Силікон: що це таке, для чого він потрібен і який вплив на навколишнє середовище

Силікон є на ринку вже давно і в деяких косметичних продуктах

силікон

Зображення фотографії Hue12 на Unsplash

що таке силікон

Пам’ятаєте уроки хімії в старшій школі, коли вчитель (благословенний) вчив нас веселих фраз, щоб запам’ятати зміст предметів? Тоді він не звертався до пісень... Та все-таки хто з нас знає, як відрізнити «амід» від «циклоалкану»? Щоб зрозуміти, що таке силікон, зовсім не обов’язково запам’ятовувати хитрі фрази, потрібно лише затягнути в пам’ять трохи змісту уроку органічної хімії. Але давайте допоможемо вам з цим завданням.

По-перше, органічна хімія, коротше кажучи, стосується сполук вуглецевих молекул і вивчення їх похідних. Кремній є напіворганічною сполукою, оскільки складається переважно не з вуглецю, а з кремнію та кисню, що має таку загальну хімічну формулу: [R2SiO]n. Однак, оскільки він зв’язується з молекулами, які містять вуглець, він також не є неорганічним.

Крім багатьох медичних застосувань, таких як катетери, дренажні трубки та протези для людей, які потрапили в аварію, силікон широко поширений у складі косметичних засобів та в повсякденному посуді. З хімічної точки зору він інертний (не реагує спонтанно з іншими сполуками), має фізичну стабільність у поєднанні з термостійкістю, витримує від -40°C до 316°C! Це через його напіворганічні якості.

У тривимірному форматі ця загальна хімічна формула містить основний кремнієвий компонент, а вуглецева частина схожа на пластикову плівку, що обгортає її. У промисловості під впливом тепла спочатку спалюються атоми вуглецю, а потім кремній, який є одним з найбільших компонентів скла (наприклад, для виготовлення скла досягається температура до 1500°C).

Силікон у волоссі

Оскільки він гнучкий, силікон легко розподілити по всій поверхні волосся. Форма силікону має простір для проникнення газоподібних молекул, завдяки чому волосяний покрив «дихає», будучи легким, пом’якшуваним (пом’якшувач) і шовковистим на дотик, а також має високий показник заломлення світла, що надає блиск. З цієї причини силікон використовується як кондиціонуючий засіб у багатьох продуктах, включаючи деякі шампуні, особливо «2 в 1».

Завжди пам’ятаючи різницю між силіконом і вазеліном, будь ласка, зрозумійте, що ми говоримо тут про перший, силікон, який корисний для волосся, який дійсно обумовлює – чия основна молекула – це кремній, а не нафта. Одним словом, вазелін покриває пасма волосся, не даючи поживним речовинам проникнути в клітковину, і накопичується з часом, пригнічуючи їх здоров’я, тому вони шкідливі. Безмасляний силікон цього не робить, і більшість людей може використовувати його спокійніше, за винятком, звичайно, алергіків. Найбільш поширеними на ринку є варіанти диметикон, циклометикон та інші «шишки».

Дослідники UFRJ виявили силікон рослинного походження, отриманий з дерева акації, але більшість з тих, що зараз продаються, мають у своєму складі вазелін. Як і вазелін, він не має запаху та смаку, і залежно від органічних груп (молекул вуглецю), до яких він приєднаний, він може варіюватися від рідкої рідини (використовується в косметиці) до силіконового еластомеру (еластичні тверді полімери, такі як каучук), тому його великий -масштабне використання промисловістю.

Інші програми

Контактні лінзи, підроблені «гелеві» нігті, сонцезахисні креми та деякі спеціальні емалі – це інші засоби краси та здоров’я для цієї універсальної суміші, не кажучи вже про знамениті імплантати пластичної хірургії. Коли силікон не приносить краси в наше повсякденне життя, він приносить комфорт. Практичне використання може бути у виробництві скловолокна, смол, пігментів і барвників, гумових форм, герметиків, поліуретану і, уфа... тисячі застосувань.

Здоров'я

Cosmetic Ingredient Review, серед інших організацій, провів широкі дослідження та лабораторні випробування, які підтвердили безпеку використання циклометиконів у концентраціях продуктів, оцінених в експерименті.

