Krzemionka z procesu mokrego
Krzemionka strącana powstaje z roztworu krzemianu sodu, do którego wprowadza się kwas. Uwalniany kwas krzemowy polimeryzuje i wypada z roztworu w postaci osadu, który następnie się filtruje, przemywa z powstałych soli i suszy. Sposób prowadzenia strącania — stężenie, temperatura, szybkość dozowania i intensywność mieszania — steruje wielkością cząstek i porowatością gotowego materiału, dlatego z jednego zestawu surowców uzyskuje się materiały o bardzo różnym przeznaczeniu.
Materiał otrzymany tą drogą zachowuje związaną wodę i grupy wodorotlenowe na powierzchni, stąd opisuje się go jako krzemionkę uwodnioną, zapisywaną orientacyjnie jako 10SiO2·H2O. Woda ta nie jest zanieczyszczeniem, tylko cechą strukturalną, i to ona odpowiada za stosunkowo wysokie straty prażenia.
Parametry według normy
| Parametr oznaczany | Wartość |
|---|---|
| Zawartość SiO2 | powyżej 95,0% |
| pH roztworu 5% | 6,5–7,5 |
| Straty przy prażeniu w 1000 °C | poniżej 12,5% |
| Liczba olejowa (DOP) | 320–360 ml/100 g |
| Pozostałość na sicie 45 µm | poniżej 4,0% |
Co naprawdę mówi liczba olejowa
Liczba olejowa to objętość cieczy, jaką sto gramów proszku potrafi wchłonąć, zanim przestanie być sypki. Wartość powyżej trzystu mililitrów na sto gramów oznacza materiał o bardzo rozwiniętej strukturze porowatej, zdolny przyjąć wielokrotność własnej masy w postaci cieczy i nadal zachować postać proszku. Dla funkcji przeciwzbrylającej jest to miara pojemności na wilgoć: zanim woda zdąży zbudować mostek między ziarnami materiału chronionego, zostaje wciągnięta w pory krzemionki. Ta sama cecha bywa wykorzystywana odwrotnie — do przenoszenia olejków, aromatów czy witamin w postaci ciekłej do mieszanki suchej, gdzie krzemionka pełni rolę nośnika, a nie dodatku przeciwzbrylającego.
Czym różni się od krzemionki pirogenicznej
| Cecha | Krzemionka strącana | Krzemionka pirogeniczna |
|---|---|---|
| Sposób otrzymywania | strącanie z roztworu krzemianu | hydroliza w płomieniu |
| Zawartość wody związanej | znaczna, widoczna w stratach prażenia | niewielka |
| Odczyn | zbliżony do obojętnego | lekko kwaśny |
| Gęstość nasypowa | wyraźnie wyższa | skrajnie niska |
| Typowa rola dodatkowa | nośnik cieczy, wypełniacz | zagęstnik układów ciekłych |
Obie postacie mają ten sam skład chemiczny i obie są amorficzne, ale różnią się na tyle, że nie zastępują się w recepturze bez ponownego doboru dawki.
Stosowanie w materiałach sypkich przeznaczonych do spożycia
Zastosowanie wskazane w zapisie archiwalnym to zabezpieczanie przed zbryleniem materiałów sypkich pochodzenia spożywczego. Dwutlenek krzemu jest w Unii Europejskiej dopuszczony jako dodatek do żywności o numerze E 551 pełniący funkcję przeciwzbrylającą, przy czym dopuszczenie obejmuje zarówno postać strącaną, jak i pirogeniczną, a wymagania czystości określa odrębne rozporządzenie. Odczyn zbliżony do obojętnego jest w tym kontekście zaletą, ponieważ nie zmienia charakteru mieszanki, do której materiał trafia w niewielkim udziale.
