Αρχική › Αρχείο Πολλαπλών Γλωσσών Δείκτης › Θειικό άλας ασβεστίου

Θειικό άλας ασβεστίου

Θειικό άλας ασβεστίου είναι ένα κοινό εργαστήριο και μια βιομηχανική χημική ουσία. Υπό μορφή γ-ανυδρίτη (η σχεδόν άνυδρη μορφή), χρησιμοποιείται ως α desiccant. Χρησιμοποιείται επίσης ως πηκτικό στα προϊόντα όπως tofu. ^[1] Στο φυσικό κράτος, το ανεπεξέργαστο θειικό άλας ασβεστίου είναι ένας διαφανής, κρυστάλλινος άσπρος βράχος. Όταν πωλείται ως χρώμα-δείχνοντας παραλλαγή με το όνομα Drierite, εμφανίζεται μπλε ή ρόδινο οφειλόμενο στη διαπότιση με χλωρίδιο κοβαλτίου, ποιες λειτουργίες ως δείκτη υγρασίας. hemihydrate (CaSO₄. ~0.5H₂O) είναι καλύτερα γνωστός όπως ασβεστοκονίαμα του Παρισιού, ενώ dihydrate (CaSO₄.2H₂O) εμφανίζεται φυσικά όπως γύψος. Η άνυδρη μορφή εμφανίζεται φυσικά όπως β-ανυδρίτης. Ανάλογα με τη μέθοδο calcination dihydrate θειικού άλατος ασβεστίου, τα συγκεκριμένα hemihydrates διακρίνονται μερικές φορές: άλφα -άλφα-hemihydrate και βήτα -βήτα-hemihydrate.^[2] Εμφανίζονται να διαφέρουν μόνο στο μέγεθος κρυστάλλου. Τα άλφα -άλφα-hemihydrate κρύσταλλα είναι prismatic από τα βήτα -βήτα-hemihydrate κρύσταλλα και όταν αναμιγνύονται με τη μορφή ύδατος ένα πολύ ισχυρότερο και σκληρότερο εποικοδόμημα.^{[παραπομπή που απαιτείται]}

Εμπορικές παραγωγή και αποκατάσταση

Οι κύριες πηγές θειικού άλατος ασβεστίου είναι φυσικοί γύψος και ανυδρίτης που εμφανίζονται σε πολλές θέσεις παγκοσμίως όπως evaporites. Αυτοί μπορούν να εξαχθούν με την υπαίθρια εξόρυξη ή από τη βαθιά μεταλλεία. Η παγκόσμια παραγωγή του φυσικού γύψου είναι περίπου 100 εκατομμύριο τόνοι το χρόνο.^{[παραπομπή που απαιτείται]}

Εκτός από τις φυσικές πηγές, το θειικό άλας ασβεστίου παράγεται ως υποπροϊόν σε διάφορες διαδικασίες:

• αποθείωση αερίου σωλήνων, αέρια εξάτμισης από fossil-fuel- κάψιμο σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος και άλλες διαδικασίες (π.χ. η κατασκευή τσιμέντου) τρίβεται για να μειώσει την περιεκτικότητα σε οξείδια θείου τους, με την έγχυση που αλέθεται λεπτά ασβεστόλιθος ή ασβέστης. Αυτό παράγει impure θειώδες άλας ασβεστίου, το οποίο οξειδώνει στην αποθήκευση στο θειικό άλας ασβεστίου.
• Στην παραγωγή φωσφορικό οξύ από βράχος φωσφορικού άλατος, το φωσφορικό άλας ασβεστίου αντιμετωπίζεται με τα ιζήματα θειικού οξέος και θειικού άλατος ασβεστίου.
• Στην παραγωγή φθορίδιο υδρογόνου, φθορίδιο ασβεστίου αντιμετωπίζεται με το θειικό οξύ, που κατακρημνίζει το θειικό άλας ασβεστίου.
• Στον καθαρισμό ψευδάργυρος, λύσεις θειικό άλας ψευδάργυρου αντιμετωπίζεται με ασβέστης co-precipitate στα βαριά μέταλλα όπως βάριο.
• Το θειικό άλας ασβεστίου μπορεί επίσης να ανακτηθεί και να επαναχρησιμοποιηθεί από τον ξηρό τοίχο απορρίματος επί των τόπων κατασκευής.

