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Study of the solubility of xonotlite
Xonotlite (Ca6Si6O17(OH)2) is a hydrated crystalline calcium silicate with CaO/SiO2 = 1, which forms under hy‐drothermal conditions at temperature above ∼100°C. It has good thermal stability, it dehydrates to wollastonite only at 770 to 800°C and shows a good resistance to high pressures. Deposits of xonotlite are rare in nature, but it can easily obtained by hydrothermal synthesis in the temperature range of 180 to 350°C. Several studies have been conducted to better understand the formation conditions of xonotlite in terms of optimum temperature, duration and starting materials, but very little is known about its solubility under different conditions. The two solubility data sets available in literature differ by as much as 10 log units with no clear reason for this difference. The aim of the present study is to determine the solubility of xonotlite at 20°C and to compare this data with the available data in literature. To achieve this goal, solubility experiments from undersaturation were carried out at ambient temperature (20°C). Thermodynamic modelling was used to calculate the solubility product of xonotlite based on the measured total aqueous concentrations. The derived solubility of xonotlite is comparable to the solubility previous reported for synthetic xonotlite at 25°C. The synthesized xonotlite is several log units more stable than the solubility reported in literature for natural xonotlite, which seems to describe rather the solubility of amorphous C‐S‐H.
La xonotlite (Ca6Si6O17(OH)2) è un silicato di calico idrato cristallino con un rapporto CaO/SiO2 = 1, la quale si forma in condizioni idrotermiche a temperature superiori di ∼100°C. La xonotlite ha una buona stabilità termica, si disidrata formando wollastonite intorno ai 770–800°C e ha una buona resistenza alle alte pressioni. I depositi di xonotlite sono rari in natura, ma è possibile ottenerla facilmente tramite sintesi idrotermica nel range di temperature tra 180 e 350°C. Sono stati condotti diversi studi per comprendere meglio le condizioni di formazione della xonotlite in termini di temperature ottimale, durata e materiali di partenza, ma vi sono poche nozioni riguardanti la sua solubilità in diverse condizioni. I due set di dati sulla solubilità della xonotlite disponibili in letteratura, differiscono fino a 10 unità logaritmiche senza una ragione chiara per questa differenza. Lo scopo del seguente studio è stato quello di determinare la solubilità della xonotlite a 20°C e confrontare i dati ottenuti con i pochi disponibili in letteratura. Per raggiungere questo obbiettivo, sono stati condotti degli esperimenti di solubilità a temperature ambiente (20°C) a partire da condizioni di sottosaturazione. Il prodotto di solubilità della xonotlite è stato calcolato tramite modellazione termodinamica utilizzando le concentrazioni acquose totali misurate. La solubilità ottenuta della xonotlite risulta essere paragonabile alla solubilità precedentemente riportata per la xonotlite sintetica a 25°C. In particolare, la xonotlite sintetizzata risulta essere piu' stabile di diverse unità logaritmiche rispetto alla xonotlite naturale la quale, inevece, sembra descrivere la solublità della fase amorfa C‐S‐H.
Study of the solubility of xonotlite
Xonotlite (Ca6Si6O17(OH)2) is a hydrated crystalline calcium silicate with CaO/SiO2 = 1, which forms under hy‐drothermal conditions at temperature above ∼100°C. It has good thermal stability, it dehydrates to wollastonite only at 770 to 800°C and shows a good resistance to high pressures. Deposits of xonotlite are rare in nature, but it can easily obtained by hydrothermal synthesis in the temperature range of 180 to 350°C. Several studies have been conducted to better understand the formation conditions of xonotlite in terms of optimum temperature, duration and starting materials, but very little is known about its solubility under different conditions. The two solubility data sets available in literature differ by as much as 10 log units with no clear reason for this difference. The aim of the present study is to determine the solubility of xonotlite at 20°C and to compare this data with the available data in literature. To achieve this goal, solubility experiments from undersaturation were carried out at ambient temperature (20°C). Thermodynamic modelling was used to calculate the solubility product of xonotlite based on the measured total aqueous concentrations. The derived solubility of xonotlite is comparable to the solubility previous reported for synthetic xonotlite at 25°C. The synthesized xonotlite is several log units more stable than the solubility reported in literature for natural xonotlite, which seems to describe rather the solubility of amorphous C‐S‐H.
La xonotlite (Ca6Si6O17(OH)2) è un silicato di calico idrato cristallino con un rapporto CaO/SiO2 = 1, la quale si forma in condizioni idrotermiche a temperature superiori di ∼100°C. La xonotlite ha una buona stabilità termica, si disidrata formando wollastonite intorno ai 770–800°C e ha una buona resistenza alle alte pressioni. I depositi di xonotlite sono rari in natura, ma è possibile ottenerla facilmente tramite sintesi idrotermica nel range di temperature tra 180 e 350°C. Sono stati condotti diversi studi per comprendere meglio le condizioni di formazione della xonotlite in termini di temperature ottimale, durata e materiali di partenza, ma vi sono poche nozioni riguardanti la sua solubilità in diverse condizioni. I due set di dati sulla solubilità della xonotlite disponibili in letteratura, differiscono fino a 10 unità logaritmiche senza una ragione chiara per questa differenza. Lo scopo del seguente studio è stato quello di determinare la solubilità della xonotlite a 20°C e confrontare i dati ottenuti con i pochi disponibili in letteratura. Per raggiungere questo obbiettivo, sono stati condotti degli esperimenti di solubilità a temperature ambiente (20°C) a partire da condizioni di sottosaturazione. Il prodotto di solubilità della xonotlite è stato calcolato tramite modellazione termodinamica utilizzando le concentrazioni acquose totali misurate. La solubilità ottenuta della xonotlite risulta essere paragonabile alla solubilità precedentemente riportata per la xonotlite sintetica a 25°C. In particolare, la xonotlite sintetizzata risulta essere piu' stabile di diverse unità logaritmiche rispetto alla xonotlite naturale la quale, inevece, sembra descrivere la solublità della fase amorfa C‐S‐H.
Study of the solubility of xonotlite
Mingione, Serena (author) / Lothenbach, Barbara (author) / Winnefeld, Frank (author) / Opsommer, Ann (author)
ce/papers ; 6 ; 238-245
2023-09-01
8 pages
Article (Journal)
Electronic Resource
English
Thermalinsulating materials from xonotlite and tobermorite
| Tema Archive | 1999
Mg-Xonotlite and its Coexisting Phases
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Preparation method for xonotlite type heat-preserving material
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