Kaltsiumsulfaat (CaSO4) Keemiline struktuur, omadused ja kasutusalad



The kaltsiumsulfaat See on kaltsiumi, leelismuldmetalli (Mr. Becambara), väävli ja hapniku kolmekordne sool. Selle keemiline valem on CaSO4, mis tähendab, et iga Ca katioon2+ on anioon SO42- suhtlema. See on ühend, millel on olemuselt laialt levinud.

Selle kõige suuremad vormid on CaSO4· 2H2O (krohv) ja veevaba vorm CaSO4 (anhüdriit). Samuti on olemas kolmas vorm: kipsist kipsi või kipsist kipsi (hemidrato, CaSO).4· 1 / 2H2O). Alumine pilt näitab selle kolmekomponendilise soola tahket osa koos valkja välimusega. 

Indeks

  • 1 Keemiline struktuur
  • 2 Atribuudid
    • 2.1 Molekulaarne valem
    • 2.2 Veevaba molekulmass
    • 2.3 Lõhn
    • 2.4 Välimus
    • 2.5 Tihedus
    • 2.6 Sulamistemperatuur
    • 2.7 Lahustuvus
    • 2.8 Püsivus
  • 3 Kasutamine
    • 3.1 Ehituses ja kunstis
    • 3.2 Terapeutika
    • 3.3 Toidu valmistamisel
    • 3.4 Põllukultuuride muldade väetisena ja konditsioneerina
    • 3.5 Muude ühendite tootmisel
  • 4 Viited

Keemiline struktuur

CaSO jaoks mõeldud ortorombiline ühikurakk on näidatud ülemises pildis4. Siin eeldatakse, et interaktsioonid on puhtalt elektrostaatilised; see tähendab, et katioonid Ca2+ meelitada tetraedriliste anioonide SO42-.

Kuid Ca2+ see on väga kalduvus koordineerida, moodustades selle ümber polühedad struktuurid. Miks see on? Kaltsiumi elektroonilisele kättesaadavusele põhi- või negatiivsete liikide (näiteks SO-aatomite) elektronide vastuvõtmiseks42-).

Võttes arvesse eelmist punkti, nüüd Ca-ioonid2+ nad aktsepteerivad datiivseid linke (mille on andnud O) ja üksuse lahtrit muudetakse, nagu on näidatud alloleval pildil:

Järelikult moodustub CaO polühedron8 (Ca roheline sfäär)2+ ümbritsetud kaheksa punast sfääri O-st4 sulge). Kaltsium-polühedra ja sulfaattetrahedra; see on CaSO kristalne struktuur4 veevaba.

Lisaks, kui kristallid on hüdraaditud - moodustavad di-hüdraaditud soola või hemidrati (CaSO4· 1/2 H2O) - struktuur laieneb, et lisada vee molekulid.

Neid molekule saab interkaliseerida ja koordineerida kaltsiumiga; see tähendab, et nad asendavad ühe või kaks sulfaatrühma.

Teisest küljest ei juhtu CaO polühedri integreerimisega kogu vesi8. Mõned aga moodustavad vesiniksildu sulfaatidega. Need toimivad liitena kahe siksak-sektsiooni jaoks, kristallide ioonide paigutamise tooted.

Omadused

Molekulaarne valem

CaSO4 · nH2O.

Veevaba molekulmass

136,134 g / mol.

Lõhn

See on lõhnatu.

Välimus

Anhüdriidi puhul tundub, et see on valge pulber või tahke ortorombiline või monokliiniline kristall. Kristallid on varieeruva värvusega: need võivad olla valged või sinakas, hallikas või punakas. See võib olla ka tellistest punane.

Tihedus

2,96 g / cm3 (veevaba vorm). 2,32 g / cm3 (dihüdraadi vorm).

Sulamistemperatuur

1450 ° C (2840 ° F). Divalentsete ioonide Ca tugevate elektrostaatiliste koostoimete iseloomustus2+ ja SO42-.

Lahustuvus

0,2-0,3% vees temperatuuril 25 ° C. See on vees halvasti lahustuv ja etanoolis lahustumatu.

Stabiilsus

Toatemperatuuril stabiilne.

Kasutamine

Ehituses ja kunstis

Seda kasutatakse krohvi valmistamiseks, et kujundada kodude ja muude ehitiste seinad, mis aitavad kaasa selle kaunistamisele. Lisaks tehakse katuste ja aknaraamide vormide kaudu leevendusi. Kips on samuti laes.

Kaltsiumsulfaati kasutatakse probleemi lahendamiseks, mis tekib betooni hüdratatsioonis, tehes seega koostööd teede, teede ehitamisel jne..

