Диоксид кремния (Е551): польза и вред

Влияние кремния на организм человека трудно переоценить. Минерал отвечает за гибкость и эластичность костей, прочность ногтей, здоровье волос, способствует восстановлению тканей. «Никакой организм не может существовать и развиваться без кремния», — утверждал академик В. И. Вернадский.

Другие сферы применения диоксида кремния

Диоксид кремния широко используется в фармакологии и медицине. Вещество добавляется в состав мазей для обработки ран и лечения дерматологических заболеваний, применяется в производстве вазелина, глицерина, рыбьего жира. Пищевая добавка E551 помогает организму избавиться от токсинов, входит в состав средств от метеоризма.

Диоксид кремния — важный компонент зубных паст, помогающий безопасно отбеливать зубы. Также вещество используется в производстве косметических масок, скрабов, кремов и лосьонов.

Тип вещества

Такая добавка, как Е 551, входит в число эмульгаторов. В пищевой промышленности они используются постоянно.

Кремния диоксид является природным веществом. Существует в натуральном виде в форме кварца, то есть минерала, который составляет песок. Применяется в пищевой промышленности вещество, которые искусственно синтезировано, с высокой степенью чистоты (аморфный диоксид кремния). Его получают посредством нагревания кремния в кислородной атмосфере. Окислительная реакция происходит при показателе температуры до 500 °C. Еще один метод – гидролиз паров кремния тетрахлорида в пламени водорода. Осуществляется синтез в специальных автоклавах от 1000 ºC.

Диоксид кремния в натуральном виде используется лишь в стекольном, строительном и похожих производствах, где не имеет существенного значения чистота материала.

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.

Применение

Е551 входит в число добавок, разрешенных для применения в пищевой промышленности. Основная функция – эмульгатор. При этом диоксид кремния нередко используется в качестве агента, предупреждающего слеживание сыпучих ингредиентов.

В частности, добавку, как правило, кладут в:

  • сахар-песок;
  • сухое молоко;
  • манку;
  • муку;
  • соль;
  • яичный порошок и пр.

Даже в небольшом количестве диоксид способен надолго сохранить текстуру тертого сыра. Добавка легко превращает жидкость в сыпучий порошок, помогает сберечь приятный аромат снекам (сухарикам, чипсам и пр.).

Под влиянием рассматриваемого вещества спиртные напитки избавляются от избытка щелочей. Применяется в пивоварении как осветлитель, поскольку легко вбирает в себя белки, замутняющие напиток. Попутно удается продлить и их срок пригодности.

Читайте также:  Диета 15 стол: что можно, что нельзя, таблица, меню на неделю

В качестве эмульгатора Е551 востребован в кондитерской отрасли. Им обрабатывают поверхность изделий из сахара, чем обеспечивают им сохранение формы и предупреждают слипание. Добавка легально используется всеми странами, и хотя она не относится к опасному веществу, граничная доза составляет 30 граммов на килограмм готового продукта.

В больших объемах 551-я добавка требуется фармацевтической промышленности. В данной отрасли чаще всего она именуется как «аэросил». Применяется вещество в качестве активного наполнителя, входящего в состав:

  • мазей;
  • кремов;
  • эмульсий;
  • таблеток.

Наиболее широко компонент используется венгерскими, австрийскими и датскими фармакологическими компаниями.

Применение

Диоксид кремния в коллоидной или порошковой форме является чрезвычайно хорошим энтеросорбентом. То есть вещество применяется для связывания и вывода из организма вредных токсинов и радионуклидов.

В качестве активной добавки Е551 усиливает действие основных ингредиентов такого известного средства от вздутия, как Эспумизан.

Адсорбирующие качества вещества позволяет включать его в составы наружных медикаментов, предназначенных для обработки загноившихся ран. Аналогичным образом оно используется в препаратах, разработанных для лечения мастита, флегмоны и прочих не менее опасных недугов.

Диоксид кремния является довольно популярной добавкой у производителей таких аптечных средств, как:

  • вазелин;
  • рыбий жир;
  • цетиловый спирт;
  • глицерин.

Во всех случаях его роль – загуститель.

Пищевая добавка нашла применение и в косметической промышленности. По большей мере ее применяют как крайне эффективный и безопасный абразив. То есть она помогает вернуть зубам естественный цвет.

