CaSO4 là gì? Tính chất, điều chế, ứng dụng của CaSO4

CaSO₄ là gì?

CaSO₄ là công thức hóa học của muối canxi có tên gọi là canxi sunfat, môt hợp chất tồn tại ở dạng rắn màu trắng. Trong tự nhiên, CaSO₄ là một loại đá có màu trong mờ hoặc kết hợp với muối chloride cobalt để tạo ra một chất màu xanh da trời hoặc hồng có tên gọi là Drierite.

Cấu trúc phân tử của CaSO₄

CaSO₄ tồn tại ở một số dạng như sau:

• Dạng khan: CaSO₄.
• Vữa thạch cao (Canxi sunfat): Dạng ngậm nước CaSO₄.0,5H₂O.
• Thạch cao: Dạng ngậm nước dihydrate CaSO₄.2H₂O.

Ngoài tên gọi phổ biến là canxi sunfat, CaSO₄ còn được gọi dưới một số cái tên khác là thạch cao sống, sunfat canxi, calci sunfat,…. Hiện nay, CaSO₄ được dùng trong rất nhiều lĩnh vực, đặc biệt là xây dựng và y học.

Tính chất vật lý của CaSO₄

- CaSO4 tồn tạo ở dạng khan có màu trắng, ít tan trong nước nhưng khi trộn vào nước, nó sẽ tạo thành một thể vữa lỏng dễ đông cứng. 

- Khối lượng mol và khối lượng riêng của CaSO₄ khan lần lượt là 136,142 g/mol và 2,96 g/cm3. 

- Điểm nóng chảy của CaSO₄ khan là 1460 độ C.

- Độ hòa tan trong nước ở 20 độ C của CaSO₄ là 0,24 g/100 ml.

Vậy CaSO₄ có kết tủa không. Câu trả lời là CÓ vì nó tan rất ít trong nước nên được coi là chất kết tủa.

Tính chất hóa học của CaSO₄

- Tác dụng với bazo

Ba(OH)₂ + CaSO₄ ⟶ Ca(OH)₂ + BaSO₄↓

- CaSO₄ khi tác dụng với muối sẽ tạo ra 2 muối mới

BaCl₂ + CaSO₄ ⟶ CaCl₂ + BaSO₄↓

Na₂CO₃ + CaSO₄ ⟶ CaCO₃↓ + Na₂SO₄

- Phản ứng với oxit khi ở điều kiện nhiệt độ từ 600 đến 800 độ C

4CO + CaSO₄ ⟶ 4CO₂↑ + CaS

- Phản ứng với axit

CaSO₄ + H₂SO₄ ⟶ Ca(HSO₄)₂

- Phản ứng với chất rắn cacbon khi đun nóng ở nhiệt độ là 600 độ C

CaSO₄ + 4C ⟶ 4CO + CaS

Điều chế CaSO₄ bằng cách nào?

CaSO₄ dạng tinh thể dạng phiến phẳng, rắn chắc có trong tự nhiên

CaSO₄ có thể được tìm thấy trong tự nhiên một cách dễ dàng. Canxi sunfat dihydrat được hình thành trong tự nhiên có thể là thạch cao và chúng ta có thể tìm thấy nó dạng tinh thể dạng phiến phẳng, rắn chắc được gọi là statin.

Ngoài ra CaSO₄ cũng được sản xuất trong công nghiệp. Có rất nhiều cách có thể dùng để điều chế CaSO₄, điển hình là:

- Phản ứng chế tạo axit photphoric trong công nghiệp

Ca₅F(PO₄)₃ + 10H₂O + 5H₂SO₄ → 5CaSO₄.2H₂O + 3H₃PO₄+ HF 

- Phản ứng xử lý khí thải của SO₂ trong công nghiệp bằng canxi cacbonat (đá vôi)

CaCO₃ + SO₂ + 0,5H₂O → CaSO₄.2H₂O + CO₂

- Phản ứng của các muối canxi với axit sunfuric

CaCO₃ + H₂­O + H₂SO₄ ­→ CaSO₄.2H₂O + CO2

CaSO₄ có những tác dụng gì?

Là tiền chất để tạo ra chất khác

Ứng dụng đầu tiên của CaSO₄ mà chúng ta có thể nhắc tới chính tiền chất để điều chế các hỗn hợp khác. Bằng việc nung nóng CaSO₄ với hỗn hợp thạch cao, than cốc và cao lanh, lưu huỳnh đioxit và canxi silicat sẽ được hình thành.

2 CaSO₄ + C + 2SiO₂ → 2CaSiO₃ + 2SO₂ + CO₂

Trong xây dựng

- Với khả năng chống ẩm, chống thấm tốt, CaSO₄ được dùng để sản xuất ra một số loại vật liệu như gạch men, xi măng, vữa trát tường,...

- Đóng vai trò là chất xúc tác trong công nghiệp sản xuất sơn và giấy, vật liệu quang học, làm khuôn đúc cho các kim loại như nhôm, đồng,….

- Giúp giảm độ kiềm cho đất và nước.

Trong y tế

- CaSO₄ được dùng để bó bột hoặc dùng làm khung xương vì nó có trọng lượng nhe và thấm ẩm tốt, giúp bệnh nhân cảm thấy thoải mái hơn.

Bó bột bằng thạch cao sống khi bị gãy hoặc rạn xương

- CaSO₄ cũng được sử dụng để làm khuôn và chất lấy khuôn làm răng trong nha khoa. Ưu điểm là chất này là dễ tạo hình khi khô và không gây độc hại cho con người.

Trong công nghiệp thực phẩm

- Giúp bổ sung lương canxi cho các loại bánh nướng làm từ men nở, bột ngũ cốc, … 

- Dùng như một phụ gia làm đông, làm mềm và mịn các sản phẩm như đậu hũ, tào phớ,…

- CaSO4 có thể được sử dụng để tạo hương vị hoặc dùng như một chất bảo quản các loại thực phẩm đóng hộp như trái cây, rau, củ,….

Một số lưu ý khi sử dụng và bảo quản CaSO₄

Khi sử dụng CaSO₄, người thực hiện cần mang các trang bị bảo hộ lao động phù hợp. Còn khi bảo quản hóa chất, bạn cần lưu ý một số vấn đề như sau:

- CaSO₄ cần được bảo quản ở nơi khô ráo, tránh những nơi ẩm ướt hoặc có ánh mặt trời chiếu vào.

- Kho lưu trữ hóa chất cần tránh xa khu dân cư, nguồn nước, tránh để lẫn với các hóa chất và thực phẩm khác.

Đó là một số thông tin về CaSO₄ là gì và những tính chất, ứng dụng của CaSO₄ mà Đông Á muốn chia sẻ đến bạn đọc. Mong rằng đây sẽ là những kiến thức bổ ích, giúp các bạn giải đáp những thắc mắc của mình khi tìm hiểu về hóa chất này. Để xem thêm nhiều bài viết hữu ích hơn nữa, hãy dành chút thời gian để ghé thăm website https://dongachem.vn/ của chúng tôi mỗi ngày bạn nhé.