Получить caso4 разными способами

Сульфат кальция: способы получения и химические свойства

Сульфат кальция CaSO₄ — соль металла кальция и серной кислоты. Белый. Весьма гигроскопичный. При плавлении разлагается. Мало растворяется в воде.

Относительная молекулярная масса M_r = 136,14; относительная плотность для тв. и ж. состояния d = 2,96; t_пл = 1450º C (разлагается).

Способ получения

1. В результате взаимодействия хлорида кальция и сульфата калия при 800º С образуется сульфат кальция и хлорид калия:

2. Сульфат магния взаимодействует с перхлоратом кальция с образованием сульфата кальция и перхлората магния:

3. Гидроксид кальция вступает в реакцию с серной кислотой и образует сульфат кальция и воду:

Качественная реакция

Качественная реакция на сульфат кальция — взаимодействие его с хлоридом бария, в результате реакции происходит образование белого осадка , который не растворим в азотной кислоте:

1. При взаимодействии с хлоридом бария , сульфат кальция образует сульфат бария и хлорид кальция:

Химические свойства

1. Сульфат кальция реагирует с простыми веществами :

1.1. Сульфат кальция взаимодействует с углеродом (коксом) при 900º С и образует сульфид кальция, угарный газ или углекислый газ:

CaSO₄ + 4C = CaS + 4CO

2. Сульфат кальция вступает в реакцию со многими сложными веществами :

2.1. Сульфат кальция взаимодействует с оксидами :

2.1.1. Сульфат в результате реакции с угарным газом при 600 — 800º С образует сульфид кальция и углекислый газ:

CaSO₄ + 4CO = CaS + 4CO₂

2.2. Сульфат кальция может реагировать с кислотами :

2.2.1. При взаимодействии с концентрированной серной кислотой сульфат кальция образует гидросульфат кальция:

2.3. Сульфат кальция реагирует с солями :

2.3.1. Сульфат кальция взаимодействует с концентрированным раствором карбоната натрия . При этом образуются карбонат кальция и сульфат натрия:

3. Сульфат кальция разлагается при температуре выше 1450º С, образуя оксид кальция, оксид серы и кислород:

Источник

Chemicals-el.ru

» Сайт о химических элементах

Способы получения CaSO4

2.1.1 Первый способ

Дигидрат CaSO4 2 H2O можно получить следующим образом:

Профильтрованный 20% раствор CaCl2 осаждают 20% раствором H2SO4, взятой в избытке. После отстаивания сульфата кальция жидкость декантируют или сливают сифоном. Осадок несколько раз промывают декантацией до слабой реакции на ион хлора. Осадок два раза промывают этанолом на воронке Бюхнера и высушивают при 25 – 30˚С до исчезновения запаха спирта. При нагревании дигидрата до 150 — 170˚С он переходит в CaSO4 0,5 H2O. Обезвоживать сульфат кальция можно в фарфоровой чашке или на металлическом противне. Окончание обезвоживания можно контролировать по уменьшению массы исходного вещества. [7]

2.1.2 Второй способ

В отфильтрованный тёплый раствор 20 г (NH4)2SO4 в 250 мл воды приливают раствор 50 г CaCl2 в 200 мл воды и проверяют полноту осаждения (в отфильтрованном растворе при добавлении CaCl2 не должно образовываться осадка). После отстаивания осадок промывают 5 – 6 раз декантацией, отсасывают на воронке Бюхнера и промывают до полного отсутствия ионов NH4+ в промывных водах (проба реактивом Несслера (K2[HgI4] в 2н КОН)). Препарат сушат на пергаментной бумаге при 60-70˚C. Выход составляет 20-22 г (80-85%). Полученный препарат соответствует реактиву квалификации ч. [8]

Смотрите также

Синтез тиоцианата ртути
Целью данной курсовой работы является изучение способов синтеза тиоцианатов, в частности тиоцианат ртути (ΙΙ). Свойства соединений ртути(II) специфичны, поэтому они интересны для .

Аргон (Argon), Ar
В конце XIX века техника и наука обогатились созданием ряда инструментов для определения физико-химических свойств различных элементов. Развитие науки требовало точных знаний о свойствах веществ. Поэт .

