Hydrated Silica

1 Giới thiệu chung về Hydrated Silica

1.1 Hydrated Silica là  gì? 

 Hay còn gọi là silica ngậm nước – là một dạng Silicon Dioxide. Khi hòa tan trong nước, nó thường được gọi là Silicic Acid.

Tên gọi khác: Silica ngậm nước

1.2 Công thức hóa học

CTCT: SiO2. nH2O

Các công thức điều chế:

1 SiO2 + 1 H2O → H2SiO3

1 SiO2 + 2 H2O → H4SiO4 [còn gọi là Si(OH) 4 ]

2 SiO2 + 1 H2O → H2Si2O5

2 SiO2 + 3 H2O → H6Si2O7

3 SiO2 + 2 H2O → H4Si3O8

3 SiO2 + 4 H2O → H8Si3O10

4 SiO2 + 1 H2O → H2Si4O9

Silica ngậm nước thể hiện xu hướng giảm các phân tử nước liên kết khi độ kết tinh của phân tử silica tăng lên, với thạch anh vi tinh thể thường chứa hàm lượng nước cao nhất. 

2 Tính chất của Hydrated Silica

2.1 Tính chất vật lý 

Tính tan: hòa tan trong acid flohydric, không hòa tan trong nước, dung môi và các acid khác.

Độ nóng chảy: 1610°C

Hydrated Silica không có mùi, ở nhiệt độ cao không phân hủy, cách nhiệt tốt, cách điện tốt.

2.2 Tính chất hóa học 

Silica ngậm nước là một dạng silicon dioxide, có lượng nước thay đổi trong công thức. 

Khi hòa tan trong nước, Hydrated Silica thường được gọi là axit silicic. 

Hydrated Silica cũng được sản xuất tổng hợp để sử dụng trong kem đánh răng như một chất mài mòn để hỗ trợ làm sạch. Silica ngậm nước có thể được khử nước để tạo ra silica gel, được sử dụng làm chất hút ẩm. Nó cũng được sử dụng trong nhiều loại sơn, vecni và trong sản xuất bia .

3 Nguồn gốc Hydrated Silica

Silica ngậm nước có thể hình thành trong tự nhiên thông qua các quá trình sinh học chủ yếu liên quan đến hoạt động của vi sinh vật đáy trong đại dương. Hydrated Silica được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng opal (đã được khai thác làm đá quý trong nhiều thế kỷ) và trong thành tế bào của tảo cát. 

Tuy nhiên, có một số quá trình phi sinh học hình thành nên silica ngậm nước, chẳng hạn như kết tủa ra khỏi dung dịch, tạo thành sản phẩm biến đổi gen hoặc thay thế các khoáng chất có sẵn trong đá trầm tích. 

Ở dạng nguyên chất, Hydrated Silica được sản xuất cho kem đánh răng, nó là một chất dạng sền sệt, màu trắng, không mùi, không vị, trơ về mặt hóa học. 

Một trong những phương pháp công nghiệp cơ bản để thu được silica ngậm nước là thông qua quá trình sol-gel .

Silica ngậm nước có thể được phân loại thành ba loại chính dựa trên sự khác biệt về độ kết tinh: 

• Thủy tinh silicat ngậm nước (Độ kết tinh thấp nhất)
• Đá mắt mèo
• Thạch anh vi tinh thể (Độ kết tinh cao nhất)

Một trong những cách phổ biến nhất để phát hiện và xác định silica ngậm nước trong phòng thí nghiệm là thông qua quang phổ hồng ngoại gần và hồng ngoại nhiệt . 

4 Ứng dụng của Hydrated Silica

• Hydrated Silica trong kem đánh răng

Đất diatomit ban đầu được khai thác dưới dạng "bột răng" là một loại silica ngậm nước tự nhiên. Đây là một chất mài mòn dạng gel mịn thường được kết hợp với Canxi cacbonat mềm hơn (từ phấn ) giúp loại bỏ mảng bám. Nó được xay đến kích thước lớn hơn một chút giúp  cho hạt mạnh hơn để có thể sử dụng trong các công thức tẩy trắng răng. Silica ngậm nước là chất mài mòn hữu ích trong kem đánh răng vì nó không tương tác hóa học với các hoạt chất khác, đặc biệt là natri florua.

Tùy thuộc vào công thức cụ thể và kích thước hạt, silica ngậm nước có thể có một số công dụng trong cả kem đánh răng tự nhiên và thông thường. Theo một bài báo trên Tạp chí Hiệp hội Nha khoa Pakistan, silica ngậm nước hoạt động như một chất mài mòn giúp loại bỏ mảng bám và các hạt khác khỏi răng của bạn khi đánh răng bằng kem đánh răng. Bên cạnh việc hỗ trợ loại bỏ mảng bám và mảnh vụn thức ăn, chất mài mòn như silica ngậm nước cũng có thể giúp loại bỏ vết bẩn, điều này khiến chúng trở nên hữu ích như chất làm trắng trong kem đánh răng. Chất mài mòn được sử dụng trong kem đánh răng có từ hơn 2000 năm trước, khi hỗn hợp bột nhão từng được tạo ra từ xương và vỏ đất. Ngoài việc loại bỏ các hạt và giảm thiểu vết ố trên răng, silica ngậm nước còn có thể hoạt động như một chất làm đặc giúp tạo nên độ đặc của kem đánh răng.

