KALSİYUM SÜLFATLAR

Kalsiyum sülfatlar, CaSO4 kimyasal formülüne sahip inorganik bir tuzdur.
Kalsiyum sülfatlar birkaç hidratlı formda bulunur; anhidrit (susuz) durum (anhidrit olarak bilinir), genellikle evaporit yataklarında bulunan beyaz kristal bir katıdır.
Kalsiyum sülfatın dihidrat formu alçıtaşı (jips) mineralidir ve bu mineral, hemihidrat (yarı hidrat) durumu olan bassaniti üretmek üzere dehidre edilebilir.
Alçıtaşı doğada kristaller (selenite) veya lifli kütleler (saten spar) olarak bulunur; safsızlıklar başka renkler verebilse de genellikle renksiz ila beyaz arasındadır.
Kalsiyum sülfatın tüm formları suda az çözünür ve suda çözündüklerinde kalıcı sertliğe neden olur.

Kimyasal Adı: KALSİYUM SÜLFAT
Eş anlamlılar: CaSO; Calciumsulfat; anhidrit; anhidrouscalciumsulfate; KALSİYUM SÜLFAT, TOZ; İndikatörlü Drierite; gibs; KH2PO24; thiolite; crysalba
CB Numarası: CB7151358
Moleküler Formül: CaSO4 Lewis yapısı
Moleküler Ağırlık: 136.14
MDL Numarası: MFCD00799067
MOL Dosyası: 7778-18-9.mol
MSDS Dosyası: SDS
TDS Dosyası: TDS

KALSİYUM SÜLFAT Özellikleri
Erime noktası: 1450 °C
Yoğunluk: 2.960
Kırılma indeksi: 1.575
Depolama sıcaklığı: Oda Sıcaklığında saklayın.
Çözünürlük: 2g/l
Form: Toz
Özgül Ağırlık: 2.96
Renk: Beyaz
Koku: Beyaz ila hafif sarımsı-beyaz toz veya kristaller, kokusuz, tatsız
Suda Çözünürlük: Suda çözünür.
Hassasiyet: Neme Duyarlı
Merck: 14,1706
Kararlılık: Kararlı. Alüminyum ve güçlü asitlerle uyumsuzdur.
InChI: 1S/Ca.H2O4S/c;1-5(2,3)4/h;(H2,1,2,3,4)/q+2;/p-2
InChIKey: OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L
LogP: -1.031 (tahmini)
CAS Veri Tabanı Referansı: 7778-18-9 (CAS Veri Tabanı Referansı)
Gıdalara Eklenen Maddeler (eski adıyla EAFUS): KALSİYUM SÜLFAT, FDA UNII, E934B3V59H
EPA Madde Kayıt Sistemi: Kalsiyum sülfat (7778-18-9)
UNSPSC Kodu: 41123003
NACRES: SB.52

Tanım
Kalsiyum sülfatlar ve hidratları, tarih boyunca kullanılmış önemli endüstriyel bileşiklerdir.
Kalsiyum sülfatlar doğal olarak çıkarılan alçıtaşı kayasından elde edilir, ancak mineral formunda da mevcuttur.
Alçıtaşı, deniz suyunun doğal bir bileşeni olan kalsiyum sülfatın sığ deniz suyu kütlelerinin buharlaşmasıyla çökelmesi sonucu tortul kayaç yatakları halinde oluşur.
Alçıtaşı şeffaf, yumuşak, beyaz bir mineraldir ve en yaygın sülfat mineralidir.

