Силикат кальция (Ca2SiO4) — минеральное соединение, используемое в строительных материалах, изоляции и огнезащите. Его получают путем соединения оксида кальция и кремнезема. Силикат кальция обеспечивает теплоизоляцию и пожаробезопасен.
| Название ИЮПАК | Силикат кальция |
| Молекулярная формула | Ca2SiO4 |
| Количество CAS | 1344-95-2 |
| Синонимы | Кремниевая кислота, кальциевая соль (2:1); Метасиликат кальция; Оксид кальция и кремния; Ортосиликат кальция |
| ИнЧИ | InChI=1S/Ca.2O.Si/q+2;2*-1; |
Свойства силиката кальция
силикат кальция Молярная масса
Ca2SiO4 имеет молярную массу 172,237 г/моль. Это значение рассчитывается путем сложения атомных масс кальция, кремния и кислорода, которые составляют 40,078 г/моль, 28,085 г/моль и 15,999 г/моль соответственно. Молярная масса важна при определении количества Ca2SiO4, необходимого для химических реакций или приготовления растворов.
Температура кипения силиката кальция
Ca2SiO4 не имеет определенной температуры кипения, поскольку он разлагается, не достигнув точки кипения. При нагревании Ca2SiO4 происходит ряд химических реакций, которые приводят к выделению воды и образованию оксида кальция и кремнезема. Температура разложения Ca2SiO4 зависит от конкретного типа и состава соединения.
Температура плавления силиката кальция
Ca2SiO4 имеет температуру плавления 2130°C. При этой температуре Ca2SiO4 переходит из твердого состояния в жидкое. Температура плавления Ca2SiO4 относительно высока, что делает его пригодным для высокотемпературных применений, таких как огнеупорные материалы, изоляция и огнезащита.
Плотность силиката кальция г/мл
Плотность Ca2SiO4 варьируется в зависимости от конкретного типа и состава соединения. Плотность Ca2SiO4 колеблется от 2,2 до 2,8 г/мл. Высокая плотность Ca2SiO4 делает его полезным для применений, где вес является проблемой. Например, его используют в качестве легкого заполнителя в бетоне.
Силикат кальция Молекулярный вес
Молекулярная масса Ca2SiO4 составляет 172,237 г/моль. Это значение определяется путем добавления к соединению атомных масс кальция, кремния и кислорода. Молекулярная масса Ca2SiO4 используется в различных расчетах, например, при определении концентрации растворов или количества соединения, необходимого для химических реакций.
Структура силиката кальция
Ca2SiO4 имеет кристаллическую структуру, которая может меняться в зависимости от конкретного типа и состава соединения. Наиболее распространенной кристаллической структурой является моноклинная кристаллическая система. Кристаллическая структура Ca2SiO4 придает ему определенные свойства, такие как высокая прочность, термическая стабильность и химическая стойкость.
Формула силиката кальция
Химическая формула силиката кальция: Ca2SiO4. Эта формула представляет соотношение кальция, кремния и кислорода в соединении. Формула силиката кальция важна для определения его свойств и использования в различных областях, таких как цемент, изоляция и огнезащита.
| Появление | белый порошок |
| Удельный вес | 2,2 – 2,8 г/см³ |
| Цвет | Белый |
| Запах | Без запаха |
| Молярная масса | 172 237 г/моль |
| Плотность | 2,2 – 2,8 г/см³ |
| Точка плавления | 2130°С |
| Точка кипения | Разлагается перед кипячением |
| Мигающая точка | Непригодный |
| Растворимость в воде | нерастворимый |
| Растворимость | Нерастворим в воде, растворим в кислотах |
| Давление газа | Непригодный |
| Плотность пара | Непригодный |
| пКа | Непригодный |
| рН | 7,0 – 9,0 |
Безопасность и опасность силиката кальция
Ca2SiO4 обычно считается безопасным для использования в различных областях, включая строительные материалы, изоляцию и пищевые добавки. Однако длительное или чрезмерное вдыхание пыли Ca2SiO4 может вызвать раздражение дыхательной системы. Контакт Ca2SiO4 с кожей и глазами также может вызвать раздражение. Хотя Ca2SiO4 не считается опасным веществом, важно обращаться с ним осторожно и соблюдать технику безопасности при работе с этим материалом. При работе с Ca2SiO4 следует использовать средства индивидуальной защиты, такие как перчатки, защитные очки и средства защиты органов дыхания, чтобы свести к минимуму потенциальный риск для здоровья.
