Solfato di calcio (CaSO4) Struttura chimica, proprietà e usi

il solfato di calcio È un sale ternario di calcio, metallo alcalino-terroso (Mr. Becambara), zolfo e ossigeno. La sua formula chimica è CaSO₄, il che significa che per ogni catione²⁺ c'è un anione SO₄^2- interagendo con questo. È un composto con ampia distribuzione in natura.

Le sue forme più abbondanti sono il CaSO₄· 2H₂O (l'intonaco) e la forma anidra CaSO₄ (l'anidrite). C'è anche una terza forma: l'intonaco o l'intonaco di Parigi, prodotto dal riscaldamento dell'intonaco (l'emidrato, il CaSO₄· 1 / 2H₂O). L'immagine inferiore mostra una parte solida di questo sale ternario, con il suo aspetto biancastro.

È in grado di formare idrati; cioè, può assorbire molecole di acqua dall'ambiente in determinate condizioni. Il solfato di calcio è un composto molto utile nell'essere umano, poiché è usato in numerose funzioni che includono la costruzione di strade, l'abbellimento della casa e persino la riparazione delle ossa.

indice

• 1 struttura chimica
• 2 proprietà
  • 2.1 Formula molecolare
  • 2.2 Peso molecolare anidro
  • 2.3 Odore
  • 2.4 Aspetto
  • 2,5 Densità
  • 2.6 Punto di fusione
  • 2.7 Solubilità
  • 2.8 Stabilità
• 3 usi
  • 3.1 Nella costruzione e nell'art
  • 3.2 Terapie
  • 3.3 Nella preparazione del cibo
  • 3.4 Come fertilizzante e condizionatore per i terreni coltivati
  • 3.5 Nella produzione di altri composti
• 4 riferimenti

Struttura chimica

La cella unità ortorombica per il CaSO è mostrata nell'immagine in alto₄. Qui si presume che le interazioni siano puramente elettrostatiche; cioè, quel cationi Ca²⁺ attrarre anioni tetraedrici SO₄^2-.

Tuttavia, il Ca²⁺ è molto incline a coordinarsi, formando strutture poliedriche attorno ad esso. Perché è? Alla disponibilità elettronica del calcio di accettare elettroni da specie di base o negative (come gli atomi di SO)₄^2-).

Considerando il punto precedente, ora gli ioni Ca²⁺ accettano maglie dative (fornite dalla O) e la cella unitaria viene trasformata, come indicato nell'immagine qui sotto:

Di conseguenza, il poliedro CaO è formato₈ (la sfera verde di Ca²⁺ circondato da otto sfere rosse di O della tetraedra SO₄ Nelle vicinanze). Poliedri di calcio e tetraedri solfatici; questa è la struttura cristallina del CaSO₄ anidro.

Inoltre, quando i cristalli sono idratati - formando il sale diidrato o l'emidrato (CaSO₄· 1/2 H₂O) - la struttura si espande per incorporare le molecole d'acqua.

Queste molecole possono essere intercalate e coordinate con il calcio; cioè, sostituiscono uno o due gruppi solfato.

D'altra parte, non tutta l'acqua capita di integrare il poliedro CaO₈. Alcuni, d'altra parte, formano ponti di idrogeno con solfati. Questi servono come unione per due sezioni a zigzag, i prodotti della disposizione degli ioni nel cristallo.

proprietà

Formula molecolare

CaSO4 · nH2O.

Peso molecolare anidro

136,134 g / mol.

odore

È inodore

aspetto

Nel caso di anidrite, sembra una polvere bianca o cristalli solidi ortorombici o monoclinici. I cristalli sono di colore variabile: possono essere bianchi o con una tinta bluastra, grigiastra o rossastra; Può anche essere rosso mattone.

densità

2,96 g / cm3 (forma anidra). 2,32 gr / cm3 (forma diidrata).

Punto di fusione

1450 ºC (2840 ºF). Caratteristico delle forti interazioni elettrostatiche tra gli ioni bivalenti Ca²⁺ e SO₄^2-.

solubilità

0,2-0,3% in acqua a 25 ° C. È scarsamente solubile in acqua e insolubile in etanolo.

stabilità

Stabile a temperatura ambiente.

applicazioni

In costruzione e in arte

È usato nell'elaborazione di stucchi per incorniciare le pareti delle case e altre costruzioni che contribuiscono al suo abbellimento. Inoltre, i rilievi vengono realizzati con stampi mediani sui tetti e sui telai delle finestre. L'intonaco si trova anche nei soffitti.

