Kalziumsulfat (CaSO4) Chemische Struktur, Eigenschaften und Verwendungen

Die Calciumsulfat Es ist ein ternäres Salz von Calcium, Erdalkalimetall (Mr. Becambara), Schwefel und Sauerstoff. Seine chemische Formel ist CaSO₄, was für jedes Ca-Kation bedeutet²⁺ Es gibt ein Anion SO₄^2- damit interagieren. Es ist eine Verbindung mit breiter Verbreitung in der Natur.

Seine am häufigsten vorkommenden Formen sind CaSO₄· 2 Stunden₂O (das Pflaster) und die wasserfreie Form CaSO₄ (der Anhydrit). Es gibt auch eine dritte Form: der Gips oder der Gips, der durch die Erwärmung des Gipses (Hemidrato, CaSO) entsteht₄· 1 / 2H₂O). Das untere Bild zeigt einen festen Anteil dieses ternären Salzes mit seinem weißlichen Aussehen.

Es ist in der Lage, Hydrate zu bilden; das heißt, unter bestimmten Bedingungen kann es Wassermoleküle aus der Umwelt aufnehmen. Calciumsulfat ist eine sehr nützliche Verbindung im menschlichen Wesen, da es in zahlreichen Funktionen verwendet wird, die den Bau von Straßen, die Verschönerung des Hauses und sogar die Reparatur von Knochen umfassen.

Index

• 1 Chemische Struktur
• 2 Eigenschaften
  • 2.1 Molekülformel
  • 2.2 Wasserfreies Molekulargewicht
  • 2.3 Geruch
  • 2.4 Aussehen
  • 2.5 Dichte
  • 2.6 Schmelzpunkt
  • 2.7 Löslichkeit
  • 2.8 Stabilität
• 3 Verwendet
  • 3.1 In Konstruktion und in Kunst
  • 3.2 Therapeutika
  • 3.3 Bei der Zubereitung von Lebensmitteln
  • 3.4 Als Dünger und Conditioner für Kulturböden
  • 3.5 Bei der Herstellung anderer Verbindungen
• 4 Referenzen

Chemische Struktur

Die orthorhombische Einheitszelle für das CaSO ist im oberen Bild gezeigt₄. Hier wird angenommen, dass die Wechselwirkungen rein elektrostatisch sind; das heißt, dass Kationen Ca²⁺ ziehen tetraedrische Anionen SO an₄^2-.

Die Ca²⁺ es ist sehr anfällig für die Koordination und bildet polyedrische Strukturen um es herum. Warum ist es? Zur elektronischen Verfügbarkeit von Calcium zur Aufnahme von Elektronen aus basischen oder negativen Spezies (wie SO-Atome)₄^2-).

In Anbetracht des vorherigen Punktes, nun die Ca-Ionen²⁺ Sie akzeptieren Dativ-Links (vom O bereitgestellt) und die Einheitszelle wird transformiert, wie im Bild unten gezeigt:

Folglich wird das CaO-Polyeder gebildet₈ (die grüne Kugel von Ca²⁺ umgeben von acht roten O-Kugeln der Tetraeder SO₄ schließen). Calciumpolyeder und Sulfattetraeder; Dies ist die kristalline Struktur von CaSO₄ wasserfrei

Wenn die Kristalle hydratisiert werden, bildet sich das dihydrierte Salz oder das Hemidrat (CaSO & sub4;)₄· 1/2 H₂O) - die Struktur dehnt sich aus, um die Wassermoleküle einzubauen.

Diese Moleküle können interkaliert und mit Calcium koordiniert werden; das heißt, sie ersetzen eine oder zwei Sulfatgruppen.

Auf der anderen Seite passiert nicht das gesamte Wasser das CaO-Polyeder₈. Einige bilden andererseits Wasserstoffbrücken mit Sulfaten. Diese dienen als Vereinigung für zwei Zickzack-Abschnitte, Produkte der Anordnung der Ionen im Kristall.

Eigenschaften

Molekulare Formel

CaSO4 · nH2O.

Wasserfreies Molekulargewicht

136,134 g / mol.

Geruch

Es ist geruchlos.

Aussehen

Im Fall von Anhydrit sieht es aus wie ein weißes Pulver oder feste orthorhombische oder monokline Kristalle. Die Kristalle haben eine variable Farbe: sie können weiß oder mit einem bläulichen, gräulichen oder rötlichen Farbton sein; Es kann auch ziegelrot sein.

Dichte

2,96 g / cm³ (wasserfreie Form). 2,32 g / cm³ (Dihydratform).

Schmelzpunkt

1450 ºC (2840 ºF). Charakteristisch für die starken elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen den zweiwertigen Ionen Ca²⁺ und SO₄^2-.

Löslichkeit

0,2-0,3% in Wasser bei 25 ° C Es ist in Wasser schlecht löslich und in Ethanol unlöslich.

Stabilität

Stabil bei Raumtemperatur.

Verwendet

Im Bau und in der Kunst

Es wird bei der Ausarbeitung von Stuck verwendet, um die Wände von Häusern und anderen Bauten, die zu seiner Verschönerung beitragen, zu gestalten. Darüber hinaus sind Reliefs an den Dächern und Fensterrahmen der Fenster mittigeren Formen hergestellt. Der Putz ist auch in den Decken.

