Kaltzio sulfato
| Kaltzio sulfato | |
|---|---|
 | |
| Formula kimikoa | CaSO4 |
| SMILES kanonikoa | [O-S(=O)(=O)[O-].[Ca+2]&zoom=2.0&annotate=none 2D eredua] |
| MolView | [O-S(=O)(=O)[O-].[Ca+2] 3D eredua] |
| Konposizioa | kaltzio, oxigeno eta sufre |
| Mota | sulfate salt (en)  eta calcium salt (en) |
| Ezaugarriak | |
| Dentsitatea | 2,96 g/cm³ (20 ℃, solido) |
| Disolbagarritasuna | 0,3 g/100 g (ur, 20 ℃) |
| Fusio-puntua | 1.450 ℃ |
| Deskonposizio-puntua | 1.560 ℃ |
| Formazio entalpia estandarra | −1.434,555555 kJ/mol |
| Lurrun-presioa | 0 mmHg (20 ℃) |
| Masa molekularra | 135,91432046 Da |
| Erabilera | |
| Rola | dental material (en) |
| Arriskuak | |
| NFPA 704 |  0
1
0
|
| Denboran ponderatutako esposizio muga | 5 mg/m³ (10 h, Ameriketako Estatu Batuak) 10 mg/m³ (10 h, baliorik ez) 15 mg/m³ (8 h, Ameriketako Estatu Batuak) |
| Eragin dezake | calcium sulfate exposure (en) |
| Identifikatzaileak | |
| InChlKey | OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L |
| CAS zenbakia | 7778-18-9 |
| ChemSpider | 22905 |
| PubChem | 24497, 522675 eta 139148733 |
| Gmelin | 31346 |
| ChEBI | 7487 |
| ChEMBL | CHEMBL2106140 |
| RTECS zenbakia | WS6920000 |
| ZVG | 1170 |
| DSSTox zenbakia | WS6920000 |
| EC zenbakia | 231-900-3 |
| ECHA | 100.029.000 |
| CosIng | 32349 |
| MeSH | D002133 |
| RxNorm | 1328529 |
| Human Metabolome Database | HMDB0303525 |
| UNII | E934B3V59H |
| KEGG | D09201 |
Kaltzio sulfatoa gatz inorganiko bat da, CaSO4 formula kimikoa daukana. Hainbat hidratazio egoeratan aurkitu daiteke, eta bakoitza helburu ezberdinetarako erabiltzen da. Egoera guztiak oso disolbagarriak dira uretan[1].
Hidratazio egoerak
[aldatu | aldatu iturburu kodea]
Kaltzio sulfatoak hiru hidratazio egoera nagusi ditu: bakoitzak bere geometria ezberdina du: anhidroa, dihidratatua eta erdihidratatua.
Anhidro egiturak (anhidrita[2]) kristal-sistema ortorronbiko bat eratzen du. Pnma talde espaziala du, eta bertan Ca2+ katioiak kokatzen dira. Ca2+ katioiak 8 oxigeno atomoz inguratuta daude, sulfato anioi tetraedrikotik datoztenak. Simetria hau beste hainbat mineraletan aurkitu daiteke, zirkonioan, adibidez.
Kaltzio sulfato dihidratatuak (igeltsua[3]) kristal monokliniko egitura erakusten du, C2/c talde espazialekoa. Egitura honetan bi geruza alternatiboki kokatzen dira; Ca2+ katioiak sulfatoekin modu koordinatuan daude geruza batean, eta bestean, ur molekulak zirrikituetan ordezkatuz.
Erdihidratatuari (bassanita), Parisko igeltsua esaten zaio, eta bi egitura desberdin ditu: α-erdihidratatua eta β- erdihidratatua[4].
Hidratazio- eta deshidratazio-erreakzioak
[aldatu | aldatu iturburu kodea]Modu egokian berotuz, igeltsua bassanita minerala bihurtzen da.
