De kalsiumsilikat er navnet gitt til en gruppe kjemiske forbindelser dannet av kalsiumoksid (CaO) og silika (SiO)to). Den generelle formelen for disse forbindelsene er xCaO • ySiOto• zHtoELLER.
De er hvite eller gulhvite faste stoffer. De kan være vannfrie, det vil si uten vann (HtoO) i strukturen, eller kan inneholde den. De er en del av flere typer mineraler i naturen.
Kalsiumsilikater er uoppløselige i vann, men når de slutter seg til det, danner de hydratiserte geler (materialer som gelatin) som er veldig harde, motstandsdyktige og nesten vanntette når de stivner.
Dette har ført til deres bruk i byggebransjen, siden de brukes i sement, murstein og fuktisolerende paneler. De er også en del av materialer for å helbrede perforeringer i tennene, og det har til og med blitt studert å bruke dem til regenerering av bein, det vil si som et biomateriale.
De er blitt foreslått for å redusere forurensningen fra noen metallurgiske næringer. De brukes også som friksjonsgeneratorer i bilbremser og clutcher..
Artikkelindeks
Kalsiumsilikat kan inneholde en variabel mengde kalsiumoksid (CaO) og silika (SiO)to). Den generelle formelen er:
xCaO • ySiOto• zHtoELLER
hvor x, y og z er tall som kan ha forskjellige verdier.
Mengden CaO må være mellom 3 og 35 vekt% (på vekt på tørr basis) og SiO-innholdetto Det bør være 50-95% (etter vekt på tørr basis). De kan være vannfrie (uten vann i strukturen, det vil si z = 0 i formelen) eller de kan hydratiseres (med vann er dens konformasjon).
Veldig fin hvit eller off-white solid.
Kalsiummetasilikat CaO • SiOto eller CaSiO3 = 116,16 g / mol
CaSiO kalsiummetasilikat3 = 1540 ° C
CaSiO kalsiummetasilikat3 = 2,92 g / cc
Uoppløselig i vann og etanol.
Et gjørme tilberedt med 5% kalsiumsilikat kan ha en pH på 8,4-12,5.
Kalsiumsilikat kan være hydratisert (med vann i molekylet) eller vannfritt (uten vann i molekylet) med forskjellige andeler kalsium i form av kalsiumoksid CaO og silika i form av silisiumdioksyd SiOto.
Den har høy vannabsorpsjonskapasitet. Kalsiummetasilikat (CaO • SiOto eller CaSiO3) skiller seg ut for sin glans og hvithet, lav luftfuktighet, lavt flyktig innhold og god oljeabsorpsjon.
Blant hydrater av kalsiumsilikat er de som dannes ved tilsetning av vann til CatoJa5 og til Ca3Ja5. Hydreringsproduktene til disse to forbindelsene er de mest utbredte i visse typer sement..
Kalsiumsilikat oppnås på forskjellige måter ved å reagere silisiumholdig materiale (som kiselgur) og kalsiumforbindelser (for eksempel kalsiumhydroksid (Ca (OH))to).
Kalsiumsilikat kan fremstilles for eksempel ved kalsinering av kalsiumoksyd (CaO) med silika (SiOto) ved forhøyede temperaturer.
Når reaksjonen utføres i et molforhold på 1: 1 (dette betyr at det er samme antall CaO-molekyler som SiOto) resulterer i kalsiummetasilikat CaSiO3 o CaO • SiOto:
CaO + SiOto + varme → CaSiO3
Med kalsiumsilikat lages enheter eller murstein for konstruksjon. De oppnås med fint kiselholdig materiale og kalk eller hydrert kalk. Inerte pigmenter kan tilsettes for å gi murstein en annen farge.
Enhetene støpes under trykk og herdes i en autoklav (dampovn) ved 170 ° C i 4-6 timer. Under herding reagerer noe av kalk med kiselholdig materiale for å danne et kalsiumsilikathydrat, som holder mursteinen sammen..
Imidlertid har kalsiumsilikat murstein en tendens til å ekspandere og krympe mer enn leire murstein, noe som noen ganger kan føre til sprekkdannelse i murverket..
Dette har vakt oppmerksomhet og de har blitt ansett som potensielt farlige.
Kalsiumsilikater er en del av Portland sement, som er et mye brukt materiale i byggebransjen.
Portland sement er en hydraulisk sement som produseres av pulveriserende materialer dannet hovedsakelig av hydratiserte kalsiumsilikater og kalsiumsulfat CaSO4 (rollebesetning).
