Физические, химические и технологические свойства гипса
Свойства гипса | Показатели |
Белизна, % Теплопроводность, ккал/м·ч·°С Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·м Скорость распространения упругих волн, м/с Удельная магнитная восприимчивость рН Растворимость в воде Растворимость в воде в пересчете на CaSO4 (г/л при 20 °С) Максимальная растворимость в воде между 32–41 °С г/л Растворимость в HCl и HNO3 Насыпная масса (строительного, формовочного, штукатурного), кг/м3: в рыхлом состоянии в уплотненном состоянии Пористость (строительного, формовочного, штукатурного), % | До 99–100 До 0,259 До 104 4 (0–5) · 10–5 6,5–7 Растворяется частично 2,05 Растворяется с трудом 2,6–3,0 650–860 1250–1400 55–60 |
Подавляющая часть гипса и ангидрита используется в качестве сырья для производства гипсовых вяжущих материалов (строительного гипса) и добавок в различные виды цементов, в меньшей степени – для производства высокообжигового, высокопрочного, формовочного и медицинского гипсов, серной кислоты, сульфата аммония, бумаги и для гипсования почв. Кроме того, в небольших количествах гипс и ангидрит используются как декоративно-поделочный материал.
Гипсовый камень по содержанию гипса и гипсоангидритовый камень по суммарному содержанию гипса и ангидрита в пересчете на гипс разделяются на сорта (табл. 2). Содержание гипса определяется по кристаллизационной воде, а в гипсоангидритовом камне – по серному ангидриту.
Таблица 2
Характеристика сортов гипсового сырья
Сорт | Содержание в гипсовом камне, %, не менее | Содержание в гипсоангидритовом камне, %, не менее | ||
кристаллизационной воды | гипса и ангидрита в пересчете на гипс | серного ангидрита (SO3) | ||
1 2 3 4 | 95 90 80 70 | 19,88 18,83 16,74 14,67 | 95 90 80 – | 44,18 41,85 37,20 – |
Из всех гипсовяжущих материалов наибольшее применение имеет строительный гипс, который получают путем обжига гипсового камня. Применяется он для штукатурных и отделочных работ, изготовления перегородочных панелей, плит и гипсовых обшивочных листов (сухая гипсовая штукатурка), звукопоглощающих плит. Строительный гипс должен отвечать конкретным требованиям, которые лимитируют сроки схватывания, степень помола и предел прочности на сжатие.
Формовочный гипс получают так же, как обыкновенный строительный гипс, но из более чистого, отборного гипсового камня (1-й сорт). Он используется в керамической, авиационной, автомобильной промышленности и точном машиностроении при изготовлении форм и моделей, а также при выполнении различных поделочных и скульптурных работ.
Высокопрочный гипс применяется для получения гипсобетона, строительных деталей, а также других изделий, когда требуется вяжущее вещество с быстрым схватыванием, твердением и обладающее после твердения повышенной механической прочностью. Получают высокопрочный гипс методом автоклавной обработки гипсового камня 1-го сорта.
Медицинский гипс применяется в хирургии и стоматологии для изготовления временных протезов, муляжных слепков и иммобилизирующих повязок. Оценка пригодности сырья (гипсового камня 1-го и 2-го сортов) для производства медицинского гипса осуществляется по готовой продукции, качество которой должно удовлетворять требованиям существующего ОСТа.
Высокообжиговый гипс (эстрихгипс, гидравлический гипс) представляет собой продукт обжига гипса или ангидрита при температуре около 900 °С с последующим помолом обожженного материала. Эстрихгипс применяется для изготовления плиточных и бесшовных (наливных) полов, кладочных и штукатурных растворов, бетонов для наземных сооружений, подоконных досок, ступеней, искусственного мрамора и т. п.
Требования к гипсовому сырью, используемому в бумажной промышленности, для получения сульфата аммония и гипсования почв, государственными стандартами или техническими условиями не регламентируются.
В бумажном производстве гипс применяется в качестве наполнителя, преимущественно в высших сортах писчей бумаге. Гипс должен иметь показатель белизны не менее 98 % и не содержать примесей песка.
В сельском хозяйстве среди других азотных удобрений применяется сульфат аммония. Его получают в результате воздействия аммиака и углекислого газа на гипс или ангидрит, которые должны иметь минимальное количество глинистых примесей.
Кроме того, гипс в больших количествах используется как удобрение для гипсования засоленных почв.
В качестве облицовочного материала применяются плотные разновидности гипса. В связи с растворимостью в воде и низкой твердостью гипс используется только для внутренней облицовки зданий. Требования к изученности месторождений гипса и ангидрита, применяемых для строительства и облицовки зданий и сооружений, приведены в соответствующих методических документах.
Чистые, снежно-белые и красиво окрашенные разновидности гипса (в особенности селенит) употребляются для поделок.
5. По генезису месторождения гипса и ангидрита разделяются на осадочные, остаточные, инфильтрационные.
Осадочные месторождения гипса и ангидрита в России и большинстве стран мира имеют наибольшее промышленное значение. По условиям образования среди них выделяются сингенетические и эпигенетические месторождения.
Сингенетические месторождения гипса и ангидрита образовались одновременно с вмещающими породами в результате химического осаждения из растворов. Залежи гипса и ангидрита в этих месторождениях имеют форму линз и пластов мощностью до 20 м и более. Слои гипса и ангидрита часто перемежаются с другими породами и образуют толщи мощностью до нескольких сотен метров.
Эпигенетические месторождения гипса возникли путем гидратации ранее образовавшегося ангидрита при низком внешнем давлении на глубинах около 100–150 м под действием нисходящих вод. Этот процесс сопровождается увеличением объема породы (на 30 % и более), что является причиной местных нарушений залегания гипсоносных толщ. На больших глубинах в условиях высокого давления вышележащих пород происходит обратный процесс – переход гипса в ангидрит. Залежи гипса эпигенетических месторождений представлены пластами и линзами, осложненными раздувами, пережимами, а также развитием внутренней тектоники (внутрипластовая складчатость, структуры течения и т. д.) и приконтактовых зон дробления и брекчирования.
К осадочному типу относятся все крупные месторождения России (Новомосковское, Заларгенское, Селеукское и др.), США, Канады, Франции, Испании.
Остаточные месторождения типа «гипсовых шляп» возникают в результате накопления гипса и ангидрита как остаточных продуктов при выщелачивании легкорастворимых минералов в соляных залежах. Роль этих месторождений в целом невелика, но известны крупные промышленные месторождения этого типа, например, Шедокское (Краснодарский край).
Инфильтрационные месторождения разделяются на два подтипа: месторождения выветривания и метасоматические.
Метасоматические месторождения образуются в результате замещения карбонатных пород гипсом при действии на них сернокислых вод. Месторождения этого подтипа распространены незначительно. Примером являются Красноводское и Борджоклинское месторождения в Туркменистане.
