Физические свойства
Сульфат кальция CaSO4 — соль металла кальция и серной кислоты. Белый. Весьма гигроскопичный. При плавлении разлагается. Мало растворяется в воде.
Относительная молекулярная масса Mr = 136,14; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,96; tпл = 1450º C (разлагается).
Способ получения
1. В результате взаимодействия хлорида кальция и сульфата калия при 800º С образуется сульфат кальция и хлорид калия:
2. Сульфат магния взаимодействует с перхлоратом кальция с образованием сульфата кальция и перхлората магния:
3. Гидроксид кальция вступает в реакцию с серной кислотой и образует сульфат кальция и воду:
Качественная реакция
Качественная реакция на сульфат кальция — взаимодействие его с хлоридом бария, в результате реакции происходит образование белого осадка , который не растворим в азотной кислоте:
1. При взаимодействии с хлоридом бария , сульфат кальция образует сульфат бария и хлорид кальция:
Химические свойства
1. Сульфат кальция реагирует с простыми веществами :
1.1. Сульфат кальция взаимодействует с углеродом (коксом) при 900º С и образует сульфид кальция, угарный газ или углекислый газ:
CaSO4 + 4C = CaS + 4CO
2. Сульфат кальция вступает в реакцию со многими сложными веществами :
2.1. Сульфат кальция взаимодействует с оксидами :
2.1.1. Сульфат в результате реакции с угарным газом при 600 — 800º С образует сульфид кальция и углекислый газ:
CaSO4 + 4CO = CaS + 4CO2
2.2. Сульфат кальция может реагировать с кислотами :
2.2.1. При взаимодействии с концентрированной серной кислотой сульфат кальция образует гидросульфат кальция:
2.3. Сульфат кальция реагирует с солями :
2.3.1. Сульфат кальция взаимодействует с концентрированным раствором карбоната натрия . При этом образуются карбонат кальция и сульфат натрия:
3. Сульфат кальция разлагается при температуре выше 1450º С, образуя оксид кальция, оксид серы и кислород:
Источник
Сульфат кальция
Сульфа́т ка́льция (CaSO4) — неорганическое соединение, кальциевая соль серной кислоты.
Находится в природе в виде дигидрата CaSO4•2H2O (гипс, селенит) и в безводном состоянии — ангидрит.
Физические свойства
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 · 0,5H2O и CaSO4 · 2H2O. 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.
Физические свойства двуводного сульфата кальция
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: CaSO 4 · 2H2O = CaSO4 · 0,5H2O + 1,5H2O.
Получение
В индустриальных масштабах добывают в составе природных минералов, например гипса, селенита или алебастра или получают синтетическим путём — сплавлением CaCl2 с K2SO4.
Может быть получен действием серной кислоты на оксид, гидроксид, карбонат, оксалат или ацетат кальция. Образуется в результате окисления сульфида кальция при нагреве до 700—800 °C по реакции CaS + 2O2 = CaSO4.
Применение
Значительные объёмы 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.».
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.
Искусственные кристаллы сульфата кальция, легированные марганцем или самарием, применяются как термолюминесцентный материал.
Также находит применение в пиротехнике в качестве окислителя в осветительных составах, в смеси с алюминием или магнием в отношении гипс алюминий 1:1~2 в зависимости от требований. Используется как в порошкообразном так и в отверженном состоянии.
Сульфат кальция может применяться в качестве коагулянта, например, при изготовлении тофу.
В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки эмульгатора E516.
