Sifat kalsium silikat, struktur, memperoleh, penggunaan

Dia kalsium silikat Ini adalah nama yang ditugaskan untuk sekelompok senyawa kimia yang dibentuk dari kalsium oksida (CAO) dan silika (sio₂). Formula umum senyawa ini adalah xcao • ysio₂• ZH₂SALAH SATU.

Mereka adalah padatan putih atau putih kekuningan. Mereka bisa anhidrat, yaitu tanpa air (h₂O) dalam strukturnya, atau mereka dapat menahannya. Mereka adalah bagian dari beberapa jenis mineral di alam.

Mineral kalsium silikat. Dave Dyet http: // www.ShutterStone.com http: // www.Dyet.com / domain publik. Sumber: Wikimedia Commons.

Kalsium silikat tidak larut dalam air tetapi saat bergabung dengan bentuk gel terhidrasi ini (bahan seperti jeli) yang kemudian saat mengekang sangat keras, tahan dan hampir tahan.

Ini telah menyebabkan penggunaannya di industri konstruksi, karena digunakan dalam semen, batu bata dan di panel isolasi kelembaban. Mereka juga merupakan bagian dari bahan untuk menyembuhkan perforasi pada gigi dan bahkan telah dipelajari untuk menggunakannya dalam regenerasi tulang, yaitu, sebagai biomaterial.

Mereka telah mengusulkan untuk mengurangi polusi yang dihasilkan oleh beberapa industri metalurgi. Mereka juga digunakan sebagai generator gesekan dalam rem dan kopling kendaraan.

[TOC]

Struktur

Kalsium silikat dapat mengandung jumlah variabel kalsium oksida (CAO) dan silika (SiO₂). Formula umumnya adalah:

Xcao • ysio₂• ZH₂SALAH SATU

di mana x, y, y z adalah angka yang dapat memiliki berbagai nilai.

Jumlah CAO harus antara 3% dan 35% (berat di dasar kering) dan kandungan SIO₂ Harus 50-95% (dalam berat dasar kering). Mereka bisa anhidrat (tanpa air dalam strukturnya, yaitu z = 0 dalam rumus) atau dapat dihidrasi (dengan air adalah konformasi mereka).

Tata nama

• Kalsium silikat
• Garam kalsium asam silik
• Kalsium dan silikon oksida

Properti

Keadaan fisik

Solid tulang putih atau putih yang sangat halus.

Berat molekul

CAO -SIO Kalsium GoalSilicate₂ atau casio₃ = 116.16 g/mol

Titik lebur

Casio Calcium GoalSilicate₃ = 1540 ° C

Kepadatan

Casio Calcium GoalSilicate₃ = 2.92 g/cc

Kelarutan

Tidak larut dalam air dan etanol.

ph

Lumpur yang disiapkan dengan 5% kalsium silikat dapat memiliki pH 8,4-12.5.

Properti lainnya

Kalsium silikat dapat dihidrasi (dengan air dalam molekul) atau anhidrat (tanpa air dalam molekul) dengan beberapa proporsi kalsium dalam bentuk CAO oksida dan silika dalam bentuk silika sio dioksida₂.

Ini memiliki kapasitas penyerapan air yang tinggi. Kalsium GoalSilicate (CAO • SIO₂ atau casio₃) menonjol karena kecemerlangan dan keputihannya, kelembaban rendah, kandungan volatil rendah dan penyerapan minyak yang baik.

Dapat melayani Anda: sifat solusi koligatifCasio Calcium GoalSilicate₃. Domain Ondřej Mangl / Pub. Sumber: Wikimedia Commons.

Di antara kalsium silikat hidrat dibedakan oleh yang dibentuk dengan menambahkan air ke CA₂Sio₅ dan untuk ca₃Sio₅. Produk hidrasi dari kedua senyawa ini adalah yang paling berlimpah dalam jenis semen tertentu.

Memperoleh

Kalsium silikat diperoleh dalam beberapa cara dengan bereaksi bahan silika (seperti diatomator) dan senyawa kalsium (seperti kalsium hidroksida (CA (OH)₂).

Kalsium silikat dapat disiapkan, misalnya, menghitung kalsium oksida (CAO) dengan silika (sio₂) pada suhu tinggi.

Ketika reaksi dibuat untuk alasan molar 1: 1 (ini berarti bahwa ada jumlah molekul CAO yang sama daripada Sio₂) Ini menghasilkan sasaran kalsium₃ o cao • sio₂:

CAO + SiO₂ + Panas → Casio₃

Aplikasi

Dalam memperoleh batu bata

Dengan kalsium silikat, unit atau batu bata diproduksi untuk konstruksi. Mereka diperoleh dengan siliceo halus dan bahan jeruk nipis atau kal. Anda dapat menambahkan pigmen inert untuk memberikan warna yang berbeda pada batu bata.

