Vite Recherche
Le silicate de calcium peut désigner plusieurs silicates de calcium, notamment:
CaO.SiO2, la wollastonite (CaSiO3)
2CaO.SiO2, la larnite (Ca2SiO4)
3CaO.SiO2, l'alite ou (Ca3SiO5)
3CaO.2SiO2, (Ca3Si2O7).
Cet article se concentre sur le Ca2SiO4, également connu sous le nom d'orthosilicate de calcium, ou sous le nom commercial abrégé Cal-Sil/Calsil.
Tous les silicates de calcium sont des poudres blanches fluides.
Étant résistants, bon marché et non toxiques, ils sont des composants d'importants matériaux de construction.
Production et occurrence naturelle
Les silicates de calcium sont produits en traitant de l'oxyde de calcium et de la silice dans divers rapports.
Leur formation est pertinente pour le ciment Portland.
Le silicate de calcium est un sous-produit du procédé Pidgeon, une voie majeure pour obtenir du magnésium métallique.
Le procédé convertit un mélange d'oxydes de magnésium et de calcium comme représenté par l'équation simplifiée suivante:
MgO.CaO + Si -> 2 Mg + Ca2SiO4
L'oxyde de calcium se combine avec le silicium en tant que capteur d'oxygène, produisant du silicate de calcium très stable et libérant du magnésium métallique volatil (à hautes températures).
Via le cycle carbonate-silicate, les roches carbonatées se transforment en roches silicatées par métamorphisme et volcanisme, et les roches silicatées se transforment en carbonates par altération et sédimentation.
La production d'acide sulfurique à partir de sulfate de calcium anhydre produit des silicates de calcium.
Lorsqu'il est mélangé avec du schiste ou de la marne, et torréfié à 1400 degrés Celsius, the sulfate libère du dioxyde de soufre gazeux, un précurseur de l'acide sulfurique.
Le silicate de calcium en résultant est utilisé dans la production de clinker de ciment.
2 CaSO4 + 2 SiO2 + C -> 2 CaSiO3 + 2 SO2 + CO2
Description
Le groupe d'experts pour la sécurité des ingrédients cosmétiques a conclu que les 24 ingrédients silicates suivants sont sûrs dans les cosmétiques dans les pratiques actuelles d'utilisation et de concentration décrites dans cette évaluation de la sécurité lorsqu'ils sont formulés pour être non irritants, à l'exception du fait que les données disponibles sont insuffisantes pour se prononcer sur la sécurité de l'utilisation d'ingrédients silicates d'origine naturelle (c'est-à-dire extraits de mines) dans des produits susceptibles d'être accidentellement inhalés: Silicate de Calcium.
Nom chimique: Silicate de calcium
Formule moléculaire: CaO3Si
Poids moléculaire: 116.16
Numéro MDL: MFCD00015979
Fichier MOL: 1344-95-2.mol
Fichier MSDS: SDS
Fichier TDS: TDS
Synonymes:
Calcarea silicata
Huberderm 1000
INS NO.552
INS-552
S4255P4G5M
Point de fusion: 1540 degrés Celsius [CRC10]
Densité: 2.9 g/mL à 25 degrés Celsius (lit.)
Solubilité: Pratiquement insoluble dans l'eau; forme un gel avec les acides minéraux.
Le silicate de calcium peut absorber jusqu'à 2.5 fois son poids de liquides tout en restant une poudre fluide.
Forme: Cristaux monocliniques blancs
Gravité spécifique: 2.9
Couleur: Cristaux monocliniques blancs, cristallin
pH: 9.5-11.5 (5 pour cent dans H2O)
Odeur: À 100.00 pour cent sans odeur
Solubilité dans l'eau: Insoluble dans H2O [HAW93]
Merck: 13,1707
Stabilité: Stable.
Fonctions des ingrédients cosmétiques: ABSORBANT, AGENT DE FOISONNEMENT, OPACIFIANT
Examen des ingrédients cosmétiques (CIR): Silicate de calcium (1344-95-2)
InChI: 1S/Ca.O3Si/c;1-4(2)3/q+2;-2
InChIKey: OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N
LogP: 0.651 (est.)
FDA UNII: S4255P4G5M
Code ATC: A02AC02
Système de registre des substances de l'EPA: Silicate de calcium (1344-95-2)
Code UNSPSC: 12352301
NACRES: NA.22
Autres noms
Belite
Monosilicate de calcium
Hydrosilicate de calcium
Métasilicate de calcium
Orthosilicate de calcium
Micro-cell
Silene
Sel de calcium de l'acide silicique
Produit
Les plaques de silicate de calcium (Ca-Si) sont des matériaux isolants sans amiante.
Elles sont principalement utilisées comme isolations de support pour les briques réfractaires lourdes ou les combinaisons coulables.
Une faible résistance aux chocs thermiques empêche le silicate de calcium d'être utilisé comme ligne de travail.
