Silikáty
Další názvy: křemičitany, silicates
Skóre škodlivosti: 2 (Deriváty přírodních látek)
Co jsou silikáty a proč jsou tak důležité
Silikáty jsou skupinou anorganických sloučenin na bázi oxidu křemičitého (SiO₂), které patří k nejrozšířenějším minerálům na Zemi. Z chemického hlediska jde o soli kyseliny křemičité (H₄SiO₄), jejichž struktura je založena na tetraedrech [SiO₄]⁴⁻. Pod pojmem „silikáty" se běžně rozumí jak přirozené minerální formy (např. slídy, živce, olivíny), tak i syntetické formy využívané v průmyslu. Anglicky se nazývají „silicates" a neexistuje jednotné CAS číslo, protože jde o širokou skupinu látek.
Díky své chemické pevnosti, odolnosti vůči vysokým teplotám a různorodé struktuře nacházejí silikáty uplatnění ve stavebnictví, keramice, sklářském i čisticím průmyslu. Často jsou přirozenou součástí naší každodenní reality — od půdy, po kosmetiku a přírodní kamenivo.
Chemické vlastnosti silikátů
Základním stavebním blokem všech silikátů je silikátový tetraedr SiO₄⁴⁻ – jeden atom křemíku obklopený čtyřmi atomy kyslíku. Tyto tetraedry se mohou spojovat do různých struktur:
- izolované (např. olivíny)
- řetězcové (např. pyroxeny)
- vrstvené (např. slídy)
- prostorově síťované (např. křemen)
Tato rozmanitost struktur vede k různým fyzikálním vlastnostem: některé silikáty jsou měkké a štěpitelné, jiné velmi tvrdé (např. křemen s tvrdostí 7 podle Mohsovy stupnice). Většina silikátů je nerozpustná ve vodě, bez zápachu a barevně variabilní – např. slídové silikáty mohou mít lesklý vzhled a různé barvy v závislosti na příměsi kovů.
V přírodě se silikáty často vyskytují jako minerály bohaté na křemík, hliník, sodík, draslík, hořčík a vápník. Jsou základními složkami hornin, jako je žula nebo čedič.
Využití a aplikace silikátů
Silikáty mají široké uplatnění napříč průmyslovými i domácími oblastmi.
Stavebnictví a keramika
Jedním z nejběžnějších využití silikátů je ve stavebních materiálech — cement, beton, cihly nebo střešní krytiny obsahují různé formy silikátů. Například portlandský cement využívá křemičitany vápenatého charakteru k dosažení vysoké pevnosti.
V keramickém průmyslu přispívají silikátové sloučeniny ke tvárnosti hlíny a vytvářejí po vypálení pevný, chemicky odolný materiál. Sklo je další významný produkt založený na silikátech – vyrábí se tavením křemičitanu sodného (Na₂SiO₃) s dalšími přísadami.
Čisticí prostředky
Syntetické sodné silikáty (Na₂SiO₃), známé také jako vodní sklo, mají schopnost změkčovat vodu, odstraňovat mastnotu a zvyšovat alkalitu roztoku. Proto se často používají v ekologických čisticích prostředcích, kde nahrazují fosfáty kvůli lepší biologické odbouratelnosti. Například podle informací z blogu společnosti Ferwer, jsou silikáty častým základem účinných a přesto šetrných prášků na praní.
Zemědělství a péče o půdu
Díky obsahu křemíku se některé silikáty aplikují také jako půdní kondicionéry, zlepšují strukturu půdy a mohou pozitivně ovlivnit růst některých plodin.
Farmacie a kosmetika
Hydratované silikáty (např. kaolinit, bentonit) se používají v kosmetice jako jemná plniva nebo zahušťovadla v krémech, maskách a dekorativní kosmetice. V zubních pastách často plní roli jemných abraziv. V některých lécích se používají jako nosič nebo pomocná látka pro řízené uvolňování účinných sloučenin.
Přirozený výskyt a výroba
Silikáty tvoří přibližně 90 % zemské kůry. Mezi nejrozšířenější přirozené minerály patří živce, slídy, pyroxeny, amfiboly, olivíny a křemen. Vznikají geologickými procesy, jako je tuhnutí magmatu, metamorfóza nebo zvětrávání jiných hornin.
Na syntetické úrovni se průmyslové silikáty, jako např. sodné a draselné silikáty, vyrábějí reakcí oxidu křemičitého s alkalickými hydroxidy nebo uhličitany při vysoké teplotě.
Například při výrobě vodního skla se používá reakce: SiO₂ + Na₂CO₃ → Na₂SiO₃ + CO₂↑
Bezpečnost a ekologie
Většina silikátů je neškodná a netoxická, což je důvod, proč se hojně využívají i v prostředcích určených pro každodenní použití nebo dokonce v potravinářství jako nosiče nebo plnidla (např. E551 – oxid křemičitý).
Některé práškové formy však mohou být inhalací dráždivé pro dýchací cesty. Obzvláště jemně mleté krystalické silikáty (např. krystalický křemík) mohou při dlouhodobé expozici způsobovat silikózu, tedy plicní onemocnění známé z hornictví nebo kamenoprůmyslu. Proto při manipulaci s práškovými silikáty je doporučeno používat vhodnou osobní ochranu.
Z ekologického hlediska jsou silikáty stabilní a nemají negativní vliv na životní prostředí. Naopak, v některých případech pomáhají zlepšovat půdu a přirozené složení vody.
Zajímavosti a souvislosti
Silikáty člověk využívá už tisíce let. První skleněné výrobky, vyrobené z tavených silikátních sloučenin, pocházejí ze starověkého Egypta z doby více než 2500 let př. n. l. Dnešní opál – minerál složený z hydratovaného oxidu křemičitého – je příkladem amorfního silikátu, který se používá nejen ve šperkařství, ale i v moderních optických aplikacích.
Ve vesmíru byly silikáty detekovány i na povrchu marsovských hornin a okolo hvězdných prachových disků, což naznačuje jejich kosmickou hojnost a důležitost i mimo Zemi, jak dokládají poznatky v časopise Science. Z hlediska udržitelnosti se silikáty stávají alternativou k tradičním (a environmentálně problematickým) složkám detergentů, jak uvádí i článek o ekologických přístupech v domácnosti na ferwer.cz.
Shrnutí
Silikáty patří k nejvýznamnějším a nejuniverzálnějším anorganickým sloučeninám, které hrají klíčovou roli v přírodě i průmyslu. Od základního složení hornin přes sklo, keramiku až po ekologické čisticí prostředky – jejich využití je skutečně široké. Díky své bezpečnosti, dostupnosti a ekologickým výhodám jsou silikáty i nadále strategickým materiálem pro udržitelné technologie současnosti i budoucnosti.
Silikáty můžete nalézt v následujících produktech
Bělicí zubní pasta s fluorem (100 ml) - s heřmánkem a šalvějí
Detail produktu
Gel do myčky na nádobí - INOVACE (5 l) - z mýdlových ořechů v bio kvalitě
Detail produktu
Gel do myčky na nádobí - INOVACE (1 l) - z mýdlových ořechů v bio kvalitě
Detail produktu
Prášek do myčky 1,5 kg
Detail produktu
Prášek do myčky 3 kg
Detail produktu