Kalcijev sulfat (CaSO4) Kemijska struktura, lastnosti in uporaba



The kalcijev sulfat To je ternarna sol kalcija, zemeljsko alkalijske kovine (g. Becambara), žvepla in kisika. Njegova kemijska formula je CaSO4, kar pomeni, da za vsak Ca kation2+ obstaja anion SO42- interakcijo s tem. Je spojina s široko porazdelitvijo v naravi.

Njegove najbolj obilne oblike so CaSO4· 2H2O (omet) in brezvodna oblika CaSO4 (anhidrit). Obstaja tudi tretja oblika: omet ali omet iz Pariza, proizveden z ogrevanjem ometa (hemidrato, CaSO).4· 1 / 2H2O). Spodnja slika prikazuje trden del te tristranske soli s svojim belkastim videzom. 

Indeks

  • 1 Kemijska struktura
  • 2 Lastnosti
    • 2.1 Molekularna formula
    • 2.2 Brezvodna molekulska masa
    • 2.3 Vonj
    • 2.4 Videz
    • 2.5 Gostota
    • 2.6 Tališče
    • 2.7 Topnost
    • 2.8 Stabilnost
  • 3 Uporabe
    • 3.1 V gradbeništvu in v čl
    • 3.2 Terapevtiki
    • 3.3 Pri pripravi hrane
    • 3.4 Kot gnojilo in balzam za tla
    • 3.5 Pri proizvodnji drugih spojin
  • 4 Reference

Kemijska struktura

Ortorombska celična celica za CaSO je prikazana na zgornji sliki4. Tu se predpostavlja, da so interakcije popolnoma elektrostatične; to pomeni, da so kationi Ca2+ privabiti tetraedrske anione SO42-.

Vendar pa je Ca2+ zelo je nagnjen k usklajevanju in oblikovanju poliedrskih struktur okoli njega. Zakaj? Elektronska razpoložljivost kalcija za sprejemanje elektronov iz osnovnih ali negativnih vrst (kot SO atomi)42-).

Glede na prejšnjo točko, zdaj ioni Ca2+ sprejemajo dativne povezave (ki jih prispeva O) in celična enota se spremeni, kot je prikazano na spodnji sliki:

Tako nastane poliester CaO8 (zelena sfera Ca2+ obdano z osmimi rdečimi kroglicami O tetraedre SO4 blizu). Kalcijev polieder in sulfat tetraedra; to je kristalna struktura CaSO4 brezvodni.

Poleg tega, ko so kristali hidrirani, tvorimo di-hidrirano sol ali hemidrat (CaSO4· 1/2 H2O) - struktura se širi, da vključi molekule vode.

Te molekule se lahko interkalirajo in usklajujejo s kalcijem; to pomeni, da nadomestita eno ali dve sulfatni skupini.

Po drugi strani pa ni vsa voda vključena v CaO polieder8. Nekateri tvorijo vodikov most z sulfati. Ti služijo kot zveza za dva odseka v cik-cak, produktih razporeditve ionov v kristalu.

Lastnosti

Molekularna formula

CaS04 nH2O.

Brezvodna molekulska masa

136,134 g / mol.

Vonj

Brez vonja.

Videz

V primeru anhidrita izgleda kot bel prah ali trdni ortorombni ali monoklinski kristali. Kristali so spremenljive barve: lahko so beli ali modrikasti, sivkasti ali rdečkasti; Lahko je tudi opečnato rdeče.

Gostota

2.96 g / cm3 (brezvodna oblika). 2,32 g / cm3 (dihidratna oblika).

Tališče

1450 ° C (2840 ° F). Značilnost močnih elektrostatičnih interakcij med dvovalentnimi ioni Ca2+ in SO42-.

Topnost

0,2-0,3% v vodi pri 25 ° C. Slabo topen v vodi in netopen v etanolu.

Stabilnost

Stabilen pri sobni temperaturi.

Uporabe

V gradbeništvu in umetnosti

Uporablja se pri izdelavi štukature za postavitev zidov domov in drugih konstrukcij, ki prispevajo k njegovemu okrasju. Poleg tega so na krovih in okenskih okvirih izdelane lajšave. V stropu je tudi omet.

Kalcijev sulfat se uporablja za reševanje problema, ki se pojavi pri hidraciji betona, in s tem sodeluje pri gradnji cest, avenij itd..

Z ometom so izdelane skulpture, zlasti verske figure, na pokopališčih pa se uporabljajo pokopališča.