Elles sont faciles à usiner, sans poussières nocives pour la santé humaine.
Description
Le silicate de calcium est un silicate hydraté ou anhydre avec des proportions variables d'oxyde de calcium et de silice.
De nombreux silicates de calcium différents existent dans la nature sous forme minérale (par exemple, wollastonite, afwillite, grammite).
La stœchiométrie de l'hydrate dans la pâte de ciment est variable et l'état de l'eau chimiquement et physiquement liée dans sa structure n'est pas clair.
Ainsi, le silicate de calcium peut être préparé par calcination de l'oxyde avec de la silice, SiO2, à une température élevée: CaO + SiO2 + chaleur -> CaSiO3.
L'orthosilicate de calcium est couramment utilisé comme alternative sûre à l'amiante pour les matériaux d'isolation à haute température.
L'isolation des tuyauteries et des équipements de qualité industrielle est souvent fabriquée à partir d'orthosilicate de calcium.
Propriétés chimiques
Le silicate de calcium se présente sous la forme d'un matériau blanc ou blanc cassé, cristallin ou amorphe, et existe souvent sous différentes formes hydratées.
Le silicate de calcium se compose de différents rapports de CaO et de SiO4, notamment le silicate tricalcique (3CaO.SiO2) et le silicate dicalcique Ca2SiO4.
Le silicate de calcium est insoluble dans l'eau et forme un gel avec les acides inorganiques.
Le pH d'une suspension à 5 pour cent est de 8.4 à 10.2.
Utilisations
Le silicate de calcium est un agent anti-agglomérant qui existe sous différentes formes, lesquelles sont insolubles dans l'eau.
Le silicate de calcium est utilisé dans le sel pour améliorer la fluidité dans des conditions d'humidité extrêmement élevées.
Le silicate de calcium est également utilisé dans la levure chimique et les chips industrielles pour absorber l'eau ou d'autres liquides.
Méthodes de production
Le silicate de calcium est fabriqué de diverses manières en faisant réagir un matériau siliceux (tel que la terre de diatomées) et des composés de calcium (tels que l'hydroxyde de calcium (Ca(OH)2).
Le raffinage du minerai de wollastonite en wollastonite de haute qualité se faisait à l'origine par sélection manuelle dans de nombreuses mines.
Ce processus est aujourd'hui réalisé par criblage et séparateurs magnétiques, parfois en combinaison avec la flottation et la filtration sous vide.
Les opérations de broyage et de fraisage peuvent produire des poudres ou des agrégats à mailles variables.
Application
Les principales applications du silicate de calcium concernent ses propriétés anti-agglomérantes, et le silicate de calcium a donc été utilisé dans les poudres à poudrer et une gamme de produits cosmétiques différents (par exemple, poudres pour le visage, fards à paupières).
Le silicate de calcium est également utilisé comme agent anti-agglomérant dans le sel de table, les aliments, les produits pharmaceutiques et les pesticides agricoles; remplacement de l'amiante dans l'isolation thermique; constituant (produit in situ) du verre silico-calcique, du ciment portland; charge de renforcement dans les élastomères et les plastiques; absorbant pour les liquides, les gaz, les vapeurs; en tant qu'agent anti-agglomérant, agent de suspension, pigment et extendeur de pigment; liant pour matériau réfractaire; en chromatographie; dans la construction routière.
Préparation
Le silicate de calcium est un minéral naturel, mais pour les applications commerciales, le silicate de calcium est généralement préparé à partir de chaux et de terre de diatomées dans des conditions soigneusement contrôlées.
Danger
Poussière irritante.
Utilisation dans les aliments limitée à 5 pour cent dans la levure chimique, 2 pour cent dans le sel de table.
Irritant pour les voies respiratoires supérieures.
Cancérogène suspecté.
Danger pour la santé
La toxicité du silicate de calcium dépend de la taille des particules, du rapport d'aspect et de la quantité de silice et de fibres respirables.
1 Le silicate de calcium synthétique non fibreux est considéré comme une poussière de nuisance (poussière banale).
Une irritation cutanée a été signalée chez un travailleur exposé à une atmosphère imprégnée de silicate de calcium.
1 Une étude portant sur 104 mineurs de wollastonite (un minéral naturel de silicate de calcium) n'a montré aucune relation entre la prévalence de la bronchite chronique ou de l'obstruction des voies aériennes et l'augmentation de l'exposition.
1 Dans une étude de cohorte sur la mortalité des travailleurs des carrières de wollastonite, le nombre observé de décès par tous cancers confondus et par cancer du poumon était inférieur à celui attendu.
Inflammabilité et explosivité
Non classé
Applications pharmaceutiques
Le silicate de calcium (Ca2SiO4) est utilisé dans l'industrie pharmaceutique comme agent anti-agglomérant.
Les agents anti-agglomérants absorbent l'humidité et permettent aux produits de s'écouler librement pendant le processus de fabrication.
