Перегляд вихідного коду сторінки Сульфат кальцію

{{Речовина
| назва = 
| примітка = 
| ширина_шаблону =
| зображення = 
|   зображення_розмір = 
|   зображення_Alt = 
|   зображення_підпис = 
| зображення1 = Síran vápenatý.PNG
|   зображення_розмір1 = 250пкс
|   зображення_Alt1 =
|   зображення_підпис1 = 
| зображення2 = Calcium sulfate.svg
|   зображення_розмір2 = 150пкс
|   зображення_Alt2 = 
|   зображення_підпис2 =
| зображення_ліве1 = 
|   зображення_ліве_розмір1 =
|   зображення_ліве_Alt1 =
|   зображення_ліве_підпис1 =
| зображення_праве1 = 
|   зображення_праве_розмір1 = 
|   зображення_праве_Alt1 =
|   зображення_праве_підпис1 = 
| IUPAC_назва = кальцій сульфат
| систематична_назва = 
| інші_назви = 
| поле1 = {{Речовина Ідентифікатори
|  абревіатури =
|  номер_CAS = 7778-18-9
|  PubChem = 
|  номер_EINECS = 
|  номер_EC = 
|  DrugBank = 
|  KEGG = 
|  назва_MeSH = 
|  ChEBI = 
|  RTECS = 
|  код_ATC = 
|  SMILES = 
|  InChI = 
|  номер_Бейльштейна = 
|  номер_Гмеліна = 
|  3DMet = 
  }}
| поле2 = {{Речовина Властивості
|  примітка =
|  C= | H=
|  округлення_маси = 
|  примітки_маса = 
|  формула = CaSO<sub>4</sub>
|  молярна_маса = 136,142 г/моль
|  молекулярна_маса = 
|  зовнішній_вигляд = білі кристали
|  запах = 
|  густина = 2,96 г/см³
|  температура_плавлення = 1460&nbsp;°C
|  температура_кипіння = 
|  розчинність = 0,205 г/100 г
|  розчинність1 = 
|  розчинник1 = 
|  розчинність2 = 
|  розчинник2 = 
|  тиск_пари = 
|  pKa = 
|  pKb = 
|  ізоелектрична_точка = 
|  оптична_активність = 
|  діелектрична_проникність =
|  показник_заломлення = 
|  в'язкість = 
|  диполь =
  }}
| поле3 = {{Речовина Структура
|  кристалічна_структура = орторомбічна
|  координаційна_геометрія = 
|  молекулярна_геометрія = 
|  диполь =  
  }}
| поле4 = {{Речовина Термохімія
|  теплота_утворення = -342,76&nbsp;ккал/моль
|  теплота_згоряння =
|  ентропія = 25,50 кал/(моль·K)
|  теплоємність = 23,82 кал/(моль·K)
  }}
| поле8 = {{Речовина Пов'язані
|  інші_аніони = [[сульфід кальцію]]
|  інші_катіони = [[сульфат магнію]]
|  інші_група =
|   група =
|  інші =
  }}
| поле9 = 
| поле10 =
}}
'''Сульфа́т ка́льцію, ка́льцій сульфа́т'''&nbsp;— [[неорганічні сполуки|неорганічна]] сполука, [[кальцій|кальцієва]] сіль ряду [[сульфат]]ів складу [[Кальцій|Ca]][[Сульфур|S]][[Оксиген|O]]<sub>4</sub>. Речовина є білими, [[гігроскопічність|гігроскопічними]] кристалами, малорозчинними у воді. Утворює [[кристалогідрат]]и складу CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O та CaSO<sub>4</sub>·0,5H<sub>2</sub>O.

Сульфат кальцію переважно застосовується у виготовленні [[будівельні матеріали|будівельних матеріалів]], зокрема як компонент [[цемент]]ів. Також він використовується як осушувач, кальцієвмісна харчова добавка, [[добриво]].