За рубежом добыча гипса из инфильтрационных месторождений составляет значительную часть общей добычи. Крупные месторождения этого типа известны в Иране, Канаде, Италии и других странах.
По масштабу месторождения гипса и ангидрита подразделяются на крупные (с запасами свыше 50 млн. т), средние (5–50 млн. т) и мелкие (менее 5 млн. т).
studfiles.net
Сайт о камнях — Гипс
Гипс
Гипс (англ. Gypsum) — минерал, водный сульфат кльция. Химический состав — Ca[SO4] × 2H2O. Сингония моноклинная. Кристаллическая структура слоистая; два листа анионных групп [SO4]2-, тесно связанные с ионами Ca2+, слагают двойные слои, ориентированные вдоль плоскости (010). Молекулы H2O занимают места между указанными двойными слоями. Этим легко объясняется весьма совершенная спайность, характерная для гипса. Каждый ион кальция окружен шестью кислородными ионами, принадлежащими к группам SO4, и двумя молекулами воды. Каждая молекула воды связывает ион Ca с одним ионом кислорода в том же двойном слое и с другим ионом кислорода в соседнем слое.
Свойства
Цвет самый разный, но обычно белый, серый, жёлтый, розовый и т.д. Чистые прозрачные кристаллы бесцветны. Примесями может быть окрашен в различные цвета. Цвет черты белый. Блеск у кристаллов стеклянный, иногда с перламутровым отливом из-за микротрещинок совершенной спайности; у селенита — шелковистый. Тврёдость 2 (эталон шкалы Мооса). Спайность весьма совершенная в одном направлении. Тонкие кристаллы и спайные пластинки гибки. Плотность 2,31 — 2,33 г/см3.
Обладает заметной растворимостью в воде. Замечательной особенностью гипса является то обстоятельство, что растворимость его при повышении температуры достигает максимума при 37-38°, а затем довольно быстро падает. Наибольшее снижение растворимости устанавливается при температурах свыше 107° вследствие образования «полугидрата» — CaSO4 × 1/2H2O.
При 107oC частично теряет воду, переходя в белый порошок алебастра, (2CaSO4 × Н2О), который заметно растворим в воде. В силу меньшего количества гидратных молекул, алебастр при полимеризации не даёт усадки (увеличивается в объеме прибл. на 1%). Под п. тр. теряет воду, расщепляется и сплавляется в белую эмаль. На угле в восстановительном пламени даёт CaS. В воде, подкисленной H2SO4, растворяется гораздо лучше, чем в чистой. Однако при концентрации H2SO4 свыше 75 г/л. растворимость резко падает. В HCl растворим очень мало.
Формы нахождения
Кристаллы благодаря преимущественному развитию граней {010} имеют таблитчатый, редко столбчатый или призматический облик. Из призм наиболее часто встречаются {110} и {111}, иногда {120} и др. Грани {110} и {010} часто обладают вертикальной штриховкой. Двойники срастания часты и бывают двух типов: 1) галльские по (100) и 2) парижские по (101). Отличить их друг от друга не всегда легко. Те и другие напоминают собой ласточкин хвост. Галльские двойники характеризуются тем, что рёбра призмы m {110} располагаются параллельно двойниковой плоскости, а ребра призмы l {111} образуют входящий угол, в то время как в парижских двойниках рёбра призмы Ι {111} параллельны двойниковому шву.
Встречается в виде бесцветных или белых кристаллов и их сростков, иногда окрашенных захваченными ими при росте включениями и примесями в бурые, голубые, жёлтые или красные тона. Характерны сростки в виде «розы» и двойники — т.наз. «ласточкины хвосты»). Образует прожилки параллельно-волокнистой структуры (селенит) в глинистых осадочных породах, а также плотные сплошные мелкозернистые агрегаты, напоминающие мрамор (алебастр). Иногда в виде землистых агрегатов и скрытокристаллическте масс. Также слагает цемент песчаников.
Обычны псевдоморфозы по гипсу кальцита, арагонита, малахита, кварца и др., так же как и псевдоморфозы гипса по другим минералам.
Происхождение
Широко распространённый минерал, в природных условиях образуется различными путями. Происхождение осадочное (типичный морской хемогенный осадок), низкотемпературно-гидротермальное, встречается в карстовых пещерах и сольфатарах. Осаждается из богатых сульфатами водных растворов при усыхании морских лагун, солёных озёр. Образует пласты, прослои и линзы среди осадочных пород, часто в ассоциациях с ангидритом, галитом, целестином, самородной серой, иногда с битумами и нефтью. В значительных массах он отлагается осадочным путем в озёрных и морских соленосных отмирающих бассейнах. При этом гипс наряду с NaCl может выделяться лишь в начальных стадиях испарения, когда концентрация других растворенных солей еще не высока. При достижении некоторого определенного значения концентрации солей, в частности NaCl и особенно MgCl2, вместо гипса будут кристаллизоваться ангидрит и затем уже другие, более растворимые соли, т.е. гипс в этих бассейнах должен принадлежать к числу более ранних химических осадков. И действительно, во многих соляных месторождениях пласты гипса (а также ангидрита), переслаиваясь с пластами каменной соли, располагаются в нижних частях залежей и в ряде случаев подстилаются лишь химически осажденными известняками.
Значительные массы гипса в осадочных породах образуются прежде всего в результате гидратации ангидрита, который в свою очередь осаждался при испарении морской воды; нередко при её испарении осаждается непосредственно гипс. Гипс возникают в результате гидратации ангидрита в осадочных отложениях под влиянием действия поверхностных вод в условиях пониженного внешнего давления (в среднем до глубины 100-150м.) по реакции: CaSO4 + 2H2O = CaSO4 × 2H2О. При этом происходят сильное увеличение объёма (до 30%) и, в связи с этим, многочисленные и сложные местные нарушения в условиях залегания гипсоносных толщ. Таким путем возникло большинство крупных месторождений гипса на земном шаре. В пустотах среди сплошных гипсовых масс иногда встречаются гнёзда крупных, нередко прозрачных кристаллов.
Может служить цементом в осадочных породах. Жильный гипс обычно является продуктом реакции сульфатных растворов (образующихся при окислении сульфидных руд) с карбонатными породами. Образуется в осадочных породах при выветривании сульфидов, при воздействии образующейся при разложении пирита серной кислоты на мергели и известковистые глины. В полупустынных и пустынных местностях гипс очень часто встречается в виде прожилков и желваков в коре выветривания самых различных по составу горных пород. В почвах аридной зоны формируются новообразования вторично переотложенного гипса: одиночные кристаллы, двойники («ласточкины хвосты»), друзы, «гипсовые розы» и т.д.