У міжнародній класифікації CMR (канцерогенні, мутагенні або репротоксичні) класифікуються як тип 3, тобто без доказів у спектрі досліджень для будь-якого з цих трьох типів захворювання. Доказів випробувань на тваринах недостатньо, щоб віднести їх до категорії 2 (яку слід розглядати як можливу канцерогенну/мутагенну/репротоксичну). Класифікація CMR 1 типу викликає найбільшу тривогу.

Ми наголошуємо, що пари, які намагаються завагітніти, або жінки, які вже вагітні, повинні звернутися за медичною допомогою.

Середовище

Оскільки полі-диметилсилоксанові силікони присутні в різних продуктах, а не тільки в косметиці, і є нелеткими (не випаровуються в атмосферу), певні кількості приймаються разом з водою для ванни або промислової промивної води, яка в кінцевому підсумку осідає в грунт і вода, що підлягають обробці. Це, в свою чергу, може залишатися в побутових септиках або міських ємностях. Насправді це поширене явище, оскільки 17% світового обсягу продукту використовується в процесах, які потребують полоскання.

Промитий силікон зв’яжеться з твердими частинками і в кінцевому підсумку відірветься від води в процесі природного осідання. Вони не мають значної біологічної потреби в кисні (БПК), що каталізується аеробними бактеріями, що є свідченням їх нетоксичності. В’язка маса опадів, аглютинованих цими мікроорганізмами, згодом спалюється, стає добривом або йде на звалища.

Якщо цей «осад» спалювати, силікон перетворюється на аморфний кремнезем, а попіл, відкладений на сміттєзвалищі, не впливає на навколишнє середовище. Те саме стосується використання як добрива, яке розкладається під час каталізу ґрунту, з тією ж метою, що й при розміщенні на звалищах.

Кремній також не накопичується, оскільки розмір молекул занадто великий, щоб пройти крізь мембрани риб або навіть тварин, які доглядають за землею, наприклад, дощових черв'яків.

Наприклад, якщо силікон потрапляє прямо в ґрунт, він через кілька тижнів розпадається на більш дрібні частинки (Me2 Si(OH)2), які зрештою окислюються, повертаючись до природних форм кремнезему, вуглекислого газу та води, не впливаючи здоров’я ґрунту, проростання насіння або зростання рослин. Вони також не турбують комах або птахів, навіть при впливі великих кількостей (дослідження простежили яйця виду від відкладення до життя пташенят).

Летючі (випаровуються) метилсилоксани містяться в косметиці для шкіри та волосся та антиперспірантах, таких як транспортні засоби або пом’якшувальні засоби. Більшість силіконів цього типу мають циклічну структуру, тому їх називають «циклометиконами». Промислові викиди від летючого силікону мінімальні, а також рівень споживача, який випаровується. Якщо вони змішаються з водою, частина її в кінцевому підсумку вийде в атмосферу і розпадеться шляхом окислення протягом 10-30 днів. Весь цей процес відбувається в тропосфері, тому немає можливості забруднення стратосфери і, відповідно, озонового шару, не сприяючи глобальному потеплінню.

Оскільки всі ці силікони мають однакову загальну структуру (ланцюги атомів силікону та кисню, а також -метильні групи, приєднані до силікону), вони розчиняються в однаковій послідовності, утворюючи нові сполуки, менш леткі, багаті силанолом, розчинні у воді та менше розчинний в ліпідах. Вони продовжують все більше і більше розкладатися, перебуваючи в атмосфері, як у циклі. Як і у випадку з полідиметилсилоксаном, частинками, що залишилися від цього окислення, є діоксид кремнію, вуглекислий газ і вода.

Однак, дивлячись на поточний світовий контекст, слід зробити зауваження. Оскільки більшість людей використовує промислові засоби гігієни, косметики та миючі засоби, а населення світу становить мільярди, глобальна екосистема вже може бути перевантажена цією сполукою, яка потребує певного часу для біорозкладу. Сам продукт не такий шкідливий, як, наприклад, нафтопродукти, але його важливо споживати сумлінно і з легкістю, в межах можливостей кожного.



$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found