Polska
Zaloguj się

Siarczan wapnia

Siarczan wapnia jest nieorganicznym związkiem chemicznym, który występuje naturalnie jako minerał, ale jest także wytwarzany syntetycznie często jako produkt uboczny (na przykład z odsiarczania). Związek występuje w trzech poziomach uwodnienia: jako bezwodnik (jako minerał - anhydryt), i półwodzian (gips, minerał bassanit) oraz dwuwodzian (gips, jako minerał - selenit, zwany także kamieniem księżycowym). Wszystkie odmiany są słabo rozpuszczalne w wodzie, w kontakcie z którą siarczan wapnia twardnieje.

Wzór chemiczny
CaSO4
Numer CAS
7778-18-9 (anhydrous), 10034-76-1 (hemihydrate), 10101-41-4 (dihydrate)

Charakterystyka

Masa molowa
172.17 g/mol (dihydrate)
Temperatura topnienia
1,460°C (anhydrous)
Temperatura zapłonu
non flammable
Gęstość
2.32 g/cm³ (dihydrate)
Formularze
Proszek, Biały, Jednolity

Zastosowania i aplikacje

Kluczowe aplikacje

  • Dodatek do żywności
  • Ropa i gaz
  • Rolnictwo
  • Farmaceutyki
  • Karma dla zwierząt
  • Produkty kosmetyczne
  • Produkty budowlane

Branże

Informacje ogólne

Siarczan wapnia należy do grupy związków wapnia i siarczanów. Jego wzór chemiczny to CaSO4. Dwuwodny siarczan wapnia jest szeroko stosowany i jest dobrze znany pod nazwą gips.
Substancja ta występuje naturalnie w postaci minerałów anhydrytu (postać bezwodna), gipsu (dwuwodny) i bassanitu (półwodny) w ewaporatach - chemicznej skale osadowej w basenach morskich lub jeziornych.
Dwuwodny siarczan wapnia może być tradycyjnie uzyskiwany poprzez wydobycie złóż gipsu. Jeśli siarczan wapnia jest produkowany przemysłowo, otrzymuje się go przez wytrącanie z wody kwasu siarkowego za pomocą mleka wapiennego lub wapienia.
Jednak celowa produkcja siarczanu wapnia, a zwłaszcza jego dwuwodnego gipsu, w dużych ilościach nie jest konieczna, ponieważ jest on wytwarzany jako produkt uboczny w wielu procesach chemicznych. Na przykład w produkcji kwasu cytrynowego lub w przemyśle spożywczym w produkcji kwasu winowego. Ponadto siarczan wapnia jest wytwarzany w postaci dwuwodzianu w procesach oczyszczania ścieków podczas neutralizacji ścieków procesowych zawierających siarczan lub wytrawiania kwasem siarkowym. Jest on również wytwarzany w dużych ilościach podczas odsiarczania gazów spalinowych.
Właściwości siarczanu wapnia
Siarczan wapnia jest bezbarwnym i bezwonnym ciałem stałym w postaci krystalicznej. Jest słabo rozpuszczalny w wodzie i rozkłada się w temperaturze około 1450 °C. Powstaje tlenek wapnia i siarka. Powstaje tlenek wapnia i trójtlenek siarki.
Siarczan wapnia jest higroskopijny, tzn. pochłania wilgoć. Poniżej 66 °C siarczan wapnia krystalizuje z roztworu wodnego jako monokliniczny dwuwodzian (gips). Jeśli dwuwodzian zostanie podgrzany, częściowo uwalnia wodę krystalizacyjną i powstaje półwodzian. Postać bezwodna występuje w przyrodzie jako anhydryt.
GettyImages-1147516912
Close up of a woman's hands showing her freshly baked Focaccia Bread Art

Siarczan wapnia w przemyśle spożywczym

Od 1995 r. siarczan wapnia jest zatwierdzony w przemyśle spożywczym pod nazwą E 516 w UE jako dodatek do żywności bez żadnych ograniczeń ilościowych. Jest on stosowany jako regulator kwasowości, nośnik - na przykład do barwienia żywności -, środek ujędrniający i środek do przetwarzania mąki, a także jako środek kompleksujący i stabilizator.
W mieszankach do pieczenia siarczan wapnia ma za zadanie regulować kwasowość, stabilizować i ujędrniać ciasto. W pieczywie wspomaga on również namnażanie się kultur drożdży. W konserwach siarczan wapnia służy jako środek ujędrniający np. pomidory, ziemniaki, marchew, fasolę i paprykę. Siarczan wapnia służy jako koagulant w produkcji tofu. Sprawia, że jest ono odporne na krojenie.
Organizm bardzo łatwo wchłania siarczan wapnia. Dlatego jest on dodawany do suplementów diety jako źródło wapnia. Jest również dodawany do żywności - zwłaszcza dla dzieci, na przykład w płatkach kukurydzianych - w celu reklamowania "dodatkowego wapnia". Twardość wody źródlanej, pitnej i wodociągowej zależy od zawartości siarczanu wapnia, chlorku wapnia i odpowiednich rozpuszczonych w niej soli magnezu.
Close-up of a female pharmacist searching for prescription medicine in storage rack. Woman hands looking for medicine in a storage rack in the hospital pharmacy store. GettyImages-1349026574.jpg

Siarczan wapnia w medycynie

W stomatologii i chirurgii jamy ustnej siarczan wapnia jest stosowany do regeneracji kości i tkanek. Można wykonać sinus lift (rekonstrukcję szczęki poprzez pogrubienie kostnego dna zatoki szczękowej) i wszczepić implanty dentystyczne. Modele protez i zębów wykonywane są z gipsu.
Również w medycynie złamania kości są unieruchamiane za pomocą gipsu, który jest najpierw owijany wokół złamanego obszaru, gdy jest wilgotny, a po stwardnieniu tworzy stabilne podparcie.

Siarczan wapnia w laboratorium

W laboratoriach chemicznych bezwodny siarczan wapnia jest popularnym środkiem do suszenia rozpuszczalników organicznych, ponieważ jest tani i uniwersalny.
Layers of various colored papers in stack close-up view

Siarczan wapnia w przemyśle papierniczym

Przemysł papierniczy wykorzystuje między innymi gips jako wypełniacz, który może być obecny w papierze w proporcjach do 30%. Powód: większość wypełniaczy jest tańsza niż stosowana masa celulozowa, dzięki czemu można obniżyć koszty produkcji. Wypełniacze służą również do zwiększenia stopnia bieli. Wpływają również na gramaturę i chłonność papieru - aspekty istotne dla jakości druku. Przemysł często produkuje również papier powlekany siarczanem wapnia, który sprawia, że jest on bardziej błyszczący i odporny na rozdarcia.