Гипс довольно хорошо растворим в воде (до 2,2 г/л.), причём с повышением температуры его растворимость сперва растёт, а выше 24°С падает. Благодаря этому гипс при осаждении из морской воды отделяется от галита и образует самостоятельные пласты. В полупустынях и пустынях, с их сухим воздухом, резкими суточными перепадами температуры, засолёнными и загипсованными почвами, утром, с повышением температуры гипс начинает растворяться и, поднимаясь в растворе капиллярными силами, отлагается на поверхности при испарении воды. К вечеру, с понижением температуры, кристаллизация прекращается, но из-за недостатка влаги кристаллы не растворяются, — в районах с такими условиями кристаллы гипса встречаются в особенно большом количестве.
Местонахождения
В России мощные гипсоносные толщи пермского возраста распространены по Западному Приуралью, в Башкирии и Татарстане, в Архангельской, Вологодской, Горьковской и других областях. Многочисленные месторождения верхнеюрского возраста устанавливаются на Сев. Кавказе, в Дагестане. Замечательные коллекционные образцы с кристаллами гипса известны из м-ния Гаурдак (Туркмения) и других м-ний Средней Азии (в Таджикистане и Узбекистане), в Среднем Поволжье, в юрских глинах Калужской области. В термальных пещерах Naica Mine, (Мексика) были найдены друзы уникальных по размерам кристаллов гипса длиной до 11 м.
Применение
Волокнистый гипс (селенит) используют как поделочный камень для недорогих ювелирных изделий. Из алебастра издревле вытачивали крупные ювелирные изделия — предметы интерьера (вазы, столешницы, чернильницы и т. д.). Обожженный гипс применяют для отливок и слепков (барельефы, карнизы и т. д.), как вяжущий материал в строительном деле, в медицине.
Используется для получения строительного гипса, высокопрочного гипса, гипсоцементно-пуццоланового вяжущего материала.
- Гипсом также называется осадочная горная порода, сложенная преимущественно этим минералом. Происхождение её эвапоритовое.
Гипс(англ. GYPSUM) — CaSO42H2O
Иные названия, разновидности
шелковистый шпат,
уральский еелинит,
гипсовый шпат,
девичье или марьино стекло.
- английский — Gypsum
- арабский — جص
- болгарский — Гипс
- венгерский — Gipsz
- голландский — Gips
- греческий — Γύψος
- датский — Gips
- иврит — גבס
- испанский — Yeso;Gypsita;Oulopholita
- итальянский — Gesso;Acidovitriolosaturata;Geso
- каталонский — Guix
- корейский — 석고
- латвийский — Ģipsis
- латинский — Gypsum
- литовский — Gipsas
- немецкий — Gips;Atlasgips;Gipsrose;Gyps;Gypsit;Oulopholit
- польский — Gips
- португальский — Gipsita
- румынский — Gips
- русский — Гипс
- словацкий — Sadrovec
- словенский — Sadra
- французский — Gypse;Chaux sulfatée
- хорватский — Gips
- чешский — Sádrovec
- шведский — Gips
- эсперанто — Gipsoŝtono;Gipso
- эстонский — Kips
- японский— 石膏
samocvet.net
|
wiki.web.ru
Камень гипс — его уникальные свойства, история, значение и влияние на разные знаки зодиака
Гипс является одним из наиболее распространённых минералов в мире. Иногда встречаются его разновидности — шелковистый шпагат, марьино стекло или уральский селенит. Камень гипс обладает уникальными свойствами и влиянием на разные знаки зодиака. Минерал gipsos с греческого языка переводится, как мел или гипс. В природе он встречается розового, белого или кремового цвета.
Свойства
Минерал обладает химической формулой CaSO4·2H2O, стеклянным блеском, несовершенной спайностью и показателем по шкале Мооса — 2. Спутниками гипса является сера, каменная соль и кальцит.
В химический состав входит триокись серы, окись кальция и вода. Он бывает просвечивающий, прозрачный или непрозрачный. Обладает моноклинной сингонией, форма кристаллов чаще встречается таблитчатая, столбчатая, призматическая или игольчатая. Если говорить о спайности, она совершенная, с изломом на гранях призмы. Базальные ядра имеют отчётливый раковистый излом. В кислотах растворяется слабо. Сходными минералами считаются флогопит, тальк, ангидрид, каолинит.
Происхождение
Если говорить о происхождении в природе этого минерала, можно проследить его тесную связь с ангидридом. Также его образования происходят во время гидратации ангидрита. Иногда в процессе образования гипса появляются рыхлые и не плотные массы.
Месторождения
Залежи гипса встречаются на Западном Приуралье, в Дагестане, Северном Кавказе, Италии, США, Франции, в Средней Азии, Канаде и России. Розовый алебастр можно добыть на территории Уэльса.
История
Свое название минерал получил в 315 году до нашей эры, его открыл Тсофраст. В древние времена гипс использовали не только в агротехнических целях, заделывая его в почву и повышая урожайность культур, но при строительстве, выпиливая из него блоки. К примеру, несколько стен города в Сирии были возведены из гипса. Даже на сегодняшний день можно видеть остатки стен, сияющие на солнце белизной.
Легенда
Свою историю минерал ведёт из Древнего Египта, где мудрецами были изобретены уникальные рецептуры. Среди различных легенд стоит выделить историю о том, как в процессе строительства Хефрена использовался гипсовый раствор. Это была вторая по величине египетская пирамида. Благодаря мудрецам, был изготовлен уникальный состав, рецепт которого до наших дней не сохранился. Но и сегодня видна целостность пирамид, простоявших не одно тысячелетие.
Виды гипса и его применение
Чаще гипс используют в обожженном или сыром виде.
Роза пустыни
Существуют разновидности гипса, среди которых можно выделить розу пустыни, представляющую собой искривленные гипсовые пластинки, по внешнему виду напоминающие цветок. Это — редкие минералы, стоящие больших денег. Отдельные экземпляры позволяют владельцам получить массу позитивных эмоций и эстетического наслаждения.
Алебастр
Во время нагревания при 140 градусах происходит превращение гипса в полугидрат или алебастр. При воздействии температурой выше можно получить строительный аналог. Обожжённый вариант используют в процессе лепной работы во время ремонта, в бумажной или цементной промышленности, также медицине. Иногда специалисты используют сырой гипс, как удобрение, он входят в основу для создания статуй.
Много лет назад, людьми было подмечено, что минерал, размолотый в крошку, отлично устраняет засоление почвы. Добыча ранее велась в карстовых пещерах, появление которых и было связано с добычей гипса. Агрономы с древних времен старались повысить урожайность таким образом.
Селенит
Если говорить о волокнистом гипсе, который был найден не так давно, а точнее в позапрошлом веке на Урале, его назвали селенит. Этот минерал чаще служит основой для производства различных фигурок, которые светятся внутренним светом, создавая необычайное магическое сияние. Для поделок идеальным вариантом является волокнистой селенит. Стоит отметить, что только этот вид обрабатывают и придают ему форму кабошонов, при этом наблюдается эффект кошачьего глаза.
