Szilícium-dioxid – mi az, tulajdonságai és felhasználása

Már körülbelül 4000 évvel ezelőtt a mezopotámiai kézművesek a szilícium-dioxidban gazdag homokot használták fel az első üvegtermékek előállításához. Az így készült edények és dísztárgyak kezdetben luxuscikkek voltak. Ma a szilícium-dioxidot nemcsak az üveggyártásban, hanem az élelmiszer-, a kozmetikai és a gyógyszeriparban is felhasználják. Számos széles körben használt termék összetevője, bár jelenléte gyakran észrevétlen marad.

szilícium-dioxid

  1. Mi az a szilícium-dioxid, és hol fordul elő?
  2. Milyen tulajdonságai vannak a szilícium-dioxidnak
  3. Mire használják a szilícium-dioxidot?
  4. A szilícium-dioxid biztonságos-e az egészségre?
  5. GYIK – a szilícium-dioxidról leggyakrabban feltett kérdések

Mi az a szilícium-dioxid, és hol fordul elő?

A szilícium-dioxid egy természetben előforduló kémiai vegyület, más néven szilícium-dioxid (SiO₂). Két elemből áll: szilíciumból és oxigénből. A Föld kéregének egyik legelterjedtebb ásványi alkotóeleme. Elsősorban homokban, kőzetekben és ásványokban, valamint egyes élő szervezetekben fordul elő.

A szilícium-dioxid egyik leggyakrabban előforduló természetes formája a kvarc, amely többek között a gránitban, a homokkőben és a kvarc homokban található meg. A szilícium-dioxid az ametiszt és a hegyi kristály alapvető alkotóeleme is. Különböző változatokban fordulhat elő, amelyek belső szerkezetükben, megjelenésükben és tulajdonságaikban különböznek egymástól. A szilícium-dioxid ipari módszerekkel is előállítható, amelyek lehetővé teszik a részecskék méretének, szerkezetének és felületének szabályozását. Így jönnek létre a konkrét technológiai alkalmazásokra szánt anyagok.

Milyen tulajdonságai vannak a szilícium-dioxidnak

A tiszta szilícium-dioxid szilárd anyag, amely formájától függően átlátszó kristály, finom fehér por vagy porózus granulátum formájában fordulhat elő. Nincs jellegzetes szaga, és vízben nagyon nehezen oldódik. A szilícium-dioxid egyik jellegzetes tulajdonsága a magas hőállóság. A tiszta szilícium-dioxid körülbelül 1710 °C-on olvad. Ennek köszönhetően fontos nyersanyag az üveg és a magas hőmérsékletnek ellenálló anyagok gyártásához.

A kristályos szilícium-dioxid, különösen a kvarc, nagy keménységgel is rendelkezik. A tízfokozatú Mohs-skálán a kvarc 7-es értéket ér el, ami azt jelenti, hogy képes megkarcolni az üveget és számos más anyagot. A szilícium-dioxid egyes formái nagy felülettel és sok apró pórussal rendelkeznek. Erre példa a szilícium-dioxid-gél, amely képes a vízgőz molekuláit a felületén megkötni. A finomszemcsés szilícium-dioxid javíthatja a porkeverékek folyékonyságát is, csökkentve az összetevők összeragadását.

A szilícium-dioxid előfordulása és felhasználása

Kategória

Előfordulás / felhasználás

Természet 

Homok, kvarc, gránit

Építőipar 

Beton, habarcs, üveg, kerámia

Élelmiszeripar 

Fűszerek, porkeverékek (E551)

Kozmetikumok és gyógyszeripar 

Púderek, alapozók, fogkrémek; tabletták, kapszulák, étrend-kiegészítők

Ipar 

Optikai szálak, elektronika, nedvességelnyelők

Mire használják a szilícium-dioxidot?

szilícium-dioxid

A szilícium-dioxid az üveg, a kerámia, az építőanyagok és az optikai szálak gyártásának alapvető nyersanyaga. A kvarc homokot beton, habarcs és csiszolóanyagok előállításához is felhasználják.

Az élelmiszeriparban a szintetikus amorf szilícium-dioxid E551 adalékanyagként jelenik meg. Megakadályozza a szemcsés termékek összetapadását és megkönnyíti azok átöntését. Többek között bizonyos fűszerekben, élelmiszer-keverékekben és por alakú készítményekben alkalmazzák. A kozmetikumokban a szilícium-dioxid felszívja a felesleges faggyút, javítja a textúrát és matt hatást kölcsönöz. Púderekben, alapozókban és krémekben használják, egyes változatai pedig a fogkrémek csiszolóanyagai.

A gyógyszeriparban segédanyagként használják tabletták, kapszulák és étrend-kiegészítők gyártásához. Javítja a porkeverékek folyékonyságát, megkönnyítve azok adagolását. A szilícium-dioxid-gél viszont a nedvesség felszívására szolgál. Az ezzel töltött tasakokat többek között cipő-, elektronikai és bőrárucsomagolásokba helyezik.

A szilícium-dioxid biztonságos-e az egészségre?

A szilícium-dioxid biztonságossága annak formájától, mennyiségétől és az expozíció módjától függ. 2024-ben az Európai Élelmiszerbiztonsági Hatóság (EFSA) megállapította, hogy az E551 adalékanyag használata a vizsgált termékekben és mennyiségekben nem vet fel aggályokat a fogyasztók biztonsága tekintetében. Ugyanakkor rámutattak arra, hogy további kutatásokra van szükség a legkisebb szilícium-dioxid-részecskékkel kapcsolatban. A legnagyobb veszélyt a kristályos szilícium-dioxid por hosszú távú belélegzése jelenti, amely növeli a szilícium-poros tüdőbetegség, a krónikus obstruktív tüdőbetegség és a tüdőrák kockázatát. Ez elsősorban a munkahelyi expozícióra vonatkozik, például építőanyagok feldolgozása során.

