Silizium

Silizium ist ein chemisches Element (sein Symbol in chemischen Formeln ist „si“), das in Sand und Glas vorkommt und das am besten bekannte Halbleitermaterial in elektronischen Bauteilen ist. Seine Ordnungszahl ist 14. Das typischste Isotop hat die Atommasse 28. In seinem reinen Zustand ist Silizium eine metallähnliche Substanz, die in Aussehen und Gewicht ein wenig an Aluminium erinnert. In seinem natürlichen Zustand kommt Silizium in Form von Verbindungen mit anderen Elementen vor. Es ist in der Erdkruste reichlich vorhanden.

Silizium leitet Elektrizität in einem Ausmaß, das vom Grad der Beimischung von Verunreinigungen abhängt. Das Hinzufügen von Verunreinigungen zu Silizium oder zu jedem anderen Halbleitermaterial wird als Dotierung bezeichnet. Einige Verunreinigungen führen zu n-Typ-Silizium, bei dem die meisten Ladungsträger negativ geladene Elektronen sind. Andere Verunreinigungen führen zur Herstellung von p-Typ-Silizium, bei dem die meisten Ladungsträger positiv geladene Löcher sind. Viele Siliziumgeräte bestehen sowohl aus n-Typ- als auch aus p-Typ-Produkten. [1]

Ereignis und Verbreitung

Auf Gewichtsbasis wird die Häufigkeit von Silizium in der Erdkruste nur noch von Sauerstoff übertroffen. Preisangaben über die kosmische Häufigkeit anderer Elemente werden oft in Bezug auf die Anzahl ihrer Atome pro 106 Atome Silizium genannt. Nur Wasserstoff, Helium, Sauerstoff, Neon, Stickstoff und Kohlenstoff übertreffen Silizium in der kosmischen Häufigkeit. Es wird angenommen, dass Silizium ein kosmisches Produkt der Absorption von Alphateilchen bei einer Temperatur von etwa 109 k durch die Kerne von Kohlenstoff-12, Sauerstoff-16 und Neon-20 ist. Die Energie, mit der die Teilchen, die den Siliziumkern bilden, gebunden werden, beträgt etwa 8,4 Millionen Elektronenvolt (mev) pro Nukleon (Proton oder Neutron). Verglichen mit dem Optimum von etwa 8,7 Millionen Elektronenvolt für den Kern von Eisen, der praktisch doppelt so massiv ist wie der von Silizium, zeigt diese Zahl die relative Stabilität des Siliziumkerns.

Reines Silizium ist zu reaktiv, um in der Natur gefunden zu werden, aber es kommt in fast allen Gesteinen sowie in Sand, Ton und Böden vor, entweder in Verbindung mit Sauerstoff als Siliziumdioxid (sio2) oder mit Sauerstoff und anderen Bestandteilen (z.B. Aluminium, Magnesium, Calcium, Natrium, Kalium oder Eisen) als Silikate. Die oxidierte Form, als Siliziumdioxid und insbesondere als Silikate, kommt auch in der Erdkruste vor und ist ein wichtiger Bestandteil des Erdmantels. Seine Substanzen kommen auch in allen natürlichen Gewässern, in der Umwelt (als silikatischer Staub), in zahlreichen Pflanzen und in den Skeletten, Geweben und Körperflüssigkeiten einiger Tiere vor.

In Verbindungen kommt Siliziumdioxid sowohl in kristallinen Mineralien (z.B. Quarz, Cristobalit, Tridymit) als auch in amorphen oder relativ amorphen Mineralien (z.B. Achat, Opal, Chalcedon) in allen Landgebieten vor. Die natürlichen Silikate werden durch ihr Vorkommen, ihre weite Verbreitung und ihre strukturellen und kompositorischen Feinheiten definiert. Die meisten Elemente der folgenden Gruppen des Periodensystems sind in Silikatmineralien zu finden: Gruppen 1– 6, 13 und 17 (i– iiia, iiib– vib und viia). Diese Aspekte werden als lithophil oder steinliebend bezeichnet. Die wichtigsten Silikatminerale sind Tone, Feldspat, Olivin, Pyroxen, Amphibole, Glimmer und Zeolithe.

