Il solfato di calcio è un sale che si trova in abbondanza nell’ambiente naturale e appare anche come sottoprodotto di alcuni processi industriali. È un composto di calcio, zolfo e ossigeno, e nella sua forma più pura ha la formula chimica CaSO4; questo è noto come solfato di calcio anidro – senza acqua – o anidrite minerale. Si presenta anche in una forma “idrata”, nota come gesso minerale, che ha la formula CaSO4.2H2O. Le diverse forme hanno una vasta gamma di applicazioni, inclusi materiali da costruzione, disseccanti, realizzazione di calchi per il trattamento di arti fratturati e creazione di opere d’arte.
Proprietà
Il composto idrato ha una bassa solubilità in acqua che raggiunge un massimo a poco più di 100°F (38°C), ma diminuisce a temperature inferiori o superiori. Il riscaldamento moderato allontana la maggior parte dell’acqua, lasciando la forma parzialmente idratata come una polvere bianca popolarmente conosciuta come gesso di Parigi. La forma idratata può essere ricreata da questa semplicemente aggiungendo acqua: inizialmente si forma una pasta, ma questa si solidifica dopo poco tempo in quanto il composto assorbe l’acqua, cedendo calore. Un riscaldamento più forte allontana più acqua, lasciando la forma anidra o anidrite.
Evento e produzione
Gesso e anidrite sono minerali comuni che possono trovarsi in grandi depositi. Sono generalmente chiare o bianche, ma possono assumere altri colori a causa delle impurità, e si possono trovare come cristalli o come strati di roccia granulare. I depositi di gesso si sono formati dall’evaporazione dei mari interni molti milioni di anni fa: strati di diversi minerali si sono depositati in sequenza, con quelli di minore solubilità che si sono formati per primi mentre l’acqua lentamente scompariva. Dove questi depositi sono stati sottoposti a calore, l’acqua è stata allontanata, lasciando anidrite. Nel 2011, il gesso è stato trovato in una roccia su Marte, indicando che l’acqua doveva essere presente in qualche momento nel passato.
Il gesso naturale è talvolta chiamato alabastro, specialmente se usato nella scultura, ma questo termine viene applicato anche al carbonato di calcio. I due possono essere distinti trattando con acido cloridrico. Il carbonato di calcio reagisce producendo bolle di anidride carbonica, mentre il gesso è in gran parte inalterato.
La maggior parte del solfato di calcio proviene da questi depositi, estratti in molte parti del mondo. Alcuni vengono recuperati come sottoprodotto di vari processi industriali, in particolare quelli che comportano il trattamento di rocce contenenti calcio con acido solforico. Un esempio è la produzione di acido fosforico dalla roccia di fosfato di calcio. In laboratorio si possono preparare campioni della sostanza pura aggiungendo acido solforico ad una soluzione di un composto di calcio solubile; è precipitato come una polvere bianca fine a causa della sua bassa solubilità.
si utilizza
Il gesso è un minerale relativamente morbido che può essere facilmente scolpito in forme, e per questo motivo è stato ampiamente utilizzato nella scultura, dove può essere indicato come alabastro. Un altro uso comune di questa forma di solfato di calcio è nell’edilizia. I fogli di gesso sono spesso utilizzati nella costruzione di pareti interne nelle case, grazie alla sua resistenza al fuoco: rimane relativamente fresco fino a quando la maggior parte del contenuto d’acqua non è stata eliminata, rallentando l’andamento di un incendio domestico. Questo minerale è anche un ingrediente essenziale in alcune forme di cemento.
Il gesso di Parigi è ampiamente usato in medicina per realizzare calchi in gesso per arti rotti, così come nelle arti e nel modellismo. Il solfato di calcio anidro viene utilizzato come essiccante, per rimuovere l’umidità dove sono richieste condizioni asciutte: le forme commerciali possono contenere un composto che cambia colore in presenza di acqua per indicare quando è esaurito. Quando ciò accade, può essere riconvertito allo stato anidro mediante riscaldamento.
Il solfato di calcio è utilizzato anche nell’industria alimentare. Viene spesso aggiunto agli alimenti per dare una consistenza più solida e talvolta come fonte di calcio. La produzione di proteine della soia come il tofu coinvolge il solfato di calcio, che viene utilizzato come coagulante per incoraggiare l’aggregazione di piccole particelle proteiche in pezzi più grandi.