સિલિકોન: વ્યાખ્યા, સંશ્લેષણ, શોષણ, પરિવહન અને વિતરણ

સિલીકોન સી સિમ્બોલ સાથેનું એક રાસાયણિક તત્વ છે. સામયિક કોષ્ટકમાં, તેનો અણુ નંબર 14 છે અને તે ત્રીજા સમયગાળા અને ચોથા મુખ્ય જૂથમાં છે અને કાર્બન જૂથ, અનુક્રમે ("ટેટ્રેલ્સ"). ત્યારથી સિલિકોન તેમાં બંને ધાતુઓ અને શાસ્ત્રીય બિન-વાહકના ગુણધર્મો છે, તે એક લાક્ષણિક સેમીમેટલ્સ અથવા અર્ધવર્તીક (એલિમેન્ટલ સેમિકન્ડક્ટર) છે. શબ્દ સિલિકોન લેટિન શબ્દ "સિલેક્સ" (સખત પથ્થર, કાંકરા, ચપળ) પરથી ઉતરી આવ્યો છે. સૌથી મહત્વપૂર્ણ રોક-રચનામાંના એક તરીકે ખનીજ, સિલિકોન એ પૃથ્વીના પોપડા પછીનો બીજો સૌથી વધુ વિપુલ તત્વ છે પ્રાણવાયુ (તત્વ પ્રતીક: ઓ) 27.6% સાથે. ત્યાં, તેની affંચી લાગણીને કારણે પ્રાણવાયુ, તે મુખ્યત્વે સિલિકેટના સ્વરૂપમાં થાય છે (SiO4, મીઠું અને ઓર્થો-સિલિસિક એસિડ (સી (ઓએચ) 4) અને તેના કન્ડેન્સેટ્સ) અને સિલિકાના એસ્ટર, જેમાં સિલિકિક એસિડ એન્હાઇડ્રાઇડ હોય છે અથવા સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ (સીઓ 2) અને સ્તરોમાં જમા થયેલ રેડિયોલેરિયન્સ (રેડિયોલેરીયન્સ, સ્ફટિક મંડળના એન્ડોસ્કેલિટલ (સીઓ 2) સાથેના એકકોષીય સજીવ) અને ડાયાટોમ્સ (સીઓ 2 ના સેલ શેલવાળા ડાયટમ્સ) માંથી ઉદભવે છે. પ્રકૃતિમાં બનતા તમામ સંયોજનોમાં, સિલિકોન ફક્ત એક જ બંધનો બનાવે છે - સી-ઓ સિંગલ બોન્ડ્સ - જેમાં તે મુખ્યત્વે ટેટ્રેવલેન્ટ ઇલેક્ટ્રોપોસિટીવ પાર્ટનર તરીકે દેખાય છે - ચારગણા સંકલન, સકારાત્મક ચાર્જ સિલિકોન અણુ. આ ટેટ્રેડેડલી બિલ્ટ સિલિકેશન (સીઓ 44-) ને વધુ સંયોજનો (ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્ક્સ) બનાવવા માટે સક્ષમ કરે છે, પ્રાધાન્યમાં રચના સિઓ 2. આ ઉપરાંત, સંયોજનો અસ્તિત્વમાં છે જેમાં સિલિકોન પાસે પાંચ- અથવા છ ગણો છે સંકલન. સિલેકન (સિલિલેન્સ) ના સિન્થેટિકલી ઉત્પાદિત સંયોજનો મોટાભાગે અસ્થિર હોય છે, ખાસ કરીને ઓપ્ટિકલ ઉદ્યોગમાં ફક્ત સિલિકોન મોનોક્સાઇડ (સીઓ) મહત્વપૂર્ણ હોય છે. જ્યારે પ્રાણીના નમૂનાઓ સિલિકોનની આવશ્યકતા માટે વાત કરે છે, તે હજી સુધી માનવ જીવતંત્ર માટે સાબિત થયું નથી. આ કારણોસર, સિલિકોન એ અલ્ટ્રેટ્રેસ તત્વોમાંનું એક છે (તત્વો જેમની પ્રાણીઓના પ્રયોગોમાં આવશ્યકતાની પુષ્ટિ કરવામાં આવી છે અને જેના માટે ઉણપના લક્ષણો તેમના વિશિષ્ટ કાર્યો જાણીતા વગર આત્યંતિક પરિસ્થિતિઓમાં જોવા મળ્યા છે). સિલિકોન મનુષ્ય માટે ખોરાકમાં તેની કુદરતી સામગ્રી દ્વારા - મોનોસિલીસીક એસિડ (ઓર્થોસિલિક એસિડ, સી (ઓએચ) 4) અથવા સિલિકેટ (સીઆઓ 4) તરીકે મુક્ત સ્વરૂપમાં બંને માટે ઉપલબ્ધ છે. આકાશ or એસ્ટર ડેરિવેટિવ - અને ફૂડ એડિટિવ તરીકે તેના ઉપયોગ દ્વારા - સિલિકેટ્સ (સીઓ 4) એન્ટીકિંગ અને એન્ટીફોમિંગ પદાર્થો તરીકે. છોડના ખોરાક, ખાસ કરીને ફાઇબર ધરાવતા અનાજ જેમ કે જવ અને ઓટ્સ, અને રુટ શાકભાજી, પ્રાણીઓના ખોરાક કરતાં સામાન્ય રીતે સિલિકોનથી વધુ સમૃદ્ધ હોય છે, પરંતુ સિલિકેટ્સના મુખ્ય પોલિમરીક બોન્ડિંગ ફોર્મ (બહુવિધ SiO4 એકમોથી બનેલા મromક્રોમોલેક્યુલ્સ) ને લીધે સંભવત less ઓછા જીવસૃપ ઉપલબ્ધ હોય છે. બીઅર જેવા પીણામાં પણ ઉચ્ચ પ્રમાણમાં સિલિકોન હોય છે, જે સરળતાથી ઉપયોગમાં લેવા યોગ્ય સ્વરૂપમાં પણ હોય છે.