• Hydrated Silica trong mỹ phẩm

Theo The Environmental Working Group (EWG), Hydrated Silica có tác dụng chống đông, tạo bọt, làm trắng đục và tăng cường độ nhớt trong công thức mỹ phẩm.

Chăm sóc da: Hydrated Silica hoạt động như một chất tẩy tế bào chết và làm sạch giúp loại bỏ các tế bào da chết và giúp bề mặt da mịn màng và khỏe mạnh hơn. Nó cũng được sử dụng để tăng cường khả năng lan truyền và kết cấu của sản phẩm. 

Sản phẩm mỹ phẩm: Hydrated Silica được sử dụng trong phấn phủ và kem nền để giúp hấp thụ dầu thừa và tạo lớp nền mờ cho da. Trong các sản phẩm như chất khử mùi nó có thể được sử dụng để hút ẩm và kiểm soát mùi cơ thể. 

Chăm sóc tóc: Nó có thể được sử dụng trong dầu gội và dầu xả để cải thiện kết cấu của sản phẩm và tăng độ phồng cũng như độ dày cho các sợi tóc.

• Hydrated Silica làm chất chống cháy

Các hợp chất silica ngậm nước, chẳng hạn như silica aluminate ngậm nước (HSA) có thể được kết hợp với các chất chống cháy truyền thống, chẳng hạn như Magie hydroxit và nhôm hydroxit để tăng hiệu quả của chúng. Hiệu quả của hợp chất silica ngậm nước như chất chống cháy phụ thuộc vào sự hiện diện của các kim loại chuyển tiếp có liên kết hóa học ( thường là Sắt và titan )

• Các ứng dụng phổ biến khác của Hydrated Silica bao gồm tàu ​​đánh cá, giấy nhám, hợp chất đánh bóng và mặt bàn bằng đá như đá granit và đá cẩm thạch. Silica không kết tinh (còn gọi là opal) được sử dụng để tạo ra đồ gốm, đồ sứ, đồ sứ và sàn vải sơn. Nó cũng có thể được tìm thấy như một chất độn trong sơn, lốp Cao Su, vật liệu cách nhiệt và sản xuất gạch, ngói và các vật liệu xây dựng khác. Ngoài những công dụng này, một số loại bột và gạo còn được trộn với silica để cải thiện thời gian bảo quản và giảm hư hỏng.

5 Độ an toàn

Silica ngậm nước được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ ( FDA ) liệt kê là "Được công nhận rộng rãi là an toàn". Theo Ủy ban Lựa chọn các Chất GRAS của FDA , silicat trơ về mặt sinh học, có nghĩa là chúng không tạo ra phản ứng trong cơ thể và không có bằng chứng nào cho thấy chúng có thể gây nguy hiểm.

Silica ngậm nước không chỉ an toàn khi sử dụng hàng ngày trong các sản phẩm chăm sóc răng miệng mà bạn còn có thể cảm thấy tự tin khi lựa chọn sản phẩm có thành phần này vì nó có nguồn gốc từ nguyên liệu tự nhiên phong phú nhất trên hành tinh, nó là nguồn tự nhiên có thể tái tạo. Nhóm công tác môi trường cũng cho điểm silica ngậm nước là 1/10, nghĩa là nó gây nguy hiểm thấp nhất có thể cho con người và môi trường dựa trên dữ liệu của họ.

Hiện chưa có báo cáo về tác dụng phụ gây hại của Hydrated Silica đối với làn da và sức khỏe người dùng khi sử dụng trong các sản phẩm bôi ngoài da.

6 Chế phẩm

Hydrated Silica được sử dụng trong nhiều loại mỹ phẩm và sản phẩm chăm sóc cá nhân bao gồm sản phẩm tắm, trang điểm mắt, sản phẩm chăm sóc tóc, trang điểm, sản phẩm chăm sóc móng tay, sản phẩm vệ sinh răng miệng và sản phẩm chăm sóc da.

Một số sản phẩm chứa Hydrated Silica trong công thức:

7 Tài liệu tham khảo

1. Tác giả Anderson T Hara, Cecilia P Turssi ( đăng tháng 11 năm 2017) “Baking soda as an abrasive in toothpastes: Mechanism of action and safety and effectiveness considerations”, Pubmed. Truy cập ngày 20 tháng 9 năm 2023.

2. Tác giả Scc, PHM Hoet ( đăng tháng 2 năm 2016) “Opinion of the Scientific Committee on Consumer Safety (SCCS) - Revision of the opinion on the safety of the use of Silica, Hydrated Silica, and Silica Surface Modified with Alkyl Silylates (nano form) in cosmetic products”, Pubmed. Truy cập ngày 20 tháng 9 năm 2023.