Il solfato di calcio viene utilizzato per aiutare a risolvere il problema che si verifica nell'idratazione del calcestruzzo, collaborando così alla costruzione di strade, viali, ecc.

Con le sculture in gesso sono fatti, soprattutto figure religiose, e i cimiteri sono usati su lapidi.

terapeutico

veterinario

Sperimentalmente, pezzi di solfato di calcio sterili sono stati usati in veterinaria per riparare difetti ossei o cavità, come quelli lasciati da ferite o tumori.

L'intonaco o l'intonaco di Parigi possono essere utilizzati per riparare i difetti ossei per la sua capacità unica di stimolare l'osteogenesi. Studi di raggi X e tecnezio (Tc99m) supportano l'uso dell'intonaco di Parigi come un alloplastico e la sua capacità osteogenica quando viene impiantato nel seno frontale.

Una rigenerazione ossea è stata dimostrata in sei cani in un periodo di 4-6 mesi. Il calcio solfato cominciò ad essere usato in questo campo nel 1957, sotto forma di compresse di gesso di Parigi, che riempivano i difetti delle ossa dei cani.

La sostituzione ossea del solfato di calcio è paragonabile a quella osservata nell'osso autogeno.

Ruhaimi (2001) ha applicato il solfato di calcio nella mascella di coniglio appena distrutta, osservando un aumento dell'osteogenesi e della calcificazione ossea.

medicina

Il solfato di calcio è usato in medicina per immobilizzare le articolazioni che hanno subito lussazioni e fratture ossee, oltre ad essere usato come eccipiente nella produzione di compresse.

odontoiatria

In odontoiatria, viene utilizzato come base per realizzare protesi dentali, restauri e impronte di denti.

Nella preparazione del cibo

È usato come coagulante nell'elaborazione del tofu, un alimento fatto con soia e di grande consumo nei paesi orientali come sostituto della carne. Inoltre, è stato utilizzato per rassodare i cibi e nel trattamento delle farine.

Come fertilizzante e condizionatore per i terreni coltivati

Intonaco (CaSO₄· 2H₂O) è stato utilizzato come fertilizzante in Europa dal 18 ° secolo, con il vantaggio sull'uso della calce come fonte di calcio per una maggiore mobilità.

Il calcio deve essere disponibile per le radici delle piante per il loro approvvigionamento adeguato. Quindi, l'aggiunta di calcio migliora le colture orticole e di arachidi (arachidi).

La putrefazione delle radici delle arachidi prodotte dagli agenti patogeni biologici, così come il marciume apicale dell'anguria e del pomodoro, sono parzialmente controllati con le applicazioni del gesso agricolo.

Il gesso aiuta a ridurre la dispersione di argilla, che provoca la formazione di croste sul terreno. Riducendo le croste formate sul terreno, l'intonaco facilita l'uscita delle piantine. Aumenta anche l'ingresso di aria e acqua al suolo.

Il gesso aiuta a migliorare il terreno mitigando l'acidità e la tossicità dell'alluminio, adattando così il raccolto ai terreni di sodio.

Nella produzione di altri composti

Il solfato di calcio reagisce con il bicarbonato di ammonio formando solfato di ammonio. È stato anche utilizzato nel processo di produzione dell'acido solforico.

Il solfato di calcio anidro viene miscelato con scisto o magro e, quando la miscela viene riscaldata, il triossido di zolfo viene rilasciato in forma gassosa. L'ossido di zolfo è un precursore dell'acido solforico.

riferimenti

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2. Takanori Fukami et al. (2015). Sintesi, struttura cristallina e proprietà termiche di CaSO₄· 2H₂O cristalli singoli. International Journal of Chemistry; Vol. 7, n. 2; ISSN 1916-9698 E-ISSN 1916-9701 pubblicato dal Canadian Centre of Science and Education.
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4. Wikipedia. (2018). Solfato di calcio Estratto il 6 maggio 2018 da: en.wikipedia.org
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7. Intagri. (2017). Manuale d'uso del gesso agricolo come ammendante del suolo. Estratto il 6 maggio 2018 da: intagri.com