Kalsiyum silikat, kalsiyumun birkaç silikatını ifade edebilir, bunlar şunları içerir:
CaO.SiO2, volastonit (CaSiO3)
2CaO.SiO2, larnit (Ca2SiO4)
3CaO.SiO2, alit veya (Ca3SiO5)
3CaO.2SiO2, (Ca3Si2O7).
Bu makale, kalsiyum ortosilikat olarak da bilinen veya kısaltılmış ticari adı Cal-Sil/Calsil olan Ca2SiO4 maddesine odaklanmaktadır.
Tüm kalsiyum silikatlar beyaz, serbest akışlı tozlardır.
Güçlü, ucuz ve toksik olmamaları nedeniyle önemli yapı malzemelerinin bileşenleridirler.
Üretim ve Doğal Oluşum
Kalsiyum silikatlar, kalsiyum oksit ve silisin çeşitli oranlarda işlenmesiyle üretilir.
Bunların oluşumu Portland çimentosu ile ilgilidir.
Kalsiyum silikat, magnezyum metali üretimi için önemli bir rota olan Pidgeon işleminin bir yan ürünüdür.
Bu işlem, magnezyum ve kalsiyum oksit karışımını aşağıdaki basitleştirilmiş denklemle temsil edildiği gibi dönüştürür:
MgO.CaO + Si -> 2 Mg + Ca2SiO4
Kalsiyum oksit, oksijen tutucu olarak silikon ile birleşerek çok kararlı olan kalsiyum silikatı üretir ve yüksek sıcaklıklarda uçucu olan magnezyum metalini serbest bırakır.
Karbonat-silikat döngüsü yoluyla, karbonat kayaçları metamorfizma ve volkanizma ile silikat kayaçlarına dönüşür ve silikat kayaçları da aşınma ve çökelme yoluyla karbonatlara dönüşür.
Anhidrit kalsiyum sülfattan sülfürik asit üretimi kalsiyum silikatlar üretir.
Şist veya marn ile karıştırılıp 1400 santigrat derecede fırınlandığında, sülfat, sülfürik asidin bir öncüsü olan kükürt dioksit gazını serbest bırakır.
Elde edilen kalsiyum silikat çimento klinkeri üretiminde kullanılır.
2 CaSO4 + 2 SiO2 + C -> 2 CaSiO3 + 2 SO2 + CO2
Tanım
Kozmetik Bileşen Güvenliği Uzman Paneli, mevcut kullanım uygulamalarında ve bu güvenlik değerlendirmesinde açıklanan konsantrasyonlarda, tahriş etmeyecek şekilde formüle edildiklerinde aşağıdaki 24 silikat bileşeninin kozmetikte güvenli olduğu sonucuna varmıştır; ancak yanlışlıkla solunabilecek ürünlerde doğal kaynaklı (yani madenlerden çıkarılan) silikat bileşenlerinin kullanımı için güvenlik tespiti yapmak adına mevcut veriler yetersizdir: Kalsiyum Silikat.
Kimyasal Adı: Kalsiyum silikat
Moleküler Formülü: CaO3Si
Moleküler Ağırlığı: 116.16
MDL Numarası: MFCD00015979
MOL Dosyası: 1344-95-2.mol
MSDS Dosyası: SDS
TDS Dosyası: TDS
Eş anlamlılar:
Calcarea silicata
Huberderm 1000
INS NO.552
INS-552
S4255P4G5M
Erime noktası: 1540 santigrat derece [CRC10]
Yoğunluk: 25 santigrat derecede 2.9 g/mL (literatür verisi)
Çelenürlük: Suda pratik olarak çözünmez; mineral asitlerle bir jel oluşturur.
Kalsiyum silikat, kendi ağırlığının 2.5 katına kadar sıvıyı emebilir ve yine de serbest akışlı bir toz olarak kalabilir.
Form: Beyaz monoklinik kristaller
Özgül Ağırlık: 2.9
Renk: Beyaz monoklinik kristaller, kristal yapıda
pH: Suda yüzde 5'lik çözeltide 9.5-11.5
Koku: Yüzde 100.00 oranında kokusuzdur
Suda Çözünürlük: H2O içinde çözünmez [HAW93]
Merck: 13,1707
Kararlılık: Kararlıdır.