"A szilícium-dioxid a Föld egyik legelterjedtebb ásványi anyaga, ugyanakkor számos mindennapi használatú termék összetevője is. Megtalálható az üvegben, a kozmetikumokban, a gyógyszerekben és az élelmiszerekben. Biztonságossága azonban az anyag formájától és a szervezetbe jutás módjától függ. Egészen más dolog az E551 élelmiszer-adalékanyag, és egészen más dolog a munka közben belélegzett kristályos szilícium-dioxid-por.” Łukasz Domeracki – táplálkozási szakértő

GYIK – a szilícium-dioxidról leggyakrabban feltett kérdések

Mi az a szilícium-dioxid?

A szilícium-dioxid (SiO₂), más néven szilícium-dioxid, egy szilíciumból és oxigénből álló kémiai vegyület. Természetes formában többek között a homokban, a kvarcban és a kőzetekben fordul elő. Kristályok, finom por vagy porózus granulátum formájában is előfordulhat.

Mire használják a szilícium-dioxidot?

A szilícium-dioxidot üveg, kerámia, beton és optikai szálak gyártásához használják. Emellett kozmetikumok, fogkrémek, tabletták és egyes élelmiszerek összetevője is. Szilícium-dioxid-gél formájában elnyeli a környezeti nedvességet.

Mit jelent az E551 jelölés a termék címkéjén?

Az E551 a szilícium-dioxid, amelyet élelmiszer-adalékanyagként használnak. Fő feladata a szemcsés termékek, például egyes fűszerek és porkeverékek összetapadásának megakadályozása.

Káros-e az élelmiszerekben található szilícium-dioxid?

Az EFSA 2024-es értékelése szerint az E551 használata a vizsgált körülmények között nem vet fel aggályokat a fogyasztók biztonsága tekintetében. A hatóság azonban rámutatott, hogy további kutatásokra van szükség, különösen a legkisebb szilícium-dioxid-részecskék tekintetében.

Miért adnak szilícium-dioxidot a kozmetikumokhoz?

A szilícium-dioxid képes felszívni a felesleges faggyút, csökkenteni a bőr fényességét és javítani a kozmetikumok állagát. Ezért használják többek között púderekben és alapozókban. Egyes változatai a fogkrémekben is csiszolóanyagként szolgálnak.

A szilícium-dioxid és a szilícium ugyanaz?

Nem. A szilícium egy kémiai elem, a szilícium-dioxid pedig annak oxigénnel alkotott vegyülete. Ezeket a neveket gyakran keverik össze, de nem ugyanazt az anyagot jelölik. Nem szabad azt sem feltételezni, hogy a szilícium-dioxid jelenléte egy étrend-kiegészítőben bizonyított egészségügyi hatást jelent.

Veszélyes a szilícium-dioxid-por?

Igen, különösen a finom kristályos szilícium-dioxid-por hosszú távú belélegzése esetén. Az ilyen expozíció szilícium-poros tüdőbetegséghez vezethet, és növelheti a súlyos tüdőbetegségek, köztük a tüdőrák kockázatát. A veszély elsősorban bizonyos építőipari és ipari munkákra vonatkozik.

Mi található a „silica gel” feliratú tasakokban?

Ez egy szilícium-dioxid-gél, amely felszívja a nedvességet, és megvédi a termékeket annak hatásától. A tasakokat többek között cipő- és elektronikai cikkek dobozaiba helyezik. Nem fogyasztásra szánják őket, ezért kisgyermekektől elzárva kell tárolni őket.

Javítja-e a kiegészítőkben található szilícium-dioxid a bőr, a haj és a köröm állapotát?

Az, hogy egy kiegészítőben szilícium-dioxid található, még nem jelenti azt, hogy a termék hatékonyan javítja a bőr, a haj vagy a köröm állapotát. A bemutatott források elsősorban a szilícium-dioxid tulajdonságait, technológiai alkalmazásait és biztonságosságát ismertetik, nem pedig az ilyen kiegészítők bizonyított hatékonyságát.

Forrás:

  • Mebert, A. M., Baglole, C. J., Desimone, M. F., & Maysinger, D. (2017). Nanoengineered silica: Properties, applications and toxicity. Food and chemical toxicology : an international journal published for the British Industrial Biological Research Association, 109(Pt 1), 753–770. https://doi.org/10.1016/j.fct.2017.05.054
  • EFSA Panel on Food Additives and Flavourings (FAF), Younes, M., Aquilina, G., Castle, L., Degen, G., Engel, K. H., Fowler, P., Frutos Fernandez, M. J., Fürst, P., Gürtler, R., Husøy, T., Manco, M., Mennes, W., Moldeus, P., Passamonti, S., Shah, R., Waalkens-Berendsen, I., Wright, M., Andreoli, C., Bastos, M., … Gundert-Remy, U. (2024). Re-evaluation of silicon dioxide (E 551) as a food additive in foods for infants below 16 weeks of age and follow-up of its re-evaluation as a food additive for uses in foods for all population groups. EFSA journal. European Food Safety Authority, 22(10), e8880. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2024.8880
  • Morais, R. P., Hochheim, S., de Oliveira, C. C., Riegel-Vidotti, I. C., & Marino, C. E. B. (2022). Skin interaction, permeation, and toxicity of silica nanoparticles: Challenges and recent therapeutic and cosmetic advances. International journal of pharmaceutics, 614, 121439. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2021.121439
ÁRUCIKK ÉRTÉKELÉSE:
0 / 5