硫酸钙介绍

硫酸钙（calcium sulfate）是一种无机化合物，化学式为CaSO₄，白色结晶性粉末，无臭，具涩味，密度2.960克/立方厘米，微溶于水、甘油，不溶于乙醇。

硫酸钙在食品加工、建筑工业、造纸工业等方面具有应用。

硫酸钙理化性质

硫酸钙物理性质

硫酸钙为白色结晶性粉末，无臭，具涩味，密度2.960克/立方厘米，微溶于水、甘油，不溶于乙醇。具有吸湿性，通常含有2个结晶水，128℃失去1分子结晶水，163℃全部失水，自然界中以石膏矿形式存在。分子量为136.14，为无色单斜晶系，天然产的因含有不纯物稍带青色，也有准安定单斜晶系，在1193℃时转为单斜晶系。解离压：

1200摄氏度时为400帕，1360摄氏度时为5400帕。折射率α：

1570；β：

1575；γ：

1614。硬度2.5-3.5，光轴角为+42°，线膨胀系数（12～25摄氏度时）为0.000025每摄氏度。弹性模数为3600牛顿每平方毫米，压缩系数为2.45-1.53×10兆帕每平方厘米，磁化率为-49.7。硫酸钙溶解度及比热如下：

硫酸钙化学性质

受热分解

硫酸钙加热到1000摄氏度分解，化学方程式：2CaSO₄

2CaO+2SO₂↑+O₂↑。

与酸反应

硫酸钙和浓硫酸反应，溶解为硫酸氢钙，化学方程式：CaSO₄+H₂SO₄(浓)=Ca(HSO₄)₂。

与气体反应

硫酸钙溶液和氨气、二氧化碳反应，生成碳酸钙沉淀和硫酸铵，化学方程式：H₂O+CaSO₄+2NH₃+CO₂=CaCO₃+(NH₄₎₂SO₄。

和盐反应

硫酸钙和钾盐在80摄氏度条件反应，生成钾石膏：K₂SO₄+CaSO₄+H₂O

K₂SO₄·CaSO₄·H₂O；或K₂SO₄+5CaSO₄+H₂O

K₂SO₄·5CaSO₄·H₂O。

硫酸钙与碳酸铵反应则产生碳酸钙沉淀和硫酸铵溶液：CaSO₄+2H₂O+(NH₄)₂CO₃=CaCO₃+(NH₄)₂SO₄。

硫酸钙制备方法

硫酸钙工业制备

1、由天然石膏矿除净杂质、泥土于电炉上加热至300℃煅烧磨粉而得硫酸钙。

2、氨碱法的副产物氯化钙中加入硫酸钠，通过氯化钙一硫酸钠沉淀法，产物经精制而得，反应方程式：

CaCl₂+Na₂SO₄=CaSO₄↓+NaCl。

3、有机酸制造时的副产物。例如，制造草酸时所得的草酸钙用硫酸分解，精制而得。反应方程式：

CaC₂O₄+2H₂SO₄=CaSO₄+2CO₂↑+2H₂O+SO₂↑

4、以二水硫酸钙为原料，溶于水形成的悬浮液在密闭反应釜中不断搅拌，加热到一定的温度，达到一定的压力后即得到硫酸钙晶须。或者在一定的温度下，使高浓度的二水硫酸钙在酸性溶液中转变为针状或纤维状的晶须。