Кристаллический гипс
Из кристаллического минерала ювелирные изделия недолговечны и больше могут носить сувенирный характер, так как его структура не может похвастаться прочностью.
Существует и ангидрид, обезвоженный материал, похожий на мрамор, который ранее использовали для изготовления письменных приборов. На сегодняшний день его применяют для изготовления скульптур или предметов декора. Единственным условием для долговечности этого материала является отсутствие влаги.
В природе некоторые кристаллы могут вырастать очень большими. Но ограняются они редко. Коллекционеры могут пополнять свои запасы долгое время, так как гипс может встречаться различных форм и оттенков.
Лечебные свойства
Он помогает срастаться конечностям после серьезной операции, излечивает растяжения и другие травмы. Также позволяет справиться с туберкулезом позвоночника и остеомиелитом. Издавна порошок из гипса используют в борьбе против потливости. Гипс — универсальный материал, который используется в косметологии. Небольшое количество порошка разводят с водой, и наносят на очищенную кожу. Такая маска отлично тонизирует кожные покровы.
Всё дело во входящем в состав гипса кальции и сере, которые обладают способностью вытягивать из пор токсины и грязь, оздоравливая ее. Литотрапевты рекомендуют всматриваться в селенит несколько минут в день, что способствует успокоению и умиротворению. Таким образом, можно повысить концентрацию внимания и справиться с депрессией.
Магическое влияние
У большинства людей гипс ассоциируется с материалом для изготовления скульптуры или универсальным средством для сращивания перелома. Он обладает уникальной энергией приземлять гордых и непреклонный людей. К примеру, когда человек слишком высокомерен и перестает ценить советы близких ему людей, жизнь преподает ему урок в виде перелома. Таким образом, показывается отношение к окружающему миру. Гипс относится к материалам, которые не стремятся подавить волю своего хозяина, но притягивает к нему материальные блага и любовь.
Аура камня
Стоит отметить энергетическую ценность минерала, который часто используется знающими людьми в процессе исцеления и медитации. Шелковистый шпагат относится к кристаллическому гипсу и годится для производства сувенирных изделий. Окраска его может быть медового, серовато-белого или голубого цвета. Огромные пещеры с гипсом расположены в Мексике.
- Изделия из кристаллической формы рекомендуется ставить возле компьютера для нейтрализации негативных лучей.
- Если дерево плохо растет или его урожаи не радуют, можно положить возле него кусочек гипса или растереть порошок и заделать в землю.
- Более прочным собратом является селенит, поделки из которого специалисты покрывают лаком для придания большей твердости. Особенно хороши слои гипса в виде полосок, которые обладают большой целительной силой, способны впитывать негативные посылы и очищать предметы. Для этого нужно положить вещь на его поверхность. При различных болях камень прикладывают к больному месту.
- Большинство биоэнерготерапевтов очищают энергетику рук с помощью этого удивительного минерала.
- Поделки из него можно ставить в детской комнате, чтобы ребёнок хорошо рос, имел крепкие кости. Также его стоит расположить и в спальне, чтобы супруги имели крепкие отношения.
Подготовка камня к использованию
В случае если есть возможность раздобыть камень на карьере, это отличный вариант оздоровится и приобрести его без вложения средств. Но прежде, его следует правильно подготовить. Необходимо взять парафиновую свечу и напильник.
- Изначально кусок минерала хорошо промывают, для очистки его от грязи подсушивают салфеткой.
- Чтобы скрыть острые углы, их обрабатывают напильником. Также проверяют все его стороны на присутствие шероховатостей.
- Промывают и прослушивают кусок.
- Натирает его свечой. При этом лучше брать парафиновую, поскольку восковая покрасит его и предаст запах. Свеча должна заполнить все щели и придать гипсу влагостойкость. Таким образом порода не будет крошиться.
Влияние на знаки Зодиака
Больше всего он подходит Козерогам. Если говорить о роли талисмана, его рекомендуется регулярно носить Львам, Стрельцам и Овнам, людям со вспыльчивым характером и активной жизненной позицией. Постоянная коммуникация с камнем позволяет им стать рассудительным, уравновешенным и спокойным.
Ценовая политика
Этот материал является доступным, потому и пользуется спросом не только у строителей, но и у дизайнеров, занимающихся отделкой и интерьерами. На ценовую категорию также может влиять сложность выполняемые работы.
Как ухаживать
- Гипс боится ударов и солнечных лучей. В противном случае он будет крошиться и потеряет свой вид.
- Как и большинство лунных камней, он предпочитает находиться под лунным светом.
- Кристаллический минерал нежелательно давать в руки детям, поскольку его микрочастицы могут их поранить.
Гипс — камень, который имеет широкий спектр применения, самые популярные из которых медицина и отделка интерьеров.
kamneteka.com
химическая формула и состав строительного гипса
Гипс применяется во многих отраслях жизнедеятельности человека. По своей природе это органическое вещество, которое может образовываться различными путями: осадочным, низкотемпературным или добываться из пещер. Наибольшую распространенность гипс нашел в медицине, из него изготавливаются слепки и фиксаторы для хирургии и ортопедии. Также часто гипс используется в строительстве и музейном деле. Сегодня мы поговорим о химических свойствах гипса, а также об особенностях его применения.
Химический состав
В состав гипса входят следующие элементы: Са, S, O.
В состав гипса входят следующие элементы: Са, S, O.
Окись кальция (СаО) 32,6%, трехокись серы (SO3) 46,5%, вода (Н2О) 20,9%. Тонкие кристаллы и спайные пластинки гибки.
Кристаллическая структура слоистая; два листа анионных групп [SO4]2-, тесно связанные с ионами Ca2+, слагают двойные слои, ориентированные вдоль плоскости (010). Молекулы h3O занимают места между указанными двойными слоями. Этим легко объясняется весьма совершенная спайность, характерная для гипса. Каждый ион кальция окружен шестью кислородными ионами, принадлежащими к группам SO4, и двумя молекулами воды. Каждая молекула воды связывает ион Ca с одним ионом кислорода в том же двойном слое и с другим ионом кислорода в соседнем слое.
Разновидности минерала
Алебастр, марьино стекло (лёд девичий, стекло девичье), селенит (атласный шпат)
Обладает заметной растворимостью в воде. Замечательной особенностью гипса является то обстоятельство, что растворимость его при повышении температуры достигает максимума при 37-38°, а затем довольно быстро падает. Наибольшее снижение растворимости устанавливается при температурах свыше 107° вследствие образования «полугидрата» — CaSO4 × 1/2h3O.
При 107oC частично теряет воду, переходя в белый порошок алебастра, (2CaSO4 × Н2О), который заметно растворим в воде. В силу меньшего количества гидратных молекул, алебастр при полимеризации не даёт усадки (увеличивается в объеме прибл. на 1%).
