Силикат кальция

Силикат кальция
Общие
Систематическое наименование	Силикат кальция
Традиционные названия	Кремнекислый кальций
Хим. формула	CaSiO3, Ca2SiO4 и др.
Физические свойства
Состояние	Бесцветные кристаллы
Молярная масса	116,16 г/моль
Плотность	2,905; 2,915 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	1544 °C
Оптические свойства
Показатель преломления	1,61
Классификация
Рег. номер CAS	1344-95-2
SMILES	развернуть   [O-][Si](=O)[O-].[Ca+2]
Безопасность
Токсичность	ирритант
Пиктограммы СГС
NFPA 704	0 2 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Силикат кальция — неорганическое вещество, соль щелочноземельного металла кальция и метакремниевой кислоты с формулой CaSiO₃. Бесцветные кристаллы.

Номенклатура

Известно большое количество силикатов кальция:

• CaSiO₃ — метасиликат или просто силикат кальция
• Ca₃Si₂O₇ — пиросиликат кальция
• Ca₂SiO₄ — ортосиликат кальция
• Около 30 гидросиликатов кальция

Т. н. цементные минералы: алит 3CaO*SiO₂, белит 2CaO*SiO₂.

Получение

• Обменная реакция между растворимыми солями кальция и силикатами щелочных металлов:

[math]\displaystyle{ \mathsf{CaCl_2 + Na_2SiO_3 \ \xrightarrow{\ }\ CaSiO_3\downarrow + 2NaCl } }[/math]

• В промышленных количествах получают сплавлением стехиометрических количеств карбоната кальция и оксида кремния:

[math]\displaystyle{ \mathsf{CaCO_3 + SiO_2 \ \xrightarrow{950-1500^oC}\ CaSiO_3 + CO_2\uparrow } }[/math]

• В природе встречается минерал волластонит — практически чистый силикат кальция.

Физические свойства

Силикат кальция образует бесцветные кристаллы, нерастворимые в воде. Известен в нескольких полиморфных модификациях:

• низкотемпературная β-модификация (минерал волластонит) — кристаллы триклинной сингонии, пространственная группа P 1, параметры ячейки a = 0,794 нм, b = 0,732 нм, c = 0,707 нм, α = 90,03°, β = 95,37°, γ = 103,43°, Z = 6, плотность 2,905 г/см³.
• при температурах выше 1125°С существует α-модификация — кристаллы триклинной сингонии, пространственная группа P 1, параметры ячейки a = 0,690 нм, b = 1,178 нм, c = 1,965 нм, α = 90,00°, β = 90,80°, γ = 90,00°, Z = 8, плотность 2,915 г/см³.

Химические свойства

• Разрушается сильными кислотами:

[math]\displaystyle{ \mathsf{ CaSiO_3 + 2HCl \ \xrightarrow{\ }\ CaCl_2 + H_2SiO_3 } }[/math]

Применение

• Компонент шихты в производстве облицовочной керамики и огнеупоров, фарфора, глазурей.
• Пигмент и наполнитель для лакокрасочных материалов.
• Относится к многотоннажному производству, цена ~200-400$/т.
• Применяется при строительстве каминов. (Promasil, Silca,Super Izol)

Литература

• Справочник химика / Редколл.: Б. П. Никольский и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Химическая энциклопедия / Редколл.: И. Л. Кнунянц и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.