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Silicato de calcio

El silicato de calcio es el compuesto químico Ca 2 SiO 4 , también conocido como ortosilicato de calcio y a veces se formula como 2CaO·SiO 2 . También se le conoce con el nombre comercial abreviado Cal-Sil o Calsil. Se produce naturalmente como mineral larnita .

Propiedades

El silicato de calcio es un polvo blanco que fluye libremente. Puede derivarse de piedra caliza natural y tierra de diatomeas , una roca sedimentaria silícea. [ cita necesaria ] Es uno de un grupo de compuestos que se pueden producir haciendo reaccionar óxido de calcio y sílice en varias proporciones [5] , por ejemplo, 3CaO · SiO 2 , alita (Ca 3 SiO 5 ) ; 2CaO· SiO2 , ( Ca2SiO4 ) ; 3CaO· 2SiO2 , ( Ca3SiO7 ) ; y CaO·SiO 2 , wollastonita (CaSiO 3 ) . Tiene una baja densidad aparente y una alta absorción física de agua . [ cita necesaria ]

Usar

El silicato de calcio se utiliza como agente antiaglomerante en la preparación de alimentos, incluida la sal de mesa [6] y como antiácido . Está aprobado por los organismos de las Naciones Unidas, la FAO y la OMS , como aditivo alimentario seguro en una gran variedad de productos. [7] Tiene el número E de referencia E552 .

Aislamiento de alta temperatura

Panel de protección pasiva contra incendios de silicato de calcio revestido alrededor de una estructura de acero para lograr una clasificación de resistencia al fuego.

El silicato de calcio se utiliza comúnmente como una alternativa segura al asbesto para materiales aislantes de alta temperatura. El aislamiento de equipos y tuberías de grado industrial a menudo se fabrica con silicato de calcio. Su fabricación es una parte rutinaria del plan de estudios para los aprendices de aislamiento . El silicato de calcio compite en estos ámbitos contra la lana de roca y los sólidos aislantes patentados , como la mezcla de perlita y la vermiculita unida con silicato de sodio . Aunque popularmente se considera un sustituto del asbesto, los primeros usos del silicato de calcio para aislamiento todavía utilizaban fibras de asbesto.

Protección pasiva contra incendios

Ignifugación de la integridad del circuito de bandejas de cables en Lingen/Ems, Alemania , utilizando un sistema de placas de silicato de calcio calificado según DIN 4102. Otros métodos para la protección exterior de circuitos eléctricos incluyen placas hechas de silicato de sodio aglomerado y vermiculita prensada y envolturas flexibles hechas de fibra cerámica y lana de roca. .

Se utiliza en protección pasiva contra incendios e ignifugación como ladrillos de silicato cálcico o en tejas. Es uno de los materiales ignífugos de mayor éxito en Europa debido a las normas y directrices de seguridad contra incendios de los códigos de construcción comercial y residencial. Mientras que los norteamericanos utilizan yesos ignífugos en aerosol , es más probable que los europeos utilicen revestimientos hechos de silicato de calcio. [ ¿ por qué? ] Los tableros de silicato de calcio de alto rendimiento conservan su excelente estabilidad dimensional incluso en condiciones húmedas y húmedas y se pueden instalar en una etapa temprana del programa de construcción, antes de que se completen los trabajos húmedos y el edificio sea impermeable. Para productos de calidad inferior, los fabricantes disponen de láminas tratadas con silicona para mitigar los posibles daños causados ​​por la alta humedad o la presencia general de agua . Los fabricantes e instaladores de silicato de calcio en protección pasiva contra incendios a menudo también instalan cortafuegos . [ cita necesaria ]

Si bien las clasificaciones de mejor reacción posible al fuego son A1 (aplicaciones en construcción) y A1Fl (aplicaciones para pisos), respectivamente, las cuales significan "no combustible" según EN 13501-1: 2007, según la clasificación de un laboratorio notificado en Europa, algunas Los tableros de silicato de calcio solo vienen con clasificación al fuego A2 (combustibilidad limitada) o incluso clasificaciones más bajas (o ninguna clasificación), si es que se prueban. [ cita necesaria ]