Tarihçe
Alçıtaşının kullanımı tarih öncesi zamanlara kadar uzanmaktadır.
Arkeolojik kanıtlar, mağaralardan çıkarıldığını ve eski mezar taşlarını boyamak için kullanıldığını göstermektedir.
Bir yapı malzemesi olarak kullanımına dair en eski kanıtlar, güneybatı Asya bölgelerindeki antik Anadolu ve Suriye'de milattan önce 6000 yıllarına dayanmaktadır.
Mısırlılar, milattan önce 3700 civarında inşa edilen Büyük Piramitlerde her ikisi de bulunan alçıtaşı ve sıvayı binalarında ve anıtlarında kullanmışlardır.
Kalsiyum sülfatlar, Çin'de tofu üretmek için 2.000 yılı aşkın süredir kullanılmaktadır.
Gypsum (alçıtaşı) kelimesi, Yunanca tebeşir anlamına gelen gypsos kelimesinden gelir.
Yunan doğa filozofu Theophrastus (m.ö. 371-286) yazılarında alçıtaşından bahsetmiştir.
Alçıtaşı, Roma döneminde ve Orta Çağ boyunca yaygın olarak kullanılmıştır.
1700'lerde Paris, binalarının çoğu alçı kullanılarak yapılmış önde gelen bir alçı merkeziydi.
1666'daki Londra yangını şehrin yüzde 80'ini yok ettikten sonra, Fransa kralı Fransa'daki tüm ahşap evlerin yangına karşı koruma olarak alçıyla kaplanmasını emretti.
Hemihidrat formu, Paris'in Montmartre bölgesinde taş ocaklarından çıkarılan geniş alçı yataklarından dolayı alçı sıvası (Plaster of Paris) adını almıştır.
1765 ve 1766 yıllarında Antoine Lavoisier (1743-1794), Fransız Bilim Akademisi'ne alçıtaşının sertleşmesini açıklayan bildiriler sundu.
Lavoisier, alçıtaşının hidratlı bir tuz olduğunu ve donmuş alçının, hemihidrat formunun tekrar alçıtaşına rehidre olmasıyla meydana geldiğini belirledi.

Kimyasal Özellikler
Beyaz toz veya granüller.
Hem Kalsiyum sülfatlar hem de kalsiyum sülfat dihidrat beyaz veya kirli beyaz, ince, kokusuz ve tatsız toz veya granüllerdir.
Kalsiyum sülfatlar beyaz ila şeffaf kristaller oluşturur.
Kalsiyum sülfatlar genellikle susuz formda veya dihidrat olarak karşımıza çıkar.

Fiziksel Özellikler
Anhidroz (Susuz) Kalsiyum sülfatlar kristal bir maddedir; ortorombik; rengi beyaz, gri, mavi veya tuğla kırmızısı olarak değişebilir; çözünmeyen anhidrit veya gözenekli çözünür anhidrit olarak bulunur; yoğunluk 2.96 g/cm3; sertlik 3.5 Mohs; çözünmeyen anhidrit suda pratik olarak çözünmez (20°C'de yüzde 0.21); çözünür anhidrit nemi kolayca emer ve suda çözünür.
Hemihidrat beyaz ince bir tozdur; suda az çözünür (25°C'de 3g/L); suyla birleşerek sert bir kütleye dönüşür.
Dihidrat topaklar veya toz halinde bulunabilir; yoğunluk 2.32 g/cm3; 100°C'de ısıtıldığında suyunun bir kısmını kaybeder; suda hafifçe çözünür (25°C'de 2.4 g/L); KSP = 2.4x10-5; organik çözücülerde neredeyse çözünmez.

Kullanım Alanları
Kalsiyum sülfatların en büyük kullanımı, üretiminin yüzde 90'ından fazlasını oluşturan inşaat sektörüdür.
Alçıtaşının inşaat sektörü dışında yüzlerce başka uygulaması vardır.
Kalsiyum sülfatlar tarımsal olarak çeşitli amaçlar için kullanılabilir: toprağa kalsiyum ve kükürt sağlamak, pH'ı dengelemek ve toprağı ıslah etmek.
Gıda sınıfı kalsiyum sülfat, un, tahıllar ve fırınlanmış ürünler gibi zenginleştirilmiş gıdalarda kalsiyum takviyesi olarak kullanılır.
Kalsiyum sülfatlar, konserve sebzelerde jelleştirici ve sertleştirici ajan olarak kullanılır.
Kalsiyum sülfatlar en yaygın tofu pıhtılaştırıcısıdır.
Kalsiyum sülfatlardaki pozitif yüklü kalsiyum iyonu, protein moleküllerindeki negatif yüklü grupları çekerek termal olarak denatüre olmuş proteinlerin pıhtılaşmasını sağlar.
Anhidroz Kalsiyum sülfatlar glonlar, dondurmalar, kağıt, boyalar ve diş macunu gibi gıda ve tüketici ürünlerini beyazlatmak için dolgu maddesi olarak kullanılır.
Toz halindeki alçıtaşı, atletizm sahalarını ve diğer geniş alanları işaretlemek için tebeşir olarak kullanılabilir.
Farmasötik yardımcı madde (tablet ve kapsül seyreltici).
Çözünmeyen anhidrit çimento formülasyonlarında ve kağıt dolgu maddesi olarak kullanılır; çözünür anhidrit kurutucu ajan olarak kullanılır; hemihidrat duvar sıvası ve alçıpan için kullanılır; alçıtaşı, alçı sıvası ve portland çimentosu imalatında kullanılır.
Kalsiyum sülfatın ana kullanımı alçı sıvası ve sıva üretmektir.
Bu uygulamalar, toz haline getirilmiş ve kalsine edilmiş kalsiyum sülfatın hidrasyon üzerine kalıplanabilir bir macun oluşturması ve kristal kalsiyum sülfat dihidrat olarak sertleşmesi gerçeğinden yararlanır.
Kalsiyum sülfatların suda zayıf çözünmesi ve katılaştıktan sonra suyla temas ettiğinde kolayca çözünmemesi de kolaylık sağlar.

