Сульфа́т ка́льция, кальциевая соль серной кислоты, CaSO₄. В природе – минерал ангидрит.

Физико-химические свойства

Бесцветное кристаллическое вещество; молярная масса 136,14 г/моль; t_пл 1460 °C, плотность 2980 кг/м³. Известны кристаллогидраты сульфата кальция: дигидрат CaSO₄ · 2H₂O (в природе – Образец минерального гипса.Образец минерального гипса.минерал гипс, плотность 2310 кг/м³) и полугидрат CaSO₄ · 0,5H₂O (в природе – минерал бассанит, устойчив ниже 160 °C, плотность 2740 кг/м³). При термической обработке гипса выше 100 °C в зависимости от условий проведения процесса получают полугидрат в виде α- и β-модификаций. Выше 160 °C происходит трансформация в метастабильные модификации сульфата кальция с гексагональной решёткой. Эти модификации (α- и β-растворимый CaSO₄) гигроскопичны, растворимы в воде, при нагревании (220–370 °С) переходят в ромбическую модификацию (нерастворимый ангидрит), устойчивую до 1200 °C. При 800–1000 °C происходит частичное разложение, с образованием смеси CaSO₄ и CaO (эстрихгипс, гидравлический гипс), а выше 1200 °C – полиморфное превращение. Стандартная энергия Гиббса образования $\Delta G^ \circ _{обр}$ −1320,3 кДж/моль; стандартная энтальпия образования $\Delta H^ \circ _{обр}$ −1432,7 кДж/моль; стандартная энтропия образования $S^ \circ _{298}$ 106,7 Дж/моль·K; стандартная мольная теплоёмкость $C^ \circ _p$ 99,6 Дж/моль·K.

Важное свойство кристаллогидратов сульфата кальция – способность затвердевать при смешении с водой.

Получение

Основное количество сульфата кальция добывают в виде минералов (гипс и ангидрит). Химически сульфат кальция получают сплавлением хлорида кальция CaCl₂ с сульфатом калия K₂SO₄. В качестве побочного продукта образуется при производстве фосфорной кислоты сернокислотным способом (фосфогипс), фтористого водорода и др.

Применение

Растворимые модификации сульфата кальция используют как осушители. Дигидрат (гипс) и полугидрат (гипсовый алебастр) применяют при производстве цемента и гипсокартона, а также в составе вяжущих материалов в строительстве, архитектуре и медицине (хирургия, стоматология) благодаря способности к затвердеванию. Сульфат кальция находит применение в сельском хозяйстве (удобрение) и пищевой промышленности (пищевая добавка Е516).

Гипсовый алебастр.Гипсовый алебастр.

Сульфат кальция является одним из компонентов, обеспечивающим постоянную жёсткость воды.