Vlastnosti kremičitanu vápenatého, štruktúra, získanie, použitie, použitie

On kremičitan vápenatý Je to názov priradený skupine chemických zlúčenín vytvorených z oxidu vápenatého (CAO) a oxidu kremičitého (SIO₂). Všeobecný vzorec týchto zlúčenín je xcao • ysio₂• ZH₂Ani.

Sú to žltkasto biele alebo biele pevné látky. Môžu byť bezvodí, to znamená bez vody (h₂O) vo svojej štruktúre, alebo ju môžu obsahovať. Sú súčasťou niekoľkých druhov minerálov v prírode.

Minerál kremičitanu. Dave Dyet http: // www.Uzáver.com http: // www.Farbenie.com / verejná doména. Zdroj: Wikimedia Commons.

Kremikáty vápenatého sú nerozpustné vo vode, ale pri spájaní tejto formy hydratovaných gélov (materiály ako želé), ktoré sú potom, keď sú vyzdvihnutie veľmi tvrdé, odolné a takmer nepriepustné.

To spôsobilo jeho použitie v stavebníctve, pretože sa používajú v cemente, tehlách a v izolačných paneloch vlhkosti. Sú tiež súčasťou materiálov na vyliečenie perforácií v zuboch a dokonca sa študovali, aby ich používali v regenerácii kostí, to znamená ako biomateriál.

Navrhli znížiť znečistenie spôsobené niektorými metalurgickými priemyselmi. Používajú sa tiež ako generátory trecie.

[TOC]

Štruktúra

Kremík z vápenatého môže obsahovať variabilné množstvo oxidu vápenatého (CAO) a oxidu kremičitého (SIO (SIO₂). Jeho všeobecný vzorec je:

Xcao • ysio₂• ZH₂Ani

kde x, y, y z sú čísla, ktoré môžu mať rôzne hodnoty.

Množstvo CAO musí byť medzi 3% a 35% (podľa hmotnosti na suchej základni) a obsah SIO₂ Musí to byť 50-95% (v suchej základni). Môžu byť bezvodí (bez vody v ich štruktúre, to znamená z = 0 vo vzorci) alebo sa môžu hydratovať (s vodou je ich konformácia).

Menovanie

• Kremičitan vápenatý
• Vápniková soľ
• Vápnik a oxid kremíka

Vlastnosti

Fyzický stav

Veľmi jemná biela alebo biela kosť pevná.

Molekulová hmotnosť

CAO -sio vápnikové ciele₂ alebo kasio₃ = 116,16 g/mol

Bod topenia

Casio vápnikové ciele₃ = 1540 ° C

Hustota

Casio vápnikové ciele₃ = 2,92 g/cc

Rozpustnosť

Nerozpustný vo vode a etanole.

pH

Bahno pripravené z 5% kremičitanu vápenatého môže mať pH 8,4-12,5.

Ďalšie vlastnosti

Kremík z vápenatého sa môže hydratovať (s vodou v molekule) alebo bezvodý (bez vody v molekule) s niekoľkými pomermi vápnika vo forme oxidu Cao a oxidu kremičitého vo forme oxidu silika₂.

Má vysokú kapacitu absorpcie vody. Vápnikové góly (CAO • SIO₂ alebo kasio₃) Vyniká pre svoju brilanciu a belosť, nízku vlhkosť, nízky prchavý obsah a dobrú absorpciu oleja.

Môže vám slúžiť: koligatívne vlastnosti riešeníCasio vápnikové ciele₃. Ondřej mangl / krčma doména. Zdroj: Wikimedia Commons.

Medzi kremičitanmi z vápenatého sa rozlišujú hydráty₂SIO₅ A do CA₃SIO₅. Hydratačné produkty týchto dvoch zlúčenín sú najpoužívanejšie v určitých typoch cementu.

Získanie

Kremík z vápenatého sa získa niekoľkými spôsobmi reagovaním na kremičitý materiál (ako sú diatomátory) a vápnikové zlúčeniny (napríklad hydroxid vápenatý (CA (OH)₂).

Môže sa pripraviť na kremičitan vápenat₂) pri vysokých teplotách.

Keď sa reakcia vykonáva na molárny dôvod 1: 1 (to znamená, že existuje rovnaký počet molekúl CAO ako SIO₂) To vedie k cieľom vápniku₃ o Cao • Sio₂:

CAO + SIO₂ + Teplo → kasio₃

Žiadosti

Pri získavaní tehál

S kremičitan z vápenatého sa vyrábajú jednotky alebo tehly na výstavbu. Sa získavajú s jemným kremíkom a živým vápnym alebo hydratovaným kalom. Môžete pridať inertné pigmenty, aby ste tehlom dodali inú farbu.

