CALCIUMSULFAT (FALL 4): CHEMISCHE STRUKTUR, EIGENSCHAFTEN, VERWENDUNGEN - CHEMIE - 2025

Das Calciumsulfat ist ein ternäres Calciumsalz, Erdalkalimetall (Mr Becambara), Schwefel und Sauerstoff. Seine chemische Formel lautet CaSO ₄ , was bedeutet, dass für jedes Ca ²⁺ -Kation ein SO ₄ ² -Anion mit ihm interagiert. Es ist eine Verbindung mit einer breiten Verbreitung in der Natur.

Die am häufigsten vorkommenden Formen sind CaSO ₄ · 2H ₂ O (Gips) und die wasserfreie Form CaSO ₄ (Anhydrit). Es gibt auch eine dritte Form: Gips von Paris, hergestellt durch Erhitzen des Gipses (Hemidrate, CaSO ₄ · 1 / 2H ₂ O). Das untere Bild zeigt einen festen Teil dieses ternären Salzes mit seinem weißlichen Aussehen.

Chemische Struktur

Das obere Bild zeigt die orthorhombische Einheitszelle für CaSO ₄ . Hier wird angenommen, dass die Wechselwirkungen rein elektrostatisch sind; Das heißt, die Ca ²⁺ -Kationen ziehen die tetraedrischen Anionen SO ₄ ^{2– an} .

Ca ²⁺ neigt jedoch sehr zur Koordinierung und bildet polyedrische Strukturen um es herum. Für was ist das? Die elektronische Verfügbarkeit von Kalzium zur Aufnahme von Elektronen basischer oder negativer Spezies (wie der O-Atome von SO ₄ ^2– ).

In Anbetracht des vorherigen Punktes akzeptieren die Ca ²⁺ -Ionen nun Dativbindungen (die vom O beigesteuert werden) und die Elementarzelle wird transformiert, wie im folgenden Bild gezeigt:

Im Bau und in der Kunst

Es wird bei der Herstellung von Stuck verwendet, um die Wände von Häusern und anderen Konstruktionen zu frisieren, die zu seiner Verschönerung beitragen. Zusätzlich werden Reliefs mittels Formen an den Decken und Fensterrahmen hergestellt. Der Putz ist auch in den Decken.

Calciumsulfat wird verwendet, um das Problem bei der Hydratation von Beton zu lösen und so beim Bau von Straßen, Alleen usw. zusammenzuarbeiten.

Mit dem Gips werden Skulpturen hergestellt, insbesondere religiöse Figuren, und auf Friedhöfen werden sie auf Grabsteinen verwendet.

Therapeutika

Veterinär

Experimentell wurden in der Veterinärmedizin sterile Calciumsulfatstücke verwendet, um Knochendefekte oder Hohlräume zu reparieren, wie sie von Wunden oder Tumoren hinterlassen wurden.

Gips kann aufgrund seiner einzigartigen Fähigkeit, die Osteogenese zu stimulieren, zur Reparatur von Knochendefekten verwendet werden. Röntgenuntersuchungen und Medronat von Technetium (Tc99m) unterstützen die Verwendung von Gips als Alloplastikum und seine osteogene Kapazität bei der Implantation in die Stirnhöhle.

Bei sechs Hunden wurde in einem Zeitraum von 4 bis 6 Monaten eine Knochenregeneration nachgewiesen. Kalziumsulfat wurde 1957 auf diesem Gebiet in Form von Pflaster aus Pariser Tabletten eingesetzt, um Defekte in den Knochen von Hunden zu füllen.

Die Knochensubstitution von Calciumsulfat ist vergleichbar mit der bei autogenem Knochen beobachteten.

Ruhaimi (2001) brachte Calciumsulfat auf einen kürzlich zerstörten Kaninchenkieferknochen auf und beobachtete einen Anstieg der Osteogenese und Knochenverkalkung.

Medizin

Calciumsulfat wird in der Medizin zur Immobilisierung von Gelenken mit Luxationen und Knochenbrüchen sowie als Hilfsstoff bei der Herstellung von Tabletten verwendet.

Zahnheilkunde

In der Zahnmedizin wird es als Grundlage für die Herstellung von Zahnprothesen, für Restaurationen und Abdrücke von Zähnen verwendet.

In der Lebensmittelverarbeitung

Es wird als Gerinnungsmittel bei der Herstellung von Tofu verwendet, einem Lebensmittel, das aus Soja hergestellt und in östlichen Ländern als Fleischersatz häufig konsumiert wird. Darüber hinaus wurde es zur Festigung von Lebensmitteln und zur Behandlung von Mehlen verwendet.

Als Dünger und Conditioner für Kulturböden

Gips (CaSO ₄ · 2H ₂ O) wurde in Europa seit dem 18. Jahrhundert als Dünger verwendet und hatte den Vorteil gegenüber der Verwendung von Kalk als Kalziumquelle mit größerer Mobilität.

Calcium muss den Wurzeln der Pflanzen für eine ausreichende Versorgung zur Verfügung stehen. Die Zugabe von Kalzium verbessert also die Gartenbau- und Erdnusskulturen.

Erdnusswurzelfäule, die durch biologische Krankheitserreger verursacht wird, sowie Wassermelonen- und Tomatenblütenendfäule werden teilweise durch Anwendung von landwirtschaftlichem Gips bekämpft.

Gips hilft, die Ausbreitung von Ton zu verringern, was zu Verkrustungen auf dem Boden führt. Durch die Reduzierung der am Boden gebildeten Krusten erleichtert der Putz den Austritt der Sämlinge. Es erhöht auch den Eintritt von Luft und Wasser in den Boden.

Gips trägt zur Verbesserung des Bodens bei, indem er den Säuregehalt und die Toxizität von Aluminium mindert und so die Ernte an Natriumböden anpasst.

Bei der Herstellung anderer Verbindungen

Calciumsulfat reagiert mit Ammoniumbicarbonat unter Bildung von Ammoniumsulfat. Es wurde auch bei der Herstellung von Schwefelsäure verwendet.

Wasserfreies Calciumsulfat wird mit Schiefer oder Mager gemischt und beim Erhitzen der Mischung wird Schwefeltrioxid in gasförmiger Form freigesetzt. Schwefeloxid ist eine Vorstufe von Schwefelsäure.

Verweise

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