Kalsiumsulfaatti (CaSO4) Kemiallinen rakenne, ominaisuudet ja käyttötavat



kalsiumsulfaatti Se on kalsiumin, maa-alkalimetallien (Mr. Becambara) kolmivuotinen suola, rikki ja happi. Sen kemiallinen kaava on CaSO4, mikä tarkoittaa, että kullekin Ca-kationille2+ on anioni SO42- vuorovaikutuksessa tämän kanssa. Se on yhdiste, jolla on laaja leviäminen luonnossa.

Sen suurimmat muodot ovat CaSO4· 2H2O (kipsi) ja vedetön muoto CaSO4 (anhydriitti). On myös kolmas muoto: kipsi tai kipsi Pariisista, joka on valmistettu kipsin lämmittämisestä (hemidrato, CaSO4· 1 / 2H2O). Alempi kuva näyttää tämän kolmiosaisen suolan kiinteän osan, sen valkean ulkonäön kanssa. 

indeksi

  • 1 Kemiallinen rakenne
  • 2 Ominaisuudet
    • 2.1 Molekyylikaava
    • 2.2 Vedetön molekyylipaino
    • 2.3 Haju
    • 2.4 Ulkonäkö
    • 2.5 Tiheys
    • 2.6 Sulamispiste
    • 2.7 Liukoisuus
    • 2.8 Stabiilisuus
  • 3 Käyttö
    • 3.1 Rakentamisessa ja taiteessa
    • 3.2 Terapeutit
    • 3.3 Elintarvikkeiden valmistuksessa
    • 3.4 Lannoitteena ja hoitoaineena maaperän viljelyyn
    • 3.5 Muiden yhdisteiden tuotannossa
  • 4 Viitteet

Kemiallinen rakenne

CaSO: n ortorombinen yksikkösolu on esitetty ylemmässä kuvassa4. Tässä oletetaan, että vuorovaikutukset ovat puhtaasti sähköstaattisia; eli että kationit Ca2+ houkutella tetraedrisiä anioneja SO42-.

Kuitenkin Ca2+ se on hyvin altis koordinaatille, muodostaen sen ympärille polyhedrisiä rakenteita. Miksi se on? Kalsiumin sähköiseen saatavuuteen, jotta voidaan hyväksyä elektroneja perus- tai negatiivisista lajeista (kuten SO-atomit)42-).

Ottaen huomioon edellisen kohdan, nyt Ca-ionit2+ ne hyväksyvät datiiviset linkit (jonka O on antanut) ja yksikön solu muunnetaan, kuten alla olevassa kuvassa on esitetty:

Näin ollen muodostuu CaO-polyhedroni8 (Ca: n vihreä pallo)2+ ympäröi kahdeksan punaisen pallot O: n tetraedra SO: sta4 Lähellä). Kalsiumpolyhedra ja sulfaattietraedri; tämä on CaSO: n kiteinen rakenne4 vedetön.

Lisäksi, kun kiteet hydratoidaan, muodostetaan di-hydratoitu suola tai hemidraatti (CaSO4· 1/2 H2O) - rakenne laajenee vesimolekyylien sisällyttämiseksi.

Nämä molekyylit voidaan interkaloida ja koordinoida kalsiumin kanssa; toisin sanoen ne korvaavat yhden tai kaksi sulfaattiryhmää.

Toisaalta ei kaikki vesi sattuu integroimaan CaO-polyhedronia8. Jotkut puolestaan ​​muodostavat vetyisiltoja sulfaateilla. Nämä toimivat liitoksena kahteen osaan siksakissa, tuotteita, jotka ovat kristallin ionien järjestelyssä.

ominaisuudet

Molekyylikaava

CaSO4 · nH2O.

Vedetön molekyylipaino

136,134 g / mol.

haju

Se on hajuton.

ulkomuoto

Anhydriitin tapauksessa se näyttää valkoiselta jauheelta tai kiinteiltä ortorombisilta tai monokliinisiltä kiteiltä. Kiteet ovat vaihtelevia värejä: ne voivat olla valkoisia tai sinertäviä, harmaita tai punertavia; Se voi olla myös tiili punainen.

tiheys

2,96 g / cm3 (vedetön muoto). 2,32 g / cm3 (dihydraattimuodossa).

Sulamispiste

1450 ° C (2840 ° F). Ominaisuudet voimakkaille sähköstaattisille vuorovaikutuksille kaksiarvoisten ionien Ca välillä2+ ja SO42-.

liukoisuus

0,2-0,3% vedessä 25 ° C: ssa. Se liukenee huonosti veteen ja liukenee etanoliin.

pysyvyys

Vakaa huoneenlämpötilassa.

sovellukset

Rakentamisessa ja taiteessa

Sitä käytetään stukkokäsittelyyn kotien ja muiden rakennusten seinämien kehykseen, jotka edistävät sen koristelua. Lisäksi helpotukset tehdään kattojen ja ikkunakehysten muottien avulla. Kipsi on myös katossa.

Kalsiumsulfaattia käytetään ongelman ratkaisemisessa betonin hydratoinnissa, mikä tekee yhteistyötä teiden, reittien rakentamisessa jne..