Remediación del drenaje ácido de mina

El silicato de calcio, también conocido como escoria , se produce cuando el hierro fundido se fabrica a partir de mineral de hierro , dióxido de silicio y carbonato de calcio en un alto horno . Cuando este material se procesa en un agregado de silicato de calcio reutilizado y altamente refinado, se utiliza en la remediación del drenaje ácido de mina (AMD) en sitios mineros activos y pasivos. [8] El silicato de calcio neutraliza la acidez activa en los sistemas AMD eliminando los iones de hidrógeno libres de la solución a granel, aumentando así el pH . A medida que su anión silicato captura iones H + (aumentando el pH), forma ácido monosilícico (H 4 SiO 4 ), un soluto neutro. El ácido monosilícico permanece en la solución a granel para desempeñar otras funciones importantes en la corrección de los efectos adversos de las condiciones ácidas. A diferencia de la piedra caliza (un material de remediación popular), [9] el silicato de calcio precipita efectivamente los metales pesados ​​y no los protege, lo que prolonga su efectividad en los sistemas AMD. [8] [10]

Como producto de selladores.

Se utiliza como sellador en carreteras o en cáscaras de huevos frescos : cuando se aplica silicato de sodio como sellador al hormigón curado o a las cáscaras de huevos, reacciona químicamente con hidróxido de calcio o carbonato de calcio para formar hidrato de silicato de calcio, sellando los microporos con una material relativamente impermeable. [11] [12]

Como componente del cemento.

También ocurre en cementos, donde se conoce como belita o en notación química del cemento C 2 S. [13]

Agricultura

El silicato de calcio se utiliza a menudo en la agricultura como fuente de silicio disponible para las plantas. Se "aplica ampliamente a los lodos de los Everglades y las arenas asociadas plantadas con caña de azúcar y arroz" [14]

Ver también

Referencias

  1. ^ abcde Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "#0094". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  2. ^ RB Heimann, Cerámica clásica y avanzada: de los fundamentos a las aplicaciones , Wiley, 2010 ISBN 352763018X 
  3. ^ ab Zumdahl, Steven S. (2009). Principios químicos 6ª ed . Compañía Houghton Mifflin. pag. A21. ISBN 978-0-618-94690-7.
  4. ^ "Biblioteca de hojas SDS". Materiales BNZ. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2012 . Consultado el 19 de julio de 2017 .
  5. ^ HFW Taylor, Química del cemento , Academic Press, 1990, ISBN 0-12-683900-X , p. 33–34. 
  6. ^ [1] Archivado el 25 de diciembre de 2008 en la Wayback Machine.
  7. ^ "Detalles del aditivo alimentario: silicato de calcio". Archivado desde el original el 5 de junio de 2012 . Consultado el 28 de julio de 2013 . Base de datos en línea de la Norma general del Codex para aditivos alimentarios (GSFA) , Normas alimentarias de la FAO/OMS Codex alimentarius, publicada por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura/Organización Mundial de la Salud, 2013.
  8. ^ ab Ziemkiewicz, Paul. "El uso de escorias siderúrgicas en el tratamiento y control del drenaje ácido de minas". Wvmdtaskforce.com . Archivado desde el original el 20 de julio de 2011 . Consultado el 25 de abril de 2011 .
  9. ^ Skousen, Jeff. "Productos químicos". "Descripción general del tratamiento de drenaje ácido de minas con productos químicos ". Servicio de Extensión de la Universidad de Virginia Occidental. Archivado desde el original el 24 de mayo de 2011 . Consultado el 29 de marzo de 2011 .
  10. ^ Hammarstrom, Jane M.; Philip L. Sibrell; Harvey E. Belkin. «Caracterización de calizas reaccionadas con drenaje ácido-mina» (PDF) . Geoquímica aplicada (18): 1710-1714. Archivado desde el original (PDF) el 5 de junio de 2013 . Consultado el 30 de marzo de 2011 .
  11. ^ Giannaros, P.; Kanellopoulos, A.; Al-Tabbaa, A. (2016). "Sellado de grietas en cemento mediante silicato de sodio microencapsulado". Materiales y Estructuras Inteligentes . 25 (8): 8. Código Bib :2016SMaS...25h4005G. doi : 10.1088/0964-1726/25/8/084005 .
  12. ^ Passmore, SM (1975). "Conservar los huevos". Nutrición y ciencia de los alimentos . 75 (4): 2–4. doi :10.1108/eb058634.
  13. ^ Dovál, M., Palou, M. y Mojumdar, SC J Therm Anal Calorim (2006) 86: 595. https://doi.org/10.1007/s10973-006-7713-0
  14. ^ Gascho, Gary J. (2001). "Capítulo 12 Fuentes de silicio para la agricultura". Estudios en Ciencias Vegetales . 8 (8): 197–207. doi :10.1016/S0928-3420(01)80016-1. ISBN 9780444502629.