قیمت فروش و خرید کلسیم سولفات | سولفات کلسیم چیست؟
سولفات کلسیم ترکیبی شیمیایی با فرمول مولکولی CaSO۴ است که نوعی نمک است. این ترکیب ظاهری جامد و به رنگ سفید داشته و در صنایع مختلفی چون غذایی و کشاورزی به کار برده می شود. به صورت طبیعی می توان این نمک را در معادن سنگ گچ خام مشاهده کرد و در این حالت به صورت نمکی تصفیه نشده است. مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک حاضر ما را با ساختار، خواص و کاربردهای این نمک آشنا می کند.
کانی های سولفات کلسیم
کلسیم سولفات در پوسته زمین در شرایط خاصی تشکیل می شود. بدین ترتیب که ته نشین شدن رسوبات گچی به شکل انیدریت در پوسته ی زمین انجام شده و بعد از این که آب جذب می کند، به گچ تبدیل می شود. لایه بندی منظمی که در ابتدا در این کانی ها بود، به دلیل افزوده شدن حجم در این تبدیل به هم می خورد. اما اگر لایه بندی منظمی در این طبقات گچ مشاهده شد، در ابتدا وجود داشته است.
در طبیعت کلسیم سولفات به صورت انیدریت با فرمول شیمیایی CaSO۴ خشک و بدون آب است. صورت دیگر این ترکیب، انیدریت حاوی بیرفرنژانس متوسط است. شکل انیدریت کلسیم سولفات، در موارد کمی در طبیعت یافت می شود، زیرا این ترکیب حلالیت زیادی دارد. به دنبال تدفین در اعماق زمین، انیدریت به کمک ژیپس، آب خود را از دست داده و تولید انیدریت می کند. سپس کانی انیدریت، آب از دست داده و ژیپس تولید می کند.
این کانی بیشتر در شرایط آب و هوایی خشک تا نیمه خشک تشکیل شده و بیشتر به شکل بافت های درون سنگی و توری قفس مرغی دیده می شوند.
ساختار شیمیایی کلسیم سولفات
در ساختار شیمیایی کلسیم سولفات، یک اتم کلسیم، یک اتم گوگرد و چهار اتم اکسیژن وجود دارد. کلسیم سولفات نمکی متشکل از کاتیون کلسیم و آنیون سولفات است. ترکیب خنثایی که از این دو یون به وجود می آید، حاصل ظرفیت دو تایی مثبت کلسیم و منفی یون سولفات است. در نتیجه فرمول شیمایی آن به صورت CaSO۴ است.
خواص کلسیم سولفات
کلسیم سولفات ماده ای معدنی به صورت نمک سفید رنگ مایل به آبی و خاکستری بوده و در آب محلول نیست. دو نوع خشک و آبدار از کلسیم سولفات موجود دارد که نوع خشک آن برای آبگیری استفاده می شود. نوع آبدار این نمک، عامل ایجاد کننده سختی در آب بوده و به صورت های گچ و انیدریت وجود دارد. تولید نمک کلسیم سولفات هم در آزمایشگاه امکان پذیر بوده و هم به شکل طبیعی قابل یافت است.
نمک مورد بحث، ماده ای بدون بو بوده که در دمای اتاق پایدار است. این ماده به عنوان معمول ترین و قابل دسترس ترین سولفاتی است که وجود دارد. با توجه به درجات مش بندی، چگالی، درجه خلوص و مشخصات دیگر، کاربردهای مختلفی از این نمک ماده معدنی می شود.
سنتز و تولید کلسیم سولفات
گچ و انیدریت در طبیعت به عنوان معادن اصلی استخراج و تهیه کلسیم سولفات هستند. با این وجود می توان کلسیم سولفات را در بسیاری از فرآورده های واکنش به صورت یک محصول جانبی به دست آورد. مثالی از این واکنش ها، تهیه اسید فسفریک از سنگ فسفات، هیدروژن فلوئورید و پالایش است که کلسیم سولفات به عنوان یک محصول جانبی تولید می شود. در مبدل های حرارتی، از مهمترین بخش هایی که در رسوب به دست آمده وجود دارد، سولفات کلسیم است. چون این نمک با زیاد شدن دما، کمتر حل می شود.
