Kalcium-szulfát (CaSO4) kémiai szerkezete, tulajdonságai és felhasználása

az kalcium-szulfát Ez egy kalcium-, alkáliföldfém (Mr. Becambara), kén és oxigén terner sója. Kémiai képlete CaSO₄, ez azt jelenti, hogy minden Ca kation esetében²⁺ van egy anion SO₄^2- ezzel kölcsönhatásban áll. Széles körben elterjedt vegyület.

Leggyakoribb formái a CaSO₄· 2H₂O (a vakolat) és a vízmentes CaSO₄ (az anhidrit). Van még egy harmadik forma is: a vakolat (vakolat, CaSO) által termelt gipsz vagy gipsz Párizsban.₄· 1 / 2H₂O). Az alsó kép ennek a háromszoros sónak a szilárd részét mutatja, fehéres megjelenésével. 

index

• 1 Kémiai szerkezet
• 2 Tulajdonságok
  • 2.1 Molekuláris képlet
  • 2.2 Vízmentes molekulatömeg
  • 2.3 Szag
  • 2.4 Megjelenés
  • 2.5 Sűrűség
  • 2.6 Olvadáspont
  • 2.7 Oldhatóság
  • 2.8 Stabilitás
• 3 Használat
  • 3.1 Az építőiparban és a művészetben
  • 3.2 Gyógyszerek
  • 3.3 Az étel elkészítése
  • 3.4 A növényi talajok műtrágyaként és kondicionálóként
  • 3.5 Más vegyületek előállítása
• 4 Referenciák

Kémiai szerkezet

A CaSO-ra vonatkozó ortorombikus egységcellát a felső képen mutatjuk be₄. Itt feltételezzük, hogy az interakciók tisztán elektrosztatikusak; azaz a kationok Ca²⁺ vonzza a tetraéderes anionokat SO₄^2-.

Azonban a Ca²⁺ erősen hajlamos a koordinációra, amely körülvéve többszögű szerkezeteket képez. Miért van ez? A kalcium elektronikus rendelkezésre állása az alapvető vagy negatív fajok (például SO atomok) elektronjainak elfogadásához₄^2-).

Figyelembe véve az előző pontot, most a Ca ionokat²⁺ elfogadják az O) által támogatott és az egység celláját, ahogy az alábbi képen látható:

Következésképpen a CaO polihedron képződik₈ (a Ca zöld gömbje²⁺ A tetraéder SO nyolc piros gömbje körülvéve₄ A közelben). Kalcium-polihedra és szulfát-tetraéder; ez a CaSO kristályos szerkezete₄ száraz.

Továbbá, amikor a kristályok hidratálódnak, a di-hidratált sót vagy a hemidrátot képezik (CaSO₄· 1/2 H₂O) - a szerkezet kiterjed a vízmolekulák beépítésére.

Ezek a molekulák interkalálódhatnak és koordinálhatók a kalciummal; vagyis egy vagy két szulfátcsoportot helyettesítenek.

Másrészről nem minden víz fordul elő, hogy integrálja a CaO polihedront₈. Egyesek viszont hidrogénhidakat képeznek szulfátokkal. Ezek a zigzag két részének, a kristályban lévő ionok elrendezésének termékei.

tulajdonságok

Molekuláris képlet

CaSO4 · nH2O.

Vízmentes molekulatömeg

136,134 g / mol.

szag

Szagtalan.

megjelenés

Az anhidrit esetében fehér por vagy szilárd ortorombikus vagy monoklinikus kristályok néznek ki. A kristályok változó színűek: lehetnek fehérek vagy kékes, szürkés vagy vöröses árnyalattal; Ez is lehet vörös tégla.

sűrűség

2,96 g / cm3 (vízmentes forma). 2,32 g / cm3 (dihidrát forma).

Olvadáspont

1450 ° C (2840 ° F). A kétértékű ionok közötti erős elektrosztatikus kölcsönhatások jellemzői²⁺ és SO₄^2-.

oldhatóság

0,2-0,3% vízben 25 ° C-on Vízben kevéssé oldódik és etanolban nem oldódik.

stabilitás

Szobahőmérsékleten stabil.

alkalmazások

Építésben és a művészetben

Ezt a stukkó kidolgozására használják a lakások és más építmények falainak kialakításához, amelyek hozzájárulnak a díszítéshez. Ezen túlmenően a tetőkön és az ablakkereteken lévő öntőformákon keresztül enyhülnek. A gipsz a mennyezetben van.

A kalcium-szulfátot a beton hidratálásában fellépő probléma megoldására használják, így együttműködve az utak, utak stb..

