Сульфат кальция что это такое


Сульфат кальция - это... Что такое Сульфат кальция?

Сульфа́т ка́льция (CaSO4) — неорганическое соединение, кальциевая соль серной кислоты.

Находится в природе в виде дигидрата CaSO4 ∙ 2h3O (гипс, селенит) и в безводном состоянии — ангидрит.

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 · 0,5h3О и CaSO4 · 2h3О. 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.

В индустриальных масштабах добывают в составе природных минералов, например гипса, селенита или алебастра или получают синтетическим путём — сплавлением CaCl2 с K2SO4.

В аналитической химии может быть получен воздействием серной кислоты на оксид, карбонат, оксалат или ацетат кальция.

Образуется в результате окисления сульфида кальция при нагреве до 700—800 °C по реакции CaS + 2O2 = CaSO4.

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 ∙ 0,5h3O, нагревая дигидрат примерно до 140 °C, уравнение реакции: CaSO4 · 2h3О = CaSO4 · 0,5h3О + 1,5h3О. Значительные объёмы полученного таким путём 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.» [1].

Регистрационный номер CAS:

  • ангидрат 7778-18-9 [2];
  • полугидрат 10034-76-1 [3];
  • двугидрат 10101-41-4 [4].

Применение

В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки эмульгатора E516.

Искусственные кристаллы сульфата кальция, легированные марганцем или самарием, применяются как термолюминесцентный материал.

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.

Сульфат кальция может применяться в качестве коагулянта, например, при изготовлении тофу.

Примечания

  • Сульфаты
  • Пищевые добавки
  • Штукатурка
  • Гипсокартон

dic.academic.ru

Сульфат кальция — получение, применение, растворимость

Сульфат кальция (кальциевая соль серной кислоты) - неорганическое соединение, представленное бесцветными или светло-желтыми кристаллами без четко выраженного запаха с ромбическим строением решетки. Вещество не растворяется в этаноле. Растворимость сульфата кальция в воде незначительна и она только падает с повышением ее температуры.

В природе содержание сульфата кальция определяет естественную жесткость воды.

В окружающей среде сульфат кальция представлен дигидратом (гипсом, селенитом). В безводном состоянии – минералом ангидритом, образующимся в осадочных толщах в результате естественного обезвоживания отложений гипса. Перед применением сырье очищается от посторонних примесей (стронция, силикатов) и прокаливается при температуре 110 градусов Цельсия, чтобы обеспечить освобождение гипса от воды. В итоге получается гемигидрат, который иначе называется «парижским пластырем».

Получение сульфата кальция в промышленных масштабах осуществляется с помощью добычи вещества, находящегося в составе природных минералов (селенита, гипса, алебастра).

Также получение сульфата кальция может происходить синтетическим путем - реакцией сплавления CaCl2(хлористого кальция) с K2SO4 (сульфатом калия).

Химическая формула вещества - CaSO4.

Зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е516.

Применение сульфата кальция

Минерал, состоящий из дигидрата сульфата кальция (гипса) имеет длительную историю своего применения: первые упоминания относительно использования вещества датируются 1961 годом в области клинического применения. В те годы материал использовался при восстановлении различных повреждений кости туберкулезного и травматического происхождения. По сообщениям специалистов, сульфат кальция полностью резорбировался уже через пять недель.

Материал действительно обладает способностью к полному рассасыванию в естественных условиях, благодаря чему с успехом используется в стоматологии, имплантологии, ортопедии.

В пищевой индустрии сульфат кальция применяется в качестве добавки-эмульгатора (вещества, обеспечивающего создание эмульсий из других заведомо не смешивающихся жидкостей), отвердителя, осушителя, улучшителя хлеба и муки, коагулянта. Используется в производстве сыра тофу, пива, кондитерских изделий, биологически активных добавок, консервированных овощей, вина (для подкисления сусла). Зачастую сульфат кальция добавляют в пищевые продукты в качестве заменителя соли.

Помимо пищевой промышленности сульфат кальция используется в медицине, строительстве. Созданные искусственным образом кристаллы сернокислого кальция, легированные марганцем и самарием, применяются как термолюминесцентный материал.

Влияние на здоровье

По результатам многочисленных исследований и наблюдений пищевая добавка сульфат кальция был признан безвредным и разрешенным к употреблению, как в пищевых, так и в медицинских целях. Максимально допустимая норма потребления сульфата кальция также не установлена.

Нашли ошибку в тексте? Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter.

Поделиться:

Знаете ли вы, что:

Американские ученые провели опыты на мышах и пришли к выводу, что арбузный сок предотвращает развитие атеросклероза сосудов. Одна группа мышей пила обычную воду, а вторая – арбузный сок. В результате сосуды второй группы были свободны от холестериновых бляшек.

Стоматологи появились относительно недавно. Еще в 19 веке вырывать больные зубы входило в обязанности обычного парикмахера.

У 5% пациентов антидепрессант Кломипрамин вызывает оргазм.

Если бы ваша печень перестала работать, смерть наступила бы в течение суток.

Согласно исследованиям ВОЗ ежедневный получасовой разговор по мобильному телефону увеличивает вероятность развития опухоли мозга на 40%.

