Силикаты. Часть 8

Будников и Бобровник [672] установили, что при температуре 600° С в смеси СаО + SiO2 (1 : 1) образуется главным образом Ca2Si04 и в меньшем количестве Ca3Si207, при температуре же 1000° С в продуктах реакции в преобладающем количестве содержатся CaSi03 и Ca2Si207 и лишь в незначительном количестве— β-Ca2Si04. Авторами подтверждена ступенчатость образования продуктов в рассматр иваемой системе: неустойчивыми промежуточными соединениями в ней являются Ca2Si04 и Ca3Si207, конечным продуктом — CaSi03.

Скорость образования трехкальциевого силиката Ca3SiO5 мала и несколько возрастает в присутствии окиси магния, окиси марганца и окиси хрома [673, 674]. При длительной экспозиции трехкаль-циевый силикат разлагается в твердой фазе при температурах ниже 1200 и выше 1900° С.

При решении вопроса о реакционной способности и термической устойчивости трехка льциевого силиката Ca3SiO5 большое значение имеют данные о его структуре. Несмотря на обширные и многолетние исследования Ca3SiO5, объяснение ряда его физических свойств до сих пор наталкивается на большие трудности, и в первую очередь в связи с отсутствием однозначных данных о кристаллическом строении. В настоящее время структурная формула трехкальциевого силиката изображается в виде Ca3(Si04)0, что предполагает наличие в решетке соединения двух типов анионов SiOl~ и О2-, связанных общими или «неразличимыми» Са2+-ионами. Как показал Гребенщиков [683], подобное написание формулы Ca3SiO5 не может считаться безупречным, ибо последнее однозначно узаконивает существование в решетке трехкальциевого силиката единого катионного скелета из Са-полиэдров, не выделяя при этом хорошо известной «особой» роли одного моля СаО — очевидного экспериментального факта.

Гребенщиков на основании термодинамического анализа кристаллической решетки Ca3SiO5 предложил как наиболее вероятную структурную формулу Ca2[(Si04)CaO], Для подтверждения данной структурной формулы были проведены термодинамические расчеты устойчивости в свободном состоянии гипотетического комплексного аниона [(Si04)CaO]4_ при образовании его из газообразных SiOl~ и СаО и в стандартных условиях. Как известно, в термохимии комплексных соединений подобные константы свободных ионов широко используются как для оценки их энергетической устойчивости, так и для предсказания возможности реализации в кристаллических решетках. Как показали термодинамические расчеты, стерические ограничения при образовании более сложного и менее симметричного комплекса [(Si04)CaO]4- компенсируются энергетической выгодностью по сравнению с радикалом SiO4-. Если в целом решетка трехкальциевого силиката Ca2[(Si04)CaO] является менее прочной по сравнению с Ca2Si04, то последнее вызвано разрыхляющим действием сложного комплексного аниона и обусловленного этим ослабления сил связи между катионным и анионным остовами решетки.

В этом свете трехкальциевый силикат можно отнести к соединениям типа двойных солей с малоустойчивыми в структурном отношении комплексными группировками. Исследованием влияния вида кремнезема (осажденная кремне-кислота, кварц, кристобалит, кварцевое стекло) на скорость его взаимодействия с окисью кальция установлено [640, 660] некоторое, хотя и несущественное с практической точки зрения, повышение этой скорости в случае нестабильных форм SiO2.

 

Другие части:

Силикаты. Часть 1

Силикаты. Часть 2

Силикаты. Часть 3

Силикаты. Часть 4

Силикаты. Часть 5

Силикаты. Часть 6

Силикаты. Часть 7

Силикаты. Часть 8

Силикаты. Часть 9

Силикаты. Часть 10

Силикаты. Часть 11

Силикаты. Часть 12

Силикаты. Часть 13

Силикаты. Часть 14

Силикаты. Часть 15

Силикаты. Часть 16

Силикаты. Часть 17

Силикаты. Часть 18

Силикаты. Часть 19

Силикаты. Часть 20

Силикаты. Часть 21

Силикаты. Часть 22

Силикаты. Часть 23

Силикаты. Часть 24

Силикаты. Часть 25

Силикаты. Часть 26

 

 

Содержание