Canxi sunfat

Calcium sulphate là một chất rắn vô cơ màu trắng có công thức là CaSO4. Nó xuất hiện tự nhiên dưới dạng khoáng chất và cũng được sản xuất tổng hợp, thường là sản phẩm phụ (ví dụ như từ quá trình khử lưu huỳnh). Hợp chất này tồn tại ở ba mức độ hydrate hóa, đó là khan (dưới dạng anhydrite khoáng), dihydrate (thạch cao hoặc selenite khoáng) và hemihydrate (Bassanite hoặc thạch cao Paris). Tất cả các dạng này đều hòa tan kém trong nước và gây ra độ cứng vĩnh cửu trong nước.

Công thức hóa học: CaSO4
Số CAS: 7778-18-9 (anhydrous), 10034-76-1 (hemihydrate), 10101-41-4 (dihydrate)

Đặc điểm

Trọng lượng mol: 172.17 g/mol (dihydrate)

Độ nóng chảy: 1,460°C (anhydrous)

Điểm sáng: non flammable

Tỉ trọng: 2.32 g/cm³ (dihydrate)

Các hình thức: Bột, Trắng, Chất Rắn

Sử dụng và Ứng dụng

Các ứng dụng chính

Phụ Gia Thực Phẩm
Dầu Và Khí
Nông Nghiệp
Dược Phẩm
Thức ăn Cho động Vật
Sản Phẩm Làm đẹp
Sản Phẩm Xây Dựng & Xây Dựng

Ngành công nghiệp

Dược Phẩm
Dâu Khi
Lớp Phủ & Xây Dựng
Mỹ Phẩm
Đồ ăn
Dinh Dưỡng động Vật
Kinh Doanh Nông Nghiệp

Thông tin chung

Canxi sunfat thuộc nhóm hợp chất canxi và sunfat. Công thức hóa học của nó là CaSO4. Canxi sunfat dihydrat được sử dụng rộng rãi và được biết đến nhiều dưới tên thạch cao.

Chất này xuất hiện tự nhiên ở dạng các khoáng chất anhydrite (dạng khan), thạch cao (dihydrat) và bassanite (hemihydrate) trong evaporit - một loại đá trầm tích hóa học trong lưu vực biển hoặc hồ.

Theo truyền thống, canxi sunfat dihydrat có thể thu được bằng cách khai thác các mỏ thạch cao. Nếu canxi sunfat được sản xuất công nghiệp, nó thu được bằng cách kết tủa nước axit sunfuric với sữa vôi hoặc đá vôi.

Tuy nhiên, việc sản xuất có chủ ý canxi sunfat, đặc biệt là thạch cao dihydrat của nó, với số lượng lớn là không cần thiết, vì nó được sản xuất như một sản phẩm phụ trong nhiều quá trình hóa học. Ví dụ, trong sản xuất axit xitric hoặc trong công nghiệp thực phẩm sản xuất axit tartaric. Ngoài ra, canxi sunfat được sản xuất dưới dạng dihydrat trong các quy trình xử lý nước thải trong quá trình trung hòa nước thải của quy trình có chứa sunfat hoặc axit sunfuric. Nó cũng được sản xuất với số lượng lớn trong quá trình khử lưu huỳnh khí thải.

Tính chất của canxi sunfat

Canxi sunfat là chất rắn không màu, không mùi ở dạng tinh thể. Nó hòa tan kém trong nước và phân hủy ở nhiệt độ khoảng 1.450 ° C. Canxi oxit và lưu huỳnh được hình thành. Điều này tạo ra canxi oxit và lưu huỳnh trioxide.

Canxi sunfat có tính hút ẩm, tức là nó hấp thụ độ ẩm. Dưới 66°C, canxi sunfat kết tinh từ dung dịch nước dưới dạng monoclinic dihydrat (thạch cao). Nếu dihydrat được đun nóng, nó sẽ giải phóng một phần nước kết tinh và hemihydrat được hình thành. Dạng khan tồn tại trong tự nhiên dưới dạng anhydrit.

Canxi sunfat trong ngành xây dựng

Ứng dụng chính của canxi sunfat là sản xuất vật liệu xây dựng. Nó là một nguyên liệu thô cực kỳ phù hợp cho ngành xây dựng, nơi sử dụng các dạng hydrat hóa khác nhau của canxi sunfat - dihydrat, hemihydrat và anhydrite. Thạch cao dihydrat của nó (dạng tinh thể nước) được sử dụng làm tấm thạch cao để xây tường ngăn cũng như tấm thạch cao để xây vách thạch cao.

Thạch cao và các tấm thạch cao nêu trên được sử dụng để đảm bảo bề mặt phù hợp để sơn và dán giấy dán tường trên nền xây thô và không bằng phẳng. Canxi sunfat cũng được sử dụng làm vật liệu cơ bản cho gạch lát, các loại thạch cao, vữa, chất độn, khuôn và vữa khô, cũng như chất độn.