શોષણ

સિલિકોન ખોરાક દ્વારા બંને શરીરમાં પ્રવેશી શકે છે શોષણ (અપટેક) જઠરાંત્રિય (જીઆઈ) માર્ગમાં અને શ્વસન હવા દ્વારા આશ્રય દ્વારા (ઝડપી) પલ્મોનરી એલ્વેઓલી (અલ્વિઓલી જ્યાં વચ્ચે ગેસનું વિનિમય થાય છે રક્ત અને શ્વસન દરમ્યાન મૂર્ધન્ય હવા આવે છે). ઓર્ગેનાઇઝ્ડ બાઉન્ડ સિલિકોન અથવા પોલિમરીક સિલિકેટ (ઘણા સીઓ 4 યુનિટ્સથી બનેલું મેક્રોમોલ્યુક્યુલ) દ્વારા પૂરી પાડવામાં આહાર પ્રથમ ક્લીવેડ હોવું જ જોઈએ પાચક માર્ગ હાઇડ્રોલાઇટિક દ્વારા ઉત્સેચકો સ્વાદુપિંડનું અને / અથવા એન્ટરોસાઇટ્સના બ્રશ પટલ (નાના આંતરડાના કોષો) ઉપકલા) માં સમાઈ જવા માટે નાનું આંતરડું મોનોમેરિક સિલિકેટ (સીઓ 44-) તરીકે. આંતરડા શોષણ મોનોસિલીક એસિડ અથવા મોનોમેરિક સિલિકેટ દ્વારા આહાર એન્ઝેમેટિક હાઇડ્રોલિસિસ પહેલાંના વિના સીધા થાય છે (સાથે પ્રતિક્રિયા દ્વારા ચીરો) પાણી). સિલિકોન એન્ટરોસાઇટ્સ (નાના આંતરડાના કોષો) માં સમાઈ જાય છે તે પદ્ધતિ ઉપકલા) અને ત્યારબાદ લોહીના પ્રવાહમાં પ્રવેશ કરવો અસ્પષ્ટ છે. ડાયટોમ્સ, જેનો સેલ પરબિડીયું મોટા ભાગે સમાવે છે સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ (સીઓ 2), માનવ આંતરડાના માર્ગ માટે પ્રવેશ્ય છે અને અખંડ આંતરડામાંથી પસાર થાય છે મ્યુકોસા અને લસિકા પરિભ્રમણ. તેવી જ રીતે, તેઓ શરીર દ્વારા શરીરમાં પ્રવેશી શકે છે શોષણ માં પલ્મોનરી એલ્વેઓલી. સગર્ભા સ્ત્રીઓમાં, ડાયેટોમ કણો અનુક્રમે નવજાત અને અકાળ શિશુઓના પેશીઓમાં પ્લેસન્ટલ અવરોધને ઓળંગી શકે છે. સિલિકોનનો શોષણ દર તેના બંધનકર્તા પ્રકાર પર આધારિત છે આહાર ફાઇબર સામગ્રી, જૈવિક વય, લિંગ અને સ્વાદુપિંડ જેવી એક્ઝોક્રાઇન ગ્રંથીઓની કાર્યાત્મક સ્થિતિ (સ્વાદુપિંડનું of પાચનનું ઉત્પાદન ઉત્સેચકો કે માં ગુપ્ત છે નાનું આંતરડું). કેમ કે ખોરાકમાં સિલિકોન ઇન્જેસ્ટ થતું મુખ્યત્વે વનસ્પતિ ઉત્પત્તિનું હોય છે અને તેથી તે પોલિમરના સ્વરૂપમાં થાય છે (ઘણા સમાન એકમોથી બનેલા મulesક્રોમ્યુલિક્યુલ્સ - આ કિસ્સામાં સીઓ 4) અથવા કાર્બનિક સાથે બંધાયેલ છે. પરમાણુઓ જેને શોષણ પહેલાં હાઈડ્રોલિટીક ક્લેવેજની જરૂર હોય છે, ખોરાકમાંથી સિલિકોનનો શોષણ દર ખૂબ ઓછો છે અને તે લગભગ 4% છે. ઉચ્ચ આહાર ફાઇબર સિલિકોનમાં સમૃદ્ધ ખોરાકની સામગ્રી ઓછી ફાળો આપે છે જૈવઉપલબ્ધતા, કારણ કે સેલ્યુલોઝ અને હેમિસેલ્યુલોઝ અનાજમાંથી, ઉદાહરણ તરીકે, સિલિકોન બાંધી અને તેથી તેને શોષણમાંથી દૂર કરો. દ્વારા પૂરા પાડવામાં આવેલ મોટાભાગના સિલિકોન આહાર આમ તે શરીર દ્વારા શોષાય નથી, પરંતુ તેને મળ (સ્ટૂલ) દ્વારા અવ્યવસ્થિત રાખે છે. પોલિમરિક સિલિકાની તુલના પ્લાન્ટના ઉત્પાદનોમાંથી, મૌખિક રીતે સંચાલિત મોનોમેરિક સિલિકા (સી (ઓએચ) 4) એ છે કે એન્ઝાઇમેટિક હાઇડ્રોલિસિસ જરૂરી નથી અને ખોરાકના ઘટકો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા (ક્રિયાપ્રતિક્રિયા) થતી નથી તેના કારણે સીધી અને ઝડપથી શોષાય છે. એક ઉચ્ચ છે જૈવઉપલબ્ધતા. એક્ઝોક્રાઇન સ્વાદુપિંડની અપૂર્ણતા (સ્વાદુપિંડનો રોગ), જે પાચનના અપૂરતા ઉત્પાદન સાથે સંકળાયેલ છે ઉત્સેચકો, મે લીડ આંતરડાના લ્યુમેનમાં પોલિમરીક અને ફૂડ-બાઉન્ડ સિલિકોનની એન્ઝાઇમેટિક ક્લેવેજને કારણે સિલિકોન શોષણમાં ઘટાડો.