Charakteristik der Komponente

Elementares Silizium wird kommerziell durch die Verminderung von Siliziumdioxid (sio2) mit Koks in einem Elektroofen hergestellt, und das unreine Produkt wird dann fein abgestimmt. In kleinem Maßstab kann Silizium auch durch Reduktion mit Aluminium aus dem Oxid gewonnen werden. Fast reines Silizium wird durch die Reduktion von Siliziumtetrachlorid oder Trichlorsilan gewonnen. Für die Verwendung in elektronischen Geräten werden Einkristalle gezüchtet, indem man nach und nach Impfkristalle aus geschmolzenem Silizium herauszieht.

Reines Silizium ist ein hartes, dunkelgraues, stark metallisch glänzendes Material mit einer oktaedrischen Kristallstruktur, die der des diamantförmigen Kohlenstoffs ähnelt, mit dem Silizium zahlreiche chemische und physikalische Ähnlichkeiten aufweist. Die geringere Bindungsenergie in kristallinem Silizium macht die Komponente niedriger schmelzend, weicher und chemisch reaktiver als Diamant. Es wurde eine braune, pulverförmige, amorphe Art von Silizium beschrieben, die ebenfalls eine mikrokristalline Struktur aufweist.

Da Siliziumtypen Ketten bilden, die mit denen von Kohlenstoff vergleichbar sind, wurde Silizium als mögliche Basiskomponente für Siliziumorganismen untersucht. Die eingeschränkte Vielfalt der Siliziumatome, die sich verketten können, verringert jedoch die Anzahl und Vielfalt der Siliziumstoffe im Vergleich zu denen des Kohlenstoffs erheblich. Die Oxidations-Abnahme-Reaktionen scheinen bei normalen Temperaturen nicht umkehrbar zu sein. Nur die Oxidationsstufen 0 und +4 von Silizium sind in wässrigen Systemen stabil.

Wie Kohlenstoff ist auch Silizium bei normalen Temperaturen ziemlich inaktiv. Wenn es jedoch erwärmt wird, reagiert es heftig mit den Halogenen (Fluor, Chlor, Brom und Jod), um Halogenide zu bilden, und mit bestimmten Metallen, um Silizide zu bilden. Wie bei Kohlenstoff sind die Bindungen in essentiellem Silizium stark genug, um große Energien zur Aktivierung oder Förderung der Reaktion in einem sauren Medium zu erfordern, so dass es von anderen Säuren als Flusssäure nicht angegriffen wird. Bei roter Hitze wird das Silizium von Wasserdampf oder Sauerstoff angegriffen und bildet eine oberflächliche Schicht aus Siliziumdioxid. Wenn Silizium und Kohlenstoff bei Elektroofentemperaturen (2.000– 2.600 ° c [3.600– 4.700 ° f]) miteinander verbunden werden, bilden sie Siliziumkarbid (Karborundum, sic), das ein wichtiges Schleifmittel ist. Mit Wasserstoff bildet Silizium eine Reihe von Hydriden, die Silane. In Verbindung mit Kohlenwasserstoffgruppen bildet Silizium eine Reihe von natürlichen Siliziumstoffen.

Es sind drei stabile Isotope von Silizium bekannt: Silizium-28, das 92,21 Prozent des Elements in der Natur ausmacht; Silizium-29, 4,70 Prozent; und Silizium-30, 3,09 Prozent. Es sind 5 radioaktive Isotope bekannt.

Elementares Silizium und die meisten siliziumhaltigen Verbindungen scheinen ungiftig zu sein. In der Tat enthält menschliches Gewebe oft 6 bis 90 Milligramm Siliziumdioxid (sio2) pro 100 Gramm Trockengewicht, und viele Pflanzen und niedere Lebensformen nehmen Siliziumdioxid auf und verwenden es in ihren Strukturen. Das Einatmen von Stäuben, die Alpha-Sio2 enthalten, führt jedoch zu einer schweren Lungenerkrankung, der Silikose, die typisch für Bergleute, Steinmetze und Keramikarbeiter ist, sofern keine Schutzvorrichtungen verwendet werden. [2]

