硫酸鈣

CAS號：10101-41-4

MDL號：MFCD00149625

EINECS號：231-900-3

RTECS號：EW4150000

PubChem號：24892640

性狀：無色單斜晶系結(jié)晶性粉末。玻璃光澤。

密度（g/mL，20℃）：2.32

熔點（oC）：1450

溶解性：微溶于水。溶于鹽酸。

硫酸鈣（二水合物）溶解度：0℃ 0.233；10℃ 0.244；18℃ 0.255；30℃ 0.264；40℃ 0.265；65℃ 0.244；75℃ 0.234。

硫酸鈣無色正交或單斜晶體，單斜晶體熔點1450℃，1193℃正交轉(zhuǎn)單斜晶體。密度2.61克/立方厘米，微溶于水。1200℃以上可以分解：2CaSO₄= 2CaO 2SO₂↑ O₂↑（1200度）

一般由天然產(chǎn)出。也是磷酸鹽工業(yè)和某些其他工業(yè)的副產(chǎn)品。

高溫下跟碳作用可生成硫化鈣和二氧化碳。生石膏CaSO₄·2H₂O是天然礦物，為白、淺黃、淺粉紅至灰色的透明或半透明的板狀或纖維狀晶體。性脆，128℃失1.5H₂O，163℃失2H₂O。工業(yè)上將生石膏加熱到150℃脫水成熟石膏CaSO₄·1/2H₂O（或燒石膏），加水又轉(zhuǎn)化為CaSO₄·2H₂O。據(jù)此可用于石膏繃帶、制作石膏模型、粉筆、工藝品、建筑材料。石膏還用為水泥調(diào)速劑以控制其硬化速度。油漆膩子、紙張?zhí)盍弦灿玫绞啵粘｜c豆腐可用它為凝結(jié)劑。農(nóng)業(yè)上施用石膏以降低土壤的堿性。石膏礦與煤炭于高溫可制得SO₂用于生產(chǎn)硫酸。CaSO₄溶解度不大，其溶解度呈特殊的先升高后降低狀況。如10℃溶解度為0.1928g/100g水（下同），40℃為0.2097，100℃降至0.1619，使溶解硫酸鈣的硬水在高壓鍋爐（可達400℃）中結(jié)垢，造成危害，應(yīng)于事前用Na₂CO₃使CaSO₄轉(zhuǎn)化為更難溶的CaCO₃沉淀（其溶解度：0.0015g）而除去（使硬水軟化）。在大理石遇稀H₂SO₄時因生成微溶CaSO₄包于大理石表面阻礙與酸的接觸，使反應(yīng)停止，故不能用稀H₂SO₄與大理石制取CO₂。

化學(xué)方程式：CaCO₃ H₂SO₄=CaSO₄（微溶于水） H₂O CO₂↑

通常對水體是稍微有害的，不要將未稀釋或大量產(chǎn)品接觸地下水，水道或污水系統(tǒng)，未經(jīng)政府許可勿將材料排入周圍環(huán)境。

1.疏水參數(shù)計算參考值（XlogP）:無

2.氫鍵供體數(shù)量:2

3.氫鍵受體數(shù)量:6

4.可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:0

5.互變異構(gòu)體數(shù)量:無

6.拓撲分子極性表面積90.6

7.重原子數(shù)量:8

8.表面電荷:0

9.復(fù)雜度:62.2

10.同位素原子數(shù)量:0

11.確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

12.不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

13.確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

14.不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

15.共價鍵單元數(shù)量:4

避免光，明火，高溫。難溶于水，溶于酸、銨鹽、硫代硫酸鈉和甘油。微溶于水。溶于鹽酸。石膏礦床主要為蒸發(fā)沉積成因，系化學(xué)沉積作用的產(chǎn)物，在石灰規(guī)格及質(zhì)量要求。

