Силикат кальция

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

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
Давление пара	0 ± 1 мм рт.ст.[1]
Оптические свойства
Показатель преломления	1,61
Классификация
Рег. номер CAS	1344-95-2
PubChem	14941
Рег. номер EINECS	215-710-8
SMILES	[O-][Si](=O)[O-].[Ca+2]
InChI	InChI=1S/2Ca.O4Si/c;;1-5(2,3)4/q2*+2;-4 JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N
Кодекс Алиментариус	E552
RTECS	VV9150000
ChemSpider	14235
Безопасность
Токсичность	ирритант
Пиктограммы СГС
NFPA 704	0 2 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

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:

${\displaystyle {\mathsf {CaCl_{2}+Na_{2}SiO_{3}\ {\xrightarrow {\ }}\ CaSiO_{3}\downarrow +2NaCl}}}$

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

${\displaystyle {\mathsf {CaCO_{3}+SiO_{2}\ {\xrightarrow {950-1500^{o}C}}\ CaSiO_{3}+CO_{2}\uparrow }}}$

• 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:

${\displaystyle {\mathsf {CaSiO_{3}+2HCl\ {\xrightarrow {\ }}\ CaCl_{2}+H_{2}SiO_{3}}}}$

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)

Примечания

1. http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0094.html

[1]

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.

1. HARK.COM.UA. Силикат кальция - изоляционный материал №1. Камины и топки HARK 🔥 (19 июня 2018). Дата обращения: 18 января 2019.