Регистрационный номер CAS:
- Кальций (Ca)
- Азид кальция (Ca(N3)2) Тринидрид кальция
- Альгинат кальция ((C12H14O12Ca)n) Кальций альгиновокислый
- Арсенат кальция (Ca3(AsO4)2) Кальций мышьяковокислый
- Ацетат кальция (Ca(CH3COO)2) Кальций уксуснокислый
- Бензоат кальция (Ca(C6H5COO)2) Кальций бензойнокислый
- Борат кальция (Ca3(BO3)2) Кальций борнокислый
- Борат кальция-натрия (NaCaBO3) Кальций натрий борнокислый
- Бромат кальция (Ca(BrO3)2) Кальций бромноватокислый
- Бромид кальция (CaBr2) Кальций бромистый
- Вольфрамат кальция (CaWO4) Кальций вольфрамовокислый
- Гексафторосиликат кальция (CaSiF6) Кальций-кремний фтористые
- Гексацианоферрат II кальция (Ca2[Fe(CN)6]) Кальций железистосинеродистый
- Гексацианоферрат III кальция (Ca3[Fe(CN)6]2) Кальций железосинеродистый
- Гидрокарбонат кальция (Ca(HCO3)2) Кальций двууглекислый
- Гидроксид кальция (Ca(OH)2) Гашеная известь
- Гидросульфид кальция (Сa(HS)2) Бисульфид кальция
- Гидросульфит кальция (Ca(HSO3)2) Бисульфит кальция
- Гипофосфит кальция (Ca(PH2O2)2) Кальций фосфорноватистокислый
- Гипохлорит кальция (Сa(ClO)2) Кальций хлорноватистокислый
- Глюконат кальция (C12H22CaO14) Кальций глюконат
- Дитионат кальция (CaS2O6) Кальций дитионовокислый
- Дихромат кальция (CaCr2O7) Бихромат кальция (Кальций хромовокислый)
- Добезилат кальция (C12H10CaO10S2)
- Йодат кальция (Ca(IO3)2) Кальций йодноватокислый
- Йодид кальция (CaI2) Кальций йодистый
- Карбид кальция (CaC2) Кальций углеродистый
- Карбонат кальция (CaCO3) Кальций углекислый
- Карбонат кальция-калия (K2Ca(CO3)2) Кальций-калий углекислый
- Карбонат магния-кальция (CaMg(CO3)2) Магний-кальций углекислый
- Лактат кальция (2(C3H5O3)·Ca) Кальций молочнокислый
- Метаборат кальция (Ca(BO2)2) Тетраоксодиборат кальция
- Метасиликат магния-кальция (CaMg(SiO3)2) Магний-кальций кремнекислые мета
- Молибдат кальция (CaMoO4) Кальций молибденовокислый
- Нитрат кальция (Ca(NO3)2) Кальций азотнокислый
- Нитрит кальция (Ca(NO2)2) Кальций азотистокислый
- Оксалат кальция (CaC2O4) Кальций щавелевокислый
- Олеат кальция (Ca(C18H33O2)2) Кальций олеиновокислый
- Пальмитат кальция (Ca(C15H31COO)2) Кальций пальмитиновокислый
- Перманганат кальция (Ca(MnO4)2) Кальций марганцовокислый
- Перхлорат кальция (Ca(ClO4)2) Кальций хлорнокислый
- Пропионат кальция (Ca(C2H5COO)2) Кальций пропионовокислый
- Селенат кальция (CaSeO4) Кальций селеновокислый
- Селенид кальция (CaSe) Кальций селенистый
- Силикат кальция (CaSiO3) Кальций кремнекислый
- Станнат кальция (CaSnO3) Кальций оловяннокислый
- Стеарат кальция (Ca(C17H35COO)2) Кальций стеариновокислый
- Сукцинат кальция (CaC4H4O4) Кальций янтарнокислый
- Сульфат кальция (CaSO4) Кальций сернокислый
- Сульфид кальция (CaS) Кальций сернистый
- Сульфит кальция (CaSO3) Кальций сернистокислый
- Тартрат кальция (CaC4H4O6) Кальций виннокислый
- Теллурит кальция (CaTeO3) Кальций теллуристокислый
- Тетраборат кальция (CaB4O7) Кальций борнокислый тетра
- Тиосульфат кальция (CaS2O3) Кальций тиосернокислый
- Тиоцианат кальция (Ca(SCN)2) Кальций роданистый
- Формиат кальция (Ca(HCOO)2) Кальций муравьинокислый
- Фосфонат кальция (CaPHO3) Кальций фосфористокислый
- Фторид кальция (CaF2) Кальций фтористый
- Хлорат кальция (Ca(ClO3)2) Кальций хлорноватокислый
- Хлорид кальция (CaCl2) Кальций хлористый
- Хлорит кальция (Ca(ClO2)2) Кальций хлористокислый
- Хромат кальция (CaCrO4) Жёлтый ультрамарин
- Цианамид кальция (CaCN2)
- Цианид кальция (Ca(CN)2) Кальций цианистый
- Цианплав Чёрный цианид
- Цирконат кальция (CaZrO3) Кальций циркониевокислый
- Цитрат кальция (Ca3(C6H5O7)2) Кальций лимоннокислый
© 2000-2023 Все права защищены.
Любое копирование, в т.ч. отдельных частей текстов или изображений, публикация и републикация, перепечатка или любое другое распространение информации, в какой бы форме и каким бы техническим способом оно не осуществлялось, строго запрещается без предварительного письменного согласия со стороны редакции. Во время цитирования информации подписчиками ссылки обязательны. Допускается цитирование материалов сайта без получения предварительного согласия, но в объеме не более одного абзаца и с обязательной прямой, открытой для поисковых систем гиперссылкой на сайт.
Источник