Самое редкое заболевание – болезнь Куру. Болеют ей только представители племени фор в Новой Гвинее. Больной умирает от смеха. Считается, что причиной возникновения болезни является поедание человеческого мозга.

Образованный человек меньше подвержен заболеваниям мозга. Интеллектуальная активность способствует образованию дополнительной ткани, компенсирующей заболевшую.

Наши почки способны очистить за одну минуту три литра крови.

В четырех дольках темного шоколада содержится порядка двухсот калорий. Так что если не хотите поправиться, лучше не есть больше двух долек в сутки.

Желудок человека неплохо справляется с посторонними предметами и без врачебного вмешательства. Известно, что желудочный сок способен растворять даже монеты.

Работа, которая человеку не по душе, гораздо вреднее для его психики, чем отсутствие работы вообще.

74-летний житель Австралии Джеймс Харрисон становился донором крови около 1000 раз. У него редкая группа крови, антитела которой помогают выжить новорожденным с тяжелой формой анемии. Таким образом, австралиец спас около двух миллионов детей.

Кроме людей, от простатита страдает всего одно живое существо на планете Земля – собаки. Вот уж действительно наши самые верные друзья.

Большинство женщин способно получать больше удовольствия от созерцания своего красивого тела в зеркале, чем от секса. Так что, женщины, стремитесь к стройности.

Существуют очень любопытные медицинские синдромы, например, навязчивое заглатывание предметов. В желудке одной пациентки, страдающей от этой мании, было обнаружено 2500 инородных предметов.

Вредные советы для мужчин, или как стать жертвой простатита

Помните «Вредные советы», антируководство для непослушных детей и их родителей? Оказывается, что не только юные создания любят действовать от противного. Вполне...

www.neboleem.net

Применение сульфата кальция (Е516) в качестве пищевой добавки

Добавку E 516 долгое время применяли только в медицинских целях. Вещество, известное как гипс, эффективно восстанавливало костную ткань после переломов, с его помощью делали четкие слепки для зубных протезов.

Со второй половины прошлого века вяжущие свойства продукта нашли применение в пищевом производстве.

Название продукта

Сульфат кальция — официально принятое наименование пищевой добавки (СанПиН 2.3.2.1293-03). Код в европейской кодификации — Е 516 (Е–516).

Синонимы:

  • Calcium sulfate, международный;
  • кальций сернокислый;
  • гипс;
  • селенит;
  • ангидрит;
  • Calciumsulfat, немецкий;
  • sulfate de calcium, французский.

Тип вещества

Добавка E 516 относится к функциональной группе стабилизаторов-эмульгаторов пищевых продуктов.

Это природное вещество: кальциевая соль серной кислоты. В натуральном виде образуется в осадочных обезвоженных отложениях гипса (ангидрит). Может находиться также в форме дигидрата (гипс, селенит). Уровень концентрации в воде сульфата кальция определяет ее естественную жесткость.

Для промышленного использования продукт получают в процессе химического сплавления хлористого кальция с сульфатом калия. Сульфат кальция выпадает в виде осадка.

Свойства

Показатель Стандартные значения
Цвет белый, допускается желтоватый оттенок
Состав кальций сернокислый, примеси: селен, фториды; химическая формула Ca SO4
Внешний вид кристаллы, мелкий порошок
Запах отсутствует
Растворимость хорошая в кислотах, глицерине, солях аммония; слабо растворяется в холодной воде; нерастворим в спиртах
Содержание основного вещества не менее 98%
Вкус горьковато-соленый
Плотность 2,96 г/см3
Другие тугоплавкий; гигроскопичный: поглощает до 7% воды от общей массы

Упаковка

Добавку Е 516 допускается расфасовывать в один из видов упаковочной тары:

  • многослойные бумажные мешки;
  • мягкие контейнеры «биг бэг»;
  • барабаны картонно-навивные;
  • мешки полипропиленовые.

Продукт должен быть дополнительно защищен вкладышем из нестабилизированного полиэтилена.

Применение

В пищевой промышленности добавку E 516 разрешено использовать индивидуально или совместно с другими стабилизаторами.

Высокая гигроскопичность вещества позволяет применять его как осушитель в производстве пряностей, сушеных грибов, овощей, соусов, молока и других продуктов.

Сульфат кальция — многофункциональная добавка. В качестве вспомогательного вещества и дополнительного источника макроэлемента его используют в производстве следующих продуктов:

  • консервированных томатов, в том числе порезанных на дольки: уплотняет структуру растительной ткани, повышает устойчивость к термообработке, способствует сохранению полезных веществ;
  • вина для изменения кислотности виноградного сусла (применяют преимущественно французские виноделы);
  • домашних сыров, творога, тофу в качестве наполнителя: ускоряет образование качественного сгустка, улучшает текстуру изделия;
  • пива для стабилизации уровня pH солодового затора;
  • хлебобулочных изделий (добавляют в муку для улучшения ее качества, защиты от микробиологической порчи, повышения эластичности и пластичности теста);
  • замороженных рыбных продуктов (например, крабовых палочек): вносят в сухими для связывания компонентов;
  • хлебопекарных дрожжей как питательная субстанция для микроорганизмов.