Unit dicetak di bawah tekanan dan obat dalam autoklaf (oven uap) pada 170 ° C selama 4-6 jam. Selama penyembuhan sesuatu dari jeruk nipis bereaksi dengan bahan siliceous untuk membentuk kalsium silikat hidrat, yang membuat batu bata tetap bersama.

Batu bata kalsium silikat. Holger.Ellgaard/cc by-sa (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0). Sumber: Wikimedia Commons.

Namun, batu bata kalsium silikat cenderung mengembang dan menyusut lebih dari batu bata tanah liat, yang terkadang dapat menyebabkan retak batu.

Ini telah menarik perhatian dan telah dianggap berpotensi berbahaya.

Di semen Portland

Silikat kalsium adalah bagian dari semen Portland, yang merupakan bahan yang banyak digunakan dalam industri konstruksi.

Portland Cement adalah semen hidrolik yang diproduksi dengan bahan penyemprotan terutama untuk silikat kalsium terhidrasi dan kasing kalsium sulfat₄ (dan sebagainya).

Permukaan semen. Semen mengandung silikat kalsium dalam komposisinya. Penulis: Pexels. Sumber: Pixabay.

Itu mengeras dengan cepat karena reaksi hidrasi yang dihasilkan oleh gel kalsium silikat terhidrasi. Ini menghasilkan bahan permeabel yang kuat, padat dan sedikit (yang tidak membiarkan air lewat).

Silikat yang dikandungnya adalah ca trichalcal silikat₃Sio₅ atau 3Cao.Sio₂ dan Silikato Dicalcic CA₂Sio₄ atau 2cao.Sio₂.

Untuk melumpuhkan sampah radioaktif

Silikat kalsium dalam semen dapat bervariasi dalam persentase mereka berdasarkan berat badan. Komposisi semen Portland dapat berubah sesuai dengan jenis struktur konstruksi yang dimaksudkan.

Dapat melayani Anda: hidrokarbon tak jenuh

Beberapa jenis semen ini digunakan untuk imobilisasi sampah radioaktif sehingga tidak menyebabkan kerusakan pada orang atau lingkungan.

Sebagai isolator untuk bangunan

Kalsium silikat berfungsi untuk mendapatkan papan busa mineral atau papan mineral isolasi.

Lembar silikat kalsium. Achim hern/cc by (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/3.0). Sumber: Wikimedia Commons.

Ini berfungsi untuk mengisolasi dinding kelembaban. Mereka mencampur cao dan sio₂ Dengan air dan selulosa 3-6% ditambahkan, yang meningkatkan fleksibilitas dan stabilitas tepi.

Lumpur yang dihasilkan dituangkan ke dalam cetakan dan kemudian dipanaskan dengan uap pada tekanan tinggi dan suhu dalam oven khusus dengan uap yang disebut autoclave.

Hasilnya adalah busa yang kaku, pori yang sangat halus yang dipotong menjadi seprai atau papan dan diperlakukan dengan aditif khusus sehingga air dapat mengusir.

Busa kalsium silikat digunakan di sektor konstruksi, terutama untuk mengisolasi dinding dan meningkatkan perlindungan kelembaban, menjadi berguna terutama dalam pembaruan bangunan tua.

Untuk mengurangi polusi di industri metalurgi

Dicálcico silicato ca₂Sio₄ atau 2cao.Sio₂ yang ditemukan dalam terak atau limbah produksi baja telah digunakan untuk mengendapkan logam terlarut dalam asam limbah dari proses metalurgi lainnya.

Endapan berarti bahwa logam terlarut menjadi bagian dari senyawa padat yang menuju ke bagian bawah wadah dan dapat dikumpulkan.

Beberapa industri limbah memiliki silikat kalsium yang berguna untuk memicu larutan asam. Penulis: Skeze. Sumber: Pixabay.

Ca₂Sio₄ Hadir dalam terak baja bereaksi dengan air dan menghasilkan CA (OH)₂ yang memiliki kemampuan untuk menetralkan keasaman larutan asam logam dari proses lain:

2 ca₂Sio₄ + 4 h₂O → 3CAO.2se₂.3H₂O + CA (OH)₂

Selain menetralkan, senyawa kalsium silikat dapat menyerap beberapa ion logam m²⁺ Dengan pertukaran dengan Ion Calcio CA²⁺. Di bawah ini adalah skema:

≡Si-o-ca + m²⁺ → ≡si-o-m + ca²⁺

Senyawa padat yang mengandung logam kemudian dapat digunakan untuk tujuan lain dan tidak dibuang. Ini adalah contoh ekologi industri.

Dalam biomaterial

Keramik silikat kalsium mulai mencoba biomaterial sejak tahun 1990. Mereka telah dipelajari untuk potensi penggunaan dalam regenerasi jaringan tulang karena mereka memiliki bioaktivitas yang unggul untuk bahan lain.