貯存于干燥，潔凈的庫房中。食品級產(chǎn)品要防止有毒物的污染，不準(zhǔn)與有毒物品共貯混運。應(yīng)注意防潮、防濕。

1.有露天開采也有地下開采。前者多為山坡露天，臺階式采礦；后者開采方法多數(shù)礦山采用豎井開拓或斜井開拓，并以房柱采礦法為主，其次為全面采礦法。開采工藝流程見“磷塊巖”。我國絕大多數(shù)石膏礦山采用手選法，有的礦山生產(chǎn)礦石不加任何選別，采出礦石即為礦產(chǎn)品。將天然石膏礦除凈雜質(zhì)、泥土經(jīng)煅燒磨粉而成。

2.氨堿法制堿的副產(chǎn)物（氯化鈣）中加入硫酸鈉，反應(yīng)物經(jīng)精制而得二水硫酸鈣。

3.制造有機酸時的副產(chǎn)物。例如：制造草酸時副產(chǎn)物草酸鈣用硫酸分解，再經(jīng)精制而得二水硫酸鈣。

4.將試劑級硫酸鈣加到硫酸銨水溶液中 （ 氯化鈣過量） ，進行反應(yīng)。

當(dāng)沉淀完全后，靜置澄清，水洗沉淀5～6次，吸濾后再用水洗至溶液NH4 離子含量合格 （ 用奈氏試劑檢驗） ，于60～70℃干燥，即得化學(xué)純硫酸鈣。要制取無水硫酸鈣，可將二水合物在200℃加熱至恒重。

5.水壓熱法　將質(zhì)量分數(shù)小于2%的二水石膏懸浮液加到水壓熱器中處理，在飽和蒸汽壓下，二水石膏變?yōu)榧毿♂槧畹陌胨?，再?jīng)晶型穩(wěn)定化處理，得到半水硫酸鈣晶須。

6.常壓酸化法　在一定溫度下，高濃度二水硫酸鈣懸浮液在酸性溶液中可以轉(zhuǎn)變成針狀或纖維狀半水硫酸鈣晶須。還有專利報道了利用氨堿廢液廠與鹵水制造硫酸鈣晶須。具體方法是將氨堿廠蒸氨廢液與制鹽鹵水混合先制得二水硫酸鈣，再由二水硫酸鈣通過常壓酸化法制得半水硫酸鈣晶須。

1.制造水泥、半水硫酸鈣及硫酸的原料。油漆和造紙工業(yè)中用作填充劑。農(nóng)業(yè)上用作化肥，能降低土壤堿度、改善土壤性能。

2.食用級可用作營養(yǎng)增補劑（鈣質(zhì)強化）、凝固劑、酵母食料、面團調(diào)節(jié)劑、螯合劑，還用作番茄、土豆罐頭中的組織強化劑、釀造用水的硬化劑、酒的風(fēng)味增強劑等。

3.石膏除大量用作建筑材料和水泥原料外，廣泛用于橡膠、塑料、肥料、農(nóng)藥、油漆、紡織、食品、醫(yī)藥、造紙、日用化工、工藝美術(shù)、文教等部門。在缺乏硫資源的地區(qū)，可用以制造硫酸和硫酸銨。無色透明的石膏可作光學(xué)材料。

4.用作環(huán)氧樹脂的填充劑，可配制高強度、耐高溫、耐磨性好的環(huán)氧樹脂膠黏劑。也可代替石棉制造無石棉的摩擦材料。

硫酸鈣檢驗

氯化物

取硫酸鈣0.50g，加硝酸溶液（1→2）5ml與水40ml，振搖使溶解，依法檢查（附錄Ⅷ A），與標(biāo)準(zhǔn)氯化鈉溶液9.0ml制成的對照溶液比較，不得更濃（0.018%）。

碳酸鹽

取硫酸鈣1.0g，加水5ml，混勻，滴加稀鹽酸，不得發(fā)生暴沸。

熾灼失重取硫酸鈣1.0g，熾灼至恒重，減失重量應(yīng)為18.0%-23.0%。

鐵鹽

取硫酸鈣0.20g，加過硫酸按50mg與稀鹽酸10ml，振搖溶解后，加水稀釋使成50ml，加硫氰酸銨試液5.0ml，搖勻，依法檢查，與標(biāo)準(zhǔn)鐵溶液3.0ml用同一方法制成的對照液比較，不得更深（0.015%）。

