Plik krzemian wapnia to nazwa nadana grupie związków chemicznych powstałych z tlenku wapnia (CaO) i krzemionki (SiO)dwa). Ogólny wzór tych związków to xCaO • ySiOdwa• zHdwaLUB.
Są to białe lub żółtawo-białe ciała stałe. Mogą być bezwodne, czyli bez wody (H.dwaO) w swojej strukturze lub może go zawierać. Są częścią kilku rodzajów minerałów w przyrodzie.
Krzemiany wapnia są nierozpuszczalne w wodzie, ale po połączeniu z nią tworzą uwodnione żele (materiały takie jak żelatyna), które są bardzo twarde, odporne i prawie wodoodporne po związaniu.
Doprowadziło to do ich zastosowania w budownictwie, ponieważ są stosowane w cementach, cegłach i panelach izolujących wilgoć. Są również częścią materiałów do leczenia perforacji w zębach, a nawet badano ich wykorzystanie w regeneracji kości, czyli jako biomateriał.
Zaproponowano, aby zmniejszyć zanieczyszczenie generowane przez niektóre gałęzie przemysłu metalurgicznego. Są również wykorzystywane jako generatory tarcia w hamulcach i sprzęgłach pojazdów..
Indeks artykułów
Krzemian wapnia może zawierać zmienną ilość tlenku wapnia (CaO) i krzemionki (SiO)dwa). Jego ogólna formuła to:
xCaO • ySiOdwa• zHdwaLUB
gdzie x, y i z to liczby, które mogą mieć różne wartości.
Ilość CaO musi wynosić od 3% do 35% (wagowo w przeliczeniu na suchą masę), a zawartość SiOdwa Powinien wynosić 50-95% (wagowo w przeliczeniu na suchą masę). Mogą być bezwodne (bez wody w swojej strukturze, czyli z = 0 we wzorze) lub mogą być uwodnione (z wodą jest to konformacja).
Bardzo drobne ciało stałe o barwie białej lub białawej.
Metakrzemian wapnia CaO • SiOdwa lub CaSiO3 = 116,16 g / mol
Metakrzemian wapnia CaSiO3 = 1540 ° C
Metakrzemian wapnia CaSiO3 = 2,92 g / cm3
Nierozpuszczalny w wodzie i etanolu.
Szlam przygotowany z 5% krzemianu wapnia może mieć pH 8,4-12,5.
Krzemian wapnia może być uwodniony (z wodą w cząsteczce) lub bezwodny (bez wody w cząsteczce) z różnymi proporcjami wapnia w postaci tlenku wapnia CaO i krzemionki w postaci dwutlenku krzemu SiOdwa.
Posiada wysoką zdolność wchłaniania wody. Metakrzemian wapnia (CaO • SiOdwa lub CaSiO3) wyróżnia się blaskiem i białością, niską wilgotnością, niską zawartością substancji lotnych i dobrą wchłanialnością oleju.
Wśród hydratów krzemianu wapnia są te utworzone przez dodanie wody do Cadwatak5 i do Ca3tak5. Produkty hydratacji tych dwóch związków występują najczęściej w niektórych typach cementu..
Krzemian wapnia jest otrzymywany na różne sposoby w reakcji materiału krzemionkowego (takiego jak ziemia okrzemkowa) i związków wapnia (takich jak wodorotlenek wapnia (Ca (OH))dwa).
Krzemian wapnia można otrzymać, na przykład, przez kalcynację tlenku wapnia (CaO) z krzemionką (SiO)dwa) w podwyższonych temperaturach.
Gdy reakcja przebiega w stosunku molowym 1: 1 (oznacza to, że jest taka sama liczba cząsteczek CaO jak SiOdwa) daje metakrzemian wapnia CaSiO3 o CaO • SiOdwa:
CaO + SiOdwa + ciepło → CaSiO3
Z krzemianu wapnia wykonuje się bloki lub cegły do budowy. Uzyskuje się je z drobnego materiału krzemionkowego i wapna palonego lub hydratyzowanego. Można dodać obojętne pigmenty, aby nadać cegle inny kolor.
Jednostki są formowane pod ciśnieniem i utwardzane w autoklawie (piecu parowym) w 170 ° C przez 4-6 godzin. Podczas utwardzania część wapna reaguje z materiałem krzemionkowym, tworząc hydrat krzemianu wapnia, który utrzymuje cegłę razem..
Jednak cegły silikatowe mają tendencję do rozszerzania się i kurczenia bardziej niż cegły gliniane, co czasami może powodować pękanie muru..
Zwróciło to uwagę i zostały uznane za potencjalnie niebezpieczne.
Krzemiany wapnia są częścią cementu portlandzkiego, który jest szeroko stosowanym materiałem w przemyśle budowlanym.
Cement portlandzki to cement hydrauliczny wytwarzany przez sproszkowanie materiałów utworzonych głównie z uwodnionych krzemianów wapnia i siarczanu wapnia CaSO4 (odlew).