Gıda Endüstrisi
Kalsiyum sülfat hidratları, tofu gibi ürünlerde pıhtılaştırıcı olarak kullanılır.
FDA için Kalsiyum sülfatların peynir ve ilgili peynir ürünlerinde; tahıl unlarında, unlu mamullerde, dondurulmuş tatlılarda, jöle ve reçeller için yapay tatlandırıcılarda, çeşni sebzelerinde, çeşni domateslerinde ve bazı şekerlemelerde kullanılmasına izin verilir.
Kalsiyum sülfatlar E numarası serisinde E516 olarak bilinir ve BM'nin FAO'su kalsiyum sülfatları sertleştirici ajan, un işlem maddesi, sekestran (bağlayıcı) ve kabartıcı ajan olarak tanır.

Diş Hekimliği
Kalsiyum sülfatların diş hekimliğinde uzun bir kullanım geçmişi vardır.
Kalsiyum sülfatlar kemik rejenerasyonunda greft materyali ve greft bağlayıcısı (veya uzatıcısı) olarak ve yönlendirilmiş kemik dokusu rejenerasyonunda bir bariyer olarak kullanılmıştır.
Kalsiyum sülfatlar biyouyumlu bir malzemedir ve implantasyonu takiben tamamen emilir.
Kalsiyum sülfatlar önemli bir konakçı yanıtı uyandırmaz ve implantasyon alanında kalsiyum açısından zengin bir ortam yaratır.

Kurutucu
Anhidrit durumda, Drierite adı altında bir renk indikatörü ile kurutucu olarak satıldığında, nem indikatörü olarak işlev gören kobalt(II) klorür emdirilmesi nedeniyle mavi (susuz) veya pembe (hidratlı) görünür.

Tanım
Anhidrit:
Kalsiyum sülfatın (CaSO4) kayaç oluşturan önemli bir susuz mineral formudur.
Kalsiyum sülfatlar kimyasal olarak alçıtaşına benzer ancak daha sert ve ağırdır ve rombik formda kristalleşir (alçıtaşı monokliniktir).
Doğal koşullar altında anhidrit yavaşça hidratlaşarak alçıtaşını oluşturur.
Kalsiyum sülfatlar esas olarak beyaz ve grimsi granüler kütlelerde oluşur ve genellikle belirli tuz kubbelerinin örtü kayaçlarında bulunur.
Kalsiyum sülfatlar kimya endüstrisinde ve çimento ile gübre imalatında hammadde olarak kullanılır.

Üretim Yöntemleri
Alçıtaşı dünya çapında 90 ülkedeki alçı ocaklarında çıkarılmaktadır.
Çıkarılan alçıtaşına ek olarak, alçıtaşı kimyasal süreçlerin bir yan ürünü olarak sentetik olarak da üretilir.
Sentetik alçıtaşının çoğu, elektrik enerjisi üretiminden, özellikle de kömür yakan elektrik santrallerinden kaynaklanan kükürt emisyonlarını kontrol etmek için kullanılan baca gazı kükürt giderme işleminden gelir.
Bu işlemde kalsiyum karbonat, kükürt dioksit ile reaksiyona girerek Kalsiyum sülfatları (CaSO3) oluşturur: CaCO3(s) + SO2(g) → CaSO3(s) + CO2(g).
Kalsiyum sülfatlar daha sonra alçıtaşına oksitlenir: 2CaSO3(s) + O2(g) + 4H2O(l) → 2CaSO42H2O(s).
Sentetik alçıtaşının ikinci ana kaynağı asit nötralizasyonudur.
Birçok ticari üründe beyazlatıcı olarak kullanılan titanyum dioksit (TiO2) üretimi, asidik atıkların nötralize edilmesi sürecinde yan ürün olarak alçıtaşı verir.
Alçıtaşı ayrıca şeker ve sitrik asit üretiminden de üretilir.
İkincisinde, seyreltilmiş sitrik asit (C6H8O7) kalsiyum hidroksit ile kalsiyum sitrat (Ca3(C6H5O7)2) olarak çöktürülür.