重金屬

取硫酸鈣1.0g，加稀鹽酸5ml與水15ml，加熱溶解，放冷，加酚酞指示液1滴，滴加濃氨溶液至溶液顯淡紅色，加醋酸鹽緩沖液（pH3.5）2ml，濾過，濾液加水至25ml，加維生素C0.5g，溶解后，依法檢查，含重金屬不得過百萬分之十五。

硫酸鈣測定含量

方法名稱： 硫酸鈣---硫酸鈣的測定---絡(luò)合滴定法

應(yīng)用范圍： 本方法采用滴定法測定硫酸鈣的含量。

本方法適用于硫酸鈣。

方法原理： 供試品加稀鹽酸10mL與水100mL，振搖使溶解，在攪拌下精密加乙二胺四醋酸二鈉滴定液（0.05mol/L）20mL，搖勻，加氫氧化鈉溶液（1→5）15mL與紫脲酸銨指示劑0.2～0.3g，繼以乙二胺四醋酸二鈉滴定液（0.05mol/L）滴定至溶液由桃紅色變?yōu)樽仙?，計算硫酸鈣的含量。

試劑：

1. 稀鹽酸

2. 紫脲酸銨指示劑

3. 乙二胺四醋酸二鈉滴定液（0.05mol/L）

4. 基準(zhǔn)氧化鋅

5. 水

6. 氫氧化鈉溶液（1→5）

7. 鋅滴定液（0.05mol/L）

試樣制備：

1.稀鹽酸

取鹽酸234 mL加水稀釋至1000mL。

2.紫脲酸銨指示劑

取紫脲酸銨0.1g，加氯化鈉使成20g，研細。

3.乙二胺四乙酸二鈉滴定液（0.05mol/L）

取乙二胺四醋酸二鈉19g，加適量的水使溶解成1000mL，搖勻。

標(biāo)定：取于約800℃灼燒至恒重的基準(zhǔn)氧化鋅0.12g，精密稱定，加稀鹽酸3mL使溶解，加水25mL，加0.025%甲基紅的乙醇溶液1滴，滴加氨試液至溶液顯微黃色，加水25mL與氨-氯化銨緩沖液（pH10.0）10mL，再加鉻黑T指示劑少量，用本液滴定至溶液由紫色變?yōu)榧兯{色，并將滴定的結(jié)果用空白試驗校正。每1mL乙二胺四乙酸二鈉滴定液（0.05mol/L）相當(dāng)于4.069mg的氧化鋅。根據(jù)本液的消耗量與氧化鋅的取用量，算出本液的濃度。

貯藏：置玻璃塞瓶中，避免與橡皮塞、橡皮管等接觸。

4.鋅滴定液（0.05mol/L）

配制：取硫酸鋅15g（相當(dāng)于鋅約3.3g）加稀鹽酸10mL與水適量是溶解成1000mL，搖勻。

標(biāo)定：精密量取本液25mL，加0.025%甲基紅的乙醇溶液1滴，滴加氨試液至溶液顯微黃色，加水25mL，氨-氯化銨緩沖液（pH10.0）與鉻黑T指示劑少量，用乙二胺四乙酸二鈉滴定液（0.05mol/L）滴定至溶液由紫色變?yōu)榧兯{色，并將滴定的結(jié)果用空白試驗校正。根據(jù)乙二胺四乙酸二鈉滴定液的消耗量，計算出本液的濃度，即得。

操作步驟：

取本品0.2g，精密稱定，加稀鹽酸10mL與水100mL，振搖使溶解，在攪拌下精密加乙二胺四乙酸二鈉滴定液每1mL乙二胺四乙酸二鈉滴定液（0.05mol/L）相當(dāng)于6.807mg的CaSO4。