Диоксид кремния включен в составы многих средств, помогающих ухаживать за кожей. Его содержат лосьоны, кремы, скрабы, пудры.

Химические свойства

Диоксид кремния, что это такое? Согласно Википедии, четырехвалентный оксид кремния входит в состав практически всех горных пород. Это химическое соединение имеет вид бесцветных кристаллов, с достаточно высокой температурой плавления. Формула Диоксида Кремния: SiO2. Химическая формула кремнезема совпадает с формулой Диоксида Кремния. Температура плавления – около 1600 градусов Цельсия.

Вещество относят к группе кислотных оксидов, является диэлектриком, и имеет несколько полиморфных модификаций кристаллов. Под действием высоких температур и давления вещество превращается в коэсит и стишовит, имеет различные модификации и формы, кварцин, опал, аутигенный кварц, халцедон; аморфный Диоксид Кремния – это кварцевое стекло.

Применение кремнезема

Вещество вследствие разнообразия форм, применяется в различных областях. Минерал используют при производстве стекла, абразивов, изделий из бетона и керамики; в качестве наполнителя во время производства резины, для получения кремния; при производстве огнеупорных материалов; в хроматографии. Кварцевые кристаллы применяют для производства зажигалок, ультразвуковых установок, в радиотехнике. Некоторые водоросли способствуют накоплению кремнезема в биосфере и выполняют биохимическую функцию. Соединение также применяют в качестве эмульгатора в пищевой промышленности (Е551), добавляют в состав зубной пасты. Применяют в виде изолятора, при производстве волоконно-оптических кабелей, используют в виде нагревательного элемента в электронных сигаретах; в ювелирном деле и так далее. Распространено применение Диоксида Кремния в медицине в качестве вспомогательного вещества, пищевой добавки или в виде энтеросорбента.

Диоксид кремния: вред и польза

Вещество нанести особого вреда организму не может, так как при проникновении в желудочно-кишечный тракт не всасывается через стенки желудка и выводится в неизмененном виде. Пищевая добавка Е 551 присутствует во многих продуктах питания, в сахаре, сухом молоке и славках, чипсах, сухариках, алкогольных напитках и кондитерских изделиях. При правильном использовании лекарственных препаратов вред кремния диоксида коллоидного также отсутствует.

Читайте также:  Побочные действия глюкофажа при похудении

Пищевая добавка Е553: влияние на организм

С научно-исследовательской точки зрения, нет никаких подтверждений того, что пищевая добавка Е553 опасна для организма человека. Никаких негативных влияний с её стороны выявлено не было. Однако по какой-то причине ограничение по норме употребления всё-таки есть — не допускается превышение нормы в 30 г на один кг готового продукта.

Также стоит отметить, что в Японии пищевая добавка Е553 находится под запретом. Учитывая тот факт, что в этой стране власти и население активно продвигают здоровый образ жизни, и даже к 2040-му году правительство Японии планирует ввести полный запрет на курение в пределах всей страны, а также то, что японцы известны своими высокотехнологичными исследованиями и научной деятельностью, можно предположить, что они гораздо более тщательно проверяют пищевые добавки на предмет их вреда, и если запрет на Е553 введён, то это не случайно.

Также стоит учитывать, что пищевая добавка Е553 чаще всего используется в продуктах, которые в принципе сами по себе вредны для здоровья человека – это различные кондитерские ядохимикаты, щедро напичканные гораздо более опасными пищевыми добавками, по сравнению с которой Е553 даже не достойна обсуждения в подобном ключе.

Поэтому, если какому-либо продукту требуются те функции, которые осуществляет пищевая добавка Е553, а именно функции антислёживателя, глазирователя, загустителя и антикомкователя, то, скорее всего, такой продукт далёк от натурального и вряд ли укладывается в рамки здорового питания. Естественному питанию (как например: фрукты и овощи) антислёживатели и антикомкователи не нужны.

Применение

Эмульгатор Е 551 входит в список разрешенных для производства продуктов питания.