Ví dụ, thạch cao xây dựng hoặc vữa được sử dụng trong công việc cải tạo để sửa chữa những hư hỏng nhỏ như vết nứt, lỗ và rãnh cáp trên tường. Thạch cao cũng có thể được sử dụng để chốt gỗ và các thành phần xây dựng khác. Cấu trúc sàn rỗng cũng được làm bằng thạch cao hoặc đúc anhydrit. Các phần đế thạch cao để lắp đặt điện trong các bức tường chưa hoàn thiện được cố định bằng thạch cao. Trộn thạch cao với vôi sẽ tạo ra cái gọi là vôi thạch cao. Nó được sử dụng cho công việc thạch cao, xây và trát vữa. Ngược lại với thạch cao bằng vữa nguyên chất, nó có thể được gia công và tạo hình lâu hơn trước khi cứng lại.

Vì thạch cao đông cứng hòa tan trong nước ở một mức độ nhất định nên vật liệu xây dựng thạch cao được sử dụng riêng để hoàn thiện nội thất. Ngoài ra, thạch cao chỉ được sử dụng ở mức độ hạn chế ở những khu vực ẩm ướt và tầng hầm do đặc tính hút ẩm - vì nó hấp thụ độ ẩm nên nguy cơ biến màu và nấm tấn công sẽ rất cao. Vai trò nổi bật của thạch cao đối với ngành xây dựng còn được thể hiện qua tên gọi của nghề thợ trát tường mà ngày nay người ta gọi là thợ trát vữa.

Thạch cao còn có vai trò nổi bật trong lĩnh vực phòng cháy chữa cháy: nhẹ và có khả năng chống cháy cao. Hiệu ứng này là do nước kết tinh của dihydrat bay hơi trong lửa và tạo thành một bức màn hơi bảo vệ.

Close up of a woman's hands showing her freshly baked Focaccia Bread Art

Canxi sunfat trong công nghiệp thực phẩm

Từ năm 1995, canxi sunfat đã được phê duyệt trong ngành công nghiệp thực phẩm dưới tên E 516 ở EU dưới dạng phụ gia thực phẩm mà không có bất kỳ giới hạn định lượng nào. Nó được sử dụng làm chất điều chỉnh độ axit, chất mang - ví dụ như cho màu thực phẩm -, chất làm rắn chắc và chất xử lý bột cũng như chất tạo phức và chất ổn định.

Trong hỗn hợp nướng, canxi sunfat có nhiệm vụ điều chỉnh độ chua, ổn định và làm cứng khối bột. Trong bánh mì, nó cũng thúc đẩy sự phát triển của nấm men. Trong thực phẩm đóng hộp, canxi sunfat đóng vai trò như chất làm cứng cho cà chua, khoai tây, cà rốt, đậu và ớt chẳng hạn. Canxi sunfat đóng vai trò là chất đông tụ trong sản xuất đậu phụ. Nó làm cho nó có khả năng chống cắt.

Cơ thể hấp thụ canxi sunfat rất dễ dàng. Do đó, nó được thêm vào thực phẩm bổ sung như một nguồn cung cấp canxi. Nó cũng được thêm vào thực phẩm - đặc biệt là dành cho trẻ em, chẳng hạn như trong bánh ngô - để quảng cáo "bổ sung canxi". Độ cứng của nước suối, nước uống và nước máy được xác định bởi canxi sunfat, canxi clorua và muối magie tương ứng hòa tan trong đó.

Close-up of a female pharmacist searching for prescription medicine in storage rack. Woman hands looking for medicine in a storage rack in the hospital pharmacy store.
GettyImages-1349026574.jpg

Canxi sunfat trong y học

Trong nha khoa và phẫu thuật răng miệng, canxi sunfat được sử dụng để tái tạo xương và mô. Có thể thực hiện nâng xoang (tái tạo hàm bằng cách làm dày sàn xương của xoang hàm trên) và có thể cấy ghép răng implant. Các mô hình răng giả và răng được làm bằng thạch cao.

Cũng trong y học, các vết gãy xương được cố định bằng cách sử dụng thạch cao, bó bột này lần đầu tiên được bọc quanh vùng bị gãy khi ẩm và tạo thành một chỗ dựa ổn định sau khi cứng lại.

Canxi sunfat trong phòng thí nghiệm

Trong các phòng thí nghiệm hóa học, canxi sunfat khan là chất làm khô phổ biến cho các dung môi hữu cơ vì rẻ tiền và đa năng.

Layers of various colored papers in stack close-up view

Canxi sunfat trong ngành giấy

Trong số những thứ khác, ngành công nghiệp giấy sử dụng thạch cao làm chất độn, chất này có thể có trong giấy với tỷ lệ lên tới 30%. Lý do: hầu hết các chất độn đều rẻ hơn bột giấy được sử dụng nên có thể giảm chi phí sản xuất. Chất độn cũng có tác dụng tăng mức độ trắng. Chúng cũng ảnh hưởng đến trọng lượng cơ bản và độ thấm hút của giấy - các khía cạnh liên quan đến chất lượng in. Ngành công nghiệp này cũng thường sản xuất giấy được phủ canxi sunfat, giúp giấy bóng hơn và chống rách hơn.