Kozmetik Bileşen İşlevleri: EMİCİ, HACİM ARTIRICI, OPAKLASSTIRICI
Kozmetik Bileşen İncelemesi (CIR): Kalsiyum silikat (1344-95-2)
InChI: 1S/Ca.O3Si/c;1-4(2)3/q+2;-2
InChIKey: OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N
LogP: 0.651 (tahmini)
FDA UNII: S4255P4G5M
ATC kodu: A02AC02
EPA Madde Kayıt Sistemi: Kalsiyum silikat (1344-95-2)
UNSPSC Kodu: 12352301
NACRES: NA.22
Diğer İsimler
Belit
Kalsiyum monosilikat
Kalsiyum hidrosilikat
Kalsiyum metasilikat
Kalsiyum ortosilikat
Micro-cell
Silene
Silisik asit kalsiyum tuzu
Ürün
Kalsiyum Silikat (Ca-Si) plakaları asbest içermeyen yalıtım malzemeleridir.
Esas olarak ağır refreker tuğlalar veya dökülebilir kombinasyonlar için arka plan yalıtımı olarak kullanılırlar.
Düşük termal şok direnci, kalsiyum silikatın bir çalışma hattı olarak kullanılmasını engeller.
İşlenmesi kolaydır, insan sağlığı için zararlı tozlar içermez.
Tanım
Kalsiyum Silikat, değişen oranlarda kalsiyum oksit ve silis içeren hidratlı veya susuz bir silikattır.
Doğada mineral formunda birçok farklı kalsiyum silikat bulunur (örneğin volastonit, afwillit, grammit).
Çimento pastasındaki hidratın stokiyometrisi değişkendir ve yapısındaki kimyasal ve fiziksel olarak bağlı suyun durumu net değildir.
Bu nedenle kalsiyum silikat, oksidin silis (SiO2) ile yüksek bir sıcaklıkta kalsine edilmesiyle hazırlanabilir: CaO + SiO2 + ısı -> CaSiO3.
Kalsiyum ortosilikat, yüksek sıcaklıklı yalıtım malzemeleri için yaygın olarak asbeste güvenli bir alternatif olarak kullanılır.
Endüstriyel boru hatları ve ekipman yalıtımları genellikle kalsiyum ortosilikattan imal edilir.
Kimyasal Özellikler
Kalsiyum silikat, kristal veya amorf beyaz ya da kirli beyaz bir malzeme olarak ortaya çıkar ve genellikle farklı hidrat formlarında bulunur.
Kalsiyum Silikat, trikalsiyum silikat (3CaO.SiO2) ve dikalsiyum silikat (Ca2SiO4) dahil olmak üzere farklı CaO ve SiO4 oranlarından oluşur.
Kalsiyum silikat suda çözünmez ve inorganik asitlerle bir jel oluşturur.
Yüzde 5'lik süspansiyonun pH'ı 8.4 ila 10.2 arasındadır.
Kullanım Alanları
Kalsiyum Silikat, suda çözünmeyen, farklı formlarda bulunan bir topaklanmayı önleyici ajandır.
Kalsiyum Silikat, aşırı yüksek nem koşullarında akışkanlığı artırmak için tuzda kullanılır.
Kalsiyum Silikat ayrıca suyu veya diğer sıvıları emmek için kabartma tozunda ve fabrikasyon cipslerde kullanılır.
Üretim Yöntemleri
Kalsiyum silikat, silisli malzeme (diatomlu toprak gibi) ve kalsiyum bileşiklerinin (kalsiyum hidroksit (Ca(OH)2) gibi) reaksiyona sokulmasıyla çeşitli şekillerde üretilir.
Volastonit cevherinin yüksek dereceli volastonite dönüştürülmesi başlangıçta many madende manuel seçimle yapılıyordu.
Bu işlem artık eleme ve manyetik ayırıcılar ile, bazen de flotasyon ve vakum filtrasyonu kombinasyonu ile gerçekleştirilmektedir.
Öğütme ve frezeleme işlemleri değişken gözenekli tozlar veya agregalar üretebilir.