Диоксид кремния в качестве вспомогательного вещества:

  • предупреждает слеживание и комкование сыпучих продуктов. Добавляют в муку, манную крупу, пряные приправы, сухое молоко, сахар, яичный порошок, соль и ее аналоги;
  • стабилизирует текстуру тертых или нарезанных ломтиками сыров;
  • эффективно конвертирует жидкость в сыпучую массу, сохраняет и подчеркивает аромат (чипсы, закуски к пиву, сухарики и подобные изделия);
  • стабилизирует кислотность, нейтрализует избыток щелочи в составе спиртных напитков (включая коньячные);
  • осветляет пиво за счет адсорбции замутняющих напиток белков, увеличивает его стойкость.
Применение

Эмульгатор используют для обработки поверхности сахаристых кондитерских изделий (кроме шоколада). Это предупреждает ломкость, слипание, продлевает срок хранения.

Значительное количество эмульгатора E 551 идет на нужды фармацевтики и медицины. Обычно под наименованием аэросил вещество используют как активный высокодисперсный наполнитель в эмульсиях, таблетках, гелях, мазях. Диоксид кремния включен в фармакопеи Австрии, Венгрии, Дании.

Продукт выполняет ряд активных и вспомогательных функций:

  • Диоксид кремния коллоидный в форме рыхлого порошка используют как эффективный энтеросорбент. Вещество связывает и выводит из организма токсины, включая соли тяжелых металлов.
  • Добавка входит в состав суспензий, облегчающих состояние при метеоризме (например, Эспумизана). Диоксид кремния стабилизирует эмульсию, усиливает действие активного компонента.
  • Благодаря адсорбирующим качествам вещество в виде геля или мази применяют наружно для обработки гнойных ран, лечения флегмоны, мастита и других заболеваний. Препарат обладает антимикробным действием, легко распределяется по поверхности кожи, не раздражает, не вызывает аллергии.
  • В качестве загустителя используют в составе рыбьего жира, вазелина, глицерина, цетилового спирта.

Не обошли вниманием добавку Е 551 производители косметических средств. В основном вещество используют в составе зубных паст как абсолютно безопасный отбеливающий абразив. Диоксид кремния не разрушает зубную эмаль, безопасен при случайном проглатывании.

Применение

Вещество в качестве вспомогательного компонента используют в производстве кремов, лосьонов, пудр, скрабов для различных типов кожи. Аэросил помогает маскировать неровности кожи, устранять жирный блеск, разглаживать мелкие морщины. Эффективно удаляет отмершие клетки и очищает дерму.

Читайте также:  5 продуктов, которые выводят из организма лишнюю жидкость

Диоксид кремния не проводит электрический ток, считается одним из лучших диэлектриков (при условии, что нет посторонних примесей).

Химические реакции диоксида кремния (оксид кремния (IV)):

  1. реакция оксида кремния (IV) и углерода:

SiO2 + C → SiO + CO (t = 1300 °C).

В результате реакции образуется оксид кремния (II) и оксид углерода (II).

  1. реакция фторида хрома (IV) и оксида кремния (IV):

CrF4 + SiO2 → CrO2 + SiF4 (t = 350-400°C).

В результате реакции образуется оксид хрома (IV) и фторид кремния (IV).

  1. реакция фторида нитрозила и оксида кремния (IV):

4NOF + SiO2 → SiF4 + 2NO + 2NO2

В результате реакции образуется фторид кремния (IV), оксид азота (II) и оксид азота (IV).

  1. Реакция дифторида-оксида серы и оксида кремния (IV):

2SOF2 + SiO2 → 2SO2 + SiF4 (t = 480°C).

В результате реакции образуется оксид серы (IV) и фторид кремния (IV).

  1. Реакция взаимодействия оксида кремния (IV) и фосгена:

SiO2 + 2COCl2 → SiCl4 + 2CO2 (t = 700°C).

В результате реакции образуется хлорид кремния (IV) и оксид углерода (IV).

  1. Реакция взаимодействия оксида кремния (IV) и тетрагидридоалюмината (III) лития:

2SiO2 + 2Li[AlH4] → 2SiH4 + Li2O + Al2O3 (t = 170-200°C).

В результате реакции образуется гидрид кремния (IV), оксид лития и оксид алюминия.

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.

Широко применяется в строительстве, а также в производстве стекла, керамических и бетонных изделий. В этих индустриях не важна его чистота.

В наши дни получают синтетическим способом в заводских условиях. Его используют главным образом в промышленных целях.

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.