Çözünürlük
Kalsiyum sülfatın çözünürlüğü sıcaklık arttıkça azalır.
Bu davranış ("ters çözünürlük") nadirdir: çoğu tuzun çözünmesi endotermiktir ve çözünürlükleri sıcaklıkla artar.
Kalsiyum sülfatların ters çözünürlüğü, ısıtma sistemlerinin en sıcak bölgesinde çökelmesinden ve sıcak sudan CO2 gazı çıktığında veya sistemden kaçabildiğinde çözünürlüğü azalan kalsiyum karbonat çökelmesi ile birlikte kazanlarda kışır (kazan taşı) oluşumuna katkıda bulunmasından da sorumludur.

Üretim Yöntemleri
Anhidroz Kalsiyum sülfatlar doğal olarak anhidrit minerali olarak bulunur.
Doğal olarak oluşan kayaç alçıtaşı, dihidrat olarak kullanılmak üzere ezilebilir ve öğütülebilir veya hemihidrat üretmek için 1508℃'de kalsine edilebilir.
Daha saf bir Kalsiyum sülfat çeşidi, kalsiyum karbonatın sülfürik asit ile reaksiyona sokulmasıyla veya kalsiyum klorür ve çözünür bir sülfattan çöktürülerek kimyasal olarak da elde edilebilir.

Genel Tanım
Kokusuz, beyaz toz veya renksiz, kristal katı.
Kristaller bazen mavi, gri veya kırmızımsı bir renk tonuna sahip olabilir veya tuğla kırmızısı olabilir.
Yoğunluk: 2.96 g cm-3.

Sağlık Zararları
Kalsiyum sülfat tahriş edici bir toz (zararsız toz) olarak kabul edilir.
Kalsiyum sülfata maruz kalan insanlarda olumsuz etkilere dair hiçbir rapor bulunmamaktadır.
Aşırı konsantrasyonların görüşü azaltması, cilt ve üst solunum yolu tahrişine neden olması beklenir.
Alçı madencileri üzerine yapılan bir rapor, olumsuz etkileri kalsiyum sülfattan ziyade solunabilir kuartza bağlamıştır.

Tarımsal Kullanımlar
Anhidrit, susuz kalsiyum sülfat (CaSO4) adı verilen, doğal olarak oluşan, katı, beyaz bir mineraldir.
Kalsiyum sülfatlar, sertlik ve hidrasyon açısından alçıtaşından ayrılır.
Kalsiyum sülfatlar kimya endüstrisinde ve gübre ile çimento imalatında hammadde olarak kullanılır.

Farmasötik Uygulamalar
Kalsiyum sülfat dihidrat, tablet ve kapsüllerin formülasyonunda kullanılır.
Granül formda iyi sıkışma özelliklerine ve orta düzeyde dağılma özelliklerine sahiptir.
Kalsiyum sülfat hemihidrat, uzuvların ve kırıkların sabitlenmesi için kullanılan alçı sıvalı bandajların hazırlanmasında kullanılır; Kalsiyum sülfatlar tablet veya kapsül formülasyonunda kullanılmamalıdır.
Anhidroz Kalsiyum sülfatlar higroskobiktir ve kurutucu olarak kullanılır.
Su alımı, tabletlerin çok sertleşmesine ve depolama sırasında dağılmamasına neden olabilir.
Bu nedenle, oral uygulama için tablet, kapsül veya toz formülasyonunda susuz Kalsiyum sülfatlar önerilmez.
Terapötik olarak, kalsiyum sülfatlar dental ve kraniofasiyal cerrahi prosedürlerde kullanılır.