Uygulama
Kalsiyum silikatın ana uygulamaları topaklanmayı önleyici özellikleri ile ilgilidir ve bu nedenle Kalsiyum silikat, pudralarda ve bir dizi farklı kozmetik üründe (örneğin yüz pudraları, göz farı) kullanılmıştır.
Kalsiyum Silikat ayrıca sofra tuzu, gıdalar, ilaçlar ve tarımsal pestisitlerde topaklanmayı önleyici ajan olarak; termal yalıtımda asbest yerine; kireç camı, portland çimentosunun bileşeni (yerinde üretilen) olarak; elastomerler ve plastiklerde güçlendirici dolgu maddesi olarak; sıvılar, gazlar ve buharlar için emici olarak; topaklanmayı önleyici ajan, süspansiyon ajanı, pigment ve pigment genişletici olarak; refreker malzeme için bağlayıcı olarak; kromatografide; yol inşaatında kullanılır.
Hazırlanma
Kalsiyum silikat doğal olarak oluşan bir mineraldir, ancak ticari uygulamalar için Kalsiyum Silikat genellikle dikkatle kontrol edilen koşullar altında kireç ve diatomlu topraktan hazırlanır.
Tehlike
Tahriş edici toz.
Gıdalarda kullanımı kabartma tozunda yüzde 5, sofra tuzunda yüzde 2 ile sınırlandırılmıştır.
Üst solunum yolu tahriş edicidir.
Şüpheli kanserojendir.
Sağlık Tehlikesi
Kalsiyum silikatın toksisitesi partikül boyutuna, en-boy oranına ve silis ile solunabilir lif miktarına bağlıdır.
1 Sentetik lifli olmayan kalsiyum silikat, zarar vermeyen toz (zararsız toz) olarak kabul edilir.
Kalsiyum silikat ile kaplı bir atmosfere maruz kalan bir işçide cilt tahrişi bildirilmiştir.
1 104 volastonit (doğal olarak oluşan bir kalsiyum silikat minerali) madencisi üzerinde yapılan bir çalışma, artan maruziyet ile kronik bronşit veya hava akımı tıkanıklığı prevalansı arasında bir ilişki göstermemiştir.
1 Volastonit ocağı işçileri üzerinde yapılan bir kohort ölümlülük çalışmasında, tüm kanserlerin toplamından ve akciğer kanserinden gözlenen ölüm sayıları beklenenden daha düşük çıkmıştır.
Alevlenebilirlik ve Patlayıcılık
Sınıflandırılmamıştır
Farmasötik Uygulamalar
Kalsiyum silikat (Ca2SiO4) farmasötik endüstrisinde topaklanmayı önleyici bir ajan olarak kullanılır.
Topaklanmayı önleyici ajanlar nemi emer ve ürünlerin üretim sürecinde serbestçe akmasını sağlar.
Kalsiyum silikat ayrıca oral ilaçlar için bir dolgu maddesi yardımcısı olarak kullanılır.
Kalsiyum Silikat ayrıca farmasötik preparatlarda bir antasit olarak kullanılmıştır.
Endüstriyel Kullanımlar
Kalsiyum silikat bileşikleri karmaşık bir silikatlar sınıfına aittir.
Birçok endüstriyel uygulaması arasında, kalsiyum silikatlar bugünün çimento klinkerinin ana maddesini oluşturdukları için yoğun bir şekilde bir yapı malzemesi olarak kullanılırlar.
Yüksek Sıcaklık Yalıtımı
Kalsiyum silikat, yüksek sıcaklık yalıtım malzemeleri için asbeste güvenli bir alternatif olarak yaygın bir şekilde kullanılır.
Endüstriyel boru hatları ve ekipman yalıtımları genellikle kalsiyum silikattan imal edilir.
Kalsiyum Silikat imalatı, yalıtım çıraklarının müfredatının rutin bir parçasıdır.
Kalsiyum silikat bu alanlarda taş yününe ve perlit karışımı ile sodyum silikat ile bağlanmış vermikülit gibi tescilli yalıtım katılarına karşı rekabet eder.
Althouh Kalsiyum Silikat popüler olarak bir asbest ikamesi olarak kabul edilse de, yalıtım için kalsiyum silikatın erken dönem kullanımları hala asbest liflerinden faydalanmaktaydı.