100 °C eta 150 °C arteko tenperatura erabiltzen da oro har. 170 °C-ko tenperaturak ere erabiltzen dira industrian. Modu horretan ur molekulak estruktura mineralatik ateratzen dira. Hau da erreakzioa:
↑
![{\displaystyle {\mathrm {CaSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}\,{\cdot }\,2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CaSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}\,{\cdot }\,{\mathchoice {\textstyle {\frac {1}{2}}}{\frac {1}{2}}{\frac {1}{2}}{\frac {1}{2}}}\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}{\mathchoice {\textstyle {\frac {3}{2}}}{\frac {3}{2}}{\frac {3}{2}}{\frac {3}{2}}}\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/8fd42b293b31dae6452c12a003a2149c37ad617c)
Sortzen den bassanitak 0,5-0,8 ur molekula ditu.[5]
Erreakzio endotermiko bat denez, igeltsua duten paretak suteetan berotzerakoan, beroa xurgatu egiten dute era sutea moteltzen dute.
Sortutako bassanita urarekin nahasten bada, igeltsu bihurtzen da berriro:
![{\displaystyle {\mathrm {CaSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}\,{\cdot }\,{\mathchoice {\textstyle {\frac {1}{2}}}{\frac {1}{2}}{\frac {1}{2}}{\frac {1}{2}}}\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}+{}{\mathchoice {\textstyle {\frac {3}{2}}}{\frac {3}{2}}{\frac {3}{2}}{\frac {3}{2}}}\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CaSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}\,{\cdot }\,2\,\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {O} }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/41c6a35be8585eb7b7ccdfea6aebc7d854b4b577)
Erreakzio hori exotermikoa da; honi esker igeltsuak hainbat formatara egokitzeko erraztasuna dauka. Besteak beste, xaflak (lehortzeko), makilak (arbeleko klarionerako) eta moldeak (hautsitako hezurrak inmobilizatzeko, edo metalezko galdaketarako). Gainera, polimeroekin egiten diren nahasteak hezurrak konpontzeko erabili izan ohi dira. Horretaz gain, arikinen eraikuntzan ere erabiltzen da igeltsua, zementu gisa.
Erabilerak
[aldatu | aldatu iturburu kodea]Kaltzio sulfatoaren erabilera nagusia igeltsu zuria eta iztukua egitea da. Kaltzio sulfatoa ehotu, kaltzinatu eta hidratatutakoan, pasta zuri moldagarri bat sortzen da. Pasta hau kaltzio sulfato hidratatu bezala solidotzen da, eta uretan disolbaezina bihurtzen da.
Elikagai industrian
[aldatu | aldatu iturburu kodea]Kaltzio sulfato hidratatuak koagulatzaile bezala erabil daitezke tofua edo antzeko elikagaiak lantzeko[6]. Elikagai eta Sendagaien Administrazioak (FDA ingelesez) konposatu kimiko honen erabilera onartzen du gaztarekin erlazionatutako produktuetan, zerealen irinetan, opilgintza-produktuetan, postre izoztuetan, gozagarri artifizialetan, ongarri begetaletan eta gozoki batzuetan[7].
E zenbaki seriean, konposatu honi E516 deritzo[8].
Lehorgarri gisa
[aldatu | aldatu iturburu kodea]Egoera anhidroan dagoenean erabiltzen da lehorgarri bezala, eta saltzen da Drierite izeneko adierazle batekin batera. Adierazlea urdina da egoera anhidroan, eta arrosa kolorera aldatzen da hidratatzen denean kobalto(II) kloruroa duelako. Kobalto konplexu hori hezetasun adierazle bezala erabiltzen da.
Azido sulfurikoaren produkzioan
[aldatu | aldatu iturburu kodea]1970. urtera arte, azido sulfuriko komertziala kaltzio sulfato anhidroarekin sortzen zen. Horretarako, sulfatoa eskisto edo tuparekin nahasten da, eta 1400 °C-tara kaltzinatzerakoan, sulfatoak sufre dioxidoa askatzen du[9][10].
![{\displaystyle {2\,\mathrm {CaSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {SiO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {C} {}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {CaSiO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}+{}2\,\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b5a99bd00f5d810841746719ad165b2f5d2b8199)
Erreakzio horretan karbonoa erreduktore gisa erabiltzen da.
