Ácido ortosilícico
El ácido ortosilícico () es un compuesto inorgánico con la fórmula Si(OH)4</sub . Aunque rara vez se observa, es el compuesto clave de la sílice y los silicatos y el precursor de otros ácidos silícicos [H2xSiOx+2]n . Los ácidos silícicos desempeñan papeles importantes en la biomineralización y la tecnología.
Aislamiento
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Se supone que el ácido ortosílico es un producto de la hidrólisis de sus ésteres, Si(OR)4, donde R significa grupo organil, como se practica en sintesis sol-gel. Estas condiciones son, sin embargo, demasiado vigorosas para permitir el aislamiento del ácido padre.
El ácido ortosilícico se puede producir mediante hidrogenólisis de tetrabenzoxisilicio catalizada por Pd:
- Si2Ph)4 + 4 H2 → Si(OH)4 + 4 PhCH3
El ácido se cristalizó en una solución de dimetilacetamida y cloruro de tetrabutilamonio. Según lo establecido por cristalografía de rayos X, los aniones cloruro interactúan con el ácido a través de enlaces de hidrógeno. De lo contrario, la estructura consta del esperado centro de silicio tetraédrico.
Reacciones
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El ácido silícico se condensa fácilmente para dar un efecto "superior" Ácidos silícicos, incluidos el ácido disilícico (pirosilícico) y ciclo-tetrasilícico, (−O−Si(OH)2 −)4:
- 2 Si(OH)4 → O(Si(OH)3)2 + H2O
- 4 Si (OH)4 → (O−Si(OH)2−4 + 4 H2O
Estos derivados también se han caracterizado cristalográficamente.
Ácido ortosilícico en plantas
El silicio se ha explorado como nutriente para el crecimiento de las plantas; el sílice representa hasta el 10 % del peso de la planta en términos de materia seca. El ácido ortosilícico es de particular interés ya que se cree que es la forma en que las plantas absorben el silicio del suelo, antes de depositarlo como fitolitos en toda la planta, lo que llevó a la investigación en la aplicación de ácido ortosilícico a través de pulverizaciones foliares para complementar el crecimiento de las plantas. Los estudios han demostrado que la aplicación foliar de ácido ortosilícico estabilizado puede aliviar los factores estresantes abióticos como la sequía, la toxicidad de los metales pesados y la salinidad, lo que resulta en mayores rendimientos. Además, se ha demostrado que las aplicaciones de ácido ortosilícico reducen las infecciones y enfermedades fúngicas en las plantas, lo que sugiere la posibilidad de utilizar ácido ortosilícico estabilizado como alternativa o complemento a las medidas de control de enfermedades existentes. No se conocen bien los mecanismos por los cuales el ácido ortosilícico alivia el estrés abiótico y controla las enfermedades; Las teorías actuales avanzadas incluyen la activación de reacciones de defensa de las plantas y la precipitación de sílice en el apoplasto de la planta.
Ácido silícico oceánico
Sílice disuelta (DSi) es un término utilizado en el campo de la oceanografía para describir la forma de sílice soluble en agua, que se supone que es Si( OH)4 (ácido ortosilícico) o sus bases conjugadas (aniones ortosilicato) como −O−Si(OH)3 y (−O−)2Si(OH)2. Los cálculos teóricos indican que la disolución de la sílice en agua se produce mediante la formación de un SiO2·2H2O complejo y luego ácido ortosilícico. El ciclo biogeoquímico de la sílice está regulado por las algas conocidas como diatomeas. Estas algas polimerizan el ácido silícico hasta obtener la llamada sílice biogénica, que se utiliza para construir sus paredes celulares (llamadas frústulas).
En la columna de agua más alta, la superficie del océano está subsaturada con respecto al sílice disuelto, excepto por la Corriente Circumpolar Antártica al sur de 55°S.
La concentración de sílice disuelta aumenta a medida que aumenta la profundidad del agua y a lo largo de la cinta transportadora desde el Atlántico sobre el Índico hasta el Océano Pacífico.
