Calciumsulfat (CaSO4) Kemisk struktur, egenskaber og anvendelser



den calciumsulfat Det er et ternært salt af calcium, jordalkalimetal (Mr. Becambara), svovl og ilt. Dens kemiske formel er CaSO4, hvilket betyder at for hver Ca kation2+ der er en anion SO42- interagerer med dette. Det er en forbindelse med bred fordeling i naturen.

De mest rigelige former er CaSO4· 2H2O (gipset) og den vandfrie form CaSO4 (anhydritten). Der er også en tredje form: Gips eller Gips fra Paris, produceret ved opvarmning af gipset (hemidrato, CaSO4· 1 / 2H2O). Det nederste billede viser en fast del af dette ternære salt med sit hvide udseende. 

indeks

  • 1 Kemisk struktur
  • 2 Egenskaber
    • 2.1 Molekylformel
    • 2.2 Vandfri molekylvægt
    • 2.3 lugt
    • 2.4 Udseende
    • 2,5 tæthed
    • 2.6 Smeltepunkt
    • 2,7 Opløselighed
    • 2,8 stabilitet
  • 3 anvendelser
    • 3.1 I byggeri og kunst
    • 3.2 Terapeutiske midler
    • 3.3 Ved tilberedning af mad
    • 3.4 Som gødning og balsam til græsjord
    • 3.5 Ved fremstilling af andre forbindelser
  • 4 referencer

Kemisk struktur

Den orthorhombiske enhedscelle for CaSO er vist i det øverste billede4. Her antages det, at interaktionerne er rent elektrostatiske; det vil sige, at kationerne Ca2+ tiltrække tetrahedrale anioner SO42-.

Men Ca2+ det er meget tilbøjelig til at koordinere, der danner polyhedrale strukturer omkring det. Hvorfor er det Til den elektroniske tilgængelighed af calcium for at acceptere elektroner fra basale eller negative arter (såsom SO-atomer)42-).

I betragtning af det foregående punkt, nu Ca ionerne2+ de accepterer dative links (bidraget af O) og enhedscellen omdannes som angivet i billedet nedenfor:

Følgelig dannes CaO-polyhedronen8 (den grønne kugle af Ca2+ omgivet af otte røde kugler af O af tetrahedra SO4 Nærliggende). Calcium polyhedra og sulfat tetrahedra; dette er den krystallinske struktur af CaSO4 vandfrit.

Derudover, når krystallerne er hydreret - danner det dihydratiserede salt eller hemidratet (CaSO4· 1/2 H2O) - strukturen udvider til at inkorporere vandmolekylerne.

Disse molekyler kan interkalcere og koordinere med calcium; det vil sige, de erstatter en eller to sulfatgrupper.

På den anden side sker ikke alt vandet for at integrere CaO-polyhedronen8. Nogle derimod danner brintbroer med sulfater. Disse tjener som en union for to sektioner i zigzag, produkter af arrangementet af ionerne i krystal.

egenskaber

Molekylformel

CaSO4 · nH20.

Vandfri molekylvægt

136,134 g / mol.

lugt

Det er lugtfrit.

udseende

I tilfælde af anhydrit, det ligner et hvidt pulver eller faste orthorhombic eller monokliniske krystaller. Krystallerne har en variabel farve: de kan være hvide eller med en blålig, gråagtig eller rødlig farvetone; Det kan også være mursten rødt.

tæthed

2,96 g / cm3 (vandfri form). 2,32 g / cm3 (dihydratform).

Smeltepunkt

1450 ºC (2840 ºF). Karakteristisk for de stærke elektrostatiske interaktioner mellem de divalente ioner Ca2+ og så42-.

opløselighed

0,2-0,3% i vand ved 25 ° C. Det er dårligt opløselige i vand og uopløseligt i ethanol.

stabilitet

Stabil ved stuetemperatur.

applikationer

I byggeri og kunst

Den bruges til udarbejdelse af stucco til frembringelse af husets vægge og andre konstruktioner, der bidrager til udsmykningen. Desuden er reliefier lavet gennem skimmelsvampe på tage og vinduesrammer. Gipset er også i lofterne.

Calciumsulfat bruges til at hjælpe med at løse det problem, der opstår ved hydrering af beton, og samarbejder dermed med veje, veje osv..