Под п. тр. теряет воду, расщепляется и сплавляется в белую эмаль. На угле в восстановительном пламени даёт CaS. В воде, подкисленной h3SO4, растворяется гораздо лучше, чем в чистой. Однако при концентрации h3SO4 свыше 75 г/л. растворимость резко падает. В HCl растворим очень мало.
Формы нахождения
Характерны сростки в виде «розы» и двойники — т.наз. «ласточкины хвосты»). Образует прожилки параллельно-волокнистой структуры (селенит) в глинистых осадочных породах, а также плотные сплошные мелкозернистые агрегаты, напоминающие мрамор (алебастр). Иногда в виде землистых агрегатов и скрытокристаллическте масс. Также слагает цемент песчаников.
Обычны псевдоморфозы по гипсу кальцита, арагонита, малахита, кварца и др., так же как и псевдоморфозы гипса по другим минералам.
Происхождение
Широко распространённый минерал, в природных условиях образуется различными путями. Происхождение осадочное (типичный морской хемогенный осадок), низкотемпературно-гидротермальное, встречается в карстовых пещерах и сольфатарах. Осаждается из богатых сульфатами водных растворов при усыхании морских лагун, солёных озёр. Образует пласты, прослои и линзы среди осадочных пород, часто в ассоциациях с ангидритом, галитом, целестином, самородной серой, иногда с битумами и нефтью. В значительных массах он отлагается осадочным путем в озёрных и морских соленосных отмирающих бассейнах.
При этом гипс наряду с NaCl может выделяться лишь в начальных стадиях испарения, когда концентрация других растворенных солей еще не высока. При достижении некоторого определенного значения концентрации солей, в частности NaCl и особенно MgCl2, вместо гипса будут кристаллизоваться ангидрит и затем уже другие, более растворимые соли, т.е. гипс в этих бассейнах должен принадлежать к числу более ранних химических осадков.
И действительно, во многих соляных месторождениях пласты гипса (а также ангидрита), переслаиваясь с пластами каменной соли, располагаются в нижних частях залежей и в ряде случаев подстилаются лишь химически осажденными известняками.
Значительные массы гипса в осадочных породах образуются прежде всего в результате гидратации ангидрита, который в свою очередь осаждался при испарении морской воды; нередко при её испарении осаждается непосредственно гипс. Гипс возникают в результате гидратации ангидрита в осадочных отложениях под влиянием действия поверхностных вод в условиях пониженного внешнего давления (в среднем до глубины 100-150м.) по реакции: CaSO4 + 2h3O = CaSO4 × 2h3О.
Значительные массы гипса в осадочных породах образуются прежде всего в результате гидратации ангидрита, который в свою очередь осаждался при испарении морской воды; нередко при её испарении осаждается непосредственно гипс
При этом происходят сильное увеличение объёма (до 30%) и, в связи с этим, многочисленные и сложные местные нарушения в условиях залегания гипсоносных толщ. Таким путем возникло большинство крупных месторождений гипса на земном шаре. В пустотах среди сплошных гипсовых масс иногда встречаются гнёзда крупных, нередко прозрачных кристаллов.
Может служить цементом в осадочных породах. Жильный гипс обычно является продуктом реакции сульфатных растворов (образующихся при окислении сульфидных руд) с карбонатными породами. Образуется в осадочных породах при выветривании сульфидов, при воздействии образующейся при разложении пирита серной кислоты на мергели и известковистые глины. В полупустынных и пустынных местностях гипс очень часто встречается в виде прожилков и желваков в коре выветривания самых различных по составу горных пород. В почвах аридной зоны формируются новообразования вторично переотложенного гипса: одиночные кристаллы, двойники («ласточкины хвосты»), друзы, «гипсовые розы» и т.д.
Гипс довольно хорошо растворим в воде (до 2,2 г/л.), причём с повышением температуры его растворимость сперва растёт, а выше 24°С падает. Благодаря этому гипс при осаждении из морской воды отделяется от галита и образует самостоятельные пласты. В полупустынях и пустынях, с их сухим воздухом, резкими суточными перепадами температуры, засолёнными и загипсованными почвами, утром, с повышением температуры гипс начинает растворяться и, поднимаясь в растворе капиллярными силами, отлагается на поверхности при испарении воды. К вечеру, с понижением температуры, кристаллизация прекращается, но из-за недостатка влаги кристаллы не растворяются, — в районах с такими условиями кристаллы гипса встречаются в особенно большом количестве.
Местонахождения
В России мощные гипсоносные толщи пермского возраста распространены по Западному Приуралью, в Башкирии и Татарстане, в Архангельской, Вологодской, Горьковской и других областях. Многочисленные месторождения верхнеюрского возраста устанавливаются на Сев. Кавказе, в Дагестане. Замечательные коллекционные образцы с кристаллами гипса известны из м-ния Гаурдак (Туркмения) и других м-ний Средней Азии (в Таджикистане и Узбекистане), в Среднем Поволжье, в юрских глинах Калужской области. В термальных пещерах Naica Mine, (Мексика) были найдены друзы уникальных по размерам кристаллов гипса длиной до 11 м.
Свойства минерала
| Цвет | Белый, красноватый, монокристаллы часто бесцветные, прозрачные, водяно-прозрачные (марьино стекло). |
| Цвет черты | белый |
| Происхождение названия | От греческого γυψοζ означающего мел или штукатурка |
| Год открытия | Первое упоминание о гипсе у Теофраста 300-325г. |
| IMA статус | действителен, описан впервые до 1959 (до IMA) |
| Химическая формула | CaSO4*2H2O |
| Блеск | стеклянный перламутровый шелковистый тусклый |
| Прозрачность | прозрачный полупрозрачный просвечивает непрозрачный |
| Спайность | совершенная по {010} средняя по {100} |
| Излом | раковистый ступенчатый занозистый |
| Твердость | 2 |
| Термические свойства | П. тр. Разлагается с потерей кристаллизационной воды и плавится в белую эмаль. В закрытой трубочке теряет кристаллизационную воду, превращаясь в сульфат кальция (“намертво обожженный гипс”) |
| Люминесценция | Кристаллы гипса с включениями иногда проявляют голубовато-белую, жёлтую, зелёную флюоресценцию |
| Strunz (8-ое издание) | 6/C.22-20 |
| Hey’s CIM Ref. | 25.4.3 |
| Dana (7-ое издание) | 29.6.3.1 |
| Dana (8-ое издание) | 29.6.3.1 |
| Молекулярный вес | 172.17 |
| Параметры ячейки | a = 5.679(5) Å, b = 15.202(14) Å, c = 6.522(6) Å β = 118.43° |
| Отношение | a:b:c = 0.374 : 1 : 0.429 |
| Число формульных единиц (Z) | 4 |
| Объем элементарной ячейки | V 495.15 ų |
| Двойникование | часты двойники прорастания по одному из двух законов: 1) двойники ласточкин хвост, пользующиеся наибольшим распространением—двойникование по граням призмы; 2) монмартрские (парижские) двойники—ребра призм расположены параллельно двойниковому шву |
| Точечная группа | 2/m — Prismatic |
| Плотность (расчетная) | 2.308 |
| Плотность (измеренная) | 2.312 — 2.322 |
| Дисперсия оптических осей | сильная r > v наклонная |
| Показатели преломления | nα = 1.519 — 1.521 nβ = 1.522 — 1.523 nγ = 1.529 — 1.530 |
| Максимальное двулучепреломление | δ = 0.010 |
| Тип | двухосный (+) |
| угол 2V | измеренный: 58° , рассчитанный: 58° до 68° |
| Оптический рельеф | низкий |
| Форма выделения | Кристаллы таблитчатые, редко столбчатые и призматические; характерны двойники срастания. Друзы кристаллов, плотные тонкокристаллические агрегаты, асбестовидные параллельно-волокнистые массы (селенит), прожилки, желваки |
| Классы по систематике СССР | Сульфаты |
| Классы по IMA | Сульфаты |
| Сингония | моноклинная |
Гипсовые изделия
Гипсовые изделия огнестойки. Они прогреваются относительно медленно и разрушаются лишь после 6—8 ч нагрева, т. е. при такой продолжительности пожара, которая маловероятна. Поэтому гипсовые изделия часто рекомендуют в качестве огнезащитных покрытий.
