石膏 - 维基百科,自由的百科全书
石膏 | |
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基本資料 | |
類別 | 硫酸鹽礦物 |
化学式 | CaSO 4 · 2H2O |
IMA記號 | Gp[1] |
施特龙茨分类 | 7.CD.40 |
戴納礦物分類 | 29.6.3.1 |
晶体分类 | 棱柱體 (2/m) H-M記號:(2/m) |
晶体空间群 | I2/a |
晶胞 | a = 5.679(5), b = 15.202(14) c = 6.522(6) Å; β = 118.43°; Z = 4 |
性質 | |
分子量 | 172.16 g·mol−1 |
顏色 | 無色(在透射光中)到白色;由於雜質經常染上其他色調,可能是黃色、棕褐色、藍色、粉紅色、深棕色、紅棕色或灰色 |
晶体惯态 | 團塊狀,平坦狀,細長且通常為棱柱形的晶體 |
晶系 | 單斜 |
雙晶 | {110}很常見 |
解理 | {010}完美,{100}清晰 |
断口 | {100}貝殼狀,[001]平行分裂 |
韌性/脆性 | 柔韌、無彈性 |
莫氏硬度 | 1.5–2(定義礦物) |
光澤 | 玻璃到絹絲、珍珠或蠟狀光澤 |
條痕 | 白色 |
透明性 | 透明到半透明 |
比重 | 2.31–2.33 |
光學性質 | 雙軸 (+) |
折射率 | nα = 1.519–1.521 nβ = 1.522–1.523 nγ = 1.529–1.530 |
双折射 | δ = 0.010 |
多色性 | 無 |
2V夹角 | 58° |
熔性 | 5 |
溶解度 | 熱稀HCl |
參考文獻 | [2][3][4] |
主要品種 | |
纖維石膏 | 珍珠光澤纖維團塊 |
透石膏 | 透明和刀片狀晶體 |
雪花石膏 | 質地細膩,略顯色 |
石膏(英語:Gypsum)是一種由二水合硫酸鈣組成的軟硫酸鹽礦物,化學式為CaSO
4 · 2H2O。[4]它被廣泛開採並用作肥料,並作為多種形式的灰泥、粉筆和石膏板的主要成分。雪花石膏是一種細膩的白色或淺色石膏品種,已被許多文化用於雕塑,包括古埃及、美索不達米亞、古羅馬、拜占庭帝國等。 石膏也可結晶為透石膏的半透明晶體。它以蒸發岩礦物和硬石膏的水合產物形式形成。
基於劃痕硬度比較的莫氏硬度標度將值2定義為石膏。
物理性質
[编辑]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/95/Gypsum_deformed_cristal-MCG_7747-P4150901-black.jpg/220px-Gypsum_deformed_cristal-MCG_7747-P4150901-black.jpg)
石膏具有中等水溶性(在25°C時約為2.0–2.5g/L)[5],並且與大多數其他鹽相比,它表現出逆溶解度,在較高溫度下更難溶解。當石膏在空氣中加熱時,它會失去水分並首先轉化為燒石膏(半水合硫酸鈣),若進一步加熱,則轉化為硬石膏(無水硫酸鈣)。與硬石膏一樣,石膏在鹽溶液和鹽水中的溶解度也有很大程度上取決於NaCl的濃度。 [5]
石膏的結構由鈣層 (Ca2+)和硫酸根層(SO2−
4)離子緊密結合在一起。 這些層由结晶水分子層通過較弱的氫鍵鍵合,從而使晶體沿平面(在{010}平面中)完美解離。[4][6]
晶體品種
[编辑]石膏在自然界中以扁平的形式存在,通常是孿晶,以及稱為透石膏的透明、可裂解的物質。透石膏的英文「Selenite」以古希臘語中的月亮一詞命名。
透石膏也可能以絲狀纖維形式出現,在這種情況下,它通常被稱為纖維石膏。一種非常細膩的白色或淺色石膏被稱為雪花石膏,因各種裝飾用途而備受推崇。在乾旱地區,石膏可以以花狀形式出現,通常不透明並含有沙粒,被稱為沙漠玫瑰。它還形成了自然界中發現的一些最大的晶體,長達12米,以透石膏的形式存在。[7]
發現
