CG210

Silica atau disebut juga silikon dioksida, juga dikenal sebagai silika atau siloks (dari bahasa Latin "silex"), adalah oksida silikon, rumus kimia SiO2, dalam dunia kesehatan digunakan sebagai zat atau agen anti-busa obat, seperti Simethicone, dalam proporsi kecil untuk meningkatkan aktivitas penghilang busa. Silica juga digunakan sebagai aditif atau tambahan untuk menyerap air.

Silica telah dikenal karena kekerasannya sejak abad ke-9. Silika paling sering ditemukan di alam sebagai pasir atau kuarsa. Oleh sebab itu zat ini juga digunakan sebagai komponen utama dari sebagian besar jenis kaca dan zat seperti beton.

Properti kimia

Silikon dioksida terbentuk ketika silikon terkena oksigen (atau udara). Lapisan yang sangat tipis (kira-kira 1 nm atau 10 ) dari apa yang disebut 'oksida asli' terbentuk di permukaan ketika silikon terkena udara dalam kondisi sekitar. Suhu yang lebih tinggi dan lingkungan alternatif digunakan untuk menumbuhkan lapisan silikon dioksida yang terkontrol dengan baik pada silikon.

Silikon dioksida memiliki ikatan kovalen dan membentuk struktur jaringan (juga dikenal sebagai kisi atau kontinu).

Silikon dioksida diserang oleh asam fluorida (HF). HF digunakan untuk menghilangkan atau membuat pola silikon dioksida dalam industri semikonduktor.

Formulasi produksi

Silika diproduksi dalam beberapa bentuk termasuk:

• kaca (bentuk kemurnian tinggi yang tidak berwarna disebut leburan silika)
  silika amorf sintetis
• silika gel (digunakan misalnya sebagai pengering pada pakaian baru dan barang-barang kulit)
  Ini digunakan dalam produksi berbagai produk.
• Gelas soda-lime murah adalah yang paling umum dan biasanya ditemukan di gelas minum, botol, dan jendela.
• Bahan baku untuk banyak keramik whiteware seperti gerabah, periuk dan porselen.
• Bahan baku untuk produksi semen Portland.
• Aditif makanan, terutama sebagai agen aliran dalam makanan bubuk, atau untuk menyerap air
• Lapisan oksida alami ("asli") yang tumbuh pada silikon sangat bermanfaat dalam mikroelektronika. Ini adalah isolator listrik yang unggul, memiliki stabilitas kimia yang tinggi. Dalam aplikasi listrik, ia dapat melindungi silikon, menyimpan muatan, memblokir arus, dan bahkan bertindak sebagai jalur terkontrol untuk memungkinkan arus kecil mengalir melalui perangkat. Namun, pada suhu kamar, ia tumbuh sangat lambat, sehingga untuk membuat lapisan oksida semacam itu pada silikon, metode tradisionalnya adalah pemanasan silikon yang disengaja dalam tungku suhu tinggi dalam lingkungan oksigen (oksidasi termal).
• Bahan baku untuk aerogel di pesawat ruang angkasa Stardust
• Digunakan dalam ekstraksi DNA dan RNA karena kemampuannya untuk mengikat asam nukleat di bawah kehadiran chaotrop.
• Ditambahkan ke agen anti-busa obat, seperti Simethicone, dalam proporsi kecil untuk meningkatkan aktivitas penghilang busa.
• Sebagai silika terhidrasi dalam Pasta Gigi (abrasif untuk melawan plak.)

Efek kesehatan

Menghirup debu silika kristal yang terbagi halus dalam jumlah yang sangat kecil (OSHA memungkinkan 0,1mg/m3) dari waktu ke waktu dapat menyebabkan silikosis, bronkitis, atau (lebih jarang) kanker, karena debu menjadi bersarang di paru-paru dan terus-menerus mengiritasinya, mengurangi kapasitas paru-paru (silika tidak larut seiring waktu).