Terapevtiki

Veterinarski

Eksperimentalno so bili sterilni kosi kalcijevega sulfata uporabljeni v veterinarski medicini za popravilo poškodb kosti ali votlin, kot so tiste, ki so jih pustili rane ali tumorji..

Mavec ali omet iz Pariza se lahko uporablja za popravilo poškodb kosti zaradi svoje edinstvene sposobnosti za spodbujanje osteogeneze. Študije z rentgenskim in tehnezijem (Tc99m) medronat podpirajo uporabo pariškega ometa kot aloplastične in njegove osteogene sposobnosti pri vsaditvi v prednji sinus.

Regeneracija kosti je bila dokazana pri šestih psih v obdobju 4 do 6 mesecev. Na tem področju se je leta 1957 začel uporabljati kalcijev sulfat v obliki parnih ometov, ki so napolnili napake v kosteh psov..

Kostna substitucija kalcijevega sulfata je primerljiva s tisto, ki jo opazimo pri avtogeni kosti.

Ruhaimi (2001) je uporabil kalcijev sulfat v sveže uničeni kunčji čeljusti, pri čemer je opazil povečanje osteogeneze in kalcifikacije kosti..

Medicina

Kalcijev sulfat se v medicini uporablja za imobilizacijo sklepov, ki so utrpeli motnje in zlomljene kosti, poleg tega, da se uporabljajo kot pomožne snovi pri izdelavi tablet..

Zobozdravstvo

V zobozdravstvu se uporablja kot osnova za izdelavo zobnih protez, restavracij in odtisov zob.

Pri pripravi hrane

Uporablja se kot koagulant pri izdelavi tofua, hrane, proizvedene iz soje, in velike porabe v orientalskih državah kot nadomestek za meso. Poleg tega se uporablja kot sredstvo za utrjevanje hrane in pri zdravljenju moke.

Kot gnojilo in balzam za tla

Mavec (CaSO4· 2H2O) je bil v Evropi uporabljen kot gnojilo od 18. stoletja in ima prednost pred uporabo apna kot vira kalcija za večjo mobilnost.

Kalcijev mora biti na voljo za korenine rastlin za ustrezno oskrbo. Nato dodatek kalcija izboljša hortikulturne in arašidove pridelke (arašide).

Koreninska gniloba arašida, ki jo proizvajajo biološki patogeni, in apikalna gniloba lubenice in paradižnika sta delno nadzorovana z uporabo kmetijske sadre..

Gips pomaga zmanjšati razpršenost gline, kar povzroča nastanek skorje na tleh. Z zmanjšanjem nastale skorje na tleh omet olajša izstop sadik. Prav tako poveča vstop zraka in vode v tla.

Gips pomaga izboljšati tla z ublažitvijo kislosti in toksičnosti aluminija, s čimer se prilagodi pridelek za natrijeva tla.

Pri proizvodnji drugih spojin

Kalcijev sulfat reagira z amonijevim bikarbonatom, da nastane amonijev sulfat. Uporablja se tudi v proizvodnem procesu žveplove kisline.

Brezvodni kalcijev sulfat se zmeša s skrilavcem ali pusto in, ko se zmes segreje, se žveplov trioksid sprošča v plinasti obliki. Žveplov oksid je predhodnik žveplove kisline.

Reference

  1. Smokefoot (26. december 2015). Struktura CaSO4. [Slika] Pridobljeno 6. maja 2018, iz: commons.wikimedia.org
  2. Takanori Fukami et al. (2015). Sinteza, kristalna struktura in toplotne lastnosti CaSO4· 2H2Ali posamezne kristale. International Journal of Chemistry; Tom 7, št. ISSN 1916-9698 E-ISSN 1916-9701 Izdaja Kanadski center za znanost in izobraževanje.
  3. PubChem. (2018). Kalcijev sulfat. Pridobljeno 6. maja 2018, iz: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  4. Wikipedija. (2018). Kalcijev sulfat Pridobljeno 6. maja 2018 od: en.wikipedia.org
  5. Elsevier (2018). kalcijev sulfat. Pridobljeno 6. maja 2018, s: sciencedirect.com
  6. Kimberlitesoftwares. (2018). Kalcijev sulfat. Vzpostavljeno 6. maja 2018, iz: worldofchemicals.com
  7. Intagri. (2017). Priročnik za uporabo poljedelske sadre kot izboljšave tal. Pridobljeno 6. maja 2018, od: intagri.com