Jednotky sú formované pod tlakom a vyliečia v autokláve (parná rúra) pri 170 ° C počas 4-6 hodín. Počas liečby niečo z vápna reaguje s kremičitým materiálom za vzniku hydrátu kremičitanu vápenatého, ktorý udržuje tehlu pohromade pohromade.

Tehly z vápenatého kremičitanu. Hovädzí.Ellgaard/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0). Zdroj: Wikimedia Commons.

Avšak tehly z kremíka vápenatého majú tendenciu rozširovať sa a zmenšiť sa viac ako hlinené tehly, ktoré niekedy môžu spôsobiť praskanie muriva.

To upútalo pozornosť a bolo považované za potenciálne nebezpečné.

V portlandskom cemente

Kremikáty vápnika sú súčasťou portlandského cementu, ktorý je materiálom, ktorý sa široko používa v stavebníctve.

Portland Cement je hydraulický cement, ktorý sa vyrába postrekovaním materiálov hlavne pre hydratované kremičitany vápenatý a puzdro sulfátu vápenatého₄ (a tak).

Cementový povrch. Cement obsahuje v jeho zložení kremičitany vápenatého. Autor: pexels. Zdroj: Pixabay.

Stvrdne rýchlo v dôsledku hydratačnej reakcie generovanej hydratovaným gélom kremičitanu vápenatého kremičitanu. Výsledkom je silný, hustý a malý priepustný materiál (ktorý nenechá vodu prejsť).

Kremičitany, ktoré obsahuje, sú kremičitan Trichalcal₃SIO₅ alebo 3cao.SIO₂ a dekulcic Silicato Ca₂SIO₄ alebo 2CAO.SIO₂.

Na imobilizáciu rádioaktívneho odpadu

Kremitáty vápenatého v cemente sa môžu líšiť v rámci ich percentuálneho podielu podľa hmotnosti. Zloženie portlandského cementu sa môže zmeniť podľa typu konštrukčnej štruktúry, na ktorú je určená.

Môže vám slúžiť: nenasýtené uhľovodíky

Niektoré typy tohto cementu sa používajú na imobilizáciu rádioaktívneho odpadu, takže nespôsobuje poškodenie ľudí alebo životného prostredia.

Ako izolátor budov

Kremík vápenatý slúži na získanie minerálnych penových dosiek alebo izolačných minerálnych dosiek.

Listy na kremičitany vápenatého. Achim Hern/CC od (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/3.0). Zdroj: Wikimedia Commons.

Tieto slúžia na izoláciu steny vlhkosti. Miešajú Cao a SIO₂ S vodou a 3-6% celulózou, ktorá zlepšuje flexibilitu a stabilitu okrajov.

Výsledné bahno sa naleje do foriem a potom sa zahrieva parou pri vysokom tlaku a teplote v špeciálnej peci s parou nazývanou autokláve.

Výsledkom je tuhá pena, veľmi jemne póry, ktoré sa nakrájajú na listy alebo dosky a je ošetrené špeciálnymi prísadami, aby voda mohla odraziť.

Pena kremičitanu vápenatého sa používa v stavebníctve, najmä na izoláciu stien a zlepšenie ochrany vlhkosti, ktorá je užitočná najmä pri obnove starých budov.

Zníženie znečistenia v metalurgickom priemysle

Dicálcico Silicato Ca₂SIO₄ alebo 2CAO.SIO₂ ktorá sa nachádza v troskách alebo odpade z výroby ocele sa používa na vyzrážanie rozpustených kovov v odpadových kyselinách z iných metalurgických procesov.

Zrazenina znamená, že rozpustený kov sa stáva súčasťou tuhej zlúčeniny, ktorá ide na spodok nádoby a môže sa zbierať.

Niektorý odpadový priemysel má užitočné kremičitany vápenatého na zrážanie kyslých roztokov. Autor: Skeze. Zdroj: Pixabay.

CA₂SIO₄ Prítomná v oceľovej troske reaguje s vodou a produkuje CA (OH)₂ ktorý má schopnosť neutralizovať kyslosť kyslých roztokov kovov iných procesov:

2 ca₂SIO₄ + 4 h₂O → 3CAO.2Se₂.3h₂O + ca (OH)₂

Okrem neutralizácie môže zlúčenina kremičitanu vápenatého adsorbovať niektoré z kovových iónov m²⁺ Výmenou s iónom kalcio ca²⁺. Nižšie je uvedená schéma:

≡si-O-CA + M²⁺ → ≡si-O-M + CA²⁺

Pevná zlúčenina obsahujúca kov sa potom môže použiť na iný účel a nie je vyradená. Toto je príklad priemyselnej ekológie.