Αυτές οι διαδικασίες πτώσης τείνουν να συγκεντρώσουν τα ραδιενεργά στοιχεία στο προϊόν θειικού άλατος ασβεστίου. Αυτό είναι ιδιαίτερα η περίπτωση με το υποπροϊόν φωσφορικού άλατος, δεδομένου ότι οι βράχοι φωσφορικού άλατος περιέχουν φυσικά ακτινίδες. Πάνω από 200 εκατομμύριο τόνοι το χρόνο των αποβλήτων θειικού άλατος ασβεστίου παράγονται από τη βιομηχανία φωσφορικού άλατος παγκοσμίως.^[3]

Αντιδράσεις αφυδάτωσης

Θερμαίνοντας το γύψο μεταξύ σε 100 °C και 150 °C (302 °F) μερικώς αφυδατώνει το μετάλλευμα με το διώξιμο περίπου 75% του ύδατος που περιλαμβάνεται στη χημική δομή του. Η θερμοκρασία και ο χρόνος που απαιτούνται να εξαρτηθεί από την περιβαλλοντική μερική πίεση του Χ₂Ο. Οι θερμοκρασίες τόσο υψηλές όπως 170 °C χρησιμοποιούνται βιομηχανικό calcination, αλλά στον γ-ανυδρίτη αυτών των θερμοκρασιών αρχίζουν να διαμορφώνουν. Η αντίδραση για τη μερική αφυδάτωση είναι:

CaSO₄·2H₂Ο + θερμότητα → CaSO₄·½ Χ₂Ο + 1 ½ Χ₂Ο (ατμός)

Το μερικώς αφυδατωμένο μετάλλευμα καλείται το θειικό άλας ασβεστίου hemihydrate ή ασβεστοποιημένο γύψο (συνήθως γνωστό όπως ασβεστοκονίαμα του Παρισιού) (CaSO₄·NH₂Ο), όπου το ν είναι στη σειρά 0.5 έως 0.8.^[4]

Η αφυδάτωση (συγκεκριμένα γνωστή όπως calcination) αρχίζει σε περίπου 80 °C (176 °F), αν και στον ξηρό αέρα, κάποια αφυδάτωση θα πραγματοποιηθεί ήδη σε 50 °C. Η ενέργεια θερμότητας που παραδίδεται στο γύψο αυτή τη στιγμή (η θερμότητα της υδάτωσης) τείνει να πάει στο διώξιμο του ύδατος (ως υδρατμό) παρά αυξάνοντας τη θερμοκρασία του μεταλλεύματος, που αυξάνεται αργά έως ότου πηγαίνουν το ύδωρ, κατόπιν αυξάνεται γρηγορότερα.

ενδοθερμικός η ιδιοκτησία αυτής της αντίδρασης αξιοποιείται κοντά ξηρός τοίχος για να παρέχουν την αντίσταση πυρκαγιάς στις κατοικημένες και άλλες δομές. Σε μια πυρκαγιά, η δομή πίσω από ένα φύλλο του ξηρού τοίχου θα παραμείνει σχετικά δροσερή όπως το ύδωρ χάνεται από το γύψο, αποτρέποντας κατά συνέπεια (ή καθυστερώντας ουσιαστικά) τη ζημία διαμόρφωση (μέσω καύση ξύλο μέλη ή απώλεια δύναμης χάλυβας στις υψηλές θερμοκρασίες) και την επακόλουθη δομική κατάρρευση.