Источник

Сульфат кальция

Сульфат кальция
Систематическое наименование	Сульфат кальция
Традиционные названия	кальций сернокислый, «ангидрит»
Хим. формула	CaSO4
Состояние	кристаллическое
Молярная масса	136,1406 г/моль
Плотность	2,96 г/см³
Температура
• плавления	1450°C (с частичным разложением)
• разложения	1560°C
Мол. теплоёмк.	99.660 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	−1434,5 кДж/моль
Удельная теплота плавления	28 кДж/моль
Давление пара	0 ± 1 мм рт.ст.
Растворимость
• в воде	0,2036 г/100 мл воды
ГОСТ	ГОСТ 3210-77 ГОСТ 31108-2203
Рег. номер CAS	7778-18-9
PubChem	24497
Рег. номер EINECS	231-900-3
SMILES
Кодекс Алиментариус	E516
RTECS	WS6920000
ChEBI	31346
ChemSpider	22905
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Сульфа́т ка́льция (CaSO₄) — неорганическое соединение, кальциевая соль серной кислоты.

Находится в природе в виде дигидрата CaSO₄•2H₂O (гипс, селенит) и в безводном состоянии — ангидрит.

Содержание

Физические свойства

Безводный сульфат кальция — бесцветные кристаллы при нормальных условиях — с ромбической кристаллической решёткой, плотность 2,96 г/см³, температура плавления 1450 °C. При повышенных температурах (свыше 1200 °C) может существовать в виде стабильной кубической модификации или двух метастабильных α- и β-гексагональных модификаций. Очень медленно присоединяет воду, гидратируясь до кристаллогидрата с 1/2 или 2 молекулами воды на 1 молекулу сульфата, соответственно CaSO₄ · 0,5H₂O и CaSO₄ · 2H₂O. В воде растворим незначительно. Растворимость падает с повышением температуры: если при 20 °C она составляет 0,2036 г/100 г воды, то вблизи точки кипения воды (100 °C) снижается до 0,067 г сульфата на 100 г воды. Растворённый в природной воде сульфат кальция является одним из факторов, определяющих жёсткость воды.

Физические свойства двуводного сульфата кальция

При повышении температуры, но не более чем до 180 °C двуводный сульфат кальция теряет часть воды, переходя в полуводный — так называемый «жжёный гипс», пригодный для дальнейшего применения как вяжущее вещество. При дальнейшем нагреве до 220 °C гипс полностью теряет воду, образуя безводный CaSO₄, который лишь при длительном хранении поглощает влагу и переходит в полугидрат. Если обжиг вести при температуре выше 220 °C, то получается безводный CaSO₄, который влагу уже не поглощает и не «схватывается» при смешивании с водой (это вещество нередко называют «мёртвый гипс»). При дальнейшем нагревании до 900—1200 °C можно получить «гидравлический гипс», который после охлаждения вновь обретает свойства связываться с водой. Первый способ частичной дегидратиции применяют в промышленных условиях для получения полугидрата сульфата кальция (жжёного гипса, алебастра) CaSO₄ ∙ 0,5H₂O, нагревая дигидрат примерно до 140 °C, уравнение реакции: CaSO ₄ · 2H₂O = CaSO₄ · 0,5H₂O + 1,5H₂O.

Получение

В индустриальных масштабах добывают в составе природных минералов, например гипса, селенита или алебастра или получают синтетическим путём — сплавлением CaCl₂ с K₂SO₄.

Может быть получен действием серной кислоты на оксид, гидроксид, карбонат, оксалат или ацетат кальция. Образуется в результате окисления сульфида кальция при нагреве до 700—800 °C по реакции CaS + 2O₂ = CaSO₄.

Применение

Значительные объёмы алебастра используются в строительстве (из него изготавливают сухую штукатурку, плиты и панели для перегородок, гипсовые камни, архитектурные детали и др.). Изделия из гипса характеризуются сравнительно небольшой плотностью, несгораемостью и относительно невысокой теплопроводностью. Свойство алебастра затвердевать при смешении с водой нашло применение и в медицине, и в искусстве. «Это свойство гипса широко используют в ортопедии, травматологии и хирургии для изготовления гипсовых повязок, обеспечивающих фиксацию отдельных частей тела. Отвердевание замешанного с водой гипса сопровождается небольшим увеличением объёма. Это позволяет проводить тонкое воспроизведение всех деталей лепной формы, что широко используют скульпторы и архитекторы.».

Безводный сульфат кальция в силу своих гигроскопичных свойств применяется как влагопоглотитель. Нередко с помощью специальных добавок ему в этом качестве придают дополнительные свойства. Так, осушитель Drierite, состоящий из ангидрата с добавкой хлорида кобальта, меняет свою изначально голубую окраску на розовую, что позволяет своевременно отследить момент исчерпания ресурса препарата.