Стальная арматура в гипсовых изделиях в условиях нейтральной среды (рН = 6,5…7,5), особенно при значимой их пористости, подвергается интенсивной коррозии.
Коррозия предотвращается при покрытии стали обмазками: цементно-битумной, цемеитно-полистиролыюй и др. Более надежно предварительно подвергать сталь металлизации цинком или алюминием, а затем покрывать указанными обмазками.
Применение гипса
Гипс как строительный материал был известен в глубокой древности
Гипс как строительный материал был известен в глубокой древности. Более 3000 лет до нашей эры гипс применялся в Египте для возведения пирамид, многие древние архитектурные памятники сделаны из гипса. Производство гипса относится к XII— XIII векам нашей эры. Полуводный гипс применяется в строительстве для штукатурных работ, изготовления архитектурных строительных изделий, в керамической промышленности.
В период Крымской войны 1853—1858 гг. знаменитый хирург Н. И. Пирогов впервые применил гипс при лечении огнестрельных переломов костей в виде повязок из гипсовых бинтов. Гипсовый бинт — это обычный бинт, посыпанный сухим гипсом. Перед наложением его смачивают. Этот метод сохранился до наших дней и широко используется в хирургической практике. В ортопедической стоматологии и зубопротезной технике гипс является самым распространенным материалом. Диапазон его применения очень широк.
Гипс применяется в архитектурном и скульптурном деле, в бумажной промышленности, в медицине, в качестве удобрения в сельском хозяйстве, в производстве серной кислоты, цемента, эмалей, глазурей и красок. Марьино стекло используется в оптической промышленности. Благодаря отличной шумоизоляции и способности быстро схватываться алебастр часто используется при строительстве во время отделочных работ.
Селенит – поделочный камень. Селенит и гипс используются для изготовления декоративной настольной скульптуры малых форм (статуэтки, коробочки, вазочки и др.). Из гипса изготавливают строительные детали: карнизы, плиты, блоки, барельефы. Из гипса и ангидрита получают серу: при накаливании CaSO4 переходит в сульфид кальция CaS, который при контакте с водой образует сероводород. При сжигании h3S при малом количестве кислорода образуется сера и вода.
Зуботехнический гипс
Представляет собой белый, мелкого помола порошок, который при соединении с водой образует кристаллы. Процесс кристаллизации начинается с 4-й минуты после смешивания порошка гипса с водой и должен заканчиваться через 6—7 минут. При добавлении 2,5—3% Р _ Рис, 9. Схема производства зубогехнического гипса. твора поваренной соли в воде затвердевание гипса ускоряется. Поваренная соль для гипса является катализатором. Длительность процесса затвердевания гипса имеет большое значение для получения слепков. Продолжительность пребывания инородного вещества в полости рта вызывает повышение слюноотделения, а иногда тошноту.
Реакцию кристаллизации гипса (схватывания) можно представить следующим образом: при замешивании полугидрата гипса с водой вначале происходит частичное растворение гипса, затем каждая молекула гипса присоединяет к себе 1,5 молекулы воды (гидратируется). Вода вступает в химическое соединение с гипсом. В результате этой химической реакции получается двугидрат гипса.
Двугидрат, или двуводный гипс, в процессе кристаллизации из пластического состояния быстро переходит в твердое состояние. При затвердевании кристаллы гипса вытягиваются в различных направлениях, сращиваются в кристаллические агрегаты — получается монолитная масса гипса.
Реакция кристаллизации сопровождается выделением тепла. Для получения слепочной массы рекомендуется на 100 мл воды брать 150—180 г гипса, т. е. на стакан воды 2—2`/г стакана гипса. Практически это делается так. В резиновую колбу, используемую в зубопротезной технике для замешивания гипса, наливают нужную порцию воды и постепенно засыпают гипс из расчета на одну часть воды две части гипса.
Двугидрат, или двуводный гипс, в процессе кристаллизации из пластического состояния быстро переходит в твердое состояние
Чтобы не производить отмеривания или отвешивания гипса, пропорцию 1 :2 можно определить моментом, когда гипс в резиновой колбе будет возвышаться горкой над поверхностью воды и у стенок колбы не останется сверху свободной воды. При этих условиях после энергичного размешивания смеси шпателем получается однородная слепочная масса. В процессе затвердевания гипса 65% воды идет на гидратацию, остальные 35% постепенно испаряются. Оставшаяся избыточная часть воды испаряется при высыхании гипса. Высохший двуводный гипс представляет собой твердуло пористую массу.
Скорость затвердевания гипса зависит от многих причин. Эта реакция будет протекать быстрее или медленнее в зависимости от величины частиц гипса: чем тоньше помол (частицы гипса меньше), тем больше площадь соприкосновения с водой и, следовательно, реакция происходит быстрее. На скорость затвердевания гипса влияет способ замешивания гипса перед получением слепка. Энергичное перемешивание гипса в резиновой колбе с водой ускоряет кристаллизацию.
Скорость затвердевания зависит от температуры воды, применяемой для замешивания гипса: теплая вода до 37° ускоряет схватывание, горячая и холодная — замедляют. При неправильном хранении гипса во влажном помещении быстро изменяется его качество, из полугидрата гипс может превратиться в двугидрат и будет непригоден для употребления. Отсыревший гипс схватывается медленнее. Для восстановления качества отсыревшего зуботехнического гипса его следует прогреть при температуре 150—170″ на металлическом листе при постоянном помешивании.
Процесс ускорения и замедления затвердевания гипса можно изменять, применяя катализаторы — ускорители реакции, ингибиторы — замедлители реакции. В качестве веществ, ускоряющих реакцию затвердевания гипса, используют 2,5—3% раствор поваренной соли NaCl, сульфат натрия Na2S04, селитру KNO3, сернокислый калий K2SO4.