معادن کلسیم سولفات و انواع آن
کلسیم سولفات از معمول ترین نمک هایی است که در معادن ایران یافت می شود. با توجه به فراوان بودن معادن این نمک در ایران، شرکت های مختلفی اقدام به تولید آن کرده و در بازارهای داخلی و جهانی به وفور عرضه می شوند. کلسیم سولفات برای استفاده در صنایع مختلف به دو نوع دهیدراته (بدون آب) و هیدراته (آبدار) تقسیم می شود. در فرمول نوع هیدراته، دو مولکول آب وجود دارد که به حرارت دادن به نوع خشک تبدیل می شود. از نوع هیدراته کلسیم سولفات در صنایعی چون حفر کردن چاه های نفت و گاز استفاده می شود. یکی از خاصیت هایی که کاربرد این نمک را در صنایع مختلف فراوان کرده است، جذب بالای آب است با این که در آب حل نمی شود.
بسته بندی های سولفات کلسیم
گریدهای متفاوتی از کلسیم سولفات در بازار با توجه به درصد خلوص آن ها وجود دارد. در صنایع غذایی و دارویی از مرغوب ترین نوع این نمک به کار برده می شود. اما از گریدهایی با کیفیت پایین تر در صنعت استفاده می شود. قدرت جذب انواع مختلف کلسیم سولفات متفاوت است که در بسته بندی های آن ها درج می شود. بیشترین نوع بسته بندی های آن ها، ۱۵ کیلوگرمی است.
کاربرد کلسیم سولفات
کاربرد سولفات کلسیم در صنایع غذایی
در بسیاری از مواد غذایی مانند نان، ماکارونی و مواد غذایی حیوانات از گچ خالص به عنوان منبع کلسیم و مکمل کننده به کار برده می شود. در کشور چین ترکیب گچ و سویا به صورت خمیری مانند پنیر به عنوان یک ماده غذایی مورد استفاده قرار می گیرد. کلسیم سولفات در کشورهایی مانند ویتنام، کره، کشورهای اروپایی و … به عنوان غذا استفاده می شود. در این کشورها این ماده را به عنوان توفو می شناسند. یکی از موارد کاربردی نمک معدنی مذکور در تولید شکر به عنوان کمک فیلتر است.
در ترکیب مواد غذایی، کلسیم سولفات به عنوان عامل بافری و سفت کننده بوده و در نان های رول به عنوان سفید کننده کاربرد دارد. کلسیم سولفات، پایه شیرین کننده مصنوعی، گوجه فرنگی کنسرو شده، تخم مرغ خشک، محصولات پنیر و خمیر دندان از کلسیم سولفات به کار گرفته می شود.
صنایع دارویی و وسایل آرایشی و بهداشتی
نقش کلسیم سولفات در تولید قرص های دارویی به عنوان مواد پرکننده و مواد کلسیم دار است که از گرید با درصد خلوص بالای آن به کار گرفته می شود. گچ با مواد دارویی همگن شده و به عنوان فاکتور اصلی در تهیه دارو است. حتی تا ۹۰ درصد از ترکیب تشکیل دهنده قرص ها، می تواند گچ باشد. در ساخت مواد ماساژ دهنده و بسیاری از لوازم آرایشی، این نمک کاربرد دارد. چون در این مواد، گرما تولید کرده و خلل و فرج پوست را باز می کند.
ساخت مجسمه سازی، دکور و قالب سازی
گچ یا همان کلسیم سولفات، چون به خوبی شکل گرفته و در قالب هایی برای ریخته گری مناسب است، می تواند در ساخت انواع مجسمه ها و تولید قطعات موزه ای به کار برده می شود. این ماده در کارهای دکوراسیون و آرشیتکت و … کاربرد دارد.
