Sulfat de calciu (CaSO4) Structura, proprietățile și utilizările chimice



sulfat de calciu Este o sare ternară de calciu, metal alcalino-pământos (domnul Becambara), sulf și oxigen. Formula sa chimică este CaSO4, ceea ce înseamnă că pentru fiecare Ca cation2+ există un anion SO42- interacționând cu acest lucru. Este un compus cu o distribuție largă în natură.

Formele sale cele mai abundente sunt CaSO42H2O (tencuiala) și forma anhidră CaSO4 (anhidritul). Există și oa treia formă: tencuiala sau tencuiala din Paris, produsă prin încălzirea tencuielii (hemidrato, CaSO4· 1 / 2H2O). Imaginea inferioară prezintă o porțiune solidă din această sare ternară, cu aspect albicioasă.

Este capabil să formeze hidrați; adică, poate absorbi moleculele de apă din mediul înconjurător în anumite condiții. Sulfatul de calciu este un compus foarte util în ființa umană, deoarece este folosit în numeroase funcții care includ construirea de drumuri, înfrumusețarea casei și chiar repararea oaselor.

index

  • 1 Structura chimică
  • 2 Proprietăți
    • 2.1 Formula moleculară
    • 2.2 Greutatea moleculară anhidră
    • 2.3 Mirosul
    • 2.4 Aspect
    • 2.5 Densitatea
    • 2.6 Punctul de topire
    • 2.7 Solubilitate
    • 2.8 Stabilitate
  • 3 Utilizări
    • 3.1 În construcții și în artă
    • 3.2 Terapia
    • 3.3 În pregătirea alimentelor
    • 3.4 Ca îngrășământ și balsam pentru solurile recoltate
    • 3.5 În producția de alți compuși
  • 4 Referințe

Structura chimică

Celula unității ortorombice pentru CaSO este prezentată în imaginea superioară4. Aici se presupune că interacțiunile sunt pur electrostatice; adică acele cationi Ca2+ atrageți anionii tetraedici SO42-.

Cu toate acestea, Ca2+ este foarte predispus să se coordoneze, formând structuri polidare în jurul acestuia. De ce este? Pentru disponibilitatea electronică a calciului pentru a accepta electroni de la specii de bază sau negative (cum ar fi atomi de SO)42-).

Având în vedere punctul anterior, acum ionii Ca2+ acceptă legături dative (furnizate de O) și celula unității este transformată, așa cum se arată în imaginea de mai jos:

În consecință, se formează poliedrul CaO8 (sfera verde a Ca2+ înconjurat de opt sfere roșii de O din tetraedra SO4 În apropiere). Cald polyhedra și tetraedra sulfat; aceasta este structura cristalină a CaSO4 anhidru.

În plus, atunci când cristalele sunt hidratate - formând sarea dihidratată sau hemidratul (CaSO4· 1/2 H2O) - structura se extinde pentru a încorpora moleculele de apă.

Aceste molecule pot fi intercalate și coordonate cu calciu; adică înlocuiesc unul sau două grupări sulfate.

Pe de altă parte, nu toată apa se întâmplă să integreze polifuncul CaO8. Unii, pe de altă parte, formează poduri de hidrogen cu sulfați. Acestea servesc ca o uniune pentru două secțiuni zigzag, produse de aranjarea ionilor din cristal.

proprietăţi

Formula moleculară

CaSO4 · nH20.

Masă moleculară anhidră

136,134 g / mol.

miros

Este inodor.

apariție

În cazul anhidritului, se pare ca o pulbere albă sau cristale solide ortorombice sau monoclinice. Cristalele sunt de o culoare variabilă: ele pot fi albe sau cu o nuanță albăstrui, cenușiu sau roșiatică; Poate fi și roșu de cărămidă.

densitate

2,96 g / cm3 (formă anhidră). 2,32 g / cm3 (forma dihidrat).

Punctul de topire

1450 ° C (2840 ° F). Caracteristica interacțiunilor electrostatice puternice dintre ionii divalenți Ca2+ și SO42-.

solubilitate

0,2-0,3% în apă la 25 ° C. Este puțin solubil în apă și insolubil în etanol.

stabilitate

Stabil la temperatura camerei.

aplicații

În construcții și în artă

Este utilizat în elaborarea stucului pentru a construi pereții caselor și alte construcții care contribuie la înfrumusețarea acestuia. În plus, reliefuri sunt făcute mucegai mediante pe acoperișuri și rame de ferestre. Tencuiala este, de asemenea, în tavane.

Sulfatul de calciu este folosit pentru a ajuta la rezolvarea problemei care apare in hidratarea betonului, colaborand astfel la constructia de drumuri, canale etc.