Кальций сернокислый является заменителем соли в диетическом питании.

Сульфат кальция в виде дигидрата широко применяет медицина. На основе гипса изготавливают фиксирующие повязки для нужд хирургии. В течение долгого времени вещество было основным материалом для оттисков в стоматологической практике.

Интересное применение добавке Е 516 нашла косметическая отрасль.

Вещество в качестве пластифицирующего компонента входит в состав популярных альгинатных масок на основе морских водорослей. Разведенный водой порошок быстро застывает на лице. После процедуры снимается, как резиновая маска.

Другое применение — питательные термические маски. Соединение сухого кальция сернокислого с водой образует гомогенную вязкую массу, которую наносят на лицо или тело. При застывании она самостоятельно разогревается. Это способствует раскрытию пор, ускоряет проникновение активных веществ в клетки эпидермиса.

Сульфат кальция нередко используют в скрабах в качестве абразива и декоративной косметике (матирующий агент).

Продукт разрешен во всех странах. Предельно допустимая доза не установлена.

Польза и вред

Эмульгатор Е 516 легко усваивается, безопасен для здоровья. Он может быть полезен как источник кальция: макроэлемент усваивается только совместно с другими веществами (например, витаминами), но в составе продуктов питания количество сернокислого кальция незначительно.

Основные производители

Единственное предприятие в России, выпускающее сульфат кальция — Чепецкий Механический Завод (город Глазов, Удмуртия).

Основные поставки пищевой добавки осуществляет китайская компания Foodchem International Corporation.

Ведущие мировые производители:

  • Dr. Paul Lohmann GmbH KG (Германия);
  • Bassermann minerals GmbH & Co.KG (Германия);
  • «Alwernia» Spółka Akcyjna (Польша).

Сульфат кальция является одним из компонентов уникального по значимости удобрения — древесной золы. Именно добавка E 516 обеспечивает растению питание и набор зеленой массы в период вегетации.

Поделиться:

Нет комментариев

vkusologia.ru

Сульфат кальция. Описание

В современной неорганической химии большое значение имеет классификация солей, взаимодействие и свойства элементов и их всевозможных соединений. Существуют вещества, которые среди прочих занимают особые места. К таким соединениям, в частности, следует относить сульфат кальция. Формула вещества CaSO4.

Сравнительно крупные залежи этого соединения в земной коре позволяют применять его как сырье при получении разных материалов. Полученные вещества с успехом могут применяться в строительстве, медицине и прочих областях.

В естественных природных условиях обнаруживаются залежи минерала, имеющего состав CaSO4 2 h3O. Сульфат кальция содержится также в морской (порядка 1800 000 тонн на кубометр) и пресной воде.

Ангидрид CaSO4 представляет собой белый порошок плотностью 2.90-2.99 грамм на кубический сантиметр. Соединение активно впитывает влагу из воздуха. Благодаря этому свойству сульфат кальция и применяют в качестве осушителя.

При температуре тысяча четыреста пятьдесят градусов вещество плавится и разлагается. Растворимость вещества усиливается в присутствии HCl, HNO3, NaCl, MgCl2. Сульфат кальция вступает в реакцию с серной кислотой, при спекании с углеродом восстанавливается.

Находясь в воде вместе с MgSO4 и MgCl2, CaSO4 придает ей постоянную жесткость. Химическое смягчение жидкости возможно при помощи реагентов. Уменьшение жесткости воды основано на введении веществ, обогащенных ее анионами.

Смягчение воды осуществляют также методом ионообмена. Этот способ основывается на способности отдельных искусственных и натуральных ионитов - высокомолекулярных соединений – обменивать радикалы, входящие в их состав, на ионы, присутствующие в растворе. В качестве ионитов часто выступают алюмосиликаты (Na2[Al2Si2O8]∙nh3O, например).

Гидрат с составом 2CaSO4 h3O – алебастр (жженый гипс) – используется в изготовлении вяжущих материалов. Эти вещества являют собой порошкообразные соединения, из которых при смешивании с водой образуется сначала пластичная, а впоследствии затвердевающая в прочное тело масса. Получение алебастра осуществляется в процессе обжига гипса под воздействием температуры от ста пятидесяти до ста семидесяти градусов. Это свойство применяется при производстве перегородочных панелей и плит, слепков предметов, а также при осуществлении штукатурных работ.

Обжиг под воздействием температуры больше двухсот градусов приводит к формированию растворимой формы сульфата кальция безводного, при температуре больше пятисот градусов – нерастворимой формы. Последняя теряет способность присоединять воду, в связи с этим не может быть использована как вяжущий материал.

Природный гипс может быть использован в качестве исходного продукта при получении цемента и серной кислоты комбинированным методом.

Природный сульфат кальция может быть также использован как осушитель в процессе анализа органических соединений. Безводное соединение способно поглотить 6.6% влаги от всей массы. Сульфат кальция используется также при производстве теплоизоляционных материалов.

fb.ru


Смотрите также