水和シリカ

水和シリカは二酸化ケイ素の一種で、その配合量はさまざまです。水に溶解すると、通常はケイ酸として知られています。天然にはオパール^[2]（何世紀にもわたって宝石として採掘されてきました）として、また珪藻類の細胞壁中に存在します。また、歯磨き粉の研磨剤として洗浄を助けるために合成製造されています。水和シリカは脱水するとシリカゲル^[要出典]が生成され、乾燥剤として使用されます。また、さまざまな塗料やワニス、ビールの製造にも使用されます。^[3]

珪藻土はもともと「歯磨き粉」として採掘され、天然に産出される含水シリカです。細かいゲル状の研磨剤として、より柔らかい炭酸カルシウム（チョーク由来）と混合されることが多く、歯垢の除去に役立ちます。やや大きめに粉砕された粒子はより強力で、歯の漂白剤に使用されます。^{[4]含水シリカは、他の有効成分、特に}フッ化ナトリウムと化学的に反応しないため、歯磨き粉の研磨剤として有効です。^[5]

含水シリカは、主に海洋底の微生物の活動を伴う生物的プロセスを通じて自然界で形成されることがあります。^[6]しかし、溶液からの沈​​殿、続成作用による変質生成物の形成、堆積岩中の既存の鉱物の置換など、含水シリカを形成する非生物的プロセスはいくつかあります。^[6]

歯磨き粉用に製造された純粋なシリカは、無臭、無味、白色のゼラチン状物質で、化学的に不活性です。水和シリカを得るための主な工業的方法の1つは、ゾルゲル法です。^[7]

水和シリカは結晶度の違いに基づいて3つの主要なカテゴリーに分類できます。^[6]

1. 水和ケイ酸塩ガラス（結晶度が最も低い）
2. オパール
3. 微結晶石英（最高の結晶度）

実験室で水和シリカを検出し識別する最も一般的な方法の1つは、近赤外線分光法と熱赤外線分光法です。^[6]

化学式: SiO ₂ · n H ₂ O

1 SiO ₂ + 1 H ₂ O → H ₂ SiO ₃

1 SiO ₂ + 2 H ₂ O → H ₄ SiO ₄ [別名Si(OH) ₄ ]

2SiO2 + _1H2O → _H2Si2O5​​_​​_​

2 SiO ₂ + 3 H ₂ O → H ₆ Si ₂ O ₇

3 SiO ₂ + 2 H ₂ O → H ₄ Si ₃ O ₈

3 SiO ₂ + 4 H ₂ O → H ₈ Si ₃ O ₁₀

4SiO2 + _1H2O → _H2Si4O9​​_​​_​

水和シリカは、シリカ分子の結晶度が増加するにつれて結合した水分子が減少する傾向を示し、微結晶石英は通常最も水分含有量が少なく、マクロ結晶石英は水分が無視できるほど少ない。^[6]

水和シリカアルミネート（HSA）などの水和シリカ化合物は、水酸化マグネシウム や水酸化アルミニウムなどの従来の難燃剤と組み合わせることで、その効果を高めることができます。^[8]水和シリカ化合物の難燃剤としての有効性は、化学的に結合した遷移金属、一般的には鉄とチタンの存在に依存しています^[9]

水和シリカは米国食品医薬品局によって「一般的に安全であると認められている」物質として分類されている^[10]

歯磨き粉: [1] 化学: [2] ^{[信頼できない情報源? ]} オパール: [3] 塗料/ワニス: [4] ビール: [5]