид кремния в косметике
Вспомогательное вещество Е551 как эмульгатор добавляют в косметические кремы, эмульсии, лосьоны и скрабы для различных видов кожи. Встречается химическое соединение под названием аэросил в пудре для лица. Компонент помогает выровнять поверхность кожи, устраняет жирный блеск, разглаживает мелкие морщины, удаляет ороговевшие клетки и очищает эпидермис.
Наибольшую пользу диоксид кремния несет для зубов. Зубные пасты содержат Е551 – безопасный абразив с хорошими отбеливающими функциями, который не навредит организму при случайном проглатывании.
Диоксид кремния в пищевой промышленности
Вспомогательное вещество Е551 высокой степени очистки добавляют в продукты питания. Полезных функций у белого порошка немало:
- Кремнезем защищает сыпучие вещества от образования нежелательных комков, от слеживания. Е551 входит в состав муки, пряных приправ, манной крупы, сахара, сухого молока, яичного порошка, соли и аналогичных добавок, небольшое количество диоксида кремния добавляют в кофе или какао.
- Белая сажа стабилизирует кислотность спиртных напитков и нейтрализует щелочные соединения. Диоксид можно встретить в составе пива, его добавляют с целью осветления напитка.
- В сухариках, чипсах, соленых орешках и прочих пивных закусках качественный эмульгатор сохраняет аромат, подчеркивает и усиливает вкус снеков.
- Е 551 придает плотную текстуру плавленым сыркам, сохраняет структуру твердого сыра, а также превращает жидкость в сыпучую массу.
Эмульгатор Е551 часто встречается в кондитерских изделиях. Его используют для обработки поверхностей различных десертов, чтобы предотвратить слипание, продлить срок годности продукта, предупредить ломкость.
Внимание! Компонент не оказывает на организм вредного воздействия, но количество Е551 в продуктах питания не должно превышать 30г/кг.
Диоксид кремния в медицине
Вещество является основой некоторых популярных лекарств. Препараты с содержанием диоксида кремния:
- Полисорб. Применяют при отравлении организма, выводит яды, удаляет болезнетворные бактерии и микроорганизмы.
- Флорасил. Добавка такого препарата к рациону человека поможет укрепить иммунитет, нормализовать обменные процессы в организме, улучшить состояние кожи, волос и ногтей.
- Силицея. Аптечный препарат, способный устранить недостаток кремния. В составе легкоусвояемая формула химического элемента.
В аптеках продается коллоидный кремнезем, полученный в промышленных условиях из двуокиси кремния. Такое вещество называется Аэросил, он применяется при острых кишечных инфекциях, при пищевых и алкогольных отравлениях, в период аллергических реакций, при эндогенных интоксикациях и гнойно-воспалительных инфекциях кожных покровов. В зависимости от тяжести заболевания врач назначает лечение. Коллоидный диоксид кремния внутрь употребляют за час до приема пищи. Препарат накладывают на раны, закрывая сухой аптечной повязкой. Иногда врачи назначают фракционные проточные промывания, при которых аптечный порошок разводят в водной взвеси.
Химическое вещество стабилизирует эмульсии и усиливает их действие. Препараты с диоксидом кремния в составе обладают противовоспалительными свойствами, хорошо распределяются по поверхности кожи, не вызывают аллергических реакций.
Заключение
Отрицательное влияние на организм человека диоксида кремния официально не подтверждено. Поэтому вещество является частым ингредиентом в составе зубных паст, пищевых продуктов, медицинских препаратах и косметических средств.
Была ли Вам данная статья полезной?