Искусственные кристаллы сульфата кальция, легированные марганцем или самарием, применяются как термолюминесцентный материал.

Также находит применение в пиротехнике в качестве окислителя в осветительных составах, в смеси с алюминием или магнием в отношении гипс алюминий 1:1

2 в зависимости от требований. Используется как в порошкообразном так и в отверженном состоянии.

Сульфат кальция может применяться в качестве коагулянта, например, при изготовлении тофу.

В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки эмульгатора E516.

Регистрационный номер CAS:

• безводный 7778-18-9 ;
• семигидрат 10034-76-1 ;
• дигидрат 10101-41-4 .

Источник

Сульфат кальция: свойства, польза и вред, реакции, применение

Сульфат кальция – это неорганическое вещество, соль серной кислоты. В промышленности используется как в безводном виде, так и в форме дигидратов. Активно применяется в косметологии, медицине, пищевой промышленности. Веществу присвоен код пищевой добавки Е516, относится к агентам, предотвращающим слёживание, обладает стабилизирующими и пластифицирующими свойствами. Сульфат кальция считается безопасным для человека, может быть использован для восполнения дефицита кальция, обогащает продукты питания минералами.

Что такое сульфат кальция, формула, уравнение

Сульфат кальция – это средняя кальциевая соль серной кислоты. Химическая формула CaSO₄. Лишенное воды соединение в нормальных условиях – порошкообразный ангидрид высокой плотности с бесцветными или беловатыми кристаллами ромбической кристаллической решетки, иногда возможно наличие желтоватого оттенка.

Порошок лишен запаха, вкус неприятный: кисло-горький, соленый. Плохо растворяется в воде, с при нагревании растворимость уменьшается, не растворим в спиртах. Растворяется в органических растворителях: эфирах, глицерине, кислотах, аммонийных солях. Плавится медленно, отличается высокой гигроскопичностью.

В природе сульфат кальция встречается в виде дигидрата – молекулы соли, соединенной с двумя молекулами воды: CaSO₄ * 2H₂O, наиболее известного как гипс. Гипс – это осадочный материал, издревле применяемый людьми во многих сферах. Из минерала изготавливали декоративные скульптуры, использовали в архитектуре, а также в качестве удобрения. До сих пор гипс необходим в медицине для накладывания фиксирующих повязок.

Гипс имеет ровный стеклянный блеск, раскалывается на тонкие пластинки в одном направлении, образуя неровный излом. Цветовая гамма от белого до красного, может быть бурым, серым, розовым или желтым. Месторождений множество, в России встречается во многих регионах: Пермь, Татарстан, Самара, Краснодар.

Алебастр – это разновидность гипса, имеющая зернистую структуру, распространена повсеместно. Сегодня добывается как сырье для получения кальциевой соли серной кислоты, в прошлом активно использовался в декоративно-прикладном творчестве. Селенит (лунный камень) отличается тем, что имеет волокнистое строение, достаточно мягкий, встречается в крупных месторождениях глиняных осадочных пород. Применим как вставочный натуральный камень в недорогие украшения, хорошо шлифуется и просвечивает.

Дигидрат отличается по свойствам от ангидрида. Он способен переходить в другие формы при нагревании. При повышении температуры до 180 °С часть воды испаряется, вещество становится полуводным. Если продолжить нагревание, доведя температурный режим до 220 °С, сульфат кальция полностью отдаст воду. При длительном хранении он очень медленно переходит в полуводную форму. Химическая реакция трансформации дигидрата в полугидрат:

Когда ангидрид продолжают обрабатывать высокими температурами (свыше 900 °С), он становится гидравлическим, при контакте с водой быстро застывает. Это явление важно для косметологии и медицины.

