سولفات کلسیم

بروزرسانی: ۱۷ بهمن ۱۳۹۹

فهرست مطالب

سولفات کلسیم چیست؟

Calcium sulfate : به انگلیسی

کلسیم سولفات دارای فرمول شیمیایی CaSO_۴ یک ترکیب شیمیایی میباشد. کلسیم سولفات دارای جرم مولی آن ۱۳۶٫۱۴ g/mol است و شکل ظاهری این ترکیب، جامد سفید است. در حالت طبیعی، سولفات کلسیم تصفیه نشده، سنگ سفید بلورین شفاف است که در معادن سنگ گچ خام یافت میشود.

کانی های سولفات کلسیم

سولفات کلسیم تحت شرایط مختلفی در پوسته زمین ایجاد می شود. رسوبات گچی ابتدا بصورت انیدریت ته نشین می گرددند و بعدا” در اثر جذب آب تبدیل به گچ می شود و از آنجا که این تبدیل با اضافه حجم همراه است باعث به هم خوردن لایه بندی مرتب اولیه می گردد. طبقات گچ که با لایه بندی منظم و مرتب دیده می شوند ممکن است به صورت اولیه بوجود آمده باشد.

سولفات کلسیم به دو شکل در طبیعت یافت می شود:

انیدریت: انیدریت با فرمول شیمیایی CASO_۴ به عنوان سولفات کلسیم بدون آب / انیدریت دارای بیرفرنژانس متوسط و برجستگی بالاتر می باشد. انیدریت به علت حلالیت بالا و تبدیل شدن به ژیپس به ندرت در طبیعت یافت می شود. مهمترین فرآیند بوجود آمدن انیدریت از دست دادن آب توسط ژیپس در پی تدفین در اعماق زمین است که این کانی بر اثر جذب آب به ژیپس تبدیل می گردد.

فراوانی رخساره انیدریت نشان دهنده تشکیل در شرایط آب و هوایی خشک تا نیمه خشک است. مهمترین شکل انیدریت باف های درون سنگی و توری قفس مرغی است. انیدریت به مقدار کمتری به صورت اولیه تشکیل می گردد. که البته در درجه حرارت بالا و آب های شورتر نسبت به سنگ گچ بوجود می آید.

کاربرد سولفات کلسیم

صنعت مواد غذایی

از گچ کاملا” خالص به مقدار زیادی در صنعت غذایی مصرف میشود. به عنوان منبع کلسیم طبیعی گچ بصورت مکمل کننده در بسیاری از مواد غذایی حضور داشته مانند نان ، ماکارونی و مواد غذایی حیوانات. همچنین کمک فیلتر برای تولید شکر نیز میباشد

مخلوطی از روغن سویا و گچ را ابتدا در کشور چین بصورت خمیری مانند پنیر تولید کرده و بعنوان مواد غذایی استفاده میکنند و بعدها در بسیاری از کشورها دیگر مانند کره ، ویتنام و کشورهای اروپایی و … بنام توفو که انواع مختلفی دارد مورد مصرف غذایی قرار میگیرد.

صنایع دارویی و لوازم بهداشتی – زیبایی

از گچ با درصدر خلوص بالا برای تولید قرص بعنوان مواد پرکننده و مواد کلسیم دار استفاده میشود. این مواد گچ کاملا” پودر شده با مواد دارویی مخلوط و کاملا” همگن میشود. همگن شده این مواد فاکتور اصلی داروسازی است و مقدار گچ محتوی در قرص میتواند گاهی تا ۹۰ % برسد. همچنین گچ خالص در بسیاری از فرآوردهای لوازم بهداشتی و مواد ماساژ دهنده بدلیل تولید تولید گرما و باز کردن خلل و فرج پوست بدن کاربرد دارد.

مجسمه سازی و دکور

از گچ برای تولید دکور و مجسمه سازی بدلیل شکا پذیری خوب و ریخته گری در قالب و داشتن سطوح کاملا” صاف بصورت آماتوذ و یا قطعات موزه ای استفاده میشود. در صنعت و کارهای آرشیتکت و کارهای دکور سازی مانند ستون و سرستونهای مختلف و یا شومینه و… استفاده میشود.

