硫酸钙(Calcium Sulfate),化学式为CaSO₄,是一种广泛应用的无机化合物。以下是关于硫酸钙的详细介绍:
一、基本信息
中文名:硫酸钙
外文名:Calcium Sulfate
别名:无水硫酸钙(俗称生石膏)、石膏
化学式:CaSO₄
分子量:136.14
CAS登录号:7778-18-9
EINECS登录号:231-900-3
二、物理性质
外观:白色结晶性粉末或无色单斜晶系,天然产的因含有不纯物可能稍带青色。
气味:无臭,具涩味。
密度:约为2.960克/立方厘米(也有资料提及为2.32,这可能与测量条件或物质形态有关)。
溶解性:微溶于水、甘油,不溶于乙醇和多数有机溶剂。具有吸湿性,通常含有2个结晶水,在128℃失去1分子结晶水,163℃全部失水。
硬度:2.5~3.5
其他物理性质:折射率α:1.570;β:1.575;γ:1.614;光轴角为+42°;线膨胀系数(1225摄氏度时)为0.000025每摄氏度;弹性模数为3600牛顿每平方毫米;压缩系数为2.451.53×10⁶兆帕每平方厘米;磁化率为-49.7。
三、化学性质
稳定性:硫酸钙在高温下(如1000℃)会分解,生成氧化钙和二氧化硫,化学方程式为:2CaSO₄ → 2CaO + 2SO₂↑ + O₂↑。
反应性:硫酸钙与浓硫酸反应会溶解为硫酸氢钙,化学方程式为:CaSO₄ + H₂SO₄(浓) = Ca(HSO₄)₂。此外,硫酸钙还能与氨气、二氧化碳、钾盐等发生反应,生成相应的化合物。
四、应用领域
建筑工业:硫酸钙是石膏板、石膏线条、石膏雕塑及装饰材料等的主要成分。这些石膏制品具有轻质、高强、防火、隔音、保温等优点,广泛应用于现代室内装修中。
医药领域:硫酸钙在医药行业中常作为药物辅料使用,如片剂中的填充剂、稀释剂和崩解剂。同时,由于其良好的生物相容性和可降解性,硫酸钙也被开发成医用骨修复材料。
农业领域:作为土壤改良剂,硫酸钙能有效调节土壤酸碱度,改善土壤结构,提高土壤保水保肥能力。同时,它还能为作物提供必要的钙元素,促进作物根系发育。
食品工业:硫酸钙的衍生物如石膏粉(食品级硫酸钙)是制作豆腐等豆制品的关键原料。石膏粉在豆浆凝固过程中起到凝固剂的作用。
环保领域:在废水处理中,硫酸钙可与其他物质结合形成沉淀物,有效去除废水中的重金属离子、磷酸盐等污染物。此外,在造纸、油漆涂料等行业中,硫酸钙也有重要应用。
五、安全措施
储存:应放置在通风干燥的地方,避免潮湿和雨淋。储存温度应在-20℃至40℃之间。
运输:在运输过程中应避免剧烈震动、碰撞和长时间曝晒。按照《危险化学品安全管理条例》进行运输。
使用:在使用过程中应注意个人防护,避免直接接触皮肤和眼睛。使用后剩余的硫酸钙应按照当地法规进行废弃处理,避免污染土壤和水体。
综上所述,硫酸钙以其广泛的应用范围和多样的功能特性,在现代社会的各个领域中发挥着重要作用。