Efek ini dapat menjadi bahaya pekerjaan bagi orang yang bekerja dengan peralatan sandblasting, produk yang mengandung silika bubuk, dan sebagainya. Tetapi anak-anak, penderita asma dari segala usia, penderita alergi dan orang tua, yang semuanya memiliki kapasitas paru-paru yang berkurang, dapat terpengaruh dalam waktu yang jauh lebih singkat.

Dalam semua hal lain, silikon dioksida tidak aktif dan tidak berbahaya. Ketika silika tertelan secara oral, silika tidak berubah melalui saluran pencernaan, keluar melalui feses, tanpa meninggalkan jejak. Potongan kecil silikon dioksida sama-sama tidak berbahaya, selama tidak cukup besar untuk menghalangi saluran GI secara mekanis, atau cukup bergerigi untuk mengoyak lapisannya. Silikon dioksida tidak menghasilkan asap dan tidak larut secara in vivo. Ini tidak dapat dicerna, dengan nilai gizi nol dan toksisitas nol.

Glycerin (gliserin) adalah trihidroksialkohol dengan diuretik osmotik lokal dan efek pencahar. Glycerin meningkatkan osmolalitas plasma darah sehingga mengekstraksi air dari jaringan ke dalam cairan interstisial dan plasma. Agen ini juga mencegah reabsorpsi air di tubulus proksimal di ginjal yang menyebabkan peningkatan ekskresi air dan natrium dan pengurangan volume darah. Diberikan secara rektal, glycerin memberikan efek pencahar hiperosmotik dengan menarik air ke dalam rektum, sehingga menghilangkan konstipasi. Selain itu, glycerin digunakan sebagai pelarut, humektan dan pembawa dalam berbagai sediaan farmasi. Glycerin sering disebut juga dengan glycerol.

Glycerin umumnya diklasifikasikan sebagai pencahar osmotik tetapi dapat bertindak sebagai tambahan atau alternatif melalui efek iritasi lokalnya; mungkin juga memiliki tindakan pelumasan dan pelunakan tinja. Supositoria glycerin biasanya bekerja dalam waktu 15 hingga 30 menit.

Fungsi lainnya dari glycerin antara lain:

• Agen Cryoprotective
  Zat yang memberikan perlindungan terhadap efek berbahaya dari suhu beku.
• Pelarut
  Cairan yang melarutkan zat lain (zat terlarut), umumnya padat, tanpa perubahan komposisi kimia, seperti air yang mengandung gula.

Penyerapan

Diserap dengan baik secara oral, diserap dengan buruk secara rektal. Studi pada manusia dan hewan menunjukkan gliserol diserap dengan cepat di usus dan lambung

Rute Eliminasi

Kira-kira 7-14% dari dosis diekskresikan tidak berubah dalam urin dalam waktu 2,5 jam.

Volume Distribusi

Glycerin didistribusikan ke seluruh darah. Meskipun glycerin umumnya tidak muncul dalam cairan mata, glycerin dapat memasuki kantung orbital ketika mata meradang, dengan konsekuensi penurunan efek osmotik. Data dari penelitian pada manusia dan hewan menunjukkan gliserol diserap dengan cepat di usus dan lambung, didistribusikan ke ruang ekstraseluler dan diekskresikan.

Setelah hidrolisis ester gliserol di usus, gliserol mudah diserap. Setelah pemberian rektal, glycerin dan sorbitol diserap dengan buruk; evakuasi kolon supositoria rektal glycerin atau enema terjadi dalam waktu 15-60 menit, sedangkan evakuasi kolon sorbitol oral terjadi dalam 24-48 jam.

Setelah penyerapan dari saluran GI, glycerin didistribusikan ke seluruh darah. Meskipun glycerin glycerin umumnya tidak muncul dalam cairan mata, mungkin memasuki kantung orbital ketika mata meradang, dengan konsekuensi penurunan efek osmotik.

Sodium chloride (natrium klorida), juga dikenal sebagai garam biasa, garam meja, atau halit, adalah senyawa kimia dengan rumus NaCl. Natrium klorida adalah garam yang paling bertanggung jawab atas salinitas laut dan cairan ekstraseluler dari banyak organisme multiseluler. Sebagai bahan utama dalam garam yang dapat dimakan, biasanya digunakan sebagai bumbu dan pengawet makanan. Dalam satu gram natrium klorida, ada sekitar 0,3933 gram natrium, dan 0,6067 gram klorin.