Med gips skulpturer er lavet, især religiøse figurer, og kirkegårde bruges på gravsten.

terapeutisk

veterinær

Eksperimentelt er sterile calciumsulfatstykker blevet anvendt i veterinær til at reparere knoglefejl eller hulrum, såsom dem, der efterlades af sår eller tumorer.

Gipset eller gipset i Paris kan bruges til at reparere knoglefejl for sin unikke evne til at stimulere osteogenese. Røntgen- og technetiumundersøgelser (Tc99m) medronat understøtter brugen af ​​Paris-gips som en alloplastisk og dens osteogene kapacitet, når den implanteres i frontal sinus.

En knogleregenerering er påvist hos seks hunde i en periode på 4 til 6 måneder. Calciumsulfat begyndte at blive brugt på dette område i 1957, i form af Paris gipsplader, fylder defekter i hundens knogler..

Knoglesubstitution af calciumsulfat er sammenlignelig med det, der observeres i autogen knogle.

Ruhaimi (2001) anbragte calciumsulfat i frisk ødelagt kaninkæbeknogle, idet man observerede en stigning i osteogenese og knoglerforkalkning.

medicin

Calciumsulfat anvendes i medicin til at immobilisere led, der har lidt dislokationer og brudte knogler, ud over at blive anvendt som hjælpestof ved fremstilling af tabletter.

tandpleje

I tandlægen bruges den som grundlag for tandproteser, restaureringer og indtryk af tænder.

Ved tilberedning af mad

Det bruges som en koagulant i udarbejdelsen af ​​tofu, en mad fremstillet med soja og et stort forbrug i de orientalske lande som erstatning for kød. Derudover er den blevet anvendt som et fødevarestyringsmiddel og i behandlingen af ​​mel.

Som gødning og balsam til græsplanter

Gips (CaSO4· 2H2O) blev brugt som gødning i Europa siden det 18. århundrede, idet den havde fordelen over brugen af ​​kalk som kilde til calcium for større mobilitet.

Calcium skal være tilgængeligt for planternes rødder for korrekt forsyning. Derefter forbedrer tilsætningen af ​​calcium gartnerier og jordnøddeafgrøder (jordnødder).

Rotten af ​​jordnødden produceret af biologiske patogener samt den apikale rot af vandmelon og tomat, styres delvist af anvendelse af landbrugsgips.

Gips hjælper med at reducere spredningen af ​​ler, hvilket forårsager dannelse af skorpe på jorden. Ved at reducere jordskorpen dannet på jorden, letter gipset udgangen af ​​plantene. Det øger også indgangen af ​​luft og vand til jorden.

Gips hjælper med at forbedre jorden ved at mildne aluminiums surhedsgrad og toksicitet, hvorved afgrøden tilpasses til natriumjordene.

Ved fremstilling af andre forbindelser

Calciumsulfat reagerer med ammoniumbicarbonatet til dannelse af ammoniumsulfat. Det er også blevet brugt i fremstillingsprocessen af ​​svovlsyre.

Vandfrit calciumsulfat blandes med skifer eller magert, og når blandingen opvarmes, frigives svovltrioxid i gasform. Svovloxid er en forstadie af svovlsyre.

referencer

  1. Smokefoot. (26. december 2015). Struktur af CaSO4. [Figur]. Hentet den 6. maj 2018, fra: commons.wikimedia.org
  2. Takanori Fukami et al. (2015). Syntese, krystalstruktur og termiske egenskaber af CaSO4· 2H2Eller enkeltkrystaller. International Journal of Chemistry; Bind 7, nr. 2; ISSN 1916-9698 E-ISSN 1916-9701 Udgivet af Canadian Center of Science and Education.
  3. Pubchem. (2018). Calciumsulfat. Hentet den 6. maj 2018, fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  4. Wikipedia. (2018). Calciumsulfat Hentet den 6. maj 2018, fra: en.wikipedia.org
  5. Elsevier. (2018). calciumsulfat. Hentet den 6. maj 2018, fra: sciencedirect.com
  6. Kimberlitesoftwares. (2018). Calciumsulfat. Hentet den 6. maj 2018, fra: worldofchemicals.com
  7. Intagri. (2017). Brugsvejledning til landbrugsgipsen som jordforbedrer. Hentet den 6. maj 2018, fra: intagri.com