Kalcijev sulfat (CaSO4) Kemijska struktura, svojstva i upotreba



kalcij sulfat To je ternarna sol kalcija, zemnoalkalijskog metala (g. Becambara), sumpora i kisika. Njegova kemijska formula je CaSO4, što znači da za svaki Ca kation2+ postoji anion SO42- u interakciji s ovim. To je spoj sa širokom rasprostranjenošću u prirodi.

Njezini najobimniji oblici su CaSO4· 2H2O (gips) i bezvodni oblik CaSO4 (anhidrit). Tu je i treći oblik: gips ili žbuka iz Pariza, proizveden zagrijavanjem žbuke (hemidrato, CaSO).41 / 2H2O). Donja slika prikazuje čvrsti dio ove ternarne soli, s bjelkastim izgledom. 

indeks

  • 1 Kemijska struktura
  • 2 Svojstva
    • 2.1 Molekularna formula
    • 2.2 Bezvodna molekularna masa
    • 2.3 Miris
    • 2.4 Izgled
    • 2.5 Gustoća
    • 2.6 Točka taljenja
    • 2.7 Topljivost
    • 2.8 Stabilnost
  • 3 Upotreba
    • 3.1
    • 3.2. Terapeutici
    • 3.3 Priprema hrane
    • 3.4 Kao gnojivo i sredstvo za obradu tla
    • 3.5 U proizvodnji drugih spojeva
  • 4 Reference

Kemijska struktura

Ortorombska jedinica ćelije za CaSO je prikazana na gornjoj slici4. Ovdje se pretpostavlja da su interakcije čisto elektrostatičke; to jest, kationi Ca2+ privući tetraedarske anione SO42-.

Međutim, Ca2+ vrlo je sklon koordiniranju, formirajući poliedarske strukture oko njega. Zašto? Elektronskoj dostupnosti kalcija za prihvaćanje elektrona iz osnovnih ili negativnih vrsta (kao što su atomi SO)42-).

S obzirom na prethodnu točku, sada ioni Ca2+ prihvaćaju dativne veze (koje su pridonijele O) i jedinica se transformira, kao što je prikazano na slici ispod:

Prema tome, formira se CaO poliedar8 (zelena sfera Ca2+ okružen s osam crvenih sfera O tetraedre SO4 U blizini). Kalcijev poliedar i sulfat tetraedra; to je kristalna struktura CaSO4 bezvodan.

Dodatno, kada su kristali hidratizirani, nastaje di-hidratirana sol ili hemidrat (CaSO4· 1/2 H2O) - struktura se širi tako da uključuje molekule vode.

Ove molekule se mogu interkalirati i koordinirati s kalcijem; to jest, oni zamjenjuju jednu ili dvije sulfatne skupine.

S druge strane, nije sva voda integrirana s CaO poliedrom8. Neki, s druge strane, tvore vodikov most s sulfatima. Oni služe kao spoj za dva dijela u cik-cak proizvodima rasporeda iona u kristalu.

nekretnine

Molekularna formula

CaS04 nH20.

Bezvodna molekulska masa

136,134 g / mol.

miris

Bez mirisa je.

izgled

U slučaju anhidrita, izgleda kao bijeli prah ili kruti ortorombski ili monoklinski kristali. Kristali su promjenjive boje: mogu biti bijele ili plavkaste, sivkaste ili crvenkaste boje; Također može biti cigla crvena.

gustoća

2.96 g / cm3 (bezvodni oblik). 2.32 gr / cm3 (oblik dihidrata).

Točka taljenja

1450 ° C (2840 ° F). Karakteristično za jake elektrostatske interakcije između dvovalentnih iona Ca2+ i SO42-.

topljivost

0,2-0,3% u vodi na 25 ° C. Slabo je topljiv u vodi i netopljiv u etanolu.

stabilnost

Stabilan na sobnoj temperaturi.

aplikacije

U graditeljstvu i umjetnosti

Koristi se u izradi štukature za izradu zidova domova i drugih konstrukcija koje pridonose njegovom ukrašavanju. Osim toga, reljefi su napravljeni kroz kalupe na krovovima i prozorskim okvirima. Gips je također u stropovima.

Kalcijev sulfat se koristi za rješavanje problema koji se pojavljuje u hidrataciji betona, te na taj način surađuje u izgradnji cesta, avenija itd..

