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Solfato di calcio

Solfato di calcio è un laboratorio comune e un prodotto chimico industriale. Sotto forma di γ-anidrite (la forma quasi anidra), è usato come a disseccante. Inoltre è usato come coagulante in prodotti come tofu. ^[1] Nel naturale dichiari, solfato di calcio non raffinato è una roccia bianca traslucida e cristallina. Una volta venduto sotto il nome di variante colore-indicante sotto il nome di Drierite, sembra blu o dentellare dovuto impregnazione con cloruro del cobalto, che funziona come indicatore dell'umidità. hemihydrate (CaSO₄. ~0.5H₂O) è migliore conosciuto come intonaco di Parigi, mentre biidrato (CaSO₄.2H₂O) accade naturalmente As gesso. La forma anidra accade naturalmente As β-anidrite. Secondo il metodo di calcinazione del biidrato del solfato di calcio, i hemihydrates specifici sono a volte distinti: alfa-hemihydrate e beta-hemihydrate.^[2] Sembrano differire da soltanto nel formato di cristallo. Gli a cristallo dell'Alfa-hemihydrate sono più prismatici di beta-hemihydrate cristalli ed una volta mescolati con la forma dell'acqua una sovrastruttura molto più forte e più dura.^{[citazione stata necessaria]}

Produzione e recupero commerciali

Le fonti principali del solfato di calcio sono gesso ed anidrite naturali che si presentano a molte posizioni universalmente As evaporites. Questi possono essere estratti dall'estrazione a cielo aperto o dall'estrazione in profondità. La produzione del mondo di gesso naturale è di intorno 100 milione tonnellate all'anno.^{[citazione stata necessaria]}

Oltre che le fonti naturali, il solfato di calcio è prodotto come sottoprodotto in un certo numero di processi:

• In desolforazione del gas di combustione, gas di scarico da combustibile fossile- bruciandosi centrali elettriche ed altri processi (per esempio. la fabbricazione del cemento) è fregata per ridurre il loro soddisfare dell'ossido dello zolfo, iniettando macinata finemente calcare o calce. Ciò produce un impuro solfito del calcio, che si ossida in deposito al solfato di calcio.
• Nella produzione di acido fosforico da fosforite naturale, il fosfato di calcio è trattato con i precipitati del solfato di calcio e dell'acido solforico.
• Nella produzione di fluoruro dell'idrogeno, fluoruro del calcio è trattato con acido solforico, precipitante il solfato di calcio.
• Nel raffinamento di zinco, soluzioni di solfato dello zinco sono trattati con calce ai metalli pesanti del coprecipitato come bario.
• Il solfato di calcio può anche essere recuperato e riutilizzato dal drywall dello scarto ai cantieri.

Questi processi della precipitazione tendono a concentrare gli elementi radioattivi nel prodotto del solfato di calcio. Ciò è specialmente il caso con il sottoprodotto del fosfato, poiché le fosforite naturali contengono naturalmente actinidi. Oltre 200 milione tonnellate all'anno di spreco del solfato di calcio è prodotto dall'industria del fosfato universalmente.^[3]

Reazioni di disidratazione

Gesso del Heating in mezzo 100 a °C e 150 °C (°F 302) parzialmente si disidrata il minerale spingendo circa 75% dell'acqua contenuta in relativa struttura chimica. La temperatura ed il tempo necessari dipendono da pressione parziale ambientale della H₂O. Le temperature alte come il °C 170 è usato nella calcinazione industriale, ma all'γ-anidrite di queste temperature comincia a formare. La reazione per la disidratazione parziale è:

CaSO₄·2H₂→ CaSO di calore + della O₄·½ H₂O + 1 ½ H₂O (vapore)

Il minerale parzialmente disidratato è denominato hemihydrate del solfato di calcio o gesso calcinato (conosciuto comunemente come intonaco di Parigi) (CaSO₄·NH₂O), dove la n è nelle gamme 0.5 - 0.8.^[4]

