硫酸钙是什么?

硫酸钙(Calcium Sulfate)是一种大量存在于自然环境中的盐,并且是某些工业生产过程的副产品。它是由钙,硫和氧组成的化合物,其纯粹形式的化学方程式是CaSO4;这就是所谓的无水硫酸钙或矿物硬石膏。它还有含水形式,叫做矿物石膏,化学方程式是CaSO4.2H2O。每种形式都有广泛的应用,包括建筑材料,干燥剂,治疗四肢骨折的铸件和创造工艺品等

特性

这种含水化合物的水溶性低,在38°C达到最大值,但在较低或较高温度会降低。适当加热能驱散大多数水分,只留下叫做熟石膏的部分含水白色粉末。可以通过加水重新产生含水形式;刚开始时形成糊糊,但在化合物吸收水分并散发热量后不久就会变硬。强加热能驱散更多水分,留下无水形式或硬石膏。

发生与生产

石膏和硬石膏是大量沉积的矿物质。它们通常是透明或白色,但会因为杂志而变成其它颜色,并能在晶体或粒状岩石层找到。石膏沉积物是内海经过数百年蒸发形成的:按照顺序沉积不同矿物质层,低水溶性的矿物质层会因为水分慢慢消失而最先形成。在这些沉积物受热时,水分被驱散,留下硬石膏。2011年,美国在火星上发现了石膏,说明这里曾经有过水。

自然产生的石膏有时叫做雪花石膏(常用于制作雕像),但这个词也适用于碳酸钙。可以用盐酸处理区分这两种东西。碳酸钙的反应是产生二氧化碳气泡,而石膏大部分不受影响。

大多数硫酸钙源自这些沉积物,在世界各地的许多地方都有矿藏。有些是通过工业加工的副产物获得。从磷酸钙岩石生产磷酸就是一个实例。在实验室中,可以通过在可溶钙化合物中添加硫酸制成纯物质;由于可溶性低,它会沉淀为白色细粉末。

用途

石膏是相对较软,容易塑形的矿物质。正因为此,它被广泛用于雕塑,也叫做雪花石膏。硫酸钙的另一种常见用途是建筑,常用于房间内壁,因为它有防火作用。在大多数水分被驱散之前它保持相对低温,这能延缓房间火势。此外,这种矿物质还是某些水泥的必要成分。

熟石膏被广泛用于医学界,专门制作骨折四肢的石膏模型。无水硫酸钙还被当做干燥剂使用,在需要干燥的环境清除湿气。

硫酸钙在食品行业也有一定用途,往往被添加在食品中提供坚固纹理,有时还是钙的来源。生产豆腐等豆制品使用硫酸钙,有促凝剂作用,能把小蛋白质颗粒积聚成大块。