El sulfato de calcio es una sal que se encuentra abundantemente en el medio natural y también aparece como subproducto de algunos procesos industriales. Es un compuesto de calcio, azufre y oxígeno, y en su forma más pura tiene la fórmula química CaSO4; esto se conoce como sulfato de calcio anhidro (libre de agua) o anhidrita mineral. También viene en forma “hidratada”, conocida como yeso mineral, que tiene la fórmula CaSO4.2H2O. Las diferentes formas tienen una amplia gama de aplicaciones, que incluyen materiales de construcción, desecantes, fabricación de moldes para el tratamiento de miembros fracturados y creación de obras de arte.
Propiedades
El compuesto hidratado tiene una baja solubilidad en agua que alcanza un máximo a poco más de 100 ° F (38 ° C), pero disminuye a temperaturas más bajas o más altas. El calentamiento moderado expulsa la mayor parte del agua, dejando la forma parcialmente hidratada como un polvo blanco conocido popularmente como yeso de París. La forma hidratada se puede recrear a partir de esto simplemente agregando agua: inicialmente se forma una pasta, pero esta se solidifica después de un corto tiempo a medida que el compuesto absorbe el agua, dando calor. Un calentamiento más fuerte aleja más agua, dejando la forma anhidra o anhidrita.
Ocurrencia y producción
El yeso y la anhidrita son minerales comunes que pueden ocurrir en depósitos grandes. Generalmente son transparentes o blancos, pero pueden adquirir otros colores debido a las impurezas y se pueden encontrar como cristales o como capas de roca granular. Los depósitos de yeso se formaron por la evaporación de los mares interiores hace muchos millones de años: se colocaron capas de diferentes minerales en una secuencia, y las de menor solubilidad se formaron primero a medida que el agua desaparecía lentamente. Donde estos depósitos se sometieron a calor, se eliminó el agua, dejando anhidrita. En 2011, se encontró yeso en una roca en Marte, lo que indica que el agua debe haber estado presente en algún momento en el pasado.
El yeso natural a veces se llama alabastro, especialmente cuando se usa en escultura, pero este término también se aplica al carbonato de calcio. Los dos se pueden distinguir tratándolos con ácido clorhídrico. El carbonato de calcio reacciona produciendo burbujas de dióxido de carbono, mientras que el yeso no se ve afectado en gran medida.
La mayor parte del sulfato de calcio proviene de estos depósitos, que se extraen en muchas partes del mundo. Parte se recupera como subproducto de varios procesos industriales, especialmente los que involucran el tratamiento de rocas que contienen calcio con ácido sulfúrico. Un ejemplo es la producción de ácido fosfórico a partir de roca de fosfato cálcico. En el laboratorio, se pueden preparar muestras de la sustancia pura agregando ácido sulfúrico a una solución de un compuesto de calcio soluble; se precipita como un polvo blanco fino debido a su baja solubilidad.
Utiliza materiales de
El yeso es un mineral relativamente blando que se talla fácilmente en formas y, debido a esto, se ha utilizado ampliamente en la escultura, donde se le puede llamar alabastro. Otro uso común de esta forma de sulfato de calcio es la construcción. Las láminas de yeso se utilizan a menudo en la construcción de paredes internas en las casas, debido a su resistencia al fuego: permanece relativamente frío hasta que la mayor parte del contenido de agua se ha eliminado, lo que ralentiza el progreso de un incendio en una casa. Este mineral también es un ingrediente esencial en algunas formas de cemento.
El yeso de París se usa ampliamente en medicina para hacer moldes de yeso para miembros rotos, así como en las artes y en la fabricación de modelos. El sulfato de calcio anhidro se usa como desecante para eliminar la humedad donde se requieren condiciones secas; las formas comerciales pueden contener un compuesto que cambia de color en presencia de agua para indicar cuándo se ha agotado. Cuando esto sucede, se puede convertir de nuevo al estado anhidro mediante calentamiento.
El sulfato de calcio también se utiliza en la industria alimentaria. A menudo se agrega a los alimentos para darles una textura más firme y, a veces, como fuente de calcio. La producción de proteínas de soja, como el tofu, implica sulfato de calcio, que se utiliza como coagulante para estimular la formación de pequeñas partículas de proteína en trozos más grandes.