Сульфат кальцію (CaSO4) – неорганічна сполука, кальцієва сіль сірчаної кислоти.
Знаходиться у природі у вигляді дигідрату CaSO4•2H2O (гіпс, селеніт) та у безводному стані – ангідрит.
При обережному нагріванні природного гіпсу він частково зневоднюється і перетворюється на палений гіпс (CaSO4•0,5H2O) або алебастр.
Безводний сульфат кальцію – безбарвні кристали за нормальних умов – з ромбічних кристалічних ґрат, щільність 2,96 г/см³, температура плавлення 1450 °C. При підвищених температурах (понад 1200 °C) може існувати у вигляді стабільної кубічної модифікації або двох метастабільних α- та β-гексагональних модифікацій. Дуже повільно приєднує воду, гідратуючись до кристалогідрату з 1/2 або 2 молекулами води на 1 молекулу сульфату, відповідно CaSO4 • 0,5H2О та CaSO4 • 2H2О. У воді розчинний трохи. Розчинність падає з підвищенням температури: якщо за 20 °C вона становить 0,2036 г/100 г води, то поблизу точки кипіння води (100 °C) знижується до 0,067 г сульфату на 100 г води. Розчинений у природній воді сульфат кальцію є одним із факторів, що визначають жорсткість води.
При підвищенні температури, але не більше ніж до 180 °C, двоводний сульфат кальцію втрачає частину води, переходячи в напівводний — так званий «палений гіпс», придатний для подальшого застосування як в’яжуча речовина. При подальшому нагріванні до 220 ° C гіпс повністю втрачає воду, утворюючи безводний CaSO4, який лише при тривалому зберіганні поглинає вологу та переходить у напівгідрат. Якщо випалення вести при температурі вище 220 °C, виходить безводний CaSO4, який вологу вже не поглинає і не «схоплюється» при змішуванні з водою (цю речовину нерідко називають «мертвий гіпс»). При подальшому нагріванні до 900-1200 ° C можна отримати «гідравлічний гіпс», який після охолодження знову набуває властивостей зв’язуватися з водою. Перший спосіб часткової дегідратації застосовують у промислових умовах для отримання напівгідрату сульфату кальцію (паленого гіпсу, алебастру) CaSO4 ∙ 0,5H2O, нагріваючи дигідрат приблизно до 140 °C, рівняння реакції: CaSO4 • 2H2О = CaSO4 • 0,5H2О + 1,5.
В індустріальних масштабах видобувають у складі природних мінералів, наприклад, гіпсу, селеніту або алебастру або отримують синтетичним шляхом – сплавом CaCl2 з K2SO4.
Може бути одержаний сірчаною кислотою на оксид, гідроксид, карбонат, оксалат або ацетат кальцію. Утворюється в результаті окиснення сульфіду кальцію при нагріванні до 700-800 ° C за реакцією CaS + 2O2 = CaSO4.
Значні обсяги алебастру використовуються в будівництві (з нього виготовляють суху штукатурку, плити та панелі для перегородок, гіпсове каміння, архітектурні деталі та ін.). Вироби з гіпсу характеризуються порівняно невеликою щільністю, негорючістю та відносно невисокою теплопровідністю. Властивість алебастру твердіти при змішуванні з водою знайшло застосування і в медицині, і мистецтві. Цю властивість гіпсу широко використовують у ортопедії, травматології та хірургії для виготовлення гіпсових пов’язок, що забезпечують фіксацію окремих частин тіла. Затвердіння замішаного з водою гіпсу супроводжується невеликим збільшенням обсягу. Це дозволяє проводити тонке відтворення всіх деталей ліпної форми, що широко використовують скульптори та архітектори.
Безводний сульфат кальцію через свої гігроскопічні властивості застосовується як вологопоглинач. Нерідко за допомогою спеціальних добавок йому в цій якості надають додаткових властивостей. Так, осушувач Drierite, що складається з ангідрату з добавкою хлориду кобальту, змінює своє блакитне забарвлення на рожеве, що дозволяє своєчасно відстежити момент вичерпання ресурсу препарату.
Штучні кристали сульфату кальцію, леговані марганцем або самарієм, застосовують як термолюмінесцентний матеріал.
Також знаходить застосування в піротехніці як окислювач в освітлювальних складах, суміші з алюмінієм або магнієм щодо гіпс алюміній 1:1~2 залежно від вимог. Використовується як у порошкоподібному, так і в знедоленому стані.
Сульфат кальцію може застосовуватися як коагулянт, наприклад, при виготовленні тофу.
У харчовій промисловості зареєстрований як харчова добавка емульгатора E516.
Відгуки
Відгуків немає, поки що.