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 előállítása
Fő forrása a természetben megtalálható gipsz és evaporit. Ezeket vagy külszíni fejtéssel bányásszák, vagy mély bányákból kerülnek felszínre. A Föld gipszkitermelése 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.
Dehidratáció
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 területei
A kalcium-szulfátot a következő termékekben, iparágakban használják:
Jegyzetek
Források