Den stivner raskt på grunn av hydratiseringsreaksjonen som genererer en hydrert kalsiumsilikatgel. Dette resulterer i et sterkt, tett og lite permeabelt materiale (som ikke slipper vann gjennom).
Silikatene den inneholder er trikalciumsilikat Ca3Ja5 o 3CaO.SiOto og dikalsiumsilikat CatoJa4 eller 2CaO.SiOto.
Kalsiumsilikater i sement kan variere i vektprosent. Sammensetningen av Portland-sement kan endres avhengig av hvilken type konstruksjonskonstruksjon den er ment for..
Noen typer sement brukes til å immobilisere radioaktivt avfall slik at det ikke skader mennesker eller miljøet..
Kalsiumsilikat brukes til å skaffe mineralskumplater eller isolerende mineralplater.
Disse tjener til å isolere veggene mot fuktighet. CaO og SiO blandesto med vann og 3-6% cellulose tilsettes, noe som forbedrer kantens fleksibilitet og stabilitet.
Det resulterende slammet helles i former og deretter oppvarmes med damp ved høyt trykk og temperatur i en spesiell dampovn kalt autoklav..
Resultatet er et stivt, veldig fint poreskum som kuttes i ark eller brett og behandles med spesielle tilsetningsstoffer slik at det kan avvise vann..
Kalsiumsilikatskum brukes i byggesektoren, spesielt for å isolere vegger og forbedre beskyttelsen mot fuktighet, noe som er nyttig spesielt ved renovering av gamle bygninger.
Dicalcium Silicate CatoJa4 eller 2CaO.SiOto funnet i slagg eller avfall fra stålproduksjon har blitt brukt til å utfelle oppløste metaller i sure utløp fra andre metallurgiske prosesser.
Nedbør betyr at det oppløste metallet blir en del av en fast forbindelse som går til bunnen av beholderen og kan samles opp.
CatoJa4 tilstede i stålslagg reagerer med vann og produserer Ca (OH)to som har evnen til å nøytralisere surheten til sure oppløsninger av metaller fra andre prosesser:
2 CatoJa4 + 4 timertoO → 3CaO.2SiOto.3HtoO + Ca (OH)to
I tillegg til å nøytralisere, kan kalsiumsilikatforbindelsen adsorbere noen av metallionene Mto+ ved utveksling med kalsiumionen Cato+. Her er en oversikt:
≡Si-O-Ca + Mto+ → ≡Si-O-M + Cato+
Den faste forbindelsen som inneholder metallet kan deretter brukes til et annet formål og kastes ikke. Dette er et eksempel på industriell økologi.
Kalsiumsilikatkeramikk begynte å bli testet som biomaterialer siden 1990. De har blitt studert for deres potensielle bruk i regenerering av beinvev på grunn av deres bioaktivitet bedre enn andre materialer..
Dette tilskrives det faktum at de har silisium (Si), som spiller en viktig rolle i mekanismene som fører til dannelsen av nytt bein..
Kalsiumsilikatbaserte sementer har evnen til å indusere dannelsen av et kalsiumfosfat / apatittbelegg når de nedsenkes i biologiske væsker og fremmer vevregenerering..
Av disse grunner blir det ansett som et egnet materiale for reparasjon av bein..
Kalsiumsilikat er en del av biodentin. Dette er et materiale som brukes til å reparere tannperforeringer, beinresorpsjoner og som fyll for enden av tannrøttene..
Biodentine er en bioaktiv sement med lav porøsitet som har større mekanisk styrke eller hardhet enn andre materialer og ligner dentin.
Den består av trikalciumsilikat (Ca3Ja5), dikalsiumsilikat (CatoJa5), kalsiumkarbonat (CaCO3) og zirkoniumoksid. Når det blandes med vann, danner kalsiumsilikater en klebrig, hydrert gel som etter en stund stivner og skaper en hard struktur..
Det utøver en positiv effekt på cellene i tannmassen og akselererer dannelsen av broer i dentinet, hvor styrken av bindinger, mikrohardhet og motstand mot kompresjon blir fremhevet..
Kalsiumsilikater brukes også som antiklumpemidler og filterhjelpemidler..
Kalsiummetasilikat CaSiO3 brukes i keramikk, i enheter der det kreves friksjon, for eksempel kjøretøybremser og clutcher, og for å oppnå metaller.
På grunn av sin høye lysstyrke og hvithet, CaSiO3 Den brukes til å fylle maling og plast.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.