Produksi dan penggunaan

Garam saat ini diproduksi secara massal dengan penguapan air laut atau air asin dari sumber lain, seperti sumur air asin dan danau garam, dan dengan menambang garam batu, yang disebut halit. Pada tahun 2002, produksi dunia diperkirakan mencapai 210 juta metrik ton, lima produsen teratas adalah Amerika Serikat (40,3 juta ton), Cina (32,9), Jerman (17,7), India (14,5), dan Kanada (12,3).

Sementara kebanyakan orang akrab dengan banyak kegunaan garam dalam memasak, mereka mungkin tidak menyadari bahwa garam digunakan dalam banyak aplikasi, mulai dari pembuatan pulp dan kertas hingga pengaturan pewarna pada tekstil dan kain, hingga memproduksi sabun dan deterjen.

Di sebagian besar Kanada dan Amerika Serikat bagian utara, sejumlah besar garam batu digunakan untuk membantu membersihkan jalan raya dari es selama musim dingin, meskipun "Road Salt" kehilangan kemampuan lelehnya pada suhu di bawah -15°C hingga -20°C (5°F sampai -4°F). Natrium klorida kadang-kadang digunakan sebagai pengering yang murah dan aman karena sifat higroskopisnya, membuat pengasinan menjadi metode pengawetan makanan yang efektif secara historis. Meskipun pengering yang lebih efektif tersedia, hanya sedikit yang aman untuk dikonsumsi manusia. Kadang-kadang juga digunakan untuk menarik uap air dalam aplikasi lain, misalnya dalam lampu Garam.

Penggunaan sintetis

Garam juga merupakan bahan baku yang digunakan untuk memproduksi klorin yang dengan sendirinya diperlukan untuk produksi banyak bahan modern termasuk PVC dan pestisida. Secara industri, unsur klorin biasanya diproduksi dengan elektrolisis natrium klorida yang dilarutkan dalam air. Seiring dengan klorin, proses kloralkali ini menghasilkan gas hidrogen dan natrium hidroksida, menurut persamaan kimia

2NaCl + 2H2O → Cl2 + H2 + 2NaOH

Logam natrium diproduksi secara komersial melalui elektrolisis natrium klorida cair. Ini dilakukan dalam sel Down di mana natrium klorida dicampur dengan kalsium klorida untuk menurunkan titik leleh di bawah 700 °C. Karena kalsium lebih elektropositif daripada natrium, tidak ada kalsium yang akan terbentuk di katoda. Metode ini lebih murah daripada metode elektrolisis natrium hidroksida sebelumnya.

Natrium klorida digunakan dalam proses kimia lainnya untuk produksi skala besar senyawa yang mengandung natrium atau klorin. Dalam proses Solvay, natrium klorida digunakan untuk memproduksi natrium karbonat dan kalsium klorida. Dalam proses Mannheim dan dalam proses Hargreaves, digunakan untuk produksi natrium sulfat dan asam klorida.

Penggunaan dalam makanan

Garam umumnya digunakan sebagai penambah rasa dan pengawet makanan dan telah diidentifikasi sebagai salah satu rasa dasar. Konsumsi garam berlebih menyebabkan peningkatan kadar tekanan darah (hipertensi) pada beberapa orang, yang pada gilirannya dikaitkan dengan peningkatan risiko serangan jantung dan stroke. Mengkonsumsi garam secara berlebihan juga dapat membuat tubuh manusia dehidrasi.

Merupakan mitos populer bahwa garam juga memiliki kegunaan praktis dalam memasak karena meningkatkan titik didih air, memungkinkan makanan untuk dimasak lebih cepat, karena suhu air di sekitarnya di atas 100 derajat Celcius. Namun, konsentrasi garam yang diperlukan untuk meningkatkan suhu didih air dengan jumlah yang cukup tinggi sangat tinggi sehingga akan merusak makanan yang sedang dimasak. Garam sering ditambahkan ke air mendidih, tetapi ini dilakukan semata-mata untuk membumbui makanan yang dimasak di dalamnya.