== Поширення у природі ==
[[Файл:Anhydrite-266468.jpg|міні|ліворуч|150пкс|[[Ангідрит]] (з родовища у [[Чіуауа (штат)|Чіуауа]], [[Мексика]])]]
Основна  частина сульфату кальцію, розповсюдженого у природі, перебуває у вигляді двох основних [[мінерал]]ів: як [[ангідрит]] (CaSO<sub>4</sub>) та кристалогідрат сульфату&nbsp;— [[гіпс]] (CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O). Дані мінерали лише зрідка трапляються у чистому вигляді, здебільшого вони мають домішки карбонатів [[карбонат кальцію|кальцію]] та [[карбонат магнію|магнію]], [[діоксид кремнію|оксиду силіцію]], невеликі вкраплення [[глина|глин]] та деяких розчинних солей.

Окрім розповсюдження у земних надрах, за даними [[НАСА]] значні [[Поклади корисних копалин|поклади]] гіпсу були знайдені на [[Марс (планета)|Марсі]] (за допомогою [[Марсохід «Опортюніті»|марсоходу «Опортюніті»]]).<ref>{{cite news |last= |first= |date=7.12.2012 |title=NASA Mars Rover Finds Mineral Vein Deposited by Water |url=http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2011-377&cid=release_2011-377&msource=11377&tr=y&auid=9976954 |newspaper= |location= |accessdate=6.05.2015 |archive-date=13 січня 2020 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200113185916/https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2011-377&cid=release_2011-377&msource=11377&tr=y&auid=9976954 }} {{ref-en}}</ref>

Іншим розповсюдженим мінералом, що містить CaSO<sub>4</sub>, є [[глауберит]] Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>·CaSO<sub>4</sub>. Також сульфат кальцію перебуває у [[морська вода|морській воді]]. Так, у воді із [[солоність морської води|середньою солоністю]] у 35&nbsp;[[Проміле|‰]] концентрація CaSO<sub>4</sub> складає 0,00115 г/кг. Наявність його у воді визначає її [[твердість води|постійну твердість]].

== Фізичні властивості ==
Сульфат кальцію є білими, [[гігроскопічність|гігроскопічними]] кристалами. Зволожений, він утворює дигідрат CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O, який при невеликому нагріванні переходить у гемігідрат CaSO<sub>4</sub>·0,5H<sub>2</sub>O (2CaSO<sub>4</sub>·H<sub>2</sub>O)&nbsp;— так званий [[Алебастр (будівельний матеріал)|алебастр]].

У воді речовина розчиняється слабко ([[добуток розчинності]] 4,93⋅10<sup>-5</sup>) 
{| class="wikitable"
|+ Розчинність CaSO<sub>4</sub> у воді (у відсотках)
|-
! 0&nbsp;°C !! 10&nbsp;°C !! 20&nbsp;°C !! 25&nbsp;°C !! 30&nbsp;°C !! 40&nbsp;°C !! 50&nbsp;°C !! 60&nbsp;°C !! 70&nbsp;°C !! 80&nbsp;°C !! 90&nbsp;°C !! 100&nbsp;°C
|-
|  0,174 || 0,191 || 0,202 || 0,205 || 0,208 || 0,210 || 0,207 || 0,201 || 0,193 || 0,184 || 0,173 ||0,163
|}

== Отримання ==
Синтетичні методи отримання сульфату кальцію здебільшого базуються на добуванні його як побічного продукту при переробці мінеральної сировини або використанні у синтезі відходів інших виробництв.

Широко розповсюдженими є методи виробництва CaSO<sub>4</sub>, які використовують сірковмісні гази з переробки [[викопне паливо|викопного палива]] ([[вугілля]], [[лігніт]]у, [[нафта|нафти]]). На першій стадії очищений від пилу [[діоксид сірки|оксид сірки(IV)]], впорскується у [[суспензія|суспензію]] [[вапняк]]у і за нейтрального [[pH]] (7–8) утворюється малорозчинний кристалогідрат [[сульфіт кальцію|сульфіту кальцію]]:
: <math>\mathrm{ 2SO_2 + 2CaCO_3 + H_2O \longrightarrow 2CaSO_3 \cdot H_2O + CO_2 }</math>
Згодом, у підкисленому розчині (pH 5), сульфіт окиснюється атмосферним [[кисень|киснем]] до сульфату:
: <math>\mathrm{ 2CaSO_3 \cdot H_2O + 2O_2 + 6H_2O \longrightarrow CaSO_4 \cdot 2H_2O }</math>
Від отриманого малорозчинного гіпсу промиванням відокремлюють домішки [[хлорид]]ів, солей [[магній|магнію]] та висушують. Кінцевий технічний продукт має менше 10&nbsp;% вологи.