硫酸钙实验室制法

硫酸钙在实验室通常可用可溶性钙盐与硫酸盐作用制取，如：

Ca(H₂PO₄)₂+Fe₂(SO₄)₃=CaSO₄+ 2FePO₄+2H₂SO₄。

硫酸钙计算化学数据

1、氢键供体数量：0

2、氢键受体数量：4

3、可旋转化学键数量：0

4、互变异构体数量：0

5、拓扑分子极性表面积：88.6

6、重原子数量：6

7、表面电荷：0

8、复杂度：62.2

9、同位素原子数量：0

10.确定原子立构中心数量：0

11.不确定原子立构中心数量：0

12.确定化学键立构中心数量：0

13.不确定化学键立构中心数量：0

14.共价键单元数量：2。

硫酸钙应用领域

硫酸钙食品加工

硫酸钙可作面粉处理剂（作为过氧化苯甲酰的稀释剂），最大使用量1.5克每千克；在食品加工中作凝固剂。用于制造豆腐，每升大豆约添加14-20克于豆乳内（过量会发生苦味）。按0.15%添加于小麦粉内，用作酵母食料、面团调节剂。添加于番茄、土豆罐头用作组织强化剂。酿造啤酒用作水的硬化剂、酒的风味增强剂。还可用作营养增补剂。

硫酸钙工业生产

建筑工业：硫酸钙在建筑工业中可用于建材、隔热材料、涂料、增强材料等。硫酸钙晶须具有良好的摩擦、保温、隔热、防火、非导体绝缘等性能，可代替石棉作为摩擦材料、保温隔热材料以及防火（阻燃）材料。在混凝土外加剂中作为早强剂，一般掺量在3％左右，用以调节凝结时间且混磨于水泥中。当混凝土中掺入硫酸钙时则有明显的早强作用。

造纸工业：硫酸钙用于造纸工业，可代替部分或大部分纸浆。长径比小于等于50的可作纸张的高级填料，这样可以大大增加纸的产量，减少木材消耗，有利于保护环境，减少废水污染。

化工工业：在化工工业可做增强材料，无水硫酸钙晶须可在塑料造粒时使用，以增强塑料粒子的强度，耐高温性能，并降低成本。在聚氯乙烯、聚乙烯、丙烯、聚苯烯等塑料生产中可以增强产品各个方面的性能，提高精细度、尺寸的稳定性、表面光洁度、拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性率和热变形温度，并减少设备的磨损。作为沥青填料可以显著提高沥青的软化点。

硫酸钙农业

硫酸钙在农业中可用作化肥，能降低土壤碱度，改善土壤性能。

硫酸钙医药

硫酸钙用作骨移植替代物已有很长的历史。早在1892年，Dreesman就用硫酸钙填充治疗骨缺损，9例中6例完全治愈。以后许多学者进行了类似的探索并获得成功,未发现与硫酸钙相关的并发症。众多研究和成功的临床应用表明硫酸钙陶瓷具有以下特点：生物相容性良好；植入体内后可被生物降解；具有骨传导性；具有良好的微孔性；强度较低。

硫酸钙安全措施

硫酸钙健康危害

钙与硫酸根是人体正常成分，并且硫酸钙溶解度小，很难在消化道吸收。所以硫酸钙几乎无毒。ADI不作特殊规定(FAO/WHO，1994)。

硫酸钙危害防治

硫酸钙与重氮甲烷混合反应放热,，爆炸；与磷化物混合高温自燃；热分解排出有毒硫氧化物烟雾，一种公害尘。储运时须保证库房低温通风干燥。

硫酸钙安全标志

危险品标志：T，N，Xi；

危险类别码：49-42/43-51/53-36/37-68-60-50/53；

安全说明：53-22-36/37-45-60-24/25-36-26-61；

危险品运输编号：UN30779/PG3。

硫酸钙检测方法

取试样约0.2克，精密称定，加稀盐酸10毫升，水100毫升，使溶解，在搅拌情况下，加入0.05摩尔每升乙二胺四醋酸二钠液20毫升，再加入20%氢氧化钠溶液15毫升，紫脲酸铵指示剂（取紫脲酸铵0.1克，加氯化钠使成20克，即得）0.2-0.3克，继续用0.05摩尔每升乙二胺四醋酸二钠液滴至溶液由桃红色变为紫色。每1毫升的0.05摩尔每升乙二胺四醋酸二钠液相当于6.307毫克的硫酸钙，进而计算纯度。