Вещества, используемые как ингибиторы для замедления процесса кристаллизации гипса, в зубопротезной технике применяются с целью придания затвердевшему гипсу большей прочности, например, при отливке комбинированных моделей, музейных экспонатов.
К замедлителям (ингибиторам) относятся клей столярный, 2—3% раствор буры, 5—6% раствор сахара, глицерин в виде 3—4% водной эмульсии, 5% раствор этилового спирта. Применяя катализаторы, необходимо помнить, что прочность гипса понижается, поэтому их не следует использовать при изготовлении моделей, загипсовки восковых протезных базисов в кювету и на всех других этапах изготовления протезов.
Физические свойства гипса
Зуботехнический гипс — »то белый порошок, удельный вес 2,67—2,68; затвердевание гипса начинается через 4—15 минут от начала замешивания и заканчивается через 6—30 минут
Зуботехнический гипс — »то белый порошок, удельный вес 2,67—2,68; затвердевание гипса начинается через 4—15 минут от начала замешивания и заканчивается через 6—30 минут. Зуботехнический гипс надо просеивать через сито, имеющее 900 отверстий на каждый 1 см Предел прочности гипса от 3 до 15 кг/см . Прочность гипса на растяжение через сутки после затвердевания составляет от 3 до 7 кг/см , через 7 суток — от 8,7 до 14,2 кг/см (П. П. Будников).
Прочность гипса зависит от скорости реакции кристаллизации; как правило, чем быстрее происходит кристаллизация, тем меньше прочность гипса. На прочность гипса влияет также количество взятой воды при изготовлении гипсовой смеси. Избыточное количество воды при реакции затвердевания не вступает в химическую связь с гипсом и она оказывается механически включенной между кристаллами. После высыхания такой гипс будет более пористым и непрочным. Прочность гипса можно повысить. При замешивании гипса в воду следует добавить 2—3% буры или затвердевшую, хорошо просушенную гипсовую модель прокипятить в растворе буры или парафине, стеарине.
Однако методика выведения слепка из полости рта еще достаточно сложна и трудоемка, и это рассматривается как отрицательная сторона его применения. Недостатком является также хрупкость. Острые края при разломе гипса могут травмировать слизистую оболочку. Модели, полученные по слепку или оттиску, обладают высокой точностью. В случае поломки гипсовой модели при отделении от слепка просушенный гипс хорошо склеивается силикатным клеем и пломбировочным цементом. При отливке модели по гипсовому слепку отделение слепка от модели требует определенного времени и достаточныхлавыков.
Источники:
- http://www.catalogmineralov.ru/mineral/gypsum.html
- http://www.geolib.net/mineralogy/gips.html
- https://dentaltechnic.info/index.php/lite/vnkashirinzubotehnicheskoematerialovedenie/887-zubotehnicheskij_gips
- http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-72/16.htm
gemguide.ru
Гипс
ВведениеМатериалы на основе гипса имеют различное назначение в стоматологической практике. К ним относятся:
• Модели и штампики;
• Оттискные материалы;
• Литейные формы;
• Огнеупорные формовочные материалы;
Модель — это точная копия твердых и мягких тканей полости рта пациента; модель отливают по оттиску анатомических поверхностей полости рта, и впоследствии ее используют для изготовления частичных и полных зубных протезов. Литейную форму применяют для изготовления зубного протеза из металлических сплавов.
Штампики — это копии или модели отдельных зубов, которые необходимы при изготовлении коронок и мостовидных зубных протезов.
Огнеупорный формовочный материал для изготовления литых металлических зубных протезов — это материал устойчивый к воздействию высоких температур, в котором гипс служит связующим веществом или связкой; такой материал применяется для форм при изготовлении протезов из некоторых литейных сплавов на основе золота.
Химический состав гипса
Состав
Гипс — дигидрат сульфата кальция CaS04 — 2Н20.
При прокаливании или обжиге этого вещества, т.е. нагревании до температур, достаточных для удаления некоторого количества воды, оно превращается в полугидрат сульфата кальция (CaS04)2 — Н20, а при более высоких температурах образуется ангидрит по следующей схеме:
Получение полугидрата сульфата кальция может осуществляться тремя способами, позволяющими получать разновидности гипса различного назначения. К этим разновидностям относятся: обожженный или обычный медицинский гипс, модельный гипс и супергипс; следует отметить, что эти три вида материала имеют одинаковый химический состав и отличаются только по форме и структуре.
Обожженный гипс (обычный медицинский гипс)
Дигидрат сульфата кальция нагревается в открытом варочном котле. Вода удаляется, и дигидрат превращается в полугидрат сульфата кальция, называемый также обожженным сульфатом кальция или ГЗ-полугидратом. Полученный материал состоит из больших пористых частиц неправильной формы, которые не способны к значительному уплотнению. Порошок такого гипса необходимо смешивать с большим количеством воды для того, чтобы эту смесь можно было применять в стоматологической практике, так как рыхлый пористый материал поглощает значительное количество воды. Обычное соотношение для смешивания — 50 мл воды на 100 г порошка.
Модельный гипс
При нагревании дигидрата сульфата кальция в автоклаве получаемый полугидрат состоит из небольших частиц правильной формы, которые почти не имеют пор. Такой автоклавированный сульфат кальция называют а-полугидратом. Благодаря непористой и регулярной структуре частиц, этот вид гипса дает более плотную упаковку и требуется меньшее количество воды для смешивания. Соотношение при смешивании — на 20 мл воды 100 г порошка.
Супергипс
При производстве этой формы полугидрата сульфата кальция дигидрат подвергается кипячению в присутствии хлорида кальция и хлорида магния. Эти два хлорида действуют как дефлоккулянты, препятствуя образованию хлопьев в смеси и способствуя разделению частиц, т.к. в противном случае частицы имеют тенденцию к агломерации. Частицы получаемого полугидрата по сравнению с частицами автоклавированного гипса еще более плотные и гладкие. Супергипс смешивается в соотношении — на 100 г порошка 20 мл воды.
Применение
Обычный обожженный или медицинский гипс используется как материал общего применения, главным образом в качестве основания моделей и самих моделей, поскольку он дешевый и легко обрабатывается. Расширение при затвердевании (см. ниже) не имеет существенного значения при изготовлении таких изделий. Такой же гипс применяется в качестве оттискного материала, а также в составах огнеупорных формовочных материалов на гипсовом связующем, хотя для такого использования рабочее время и время затвердевания, а также расширение при затвердевании тщательно контролируется путем введения различных добавок.
Автоклавированный гипс применяют для изготовления моделей тканей полости рта, в то время как более прочный супергипс — для изготовления моделей отдельных зубов, называемых штампиками. На них моделируют различные виды восстановлений из воска, по которым затем получают литые металлические протезы.