Calciumsulfat wird verwendet, um das Problem zu lösen, das bei der Hydratation von Beton auftritt, und so beim Bau von Straßen, Alleen usw. mitwirkt.

Mit dem Gips werden Skulpturen, vor allem religiöse Figuren, und Friedhöfe auf Grabsteinen verwendet.

Therapeutika

Veterinärmedizin

Experimentell wurden sterile Calciumsulfatstücke in der Veterinärmedizin verwendet, um Knochendefekte oder Hohlräume, wie sie von Wunden oder Tumoren hinterlassen wurden, zu reparieren.

Das Pflaster oder der Gips von Paris kann verwendet werden, um Knochendefekte wegen seiner einzigartigen Fähigkeit, die Osteogenese zu stimulieren, zu reparieren. Studien von Röntgenstrahlen und Technetium (Tc99m) Medronat unterstützen die Verwendung von Paris Gips als alloplastische und seine osteogene Kapazität bei der Anlage in der Stirnhöhle.

Eine Knochenregeneration wurde bei sechs Hunden in einem Zeitraum von 4 bis 6 Monaten nachgewiesen. Auf diesem Gebiet wurde ab 1957 Kalziumsulfat in Form von Pariser Gipstafeln verwendet, die Defekte in den Knochen von Hunden ausfüllten.

Die Knochensubstitution von Calciumsulfat ist vergleichbar mit der in autogenem Knochen beobachteten.

Ruhaimi (2001) applizierte Calciumsulfat in frisch zerstörten Kaninchenkieferknochen und beobachtete einen Anstieg der Osteogenese und Knochenverkalkung.

Medizin

Calciumsulfat wird in der Medizin zur Immobilisierung von Gelenken, die Dislokationen und gebrochene Knochen erlitten haben, verwendet, zusätzlich zur Verwendung als Hilfsstoff bei der Herstellung von Tabletten.

Zahnmedizin

In der Zahnmedizin dient es als Grundlage für die Herstellung von Zahnprothesen, Restaurationen und Abdrücken von Zähnen.

Bei der Zubereitung von Lebensmitteln

Es wird als Koagulans bei der Herstellung von Tofu verwendet, einem Lebensmittel, das mit Soja hergestellt wird und in den orientalischen Ländern als Ersatz für Fleisch verwendet wird. Darüber hinaus wurde es zur Festigung von Lebensmitteln und zur Behandlung von Mehlen eingesetzt.

Als Dünger und Conditioner für Ackerböden

Gips (CaSO₄· 2 Stunden₂O) wurde in Europa seit dem 18. Jahrhundert als Dünger verwendet, mit dem Vorteil gegenüber der Verwendung von Kalk als Calciumquelle für eine größere Mobilität.

Das Calcium muss für die Wurzeln der Pflanzen zur Verfügung stehen, damit sie ausreichend versorgt werden können. Dann verbessert die Zugabe von Calcium Gartenbau und Erdnüsse (Erdnüsse).

Das Verrotten der Wurzeln der Erdnüsse, die von biologischen Krankheitserregern erzeugt werden, sowie die apikale Fäulnis der Wassermelone und der Tomate werden teilweise durch die Anwendungen des landwirtschaftlichen Gipses kontrolliert.

Gips hilft, die Dispersion von Ton zu reduzieren, was die Bildung von Krusten auf dem Boden verursacht. Durch Reduzierung der Krusten, die sich am Boden bilden, erleichtert das Pflaster den Austritt der Sämlinge. Es erhöht auch den Eintritt von Luft und Wasser in den Boden.

Gips hilft, den Boden zu verbessern, indem er den Säuregehalt und die Toxizität von Aluminium mildert und so die Ernte an die Natriumböden anpasst.

Bei der Herstellung anderer Verbindungen

Calciumsulfat reagiert mit dem Ammoniumbicarbonat unter Bildung von Ammoniumsulfat. Es wurde auch im Herstellungsprozess von Schwefelsäure verwendet.

Wasserfreies Calciumsulfat wird mit Schiefer oder Mager gemischt, und wenn die Mischung erhitzt wird, wird Schwefeltrioxid in gasförmiger Form freigesetzt. Schwefeloxid ist ein Vorläufer von Schwefelsäure.

Referenzen

1. Rauchfuß. (26. Dezember 2015). Struktur von CaSO4. [Abbildung] Abgerufen am 6. Mai 2018 von: commons.wikimedia.org
2. Takanori Fukami et al. (2015). Synthese, Kristallstruktur und thermische Eigenschaften von CaSO₄· 2 Stunden₂Oder Einzelkristalle. Internationales Journal der Chemie; Bd. 7, Nr. 2; ISSN 1916-9698 E-ISSN 1916-9701 Herausgegeben von Canadian Centre of Science and Education.
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4. Wikipedia. (2018). Calciumsulfat Abgerufen am 6. Mai 2018 von: en.wikipedia.org
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6. Kimberlitesoftwares. (2018). Calciumsulfat. Abgerufen am 6. Mai 2018 von: worldofchemicals.com
7. Intagri. (2017). Handbuch der Verwendung des landwirtschaftlichen Gipses als Bodenverbesserer. Abgerufen am 6. Mai 2018 von: intagri.com