برای این که قالب هایی با شکل های پیچیده و با مدل هایی فلزی بسیار دقیق ساخته شود، گچ به کار می برند. در ساخت قالب های مجسمه سازی از فلزات طلا، نقره، آلومینیوم و مس نیز کلسیم سولفات کاربرد دارد. بعد از ساخت این قالب ها، با کمک آب می توان گچ را از فلزات مذکور جدا ساخت. در این موارد از گچ هایی با مش های ۲۰ با دانه بندی ریز استفاده می کنند.
کاربرد کلسیم سولفات در صنعت کشاورزی
در ترکیب کلسیم سولفات، کلسیم و گوگرد وجود دارد، به همین جهت می توان از آن در تهیه کودهای کشاورزی به کار گرفته می شود. این ماده می تواند خاک های اسیدی را تا حدی خنثی کند. در تولید محصولاتی مانند قارچ و توت فرنگی، زمین را با استفاده از این نمک، غنی و مناسب رشد آن ها می کنند. در یکی از روش های تولید اسید سولفوریک از کلسیم سولفات استفاده می شود.
کاربرد کلسیم سولفات در صنایع دیگر
یکی از کاربردهای کلسیم سولفات به عنوان پر کننده در صنایع کاغذسازی و رنگ سازی است که در این روش از گچ های تولید شده با روش های مصنوعی به کار برده می شود. این گچ ها دانه های بسیار ریزی داشته و به نام لنزین خوانده می شوند. همچنین نقش پر کننده را در صنایع تولید قطعات آزبست، گچ دارد که به جای آزبست، مقاومت دهنده خواهد بود.
از کاربردهای دیگر سنگ انیدریت پودر شده، در صنعت شیشه سازی است که در این صنعت، به جای سولفات سدیم به کار برده می شود. برای این که تونل های کوچک برخی از معادن را سد کنند (از جمله تونل های کوچک زغال سنگ)، با استفاده از پمپ و لوله ها، انیدریت را به صورت خشک و فعال شده به محلی که باید سد شود، منتقل می کنند. سپس در با آب، گچ انتقال داده شده را مرطوب کرده و به شکل طبقاتی بر روی هم قرار می دهند. مقاومت اولیه سدهای انیدریت که برابر ۱۵ نیوتن بر میلی متر مربع است را به دست آورده و بعد از گذشت ۳۰ روز، مقاومت آن به ۵۰ نیوتن بر میلی متر مربع می رسد.
در سیمان سازی، کلسیم سولفات طبیعی دی هیدراته، نقش تعویق انداز را دارد که مورد استفاده در سیمان های پرتلند و کوره بلند است. افزودن سولفات کلسیم به کلینکر سیمان و در زمان آسیاب و پودر کردن است. همچنین این ماده می تواند نقش مواد افزودنی را در سیمان داشته باشد که در کشورهایی مانند ژاپن مورد استفاده است.
اثرات مضر کاربرد سولفات کلسیم
کلسیم سولفات به عنوان ماده ای غیر سمی بوده و ضرری برای محیط زیست و جانداران ندارد. حتی این ماده با توجه به موارد کاربردی، برای محیط زیست مفید است. گچ ماده ای غیر آتش زا بوده ولی با تجزیه شدن، تولید اکسیدهای سمی گوگرد را می کند. تجزیه شدن این نمک در دماهای خیلی بالا اتفاق می افتد که این دما حداقل باید از ۱۵۰۰ درجه سانتی گراد بالاتر باشد. با گرما دادن کلسیم سولفات دو آبه که تا دمای کمتر از ۳۰۰ درجه سانتی گراد انجام شود، محلول انیدریتی به دست می آید که خیلی سریع می تواند با آب ترکیب شود. به همین جهت از این ماده به عنوان یک خشک کننده می توان استفاده کرد.