Wahrheiten über Silizium

Silizium der Halbleiter

In der Natur ist Silizium kein Einzelgänger. Man findet es normalerweise in Verbindung mit einer Reihe von Sauerstoffpartikeln als Siliziumdioxid, auch bekannt als Kieselerde. Quarz, ein häufig vorkommender Bestandteil von Sand, besteht aus nicht kristallisiertem Siliziumdioxid. Silizium ist weder ein Metall noch ein Nichtmetall; es ist ein Metalloid, ein Element, das irgendwo zwischen diesen beiden Kategorien liegt. Die Kategorie der Metalloide ist so etwas wie eine Grauzone, für die es keine einheitliche Definition gibt. Metalloide haben jedoch normalerweise sowohl Eigenschaften von Metallen als auch von Nichtmetallen. Sie sehen aus wie Metall, sind aber nur bedingt elektrisch. Silizium ist ein Halbleiter, was bedeutet, dass es elektrische Energie überträgt. Im Gegensatz zu einem normalen Metall wird Silizium jedoch mit zunehmender Temperatur besser in der Lage, elektrische Energie zu leiten (Metalle verlieren bei höheren Temperaturen an Leitfähigkeit).

Silizium wurde erstmals 1824 von dem schwedischen Chemiker Jöns Jacob Berzelius isoliert, der nach Angaben der Chemical Heritage Foundation auch Cer, Selen und Thorium fand. Berzelius erhitzte Siliziumdioxid mit Kalium, um Silizium zu reinigen, so das Thomas Jefferson National Accelerator Center, aber heute wird bei der Veredelung Kohlenstoff mit Siliziumdioxid in Form von Sand erhitzt, um den Aspekt zu isolieren.

Silizium ist ein Hauptbestandteil von Low-Tech-Produkten wie Ziegeln und Keramik. Bei den High-Tech-Produkten macht sich der Aspekt jedoch wirklich bemerkbar. Als Halbleiter wird Silizium zur Herstellung von Transistoren verwendet, die elektrische Ströme verstärken oder verändern und die Grundlage elektronischer Geräte von Radios bis hin zu iPhones sind.

Silizium wird in zahlreichen Methoden verwendet, z.B. in Solarbatterien und Computerchips. Ein Beispiel ist der Metall-Oxid-Halbleiter-Feldtransistor oder Mosfet, der Standardschalter in vielen elektronischen Geräten. Um Silizium zu einem Transistor zu machen, wird die kristalline Form des Elements mit Spuren von anderen Komponenten wie Bor oder Phosphor verfälscht, so das Lawrence Livermore National Laboratory. Die Spurenelemente verbinden sich mit den Siliziumatomen, wodurch die Elektronen sich im gesamten Material bewegen können, so die University of Virginia.

Durch die Entwicklung von Räumen aus unverfälschtem Silizium können die Ingenieure eine Lücke erzeugen, durch die diese Elektronen nicht fließen können – wie ein Schalter in der „Aus“-Position.

Um den Schalter auf „Ein“ zu stellen, wird eine Metallplatte, die mit einer Stromquelle verbunden ist, in der Nähe des Kristalls positioniert. Wenn der Strom fließt, wird die Platte positiv geladen. Elektronen, die negativ geladen sind, werden von der positiven Ladung angezogen, so dass sie den Sprung über das reine Siliziumsegment schaffen können. (Neben Silizium können auch andere Halbleiter in Transistoren verwendet werden).

Wer hat es verstanden?

Als die Astronauten der Apollo 11 1969 auf dem Mond ankamen, ließen sie einen weißen Beutel mit einer Siliziumscheibe zurück, die etwas größer als ein Silberdollar war. In mikroskopisch kleiner Schrift sind auf der Scheibe 73 Botschaften eingraviert, jede von einer anderen Nation, die Wünsche nach gutem Willen und Frieden enthalten.

Silikon ist nicht dasselbe wie Silikon, das bekannte Polymer, das in Brustvergrößerungen, Menstruationstassen und anderer Medizintechnik verwendet wird. Silikon wird aus Silizium zusammen mit Sauerstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff hergestellt. Da es so gut hitzebeständig ist, wird Silikon zunehmend für die Herstellung von Küchengeräten wie Topflappen und Backblechen verwendet.

Silikon kann unsicher sein. Wenn es über einen längeren Zeitraum eingeatmet wird, kann es eine Lungenkrankheit verursachen, die als Silikose bezeichnet wird.