Σε αντίθεση με τα περισσότερα μεταλλεύματα, τα οποία όταν νέες απλά υγρές ή semi-liquid κόλλες μορφής, ή παραμένουν κωνιώδη, ο ασβεστοποιημένος γύψος έχει μια ασυνήθιστη ιδιοκτησία: όταν αναμιγνύεται με το ύδωρ στις κανονικές (περιβαλλοντικές) θερμοκρασίες, επανέρχεται γρήγορα χημικά στην προτιμημένη dihydrate μορφή, φυσικά «θέτοντας» για να διαμορφώσει ένα άκαμπτο και σχετικά ισχυρό δικτυωτό πλέγμα κρυστάλλου γύψου:

CaSO₄·½ Χ₂Ο + 1 ½ Χ₂Ο → CaSO₄·2H₂Ο

Αυτή η αντίδραση είναι εξωθερμικός και είναι αρμόδιος για την ευκολία με την οποία ο γύψος μπορεί να πεταχτεί στις διάφορες μορφές συμπεριλαμβανομένων των φύλλων (για τον ξηρό τοίχο), των ραβδιών (για την κιμωλία πινάκων), και των φορμών (για να ακινητοποιήσει τα σπασμένα κόκκαλα, ή για τη ρίψη μετάλλων). Μικτός με τα πολυμερή σώματα, έχει χρησιμοποιηθεί ως τσιμέντο επισκευής κόκκαλων. Ασβεστοποιημένος ο μικρές ποσότητες γύψος προστίθεται στη γη για να δημιουργήσει τις ισχυρές δομές άμεσα από χυτή γη, μια εναλλακτική λύση πλίθα (που χάνει τη δύναμή του όταν υγρός). Τους όρους της αφυδάτωσης μπορούν να αλλάξουν για να ρυθμίσουν το πορώδες του hemihydrate, με συνέπεια τα αποκαλούμενα άλφα και βήτα hemihydrates (που είναι λίγο πολύ χημικά ίδια).

Στη θέρμανση σε 180 °C, η σχεδόν water-free μορφή, κάλεσε τον γ-ανυδρίτη (CaSO₄.nH₂Ο όπου n=0 0.05) παράγεται. ο γ-ανυδρίτης αντιδρά αργά με το ύδωρ για να επιστρέψει στο dihydrate κράτος, μια ιδιοκτησία που χρησιμοποιείται σε κάποιο αντιπρόσωπο desiccants. Στη θέρμανση επάνω από 250 °C, η απολύτως άνυδρη μορφή κάλεσε τον β-ανυδρίτη ή «φυσικός» ανυδρίτης διαμορφώνεται. Ο φυσικός ανυδρίτης δεν αντιδρά με το ύδωρ, ακόμη και πέρα από τα γεωλογικά χρονοδιαγράμματα, εκτός αν πολύ λεπτά αλεσμένος.

Η μεταβλητή σύσταση του hemihydrate και του γ-ανυδρίτη, και εύκολο inter-conversion τους, οφείλονται στις κατέχοντας σχεδόν-ίδιες δομές κρυστάλλου τους, που περιέχουν «τα κανάλια» που μπορούν να προσαρμόσουν τα μεταβλητά ποσά ύδατος, ή άλλα μικρά μόρια όπως μεθανόλη.

Λέρωμα των καταθέσεων

Το θειικό άλας ασβεστίου είναι ένα κοινό συστατικό λέρωμα καταθέσεις στους βιομηχανικούς ανταλλάκτες θερμότητας. Είναι επειδή η διαλυτότητά της μειώνεται με την αυξανόμενη θερμοκρασία στο καυτό ύδωρ (δείτε τον αριθμό).

Δείτε επίσης

• Haeckeli Bathybius

Αναφορές

1. ^ «Για Tofu το πηκτικό.» http://www.soymilkmaker.com/coagulant.html Ανακτημένες 9 Ιαν. 2008.
2. ^ Χ Φ W Taylor, Χημεία τσιμέντου, Ακαδημαϊκός Τύπος, 1990, ISBN 0-12-683900-Χ, PP 186-187
3. ^ Στοιχεία USGS: παραγωγή βράχου παγκόσμιου η «καθαρισμένη» φωσφορικού άλατος είναι 140 μ τ: σχεδόν όλο αυτό μετατρέπεται στο φωσφορικό οξύ: 1.7 το τ του γύψου παράγεται ανά τ apatite.
4. ^ Taylor αυτόθι, PP 186-187

Εξωτερικές συνδέσεις

• Διεθνής χημική Satefy κάρτα 1215
• Οδηγός τσεπών NIOSH για τους χημικούς κινδύνους
• MSDS για το θειικό άλας ασβεστίου