Сульфат кальция, или гипс, является кристаллическим минералом, широко используемым в различных отраслях промышленности и строительства.
Этот неорганический соединение состоит из ионов кальция и сульфатных групп.
В природе сульфат кальция встречается в виде гипсового камня или ангидрита, а также может быть получен при различных технологических процессах.
Сульфат кальция представляет собой неорганическое соединение, известное своими гидратированными формами гипса.
Химическая формула сульфата кальция CaSO4.
Это очень полезное соединение как в безводной, так и в гидратированной форме. Его также называют дриеритом. Он плохо растворим в воде и вызывает постоянную жесткость воды.
Сульфат кальция содержит по одному атому кальция и серы и четыре атома кислорода. Это ионное соединение, которое состоит из одного катиона кальция и одного сульфатаниона (многоатомного иона).
Ион кальция имеет валентность +2, в то время как многоатомный ион сульфата имеет валентность -2.
Таким образом, при соединении они образуют нейтральное соединение сульфат кальция (CaSO4).
Безводный сульфат кальция при нормальных условиях бесцветные кристаллы, которые медленно присоединяют воду становясь гидратируясь до кристаллогидрата с 1/2 или 2 молекулами воды на 1 молекулу сульфата, соответственно CaSO4 · 0,5H2О и CaSO4 · 2H2О.
При повышенной температуре (свыше 1200 °C) может существовать в виде стабильной кубической модификации или двух метастабильных α- и β-гексагональных модификаций.
В воде растворим незначительно. Растворимость падает с повышением температуры: если при 20 °C она составляет 0,2036 г/100 г воды, то вблизи точки кипения воды (100 °C) снижается до 0,067 г сульфата на 100 г воды.
Растворённый в природной воде сульфат кальция является одним из факторов, определяющих жёсткость воды.
В лабораторных (домашних) условиях может быть получен действием серной кислоты H2SO4 на гидроксид кальция Ca(OH)2:
Ca(OH)2 + H2SO4 → CaSO4 + 2H2O
На оксид кальция:
CaO + H2SO4 → CaSO4 + H2O
Карбонат кальция:
CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + H2CO3
А также оксалата или ацетата кальция.
В производственных масштабах получают из природных минералов гипса, селенита или алебастра.
Образуется в результате окисления сульфида кальция при нагреве до 700—800 °C по реакции:
CaS + 2O2 = CaSO4.
Одним из главных применений сульфата кальция является его использование в сельском хозяйстве.
Сульфат кальция не только обогащает почву необходимыми питательными веществами, но и способствует укреплению корневой системы растений.
Благодаря этому, растения становятся более устойчивыми к стрессовым условиям, таким как засуха или неблагоприятная погода.
Кроме того, повышает качество урожая, увеличивая его урожайность и улучшая вкусовые характеристики продуктов.
В промышленности сульфат кальция также находит широкое применение. Он используется в составе строительных материалов, таких как гипсовая штукатурка, гипсовые панели и гипсокартонные плиты.
Благодаря особым свойствам сульфата кальция, эти материалы обладают высокой прочностью и устойчивостью к огню.
Кроме того, сульфат кальция также используется в производстве бумаги, пластика, косметических и фармацевтических препаратов.
Еще одной важной областью применения сульфата кальция является пищевая промышленность.
Он используется как пищевая добавка E516 и применяется в качестве стабилизатора, сгустителя и регулятора кислотности в различных продуктах, таких как молочные продукты, кондитерские изделия, мороженое и напитки.
Благодаря своим свойствам, сульфат кальция улучшает текстуру и долговечность этих продуктов, делая их более привлекательными для потребителей.
Фармацевтическая промышленность также находит применение сульфата кальция. Он используется в производстве препаратов, предназначенных для омоложения и укрепления костей.
А также для лечения остеопороза и других заболеваний костей.
Благодаря своей способности усиливать костную ткань, сульфат кальция становится важным компонентом многих препаратов, направленных на поддержание здоровья костей.
1. Одним из наиболее распространенных и востребованных применений сульфата кальция является его использование в строительной отрасли.
2. Гипсовые плиты и панели широко используются для отделки стен и потолков в зданиях. Этот материал обладает такими преимуществами, как простота монтажа, огнеупорность и хорошая звукоизоляция.
3. Кроме того, гипс используется в производстве строительных смесей, таких как гипсовые штукатурки или шпатлевки, благодаря своим связывающим свойствам.
4. В промышленности сульфат кальция также находит широкое применение. Например, его используют для получения гипсовых изделий, таких как гипсокартонные листы или гипсовые блоки, которые также используются в строительстве.
5. Кроме того, используется в производстве текстиля, бумаги и пластмасс, где он служит в качестве наполнителя или стабилизатора.
6. В сельском хозяйстве сульфат кальция применяется как минеральное удобрение, поскольку кальций и сера являются необходимыми элементами для здорового роста растений.
7. Он способствует укреплению клеточных стенок, улучшает аэрацию почвы и повышает устойчивость культур к болезням.
8. Кроме всего этого, сульфат кальция находит применение в медицине. Он используется в процедурах гипсования для лечения переломов или деформаций костей, а также в стоматологии для создания моделей зубов или протезирования.
Это пищевая добавка, используемая как средство против слеживания, кондиционера и усилителя теста, средство для обработки муки, регулятор pH, загуститель и дрожжевой корм.
Состав сульфата кальция. Формула состава: CaSO4.
Используется для корневых и некорневых подкормок овощей, плодовых деревьев, декоративных культур.