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:
- Калориметрический
- Фотометрический
- 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:
- 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
- Ионный обмен. Жидкость проходит через сосуд, который содержит смолы, осаждающие ионные соединения
- 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
- 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
- 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