Sie lieben den schillernden Glanz eines Opals? Dank Silizium. Die Edelsteine sind eine Form von Siliziumdioxid, das mit Wassermolekülen gebunden ist.

Siliziumkarbid (sic) ist nach Angaben des Instituts für Produkte, Mineralien und Bergbau fast so schwer wie ein Diamant. Auf der Mohs-Härteskala rangiert es bei 9-9,5, etwas weniger als Diamant, der eine Härte von 10 hat.

Pflanzen nutzen Silizium, um ihre Zellwände zu verstärken. Der Aspekt scheint ein entscheidender Nährstoff zu sein, der die Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten unterstützt, so ein Artikel aus dem Jahr 1994 in der Zeitschrift Procedures of the National Academy of Sciences.

Silicon Valley hat seinen Namen von dem Silizium, das in Computerchips verwendet wird. Der Spitzname tauchte erstmals 1971 in der Zeitung „electronic news“ auf.

Leben auf der Basis von Silizium, wie die Horta aus „Star Trek“, ist vielleicht gar nicht so abwegig, wie Forscher des Caltech meinen. Eine frühe Forschungsstudie hat nämlich gezeigt, dass Silizium in kohlenstoffbasierte Moleküle wie Proteine integriert werden kann.

Gegenwärtige Forschung

Die heutige Silizium-Forschungsstudie klingt fast wie Science-Fiction: 2006 enthüllten Forscher, dass sie tatsächlich einen Computerchip entwickelt hatten, der Siliziumteile mit Gehirnzellen verschmolz. Elektrische Signale von den Gehirnzellen könnten an die elektronischen Siliziumteile des Chips gesendet werden und umgekehrt. Die Hoffnung besteht darin, elektronische Geräte zur Behandlung neurologischer Störungen zu entwickeln.

Eine 2018 in der Zeitschrift Nature erschienene Forschungsstudie testet eine neue Art von Quantencomputern aus Silizium. Quantencomputersysteme könnten eines Tages zur Norm werden und die heutige Computertechnologie durch die Fähigkeit, Berechnungen parallel durchzuführen, übertreffen. Die Entwicklung dieser Geräte mit denselben Methoden wie bei der Entwicklung von Standard-Siliziumchips könnte die Entwicklung dieser Geräte beschleunigen und möglicherweise zu neuen Anwendungen für Quantencomputer führen.

Silizium ist auch ein Garant für die Entwicklung von unglaublich kleinen Lasern, den so genannten Nanonadeln, mit denen sich Daten viel schneller und effektiver übertragen lassen als mit herkömmlichen optischen Kabelfernsehern. Supraleiterlaser leiten Wärme viel leichter ab als Glaslaser, sagte John Badding, ein Materialchemiker an der Penn State University. Das deutet darauf hin, dass sie mehr Leistung als Standardlaser bieten können.

Badding und seine Gruppe arbeiten auch an der Entwicklung von Glasfasern der nächsten Generation, die Supraleiter anstelle von Glas enthalten, sagte er gegenüber Live Science.

„Halbleiter haben eine ganze Reihe von Eigenschaften, die man mit Glas nicht erreichen kann“, erklärte Badding. Die Einbettung von Halbleitermaterialien in optische Fasern würde es ermöglichen, Mini-Elektronik in diese Kabelfernsehgeräte einzubauen, die für die Übertragung von Daten über Ländergrenzen hinweg unerlässlich ist. Halbleiterkabelfernseher würden auch die Kontrolle des Lichts in der Faser ermöglichen, so Badding weiter.

Standard-Siliziumchips werden hergestellt, indem Schichten des Elements auf eine flache Oberfläche übertragen werden. Normalerweise beginnt man mit einem Vorläufergas wie Silan (sih4) und lässt das Gas erstarren, erklärte Badding. Kabel hingegen werden gezogen. Um ein Glasfaserkabel herzustellen, beginnt man mit einem Glasstab, erhitzt ihn und zieht ihn dann wie einen Toffee zu einem langen, dünnen Faden.

Badding und seine Mitarbeiter haben tatsächlich eine Methode gefunden, um Halbleiter in diese spaghettiartige Form zu bringen. Sie verwenden gezogene Glasfasern mit winzigen Löchern und komprimieren dann Gase wie Silan unter hohem Druck, um sie in diese Bereiche zu drücken.

