Kalcijev sulfat je sol koja se nalazi u izobilju u prirodnom okruženju, a također se pojavljuje kao nusprodukt nekih industrijskih procesa. Spoj je kalcija, sumpora i kisika, a u svom najčišćem obliku ima kemijsku formulu CaSO4; ovo je poznato kao bezvodni – bez vode – kalcijev sulfat ili mineralni anhidrit. Također dolazi u “vodovitom” obliku, poznatom kao mineralni gips, koji ima formulu CaSO4.2H2O. Različiti oblici imaju širok raspon primjena, uključujući građevinske materijale, sredstva za sušenje, izradu odljevaka za liječenje prijeloma udova i stvaranje umjetničkih djela.
Nekretnine
Vodeni spoj ima nisku topljivost u vodi koja doseže maksimum na nešto više od 100°F (38°C), ali se smanjuje na nižim ili višim temperaturama. Umjereno zagrijavanje tjera veći dio vode, ostavljajući djelomično hidratizirani oblik kao bijeli prah popularno poznat kao pariška žbuka. Hidratizirani oblik može se ponovno stvoriti iz ovoga jednostavnim dodavanjem vode: u početku se formira pasta, ali se nakon kratkog vremena učvrsti jer spoj upija vodu, odajući toplinu. Jače zagrijavanje tjera više vode, ostavljajući bezvodni oblik, odnosno anhidrit.
Pojava i proizvodnja
Gips i anhidrit uobičajeni su minerali koji se mogu pojaviti u velikim naslagama. Općenito su bistri ili bijeli, ali mogu poprimiti druge boje zbog nečistoća, a mogu se naći kao kristali ili kao slojevi zrnaste stijene. Naslage gipsa nastale su isparavanjem kopnenih mora prije mnogo milijuna godina: slojevi različitih minerala postavljani su u nizu, pri čemu su oni slabije topivosti nastali prvi kako je voda polako nestajala. Tamo gdje su te naslage podvrgnute toplini, voda je otjerana, ostavljajući anhidrit. Godine 2011. gips je pronađen u stijeni na Marsu, što ukazuje da je voda morala biti prisutna u nekom trenutku u prošlosti.
Prirodni gips ponekad se naziva alabaster, posebno kada se koristi u skulpturi, ali ovaj se izraz također primjenjuje na kalcijev karbonat. To dvoje se može razlikovati obradom klorovodičnom kiselinom. Kalcijev karbonat reagira stvaranjem mjehurića ugljičnog dioksida, dok na gips uglavnom ne utječe.
Većina kalcijevog sulfata dolazi iz tih naslaga, koje se kopaju u mnogim dijelovima svijeta. Neki se dobivaju kao nusproizvod različitih industrijskih procesa, posebno onih koji uključuju obradu stijena koje sadrže kalcij sumpornom kiselinom. Primjer je proizvodnja fosforne kiseline iz kalcijevog fosfata. U laboratoriju se uzorci čiste tvari mogu pripremiti dodavanjem sumporne kiseline u otopinu topljivog kalcijevog spoja; taloži se kao fini bijeli prah zbog niske topljivosti.
Koristi
Gips je relativno mekan mineral koji se lako rezbari u oblike i zbog toga se široko koristio u kiparstvu, gdje se može nazvati alabasterom. Još jedna uobičajena upotreba ovog oblika kalcijevog sulfata je u građevinarstvu. Ploče od gipsa često se koriste u izgradnji unutarnjih zidova u kućama, zbog svoje otpornosti na vatru – ostaje relativno hladno dok se većina sadržaja vode ne izbaci, usporavajući napredovanje požara u kući. Ovaj mineral je također bitan sastojak u nekim oblicima cementa.
Pariški gips se široko koristi u medicini za izradu gipsanih odljeva za slomljene udove, kao i u umjetnosti, te u izradi modela. Bezvodni kalcijev sulfat se koristi kao sredstvo za sušenje, za uklanjanje vlage gdje su potrebni suhi uvjeti – komercijalni oblici mogu sadržavati spoj koji mijenja boju u prisutnosti vode kako bi ukazao na to kada je iscrpljen. Kada se to dogodi, zagrijavanjem se može vratiti u bezvodno stanje.
Kalcijev sulfat se također koristi u prehrambenoj industriji. Često se dodaje hrani radi čvršće teksture, a ponekad i kao izvor kalcija. Proizvodnja proteina soje kao što je tofu uključuje kalcijev sulfat, koji se koristi kao koagulant za poticanje zgrušavanja malih proteinskih čestica u veće komade.