Kipsist skulptuurid valmistatakse, eriti religioossed figuurid, ja kalmistuid kasutatakse hauakividel.

Therapeutics

Veterinaar

Eksperimentaalselt on veterinaarias kasutatud steriilseid kaltsiumsulfaadi tükke luu defektide või õõnsuste, näiteks haavade või kasvajate poolt jäänud õõnsuste parandamiseks..

Pariisi krohvi või kipsi saab kasutada luu defektide parandamiseks, mis on ainulaadne võime stimuleerida osteogeneesi. Röntgen- ja tehneetsiumiuuringud (Tc99m) toetavad Pariisi kipsi kasutamist alloplastina ja selle osteogeenset võimet, kui see implanteeritakse eesmise sinusesse.

Luu taastumist on näidatud kuuel koeral 4 kuni 6 kuu jooksul. Kaltsiumsulfaati hakati selles valdkonnas kasutama 1957. aastal Pariisi kipsplaatide kujul, täites koerte luude defekte..

Kaltsiumsulfaadi luude asendamine on võrreldav autogeenses luus.

Ruhaimi (2001) kandis värskelt hävitatud küüliku lõualuu kalsiumsulfaati, täheldades osteogeneesi ja luude mädanemise suurenemist.

Meditsiin

Kaltsiumsulfaati kasutatakse meditsiinis, et immobiliseerida liigutusi, mis on kannatanud lõhenenud ja luumurdudena, lisaks sellele, et neid kasutatakse abiainetena tablettide valmistamisel..

Hambaravi

Hambaravis kasutatakse seda hambaproteeside, restaureerimise ja hammaste mulje tegemise alusena.

Toidu valmistamisel

Seda kasutatakse koagulandina tofu, sojatoiduga ja idamaade suure tarbimise valmistamisel liha asendajana. Lisaks sellele on seda kasutatud toidu pinguldava ainena ja jahu töötlemisel.

Põllukultuuride muldade väetisena ja konditsioneerina

Kips (CaSO4· 2H2O) kasutati Euroopas alates 18. sajandist väetisena, millel on eelis võrreldes lubja kasutamisega kaltsiumi allikana suurema liikuvuse jaoks..

Kaltsium peab olema taimede juurtele kättesaadav, et neid nõuetekohaselt tarnida. Siis parandab kaltsiumi lisamine aiandus- ja maapähklikultuure (maapähklid).

Bioloogiliste patogeenide poolt toodetud maapähkli juuremädanikku ning arbuusi ja tomati mädanikku mädanemist kontrollib osaliselt põllumajanduslik kipsi kasutamine..

Kips aitab vähendada savi dispersiooni, põhjustades maapinnale koorikute teket. Maapinnal moodustunud koorikute vähendamisega hõlbustab krohv seemikute väljumist. Samuti suurendab see õhu ja vee sissepääsu maapinnale.

Kips aitab parandada pinnast, leevendades alumiiniumi happesust ja mürgisust, kohandades nii naatriumi muldade saaki.

Teiste ühendite tootmisel

Kaltsiumsulfaat reageerib ammooniumvesinikkarbonaadiga, moodustades ammooniumsulfaadi. Seda on kasutatud ka väävelhappe tootmisprotsessis.

Veevaba kaltsiumsulfaat segatakse põlevkivi või lahjaga ning segu kuumutamisel vabaneb vääveltrioksiid gaasilises vormis. Vääveloksiid on väävelhappe prekursor.

Viited

  1. Smokefoot (26. detsember 2015). CaSO4 struktuur. [Joonis] Välja otsitud 6. mail 2018 alates: commons.wikimedia.org
  2. Takanori Fukami et al. (2015). CaSO süntees, kristallstruktuur ja termilised omadused4· 2H2Või üksikud kristallid. International Journal of Chemistry; Vol. 7, No. 2; ISSN 1916-9698 E-ISSN 1916-9701 Avaldaja: Kanada teadus- ja hariduskeskus.
  3. PubChem. (2018). Kaltsiumsulfaat. Välja otsitud 6. mail 2018 kellelt: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  4. Wikipedia. (2018). Kaltsiumsulfaat Välja otsitud 6. mail 2018 kellelt: en.wikipedia.org
  5. Elsevier (2018). kaltsiumsulfaat. Välja otsitud 6. mail 2018 alates: sciencedirect.com
  6. Kimberlitesoftwares. (2018). Kaltsiumsulfaat. Välja otsitud 6. mail 2018 alates: worldofchemicals.com
  7. Intagri. (2017). Põllumajandusliku kipsi kasutamise juhend pinnase parandajana. Välja otsitud 6. mail 2018 alates: intagri.com