Сульфат кальция

Сульфат кальция что это такое

Сульфа́т ка́льция (CaSO4) — неорганическое соединение, кальциевая соль серной кислоты.

Находится в природе в виде дигидрата CaSO4 ∙ 2H2O (гипс, селенит) и в безводном состоянии — ангидрит.

Безводный сульфат кальция — бесцветные кристаллы при нормальных условиях — с ромбической кристаллической решёткой, плотность 2,96 г/см³, температура плавления 1450 °C. При повышенных температурах (свыше 1200 °C) может существовать в виде стабильной кубической модификации или двух метастабильных α- и β-гексагональных модификаций. Очень медленно присоединяет воду, гидратируясь до кристаллогидрата с 1/2 или 2 молекулами воды на 1 молекулу сульфата, соответственно CaSO4 · 0,5H2О и CaSO4 · 2H2О. В воде растворим незначительно. Растворимость падает с повышением температуры: если при 20 °C она составляет 0,2036 г/100 г воды, то вблизи точки кипения воды (100 °C) снижается до 0,067 г сульфата на 100 г воды. Растворённый в природной воде сульфат кальция является одним из факторов, определяющих жёсткость воды.

В индустриальных масштабах добывают в составе природных минералов, например гипса, селенита или алебастра или получают синтетическим путём — сплавлением CaCl2 с K2SO4.

В аналитической химии может быть получен воздействием серной кислоты на оксид, карбонат, оксалат или ацетат кальция.

Образуется в результате окисления сульфида кальция при нагреве до 700—800 °C по реакции CaS + 2O2 = CaSO4.

При повышении температуры, но не более чем до 180 °C двуводный сульфат кальция теряет часть воды, переходя в полуводный — так называемый «жжёный гипс», пригодный для дальнейшего применения как вяжущее вещество. При дальнейшем нагреве до 220 °C гипс полностью теряет воду, образуя безводный CaSO4, который лишь при длительном хранении поглощает влагу и переходит в полугидрат. Если обжиг вести при температуре выше 220 °C, то получается безводный CaSO4, который влагу уже не поглощает и не «схватывается» при смешивании с водой (это вещество нередко называют «мёртвый гипс»). При дальнейшем нагревании до 900—1200 °C можно получить «гидравлический гипс», который после охлаждения вновь обретает свойства связываться с водой. Первый способ частичной дегидратиции применяют в промышленных условиях для получения полугидрата сульфата кальция (жжёного гипса, алебастра) CaSO4 ∙ 0,5H2O, нагревая дигидрат примерно до 140 °C, уравнение реакции: CaSO4 · 2H2О = CaSO4 · 0,5H2О + 1,5H2О. Значительные объёмы полученного таким путём алебастра используются в строительстве (из него изготавливают сухую штукатурку, плиты и панели для перегородок, гипсовые камни, архитектурные детали и др.). Изделия из гипса характеризуются сравнительно небольшой плотностью, несгораемостью и относительно невысокой теплопроводностью. Свойство алебастра затвердевать при смешении с водой нашло применение и в медицине, и в искусстве. «Это свойство гипса широко используют в ортопедии, травматологии и хирургии для изготовления гипсовых повязок, обеспечивающих фиксацию отдельных частей тела. Отвердевание замешанного с водой гипса сопровождается небольшим увеличением объёма. Это позволяет проводить тонкое воспроизведение всех деталей лепной формы, что широко используют скульпторы и архитекторы.» [1] .

Регистрационный номер CAS:

  • ангидрат 7778-18-9 [2] ;
  • полугидрат 10034-76-1 [3] ;
  • двугидрат 10101-41-4 [4] .

Применение

Искусственные кристаллы сульфата кальция, легированные марганцем или самарием, применяются как термолюминесцентный материал.

Безводный сульфат кальция в силу своих гигроскопичных свойств применяется как влагопоглотитель. Нередко с помощью специальных добавок ему в этом качестве придают дополнительные свойства. Так, осушитель Drierite, состоящий из ангидрата с добавкой хлорида кобальта, меняет свою изначально голубую окраску на розовую, что позволяет своевременно отследить момент исчерпания ресурса препарата.

Сульфат кальция может применяться в качестве коагулянта, например, при изготовлении тофу.