Kipsirakenteilla tehdään erityisesti uskonnollisia hahmoja, ja hautausmaita käytetään hautausmaissa.

terapeuttinen

eläinlääketieteen

Kokeellisesti steriilejä kalsiumsulfaattikappaleita on käytetty eläinlääkinnässä luun vikojen tai onteloiden, kuten haavojen tai kasvainten jättämien, korjaamiseksi.

Pariisin kipsiä tai kipsiä voidaan käyttää korjaamaan luuvirheitä sen ainutlaatuisella kyvyllä stimuloida osteogeneesiä. Röntgen- ja teknetium-tutkimukset (Tc99m) Medronaatti tukevat Pariisin kipsin käyttöä alloplastisena ja sen osteogeenista kapasiteettia istutettaessa etupussiin..

Luun uusiutumista on osoitettu kuudella koiralla 4-6 kuukauden aikana. Kalsiumsulfaattia alkoi käyttää tällä alalla vuonna 1957 Pariisin kipsi- tablettien muodossa, täyttäen koirien luiden vikoja..

Kalsiumsulfaatin luun korvaaminen on verrattavissa autogeenisessä luussa havaittuun.

Ruhaimi (2001) levitti kalsiumsulfaattia juuri tuhotussa kanin leuan luussa, ja havaitsi osteogeneesin ja luun kalkkeutumisen lisääntymistä.

lääketiede

Kalsiumsulfaattia käytetään lääketieteessä sellaisten nivelten immobilisoimiseksi, jotka ovat kärsineet leviämistä ja murtuneita luita, ja lisäksi niitä käytetään apuaineina tablettien valmistuksessa..

hammaslääketiede

Hammaslääketieteessä sitä käytetään hammasproteesien, hampaiden restaurointien ja vaikutelman tekemiseen.

Elintarvikkeiden valmistuksessa

Sitä käytetään koagulanttina tofun, soijasta valmistetun ruoan ja itämaissa suuren kulutuksen valmistamiseksi lihan korvikkeena. Lisäksi sitä on käytetty elintarvikkeiden kiinteyttävänä aineena ja jauhojen käsittelyssä.

Lannoitteena ja hoitoaineena maaperän viljelyyn

Kipsi (CaSO4· 2H2O) käytettiin Euroopassa lannoitteena 1700-luvulta lähtien, ja sillä on etu verrattuna kalkin käyttöön kalsiumin lähteeksi suurempaan liikkuvuuteen.

Kalsiumin on oltava käytettävissä kasvien juurille, jotta ne voidaan syöttää asianmukaisesti. Sitten kalsiumin lisääminen parantaa puutarha- ja maapähkinäkasveja (maapähkinöitä).

Biologisten taudinaiheuttajien tuottaman maapähkinän juurihyytyä sekä vesimelonin ja tomaatin pyöreää rotua valvotaan osittain maatalouden kipsin avulla..

Kipsi auttaa vähentämään saven leviämistä, mikä aiheuttaa kuorien muodostumista maahan. Vähentämällä maalle muodostuneita kuoreja kipsi helpottaa taimien poistumista. Se lisää myös ilman ja veden pääsyä maahan.

Kipsi auttaa parantamaan maaperää lieventämällä alumiinin happamuutta ja myrkyllisyyttä ja mukauttamalla siten natriummaata.

Muiden yhdisteiden tuotannossa

Kalsiumsulfaatti reagoi ammoniumbikarbonaatin kanssa muodostaen ammoniumsulfaattia. Sitä on käytetty myös rikkihapon valmistusprosessissa.

Vedetön kalsiumsulfaatti sekoitetaan liuskeen tai laihan kanssa ja kun seosta kuumennetaan, rikkitrioksidi vapautuu kaasumaisessa muodossa. Rikkidioksidi on rikkihapon esiaste.

viittaukset

  1. Smokefoot. (26.12.2015). CaSO4: n rakenne. [Kuva]. Haettu 6. toukokuuta 2018 alkaen: commons.wikimedia.org
  2. Takanori Fukami et ai. (2015). CaSO: n synteesi, kiderakenne ja lämpöominaisuudet4· 2H2Tai yksittäiset kiteet. International Journal of Chemistry; Vol. 7, nro 2; ISSN 1916-9698 E-ISSN 1916-9701 Julkaisija Canadian Science and Education.
  3. Pubchem. (2018). Kalsiumsulfaatti. Haettu 6. toukokuuta 2018 osoitteesta: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  4. Wikipedia. (2018). Kalsiumsulfaatti Haettu 6. toukokuuta 2018 osoitteesta: en.wikipedia.org
  5. Elsevier. (2018). kalsiumsulfaatti. Haettu 6. toukokuuta 2018 alkaen: sciencedirect.com
  6. Kimberlitesoftwares. (2018). Kalsiumsulfaatti. Haettu 6. toukokuuta 2018 osoitteesta: worldofchemicals.com
  7. Intagri. (2017). Käsikirja maatalouden kipsin käytöstä maaperän parannusaineena. Haettu 6. toukokuuta 2018 alkaen: intagri.com