„Das ist so, als ob man ein Gartenrohr, das von Penn State nach New York führt, komplett mit Silizium füllen würde“, sagte Badding. „Man könnte meinen, dass alles verstopft und durcheinander gerät, aber das ist nicht der Fall.“.

Die resultierenden Halbleiterstränge sind 3 bis 4 Mal dünner als ein menschliches Haar. Badding und seine Gruppe erforschen auch andere Halbleiter, wie Zinkselenid (Zink und Selen), um Fasern mit nie dagewesenen Fähigkeiten zu schaffen. [3]

Quellen

Zu den natürlichen Siliziumquellen gehören Obst, Gemüse, Getreide und Mineralwasser. Die europäische und nordamerikanische Ernährung ist normalerweise arm an Silizium, was mit einem hohen Anteil an verarbeiteten Lebensmitteln zusammenhängt. Einem Mangel an Silizium in der Ernährung kann durch den Verzehr von Nahrungsmitteln mit hoher Bioverfügbarkeit und durch Siliziumpräparate begegnet werden. Eine gute Form der Nahrungsergänzung ist die Orthokieselsäure (Osa), die in der Regel durch die Einführung einer Methylgruppe, von Cholin oder Vanillin unterstützt wird. Osa kommt auf natürliche Weise in Kieselgur in Form von amorphem Siliziumdioxid und in Extrakten aus siliziumreichen Pflanzen vor, z.B. in Schachtelhalm (eguiseti herba l.) und Brennnessel (urtica dioica l.). [4]

Gesundheitliche Vorteile von Silizium

Früher wurde Silizium in der Geschichte der Menschheit nicht als physiologisch essentieller Bestandteil angesehen, da es in tierischen und pflanzlichen Geweben reichlich vorhanden ist. Mit der fortschreitenden Forschung sind die gesundheitlichen Vorteile dieses Aspekts jedoch eindeutig nachgewiesen worden. Werfen wir einen Blick auf die wesentlichen Vorteile von Silizium im Detail:.

Stärkt die Knochen

Silizium spielt eine wichtige Rolle bei der Unterstützung des Kalziums für die Entwicklung, den Erhalt und die Flexibilität der Gelenke und Knochen. Es sorgt für Flexibilität in den Knochen, indem es die Menge an Kollagen, dem Eiweißbaustein der Knochen, erhöht. Außerdem erhöht es die Heilungsrate bei Knochenverrenkungen und -brüchen. Es wird für die Erhaltung der Gesundheit des Skeletts benötigt. Es erhöht die Ablagerung verschiedener Mineralien wie Kalzium im Knochengewebe.

Behandlung von Alopezie

Alopezie (Kahlheit oder Ausdünnung der Haare) wird durch die Aufnahme einer raffinierten Ernährung ausgelöst, der es an Nährstoffen, insbesondere an Silizium, mangelt. Dieses Mineral fördert die Entwicklung von dickem und gesundem Haar. Außerdem erhöht es die Ausstrahlung und den Glanz des Haares.

Hautpflege

Silizium erhöht die Elastizität und Festigkeit des Bindegewebes der Haut und schützt sie vor Alterung. Es bringt die natürliche Ausstrahlung der Haut zurück und beugt Falten vor, indem es die Kollagenbildung fördert. Es hilft auch bei der Aufhellung der Augen.

Verhindert brüchige Nägel

Silizium spielt eine sehr wichtige Rolle bei der Erhaltung der Gesundheit der Nägel. Es hat die Fähigkeit, die Nägel zu stärken und das Nagelbett mit Nährstoffen zu versorgen. Außerdem beugt es brüchigen Nägeln und Infektionen vor.

Verhindert Atherosklerose

Siliziumpräparate tragen dazu bei, die Entwicklung von Plaque zu verringern. Cholesterinplaques sind für die Verfestigung der Arterien bei Arteriosklerose verantwortlich, die Herzinfarkt und Schlaganfall auslösen kann.

Wiederherstellung der Schleimhäute

Zu den gesundheitlichen Vorteilen von Silizium gehört die Wiederherstellung der Schleimhäute der Atemwege, wenn der Körper unter Austrocknung leidet.