A gipsz szobrokat készítenek, különösen vallási figurákat, és temetőket használnak sírköveken.

gyógyászati

állatgyógyászati

Kísérleti úton állatgyógyászatban steril kalcium-szulfát darabokat alkalmaztak a csonthibák vagy üregek, például sebek vagy tumorok által hagyott javítások javítására..

A párizsi gipsz vagy gipsz felhasználható a csonthibák helyreállítására annak egyedülálló képességére, hogy stimulálja az oszteogenezist. A röntgen és a technécium tanulmányok (Tc99m) medronátja támogatja a párizsi vakolat alloplasztikus alkalmazását és az osteogén kapacitását, amikor beültetik a frontális sinusba.

A csontok regenerálódását hat kutyánál bizonyították 4-6 hónap alatt. A kalcium-szulfátot 1957-ben kezdték használni a párizsi vakolat tabletták formájában, a kutyák csontjaiban hibákat töltöttek fel..

A kalcium-szulfát csontpótlása hasonló az autogén csontban megfigyelthez.

Ruhaimi (2001) kalcium-szulfátot használt a frissen elpusztult nyúlszájcsontban, megfigyelve az oszteogenezis és a csont-kalcifikáció növekedését.

orvostudomány

A kalcium-szulfátot az orvostudományban használják a diszlokációk és a repedezett csontok ízületeinek immobilizálására, továbbá a tabletták gyártásánál segédanyagként történő alkalmazásra..

fogászat

A fogászatban fogászati ​​protézisek, fogpótlások és fogak megjelenésének alapjául szolgál.

Az étel elkészítéséhez

A tofu, a szójaból készült étel és a keleti országokban nagy mennyiségű táplálékként a hús helyettesítésére használatos koaguláns. Emellett élelmiszer-szilárdító szerként és lisztek kezelésében is használják.

Műtrágyaként és kondicionálóként termőföldek számára

Gipsz (CaSO₄· 2H₂O) a 18. század óta Európában műtrágyaként használták, azzal az előnnyel, hogy a mész kalciumforrásként használják a nagyobb mobilitást..

A megfelelő táplálás érdekében a növények gyökereihez kalciumot kell biztosítani. Ezután a kalcium hozzáadása javítja a kertészeti és a földimogyoró-növényeket (földimogyoró).

A biológiai kórokozók által termelt földimogyoró gyökérrothadását, valamint a görögdinnye és a paradicsom apró rothadását részben a mezőgazdasági gipsz alkalmazásával szabályozzák..

A gipsz csökkenti az agyag diszperzióját, ami a talajon a kéreg kialakulását eredményezi. A földön kialakuló kéregek csökkentésével a vakolat megkönnyíti a palánták kilépését. Ez növeli a levegő és a víz bejutását a talajba.

A gipsz segíti a talaj javítását az alumínium savasságának és toxicitásának mérséklésével, ezáltal alkalmazkodva a nátrium-talaj termesztéséhez.

Más vegyületek előállításában

A kalcium-szulfát reagál az ammónium-hidrogén-karbonáttal, hogy ammónium-szulfátot képezzen. Azt is használták a kénsav gyártási folyamatában.

A vízmentes kalcium-szulfátot a palagával vagy sovány anyaggal összekeverjük, és amikor a keveréket melegítjük, kén-trioxid szabadul fel gáznemű formában. A kén-oxid a kénsav prekurzora.

referenciák

1. Smokefoot. (2015. december 26.). A CaSO4 szerkezete. [Ábra]. Visszavonva 2018. május 6-án, a következő címen: commons.wikimedia.org
2. Takanori Fukami et al. (2015). A CaSO szintézise, ​​kristályszerkezete és termikus tulajdonságai₄· 2H₂Vagy egyetlen kristály. International Journal of Chemistry; Vol. 7, No. 2; ISSN 1916-9698 E-ISSN 1916-9701 Megjelent a Kanadai Tudományos és Oktatási Központ.
3. Pubchem. (2018). Kalcium-szulfát. Született 2018. május 6-án, a következő címen: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Wikipedia. (2018). Kalcium-szulfát Született 2018. május 6-án: en.wikipedia.org
5. Elsevier. (2018). kalcium-szulfát. Visszavont 2018. május 6-án, a következő címen: sciencedirect.com
6. Kimberlitesoftwares. (2018). Kalcium-szulfát. Visszavonva 2018. május 6-án: worldofchemicals.com
7. Intagri. (2017). A mezőgazdasági gipsz talajjavítóként való használatának kézikönyve. Visszavonva 2018. május 6-án: intagri.com