Источник:
http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/94813

Сульфат кальция

Сульфат кальция широко распространен в природе в виде дигидрата — гипса (селепит) СаSO4∙2Н2O и в безводном состоянии в виде ангидрита (карстонит, муриацит).

В питьевой воде сульфат кальция нередко содержится в растворенном состоянии и обусловливает поэтому постоянную или неустранимую жесткость воды (т. е. ту жесткость, которая не исчезает после кипячения). Однако растворимость сульфата кальция в воде все же невелика. При 18 °С она составляет 202 мг в 100 г воды и лишь незначительно изменяется с температурой. Кривая его растворимости имеет плоский максимум между 30 и 40 °С. Присутствие других сульфатов понижает растворимость СаSO4, однако наличие в воде других солей, а также кислот, не исключая и серной кислоты, наоборот, довольно значительно повышает растворимость сульфата кальция. С серной кислотой СаSO4 довольно легко образует растворимые в воде продукты присоединения, например СаSO4∙Н2SO4 и СаSO4∙3Н2SO4, которые были выделены в свободном состоянии. С сульфатами щелочных металлов СаSO4 образует труднорастворимые двойные соли, встречающиеся также в природе, например глауберит Na2SO4∙СаSO4 и сингенит К2SO4∙СаSO4∙Н2О.

Из водных растворов при температуре ниже 66 ºC сульфат кальция всегда кристаллизуется в виде дигидрата СаSO4∙2Н2O (гипс), образующего шестигранные моноклинные призмы удельного веса 2,32. Кристаллы гипса имеют заметную склонность к образованию двойников (в форме ласточкиного хвоста). Гипс распространен в природе в очень больших количествах; иногда встречаются большие, красивые, правильные кристаллы, а чаще — порода, состоящая из мелких и мельчайших кристаллов и имеющая волокнистое, зернистое или совершенно плотное строение. Гипсовые породы встречаются во всех геологических формациях, но главным образом они распространены в пермской формации или диасе, в триасе и четвертичной формации, иногда образуя мощные залегания и штоки. Гипс легко отличить, по его незначительной твердости (1,5-2) и прекрасно выраженной способности раскалываться (спайности). Подобно всем минералам, кристаллизующимся в моноклинной системе, он обладает двойным лучепреломлением. Разновидностями гипса являются мариенелос, или фрауенглас, и алебастр. Последний очень похож на белый мрамор, но вследствие незначительной теплопроводности не дает при прикосновении, подобно мрамору, ощущения холода. Чистый гипс бесцветен, или, если он представляет кристаллический агрегат, имеет болый цвет. Различные примеси иногда сообщают ему серую, желтоватую, коричневатую или красноватую, а иногда даже почти черную окраску.

Читать еще:  Мезотимпанит уха: что это такое, лечение, виды (хронический, двусторонний, левосторонний, правосторонний), прогноз и лечение народными способами

При нагревании до 100 °С гипс отщепляет 3/4 своей кристаллизационной воды и переходит в метастабильный семигидрат (полугидрат) СаSO4∙1/2Н2О. При обычной температуре последний снова поглощает воду с заметным разогреванием. Если его замесить с водой в виде жидкого теста, то он довольно скоро застывает, образуя твердую массу, состоящую из тонковолокнистых, переплетенных между собой кристаллов гипса. На этом свойстве основано применение гипса в строительном деле, а также при изготовлении скульптур (для отливок). Применяемый в этих случаях жженый гипс («штукатурный») обычно содержит еще меньше воды, чем полугидрат; однако он не должен быть полностью обезвожен. Если гипс настолько сильно обжечь, что он отдаст всю воду, то он теряет способность в дальнейшем «схватываться», т. е. присоединять воду. Таной гипс называют «пережженым». Природный безводный сульфат кальция — ангидрит — также не способен «схватываться». Однако при очень длительном выдерживании в присутствии воды ангидрит все-таки переходит в гипс. Значительная часть встречающегося в природе гипса образовалась таким путем. Иногда, наоборот, природный ангидрит образуется из гипса. Из подлых растворов ангидрит кристаллизуется при температуре выше 66 ºС. Однако если раствор содержит одновременно и другие соли, то ангидрит может выделяться и при значительно более низких температурах. Так, из раствора, который одновременно насыщеп хлористым натрием, сульфат кальция выделяется в виде ацгидрита уже выше 30 °С. Кроме ангидрита, существует еще одна модификация безводного сульфата кальция. Она растворима лучше, чем ангидрит, и поэтому неустойчива.