Fördert die Genesung

Silizium spielt eine wesentliche Rolle beim Schutz vor zahlreichen Krankheiten wie Tuberkulose und anderen, die die Schleimhäute betreffen. Es trägt ebenfalls dazu bei, die Heilungsrate bei Knochenbrüchen zu erhöhen. Seine Zusätze helfen, die Gefahr verschiedener Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie Arteriosklerose, Herzstillstand und Schlaganfall zu verringern.

Verhindert Aluminiumtoxizität

Man hat festgestellt, dass in den Gehirnwunden von Alzheimer-Kranken höhere Mengen an Aluminium gefunden werden. Silizium verhindert durch seine Bindung an Aluminium dessen Aufnahme im Magen-Darm-Trakt und kann die Anzeichen und Symptome der Aluminiumtoxizität verringern. [5]

Silizium (SI)-Mangel

Von SI-Mangel betroffene Pflanzen haben schlaffe Blätter (Bild von gary breitenbeck, lsu agcenter).

Was bewirkt er?

Siliziummangel (SI) beeinträchtigt die Entwicklung kräftiger Blätter, Stängel und Wurzeln.

Er beeinträchtigt auch die Bildung einer dicken silikatischen Zellschicht und macht die Reispflanzen anfällig für Pilz- und Bakterienkrankheiten sowie für Schädlinge und Milben.

Warum und wo es passiert

Siliziummangel ist bei bewässertem Reis nicht wirklich typisch. Er tritt an Standorten mit geringer Bodenfruchtbarkeit auf und ist in alten und vernachlässigten Paddy-Böden üblich.

Er tritt auch in natürlichen Böden mit geringen mineralischen Si-Reserven und in stark verwitterten und ausgelaugten tropischen Böden im regengespeisten Flachland und im Hochland auf.

Wie kann man das feststellen?

Untersuchen Sie das Feld auf die folgenden Anzeichen:.

• Blätter und Halme werden weich und hängen herab, wodurch die gegenseitige Beschattung zunimmt
• Erhöhte photosynthetische Aktivität
• Geringere/verringerte Getreideerträge
• Verstärktes Auftreten von Krankheiten wie Blasten (ausgelöst durch Pyricularia oryzae) oder Braunflecken (ausgelöst durch Helminthosporium oryzae)
• Schwerer Si-Mangel verringert die Anzahl der Rispen und die Anzahl der gefüllten Ährchen pro Rispe. Si-mangelbehaftete Pflanzen sind ebenfalls besonders anfällig für Unterbringungen.

Um einen Si-Mangel zu bestätigen, schicken Sie eine Boden- und Pflanzenprobe zum Screening an ein Labor.

Warum ist es wichtig?

Siliziummangel ist bei bewässertem Reis nicht sehr typisch und daher bisher eher von geringer finanzieller Bedeutung. Dennoch sind die durch Siliziummangel hervorgerufenen Schäden während des gesamten Entwicklungszyklus der Reispflanze von Bedeutung.

Wie man damit umgeht

• Langfristig wird Si-Mangel vermieden, indem das Stroh nach der Ernte nicht vom Feld entfernt wird und Reisstroh (5 – 6% Si) und Reishülsen (10% Si) wiederverwendet werden.
• Wo möglich, verwenden Sie einen beträchtlichen Anteil an si aus dem Bewässerungswasser.
• Wenn Reishülsen oder Reishülsenasche angeboten werden, recyceln Sie diese, um si im Boden zu erneuern.
• Vermeiden Sie die Ausbringung extremer Mengen an Stickstoffdünger.
• Wenn möglich, bringen Sie häufig Kalziumsilikatschlacken in einer Menge von 1 – 3 t ha-1 auf zersetzte Reis- oder Torfböden aus. [6]

Haben Sie sichere Grenzen gesetzt?

Obwohl die bisherigen Forschungen darauf hindeuten, dass die Aufnahme von Siliziumdioxid keine großen Gefahren birgt, hat die amerikanische Food and Drug Administration (FDA) Obergrenzen für die Verwendung von Siliziumdioxid festgelegt: Siliziumdioxid sollte nicht mehr als 2 Prozent des Gesamtgewichts eines Lebensmittels ausmachen. Das liegt vor allem daran, dass Mengen, die über diesen Grenzwert hinausgehen, nicht ausreichend untersucht worden sind. [7]

Wie viel Siliziumdioxid kann man sicher zu sich nehmen?

