Có nhiều loại muối sunfat được kết hợp từ gốc SO4 kết hợp với nhóm kim loại kìm thổ khác nhau. Tuy nhiên loại muối được ứng dụng nhiều nhất trong công nghiệp và sản xuất là Canxi sunfat.

Canxi sunfat là gì?

Là một hợp chất canxi có công thức hóa học là CaSO4. Một loại bột tinh thể màu trắng, không mùi và có tính hút ẩm cao. Nó ít tan trong axit, natri thiosulfate và dung dịch muối amoni, tan nhiều trong nước, ít tan trong nước nóng, tan rất chậm trong glycerin, không tan trong ethanol và hầu hết các dung môi hữu cơ.

Tính chất vật lý của CaSO4

  • Là một loại bột màu trắng, không mùi.
  • Độ hòa tan: Ít tan trong nước, hòa tan trong axit clohydric.
  • Độ hòa tan trong H2O : 0,21 g / 100ml (20 ° C)
  • Điểm sôi: 163 ºC
  • Điểm nóng chảy: 128 ºC
  • Mật độ (g / mL, 20 ° C): 2,32
  • Khối lượng mol: 136,142 g/mol
  • Công thức hóa học: CaSO4
  • tính dẫn điện tốt.
  • CaSO4.H20: Thạch cao nung hoặc thạch cao sống (Tùy vào lượng nước)

Tính chất hóa học của CaSO4

Tác dụng với bazơ

Thạch cao khan có thể tác dụng với kiềm để tạo thành canxi hydroxit và một loại muối gốc sunfat khác.

  • CaSO4 + 2NaOH → Ca(OH)2 + Na2SO4
  • Ba(OH)2 + CaSO4 ⟶ Ca(OH)2 + BaSO4
  • 2KOH + CaSO4 → Ca(OH)2 + K2SO4

Tác dụng với axit

Tác dụng với axit sunfuric để tạo thành thạch cao và khí SO3

  • PTPU: CaSO4 + 2H2SO4 → CaSO4·2H2O + 2S03

Tác dụng với H2SO4 đậm đặc

  • H2SO4 + CaSO4 → Ca(HSO4)2

Thạch cao tác dụng với axit HCl, sản phẩm tạo thành là canxi Clorua và axit sunfuric

  • CaSO4 + 2HCl → CaCl2 + H2SO4

Tác dụng với muối

CaCO3 tác dụng với muối natri cacbonat, sản phẩm tạo thành là canxi cacbonat và Natri Sunfat.

  • Na2CO3 + CaSO4 → CaCO3 + Na2SO4

Phản ứng với các loại muối khác

  • BaCl2 + CaSO4 ⟶ CaCl2 + BaSO4
  • 3CaSO4 + 2Na3PO4 → Ca3(PO4)2 + 3Na2SO4

CaSO4 tác dụng với ethanol

  • CaSO4 + C2H5OH → CaSO4C2H5OH

Các phản ứng khác của CaSO4

  • 4CaSO4 + 3CH4 + CO2 → 4CaCO3 + 4S + 6H2O
  • 4CO + CaSO4 ⟶ 4CO2 + CaS

Ứng dụng của canxi sunfat

  • Hợp chất này được ứng dụng nhiều trong ngành xây dựng, thực phẩm, nông nghiệp… cụ thể các ứng dụng chính gồm:
  • Nguyên liệu sản xuất xi măng, canxi sunfat hemihydrat và axit sunfuric.
  • Được sử dụng làm chất xúc tác trong ngành công nghiệp sơn và giấy.
  • Nguyên liệu làm phân bón trong nông nghiệp, nó có thể làm giảm độ kiềm của đất và cải thiện hiệu suất của đất.
  • Trong ngành thực phẩm có thể được sử dụng như chất bổ sung dinh dưỡng (tăng cường canxi), chất tạo bọt. Là thành phần quan trọng để làm đậu hủ vì nó giúp bột đậu nành kết dính thành khối.
  • Thạch cao không màu và trong suốt có thể được sử dụng làm vật liệu quang học.
  • Được sử dụng làm chất xúc tác để chế tạo nhựa epoxy, có thể được chế tạo với độ bền cao, chịu được nhiệt độ cao, chống dính nhựa epoxy tốt.
  • Nó cũng có thể thay thế amiăng để làm vật liệu ma sát mà không có amiăng.
  • Trong nghệ thuật, nó được sử dụng để làm tượng với bất kỳ hình dáng nào.

Cách điều chế thạch cao

Có nhiều cách điều chế CaSO4, dưới đây là một vài phương trình minh họa

Sử dụng axit sunfuric kết hợp với canxi sunfit

  • CaSO3 + H2SO4 ⟶ CaSO4 + SO2 + H2O

Sử dụng canxi cacbua kết hợp với axit sunfuric

  • CaC2 + H2SO4 -> CaSO4 + C2H2

Sử dụng canxi sulfua kết hợp với O2 ở nhiệt độ cao

  • CaS + O2 -> CaSO4

Các phương trình khác

  • CaCl2 + Na2SO4 -> CaSO4 + 2NaCl
  • H2SO4 + CaF2 -> CaSO4 + H2F
  • CaO + H2SO4 -> CaSO4 + H2O
  • 2CaO + 2SO2 + O2 -> 2CaSO4
  • H2SO4 + CaCl2 -> CaSO4 + 2HCl