Qu’est-ce que le silicate de calcium ?
Le silicate de calcium est un sel de calcium de l’acide silicique.
En raison des différences de composition des éléments constitutifs, il existe plus de 20 composés différents. Les trois types les plus courants sont l’orthosilicate de calcium, le silicate tricalcique et le métasilicate de calcium. Le silicate de calcium est également connu sous le nom de silicate de calcium.
Le silicate de calcium peut être synthétisé en mélangeant des fines d’oxyde de calcium et de dioxyde de silicium (calcaire, terre de diatomées) et en les faisant réagir à des températures élevées. Le silicate de calcium n’est pas nocif pour la santé et est reconnu comme additif alimentaire.
Utilisations du silicate de calcium
Le silicate de calcium est largement utilisé comme matériau de construction en raison de sa légèreté, de sa capacité de rétention de la chaleur, de son isolation thermique, de son incombustibilité et de sa résistance au feu. Il peut également être largement utilisé comme composant d’engrais dans le secteur agricole.
Le silicate de calcium est également utilisé comme additif dans la cuisson des céramiques pour éviter le rétrécissement, la production de gaz et la fissuration. Il peut également être utilisé comme additif pour améliorer la tension, la rigidité et la résistance à la chaleur du caoutchouc et comme additif pour améliorer la durabilité des peintures.
Le silicate de calcium est également utilisé comme additif alimentaire et est parfois ajouté à la levure chimique ou au sel en tant qu’agent anti-agglomérant.
Propriétés du silicate de calcium
Lorsque les silicates de calcium hydratés sont chauffés, l’eau hydratée se déshydrate. La chaleur de vaporisation dégagée lors de la déshydratation a pour effet de ralentir l’augmentation de la température du matériau. En outre, le silicate de calcium possède des propriétés d’incombustibilité et de résistance au feu.
Structure du silicate de calcium
Le silicate de calcium est un type de silicate. Il s’agit d’un terme générique désignant une composition de dioxyde de silicium, d’oxyde de calcium et d’eau, combinés dans des proportions très variées.
Le silicate de calcium possède une microstructure et de nombreux vides à l’intérieur des cristaux. La structure du silicate de calcium est légère et possède des propriétés de rétention et d’isolation thermique.
Autres informations sur le silicate de calcium
Exemples de composition chimique du silicate de calcium
Outre le silicate ortho-calcique (Ca2SiO4), le silicate tricalcique (Ca3SiO5) et le silicate méta-calcique (CaSiO3)n, il existe une grande variété d’autres silicates de calcium de compositions chimiques différentes.
Les exemples incluent 3CaO-SiO2, Ca3SiO5, 2CaO-SiO2, Ca2SiO4, 3CaO-2SiO2, Ca3Si2O7, CaO-SiO2 et CaSiO3.
1. Orthosilicate de calcium
L’orthosilicate de calcium est l’un des principaux composants du clinker de ciment, représentant 10 à 40 % du clinker. Le clinker de ciment, également appelé clinker, est un matériau cimentaire qui a été calciné, partiellement fondu et cuit pour obtenir une forme granuleuse ou grumeleuse durcie.
L’orthosilicate de calcium est connu dans l’industrie du ciment sous le nom de silicate dicalcique (anglais : belite). Sa formule chimique est Ca2SiO4 et son poids moléculaire est de 172,24. Il est composé de SiO4 indépendants dans une structure tétraédrique.
2. Silicate tricalcique
Le silicate tricalcique est également connu sous le nom de pentoxyde tricalcique. Sa formule chimique est Ca3SiO5 et son poids moléculaire est de 228,32. Il contient des SiO4 et des O indépendants tétraédriques dans le solide et est considéré comme un oxyde de silicate.
Le silicate tricalcique est le principal ingrédient, représentant 40 à 70 % du clinker de ciment. Dans l’industrie du ciment, il est appelé silicate tricalcique (anglais : alite).
3. Métasilicate de calcium
La formule moléculaire du métasilicate de calcium est (CaSiO3)n avec un poids moléculaire de 116,16×n. La densité de la phase bêta, stable à température ambiante, est de 2,9 g/cm3.
La phase β est naturellement présente sous forme de wollastonite et la phase α sous forme de pseudowollastonite.