Природный ангидрит встречается в виде прослоек в залежах каменной соли, а иногда составляет промежуточный слой между залежами каменной соли и калийных солей. Он чрезвычайно распространен и встречается почти в каждой геологической формации, большей частью в смеси с гипсом, который образовался из него. Ангидрит кристаллизуется в ромбической системе, хорошо раскалывается, однако не в такой степени, как гипс. Он превосходит гипс по твердости (3-3,5) и плотности. Его удельный вес равен 2,8-3. В чистом состоянии он бесцветен, однако нередко бывает окрашен примесями в синеватый, синевато-серый и другие цвета.

Если гипс или ангидрит нагреть выше 1000 °С, то они начинают выделять трехокись серы. Получающийся продукт (твердый раствор СаО в СаSO4) отличается способностью поглощать воду; при замешивании с небольшим количеством воды он скорее, чем раствор из извести и песка, образует очень твердую, плотную массу, устойчивую к выветриванию. На этом свойстве основано использование гипса, обожженного при высоких температурах (1300 °C), для изготовления цементирующих растворов (гипс для строительных растворов, гипс для затирки каменных полов) которые были известны еще древним египтянам. Кроме того, «штукатурный гипс» широко применяют для изготовления форм для керамических изделий, а именно для литья фарфора (для чего он осабенно удобен благодаря своей пористости). Тонко размолотый необожженный гипс служит добавкой к минеральным краскам (в обойном производстве и в бумажной промышленности).

Применение

Природный ангидрит применяют в производстве вяжущих материалов. Сульфат кальция применяют для изготовления фигур, слепков, как строительный материал (гипс) и в медицине (кальций). Из гипса изготавливают сухую штукатурку, плиты и панели для перегородок, гипсовые камни, архитектурные детали и др. Изделия из гипса характеризуются сравнительно небольшой плотностью, несгораемостью и относительно невысокой теплопроводностью. Алебастр при смешении с водой твердеет, образуя дигидрат и широко используется в строительстве. Это свойство гипса широко используют в ортопедии, травматологии и хирургии для изготовления гипсовых повязок, обеспечивающих фиксацию отдельных частей тела. Отвердевание замешанного с водой гипса сопровождается небольшим увеличением объема. Это позволяет проводить тонкое воспроизведение всех деталей лепной формы, что широко используют скульпторы и архитекторы.

Дополнительно

Находится в природе в виде дигидрата CaSO4 ∙ 2H2O (гипс, селенит) и в безводном состоянии — ангидрит.

Безводный сульфат кальция — бесцветные кристаллы, плотность 2,96 г/см³, температура плавления 1450 °C. Очень медленно присоединяет воду. В воде растворим незначительно. При повышении температуры до 220°C двуводный гипс полностью теряет воду, образуя безводный CaSO4, который лишь при длительном хранении поглощает влагу и переходит в полугидрат. Однако если обжиг вести при температуре вышЕ-220°C, то получается безводный CaSO4, который влагу уже не поглощает и не «схватывается» при затворении водой. В промышленных условиях также получают полугидрат сульфата кальция (алебастр)CaSO4 ∙ 0,5H2O путем нагревания дигидрата примерно до 140°C, по уравнению реакции: CaSO4·2H2О = CaSO4·0,5H2О + 1,5H2О.

Не нашли что искали? Вы можете оставить заявку, в форме обратной связи.

Источник:
http://himiya.gosstandart.info/slozhnye-veshchestva/soli/sulfat-kalciya/

Сульфат кальция (Е516)

Сульфат кальция на самом деле очень известное и широко распространенное вещество, наиболее известное в народе, как гипс. По достоинству вяжущие свойства этого продукта изначально оценили врачи, и только в прошлом столетии он нашел применение в пищевой промышленности, как пищевая добавка, маркируемая знаком Е516.