Uz gipsane su izrađene skulpture, osobito vjerske figure, a groblja se koriste na nadgrobnim spomenicima.

terapeutski

veterinarski

Eksperimentalno, sterilni komadići kalcij sulfata korišteni su u veterinarstvu za popravak oštećenja kostiju ili šupljina, poput onih koje su ostavile rane ili tumori..

Gips ili žbuka u Parizu mogu se koristiti za popravak defekata kosti zbog njegove jedinstvene sposobnosti stimuliranja osteogeneze. Rendgenske i tehnecijeve studije (Tc99m) medronat podržavaju uporabu pariškog gipsa kao aloplastične i njegovog osteogenog kapaciteta kada se ugrađuju u frontalni sinus.

Regeneracija kostiju dokazana je kod šest pasa u razdoblju od 4 do 6 mjeseci. Kalcijev sulfat počeo se koristiti u ovom području 1957. u obliku pariških gipsanih tableta, ispunjavajući nedostatke u kostima pasa..

Zamjena kosti kalcijeva sulfata usporediva je s onom u autogeni kosti.

Ruhaimi (2001) primijenio je kalcijev sulfat u svježe uništenoj kosti čeljusti zeca, promatrajući povećanje osteogeneze i kalcifikacije kostiju.

medicina

Kalcij sulfat se koristi u medicini za imobilizaciju zglobova koji su pretrpjeli dislokacije i frakturirane kosti, a osim toga se koriste kao pomoćne tvari u proizvodnji tableta.

stomatologija

U stomatologiji se koristi kao osnova za izradu zubnih proteza, restauracija i otisaka zuba.

U pripremi hrane

Koristi se kao koagulant u izradi tofua, hrane napravljene od soje i velike potrošnje u orijentalnim zemljama kao zamjena za meso. Osim toga, koristi se kao sredstvo za učvršćivanje hrane i za tretiranje brašna.

Kao gnojivo i sredstvo za obrađivanje tla

Žbuka (CaSO4· 2H2O) korišten kao gnojivo u Europi od 18. stoljeća, ima prednost u odnosu na korištenje vapna kao izvora kalcija za veću mobilnost.

Kalcij mora biti dostupan za korijenje biljaka za pravilnu opskrbu. Zatim, dodatak kalcija poboljšava hortikulturne i kikiriki usjeve (kikiriki).

Gnječenje korijena kikirikija proizvedeno biološkim patogenima, kao i apikalna trulež lubenice i rajčice, djelomično se kontroliraju primjenom poljoprivrednog gipsa.

Gips pomaže smanjiti disperziju gline, uzrokujući stvaranje kore na tlu. Smanjenjem kore na tlu, žbuka olakšava izlazak sadnica. Također povećava ulazak zraka i vode u tlo.

Gips pomaže u poboljšanju tla ublažavanjem kiselosti i toksičnosti aluminija, prilagođavajući tako usjev za natrijeva tla.

U proizvodnji drugih spojeva

Kalcijev sulfat reagira s amonijevim bikarbonatom da nastane amonijev sulfat. Također se koristi u procesu proizvodnje sumporne kiseline.

Bezvodni kalcijev sulfat miješa se sa škriljcem ili siromašnim, a kada se smjesa zagrije, sumporni trioksid se oslobađa u plinovitom obliku. Sumporni oksid je prekursor sumporne kiseline.

reference

  1. Smokefoot. (26. prosinca 2015.) Struktura CaSO4. [Slika]. Preuzeto 6. svibnja 2018. s adrese: commons.wikimedia.org
  2. Takanori Fukami i sur. (2015). Sinteza, kristalna struktura i toplinska svojstva CaSO4· 2H2Ili pojedinačni kristali. International Journal of Chemistry; Tom 7, br. 2; ISSN 1916-9698 E-ISSN 1916-9701 Objavio Kanadski centar za znanost i obrazovanje.
  3. Pubchem. (2018.). Kalcijev sulfat. Preuzeto 6. svibnja 2018., iz: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  4. Wikipedia. (2018.). Kalcijev sulfat Preuzeto 6. svibnja 2018. s adrese: en.wikipedia.org
  5. Elsevier. (2018.). kalcij sulfat. Preuzeto 6. svibnja 2018. s: sciencedirect.com
  6. Kimberlitesoftwares. (2018.). Kalcijev sulfat. Preuzeto 6. svibnja 2018., iz: worldofchemicals.com
  7. Intagri. (2017). Priručnik za uporabu poljoprivrednog gipsa kao sredstva za poboljšanje tla. Preuzeto 6. svibnja 2018., s adrese: intagri.com