Kalcium-szulfát
| Kalcium-szulfát | |
|---|---|
 |
|
| Általános | |
| Magyar név | Kalcium-szulfát |
| IUPAC név | Calcium sulfate |
| Egyéb nevek | Gipsz |
| Képlet |  |
| Moláris tömeg | 136,14 g/mol |
| Megjelenés | Fehér por, rögök |
| CAS-szám | [7778-18-9] |
| EINECS (EG) szám | 231-900-3 |
| EG-Index szám | |
| Tulajdonságok | |
| Sűrűség és halmazállapot | 2,9 g/cm3, szilárd |
| Oldhatóság vízben | 0,2 g/100 ml (20°C) |
| Olvadáspont | 1450 °C (bomlik) |
| Forráspont | bomlik |
| Szerkezet | |
| Kristályszerkezet | rombos |
| Fizikai állandók | |
| Képződéshő | −1434,5 kJ/mol |
| Moláris hőkapacitás | J/(mol·K) |
| Veszélyességi jellemzők | |
| EU osztályozás | Nem veszélyes |
| R-mondatok | |
| S-mondatok | |
| Lobbanáspont | nem gyúlékony |
| RTECS szám | WS6920000 |
| Rokon vegyületek | |
| Azonos anion | Szulfátok |
| Azonos kation | A kalcium vegyületei |
| A táblázatban SI mértékegységek szerepelnek. Ahol lehetséges, az adatok normálállapotra (0°C, 100 kPa) vonatkoznak. Az ezektől való eltérést egyértelműen jelezzük. |
|
A kalcium-szulfát egy ipari körülmények között, és laboratóriumokban is széles körben használt vegyület. Száraz állapotban nagy vízmegkötő-képességgel rendelkezik. A természetben előforduló kalcium-szulfát áttetsző, fehéres kristályok alkotta kőzet, a kereskedelmi forgalomba kerülve a színe kék vagy rózsaszín a hozzáadott kobalt-klorid miatt. A kobalt-klorid szerepe, hogy színváltozása jelzi a kalcium-szulfátban található víz mennyiségét. Félvizes állapotában vakolatként használják (CaSO4·~0,5H2O) Vizes állapotban gipszet alkot (CaSO4·2H2O). A VIII. Magyar Gyógyszerkönyvben Calcii sulfas dihydricus néven hivatalos.
Tartalomjegyzék |
Ipari előállítása [szerkesztés]
Fő forrása a természetben megtalálható gipsz és evaporit. Ezeket vagy külszíni fejtéssel bányásszák, vagy mély bányákból kerülnek felszínre. A föld gipsz-kitermelése körülbelül évi 100 millió tonna.
A bányászaton kívül a kalcium-szulfát számos egyéb kémiai eljárás melléktermékeként is keletkezik::
- A kőolajszármazékok, és a cement tisztítása során, amikor a kéntartalmat eltávolítják az anyagot általában finomra őrölt mészkőn vezetik keresztül, így az megköti a kéntartalmat.
- Foszforsav előállítása során (a foszfát tartalmú apatitból), a kalcium-foszfátot kénessavval keverik össze. A kalcium-szulfát kicsapódik az oldatból.
- Hidrogén-fluorid előállítása során a kalcium-fluoridot kénessavval keverik össze. A kalcium-szulfát kicsapódik az oldatból.
- Cink finomításánál a cink-szulfátot mészkővel elegyítik, így a nehézfémek mint például a bárium kicsapódnak. Ez a folyamat radioaktív elemeket halmoz fel a kalcium-szulfátban, évi 200 millió tonna szennyezett kalcium-szulfát keletkezik világszerte.[1]
Az épületek bontásakor a kinyert gipszből ismét kalcium-foszfátot állítanak elő.
Dehidratáció [szerkesztés]
A gipszet 100-150 °C-ra hevítve víztartalmának körülbelül 75%-a távozik. Ipari körülmények között általában 170 °C-ra hevítik fel a gipszet.
A dehidratáció reakcióegyenlete:
- CaSO4·2H2O + hő → CaSO4·½H2O + 1½H2O (gőz)
A dehidratáció 80 °C körül kezdődik, de erősen száraz légtérben akár 50 °C körül is beindulhat. A felhasznált hőmennyiség a gipszet alig melegíti (a reakció endoterm), az energia a víz elpárolgására fordítódik. A víz távozása után a gipsz hőmérséklete gyors emelkedésnek indul.
Emiatt a tulajdonsága miatt a tűz terjedését lassítani képes falakba építik be, mert viszonylag sok idő telik el, míg a fal teljesen átforrósodik.
A kiszárított kalcium-szulfát vízzel keverve a következő exoterm reakciót kapjuk:
- CaSO4·½H2O + 1½H2O →CaSO4·2H2O
Felhasználási területei [szerkesztés]
A kalcium-szulfátot a következő termékekben, iparágakban használják:
- kréta (iskolai)
- cement
- tűzálló fal
- gipsz (orvosi, építészeti és művészi célokra egyaránt)
- festékadalék
- mezőgazdasági talajjavítás
- talajerősítés (építkezéseknél)
- tofu koagulálószereként
- ásványvizek ásványianyag-tartalmának növelése
- kenyér és tejtermékek esetén a kalcium-tartalom növelése érdekében
- gyógyszeripar
Külső források [szerkesztés]
- ↑ USGS data: world "refined" phosphate rock production is 140 m t: nearly all this is converted to phosphoric acid: 1.7 t of gypsum is produced per t of apatite.