Как же используется сульфат кальция в изготовлении продуктов? Какие последствия влечет за собой его употребление? Где еще используется данная добавка? Все это можно узнать, прочитав следующую статью.

Читать еще:  Зоб щитовидной железы симптомы, лечение, фото | pro shchitovidku

Свойства сульфата кальция и основные характеристики

К другим наименованиям такой пищевой добавки относятся: гипс, кальций сернокислый, ангидрит, селенит, Calcium sulfate, Е516. На французском языке его название звучит, как sulfate de calcium, а на немецком – calciumsulfat.

  • Свойства сульфата кальция и основные характеристики
  • Основные производители и стандартная упаковка сульфата кальция
  • Применение в разных сферах
  • Полезные и вредные свойства добавки Е516
  • В заключение

Это вещество замечательным образом соединяет в себе свойства стабилизатора и эмульгатора. В природе также существует его аналог – серной кислоты кальциевая соль. В естественной среде сульфат кальция формируется из обезвоженных гипсовых отложений, содержится в гипсе и селените, как дигидрат. Жесткость водопроводной воды напрямую связана с концентрацией в ней сульфата калия.

В промышленных масштабах такую добавку получают путем сплавления сульфата калия с хлоридом кальция. В результате такой реакции выпадает осадок, который и является сульфатом кальция.

По внешнему виду это вещество более всего напоминает белый или слегка желтоватый кристаллический порошок горьковато-соленого вкуса и без запаха. Его химический состав включает в себя сернокислый кальций и различные примеси: фториды, селен и другие. Молекулярную формулу вещества можно обозначить в виде: CaSO4.

Этот пищевой эмульгатор практически не растворяется в воде и абсолютно не растворим в этиловом спирте. Однако обладает хорошей растворимостью в глицерине, кислой среде и солях аммония.

Данная пищевая добавка является влаговпитывающим веществом. Она способна поглощать до семи процентов воды от общей массы. Плавится при очень высоких температурах, гигроскопична.

Основные производители и стандартная упаковка сульфата кальция

В Российской Федерации такую добавку производит только одно предприятие, которое находится в Удмуртии в городе Глазов – Чепецкий механический завод.

Основными ведущими мировыми производителями сульфата кальция являются:

  • компания Bassermann minerals GmbH & Co.KG, зарегистрированная в Германии;
  • корпорация Dr. Paul Lohmann GmbH KG, также находящаяся в Германии;
  • польская компания «Alwernia» Spółka Akcyjna.

Самым главным поставщиком данного вещества на мировой рынок является Китай. Эта прерогатива полностью принадлежит корпорации Foodchem International Corporation.

Наиболее приемлемыми стандартными упаковками для такого вещества считаются контейнеры «биг бэг» мягкие, полипропиленовые мешки, бумажные многослойные пакеты, картонно-навивные барабаны. Помимо этого, пищевая добавка Е516 предварительно герметично зашивается в полиэтиленовые пакеты.

Применение в разных сферах

Наиболее распространенными областями применения сульфата кальция являются пищевая отрасль, медицина и косметологическая промышленность.

В сфере приготовления продуктов питания эта пищевая добавка используется как самостоятельное вещество или в совокупности с другими эмульгаторами и стабилизаторами.

Высокая влаговпитывающая способность сульфата кальция обеспечивает ему широкое применение при сушке грибов и овощей, при изготовлении различных пряностей, молока, соусов и других изделий.

Такую пищевую добавку используют в различных целях:

  • для улучшения структуры растительной ткани, большей сохранности полезных веществ, а также повышения термостойких свойств применяется для консервирования томатов;
  • для регулирования кислотности в виноградном сусле применяют французские виноделы при изготовлении вин;
  • для улучшения текстуры и качества сгустка используется для приготовления тофу, домашнего сыра и творога;
  • для нормализации pH уровня в солодовом заторе при изготовлении пива;
  • в качестве питательного вещества для различных микроорганизмов в производстве хлебопекарных дрожжей;
  • для повышения пластичности теста и его эластичности, улучшения качества муки и защите ее от порчи применяется в изготовлении хлебобулочных изделий;
  • для связывания компонентов при производстве замороженных продуктов из рыбы.

К тому же данное вещество часто применяется в диетологии в качестве заменителя соли.