Іншим поширеним способом отримання сульфату кальцію є переробка [[флуорапатит]]у, яка є ключовим етапом у багатостадійному синтезі [[ортофосфатна кислота|ортофосфатної кислоти]]:
: <math>\mathrm{ Ca_5(PO_4)_3F + 5H_2SO_4 + 10H_2O \rightarrow  5(CaSO_4 \cdot 2H_2O) \downarrow + 3H_3PO_4 + HF}</math>
Кінцевий продукт має вміст вологи близько 20–30&nbsp;%. З однієї тонни вихідного флуорапатиту утворюється близько 1,7 тонн сульфату. За цим методом щороку синтезується 100 млн. тонн сульфату кальцію.

Також сульфат кальцію утворюється при обробці [[флюорит]]у сульфатною кислотою і добуванні газуватого [[фтороводень|фтороводню]]:
: <math>\mathrm{ CaF_2 + H_2SO_4 \longrightarrow CaSO_4 + 2HF \uparrow}</math>
З однієї тонни флюориту утворюється 1,75 тонн сульфату кальцію.

== Хімічні властивості ==
Сульфат кальцію активно поглинає вологу, утворюючи дигідрат:
: <math>\mathrm{ CaSO_4 + 2H_2O \longrightarrow CaSO_4 \cdot 2H_2O}</math>
При невеликому нагріванні дигідрату утворюється гемігідрат&nbsp;— [[Алебастр (гіпсове в'яжуче)|алебастр]], а при температурах, вищих за 163&nbsp;°C&nbsp;— знову безводний сульфат:
: <math>\mathrm{ 2(CaSO_4 \cdot 2H_2O) \xrightarrow{100-128^oC} \ 2CaSO_4 \cdot H_2O + 3H_2O}</math>
: <math>\mathrm{ 2CaSO_4 \cdot H_2O \xrightarrow{163-200^oC} \ 2CaSO_4 + H_2O  }</math>
Він взаємодіє із концентрованою [[сульфатна кислота|сульфатною кислотою]] із утворенням кислої солі&nbsp;— [[гідросульфат кальцію|гідросульфату кальцію]]:
: <math>\mathrm{ CaSO_4 + H_2SO_{4(conc.)} \longrightarrow Ca(HSO_4)_2 }</math>
Сульфат може вступати в реакції обміну за умови, якщо в результаті взаємодії утворюється нерозчинна сполука:
: <math>\mathrm{ CaSO_4 + Na_2CO_3 \longrightarrow CaCO_3 \downarrow + \ Na_2SO_4}</math>
CaSO<sub>4</sub> може відновлюватися [[монооксид вуглецю|CO]] або [[кокс]]ом до [[сульфід кальцію|сульфіду кальцію]]:
: <math>\mathrm{ CaSO_4 + 4CO \xrightarrow{600-800^oC} \ CaS + 4CO_2 }</math>
: <math>\mathrm{ CaSO_4 + 3C \xrightarrow{900^oC} \ CaS + 2CO + CO_2 }</math>

== Застосування ==
[[Файл:Drierite indicateur cropped.jpg|міні|праворуч|250пкс|Осушувач '''Drierite''' (ліворуч&nbsp;— сухий, праворуч&nbsp;— зволожений)]]
Основною галуззю, яка споживає сульфат кальцію, є будівництво&nbsp;— на виробництво [[будівельні матеріали|будівельних матеріалів]] йде близько 90% усього сульфату (переважно у вигляді гідрату&nbsp;— [[гіпс]]у), а на виробництво [[цемент]]у&nbsp;— 50&nbsp;% (сульфат кальцію є важливою добавкою до [[портландцемент]]у).

