سیلیکات کلسیم چیست ؟
سیلیکات کلسیم ترکیب شیمیایی Ca2SiO4 است که به عنوان ارتوسیلیکات کلسیم نیز شناخته می شود و گاهی اوقات به عنوان 2CaO•SiO2 فرموله می شود.
سیلیکات کلسیم همچنین با نام تجاری کوتاه شده Cal-Sil یا Calsil به آن اشاره می شود. به طور طبیعی به عنوان لارنیت معدنی وجود دارد.
ساختار و خواص سیلیکات کلسیم
کلسیم سیلیکات یک پودر سفید و بدون جریان است. می توان آن را از سنگ آهک طبیعی و خاک دیاتومه که یک سنگ رسوبی سیلیسی است به دست آورد. این یکی از گروهی از ترکیبات است که می تواند با واکنش اکسید کلسیم و سیلیس در نسبت های مختلف تولید شود. 3CaO•SiO2، آلیت (Ca3SiO5); 2CaO•SiO2، (Ca2SiO4); 3CaO•2SiO2، (Ca3SiO7); و CaO•SiO2، ولاستونیت (CaSiO3). چگالی ظاهری کم و جذب فیزیکی آب بالایی دارد.
خواص و ویژگی‌های سیلیکات کلسیم
فرمول مولکولی : Ca2O4Si
جرم مولی : 237/172 گرم بر مول
شکل ظاهری : کریستال‌های سفید
چگالی (در 25 درجه سانتیگراد): 9/2 گرم بر سانتی متر مکعب
دمای ذوب : 2130 ºC
انحلال‌پذیری در آب: 0.01% در 20 درجه سانتی گراد
کاربردهای سیلیکات کلسیم
سیلیکات کلسیم به عنوان یک عامل ضد کیک در تهیه غذا از جمله نمک خوراکی و به عنوان یک آنتی اسید استفاده می شود.
این ماده توسط سازمان های FAO و سازمان جهانی بهداشت به عنوان یک افزودنی غذای ایمن در طیف وسیعی از محصولات تایید شده است. دارای شماره E مرجع E552 است.
عایق حرارتی بالا
سیلیکات کلسیم معمولاً به عنوان جایگزین ایمن برای آزبست برای مواد عایق با دمای بالا استفاده می شود.
عایق لوله و تجهیزات صنعتی درجه یک اغلب از سیلیکات کلسیم ساخته می شود. ساخت آن بخشی معمولی از برنامه درسی برای کارآموزان عایق است.
سیلیکات کلسیم در این زمینه ها با پشم سنگ و جامدات عایق اختصاصی مانند مخلوط پرلیت و ورمیکولیت پیوند خورده با سیلیکات سدیم رقابت می کند.
اگرچه عموماً به عنوان یک جایگزین آزبست در نظر گرفته می شود، اما در استفاده های اولیه از سیلیکات کلسیم برای عایق کاری هنوز از الیاف آزبست استفاده می شود.
حفاظت در برابر آتش غیرفعال
در حفاظت از آتش غیرفعال و ضد حریق به عنوان آجر سیلیکات کلسیم یا در کاشی های سقف استفاده می شود. این یکی از موفق ترین مواد در ضد حریق در اروپا به دلیل قوانین و دستورالعمل های ایمنی در برابر آتش برای قوانین ساختمان های تجاری و مسکونی است. در جایی که آمریکایی های شمالی از گچ های ضد حریق اسپری استفاده می کنند، اروپایی ها بیشتر از روکش های ساخته شده از سیلیکات کلسیم استفاده می کنند.
تخته های کلسیم سیلیکات با کارایی بالا، پایداری ابعادی عالی خود را حتی در شرایط مرطوب و مرطوب حفظ می کنند و می توانند در مراحل اولیه برنامه ساخت و ساز، قبل از تکمیل معاملات مرطوب و مقاوم بودن ساختمان در برابر آب و هوا، نصب شوند. برای محصولات غیر استاندارد، ورق های سیلیکون شده در دسترس سازندگان هستند تا آسیب احتمالی ناشی از رطوبت بالا یا وجود عمومی آب را کاهش دهند.
سازندگان و نصب کنندگان سیلیکات کلسیم در حفاظت غیر فعال در برابر حریق اغلب فایر استاپ ها را نیز نصب می کنند.
اصلاح زهکشی معدن اسیدی
سیلیکات کلسیم که به نام سرباره نیز شناخته می شود، زمانی تولید می شود که آهن مذاب از سنگ آهن، دی اکسید سیلیکون و کربنات کلسیم در کوره بلند ساخته شود. هنگامی که این ماده به یک سنگدانه سیلیکات کلسیم بسیار تصفیه شده و با کاربرد مجدد پردازش می شود، در اصلاح زهکشی معدن اسیدی (AMD) در سایت های معدن فعال و غیر فعال استفاده می شود.
سیلیکات کلسیم اسیدیته فعال در سیستم های AMD را با حذف یون های هیدروژن آزاد از محلول توده خنثی می کند و در نتیجه pH را افزایش می دهد. همانطور که آنیون سیلیکات آن یون های H+ را جذب می کند (با افزایش pH)، اسید مونوسیلیک (H4SiO4)، یک املاح خنثی را تشکیل می دهد. اسید مونو سیلیسیک در محلول توده باقی می ماند تا نقش مهم دیگری در اصلاح اثرات نامطلوب شرایط اسیدی ایفا کند. سیلیکات کلسیم برخلاف سنگ آهک (یک ماده اصلاحی محبوب)، فلزات سنگین را رسوب می دهد و زره نمی کند و کارایی آن را در سیستم های AMD طولانی می کند.
به عنوان محصولی از درزگیرها
این ماده به عنوان درزگیر در جاده ها یا روی پوسته تخم مرغ های تازه استفاده می شود: هنگامی که سیلیکات سدیم به عنوان درزگیر برای بتن پخته شده یا پوسته تخم مرغ استفاده می شود، از نظر شیمیایی با هیدروکسید کلسیم یا کربنات کلسیم واکنش داده و هیدرات سیلیکات کلسیم را تشکیل می دهد و ریز منافذ را با یک ماده درزگیر می کند. مواد نسبتاً غیر قابل نفوذ
به عنوان جزئی از سیمان
همچنین در سیمان ها، جایی که به نام بلیت یا در نماد C2S شیمیدان سیمانی شناخته می شود، رخ می دهد.
کشاورزی
سیلیکات کلسیم اغلب در کشاورزی به عنوان منبع گیاهی سیلیسیم استفاده می شود. این "به طور گسترده برای ماسه های Everglades و ماسه های مرتبط کاشته شده در نیشکر و برنج به کار می رود".