السيليكون: ما هو ، ما الغرض منه وما هي آثاره البيئية

تم طرح السيليكون في السوق لفترة طويلة وفي بعض منتجات التجميل

سيليكون

صورة التصوير الفوتوغرافي Hue12 على Unsplash

ما هو السيليكون

هل تتذكر دروس الكيمياء بالمرحلة الثانوية عندما علمنا المعلم (مبارك) عبارات مضحكة لنتذكر محتوى المواد؟ هذا عندما لم يستأنف الأغاني ... ومع ذلك ، من منا يعرف كيف يفرق بين "أميد" و "ألكان حلقي"؟ لفهم ماهية السيليكون ، لست بحاجة إلى حفظ أي عبارات صعبة ، ما عليك سوى سحب القليل من محتوى فصل الكيمياء العضوية إلى ذاكرتك. لكن دعنا نساعدك في هذه المهمة.

أولاً ، الكيمياء العضوية ، باختصار ، تتعلق بمركبات جزيئات الكربون ودراسة مشتقاتها. السيليكون مركب شبه عضوي لأنه لا يتكون أساسًا من الكربون ، ولكن من السيليكون والأكسجين ، وله الصيغة الكيميائية العامة التالية: [R2SiO] n. ومع ذلك ، نظرًا لأنه يرتبط بالجزيئات التي تحتوي على الكربون ، فهو ليس غير عضوي أيضًا.

بالإضافة إلى وجود العديد من التطبيقات الطبية ، مثل القسطرة وأنابيب الصرف والأطراف الاصطناعية للأشخاص الذين تعرضوا لحادث ، فإن السيليكون شائع في تكوين مستحضرات التجميل والأواني اليومية. من الناحية الكيميائية ، فهو خامل (لا يتفاعل تلقائيًا مع المركبات الأخرى) ، وله استقرار فيزيائي مقترن بمقاومة الحرارة ، ويتحمل من -40 درجة مئوية إلى 316 درجة مئوية! هذا بسبب جودته شبه العضوية.

في شكل ثلاثي الأبعاد ، تحتوي هذه الصيغة الكيميائية العامة على مكون السيليكون الأساسي والجزء الكربوني يشبه أنبوب فيلم بلاستيكي يلفه. في الصناعة ، في مواجهة الحرارة ، يتم حرق ذرات الكربون أولاً ثم السيليكون ، وهو أحد أكبر مكونات الزجاج (لصنع الزجاج ، على سبيل المثال ، يتم الوصول إلى درجة حرارة تصل إلى 1500 درجة مئوية).

سيليكون في الشعر

نظرًا لأنه مرن ، فمن السهل دهن السيليكون بالتساوي على سطح الشعر. يحتوي شكل السيليكون على فراغات تسمح للجزيئات الغازية باختراقها ، مما يجعل غطاء الشعر "يتنفس" ، لكونه خفيفًا ومطريًا (منعمًا) وحريري الملمس ، بالإضافة إلى احتوائه على مؤشر انكسار ضوئي مرتفع ، مما يعطي لمعانًا. لهذا السبب ، يتم استخدام السيليكون كعامل تكييف في العديد من المنتجات ، بما في ذلك بعض أنواع الشامبو ، وخاصة تلك "2 في 1".

تذكر دائمًا الفرق بين السيليكون والبترول ، يرجى تفهم أننا نتحدث هنا عن الأول ، السيليكون الجيد للشعر ، والذي يتناسب حقًا - جزيءه الرئيسي هو السيليكون ، وليس البترول. باختصار ، تعمل الفازلين على تغطية خيوط الشعر دون السماح للعناصر الغذائية باختراق الألياف ، والتراكم بمرور الوقت ، مما يؤدي إلى خنق صحتها ، لذا فهي ضارة. السيليكون الخالي من الزيت لا يفعل ذلك ويمكن استخدامه براحة البال من قبل معظم الناس ، باستثناء المصابين بالحساسية بالطبع. المتغيرات الأكثر شيوعًا التي يتم تسويقها هي دايميثيكون, الميثيكون الحلقي و "المخاريط" الأخرى.

اكتشف باحثو UFRJ سيليكونًا مشتقًا من النباتات ، مستخلصًا من شجرة الأكاسيا ، لكن معظم المنتجات المباعة حاليًا تحتوي في الواقع على الفازلين. مثل الفازلين ، فهو عديم الرائحة والطعم ، واعتمادًا على المجموعات العضوية (جزيئات الكربون) التي ترتبط به ، يمكن أن يتراوح من السائل السائل (المستخدم في مستحضرات التجميل) إلى المطاط الصناعي السيليكون (البوليمرات الصلبة المرنة مثل المطاط) ، وبالتالي حجمه الكبير -مقياس الاستخدام من قبل الصناعة.

تطبيقات أخرى

العدسات اللاصقة والأظافر المزيفة "جل" وواقيات الشمس وبعض المينا الخاصة هي تطبيقات أخرى للجمال والصحة لهذا المركب متعدد الاستخدامات ، ناهيك عن عمليات زرع الجراحة التجميلية الشهيرة. عندما لا يجلب السيليكون المزيد من الجمال إلى حياتنا اليومية ، فإنه يجلب الراحة. يمكن أن تكون الاستخدامات العملية في صناعة الألياف الزجاجية والراتنجات والأصباغ والأصباغ ومطاط العفن ومانعات التسرب والبولي يوريثين والأوفا ... ألف استخدام.

الصحة

أجرت مراجعة مكونات مستحضرات التجميل ، من بين منظمات أخرى ، أبحاثًا مكثفة واختبارات معملية تثبت سلامة استخدام سيكلوميثيكونات في تركيزات المنتجات التي تم تقييمها في التجربة.

