Struttura chimica, proprietà, usi del solfato di calcio (CaSO4)

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Robert Johnston
Struttura chimica, proprietà, usi del solfato di calcio (CaSO4)

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 catione CaDue+ c'è un anione SO4Due- interagendo con esso. Costituisce un composto ad ampia distribuzione in natura.

Le sue forme più abbondanti sono CaSO42HDueO (gesso) e la forma anidra CaSO4 (l'anidrite). Esiste anche una terza forma: gesso di Parigi, prodotto riscaldando l'intonaco (l'emidrato, CaSO41 / 2HDueO). Una parte solida di questo sale ternario è mostrata nell'immagine inferiore, con il suo aspetto biancastro.. 

Indice articolo

  • 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 lavorazione degli alimenti
    • 3.4 Come fertilizzante e ammendante per terreni coltivati
    • 3.5 Nella produzione di altri composti
  • 4 Riferimenti

Struttura chimica

L'immagine in alto mostra la cella unitaria ortorombica per CaSO4. Qui si presume che le interazioni siano puramente elettrostatiche; cioè i cationi CaDue+ attraggono gli anioni tetraedrici COSÌ4Due-.

Tuttavia, il CaDue+ è molto incline a coordinarsi, formando strutture poliedriche attorno ad esso. Per cosa è questo? Alla disponibilità elettronica del calcio ad accettare elettroni di specie basiche o negative (come gli atomi di O di SO4Due-).

Considerando il punto precedente, ora gli ioni CaDue+ Accettano collegamenti dativi (forniti dall'O) e la cella unitaria viene trasformata, come indicato nell'immagine sottostante:

Di conseguenza, si forma il poliedro CaO8 (la sfera verde di CaDue+ circondato da otto sfere rosse di O dal tetraedro SO4 nelle vicinanze). Poliedri di calcio e tetraedri di solfato; questa è la struttura cristallina di CaSO4 anidro.

Inoltre, quando i cristalli si idratano, formando il sale diidrato o l'emidrato (CaSO41/2 HDueO) - la struttura si espande per incorporare molecole d'acqua.

Queste molecole possono intercalarsi e coordinarsi con il calcio; cioè, sostituiscono uno o due gruppi solfato.

D'altra parte, non tutta l'acqua diventa parte del poliedro CaO.8. Alcuni, d'altra parte, formano legami idrogeno con i solfati. Questi servono come unione per due sezioni a zigzag, 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 dell'anidrite, si presenta come 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 ° C (2840 ° F). Caratteristica delle forti interazioni elettrostatiche tra ioni Ca bivalentiDue+ E così4Due-.

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

Nella costruzione e nell'arte

Viene utilizzato nell'elaborazione di stucchi per friggere i muri delle case e altre costruzioni che contribuiscono alla sua abbellimento. Inoltre, i rilievi sono realizzati mediante stampi nei soffitti e negli infissi. L'intonaco è 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 il gesso si realizzano sculture, soprattutto figure religiose, e nei cimiteri vengono utilizzate su lapidi.

Therapeutics

veterinario

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

Il gesso di Parigi può essere utilizzato per riparare i difetti ossei grazie alla sua capacità unica di stimolare l'osteogenesi. Studi radiografici e medronato di tecnezio (Tc99m) supportano l'uso del gesso di Paris come alloplastico e la sua capacità osteogenica quando impiantato nel seno frontale.

La rigenerazione ossea è stata dimostrata in sei cani in un periodo di 4-6 mesi. Il solfato di calcio iniziò ad essere utilizzato in questo campo nel 1957, sotto forma di gesso di compresse di Parigi, potendo riempire i difetti nelle ossa dei cani..

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

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

Medicinale

Il solfato di calcio è usato in medicina per immobilizzare articolazioni lussate e ossa fratturate, oltre ad essere usato come eccipiente nella produzione di compresse..

odontoiatria

In odontoiatria viene utilizzato come base per la realizzazione di protesi dentali, nei restauri e nelle impronte dei denti..

Nella lavorazione degli alimenti

È usato come coagulante nella produzione del tofu, un alimento a base di soia e ampiamente consumato nei paesi orientali come sostituto della carne. Inoltre è stato utilizzato come rassodante degli alimenti e nel trattamento delle farine.

Come fertilizzante e ammendante per terreni coltivati

Gesso (CaSO42HDueO) è stato utilizzato come fertilizzante in Europa sin dal XVIII secolo, avendo il vantaggio rispetto all'uso della calce come fonte di calcio per una maggiore mobilità.

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

Il marciume delle radici delle arachidi causato da agenti patogeni biologici, così come il marciume dell'anguria e dei fiori di pomodoro, sono parzialmente controllati con applicazioni di gesso agricolo..

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

Il gesso aiuta a migliorare il suolo mitigando l'acidità e la tossicità dell'alluminio, adattando così la coltura ai terreni sodici.

Nella produzione di altri composti

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

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

Riferimenti

  1. Smokefoot. (26 dicembre 2015). Struttura di CaSO4. [Figura]. Estratto il 6 maggio 2018 da: commons.wikimedia.org
  2. Takanori Fukami et al. (2015). Sintesi, struttura cristallina e proprietà termiche di CaSO42HDueO cristalli singoli. Giornale internazionale di chimica; Vol. 7, n. 2; ISSN 1916-9698 E-ISSN 1916-9701 Pubblicato dal Canadian Centre of Science and Education.
  3. PubChem. (2018). Solfato di calcio. Estratto il 6 maggio 2018 da: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  4. Wikipedia. (2018). Solfato di calcio. Estratto il 6 maggio 2018 da: en.wikipedia.org
  5. Elsevier. (2018). solfato di calcio. Estratto il 6 maggio 2018 da: sciencedirect.com
  6. Kimberlitesoftwares. (2018). Solfato di calcio. Estratto il 6 maggio 2018 da: worldofchemicals.com
  7. Intagri. (2017). Manuale per l'uso del gesso agricolo come ammendante. Estratto il 6 maggio 2018 da: intagri.com

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