Hona hemen CaSO4-a erabiltzen duten beste erreakzio batzuk:
![{\displaystyle {\mathrm {CaSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}2\,\mathrm {C} {}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CaS} {}+{}2\,\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c276f8e222669c2fb2a2be1f37148f04863f26ba)
![{\displaystyle {3\,\mathrm {CaSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {CaS} {}+{}2\,\mathrm {SiO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {Ca} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {SiO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}4\,\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f9ab8b75a47add864b011613cd232b8569364e83)
![{\displaystyle {3\,\mathrm {CaSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {CaS} {}\mathrel {\longrightarrow } {}4\,\mathrm {CaO} {}+{}4\,\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/899fe6cd9a96a3e7fd427a43a49b146bb9aa32a0)
Sorrera
[aldatu | aldatu iturburu kodea]Kaltzio sulfato gehiena naturan aurkitutako igeltsua eta anhidrita da, ebaporita gisa. Meategietan erauzi egiten da, eta 127 tona lortzen dira urtero modu horretan.[11]
Metodo naturalak alde batera utzita, kaltzio sulfatoa beste erreakzioetan albo-produktu bezala ager daiteke. Adibidez, konbustio-gasak desulfurizatzean:
![{\displaystyle {\mathrm {SO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}{\mathchoice {\textstyle {\frac {1}{2}}}{\frac {1}{2}}{\frac {1}{2}}{\frac {1}{2}}}\,\mathrm {O} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}{}+{}\mathrm {CaCO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}{}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {CaSO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{}+{}\mathrm {CO} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/cbbc1febc2571006053e5aef3ca8de467e2f1805)
Disolbagarritasuna
[aldatu | aldatu iturburu kodea]
Kaltzio sulfatoaren disolbagarritasuna jaitsi egiten da tenperatura igo ahala. Ezaugarri honi disolbagarritasun atzeratua deritzo (ingelesez: retrograde solubility), eta ez da orokorrean gertatzen; normalean gatzen disolbagarritasuna igo egiten da tenperaturarekin batera.
Arrazoi horrengatik kaltzio sulfatoa prezipitatu egiten da berotze-sistemen zonalderik beroenetan.
Erreferentziak
[aldatu | aldatu iturburu kodea]- ↑ (Ingelesez) Wiley-VCH, ed. (2003-03-11). Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1. argitaraldia) Wiley doi:. ISBN 978-3-527-30385-4. (kontsulta data: 2025-11-12).
- ↑ Morikawa, H.; Minato, I.; Tomita, T.; Iwai, S.. (1975-08-01). «Anhydrite: a refinement» Acta Crystallographica Section B Structural Crystallography and Crystal Chemistry 31 (8): 2164–2165. doi:. ISSN 0567-7408. (kontsulta data: 2025-11-12).
- ↑ Cole, W. F.; Lancucki, C. J.. (1974-04-01). «A refinement of the crystal structure of gypsum CaSO 4 .2H 2 O» Acta Crystallographica Section B Structural Crystallography and Crystal Chemistry 30 (4): 921–929. doi:. ISSN 0567-7408. (kontsulta data: 2025-11-12).
- ↑ Taylor, H. F. W.. (1990). Cement chemistry. Academic Pr ISBN 978-0-12-683900-5. (kontsulta data: 2025-11-12).
- ↑ Taylor, H. F. W.. (1990). Cement chemistry. Academic Pr ISBN 978-0-12-683900-5. (kontsulta data: 2025-11-12).
- ↑ «tofu coagulant - nigari and calcium sulfate» www.soymilkmaker.com (kontsulta data: 2025-11-12).
- ↑ "Compound Summary for CID 24497 – Calcium Sulfate". PubChem.
- ↑ "Compound Summary for CID 24497 – Calcium Sulfate". PubChem.
- ↑ «Cement Kilns: Whitehaven» www.cementkilns.co.uk (kontsulta data: 2025-11-12).
- ↑ COMMONWEALTH OF AUSTRALIA. DEPARTMENT OF SUPPLY AND SHIPPING. BUREAU OF MINERAL RESOURCES GEOLOGY AND GEOPHYSICS. REPORT NO.1949/44 (Geol. Ser. No. 27) by E.K. Sturmfels THE PRODUCTION OF SULPHURIC ACID AND PORTLAND CEMENT FROM CALCIUM SULPHATE AND ALUMINIUM SILICATES
- ↑ (Ingelesez) «Gypsum Statistics and Information | U.S. Geological Survey» www.usgs.gov (kontsulta data: 2025-11-12).