[编辑]石膏是一種常見的礦物,具有與沈積岩相關的厚而廣的蒸發岩床。石膏從湖水和海水中沉積,也從溫泉、火山蒸汽和礦脈中的硫酸鹽溶液中沉積。礦脈中的熱液硬石膏通常在近地表暴露處被地下水水合成石膏。它通常與礦物岩鹽和硫有關。石膏是最常見的硫酸鹽礦物。[8]純石膏是白色的,但作為雜質發現的其他物質可能會給局部沉積物帶來多種顏色。
因為石膏會隨著時間的推移溶解在水中,所以石膏很少以沙子的形式出現。 然而,美國新墨西哥州白沙國家公園的獨特條件造就了710平方公里的白色石膏砂,足以為美國建築業提供1000年的石膏板。[9]
來自火星偵察軌道衛星(MRO)的軌道圖片表明,火星北極地區存在石膏沙丘,[10]後來由火星探測漫遊者(MER)機遇號在地面上證實。[11]
用途
[编辑]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e6/2.-Calera._Cal_i_guix_%2826561676342%29.jpg/330px-2.-Calera._Cal_i_guix_%2826561676342%29.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e2/Geography_of_Ohio_-_DPLA_-_aaba7b3295ff6973b6fd1e23e33cde14_%28page_96%29_%28cropped2%29.jpg/280px-Geography_of_Ohio_-_DPLA_-_aaba7b3295ff6973b6fd1e23e33cde14_%28page_96%29_%28cropped2%29.jpg)
石膏有多種應用:
建造業
[编辑]- 石膏板主要用作牆壁和天花板的飾面,在建築中被稱為石膏板或乾壁。石膏為這些材料提供了一定程度的耐火性,並且將玻璃纖維添加到它們的成分中以突出這種效果。石膏的導熱性很小,因此石膏板具有一定的絕緣性能。[12]
- 石膏砌塊在建築施工中像混凝土塊一樣使用。
- 石膏砂漿是一種古老的用於建築施工的砂漿。
- 波特蘭水泥的一種成分,用於防止混凝土閃凝(過快硬化)。
農業
[编辑]- 肥料:石膏提供兩種次生植物的常量營養素:鈣和硫。與石灰石不同,它通常不會影響土壤的pH值。[13]
- 其他土壤改良劑用途:石膏可降低酸性土壤中的鋁和硼毒性。它還可以改善土壤結構,提高吸水性和通氣性。[13]
- 古代世界的木材替代品:由於青銅時代克里特島的森林砍伐,木材變得稀缺時,石膏被用於以前使用木材的地方的建築施工。[14]
- 土壤水勢監測:可以將石膏塊插入土壤中,測量其電阻以得出土壤水分。[15]
造型、雕塑和藝術
[编辑]- 石膏板用於鑄造模具和建模。
- 雪花石膏是一種雕刻材料,尤其是在鋼鐵出現之前的古代,其相對柔軟的特性使其更容易雕刻。[16]在中世紀和文藝復興時期,它甚至比大理石更受歡迎。[17]
- 在中世紀時期,抄寫員和照明師使用它作為石膏底料的成分,將其應用於發光字母,並在發光手稿中鍍金。[18]
飲食
[编辑]醫藥和化妝品
[编辑]其他
[编辑]參見
[编辑]參考資料
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外部連結
[编辑]- WebMineral data (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- Mineral galleries – gypsum
- CDC – NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- Gypsum. Encyclopædia Britannica (第11版). London. 1911.
Gypsum. The American Cyclopædia. 1879.
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