| Символы опасности | Непригодный |
| Описание безопасности | Не опасное вещество |
| Идентификационные номера ООН | Непригодный |
| код ТН ВЭД | 6810.19 |
| Класс опасности | Непригодный |
| Группа упаковки | Непригодный |
| Токсичность | Низкая токсичность; может вызвать раздражение дыхательных путей и кожи в случае длительного или чрезмерного воздействия |
Методы синтеза силиката кальция
Синтезировать Ca2SiO4 можно различными методами.
В одном методе оксид кальция (CaO) реагирует с кремнеземом (SiO2) с образованием смеси силикатов кальция. Высокотемпературная печь позволяет синтезировать Ca2SiO4. Смесь включает Ca2SiO4 и Ca3SiO5. При дальнейшей переработке и измельчении смеси получаются порошки Ca2SiO4 различных марок.
Другой метод включает реакцию гидроксида кальция (Ca(OH)2) и кремнезема в автоклаве при высоком давлении и температуре. В результате этого процесса получается чистая форма Ca2SiO4, известная как волластонит (CaSiO3), которая имеет широкий спектр применения, в том числе в качестве наполнителя в пластмассах и покрытиях.
Другие методы синтеза Ca2SiO4 включают реакцию между хлоридом кальция (CaCl2) и силикатом натрия (Na2SiO3) с образованием гидрата Ca2SiO4 (CSH), который является основным связующим веществом в портландцементе.
Различные реагенты и методы позволяют синтезировать Ca2SiO4 путем осаждения его из раствора ионов кальция и силиката.
Использование силиката кальция
Ca2SiO4 имеет широкий спектр применения благодаря своим уникальным свойствам, таким как устойчивость к высоким температурам, низкая теплопроводность и отличная огнестойкость. Вот некоторые распространенные варианты использования Ca2SiO4:
- Изоляция: используется в качестве изоляционного материала в высокотемпературных применениях, таких как футеровка печей, изоляция котлов и паропроводов. Низкая теплопроводность делает его эффективным изолятором в этих средах.
- Строительные материалы: используется в различных строительных материалах, таких как кирпич, плитка и цемент. Его устойчивость к высоким температурам и огню делает его идеальным материалом для использования в огнестойких стенах и потолках.
- Пищевые добавки: используются в качестве средства против слеживания в пищевых продуктах, таких как сахарная пудра и соль. Его способность поглощать влагу и предотвращать слеживание делает его популярным выбором среди производителей продуктов питания.
- Фармацевтика: используется в качестве наполнителя в фармацевтических продуктах, где он служит связующим, дезинтегрантом и агентом текучести.
- Косметика: используется в косметике как набухающий и абсорбирующий агент. Это помогает улучшить текстуру и ощущение таких продуктов, как пудры для лица и тональные основы.
- Другое применение: Также используется в производстве керамики, огнеупорных материалов и в качестве наполнителя резины и пластмасс.
Вопросы:
Вопрос: Как удалить силикат кальция из бассейна?
Ответ: Чтобы удалить Ca2SiO4 из бассейна, используйте средство для чистки плитки бассейна или раствор соляной кислоты и воды. Нанесите очищающее средство или раствор на пораженный участок и потрите щеткой с жесткой щетиной. После очистки промыть большим количеством воды.
Вопрос: Как сделать огнеупорный силикат кальция в домашних условиях?
О: Не рекомендуется изготавливать огнеупор Ca2SiO4 в домашних условиях из-за необходимости высоких температур и специального оборудования. Лучше всего приобретать готовые огнеупорные изделия Ca2SiO4 у надежного поставщика.
Вопрос: Какие два соединения образуют гидраты силикатных соединений кальция?
A: Соединения Ca2SiO4 гидратируются с образованием гидратированного Ca2SiO4 (CSH) и гидроксида кальция (Ca(OH)2). Эти соединения играют важную роль в формировании и прочности бетона и других вяжущих материалов.