V biomateriáloch

Keramika vápnikových kremičitanov začala skúšať biomateriály od roku 1990. Boli študované na potenciálne použitie v regenerácii kostného tkaniva, pretože majú vynikajúcu biologickú aktivitu na iné materiály.

Toto sa pripisuje skutočnosti, že majú kremík (SI), ktorý hrá zásadnú úlohu v mechanizmoch, ktoré vedú k novej tvorbe kostí.

Môže vám slúžiť: kyselina sírová (H2SO4)

Cementy založené na kremičitanoch vápenatého majú schopnosť vyvolať povlak fosfátu vápenatého/apatitu, keď sú ponorené do biologických tekutín a podporujú regeneráciu tkanív.

Kremitáty vápenatého môžu fungovať ako základ pre biomateriály, ktoré umožňujú opravu kostí. https: // www.Vedecká činnosť.com // CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0). Zdroj: Wikimedia Commons.

Z týchto dôvodov sa považuje za vhodný materiál na opravu kostí.

V biodentíne

Silikát z vápenatého je súčasťou biodentína. Toto je materiál, ktorý sa používa na opravu pierkácií zubov, kostných reabsorpcií a ako vyplnenie konca koreňov zubov.

Biodentín je bioaktívny cement s malou pórovitosťou, ktorý má mechanickú silu alebo tvrdosť väčšiu ako iné materiály a podobá dentínu.

Kremikáty vápenatého sú súčasťou materiálov, ktoré slúžia na pokrytie perforácií v zuboch. Doména jak / krčma. Zdroj: Wikimedia Commons.

Je tvorený triccal kremičitan (CA₃SIO₅), Dicalcic Silicate (CA₂SIO₅), uhličitan vápenatý (Caco₃) a oxid zirchon. Pri miešaní s vodou tvoria kremičitany vápenat.

Má pozitívny účinok na bunky zubnej buničiny a urýchľuje tvorbu mostov v dentíne, kde zdôrazňuje silu svojich väzieb, jej mikroduritu a kompresný odpor.

Trubica s kremičitan vápenatý na vyliečenie zubov. Shaimaa Abdelatif/CC By-SA (https: // creativicecommons.Org/licencie/By-SA/4.0). Zdroj: Wikimedia Commons.

Ostatné aplikácie

Kremikáty vápenatého sa tiež používajú ako antiapelmacing agenti a asistenti filtrácie.

Casio vápnikové ciele₃ Používa sa v keramike, v zariadeniach, kde sa vyžaduje určité trenie, ako sú brzdy a spojky vozidiel a pri získavaní kovov.

Pre svoju vysokú brilanciu a biele kasio₃ Používa sa na vyplnenie farieb a plastov.

Odkazy

1. Ropp, r.C. (2013). Skupina 14 (C, SI, GE, SN a PB) Zlúčeniny alkalických zemín. Kremičitany vápenatého. V encyklopédii alkalických Zemech Zeme. Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.
2. FAO (2015). Kremičitan vápenatý. Špecifikácie pripravené na 80^th JECFA (2015) a publikované v monografiách FAO JECFA 17. Zotavené z FAO.orgán.
3. Harrisson, a.M. (2019). Ústava a špecifikácia portlandského cementu. Hydrát z vápenatého kremičitanu. V Lea's Chemistry of Cement and Concret (piate vydanie). Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.
4. Gellert, r. (2010). Anorganické minerálne materiály na izoláciu v budovách. Pena kremičitanu z vápenatého a minerálnej peny. V materiáloch na energetickú účinnosť a tepelné pohodlie v bildingoch. Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.
5. Goudouri, O-M. a kol. (2016). Cgaracterizácia degradačného správania bioceremických skafoldov. Lešenia apatitu/wollastonitu. Pri charakterizácii a navrhovaní lešení tkanivov. Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.
6. Rani, P. a kol. (2019). Nanokompozity zakrývajúce zubné dužiny. Biodentín. V aplikáciách nanokompozitných materiálov v stomatológii. Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.
7. Ingham, J.P. (2013). Betónové výrobky. Indikát vápenatého silikátu. V geomateriáloch pod mikroskopom. Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.
8. Eyovan, m.Jo. A Lee, w.A. (2005). Imobilizácia rádioaktívnych odpadov v cemente. Hydraulický cement. V úvode do imobilizácie jadrového odpadu. Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.
9. Ramachandra Rao, s. (2006). Obnovenie a recyklácia zdrojov z metalurgických odpadov. Kremičitan vápenatý ako precipitant pre rozpustené kovy. V sérii odpadového hospodárstva. Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.
10. Prati, C. a Gandolfi, m.G. (2015). Bioaktívne cementy vápenatého kremičitanu: biologické perspektívy a klinické aplikácie. Dent Mater, 2015 AP; 31 (4): 351-70. NCBI sa zotavila.NLM.NIH.Vláda.