Диоксид кремния

Химическое обозначение: SiO4, SiO2

Синоним: силиций

Характеристика: минерал, относящийся к металлоидам. В воде диоксид кремния имеет вид и форму бесцветных твердых кристаллов.

Распространение и применение

Кремний составляет около 27,6% от общей массы земной коры, следовательно, является вторым природным элементом по распространенности и концентрации в земле. В природе в свободной форме не встречается, а входит в соединения: аморфные, комплексные и кристаллические. Широкое распространение получил в виде кремнезема (диоксида SiO2) и силикатов SiO4. Вподземных и грунтовых водах SiO2и SiO4 оказываются, вымываясь из земной коры.

Влияние на организм

Чаще всего частицы минерала оказываются в человеческом организме вместе с водой и пищей. Лучше всего усваиваются при употреблении вместе с водой. Кремний необходим организму для:

• регенерации костных тканей (костей, сухожилий, суставов)
• функционирования внутренних органов
• участия в создании клеток эпителия, необходимого для стенок кровеносных сосудов и желез
• передачи нервных сигналов
• улучшения обмена веществ и усвоения минеральных компонентов
• снижения уровня холестерина
• повышения иммунитета
• уничтожения болезнетворных микробов

Польза элемента также зависит от состояния, в котором он попадает в организм. К примеру, если кремний не может раствориться желудочным соком, то при этом он и не усвоится, а значит, не принесет пользы или же вообще навредит.

Если же в человеческом организме существует недостаточная концентрация вещества, то могут возникнуть следующие отклонения:

• ухудшается работа печени, надпочечников, щитовидной железы и иммунной системы
• повышается риск развития варикоза, диабета, аллергических реакций, сердечно-сосудистых заболеваний
• нарушается обмен веществ
• возникает хрупкость и ломкость костей, ногтей

При избытке могут наблюдаться следующие проблемы:

• развитие мочекаменной болезни
• увеличение скорости роста опухолей

Стоит отметить, что степень загрязнения питьевой и сточной воды этим химическим элементом необходимо контролировать, так как содержание в организме не должно быть выше предельно допустимых границ. В случае превышения его концентрации обязательно требуется очищать такую жидкость. Техногенные процессы стали причиной появления областей с концентрацией этого минерала значительно выше нормы. Также в местах добычи руды или производства стекла воды становятся с таким содержанием кремния, что бывают опасны для человеческого здоровья.

Допустимые нормы

Суточная норма потребления для человека составляет 20 – 30 мг. Большее количество необходимо детям, беременным и после операций.

В таблице указаны предельно-допустимые нормы концентрации кремния согласно ГОСТу и СанПиНу

Нормирование	ПДК, мг/л(дм3)
Питьевая вода	10
Вода централизованного водоснабжения	10
Вода водоемов рыбо хозяйственногозначения	10

Чтобы понять причину превышения кремния в природной и питьевой воде, ее степень, проводится химический анализ в специализированной лаборатории. Исследования осуществляются такими методами:

1. Калориметрический
2. Фотометрический
3. Рентгенофлуоресцентый.

Следовательно, после измерения плотности присутствующего в воде водорастворимого кремния, будет намного легче подобрать подходящий метод очистки и оборудование.

Способы очистки

Существует 5 эффективных способов очистки воды от кремния:

1. Метод обратного осмоса. Вода пропускается через полупроницаемую мембрану под давлением. В итоге на выходе получаются только молекулы воды, а все остальные примеси утилизируются. Для питьевого употребления такую воду придется искусственно обогащать минералами
2. Ионный обмен. Жидкость проходит через сосуд, который содержит смолы, осаждающие ионные соединения
3. Ультрафильтрация. Для этой методики характерна целая сеть фильтрующих мембран, применение которых сопряжено с перепадами давления жидкости. Многофункциональный способ, способный удалить целый ряд примесей, а также избавиться от мутности
4. Электродеионизация. В технологии применяется электрический ток, совмещенный с реагентами ионного обмена. Процесс требует энергетических затрат, но бонусом является глубокая очистка. Кроме того, электрическая сила восстанавливает реагенты, делая их замену более редкой
5. Электрокоагуляция. Комплексный процесс, применяющийся, когда, помимо окиси кремния, в воде присутствуют другие патогены. Вода проходит через емкость, в которой происходит электролиз. Разделяются различные фазы и агрегатные состояние примесей, патогены выпадают в осадок, а вода становится более чистой и пригодной к употреблению