Szybko twardnieje dzięki reakcji hydratacji, w wyniku której powstaje uwodniony żel krzemianowo-wapniowy. Skutkuje to mocnym, gęstym i słabo przepuszczalnym materiałem (który nie przepuszcza wody).
Zawarte w nim krzemiany to krzemian trójwapniowy Ca3tak5 o 3CaO.SiOdwa i krzemian dwuwapniowy Cadwatak4 lub 2CaO.SiOdwa.
Krzemiany wapnia w cemencie mogą różnić się procentem wagowym. Skład cementu portlandzkiego może się zmieniać w zależności od rodzaju konstrukcji konstrukcyjnej, do której jest przeznaczony..
Niektóre rodzaje tego cementu służą do unieruchamiania odpadów radioaktywnych, tak aby nie powodowały szkód dla ludzi i środowiska..
Krzemian wapnia służy do otrzymywania mineralnych płyt piankowych lub izolacyjnych płyt mineralnych.
Służą do izolacji ścian przed wilgocią. CaO i SiO są mieszanedwa z dodatkiem wody i 3-6% celulozy, co poprawia elastyczność i stabilność krawędzi.
Powstały szlam wlewa się do form, a następnie ogrzewa parą pod wysokim ciśnieniem i temperaturą w specjalnym piecu parowym zwanym autoklawem..
Rezultatem jest sztywna pianka o bardzo drobnych porach, która jest cięta na arkusze lub płyty i traktowana specjalnymi dodatkami, aby mogła odpychać wodę..
Pianka silikatowo-wapniowa stosowana jest w budownictwie, szczególnie do ocieplania ścian i poprawy ochrony przed wilgocią, przydatna zwłaszcza przy renowacji starych budynków.
Krzemian diwapniowy Cadwatak4 lub 2CaO.SiOdwa występujący w żużlu lub odpadach z produkcji stali był używany do wytrącania rozpuszczonych metali w kwaśnych ściekach z innych procesów metalurgicznych.
Wytrącanie oznacza, że rozpuszczony metal staje się częścią stałego związku, który trafia na dno pojemnika i może zostać zebrany.
Okołodwatak4 obecny w żużlu stalowniczym reaguje z wodą i wytwarza Ca (OH)dwa który posiada zdolność neutralizowania kwasowości kwaśnych roztworów metali pochodzących z innych procesów:
2 Cadwatak4 + 4 godzdwaO → 3CaO.2SiOdwa.3HdwaO + Ca (OH)dwa
Oprócz zobojętniania związek krzemianu wapnia może adsorbować niektóre jony metali Mdwa+ przez wymianę z jonem wapnia Cadwa+. Oto zarys:
≡Si-O-Ca + Mdwa+ → ≡Si-O-M + Cadwa+
Stały związek zawierający metal może być następnie użyty do innego celu i nie jest wyrzucany. To przykład ekologii przemysłowej.
Ceramikę krzemianowo-wapniową zaczęto badać jako biomateriały od 1990 roku. Badano je pod kątem ich potencjalnego zastosowania w regeneracji tkanki kostnej ze względu na ich bioaktywność przewyższającą inne materiały..
Wynika to z faktu, że posiadają one krzem (Si), który odgrywa istotną rolę w mechanizmach prowadzących do powstania nowej kości..
Cementy na bazie krzemianu wapnia mają zdolność indukowania tworzenia się powłoki z fosforanu wapnia / apatytu po zanurzeniu w płynach biologicznych i sprzyjają regeneracji tkanek..
Z tego powodu jest uważany za odpowiedni materiał do naprawy kości..
Krzemian wapnia jest częścią biodentyny. To materiał, który służy do naprawy perforacji zębów, resorpcji kości oraz jako wypełnienie końców korzeni zębów..
Biodentyna to bioaktywny cement o niskiej porowatości, który ma większą wytrzymałość mechaniczną lub twardość niż inne materiały i przypomina zębinę.
Składa się z krzemianu trójwapniowego (Ca3tak5), krzemian dwuwapniowy (Cadwatak5), węglan wapnia (CaCO3) i tlenek cyrkonu. Krzemiany wapnia po zmieszaniu z wodą tworzą lepki uwodniony żel, który po pewnym czasie zestala się tworząc twardą strukturę..
Wpływa pozytywnie na komórki miazgi zębowej i przyspiesza tworzenie mostków w zębinie, w których podkreśla się wytrzymałość jej wiązań, mikrotwardość i odporność na ściskanie..
Krzemiany wapnia są również używane jako środki przeciwzbrylające i pomocnicze w filtracji..
Metakrzemian wapnia CaSiO3 stosowany w ceramice, w urządzeniach wymagających tarcia, takich jak hamulce i sprzęgła pojazdów oraz do otrzymywania metali.
Ze względu na wysoką jasność i białość CaSiO3 Służy do wypełniania farb i tworzyw sztucznych.
Jeszcze bez komentarzy