Завдяки своїй високій [[гігроскопічність|гігроскопічності]], сульфат широко використовується як осушувач. Наприклад, для [[осушування газів]] використовується трубка, наповнена сульфатом кальцію із кількавідсотковою добавкою [[хлорид кобальту(II)|хлориду кобальту(II)]] (суміш є зареєстрованою маркою Drierite). При граничному насиченні осушувача вологою, він змінить колір із блакитного на рожевий, сигналізуючи про необхідність його заміни.

Сульфат кальцію також застосовується у [[сільське господарство|сільському господарстві]]: для підживлення [[ґрунт]]ів і підтримування балансу [[pH]]. У [[Харчова промисловість|харчовій промисловості]] сульфат використовується як кальцієвмісна добавка, якою збагачують продукти на кшталт пластівців, як поліпшувач, [[коагулянт]] у виробництві [[тофу]]. Він є відбілювачем для споживчих продуктів: паперу, морозива, зубної пасти тощо.

== Див. також ==
{{commonscat|calcium sulfate}}
* [[Алебастр]]
* [[Алебастр (гіпсове в'яжуче)]]
* [[Гіпс]]
* [[Твердість води]]

== Примітки ==
{{reflist}}

== Джерела ==
* {{книга|автор= |частина= |посилання частина= |заголовок=CRC Handbook of Chemistry and Physics |оригінал= |посилання= |відповідальний=D. R. Lide |видання= 86th|місце=Boca Raton (FL) |видавництво=CRC Press|рік=2005 |volume= |pages= |allpages=2656|серія= |isbn=0-8493-0486-5 |тираж=}} {{ref-en}}
* {{книга|автор=Patnaik P. |частина= |посилання частина= |заголовок=Handbook of Inorganic Chemicals |оригінал= |посилання= |відповідальний= |видання= |місце= |видавництво=McGraw-Hill |рік=2003 |volume= |pages= |allpages=1086 |серія= |isbn= 0-07-049439-8 |doi= |тираж=}} {{ref-en}}
* {{книга|автор=Lancia A., Musmarra D., Prisciandaro M. |частина=Calcium Sulfate |посилання частина= |заголовок=Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology |оригінал= |посилання= |відповідальний= |видання=4th |місце=New York |видавництво=John Wiley & Sons |рік=2004 |volume=4 |pages=418-422 |allpages= |серія= |isbn=978-0-471-48517-9 |doi=10.1002/0471238961.0301120316052005.a01.pub3 |тираж=}} {{ref-en}}
* {{книга|автор=Myers Richard L. |частина= |посилання частина= |заголовок=The 100 Most Important Chemical Compounds |оригінал= |посилання= |відповідальний= |видання= |місце= Westport, CT |видавництво=Greenwood Press |рік=2007 |volume= |pages= |allpages=326 |серія= |isbn=978-0-313-33758-1 |тираж=}} {{ref-en}}
* {{книга|автор=Wirsching F. |частина=Calcium Sulfate |посилання частина= |заголовок=Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry |оригінал= |посилання= |відповідальний= |видання=6th |місце=Weinheim |видавництво=Wiley-VCH |рік=2005 |volume= |pages= |allpages= |серія= |isbn= |doi=10.1002/14356007.a04_555 | тираж=}} {{ref-en}}
* {{книга|автор=Лидин&nbsp;Р.&nbsp;А., Молочко&nbsp;В.&nbsp;А., Андреева&nbsp;Л.&nbsp;Л. |частина= |посилання частина= |заголовок=Химические свойства неорганических веществ |оригінал= |посилання= |відповідальний=Под ред. Р.&nbsp;А.&nbsp;Лидина |видання=3-е |місце={{М.}} |видавництво= «Химия» |рік=2000 |том= |сторінки= |сторінок=480 |серія= |isbn=5-7245-1163-0 |тираж=}} {{ref-ru}}
* {{Глосарій термінів з хімії}}

== Посилання ==
*[http://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/3423/kalciyu-sulfat КАЛЬЦІЮ СУЛЬФАТ] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160314214012/http://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/3423/kalciyu-sulfat |date=14 березня 2016 }}  //[[Фармацевтична енциклопедія]]
[[Категорія:Сульфати|К]]
[[Категорія:Сполуки кальцію]]
[[Категорія:Мінеральні добрива]]