Кристаллическая структура сульфата кальция

Химический состав, характеристики, пищевая ценность

Добавка сульфат кальция не калорийна, не имеет выраженной пищевой ценности. Практическое значение заключается в том, что при употреблении в организм попадает дополнительное количество кальция, что важно для водно-солевого обмена. 100 грамм пищевой добавки содержит:

Вещество	Содержание
Сульфат кальция	не менее 95,7%
Примеси: селен (Se) фториды (HF, соли фтороводорода)	не более 4,3%

Соединения, взаимодействия, уравнения

Сульфат кальция вступает во все реакции, присущие средним солям. Качественной реакцией на вещество является взаимодействие с хлоридом бария, при этом выпадает осадок белого цвета:

Термическое разложение сульфата кальция протекает при температуре свыше 1450 °С:

Соединение реагирует с простыми веществами, например, с углеродом с образованием углекислого газа и сульфида кальция:

В реакциях со сложными веществами, оксидами при нагревании до 700-800 °С выделяется угарный газ и сульфид кальция:

Сульфат кальция при взаимодействии с кислотами сернокислый кальций переходит в кислую соль:

Сульфат кальция не реагирует с щелочами, но может вступать в реакцию с солями:

В результате формируется нерастворимый осадок светлого оттенка карбоната кальция, происходит образование двух солей.

Получение и производство

В лабораторных условиях получение сульфата кальция идёт несколькими путями. Для этого необходимы реактивы, очищенные от примесей. Синтез возможен при нагреве до 800 °С при взаимодействии кальциевой соли соляной кислоты и сернокислым калием:

Вещество также получают реакцией сульфата магния со сложным неорганическим соединением – перхлоратом кальция (соль кальция и хлорной кислоты):

Сульфат кальция синтезируют также путём нейтрализации серной кислоты гашеной известью:

В промышленном производстве чаще всего используется механическая добыча из природных минералов (дигидратов), а также химическую реакцию сплавления хлористого кальция с сернокислым калием. Реже применяют обработку молотого известняка концентрированными растворами серной кислоты.

Воздействие на организм

Сульфат кальция в организме распадается, при этом макроэлемент всасывается в плазму крови в тонком кишечнике и включается в метаболизм, оказывая положительное действие на здоровье. Пищевая добавка не вредит человеку, разрешена во всех странах мира, предельно допустимая концентрация не регламентирована.

Вред для организма, противопоказания, побочные эффекты

Сернокислый кальций (сульфат кальция) не приносит вреда. Неумеренное употребление добавки может привести к расстройству желудочно-кишечного тракта, вызванное слабительным действием добавки. При комбинации соединения с другими кальцийсодержащими препаратами может возникнуть состояние гиперкальциемии – избыточное повышение содержания макроэлемента в плазме крови. При этом происходит откладывание минерала в стенках сосудов, что снижает их эластичность и увеличивает вероятность повреждения.

Противопоказание к приёму продуктов питания, богатых добавкой Е516 – индивидуальная непереносимость. Это крайне редкое явление, поскольку вещество часто встречается в природе и легко и быстро усваивается. Непереносимость может заключаться в сбоях в работе ЖКТ, тошноте, рвоте. Побочные эффекты обычно не возникают.

Полезные свойства

Польза сульфата кальция заключается в уникальных физико-химических свойствах. Способность ангидридов поглощать влагу после обработки высокими температурами позволяет применять их в медицине и косметологии. В пище вещество выполняет стабилизирующие и эмульгирующие функции, выступает в качестве заменителя хлорида натрия, позволяет смешивать несмешиваемые продукты.

Обогащение крови кальцием приводит к положительным результатам. Этот важный макроэлемент играет роль во многих биохимических реакциях, а также:

• поддерживает плотность костной и зубной ткани;
• в качестве антагониста ионов калия участвует в нервно-мышечных реакциях, особенно в процессах возбуждения и торможения ритмики миокарда;
• регулирует работу ферментных систем;
• воздействует на проницаемость клеточных мембран;
• является необходимым компонентом процесса свёртывания крови;
• ответственен за передачу гормональных сигналов;
• укрепляет иммунитет.

Приём продуктов питания, в составе которых имеется пищевая добавка сульфат кальция, обогащает рацион, делает его более сбалансированным. Макроэлемент также способствует усвоению других минеральных соединений, оказывает общеукрепляющие действие.

Применение сульфата кальция

Кальциевая соль серной кислоты применяется во многих сферах. Вещество важно для медицинского пользования как быстро затвердевающий компонент гипсовых повязок, для приготовления слепков зубного ряда. В пищевой промышленности сульфат кальция ценится как качественный и натуральный осушитель, стабилизатор и эмульгатор. В косметологии минеральное соединение входит в состав лицевых масок.

Применение сульфата кальция в пищевой промышленности

Сернокислый кальций забирает воду из продуктов, поэтому применяется как пищевая ядобавка при заготовке сушеных грибов, сухофруктов, овощей. Осушающие свойства необходимы и при производстве сухого молока, супов быстрого приготовления, соусов, различных пряностей.