Cu tencuiala se fac sculpturi, în special figuri religioase, iar cimitirele sunt folosite pe pietre funerare.

terapeutic

veterinar

Din punct de vedere experimental, piese sterile de sulfat de calciu au fost utilizate în veterinar pentru a repara defectele osoase sau cavitățile, cum ar fi cele lăsate de răni sau tumori.

Tencuiala sau tencuiala din Paris poate fi utilizată pentru a repara defectele osoase pentru capacitatea sa unică de a stimula osteogeneza. Studiile privind razele X și medronatul de technețiu (Tc99m) susțin utilizarea tencuielilor din Paris ca aloplastic și a capacității lor osteogene atunci când sunt implantate în sinusul frontal.

O regenerare osoasă a fost demonstrată la șase câini într-o perioadă de 4 până la 6 luni. Sulfatul de calciu a început să fie utilizat în acest domeniu în 1957, sub formă de comprimate de ghips din Paris, umplând defecte ale oaselor câinilor.

Înlocuirea oaselor de sulfat de calciu este comparabilă cu cea observată în osul autogenic.

Ruhaimi (2001) a aplicat sulfat de calciu în osul proaspăt distrus al maxilarului de iepure, observând o creștere a osteogenezei și calcificării osoase.

medicină

Sulfatul de calciu este utilizat în medicină pentru a imobiliza articulațiile care au suferit dislocări și oase fracturate, în plus față de a fi utilizate ca excipient în fabricarea tabletelor.

stomatologie

În stomatologie, este folosit ca bază pentru realizarea de proteze dentare, restaurări și impresii ale dinților.

În pregătirea alimentelor

Se folosește ca coagulant în elaborarea tofu-ului, alimente produse cu soia și consum mare în țările orientale ca înlocuitor al cărnii. În plus, a fost utilizat ca o întărire a alimentelor și în tratarea făinii.

Ca îngrășământ și balsam pentru solurile recoltate

Tencuiala (CaSO4)42H2O) a fost folosit ca îngrășământ în Europa încă din secolul al XVIII-lea, având avantajul față de utilizarea varului ca sursă de calciu pentru o mai mare mobilitate.

Calciul trebuie să fie disponibil pentru rădăcinile plantelor pentru aprovizionarea lor adecvată. Apoi, adăugarea de calciu îmbunătățește culturile horticole și arahide (arahide).

Putrezirea rădăcinilor arahidei produse de agenții patogeni biologici, precum și putregaiul apical al pepene verde și roșii sunt parțial controlate cu aplicațiile gipsului agricol.

Ghipsul ajută la reducerea dispersiei lutului, ceea ce determină formarea de cruste pe pământ. Prin reducerea crustelor formate pe pământ, tencuiala facilitează ieșirea răsadurilor. De asemenea, crește nivelul de admisie a aerului și a apei la sol.

Gipsul ajută la îmbunătățirea solului prin atenuarea acidității și a toxicității aluminiului, adaptând astfel cultura la solurile de sodiu.

În producția de alți compuși

Sulfatul de calciu reacționează cu bicarbonatul de amoniu pentru a forma sulfat de amoniu. De asemenea, a fost utilizat în procesul de producție a acidului sulfuric.

Sulfatul de calciu anhidru este amestecat cu șisturi sau macră și, atunci când amestecul este încălzit, trioxidul de sulf este eliberat sub formă gazoasă. Oxidul de sulf este un precursor al acidului sulfuric.

referințe

  1. Smokefoot. (26 decembrie 2015). Structura de CaSO4. [Figura]. Adus la data de 6 mai 2018 de la: commons.wikimedia.org
  2. Takanori Fukami și colab. (2015). Sinteza, structura cristalului și proprietățile termice ale CaSO42H2Sau singurele cristale. Jurnalul Internațional de Chimie; Vol. 7, Nr. 2; ISSN 1916-9698 E-ISSN 1916-9701 Publicat de Centrul canadian al științei și educației.
  3. Extract. (2018). Sulfat de calciu. Adus la 6 mai 2018 de la: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  4. Wikipedia. (2018). Sulfat de calciu Adus la data de 6 mai 2018, de la: en.wikipedia.org
  5. Elsevier. (2018). sulfat de calciu. Adus pe 6 mai 2018 de la: sciencedirect.com
  6. Kimberlitesoftwares. (2018). Sulfat de calciu. Adus la data de 6 mai 2018, de la: worldofchemicals.com
  7. Intagri. (2017). Manual de utilizare a gipsului agricol ca agent de ameliorare a solului. Adus pe 6 mai 2018, de la: intagri.com