Güvenlik
Kalsiyum sülfat dihidrat, oral kapsül ve tablet formülasyonlarında eksipiyan (dolgu maddesi) olarak kullanılır.
Eksipiyan olarak kullanıldığı seviyelerde genellikle toksik olmadığı kabul edilir.
Ancak, yeterince büyük bir miktarın yutulması, nem emiliminden sonra üst bağırsak yolunda tıkanıklığa neden olabilir.
Kalsiyumun tuzlarından bağırsakta sınırlı emilmesi nedeniyle, büyük oral dozların yutulmasından sonra bile hiperkalsemi tetiklenemez.
Kalsiyum tuzları bronşiyal sıvıda çözünür.
Saf tuzlar pnömokonyoza neden olmaz.

Potansiyel Maruziyet
Kalsiyum sülfat pigment olarak; Portland çimentosunda, fayanslarda ve sıvada; parlatma tozlarında, boya ve kağıt kaplamalarında dolgu maddesi olarak; gazların ve sıvıların kurutulmasında; toprak düzenleyici olarak; kalıplarda ve cerrahi alçılarda; alçıpanlarda ve diğer birçok alanda kullanılır.

İlk Yardım
Bu kimyasal gözlere kaçarsa, varsa kontakt lensleri hemen çıkarın ve üst ve alt kapakları ara sıra kaldırarak derhal en az 15 dakika yıkayın.
Derhal tıbbi yardım alın.
Bu kimyasal cilde temas ederse, kirlenmiş giysileri çıkarın ve derhal sabun ve suyla yıkayın.
Derhal tıbbi yardım alın.
Bu kimyasal solunursa, maruziyetten uzaklaştırın, solunum durmuşsa kurtarma solunumuna (resüsitasyon maskesi dahil evrensel önlemleri kullanarak) ve kalp durmuşsa CPR'a başlayın.
Derhal bir tıbbi tesise transfer edin.
Bu kimyasal yutulduğunda tıbbi yardım alın.
Bol miktarda su verin ve kusmaya zorlayın.
Bilinci yerinde olmayan bir kişiyi kusturmayın.

Depolama
Kalsiyum sülfat kimyasal olarak kararlıdır.
Susuz kalsiyum sülfat higroskobiktir ve depolama sırasında topaklanabilir.
Isıdan kaçınarak kuru bir yerde, iyice kapatılmış bir kapta saklayın.

Nakliye
Kalsiyum sülfat Düzenlenmemiş Malzeme (Tehlikesiz Malzeme) sınıfındadır.

Uyuşmazlıklar
Nem varlığında, kalsiyum tuzları kompleksler oluşturabilen aminler, amino asitler, peptitler ve proteinlerle uyumsuz olabilir.
Kalsiyum tuzları, tetrasiklin antibiyotiklerinin biyoyararlanımını engelleyecektir.
Ayrıca kalsiyum sülfatın indometasin, aspirin, aspartam, ampisilin, sefaleksin ve eritromisin ile uyumsuz olacağı tahmin edilmektedir çünkü bu maddeler diğer kalsiyum tuzlarıyla uyumsuzdur.
Kalsiyum sülfat yüksek sıcaklıklarda fosfor ve alüminyum tozu ile şiddetli reaksiyona girebilir; Kalsiyum sülfat diazometan ile şiddetli reaksiyona girebilir.

Uyuşmazlıklar
Diazometan, alüminyum, fosfor ve su ile temas patlamalara neden olabilir.
Not: Higroskobik malzemedir (yani havadaki nemi emer).
Su ile reaksiyona girerek alçıtaşı ve alçı sıvası oluşturur.

Atık Bertarafı
Düzenli depolama (Çöp alanı)

Yasal Durum
GRAS (Genellikle Güvenli Kabul Edilen) listesindedir.
Avrupa'da gıda katkı maddesi olarak kullanımı kabul edilmiştir.
FDA Etkin Olmayan Bileşenler Veri Tabanına dahil edilmiştir (oral kapsüller, sürekli salımlı tabletler).
Birleşik Krallık ve Avrupa'da lisanslı parenteral olmayan ilaçlara dahil edilmiştir.
Kanada Kabul Edilebilir Tıbbi Olmayan Bileşenler Listesine dahil edilmiştir.