قالب سازی

برای قالبهای مدل فلزی بسیار دقیق با داشتن اشکال پیچیده از گچ استفاده میگردد بخصوص در صنایع ساخت لوازم زینتی از طلا و نقره حتی گاهی برای قالبهای فلز آلومینیوم یا مسی و برنز برای مجسمه سازی نیز کاربرد دارد. پس از ریخته گری فلز در قالب میتوان به آسانی با آب ،گچ را از فلز جدا کرد. البته برای قالبسازی معمولا از گچ های مش ۲۰ به بالا که دانه بندی ریزتری دارد استفاده میشود.

کشاورزی

از گچ بعنوان مواد اضافه شونده به کود به منظور مبارزه با مواد یا گیاهان مضر و بدلیل داشتن کلسیم و گوگرد برای زمینهای زراعی مناسب و همچنین برای خنثی نموندن زمینهای اسیدی استفاده می شود

برای تولید خاک های مخصوص تولید قارچ و توت فرهنگی و بهتر نمودن زمین برای این محصولات بکار رفته می شود

روشی خاص برای تولید اسید سولفوریک به کمک سولفات کلسیم وجود دارد که تا اندازه ای دارای اهمیت است. اسید سولفوریک بکار رفته برای تولید و بازکردن فسفات خام را میتوان طبق این روش تولید و مجددا باز پس گرفت

تولید سولفات آمونیوم از گچ شیمیایی میتواند برای کشورهایی که کمبود کود دارند با اهمیت باشد به ویژه با تولید کود فسفاتی

گچ تولید شده به طریق مصنوعی با دانه های بسیار ریز تحت نام لنزین (Lenzin) به عنوان ماده پرکننده صنایع کاغذ سازی و صنایع رنگ سازی به مقدار کمی مورد کاربرد است. همچنین در صنایع تولید نوشابه برای تنظیم سختی آب مورد استفاده قرار میگیرد

به تازگی سعی میشود روشی برای تولید الیاف گچ کشف شود و در صورتیکه از نقطه نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد میتوان آن را به عنوان ماده پر کننده و مقاومت دهنده به جای آزبست در صنایع تولید قطعات آزبسیت مورد استفاده قرار داد

همچنین قطعات زینتر شده از سولفات کلسیم برای تولید برخی قطعات مورد تحقیق قرار گرفته است.

سنگ انیدریت پودر شده به دلیل ارزان بودن در صنایع تولید شیشه به جای سولفات سدیم تا حدی مورد استعمال دارد

برای سد کردن تونلهای کوچک معدن ، انیدریت را با فعال کننده در تونلهای کوچک زغال سنگ که مورد استخراج قرار گرفته اند بصورت خشک و بوسیله پمپ و لوله انتقال داده و در محل مورد نظر با آب مرطوب نموده و بصورت سدی طبقه به طبقه روی هم قرار میدهند. سدهای انیدریت سریعا” مقاومت اولیه را میابند (۱۵ نیوتن بر میلی متر مربع) که بعد از ۳۰ روز به ۵۰ نیوتن بر میلی متر مربع میرسد

در صنعت تولید سیمان سولفا کلسیم طبیعی به صورت دی هیدرات و انیدریت به مقدار زیادی به عنوان تعویق انداز برای سیمان پرتلند و سیمان کوره بلند مورد استفاده قرار میگیرد. مقدار سولفات کلسیم در سیمان دقیقا” مشخص و برابر با :

۳% SO3

و حداکثر

۴% SO3

در سیمان کوره بلند میباشد

سولفات کلسیم را با ابعاد ۵ الی ۵۰ میلیمتر در هنگام آسیاب و پودر کردن به کلینکر سیمان اضافه می نمایند. در کشورهایی که کمبود سنگ گچ طبیعی دارند مانند ژاپن ، گچ سیمیایی به عنوان مواد اضافه شونده به سیمان مورد مصرف قرار میگیرد. مفدار مصرف سولفات کلسیم در صنایع تولید سیمان حدود ۴۰ درصد کل سنگ گچ را تشکیل میدهد.