Процесс затвердевания
При нагревании гидрата сульфата кальция для удаления некоторого количества воды образуется в значительной степени обезвоженное вещество. Как следствие этого, полугидрат сульфата кальция способен реагировать с водой и превращаться обратно в дигидрат сульфата кальция по реакции:
Полагают, что процесс затвердевания гипса происходит в следующей последовательности:
1. Некоторое количество полугидрата сульфата кальция растворяется в воде.
2. Растворенный полугидрат сульфата кальция вновь вступает в реакцию с водой и образует дигидрат сульфата кальция.
3. Растворимость дигидрата сульфата кальция очень низкая, поэтому образуется перенасыщенный раствор.
4. Такой перенасыщенный раствор нестабилен, и дигидрат сульфата кальция выпадает в осадок в виде нерастворимых кристаллов.
5. Когда кристаллы дигидрата сульфата кальция выпадают в осадок из раствора, следующее дополнительное количество полугидрата сульфата кальция опять растворяется, и этот процесс продолжается до тех пор, пока не растворится весь полугидрат. Рабочее время и время затвердевания
Материал необходимо смешивать и заливать в форму до окончания рабочего времени. Рабочее время для различных продуктов разное и выбирается в зависимости от конкретного применения.
Для оттискного гипса рабочее время составляет всего 2-3 минуты, в то время как для огнеупорных формовочных материалов на гипсовом связующем оно достигает 8 минут. Короткое рабочее время связано с коротким временем затвердевания, так как оба эти процесса зависят от скорости реакции. Следовательно, если обычно рабочее время для оттискного гипса находится в пределах 2-3 минут, то время затвердевания для огнеупорных гипсовых формовочных материалов может изменяться от 20 до 45 минут.
Материалы для изготовления моделей имеют такое же рабочее время, как и оттискной гипс, но время их затвердевания несколько дольше. Для оттискного гипса время твердения равно 5-ю минутам, тогда как для автоклавированного или модельного гипса оно может длиться до 20 минут.
Изменение манипуляционных свойств или рабочих характеристик гипса можно получать путем ввода различных добавок. Добавки, которые ускоряют процесс затвердевания, это порошок самого гипса — дигидрата сульфата кальция (<20%), сульфат калия и хлорид натрия (<20%). Эти вещества действуют как центры кристаллизации, вызывая рост кристаллов дигидрата сульфата кальция. Вещества, которые замедляют процесс затвердевания, это хлорид натрия (>20%), лимоннокислый калий и бура, которые препятствуют образованию кристаллов дигидрата. Эти добавки также влияют на размерные изменения при затвердевании, как будет упомянуто ниже.
Различные манипуляции при работе с системой порошок-жидкость также влияют на характеристики затвердевания. Можно изменить соотношение порошок-жидкость, и при добавлении большего количества воды время затвердевания увеличится, поскольку времени для получения насыщенного раствора потребуется больше, соответственно больше времени будет нужно для выпадения в осадок кристаллов дигидрата. Увеличение времени перемешивания смеси шпателем приводит к уменьшению времени затвердевания, поскольку при этом может возникнуть разрушение кристаллов по мере их формирования, следовательно, образуется больше центров кристаллизации.
Клиническое значение
Увеличение времени перемешивания гипса шпателем приводит к уменьшению времени затвердевания и увеличению расширения материала при затвердевании.
Повышение температуры оказывает минимальное действие, поскольку ускорение растворения полугидрата уравновешивается более высокой растворимостью дигидрата сульфата кальция в воде.
Основы стоматологического материаловедения
Ричард ван Нурт
medbe.ru
33. Стоматологический гипс. Способ получения, область применения, физико-химические свойства. Преимущества и недостатки.
Гипс занимает ведущее место в классе вспомогательных материалов для ортопедической стоматологии. Из гипса можно получить точный оттиск (правда, в настоящее время используют более современные оттискные материалы). Он дает точную копию твердых и мягких тканей полости рта — модель. Из гипса же готовят формы для замещения временных моделировочных материалов на основные конструкционные. Также гипс входит в некоторые формовочные материалы для литья зубных протезов из металлических сплавов Под термином «гипс» или «гипсовые материалы» понимают различные модификации сульфата кальция, водные или безводные, получаемые из сульфата кальция, который встречается в природе в виде минерала белого, серого или желтоватого цвета, химическая формула
которого представляет собой двухводный сульфат кальция. Гипс — это типичная осадочная порода, образование которой произошло выпадением в осадок сульфатных солей из растворов, обогащенных ими, в озерах и лагунах. Встречаются также залежи гипса, возникшие при выветривании горных пород. Стоматологические (зуботехнические) гипсы получают прогреванием или термообработкой природного гипса, при этом в зависимости от условий термообработки получают различные его модификации. Двухводный сульфат кальция превращается в полуводный или полугидрат. Именно он является основным гипсовым продуктом, который применяется в качестве вспомогательного материала в ортопедической стоматологии.
Процесс твердения гипса продолжается от начала смешивания порошка с водой до завершения реакции твердения, когда материал достигает своей оптимальной прочности во влажном состоянии. Можно выделить четыре стадии твердения гипса: текучую, пластичную, рыхлую и твердую. Реакция твердения на начальной стадии вызывает уменьшение объема гипсовой смеси. При соответствующих условиях эти изменения можно непосредственно наблюдать на ранних стадиях процесса твердения, когда смесь еще жидкая. Однако когда в смеси начинает нарастать твердость и жесткость (в этот момент исчезает блеск поверхности), можно наблюдать явление изотропного расширения в результате роста кристаллов гипса
Строго говоря, скорость гидратации во время твердения не зависит от соотношения вода/порошок (В/П) в достаточно широких пределах. Однако скорость, с которой протекают связанные с ней и описанные выше физические процессы, во многом зависит от этого соотношения, поскольку эти процессы связаны с взаимодействием в суспензии растущих из центров кристаллов гипса. Густые смеси (при низком соотношении В/П) твердеют быстрее, заметно ускоряется расширение из-за более высокой концентрации в них центров кристаллизации.
Многие соли и коллоиды способны влиять на характер твердения гипсов, изменяя скорость реакции твердения. В течение многих лет их широко использовали при разработке составов стоматологических гипсов различного назначения, в основном эмпирическим способом, так
как принципы их влияния не были до конца понятны. Сам тонкий порошок гипса является хорошим ускорителем твердения, он ускоряет кристаллообразование в гетерогенной системе. Растворимые сульфаты и хлориды (сульфаты натрия и калия, хлорид натрия) в низких концентрациях тоже являются эффективными ускорителями, очевидно повышая скорость растворения полугидрата. Однако эти же соли в более высоких концентрациях (выше 1-2%) действуют как замедлители твердения, так как в процессе твердения уменьшается количество несвязанной воды в смеси и соответственно повышается концентрация добавок.
studfiles.net