De calciumsilicaat is de naam die wordt gegeven aan een groep chemische verbindingen gevormd uit calciumoxide (CaO) en silica (SiOtweeDe algemene formule van deze verbindingen is xCaO • ySiOtwee• zHtweeOF.
Het zijn witte of geelwitte vaste stoffen. Ze kunnen watervrij zijn, dat wil zeggen zonder water (H.tweeO) in zijn structuur, of kan het bevatten. Ze maken deel uit van verschillende soorten mineralen in de natuur.
Calciumsilicaten zijn onoplosbaar in water, maar wanneer ze zich ermee verbinden, vormen ze gehydrateerde gels (materialen zoals gelatine) die zeer hard, resistent en bijna waterdicht zijn wanneer ze uitharden..
Dit heeft geleid tot hun toepassing in de bouwsector, zoals ze worden gebruikt in cement, bakstenen en vochtisolerende panelen. Ze maken ook deel uit van materialen om perforaties in de tanden te genezen en het is zelfs bestudeerd om ze te gebruiken bij de regeneratie van botten, dat wil zeggen als een biomateriaal.
Ze zijn voorgesteld om de vervuiling te verminderen die wordt gegenereerd door sommige metallurgische industrieën. Ze worden ook gebruikt als wrijvingsgeneratoren in remmen en koppelingen van voertuigen..
Artikel index
Calciumsilicaat kan een variabele hoeveelheid calciumoxide (CaO) en silica (SiOtweeDe algemene formule is:
xCaO • ySiOtwee• zHtweeOF
waarbij x, y en z getallen zijn die verschillende waarden kunnen hebben.
De hoeveelheid CaO moet tussen 3% en 35% (in gewicht op droge basis) en het SiO-gehalte liggentwee Het moet 50-95% zijn (in gewicht op droge basis). Ze kunnen watervrij zijn (zonder water in de structuur, dat wil zeggen, z = 0 in de formule) of ze kunnen worden gehydrateerd (met water is de conformatie).
Zeer fijne witte of gebroken witte vaste stof.
Calciummetasilicaat CaO • SiOtwee of CaSiO3 = 116,16 g / mol
CaSiO Calcium Metasilicaat3 = 1540 ° C
CaSiO Calcium Metasilicaat3 = 2,92 g / cc
Onoplosbaar in water en ethanol.
Een modder bereid met 5% calciumsilicaat kan een pH hebben van 8,4-12,5.
Calciumsilicaat kan worden gehydrateerd (met water in het molecuul) of watervrij (zonder water in het molecuul) met verschillende verhoudingen calcium in de vorm van calciumoxide CaO en silica in de vorm van siliciumdioxide SiOtwee.
Het heeft een hoge wateropname capaciteit. Calciummetasilicaat (CaO • SiOtwee of CaSiO3) valt op door zijn glans en witheid, lage luchtvochtigheid, laag gehalte aan vluchtige stoffen en goede olieabsorptie.
Onder de hydraten van calciumsilicaat bevinden zich de hydraten die worden gevormd door water aan Ca toe te voegentweeJa5 en naar Ca3Ja5. De hydratatieproducten van deze twee verbindingen komen het meest voor in bepaalde soorten cement..
Calciumsilicaat wordt op verschillende manieren verkregen door kiezelhoudend materiaal (zoals diatomeeënaarde) en calciumverbindingen (zoals calciumhydroxide (Ca (OH)twee.
Calciumsilicaat kan bijvoorbeeld worden bereid door calciumoxide (CaO) te calcineren met silica (SiOtwee) bij verhoogde temperaturen.
Wanneer de reactie wordt uitgevoerd met een molaire verhouding van 1: 1 (dit betekent dat er hetzelfde aantal CaO-moleculen is als SiOtwee) resulteert in calciummetasilicaat CaSiO3 o CaO • SiOtwee
CaO + SiOtwee + warmte → CaSiO3
Met kalkzandsteen worden bouwstenen of bouwstenen gemaakt. Ze worden verkregen met fijn kiezelhoudend materiaal en ongebluste kalk of gehydrateerde kalk. Inerte pigmenten kunnen worden toegevoegd om de steen een andere kleur te geven.
Eenheden worden onder druk gevormd en gedurende 4-6 uur bij 170 ° C uitgehard in een autoclaaf (stoomoven). Tijdens het uitharden reageert een deel van de kalk met het siliciumhoudende materiaal om een calciumsilicaathydraat te vormen, dat de steen bij elkaar houdt..
Calciumsilicaatstenen hebben echter de neiging om meer uit te zetten en te krimpen dan bakstenen, waardoor het metselwerk soms kan barsten..
Dit heeft de aandacht getrokken en ze worden als potentieel gevaarlijk beschouwd.
Calciumsilicaten maken deel uit van portlandcement, een veel gebruikt materiaal in de bouwsector.
Portlandcement is een hydraulisch cement dat wordt geproduceerd door het verpulveren van materialen die voornamelijk worden gevormd door gehydrateerde calciumsilicaten en calciumsulfaat CaSO4 (gips).