Die sichere Obergrenze wird mit 700 bis 1.750 mg pro Tag angegeben. Da Kieselsäure wasserlöslich ist, wird ein Überschuss vom Körper einfach mit dem Urin ausgeschieden, was bedeutet, dass es unwahrscheinlich ist, dass eine zu hohe Einnahme schädliche Auswirkungen hat.

Kieselsäure muss von folgenden Personen vermieden werden:.

• Kinder– Schachtelhalm enthält Spuren von Nikotin
• Schwangere Frauen– es hat sich nicht als sicher für sie erwiesen
• Personen mit Nierenerkrankungen – sie können Kieselsäure in ihrem Blutkreislauf anreichern
• Was sind die Nebenwirkungen der Einnahme von Kieselerde?
• Kieselsäure gilt als sicher für gesunde Menschen.

Wenn Sie sich jedoch dafür entscheiden, Ihre Kieselerde über Schachtelhalm-Präparate einzunehmen, sollten Sie wissen, dass Sie dieses Kraut nicht über einen längeren Zeitraum hinweg einnehmen sollten, da es Magenbeschwerden verursachen kann.

Auch die anderen Wirkungen des Krauts zeigen, dass Sie vorsichtig sein müssen.

So wirkt Schachtelhalm zum Beispiel harntreibend und kann Kalium aus dem Körper schwemmen, was bestimmte Medikamente behindern und zu Herzrhythmusstörungen führen kann.

Er enthält auch ein Enzym namens Thiaminase, das Vitamin b1 (Thiamin) zerstört und bei Personen, die bereits einen Thiaminmangel haben, Anzeichen einer neurologischen Toxizität hervorrufen kann.

Bei einigen Nahrungsergänzungsmitteln mit Schachtelhalm wurde die Thiaminase entfernt. Andernfalls ist es ratsam, ein hochwertiges Vitamin-B-Komplex-Präparat oder ein Multivitaminpräparat einzunehmen, wenn Sie Schachtelhalm einnehmen, oder sich von Ihrem Arzt beraten zu lassen.

Schachtelhalmkraut kann die folgenden Nebenwirkungen verursachen:

• Allergische Reaktionen, zum Beispiel Hautausschlag und Schwellungen im Gesicht
• Magenverstimmung
• Hypoglykämie bei Menschen mit Diabetes

Sprechen Sie jedoch vor der Einnahme von Kieselerde immer mit Ihrem Arzt, wenn Sie eine langfristige Erkrankung haben oder Medikamente einnehmen. [8]
Einnahme über den Mund: Silizium wird üblicherweise über die Nahrung aufgenommen. Es gibt nicht genügend vertrauenswürdige Informationen, um zu wissen, ob Silizium bei der Einnahme als Medikament sicher ist. [9]

Überdosis

Siliziumdioxid birgt bei oraler Einnahme ein sehr geringes Risiko für Toxizität. Die efsa stellt fest, dass selbst nach der Verabreichung von wirklich hohen Dosen von bis zu 9.000 Milligramm Siliziumdioxid pro Kilogramm Körpergewicht keine negativen Folgen auftraten. [10]

Empfehlungen

1. https://www.techtarget.com/whatis/definition/silicon-si
2. https://www.britannica.com/science/silicon#ref278868
3. https://www.livescience.com/28893-silicon.html
4. https://www.mdpi.com/2076-3417/10/18/6255/htm
5. https://www.organicfacts.net/health-benefits/minerals/health-benefits-of-silicon.html
6. http://www.knowledgebank.irri.org/training/fact-sheets/nutrient-management/deficiencies-and-toxicities-fact-sheet/item/silicon-deficiency
7. https://www.healthline.com/health/food-nutrition/is-silicon-dioxide-in-supplements-safe#limits
8. https://www.hollandandbarrett.com/the-health-hub/vitamins-and-supplements/supplements/what-is-silica/
9. https://www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono-1096/silicon
10. Https://www.medicalnewstoday.com/articles/325122#summary