В медицинской сфере сернокислый кальций используют для изготовления хирургических фиксирующих повязок. В недалеком прошлом это был единственный материал, который использовался для оттисков зубов в стоматологической практике.

Широко распространен сульфат кальция в косметологической промышленности. Его применяют в качестве одного из компонентов для приготовления альгинатных масок с морскими водорослями.

Вещество разводят в воде, наносят на лицо, а после снимают также, как и резиновую маску. Благодаря своим пластифицирующим свойствам сульфат кальция способствует быстрому застыванию такой маски.

При совмещении порошка сернокислого кальция с водой, получают вязкую гомогенную субстанцию, которую наносят на лицо и тело, получая так называемую питательную термическую маску.

После застывания полученная смесь имеет свойство нагреваться, что способствует лучшему раскрытию пор и ускорению проникновения необходимых веществ в клетки кожи. Можно найти данное вещество в декоративной косметике в качестве матирующего компонента, а также в скрабах, где он популярен как абразив.

Сульфат кальция считается повсеместно разрешенным продуктом, максимальная суточная доза его не регламентируется.

Полезные и вредные свойства добавки Е516

Пищевая добавка Е516 является легкоусвояемой и абсолютно безопасной для организма человека. Часто его применяют при нехватке кальция, для его скорейшего пополнения. Однако при этом следует учитывать, что кальций способен усваиваться только в компании с другими веществами – особенно с витамином D. Продукты питания содержат в себе небольшое количество такой добавки.

Сульфат кальция, полученный путем химического синтеза, может содержать в себе некоторое количество примесей, которые могут нанести организму вред, особенно принятые в завышенных дозировках.

Поэтому таким продуктом лучше не злоупотреблять. Тем более, что переизбыток кальция также небезопасен для здоровья человека, как и его нехватка. В итоге это может привести к гиперкальциемии, которая повлечет за собой негативные и неприятные последствия.

  • Почему нельзя самостоятельно садиться на диету
  • 21 совет, как не купить несвежий продукт
  • Как сохранить свежесть овощей и фруктов: простые уловки
  • Чем перебить тягу к сладкому: 7 неожиданных продуктов
  • Ученые заявили, что молодость можно продлить
Читать еще:  Изопропанол: инструкция по применению, отзывы и цена

В заключение

Сульфат кальция является абсолютно безопасной пищевой добавкой для здоровья человека, а потому ее применение даже в пищевой отрасли одобрено и разрешено во всех странах мира.

Благодаря своим стабилизирующим и эмульгирующим, а также высоким влаговпитывающим свойствам, кальций сернокислый широко применяется в медицине и в косметологической промышленности.

Благодаря ему, можно значительно повысить уровень кальция в организме, однако использовать его необходимо только в совокупности с витаминами, потому что в чистом виде он не усваивается организмом человека.

Источник:
http://foodandhealth.ru/dobavki/sulfat-kalciya-e516/

Сульфат кальция

Сульфат кальция (кальциевая соль серной кислоты) – неорганическое соединение, представленное бесцветными или светло-желтыми кристаллами без четко выраженного запаха с ромбическим строением решетки. Вещество не растворяется в этаноле. Растворимость сульфата кальция в воде незначительна и она только падает с повышением ее температуры.

В природе содержание сульфата кальция определяет естественную жесткость воды.

В окружающей среде сульфат кальция представлен дигидратом (гипсом, селенитом). В безводном состоянии – минералом ангидритом, образующимся в осадочных толщах в результате естественного обезвоживания отложений гипса. Перед применением сырье очищается от посторонних примесей (стронция, силикатов) и прокаливается при температуре 110 градусов Цельсия, чтобы обеспечить освобождение гипса от воды. В итоге получается гемигидрат, который иначе называется «парижским пластырем».

Получение сульфата кальция в промышленных масштабах осуществляется с помощью добычи вещества, находящегося в составе природных минералов (селенита, гипса, алебастра).

Также получение сульфата кальция может происходить синтетическим путем – реакцией сплавления CaCl2(хлористого кальция) с K2SO4 (сульфатом калия).

Химическая формула вещества – CaSO4.

Зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е516.