Identyfikacja i ostrożność
Dokumentacja archiwalna nie podaje numeru CAS. W wykazach ogólny dwutlenek krzemu opisany jest numerem 7631-86-9, natomiast dla krzemionki otrzymywanej metodą strąceniową spotykany jest odrębny numer 112926-00-8. Ponieważ źródło nie rozstrzyga, którym z nich posługiwano się dla tego konkretnego materiału, przypisanie należy traktować jako ogólne i potwierdzić w dokumentacji wytwórcy przed powołaniem się na nie w klasyfikacji.
Przy przesypywaniu materiał pyli i działa mechanicznie drażniąco na oczy oraz drogi oddechowe. Postać amorficzna nie stwarza zagrożenia właściwego dla pyłu krzemionki krystalicznej. Materiał jest chłonny, więc kontakt z wilgotnym powietrzem obniża jego pojemność jeszcze przed użyciem — opakowanie powinno pozostawać szczelne do momentu dozowania.
Powiązane strony
- Antyzbrylacz krzemionkowy pirogeniczny — postać z procesu płomieniowego.
- Dwutlenek krzemu E551 — podstawa dopuszczenia do żywności.
- Antyzbrylacz organiczny — wariant dla materiałów technicznych.
Piśmiennictwo
Opracowania naukowe, na których opiera się treść tej strony. Zapis w stylu Chicago (autor–data); każda pozycja prowadzi do identyfikatora DOI u wydawcy.
- Additives, EFSA Panel on Food, i Nutrient Sources added to Food (ANS). 2018. „Re-evaluation of silicon dioxide (E 551) as a food additive.” EFSA Journal 16 (1): e05088. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2018.5088.
- Additives, EFSA Panel on Food i in.. 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 22 (10): e8880. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2024.8880.
- Dinh i in.. 2000. „H2O Outgassing Properties of Fumed and Precipitated Silica Particles by Temperature-Programmed Desorption.” Journal of Colloid and Interface Science 230 (2): 432-440. https://doi.org/10.1006/jcis.2000.7131.
- Johnston, C. J. i in.. 2000. „Pulmonary Chemokine and Mutagenic Responses in Rats after Subchronic Inhalation of Amorphous and Crystalline Silica.” Toxicological Sciences 56 (2): 405-413. https://doi.org/10.1093/toxsci/56.2.405.
- Lankes i in.. 2003. „Liquid absorption capacity of carriers in the food technology.” Powder Technology 134 (3): 201-209. https://doi.org/10.1016/s0032-5910(03)00124-4.
- Lipasek, Rebecca A. i in.. 2012. „Effects of anticaking agents and storage conditions on the moisture sorption, caking, and flowability of deliquescent ingredients.” Food Research International 45 (1): 369-380. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2011.10.037.
- Nurhadi, Bambang, i Y. H. Roos. 2017. „Influence of anti-caking agent on the water sorption isotherm and flow-ability properties of vacuum dried honey powder.” Journal of Food Engineering 210 (brak (zeszyt nie podany przez zadne zrodlo)): 76-82. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2017.04.020.
- Sugino, Yoshiki,, i Masami Kawaguchi. 2017. „Fumed and Precipitated Hydrophilic Silica Suspension Gels in Mineral Oil: Stability and Rheological Properties.” Gels 3 (3): 32. https://doi.org/10.3390/gels3030032.
- Yapici i in.. 2020. „Anticaking Additives for Food Powders.” Food Engineering Series: 109-123. https://doi.org/10.1007/978-3-030-48908-3_6.
- Zaborski, M.. 1989. „Comparative study of the surface hydroxyl groups of fumed and precipitated silicas. I. Grafting and chemical characterization.” Langmuir 5 (2): 447-451. https://doi.org/10.1021/la00086a028.
- Zhuravlev, L. T., i V. V. Potapov. 2006. „Density of silanol groups on the surface of silica precipitated from a hydrothermal solution.” Russian Journal of Physical Chemistry 80 (7): 1119-1128. https://doi.org/10.1134/s0036024406070211.