Kalcio sulfatas yra druska, kuri gausiai randama natūralioje aplinkoje ir taip pat atsiranda kaip šalutinis kai kurių pramoninių procesų produktas. Tai kalcio, sieros ir deguonies junginys, kurio gryniausia forma turi cheminę formulę CaSO4; tai žinoma kaip bevandenis – be vandens – kalcio sulfatas arba mineralinis anhidritas. Jis taip pat yra „vandens“ pavidalo, žinomo kaip mineralinis gipsas, kurio formulė yra CaSO4.2H2O. Įvairių formų pritaikymas yra platus, įskaitant statybines medžiagas, sausiklius, lūžusių galūnių gydymui skirtų liejinių gaminimą ir meno kūrinių kūrimą.
Skelbimų
Vandeninis junginys mažai tirpsta vandenyje, kuris pasiekia maksimumą esant šiek tiek daugiau nei 100 °F (38 °C), bet mažėja esant žemesnei ar aukštesnei temperatūrai. Vidutinis kaitinimas išstumia didžiąją vandens dalį, todėl iš dalies hidratuota forma lieka balti milteliai, populiariai žinomi kaip Paryžiaus tinkas. Drėkintą formą iš to galima atkurti tiesiog pridedant vandens: iš pradžių susidaro pasta, tačiau ji po trumpo laiko sustingsta, nes junginys sugeria vandenį, išskirdamas šilumą. Stipresnis kaitinimas pašalina daugiau vandens, paliekant bevandenę formą arba anhidritą.
Atsiradimas ir gamyba
Gipsas ir anhidritas yra įprasti mineralai, kurie gali atsirasti dideliuose telkiniuose. Paprastai jie yra skaidrūs arba balti, tačiau dėl priemaišų gali įgauti kitų spalvų ir gali būti kristalų arba granuliuotų uolienų sluoksnių pavidalu. Gipso nuosėdos susidarė išgaravus vidaus jūroms prieš daugybę milijonų metų: paeiliui klojosi skirtingų mineralų sluoksniai, o vandeniui pamažu nykstant pirmiausia susiformavo mažesnio tirpumo sluoksniai. Kai šios nuosėdos buvo šildomos, vanduo buvo pašalintas ir liko anhidritas. 2011 metais Marse esančioje uoloje buvo rastas gipsas, o tai rodo, kad praeityje kažkada turėjo būti vandens.
Gamtoje esantis gipsas kartais vadinamas alebastru, ypač kai naudojamas skulptūroje, tačiau šis terminas taikomas ir kalcio karbonatui. Juos galima atskirti apdorojant druskos rūgštimi. Kalcio karbonatas reaguoja sudarydamas anglies dioksido burbuliukus, o gipsas beveik nepaveikiamas.
Dauguma kalcio sulfato gaunama iš šių telkinių, kurie kasami daugelyje pasaulio vietų. Kai kurie iš jų gaunami kaip šalutinis įvairių pramoninių procesų produktas, ypač tų, kurie susiję su kalcio turinčių uolienų apdorojimu sieros rūgštimi. Pavyzdys yra fosforo rūgšties gamyba iš kalcio fosfato uolienų. Laboratorijoje grynos medžiagos mėginius galima paruošti į tirpaus kalcio junginio tirpalą įdedant sieros rūgšties; jis nusodinamas kaip smulkūs balti milteliai dėl mažo tirpumo.
Naudoja
Gipsas yra santykinai minkštas mineralas, lengvai išdrožiamas į formas, todėl buvo plačiai naudojamas skulptūroje, kur jis gali būti vadinamas alebastru. Kitas įprastas šios kalcio sulfato formos naudojimas yra statyba. Gipso lakštai dažnai naudojami statant namų vidines sienas dėl savo atsparumo ugniai – išlieka santykinai vėsu, kol pasišalina didžioji vandens dalis, sulėtina namo gaisro eigą. Šis mineralas taip pat yra būtinas kai kurių cemento formų ingredientas.
Paryžiaus tinkas plačiai naudojamas medicinoje lūžusių galūnių gipsui gaminti, taip pat mene ir modelių gamyboje. Bevandenis kalcio sulfatas naudojamas kaip sausiklis, kad pašalintų drėgmę, kai reikalingos sausos sąlygos – komercinėse formose gali būti junginio, kuris keičia spalvą esant vandeniui, kad parodytų, kada jis pasibaigė. Kai taip atsitiks, kaitinant jį vėl galima paversti bevandene.
Kalcio sulfatas taip pat naudojamas maisto pramonėje. Jis dažnai dedamas į maistą, kad suteiktų tvirtesnę tekstūrą, o kartais kaip kalcio šaltinis. Gaminant sojos baltymus, tokius kaip tofu, naudojamas kalcio sulfatas, kuris naudojamas kaip koaguliantas, skatinantis mažų baltymų dalelių sulipimą į didesnius gabalėlius.