Kalcium-szulfát

Kalcium-szulfát
Calcium sulfate hemihydrate.jpg
IUPAC-név kalcium-szulfát
Más nevek gipsz
Kémiai azonosítók
CAS-szám 7778-18-9
EINECS-szám 231-900-3
RTECS szám WS6920000
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet CaSO4
Moláris tömeg 136,14 g/mol
Megjelenés fehér por, rögök
Halmazállapot szilárd
Sűrűség 2,96 g/cm³[1]
Olvadáspont 1460 °C[1]
Forráspont bomlik
Oldhatóság (vízben) 0,205 g/100 ml[1]
Kristályszerkezet
Kristályszerkezet rombos
Termokémia
Std. képződési
entalpia
ΔfHo298
−1434,5 kJ/mol
Veszélyek
EU osztályozás Nem veszélyes
Lobbanáspont nem gyúlékony
Rokon vegyületek
Azonos kation a kalcium vegyületei
Azonos anion szulfátok
Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak.

A kalcium-szulfát egy ipari körülmények között és laboratóriumokban is széles körben használt szervetlen vegyület. Száraz állapotban nagy vízmegkötő-képességgel rendelkezik. A természetben előforduló kalcium-szulfát áttetsző, fehéres kristályok alkotta kőzet, kereskedelmi forgalomba kerülve a hozzáadott kobalt-klorid miatt kék vagy rózsaszín színt kap. A kobalt-klorid szerepe, hogy színváltozása jelzi a kalcium-szulfátban található víz mennyiségét. Félvizes állapotában (CaSO4·0,5H2O) égetett gipszként hivatkoznak rá, és gyakran vakolatként használják. Két molekula kristályvizet tartalmazó állapotában gipszet alkot (CaSO4·2H2O). A VIII. Magyar Gyógyszerkönyvben Calcii sulfas dihydricus néven hivatalos.

Ipari előállításaSzerkesztés

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:

Az épületek bontásakor a kinyert gipszből ismét kalcium-szulfátot állítanak elő.

DehidratációSzerkesztés

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-szulfátot vízzel keverve a következő exoterm reakciót kapjuk:

CaSO4·½H2O + 1½H2O →CaSO4·2H2O

Felhasználási területeiSzerkesztés

A kalcium-szulfátot a következő termékekben, iparágakban használják:

JegyzetekSzerkesztés

  1. a b c William M. Haynes. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 97th edition, Boca Raton: CRC Press, 4-54. o. (2016). ISBN 978-1-4987-5429-3 
  2. 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.

ForrásokSzerkesztés