Применение сульфата кальция

Минерал, состоящий из дигидрата сульфата кальция (гипса) имеет длительную историю своего применения: первые упоминания относительно использования вещества датируются 1961 годом в области клинического применения. В те годы материал использовался при восстановлении различных повреждений кости туберкулезного и травматического происхождения. По сообщениям специалистов, сульфат кальция полностью резорбировался уже через пять недель.

Материал действительно обладает способностью к полному рассасыванию в естественных условиях, благодаря чему с успехом используется в стоматологии, имплантологии, ортопедии.

В пищевой индустрии сульфат кальция применяется в качестве добавки-эмульгатора (вещества, обеспечивающего создание эмульсий из других заведомо не смешивающихся жидкостей), отвердителя, осушителя, улучшителя хлеба и муки, коагулянта. Используется в производстве сыра тофу, пива, кондитерских изделий, биологически активных добавок, консервированных овощей, вина (для подкисления сусла). Зачастую сульфат кальция добавляют в пищевые продукты в качестве заменителя соли.

Помимо пищевой промышленности сульфат кальция используется в медицине, строительстве. Созданные искусственным образом кристаллы сернокислого кальция, легированные марганцем и самарием, применяются как термолюминесцентный материал.

Влияние на здоровье

По результатам многочисленных исследований и наблюдений пищевая добавка сульфат кальция был признан безвредным и разрешенным к употреблению, как в пищевых, так и в медицинских целях. Максимально допустимая норма потребления сульфата кальция также не установлена.

Источник:
http://www.neboleem.net/sulfat-kalcija.php

Сульфат кальция – удобрение, применяемое в различных отраслях

Удобрение, применяемое в различных отраслях

Сульфат кальция – это кальциевая соль серной кислоты, на вид – это бесцветные кристаллы. В природе встречается в виде дигидрата. Впервые его начали применять в 60-х годах прошлого века для восстановления костных повреждений. Имеет свойство полностью рассасываться через 5 недель. В соединении с водой сульфат кальция имеет свойство застывать.

Применяется в медицине (для гипсов), строительстве изготавливают сухую штукатурку, элементы декора. В пищевой промышленности – это добавка эмульгатор. Он улучшает качество мучных изделий, может служить подкислителем для сусла в виноделии.

В качестве удобрения широко используется и в сельском хозяйстве.

Известные факты, что почва – важный инструмент для работника сельского хозяйства. Азот является главным фактором урожая. Его действие зависит от наличия серы. Удобряя почву, мы не только подкармливаем растение, но и заботимся о плодородности почвы.

Нехватка серы в почве приводит к слабому урожаю, понижению сопротивления растений, понижает содержание жиров, простого сахара, вызывает концентрацию нитратов в растениях.

Сера влияет на состояние азота, увеличивает количество урожая, повышает устойчивость растений к болезням, а также устойчивость растений к засухе, жаре.

Кальций способствуют развитию, укрепляет и развивает корневую систему, повышает выносливость растений, активизирует энзимы, противодействует органическим кислотам.

Сульфат кальций удобрение обладает рядом полезных свойств:

  • не окисляет почву;
  • постепенно растворяется;
  • легко усваивается;
  • нейтрализует токсичный алюминий;
  • улучшает физические свойства почвы;
  • понижает уровень соли в почве.

Главной идеей удобрения почвы – оптимизировать этот процесс (ограничить в почве химические соединения), забота о ее состоянии, предотвращение истощения, экономное использование средств защиты.

Используют это удобрение перед посевной, его смешивают с почвой. В вегетационный период растения удобряют перед формированием стебля, зерновые культуры перед кущением. Озимые следует удобрять осенью, чтобы было время для его растворения. Возможно добавлять его в вегетационный период. Весеннее удобрение почвы осуществляют перед посевом и в период вегетации.

Хранить удобрение сульфат кальция нужно согласно инструкции по эксплуатации. На земле в поле лучше прикрывать пленкой. Хотя под воздействием влаги может взяться комками, а верхний слой взяться коркой, но от этого оно не потеряет своих химических свойств. Если храните не прикрытым, то лучше его перед использованием перемешать.

Источник:
http://topxlist.ru/sulfat-kaltsiya-udobrenie-primenyaemoe-v-razlichnyih-otraslyah/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector