Kalcija sulfāts (CaSO4) Ķīmiskā struktūra, īpašības un lietošanas veidi



The kalcija sulfāts Tas ir trīskāršais kalcija sāls, sārmzemju metāls (Mr Becambara), sērs un skābeklis. Tā ķīmiskā formula ir CaSO4, tas nozīmē, ka katrai katjonai2+ ir anjonu SO42- mijiedarbojas ar to. Tas ir savienojums ar plašu izplatību dabā.

Tās visbiežāk sastopamās formas ir CaSO4· 2H2O (apmetums) un bezūdens forma CaSO4 (anhidrīts). Ir arī trešā forma: Parīzes apmetums vai apmetums, ko ražo, apmetot apmetumu (hemidrato, CaSO4· 1 / 2H2O). Apakšējā attēlā redzama šī trīskāršā sāls cietā daļa ar baltu izskatu. 

Indekss

  • 1 Ķīmiskā struktūra
  • 2 Rekvizīti
    • 2.1. Molekulārā formula
    • 2.2 Bezūdens molekulmasa
    • 2.3 Smarža
    • 2.4 Izskats
    • 2.5 Blīvums
    • 2.6 Kušanas punkts
    • 2.7. Šķīdība
    • 2.8 Stabilitāte
  • 3 Lietojumi
    • 3.1. Būvniecībā un mākslā
    • 3.2. Terapeiti
    • 3.3. Pārtikas sagatavošanā
    • 3.4. Augsnes augsnes mēslojums un kondicionieris
    • 3.5. Citu savienojumu ražošanā
  • 4 Atsauces

Ķīmiskā struktūra

Augšējā attēlā ir attēlota ortopēdiskā CaSO vienības šūna4. Šeit tiek pieņemts, ka mijiedarbība ir tīri elektrostatiska; tas ir, ka katjoni Ca2+ piesaistīt tetraedru anjonu SO42-.

Tomēr Ca2+ tā ir ļoti pakļauta koordinēšanai, ap to veidojot daudzstūrveida struktūras. Kāpēc tas ir? Kalcija elektroniskā pieejamība, lai pieņemtu elektronus no pamata vai negatīvām sugām (piemēram, SO atomiem)42-).

Ņemot vērā iepriekšējo punktu, tagad Ca jonus2+ viņi pieņem dative saites (veicina O) un vienības šūna tiek pārveidota, kā norādīts zemāk redzamajā attēlā:

Līdz ar to veidojas CaO daudzskaldnis8 (zaļā sfēra Ca2+ to ieskauj astoņas sarkanas sfēras no OT tetraedra SO4 tuvu). Kalcija polihedra un sulfāta tetrahedra; tā ir CaSO kristāliskā struktūra4 bezūdens.

Turklāt, kad kristāli ir hidratēti - veidojot di-hidrātu sāli vai hemidrātu (CaSO4· 1/2 H2O) - struktūra paplašinās, iekļaujot ūdens molekulas.

Šīs molekulas var interkalēt un koordinēt ar kalciju; tas nozīmē, ka tās aizvieto vienu vai divas sulfāta grupas.

No otras puses, ne viss ūdens notiek, lai integrētu CaO daudzskaldni8. Daži, no otras puses, veido ūdeņraža tiltus ar sulfātiem. Tie kalpo kā savienojums divām sekcijām zigzagā, jonu kristāla izkārtojuma produkti.

Rekvizīti

Molekulārā formula

CaSO4 · nH2O.

Bezūdens molekulmasa

136,134 g / mol.

Smarža

Tas ir bez smaržas.

Izskats

Anhidrīta gadījumā tas izskatās kā balts pulveris vai cieti ortorombiski vai monokliniski kristāli. Kristāli ir mainīgas krāsas: tie var būt balti vai zilgani, pelēcīgi vai sarkanīgi; Tas var būt arī ķieģeļu sarkans.

Blīvums

2,96 g / cm3 (bezūdens forma). 2,32 g / cm3 (dihidrāta forma).

Kušanas punkts

1450 ° C (2840 ° F). Raksturīga spēcīgām elektrostatiskām mijiedarbībām starp divvērtīgajiem joniem Ca2+ un SO42-.

Šķīdība

0,2-0,3% ūdenī pie 25 ° C. Tas slikti šķīst ūdenī un nešķīst etanolā.

Stabilitāte

Stabils istabas temperatūrā.

Lietojumi

Celtniecībā un mākslā

Tas tiek izmantots, lai izstrādātu apmetumu, lai veidotu māju un citu konstrukciju sienas, kas veicina tā dekorēšanu. Turklāt, atvieglojumi tiek veikti caur veidnēm uz jumtiem un logu rāmjiem. Apmetums ir arī griestos.

Kalcija sulfāts tiek izmantots, lai palīdzētu atrisināt problēmu, kas rodas betona hidratācijā, tādējādi sadarbojoties ceļu, ceļš u.tml..

Ar ģipša skulptūrām tiek izgatavotas reliģiskās figūras, un kapsētas tiek izmantotas kapsētām.

Terapeiti

Veterinārija

Eksperimentāli, sterili kalcija sulfāta gabali ir izmantoti veterinārijā, lai labotu kaulu defektus vai dobumus, piemēram, tos, kurus atstāj brūces vai audzēji..

Parīzes apmetums vai apmetums var tikt izmantots, lai labotu kaulu defektus, pateicoties tās unikālajai spējai stimulēt osteogēzi. Rentgena un tehnēcija pētījumi (Tc99m) medronāts atbalsta Parīzes apmetuma izmantošanu kā aloplastisku un tās osteogēnās spējas, implantējot frontālo sinusu..

Kaulu atjaunošana ir pierādīta sešos suņiem 4 līdz 6 mēnešu laikā. Šajā jomā kalcija sulfātu sāka izmantot 1957. gadā Parīzes apmetuma tabletes veidā, aizpildot defektus suņu kaulos..

Kalcija sulfāta aizvietošana ar kauliem ir salīdzināma ar autogēnajā kaulā novēroto.

Ruhaimi (2001) lietoja kalcija sulfātu svaigi iznīcinātā trušu žokļa kaulā, novērojot osteogenesis un kaulu kalcifikācijas pieaugumu..

Medicīna

Kalcija sulfāts tiek izmantots medicīnā, lai imobilizētu locītavas, kas cietušas no dislokācijas un lūzumiem, kā arī tiek izmantotas kā palīgvielas tablešu ražošanā..

Zobārstniecība

Zobārstniecībā to izmanto kā zobu protēžu, zobu restaurācijas un iespaidu pamatu.

Sagatavojot pārtiku

To izmanto kā koagulantu tofu izstrādāšanā, pārtikā, kas pagatavota no sojas un lieliski patērē austrumu valstīs kā gaļas aizstājēju. Turklāt tas ir izmantots kā pārtikas stiprināšanas līdzeklis un miltu apstrāde.

Kā mēslojums un kondicionieris augsnei

Apmetums (CaSO4· 2H2O) Eiropā kopš 18. gadsimta tika izmantots kā mēslojums, kam ir priekšrocība salīdzinājumā ar kaļķu izmantošanu kā kalcija avotu lielākas mobilitātes dēļ..

Kalorijai jābūt pieejamai augu saknēm, lai nodrošinātu pienācīgu piegādi. Tad kalcija pievienošana uzlabo dārzkopības un zemesriekstu kultūru (zemesrieksti).

Bioloģisko patogēnu radīto zemesriekstu sakņu puvi, kā arī arbūza un tomātu apikto puvi daļēji kontrolē ar ģipša pielietojumu..

Ģipsis palīdz samazināt māla izkliedi, izraisot garozas veidošanos uz zemes. Samazinot gruntus, kas veidojas uz zemes, apmetums atvieglo stādu iziešanu. Tas arī palielina gaisa un ūdens iekļūšanu zemē.

Ģipsis palīdz uzlabot augsni, mazinot alumīnija skābumu un toksicitāti, tādējādi pielāgojot kultūraugu nātrija augsnēm.

Citu savienojumu ražošanā

Kalcija sulfāts reaģē ar amonija bikarbonātu, veidojot amonija sulfātu. To izmanto arī sērskābes ražošanas procesā.

Bezūdens kalcija sulfāts tiek sajaukts ar slānekli vai liesu, un, kad maisījums ir karsēts, sēra trioksīds tiek izdalīts gāzveida formā. Sēra oksīds ir sērskābes prekursors.

Atsauces

  1. Smokefoot (2015. gada 26. decembris). CaSO4 struktūra. [Attēls] Saturs iegūts 2018. gada 6. maijā no: commons.wikimedia.org
  2. Takanori Fukami et al. (2015). CaSO sintēze, kristāla struktūra un termiskās īpašības4· 2H2Vai atsevišķus kristālus. International Journal of Chemistry; Vol. 7, No. 2; ISSN 1916-9698 E-ISSN 1916-9701 Publicējusi Kanādas Zinātnes un izglītības centrs.
  3. PubChem. (2018). Kalcija sulfāts. Saturs iegūts 2018. gada 6. maijā no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  4. Vikipēdija. (2018). Kalcija sulfāts Saturs iegūts 2018. gada 6. maijā no: en.wikipedia.org
  5. Elsevier (2018). kalcija sulfāts. Saturs iegūts 2018. gada 6. maijā no: sciencedirect.com
  6. Kimberlitesoftwares. (2018). Kalcija sulfāts. Saturs iegūts 2018. gada 6. maijā no: worldofchemicals.com
  7. Intagri. (2017). Lauksaimniecības ģipša izmantošanas rokasgrāmata par augsnes uzlabotāju. Saturs iegūts 2018. gada 6. maijā no: intagri.com