Silicium, Si

Le silicium, Si, (silicium = silicon en anglais) appartient au groupe IVA de la classification périodique des éléments, comme le carbone, le germanium, l’étain et le plomb. Son numéro atomique est 14, sa structure électronique (Ne) 3s2 3p2 , l a masse atomique de l’isotope principal 28. Le rayon ionique de Si4+ est de 0,40 A° mais cet ion n’existe pas dans les conditions habituelles.  

Par ordre d’abondance, le silicium est le deuxième élément de la croute terrestre dont il constitue 25% . Le silicium est présent sous diverses formes, en particulier la silice :

  • la silice ou dioxyde de silicium SiO2, est présent à l’état à l’état naturel sous forme de quartz cristallisé  
  • les silicates Si2 O44-
  • amiante est une variété fibreuse de silicate  

Le silicium est utilisé en chimie et en pharmacie dans diverses combinaison s   :

  • Le carbure de silicium, SiC, extrèmement dur est utilisé dans la fabrication de garniture des freins, et de mèches.  
  • Les silanes, SiH4 peu toxiques  
  • Les halogénures de silicium, tétrachlorure, SiCl4, tétrafluorure de silicium SiF4, qui sont toxiques  
  • Les siloxanes, Si -O- Si, composés de chaines ou les atomes de silicium alternent avec les atomes d’oxygènes. Les silicones sont des polymères de siloxanes ou les atomes de silicium sont liés à des atomes de carbone (et non à des atomes d’hydrogène). I ls sont incolores, sans odeur, insolubles dans l’eau. Leur viscosité augmente avec leur poids moléculaire. Ils sont très largement utilisés dans l’industrie et dans le domaine de la santé. crèmes, lotions , implants . L e diméthicone ou méthylpolysiloxane (Polysilane) est utilisé comme anti-flatulent dans le traitement du météorisme intestinal
  • Le talc constitué de silicate de magnésium hydraté est utilisé comme désséchant cutané.

Métabolisme

le métabolisme du silicium est mal connu, il est présent notamment dans les aliments d’origine végétale. La concentration plasmatique de silicium total est inférieure à 200 µg/L. L’élimination urinaire atteint 5 à 20 mg/24h ce qui témoigne d’une absorption importante à partir de l’alimentation mais on ne sait pas sous quelle forme se trouve le silicium dans l’organisme. Dans la matrice biologique, il serait lié aux glycosaminoglycanes.  

Toxicité

Le silicium sous la plupart des formes est peu toxique.  

La toxicité de silicium provient de l’inhalation de poussières qui conduisent à des maladies pulmonaires, appelées pneumoconioses. C’est au départ une toxicité physique, due aux particules inhalées.  

On distingue la silicose dû e à l’inhalation de particules de silice libre, cristalline, Si02 , pendant de très nombreuses années. Lorsque ces particules ont un faible diamètre inférieur à 5 mu , elles pénètrent jusque dans les alvéoles pulmonaires où elles provoquent des réactions inflammatoires. Les manifestations de la silicose n’apparaissent qu’après de nombreuses années d’exposition. Un risque de silicose existe chez les ouvriers travaillant dans les mines, les carrières et aussi chez les prothésistes dentaires travaillant dans un local mal ventilé.  

L’asbestose due à l’inhalation de poussières d’amiante, formés de silicates fibreux, appelés chrysotile, crocidolite etc. qui entrainent une fibrose pulmonaire diffuse. L’amiante favorise l’apparition de cancers bronchiques et de mésothéliomes pleuraux ou péritonéaux car elle migre par les lymphatiques.  

Ces particules de silices ou les fibres peuvent contenir des traces de fer, en parti responsable de leur toxicité par production possible de radicaux libres.  

Remarque :

Des dérivés organiques du silicium, comme le silanol, Conjonctyl, ont été utilisés en thérapeutique dans diverses indications dont l’ostéoporose.