શરીરમાં પરિવહન અને વિતરણ

લોહીના પ્રવાહ દ્વારા અનુરૂપ શોષિત મોનોસિલીક એસિડ અને મોનોમેરિક સિલિિકેટ્સ, યોગ્ય પેશીઓને વિતરણ કરવામાં આવે છે. માનવ જીવતંત્રમાં લગભગ 1-1.5 ગ્રામ સિલિકોન (mg 20 મિલિગ્રામ / કિગ્રા શરીરનું વજન) હોય છે, જે ખાસ કરીને કનેક્ટિવ પેશીઓમાં એકઠા થાય છે (એકઠા કરે છે) અને તેથી તે શોધી શકાય છે રક્ત વાહનો, જેમ કે એરોટા (મુખ્ય) ધમની), શ્વાસનળી (વિન્ડપાઇપ), રજ્જૂ, હાડકાં, અને ત્વચા. સૌથી વધુ સિલિકોન સામગ્રી મળી આવે છે હાડકાં (100 મિલિગ્રામ / કિગ્રા સુધી) વધુ વજન હોવાને કારણે. આ ઉપરાંત, સિલિકોન ફેફસામાં પણ એકઠા થઈ શકે છે અને લસિકા ગાંઠો (450 મિલિગ્રામ / કિગ્રા). ઉચ્ચ સિલિકોન એકાગ્રતા of સંયોજક પેશીગ્લાયકોસામિનોગ્લાયકેન્સ (એસિડિક) ના અભિન્ન ઘટક તરીકે ટ્રેસ એલિમેન્ટની ઘટનાને અનુરૂપ માળખાં સમાવે છે. પોલિસકેરાઇડ્સ અનુક્રમે ડિસકેરાઇડ એકમોને પુનરાવર્તિત કરીને રેખીય રીતે બાંધવામાં આવે છે) અને પ્રોટોગ્લાયકેન્સ (પ્રોટીન અને એક અથવા વધુ સહસંબંધથી બંધાયેલા ગ્લાયકોસિમિનોગ્લાયકેન્સ ધરાવતા મજબૂત ગ્લાયકોસાઇલેટેડ ગ્લાયકોપ્રોટીન). માં રક્ત સીરમ, સિલિકોન મુખ્યત્વે 4-190 µg / l ની સાંદ્રતામાં અનસિસોસિએટેડ મોનોમેરિક સિલિકા (સી (OH) 470) ના સ્વરૂપમાં જોવા મળે છે. સિલિકોન સીરમ એકાગ્રતા જૈવિક વય અથવા લિંગ દ્વારા અસર થતી નથી. કેટલાક અભ્યાસ સૂચવે છે કે વધતી ઉંમર સાથે પેશીઓમાં સિલિકોનનું પ્રમાણ, ખાસ કરીને ત્વચા, એઓર્ટા અને હાડકાંઘટાડો થાય છે. હાડકાંમાં વય-સંબંધિત સિલિકોન અવક્ષયનું કારણ સિલિકોનની ખાધને આભારી નથી, પરંતુ રાખની સામગ્રીમાં ઘટાડો (ખનિજ સામગ્રી, હાડકાના અકાર્બનિક અંશ) - કેલ્શિયમ, ફોસ્ફરસ, મેગ્નેશિયમ, જસત, મેંગેનીઝ. રોગો, જેમ કે ઓસ્ટીયોપોરોસિસ (હાડકાની ખોટ, ઘટાડો હાડકાની ઘનતા અસ્થિ પદાર્થના અતિશય ઝડપી અધradપતનને કારણે અને તેની સંવેદનશીલતામાં વધારો સાથે સંરચના અસ્થિભંગ) અને એથરોસ્ક્લેરોસિસ (આર્ટિરિયોક્લેરોસિસ, લોહી ચરબી જમા થવાને કારણે ધમનીઓને સખ્તાઇ કરવી, સંયોજક પેશીની દિવાલોમાં, વગેરે વાહનો), પેશીઓમાં ઘટાડો વેગ એકાગ્રતા સિલિકોન.

એક્સ્ક્રિશન

શોષિત સિલિકોનનું વિસર્જન એ મોટા ભાગે થાય છે કિડની ના સ્વરૂપ માં મેગ્નેશિયમ ઓર્થોસિલીકેટ. પુખ્ત વયના પેશાબમાં સરેરાશ 9 મિલિગ્રામ સિલિકોન / દિવસનું ઉત્સર્જન કરે છે. સ્તનપાન કરાવતી મહિલાઓમાં, 350-700 µg / l ની વધારાની સિલિકોન ખોટની અપેક્ષા રાખી શકાય છે સ્તન નું દૂધ. સિલિકોન હોમિઓસ્ટેસીસ (એકની જાળવણી) સંતુલન) મુખ્યત્વે રેનલ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે (કિડનીસંબંધિત) વિસર્જન, જેનું સ્તર આંતરડામાં શોષાયેલી માત્રા પર આધારિત છે. જ્યારે આંતરડાની સિલિકોન શોષણ ઓછું થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, વધારો આહાર ફાઇબર સેવનથી, રેનલ એક્સ્રેશન (વિસર્જન) માં ઘટાડો થાય છે, જ્યારે આંતરડાના સિલિકોન શોષણમાં વધારો થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, દ્વારા વહીવટ મોનોમેરિક સિલિકા, દૂર પેશાબ દ્વારા વધારો થયો છે.