Что такое силикат кальция?

Что такое силикат кальция?

Силикат кальция — это соединение, образованное кальцием и силикатом. Он состоит из более чем 20 различных соединений из-за различий в составе его составляющих элементов. Наиболее распространенные типы включают ортокальциевый силикат, трикальциевый силикат и метакальциевый силикат, часто называемый просто силикатом кальция.

Это соединение может быть синтезировано путем реакции оксида кальция с диоксидом кремния (из известняка и диатомита) при высоких температурах. Силикат кальция безопасен для здоровья и одобрен для использования в качестве пищевой добавки.

Применение силиката кальция

Силикат кальция служит эффективным строительным материалом, ценится за свой малый вес, теплоизоляцию, негорючесть и огнестойкость. В сельском хозяйстве он находит широкое применение в качестве компонента удобрений.

В керамической промышленности он предотвращает усадку, газообразование и растрескивание при добавлении во время обжига. Он повышает прочность на разрыв, жесткость и термостойкость резины и долговечность красок в качестве добавки. Кроме того, он действует как антислеживатель в пищевых продуктах, таких как разрыхлитель и соль.

Свойства силиката кальция

При нагревании гидраты силиката кальция выделяют воду, замедляя повышение температуры материала из-за тепла испарения. Он негорюч и обладает огнеупорными свойствами.

Структура силиката кальция

Силикат кальция, тип силиката, состоит из диоксида кремния, оксида кальция и воды в различных соотношениях. Его микроструктура характеризуется многочисленными пустотами, что способствует его легкости, теплоудержанию и изоляционным свойствам.

Другая информация о силикате кальция

Варианты химического состава силиката кальция

Помимо распространенных типов, таких как ортокальциевый силикат (Ca2SiO4), трикальциевый силикат (Ca3SiO5) и метакальциевый силикат (CaSiO3)n, существуют многочисленные варианты силиката кальция с различным химическим составом.

Примеры включают 3CaO·SiO2 (Ca3SiO5), 2CaO·SiO2 (Ca2SiO4), 3CaO·2SiO2 (Ca3Si2O7), CaO·SiO2 и CaSiO3.

1. Ортокальциевый силикат
Ортокальциевый силикат, основной компонент цементного клинкера (10-40%), также известен в цементной промышленности как дикальциевый силикат или белит. Его химическая формула — Ca2SiO4, с молекулярной массой 172,24, состоящий из тетраэдрических структур SiO4.

2. Трикальциевый силикат
Трикальциевый силикат с химической формулой Ca3SiO5 и молекулярной массой 228,32 содержит тетраэдрический SiO4 и кислород в твердой форме. Он является основным компонентом цементного клинкера, составляя 40-70% его состава, и в цементной промышленности называется трехкальциевым силикатом.

3. Метакальциевый силикат
Метакальциевый силикат, или метасиликат кальция, имеет формулу (CaSiO3)n и молекулярную массу 116,16 x n. Он существует в двух фазах: β-фазе, известной как волластонит и стабильной при комнатной температуре, с плотностью 2,9 г/см3, и α-фазе, известной как псевдоволластонит.