Для обогащения продукта кальцием и улучшения структуры пищевую добавку Е516 вносится в состав продукции:

• хлебобулочные изделия;
• хлебопекарные дрожжи;
• замороженные морепродукты;
• крабовые палочки;
• алкогольные напитки (вино, пиво);
• сыры и творожные продукты;
• консервированные фрукты и овощи.

В алкогольных напитках пищевая добавка играет роль регулятора кислотности. Она стабилизирует pH виноградного сусла и пивного солода. В фруктово-овощной консервации пищевая добавка Е516 сохраняет хрустящую структуру, предотвращает разрыхление волокон растительной ткани. Пищевая добавка Е516 обеспечивает формирование качественного сгустка в сырах, твороге и тофу. Внесение добавки продлевает цикл заморозки-разморозки у продукции, хранящейся при отрицательных температурах. В диетическом питании соединение выступает как аналог поваренной соли.

В хлебопекарной деятельности пищевая добавка сульфат кальция применяется как подкормка для дрожжевых культур, а также в качестве улучшителя муки, для подавления жизнедеятельности патогенных микроорганизмов и плесневых грибков, для повышения эластичности и однородности готового теста.

Применение сульфата кальция в медицине и косметологии

Затвердевающие гипсовые повязки основаны на способности прокалённого ангидрида сульфата кальция твердеть при контакте с водой. Гипсовые листы предварительно смачиваются в воде и последовательно накладываются на поврежденную конечность. Применение необходимо при переломах, трещинах и сильных ушибах с целью иммобилизовать участок для улучшения срастания и снижения боли.

В ортопедической стоматологии сернокислый кальций входит в состав оттискных материалов, которые нужны для производства зубных протезов. В этой сфере соединение выполняет несколько функций:

1. Фиксирует очертания зубного ряда, челюсти.
2. Входит в состав формовочной смеси.
3. Вносится при паянии протезов.
4. Дополнительно используется при установке готовых моделей в стоматологические инструменты.

В косметических средствах Е516 – пластифицирующий компонент альгинатных масок. После нанесения на кожу они застывают и легко снимаются целиком. Выпускаются на основе морских водорослей и других растений, сульфат кальция выступает как натуральная эмульгирующая и стабилизирующая добавка. В скрабах и других средствах для пилинга вещество выступает в качестве матирующего агента.

Продаются термические маски, в которых присутствует добавка сульфат кальция. Они характеризуются самостоятельным разогреванием после намазывания на тело. За счёт повышения температуры открываются поры. Минеральное соединение в таких товарах способствует образованию гомогенной смеси, ускоряет застывание.

Допустимые нормы приема

Для сульфата кальция не установлено допустимых норм приёма, что связано с его абсолютной безопасностью для организма, быстрым усваиванием и выведением с продуктами обмена. Отсутствие нормативных документов, регламентирующих приём Е516, указывает на то, что практически невозможно через продукты питания и косметику злоупотребить данным соединением.

Класс опасности, хранение

Сульфат кальция (сернокислый кальций) относится к 3 классу опасности, оказывает умеренно опасное действие на организм. Это относится к аэрозолю сульфата, распылённого на производствах в воздухе в виде мельчайших капель.

Сульфат кальция необходимо хранить в сухом месте, при относительной влажности не более 70%. Помещение должно быть вентилируемое, пищевая добавка Е516 хранится в оригинальной упаковке, защищённый от воздействия солнечного света. Срок годности 2 года с момента изготовления при температуре не выше 25-30 °С.

Где купить и сколько стоит сульфат кальция

Пищевую добавку сульфат кальция можно приобрести оптом у заводов-производителей. В России существует только одна фирма, осуществляющая производство и продажу Е516. Лидер среди импортёров – Китай. Цена колеблется от 80 до 170 рублей за кг при минимальном заказе от 20-25 кг.

Заключение

Сульфат кальция – это неорганическое соединение, с которым давно знакомо человечество. Оно добывается из природных источников или синтезируется из химических реактивов в лабораторных условиях. Вещество обладает особенными физическими свойствами, химически активно. При употреблении насыщает организм кальция, оказывая положительное влияние на здоровье. Соль применяется в различных областях, в том числе в медицине, косметологии. В пищевой промышленности сернокислый кальций имеет статус пищевой добавки Е516 и используется как эмульгатор, стабилизатор, осушитель.

Источник