Силикат кальция: характеристика и применение

Силикат кальция – это неорганическое соединение, которое состоит из метакремниевой кислоты и соли кальция. Этот природный силикат состоит из мелких прозрачных кристаллов.

Особенности получения

Силикат кальция существует в настоящее время в виде нескольких типов, имеющих некоторые отличия в химическом составе.

Среди таких веществ можно выделить:

• ортосиликат, который образует надежные химические соединения;
• боросиликат, пиросиликат, используемые, как материал для огранки;
• метасиликат, представленный в виде полевого шпата щелочного вида.

Свойства

Силикат кальция – это порошкообразное вещество, имеющее белый цвет. Эта соль не имеет ни запаха, ни вкуса. Этот природный силикат является отличным адсорбентом воды.

Силикат кальция добывают из земных недр, а также синтезируют из разнообразных природных минералов, включая полевой шпат, глины, слюду. Волластонит содержит силикат кальция. В данном соединении отсутствуют дополнительные примеси.

Оксид кальция, силикат кальция обладают высокой плотностью материала. Данные соединения устойчивы к существенному и продолжительному температурному нагреванию. Силикат кальция обладает низкой теплопроводностью, он легкий, имеет высокую пористость. Он практически полностью устраняет теплопередачу от непосредственного источника к материалу.

Данное соединение под воздействием сильных кислот легко разрушается, образуя соответствующую соль и кремниевую кислоту.

Например, в реакции с соляной кислотой образуется хлорид кальция (нормальная соль) и нерастворимая кремниевая кислота.

Изоляционные покрытия

Учитывая, что данное химическое соединение выдерживает температуру до 1000 градусов, получаемый из него материал используют для изоляции разнообразных узлов конструкции, изготовленной из воспламеняющихся материалов. Благодаря своей экологической безопасности, надежности теплоизоляционных свойств, силикат кальция применяют в качестве материалов, защищающих электрическую проводку, для изоляции каминов, печей, дымоходов.

Особенности строения

Силикат кальция, формула которого имеет вид Ca2SiO4, является ионным соединением. Оно в качестве пищевого эмульгатора Е552 широко используется для предотвращения комкования и скатывания пищевых продуктов. Довольно часто добавляют эмульгатор в специи и пряности, порошкообразные и сыпучие продукты, упаковываемые в фольгу.

Кроме того, данная пищевая добавка используется при изготовлении сыров и сырных продуктов, консервов, полуфабрикатов, сахаристых продуктов, кондитерских изделий.

Это вещество применяют в процессе изготовления биологически активных добавок, витаминных комплексов, лекарственных препаратов.

Карбонат силиката кальция в хлебопечении способствует улучшению вкуса, структуры и формы хлебобулочных изделий. В качестве добавочного соединения эта соль включена в состав сухого молока, пищевой соли, а также кондитерских дрожжей.

В современной медицине, косметологии данное неорганическое соединение применяют как компонент мазей, присыпок, пудры. Силикат синтетического происхождения необходим для добавки к цементу, стеклу, керамическим изделиям, глазури, шлакам, эмалям, вяжущим материалам.

В качестве пищевой добавки данное вещество разрешено к применению практически по всему миру. Есть некоторые ограничения в европейских санитарно-эпидемиологических стандартах относительно норм его использования.

В нашей стране эта соль запрещена к использованию по причине серьезного риска многочисленных побочных действий, а также из-за негативного воздействия данного вещества на организм.

Особенности волластонита

Данный минерал имеет белый цвет со слегка буроватым или сероватым оттенком. В нем содержится незначительное количество примесей в виде оксидов титана, железа, марганца. Волластонит не растворим в воде и органических соединениях, он вступает во взаимодействие с соляной кислотой.

Своему необычному названию минерал обязан английскому химику Уильяму Волластону, который и стал его первооткрывателем. В настоящее время в Соединенных Штатах Америки, Китае это соединение применяют в качестве заменителя асбеста, негативно воздействующего на организм человека. Кроме того, волластонит является отличной добавкой – наполнителем в современных пластических массах. Вещество востребовано в шинной, цветной, лакокрасочной, асбоцементной, керамической промышленности.

Он нужен для автомобилестроения, является наполнителем многих крупных узлов транспортного средства: подшипников, тормозных колодок. Волластонит используется в антикоррозийных составах, герметизации подземных сооружений.

Образуется он при глубинном и контактовом региональном метаморфизме природных известняков.

В настоящее время производство силиката кальция составляет порядка 800—1000 тысяч тонн в год. Разработка месторождений ведется в США, Сербии, России, Китае, Индии, Финляндии.