Силикат кальция

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:

 CaCl₂ + Na₂SiO₃  →  CaSiO₃↓ + 2NaCl

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

 CaCO₃ + SiO₂ →^950−1500oC  CaSiO₃ + CO₂↑

• 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:

 CaSiO₃ + 2HCl  →  CaCl₂ + H₂SiO₃

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)