La disidratazione (specificamente conosciuta come calcinazione) comincia circa 80 a °C (°F 176), anche se in aria asciutta, una certa disidratazione avverrà già a 50 °C. L'energia termica trasportata al gesso attualmente (il calore di idratazione) tende ad entrare nello spingere l'acqua (come vapore acqueo) piuttosto che nell'aumento della temperatura del minerale, che aumenta lentamente fino ad andare l'acqua, allora aumenta più velocemente.

endotermico la proprietà di questa reazione è sfruttata vicino drywall per conferire resistenza al fuoco a strutture residenziali ed altre. In un fuoco, la struttura dietro un foglio di drywall rimarrà relativamente fredda come l'acqua è persa dal gesso, così prevenendo danni (o sostanzialmente ritardando) to incorniciatura (attraverso combustione di legno membri o perdita di resistenza di acciaio alle temperature elevate) ed al crollo strutturale conseguente.

Contrariamente alla maggior parte dei minerali, che quando il liquido semplicemente reidratato della forma o le colle semiliquide, o rimane gesso polveroso e calcinato ha una proprietà insolita: una volta mescolato con acqua alle temperature (ambientali) normali, ritorna rapidamente chimicamente alla forma preferita del biidrato, mentre fisicamente “regolandosi„ per formare una grata di cristallo del gesso rigido e relativamente forte:

CaSO₄·½ H₂O + 1 ½ H₂→ CaSO della O₄·2H₂O

Questa reazione è esotermico ed è responsabili della facilità con cui il gesso può essere lanciato nelle varie figure compreso i fogli (per drywall), attacca (per il gessetto per lavagna) e le muffe (per immobilizzare le ossa tagliate, o per il pezzo fuso del metallo). Mescolato con i polimeri, è stato usato come cemento di riparazione dell'osso. I piccoli importi di gesso calcinato sono aggiunti a terra per generare le strutture forti direttamente da terra del getto, un'alternativa a adobe (che perde la relativa resistenza una volta bagnato). Gli stati di disidratazione possono essere cambiati per registrare la porosità del hemihydrate, con conseguente cosiddetta alfa e beta hemihydrates (che sono più o meno chimicamente identici).

Sul riscaldamento al °C 180, la forma quasi senz'acqua, denominata γ-anidrite (CaSO₄.nH₂O in cui n=0 a 0.05) è prodotto. L'γ-Anidrite reagisce lentamente con acqua a ritorno al biidrato dichiara, una proprietà sfruttata in certo annuncio pubblicitario diseccanti. Sul riscaldamento superiore al °C 250, sulla forma completamente anidra denominata β-anidrite o “naturale„ anidrite è formato. L'anidrite naturale non reagisce con acqua, neppure scale cronologiche geologiche dell'eccedenza, a meno che molto macinata finemente.

La composizione variabile del hemihydrate e dell'γ-anidrite e la loro interconversione facile, è dovuto le loro strutture di cristallo quasi-identiche di possesso, contenere “scava canali„ che possono accomodare gli importi variabili di acqua, o altre piccole molecole come metanolo.

Sporcare i depositi

Il solfato di calcio è un componente comune di sporcare depositi negli scambiatori di calore industriali. È perché la relativa solubilità diminuisce con l'aumento della temperatura in acqua calda (si veda la figura).

Veda inoltre

• Haeckeli di Bathybius

Riferimenti

1. ^ “Circa il coagulante del tofu.„ http://www.soymilkmaker.com/coagulant.html 9 gen. richiamato 2008.
2. ^ H F W Taylor, Chimica del cemento, Edizione accademica, 1990, ISBN 0-12-683900-X, pp 186-187
3. ^ Dati di USGS: la produzione “raffinata„ della fosforite naturale del mondo è di 140 m. t: quasi tutto questo è convertito in acido fosforico: 1.7 t di gesso sono prodotte per la t dell'apatite.
4. ^ Taylor ibid, pp 186-187

Collegamenti esterni

• Scheda chimica internazionale 1215 di Satefy
• Guida della tasca di NIOSH ai rischi chimici
• MSDS per il solfato di calcio