注：“精密稱取”系指稱取重量應(yīng)準(zhǔn)確至所稱取重量的千分之一。

硫酸鈣質(zhì)檢指標(biāo)值

銨（NH4），% ≤0.005

澄清度試驗/號 ≤4

堿金屬及鎂（MgO），% ≤0.2

鹽酸不溶物，% ≤0.025

重金屬（以Pb計），% ≤0.001

鐵（Fe），% ≤0.0005

碳酸鹽（CO3），% ≤0.05

氯化物（Cl），% ≤0.002

硝酸鹽（NO3），% ≤0.002

含量（CaSO4·2H2O），% ≥99.0

硫酸鈣貯藏

遮光，密封保存。

硫酸鈣鑒別

加稀鹽酸使溶解，溶液是鈣鹽與硫酸鹽（附錄Ⅲ）的鑒別反應(yīng)。

硫酸鈣配伍禁忌

有水分存在時，鈉鹽可能與有機胺、氨基酸、多肽和蛋白質(zhì)有配伍禁忌，并可能形成復(fù)合物。鈣鹽將影響四環(huán)素類抗生素的生物利用度，據(jù)推測，硫酸鈣可能與吲哚美辛、阿司匹林、門冬酰胺、頭孢氨芐、紅霉素有配伍禁忌，因為這些物質(zhì)與其他鈣鹽有配伍禁忌。

高溫狀態(tài)下，硫酸鈣可與磷或鋁粉末發(fā)生劇烈反應(yīng)，也能與重氮甲烷發(fā)生劇烈反應(yīng)。

硫酸鈣化學(xué)實驗

在使用碳酸鈣制取二氧化碳的實驗中，不能用稀硫酸代替稀鹽酸是因為反應(yīng)會生成微溶的硫酸鈣，沒有溶解的硫酸鈣包裹在石灰石表面，使反應(yīng)停止。

硫酸鈣安全術(shù)語

S22 Do not breathe dust。切勿吸入粉塵。

S24/25 Avoid contact with skin and eyes。避免與皮膚和眼睛接觸。

硫酸鈣風(fēng)險術(shù)語

R49 吸入可能致癌。

本項目針對高堿性燒結(jié)煙氣脫硫灰中鈣系化合物組份定量分析方法的研究開展了大量的實驗研究工作，建立了一套有效、簡便、準(zhǔn)確的干法煙氣脫硫灰中主要物相組成的定量分析方法。通過測量脫硫灰模擬樣品中的CaSO3?0.5H2O、CaO Ca(OH)2、CaCO3、SO42-各物相含量、計算其回收率與測量標(biāo)準(zhǔn)偏差來進行分析方法的評價，并通過實際脫硫灰樣品進行方法驗證，最終確定了各物相適用的檢測方法。項目重點對碘量法測量高堿性燒結(jié)煙氣脫硫中亞硫酸鈣含量的影響因素進行了研究，探討了加酸順序、酸化劑種類、溶液pH值等因素對測試結(jié)果的影響；研究確定的先加碘后加酸，用磷酸做酸化劑，控制滴定溶液的pH值范圍在1.5~2.5的碘量法，可以準(zhǔn)確測定脫硫灰中亞硫酸鈣含量，并能有效掩蔽Fe3 對I-的氧化作用造成的碘滴定“回藍”現(xiàn)象。研究通過改進用乙二醇測定游離鈣的方法，確定了CaO Ca(OH)2定量分析方法，并提出將萃取CaO Ca(OH)2后的殘渣進行酸分解，再通過測量酸的消耗量來準(zhǔn)確定量分析CaCO3的方法；研究對國標(biāo)GB/T 5484-2000《石膏化學(xué)分析方法》中硫酸根的測量方法進行了改進，先加入一定量過氧化氫將亞硫酸鹽全部氧化為硫酸鹽，用重量法測量總硫酸根含量，再扣除亞硫酸鹽中SO3含量，計算出(CaSO4.2H2O CaSO4）所含的硫酸根量；各分析的準(zhǔn)確度均達到95%以上，取得了良好的研究成果。本項目還對利用綜合熱分析儀器進行Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3.0.5H2O三種可分解物相定量分析的可行性進行了研究，結(jié)果表明，由于CaSO3.0.5H2O在升溫過程中會發(fā)生脫水反應(yīng)、氧化或分解反應(yīng)，其反應(yīng)溫度點與Ca(OH)2、 CaCO3的分解溫度有交叉，因此利用TG-DTG-DSC對脫硫灰三種可分解鈣系物相定量分析準(zhǔn)確度較差，不適合做為定量分析的方法，但可以作為快速定性分析方法進行物相組成的判定。 2100433B