في التصنيف الدولي ، تم تصنيف CMR (مادة مسرطنة أو مطفرة أو سامة للتكاثر) على أنها النوع 3 ، أي بدون دليل ضمن طيف الدراسات لأي من هذه الأنواع الثلاثة من الأمراض. الأدلة المستمدة من التجارب على الحيوانات غير كافية لوضعها في الفئة 2 (والتي ينبغي اعتبارها مسببة للسرطان / مطفرة / سامة للتكاثر). تصنيف CMR من النوع 1 هو الأكثر إثارة للقلق.

نؤكد أن الأزواج الذين يحاولون الحمل ، أو النساء الحوامل بالفعل ، يجب أن يطلبوا المشورة الطبية.

بيئة

نظرًا لوجود السيليكون متعدد ثنائي ميثيل السيلوكسانات في مجموعة متنوعة من المنتجات ، وليس فقط مستحضرات التجميل ، وهي غير متطايرة (لا تتبخر في الغلاف الجوي) ، يتم أخذ كميات معينة مع الحمام أو مياه الشطف الصناعية ، والتي تنتهي بالترسب في التربة والمياه المراد معالجتها. هذا ، بدوره ، يمكن أن يبقى في خزانات الصرف الصحي المنزلية أو خزانات البلدية. في الواقع ، هذا أمر شائع ، حيث يتم استخدام 17٪ من الحجم العالمي للمنتج في العمليات التي تتطلب الشطف.

سوف يلتصق السيليكون الذي تم شطفه بالجزيئات الصلبة وينفصل في النهاية عن الماء في عملية الترسيب الطبيعية. ليس لديهم طلب كبير على الأكسجين البيولوجي (BOD) ليتم تحفيزه بواسطة البكتيريا الهوائية ، وهو دليل على عدم سميتها. يتم لاحقًا حرق الكتلة اللزجة للرواسب المتجمعة بواسطة هذه الكائنات الدقيقة ، أو تصبح سمادًا أو تذهب إلى مدافن النفايات.

إذا تم حرق هذه "الحمأة" ، فإن السيليكون يتحول إلى سيليكا غير متبلورة ، والرماد ، إذا ترسب في مكب النفايات ، ليس له أي تأثير بيئي. وينطبق الشيء نفسه على الاستخدام كسماد ، والذي يتحلل في تحفيز التربة ، وهو نفس الغرض عند وضعه في مدافن النفايات.

لا يتراكم السيليكون بيولوجيًا أيضًا ، لأن حجم الجزيئات أكبر من أن تمر عبر أغشية الأسماك أو حتى الحيوانات التي ترعى الأرض مثل ديدان الأرض.

إذا ذهب السيليكون مباشرة إلى التربة ، على سبيل المثال ، فإنه يتحلل إلى جزيئات أصغر (Me2 Si (OH) 2) بعد بضعة أسابيع ، والتي تتأكسد في النهاية ، وتعود إلى الأشكال الطبيعية للسيليكا وثاني أكسيد الكربون والماء ، ولا يؤثر ذلك. صحة التربة ، إنبات البذور أو نمو النبات. كما أنها لا تزعج الحشرات أو الطيور ، حتى عند تعرضها لكميات كبيرة (اتبعت الدراسات بيض الأنواع من الترسب إلى حياة الكتاكيت).

تم العثور على ميثيل سيلوكسانات المتطايرة (المتبخرة) في مستحضرات التجميل للبشرة والشعر ومضادات التعرق مثل المركبات أو المرطبات. معظم هذا النوع من السيليكون له هيكل دوري ، ولهذا يطلق عليه اسم "الميثيكون الحلقي". الانبعاثات الصناعية من السيليكون المتطاير ضئيلة ، وكذلك مستوى المستهلك ، والذي يتبخر. إذا اختلطوا بالماء ، فإن جزءًا منه سينفجر في النهاية في الغلاف الجوي ، ويتفكك بالأكسدة في غضون 10 إلى 30 يومًا. تتم هذه العملية برمتها في طبقة التروبوسفير ، لذلك لا توجد إمكانية لتلويث الستراتوسفير وبالتالي طبقة الأوزون ، وعدم المساهمة في الاحتباس الحراري.

نظرًا لأن كل هذه السيليكون لها نفس الهيكل العام (سلاسل من ذرات السيليكون والأكسجين ، ومجموعات ميثيل متصلة بالسيليكون) ، فإنها تذوب باتباع نفس التسلسل ، وتنتج مركبات جديدة ، وأقل تطايرًا ، وغنية بالسيلانول ، وقابلة للذوبان في الماء وأقل قابل للذوبان في الدهون. يستمرون في التحلل أكثر فأكثر ، في الغلاف الجوي ، كما هو الحال في دورة. كما هو الحال مع Polydimethylsiloxane ، فإن الجسيمات المتبقية من هذه الأكسدة هي السيليكا وثاني أكسيد الكربون والماء.

ومع ذلك ، بالنظر إلى السياق العالمي الحالي ، يجب إجراء ملاحظة. نظرًا لأن معظم الناس يستخدمون منتجات النظافة الصناعية ومستحضرات التجميل والتنظيف ، وبما أن عدد سكان العالم بالمليارات ، فقد يكون النظام البيئي العالمي مثقلًا بالفعل بهذا المركب ، والذي يستغرق بعض الوقت للتحلل البيولوجي. المنتج نفسه ليس ضارًا مثل المنتجات البترولية ، على سبيل المثال ، ولكن من المهم استهلاكه بوعي وبصمة خفيفة ، في حدود إمكانيات كل منتج.