Pasif Yangın Koruması
Almanya, Lingen/Ems'teki kablo kanallarının DIN 4102 standardına uygun kalsiyum-silikat levha sistemi kullanılarak devre bütünlüğü yangın yalıtımı yapılmıştır.
Elektrik devrelerinin dış koruması için diğer yöntemler arasında sodyum silikattan yapılmış levhalar, bağlanmış ve preslenmiş vermikülit ile seramik elyafı ve taş yününden yapılmış esnek sargılar yer alır.
Kalsiyum Silikat, pasif yangın korumasında ve yangın yalıtımında kalsiyum silikat tuğlası olarak veya çatı kiremitlerinde kullanılır.
Kalsiyum Silikat, ticari ve konut bina yönetmelikleri ve yangın güvenliği kuralları nedeniyle Avrupa'da yangın yalıtımında en başarılı malzemelerden biridir.
Kuzey Amerikalılar püskürtme yangın yalıtım sıvaları kullanırken, Avrupalıların kalsiyum silikattan yapılmış kaplamaları kullanma olasılığı daha yüksektir.
Yüksek performanslı kalsiyum-silikat levhalar, nemli ve rutubetli koşullarda bile mükemmel boyut kararlılıklarını korurlar ve inşaat programının erken bir aşamasında, ıslak işlemler tamamlanmadan ve bina hava koşullarına dayanıklı hale gelmeden önce monte edilebilirler.
Standart altı ürünler için, yüksek nem veya genel su varlığından kaynaklanabilecek olası zararları azaltmak amacıyla üreticilere silikonla işlenmiş levhalar sunulmaktadır.
Pasif yangın korumasında kalsiyum silikat üreticileri ve montajcıları genellikle yangın durdurucular da monte ederler.
Avrupa'da onaylanmış bir laboratuvar tarafından EN 13501-1: 2007'ye göre sınıflandırıldığı üzere, yangına tepki gösteren en iyi olası sınıflandırmalar sırasıyla "yanmaz" anlamına gelen A1 (inşaat uygulamaları) ve A1Fl (zemin uygulamaları) olsa da, some kalsiyum-silikat levhalar, eğer test edilirlerse, sadece A2 (sınırlı yanıcılık) yangın sınıflandırmasıyla veya daha düşük sınıflandırmalarla (veya hiç sınıflandırma olmadan) gelirler.
Asit Maden Drenajı Islahı
Cüruf olarak da bilinen kalsiyum silikat, bir yüksek fırında demir cevheri, silisyum dioksit ve kalsiyum karbonattan erimiş demir yapıldığında üretilir.
Bu malzeme son derece rafine edilmiş, yeniden amaçlandırılmış bir kalsiyum silikat agregasına dönüştürüldüğünde, Kalsiyum silikat aktif ve pasif maden sahalarında asit maden drenajının (AMD) ıslahında kullanılır.
Kalsiyum silikat, dökme çözeltiden serbest hidrojen iyonlarını uzaklaştırarak AMD sistemlerindeki aktif asitliği nötralize eder ve böylece pH'ı yükseltir.
Silikat anyonu H+ iyonlarını yakaladıkça (pH'ı yükseltirken), Kalsiyum silikat nötr bir çözelti olan monosilisik asit (H4SiO4) oluşturur.
Monosilisik asit, asidik koşulların olumsuz etkilerini düzeltmede diğer önemli rolleri oynamak için dökme çözeltide kalır.
Kireçtaşının (popüler bir ıslah malzemesi) aksine, kalsiyum silikat ağır metalleri etkili bir şekilde çöktürür ve üzerini kaplamaz, bu da AMD sistemlerindeki etkinliğini uzatır.
Mühürleyici Ürün Olarak
Kalsiyum silikat, yollarda veya taze yumurtaların kabuklarında bir mühürleyici olarak kullanılır: sodyum silikat kürlenmiş betona veya yumurta kabuklarına bir mühürleyici olarak uygulandığında, Kalsiyum silikat, nispeten geçirimsiz bir malzeme ile mikro gözenekleri kapatarak kalsiyum hidroksit veya kalsiyum karbonat ile kimyasal olarak reaksiyona girerek kalsiyum silikat hidrat oluşturur.