Le silicate de calcium est également utilisé comme aide au remplissage pour les produits pharmaceutiques oraux.
Le silicate de calcium a également été utilisé dans des préparations pharmaceutiques en tant qu'antiacide.
Utilisations industrielles
Les composés de silicate de calcium appartiennent à une classe complexe de silicates.
Parmi leurs nombreuses applications industrielles, les silicates de calcium sont massivement utilisés comme matériau de construction car ils constituent le principal ingrédient du clinker de ciment d'aujourd'hui.
Isolation à haute température
Le silicate de calcium est couramment utilisé comme alternative sûre à l'amiante pour les matériaux d'isolation à haute température.
L'isolation des tuyauteries et des équipements de qualité industrielle est souvent fabriquée à partir de silicate de calcium.
La fabrication du silicate de calcium est une partie courante du programme d'études pour les apprentis en isolation.
Le silicate de calcium est en concurrence dans ces domaines avec la laine de roche et des solides isolants exclusifs, tels que le mélange de perlite et le vermiculite lié au silicate de sodium.
Bien que le silicate de calcium soit populairement considéré comme un substitut de l'amiante, les premières utilisations du silicate de calcium pour l'isolation utilisaient encore des fibres d'amiante.
Protection passive contre l'incendie
Ignifugation pour l'intégrité des circuits des chemins de câbles à Lingen/Ems, en Allemagne, à l'aide d'un système de panneaux en silicate de calcium qualifié selon la norme DIN 4102.
D'autres méthodes de protection extérieure des circuits électriques comprennent des panneaux en silicate de sodium, de la vermiculite liée et pressée, et des enveloppes flexibles en fibre céramique et en laine de roche.
Le silicate de calcium est utilisé dans la protection passive contre l'incendie et l'ignifugation sous forme de brique de silicate de calcium ou dans les tuiles de toit.
Le silicate de calcium est l'un des matériaux les plus performants en matière d'ignifugation en Europe en raison des réglementations et des directives de sécurité incendie pour les codes du bâtiment commerciaux et résidentiels.
Là où les Nord-Américains utilisent des plâtres d'ignifugation projetés, les Européens sont plus susceptibles d'utiliser un revêtement en silicate de calcium.
Les panneaux de silicate de calcium à haute performance conservent leur excellente stabilité dimensionnelle même dans des conditions humides et moites et peuvent être installés à un stade précoce du programme de construction, avant que les travaux humides ne soient terminés et que le bâtiment ne soit étanche aux intempéries.
Pour les produits de qualité inférieure, des feuilles traitées au silicone sont disponibles pour les fabricants afin d'atténuer les dommages potentiels dus à une humidité élevée ou à la présence générale d'eau.
Les fabricants et les installateurs de silicate de calcium dans la protection passive contre l'incendie installent souvent aussi des coupe-feu.
Bien que les meilleures classifications possibles de réaction au feu soient respectivement A1 (applications de construction) et A1Fl (applications de revêtement de sol), qui signifient toutes deux incombustible selon la norme EN 13501-1: 2007, telle que classée par un laboratoire notifié en Europe, certains panneaux de silicate de calcium ne bénéficient que d'une classification au feu A2 (combustibilité limitée) ou même de classifications inférieures (ou d'aucune classification), s'ils sont testés.
Restauration des drainages miniers acides
Le silicate de calcium, également connu sous le nom de laitier, est produit lorsque de la fonte liquide est fabriquée à partir de minerai de fer, de dioxyde de silicium et de carbonate de calcium dans un haut fourneau.
Lorsque ce matériau est transformé en un agrégat de silicate de calcium hautement raffiné et réutilisé, le silicate de calcium est utilisé dans la restauration des drainages miniers acides (DMA) sur les sites miniers actifs et passifs.
Le silicate de calcium neutralise l'acidité active dans les systèmes de DMA en éliminant les ions hydrogène libres de la solution globale, augmentant ainsi le pH.
Au fur et à mesure que son anion silicate capture les ions H+ (augmentant le pH), le silicate de calcium forme de l'acide monosiliciques (H4SiO4), un soluté neutre.
L'acide monosilicique reste dans la solution globale pour jouer d'autres rôles importants dans la correction des effets néfastes des conditions acides.
Contrairement au calcaire (un matériau de restauration populaire), le silicate de calcium précipite efficacement les métaux lourds et ne se recouvre pas d'une couche protectrice, prolongeant ainsi son efficacité dans les systèmes de DMA.
En tant que produit de scellement
Le silicate de calcium est utilisé comme agent de scellement sur les routes ou sur la coquille des œufs frais: lorsque le silicate de sodium est appliqué comme agent de scellement sur du béton durci ou des coquilles d'œufs, le silicate de calcium réagit chimiquement avec l'hydroxyde de calcium ou le carbonate de calcium pour former de l'hydrate de silicate de calcium, scellant les micropores avec un matériau relativement imperméable.