Ini disebabkan oleh fakta bahwa mereka memiliki silikon (SI), yang memainkan peran penting dalam mekanisme yang mengarah pada pembentukan tulang baru.

Dapat melayani Anda: asam sulfat (H2SO4)

Semen Berdasarkan Kalsium Silikat memiliki kemampuan untuk menginduksi lapisan kalsium/apatit fosfat ketika mereka terendam dalam cairan biologis dan mempromosikan regenerasi jaringan.

Silikat kalsium dapat berfungsi sebagai dasar untuk biomaterial yang memungkinkan perbaikan tulang. https: // www.Ilmiah.com // cc by-sa (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0). Sumber: Wikimedia Commons.

Karena alasan ini, ini dianggap sebagai bahan yang sesuai untuk perbaikan tulang.

Di Biodentine

Kalsium silikat adalah bagian dari biodentine. Ini adalah bahan yang digunakan untuk memperbaiki tindik gigi, penyerapan kembali tulang dan mengisi ujung akar gigi.

Biodentine adalah semen bioaktif dengan porositas kecil yang memiliki gaya mekanik atau kekerasan yang lebih besar dari bahan lainnya dan menyerupai dentin.

Silikat kalsium adalah bagian dari bahan yang berfungsi untuk menutupi perforasi pada gigi. Domain jak / pub. Sumber: Wikimedia Commons.

Itu dibentuk oleh triccal silikat (CA₃Sio₅), Dicalcic Silikat (CA₂Sio₅), kalsium karbonat (caco₃) dan zirchon oksida. Saat bercampur dengan air, silikat kalsium membentuk gel terhidrasi lengket yang setelah memadat waktu menciptakan struktur yang keras.

Ini memberikan efek positif pada sel pulpa gigi dan mempercepat pembentukan jembatan di dentin, di mana ia menyoroti kekuatan ikatannya, mikrodurity dan resistensi kompresinya.

Tabung dengan kalsium silikat untuk menyembuhkan gigi. Shaimaa Abdelatif/cc by-sa (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0). Sumber: Wikimedia Commons.

Aplikasi lain

Silikat kalsium juga digunakan sebagai agen antiapelmacing dan asisten penyaringan.

Casio Calcium GoalSilicate₃ Ini digunakan dalam keramik, di perangkat di mana beberapa gesekan diperlukan, seperti rem dan cengkeraman kendaraan, dan dalam mendapatkan logam.

Untuk kecemerlangannya yang tinggi dan putih casio₃ Ini digunakan dalam mengisi cat dan plastik.

Referensi

1. Ropp, r.C. (2013). Grup 14 (C, SI, GE, SN, dan PB) Senyawa Bumi Alkali. Silikat kalsium. Dalam ensiklopedia senyawa bumi alkali. Pulih dari scientedirect.com.
2. FAO (2015). Kalsium silikat. Spesifikasi disiapkan di 80^th JECFA (2015) dan diterbitkan di FAO JECFA Monographs 17. Pulih dari FAO.org.
3. Harrisson, a.M. (2019). Konstitusi dan Spesifikasi Semen Portland. Kalsium silikat hidrat. Dalam Kimia Semen dan Beton Lea (Edisi Kelima). Pulih dari scientedirect.com.
4. Gellert, r. (2010). Bahan mineral anorganik untuk isolasi pada bangunan. Busa kalsium dan busa mineral. Dalam bahan untuk efisiensi energi dan kenyamanan termal di bildings. Pulih dari scientedirect.com.
5. Goudouri, O-M. et al. (2016). Cgaracterisasi perilaku degradasi perancah bioceremic. Perancah apatite/wollastonite. Dalam karakterisasi dan desain perancah jaringan. Pulih dari scientedirect.com.
6. Rani, hlm. et al. (2019). Nanokomposit penutup pulp. Biodentin. Dalam aplikasi bahan nanokomposit dalam kedokteran gigi. Pulih dari scientedirect.com.
7. Ingham, J.P. (2013). Produk beton. Unit silikat kalsium. Dalam geomaterial di bawah mikroskop. Pulih dari scientedirect.com.
8. Eyovan, m.yo. Dan Lee, W.DAN. (2005). Imobilisasi limbah radioaktif di semen. Semen hidrolik. Dalam pengantar imobilisasi limbah nuklir. Pulih dari scientedirect.com.
9. Ramachandra Rao, s. (2006). Pemulihan Sumber Daya dan Daur Ulang Dari Limbah Metalurgi. Kalsium silikat sebagai endapan untuk logam terlarut. Dalam seri pengelolaan limbah. Pulih dari scientedirect.com.
10. Prati, c. dan gandolfi, m.G. (2015). Semen bioaktif kalsium silikat: perspektif biologis dan aplikasi klinis. Dent Mater, 2015 AP; 31 (4): 351-70. NCBI pulih.Nlm.Nih.Pemerintah.