Het hardt snel uit door de hydratatiereactie die een gehydrateerde calciumsilicaatgel genereert. Dit resulteert in een sterk, dicht en laagdoorlatend materiaal (dat geen water doorlaat).
De silicaten die het bevat zijn tricalciumsilicaat Ca3Ja5 o 3CaO.SiOtwee en dicalciumsilicaat CatweeJa4 of 2CaO.SiOtwee.
Calciumsilicaten in cement kunnen variëren in hun gewichtspercentage. De samenstelling van Portland-cement kan veranderen afhankelijk van het type constructiestructuur waarvoor het is bedoeld..
Sommige soorten van dit cement worden gebruikt om radioactief afval te immobiliseren, zodat het geen schade toebrengt aan mens of milieu..
Calciumsilicaat wordt gebruikt om mineraalschuimplaten of isolerende minerale platen te verkrijgen.
Deze dienen om de muren te isoleren tegen vocht. CaO en SiO worden gemengdtwee met water en 3-6% cellulose wordt toegevoegd, wat de flexibiliteit en stabiliteit van de randen verbetert.
Het resulterende slib wordt in mallen gegoten en vervolgens met stoom onder hoge druk en temperatuur verwarmd in een speciale stoomoven, een autoclaaf genaamd..
Het resultaat is een hard schuim met zeer fijne poriën dat in platen of platen wordt gesneden en behandeld met speciale toevoegingen zodat het water kan afstoten..
Calciumsilicaatschuim wordt gebruikt in de bouwsector, vooral om muren te isoleren en de bescherming tegen vocht te verbeteren, wat vooral nuttig is bij de renovatie van oude gebouwen.
Dicalciumsilicaat CatweeJa4 of 2CaO.SiOtwee gevonden in slakken of afval van de staalproductie is gebruikt om opgeloste metalen neer te slaan in zure effluenten van andere metallurgische processen.
Neerslag betekent dat het opgeloste metaal onderdeel wordt van een vaste stof die naar de bodem van de container gaat en kan worden opgevangen.
De ca.tweeJa4 aanwezig in staalslak reageert met water en produceert Ca (OH)twee die het vermogen heeft om de zuurgraad van zure oplossingen van metalen uit andere processen te neutraliseren:
2 Ca.tweeJa4 + 4 uurtweeO → 3CaO.2SiOtwee.3HtweeO + Ca (OH)twee
Naast neutralisatie kan de calciumsilicaatverbinding enkele van de metaalionen M adsorberentwee+ door uitwisseling met het calciumion Catwee+. Hier is een overzicht:
≡Si-O-Ca + Mtwee+ → ≡Si-O-M + Catwee+
De vaste verbinding die het metaal bevat, kan vervolgens voor een ander doel worden gebruikt en wordt niet weggegooid. Dit is een voorbeeld van industriële ecologie.
Calciumsilicaatkeramiek werd sinds 1990 getest als biomaterialen. Ze zijn onderzocht op hun potentiële gebruik bij de regeneratie van botweefsel vanwege hun bioactiviteit die superieur is aan andere materialen..
Dit wordt toegeschreven aan het feit dat ze silicium (Si) hebben, dat een essentiële rol speelt in de mechanismen die leiden tot de vorming van nieuw bot..
Cementen op basis van calciumsilicaat hebben het vermogen om de vorming van een calciumfosfaat / apatietcoating te induceren wanneer ze worden ondergedompeld in biologische vloeistoffen en om weefselregeneratie te bevorderen..
Om deze redenen wordt het beschouwd als een geschikt materiaal voor botherstel..
Calciumsilicaat is een onderdeel van biodentine. Dit is een materiaal dat wordt gebruikt om tandperforaties, botresorpties en als vulling voor het uiteinde van de wortelwortels van de tanden te herstellen..
Biodentine is een bioactief cement met lage porositeit dat een grotere mechanische sterkte of hardheid heeft dan andere materialen en lijkt op dentine.
Het is gemaakt van tricalciumsilicaat (Ca3Ja5), dicalciumsilicaat (CatweeJa5), calciumcarbonaat (CaCO3) en zirkoniumoxide. Bij menging met water vormen calciumsilicaten een kleverige gehydrateerde gel die na verloop van tijd stolt en een harde structuur creëert..
Het oefent een positief effect uit op de cellen van de tandpulpa en versnelt de vorming van bruggen in het dentine, waar de sterkte van de bindingen, de microhardheid en de weerstand tegen compressie worden benadrukt..
Calciumsilicaten worden ook gebruikt als antiklontermiddelen en filtreerhulpmiddelen..
Calciummetasilicaat CaSiO3 gebruikt in keramiek, in apparaten waar wrijving vereist is, zoals voertuigremmen en koppelingen, en bij het verkrijgen van metalen.
Vanwege de hoge helderheid en witheid, CaSiO3 Het wordt gebruikt om verf en kunststoffen te vullen.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.