Calciumsulfat

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung
keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze H: keine H-Sätze
P: keine P-Sätze
MAK 1,5 mg/m3

Calciumsulfat ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Calciumverbindungen und Sulfate, dessen Dihydrat als Gips bekannt ist.

Vorkommen

Calciumsulfat kommt natürlich in Form der Minerale Anhydrit CaSO4, Gips Ca[SO4]·2H2O (Dihydrat) und Bassanit Ca[SO4]·½H2O (Hemihydrat) in Evaporiten vor.


 
Strukturformel
Calcium-IonSulfat-Ion
Allgemeines
Name Calciumsulfat
Andere Namen
  • Anhydrit
  • E 516
Summenformel CaSO4
CAS-Nummer
  • 7778-18-9 (wasserfrei)
  • 10034-76-1 Hemihydrat
  • 10101-41-4 Dihydrat
  • 13397-24-5 Hydrat
PubChem 24928
Kurzbeschreibung weißer geruchloser Feststoff
Eigenschaften
Molare Masse 136,11 g/mol
Aggregatzustand fest
Dichte 2,96 g/cm3
Schmelzpunkt Der Stoff zersetzt sich beim Erhitzen (Zersetzungstemperatur bei 700 °C)
Löslichkeit Schwer löslich in Wasser (ca. 2 g/l1 bei 20 °C)

Gewinnung und Darstellung

Es fällt als Dihydrat bei vielen Abwasserreinigungsverfahren, wenn es um die Neutralisation von sulfathaltigen Prozessabwässern oder schwefelsauren Beizen geht, und in großen Mengen auch bei der Rauchgasentschwefelung zusammen mit Calciumsulfit an.

Weil Calciumsulfat bei vielen chemischen Prozessen (in der Regel in Form von Gips) als Sekundärprodukt entsteht, beispielsweise bei der Citronensäureherstellung, erübrigt sich eine gezielte industrielle Herstellung im größeren Stil. Der bei der Herstellung von Phosphorsäure entstehende sogenannte Phosphorgips ist u.a. mit Uran verunreinigt und ein Problemabfall. Der klassische Prozess ist die Fällung aus schwefelsaurem Wasser mit Kalkmilch oder Kalkstein:

\mathrm{H_2SO_4  +  CaCO_3  \longrightarrow CaSO_4  +  H_2O  +  CO_2 }

Calciumsulfat-Modifikationen

Im Fall von α- und β-Halbhydrat handelt es sich nicht um unterschiedliche Modifikationen, sondern um unterschiedliche Kristallinitätszustände der Halbhydratstruktur.

Eigenschaften

Calciumsulfat ist ein weißer geruchloser Feststoff, der schwer löslich in Wasser ist und sich ab einer Temperatur von 800 °C zersetzt, wobei Calciumoxid und Schwefeltrioxid entstehen. Die Kristallwasserabspaltung des Dihydrats erfolgt bei 100-130 °C, die des Halbhydrats bei Temperaturen größer als 120 °C. Calciumsulfat ist in mineralhaltigem Quell-, Trink- und Leitungswasser gelöst und bildet zusammen mit Calciumchlorid und den entsprechenden Salzen des Magnesiums die permanente (bleibende) Wasserhärte. Es kristallisiert aus wässriger Lösung bei Raumtemperatur als Dihydrat (Gips) aus. Dieses kristallisiert monoklin in der Raumgruppe A2/a mit den Gitterparametern a = 6,52 Å; b = 15,18 ;Å; c = 6,29 Å und β = 127,4° sowie 4 Formeleinheiten pro Elementarzelle. Das Halbhydrat Bassanit kristallisiert monoklin in der Raumgruppe I2 mit den Gitterparametern a = 12,04; b = 6,93; c = 12,67 und β = 90,27° sowie 12 Formeleinheiten pro Elementarzelle.

Verwendung

Das Hauptanwendungsgebiet der CaSO4-Phasen liegt im Baustoffsektor. In der Lebensmittelindustrie entsteht es als Nebenprodukt bei der Herstellung von Weinsäure und ist als Festigungsmittel, Säureregulator und Trägerstoff zugelassen. Unter anderem wird es bei der Herstellung von Tofu eingesetzt.

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Basierend auf einem Artikel in Wikipedia.de

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Datum der letzten Änderung: Jena, den: 25.10. 2020