Penggunaan biologis

Banyak mikroorganisme tidak dapat hidup di lingkungan yang terlalu asin: air ditarik keluar dari sel mereka melalui osmosis. Untuk alasan ini garam digunakan untuk mengawetkan beberapa makanan, seperti daging asap atau ikan dan juga dapat digunakan untuk melepaskan lintah yang menempel pada makanan. Ini juga telah digunakan untuk mendisinfeksi luka. Pada abad pertengahan garam akan dioleskan ke permukaan rumah tangga sebagai bahan pembersih.

Fungsi biologis

Pada manusia, asupan garam yang tinggi terbukti melemahkan produksi Nitric Oxide. Nitric oxide (NO) berkontribusi pada homeostasis pembuluh darah dengan menghambat kontraksi dan pertumbuhan otot polos pembuluh darah, agregasi trombosit, dan adhesi leukosit ke endotelium.

Struktur kristal

Natrium klorida membentuk kristal dengan simetri kubik. Dalam hal ini, ion klorida yang lebih besar, yang ditunjukkan di sebelah kanan sebagai bola hijau, diatur dalam kemasan rapat kubik, sedangkan ion natrium yang lebih kecil, ditunjukkan di sebelah kanan sebagai bola biru, mengisi celah oktahedral di antara mereka.

Setiap ion dikelilingi oleh enam ion dari jenis lainnya. Struktur dasar yang sama ini ditemukan di banyak mineral lain, dan dikenal sebagai struktur halit. Susunan ini dikenal sebagai Cubic Close Packed (ccp).

Hal ini diadakan bersama-sama dengan ikatan ion dan gaya elektrostatik. Garam juga dikenal di dunia kimia sebagai aditif nuklir.

Garam pernah menjadi komoditas langka dalam sejarah, produksi industri kini telah membuat garam berlimpah. Sekitar 51% dari output dunia sekarang digunakan oleh negara-negara dingin untuk menghilangkan es jalan di musim dingin, baik di tempat sampah dan disebarkan oleh kendaraan layanan musim dingin. Ini bekerja karena garam dan air membentuk campuran eutektik. Untuk larutan garam meja (natrium klorida, NaCl) dalam air, suhu beku menjadi -21 °C (-6 °F) di bawah kondisi laboratorium yang terkendali.

Zat aditif

Garam meja yang dijual untuk konsumsi saat ini bukanlah natrium klorida murni. Pada tahun 1911 magnesium karbonat pertama kali ditambahkan ke garam untuk membuatnya mengalir lebih bebas. Pada tahun 1924 sejumlah kecil yodium dalam bentuk natrium iodida, kalium iodida atau kalium iodat pertama kali ditambahkan, untuk mengurangi kejadian gondok sederhana.

Garam untuk menghilangkan lapisan es di Inggris biasanya mengandung sodium hexacyanoferrate (II) kurang dari 100ppm sebagai zat anti-penggumpalan. Dalam beberapa tahun terakhir aditif ini juga telah digunakan dalam garam meja.

Bahan kimia

Bahan kimia yang digunakan dalam garam de-icing sebagian besar ditemukan natrium klorida (NaCl) atau kalsium klorida (CaCl2). Keduanya serupa dan efektif dalam menghilangkan es di jalan. Ketika bahan kimia ini diproduksi, mereka ditambang/dibuat, dihancurkan menjadi butiran halus, kemudian diolah dengan zat anti-caking. Menambahkan garam menurunkan titik beku air, yang memungkinkan cairan menjadi stabil pada suhu yang lebih rendah dan memungkinkan es mencair. Bahan kimia penghilang es alternatif juga telah digunakan. Bahan kimia seperti kalsium magnesium asetat dan kalium format sedang diproduksi. Bahan kimia ini memiliki sedikit efek kimia negatif pada lingkungan yang umumnya terkait dengan NaCl dan CaCl2.