مقدمه
کلسیم سولفات یکی از مواد معدنی و شیمیایی بسیار مهم شناخته می شود که با داشتن فرمول شیمیایی CaSO4.xH2O، از یون های کلسیم و سولفات به وجود آمده است. این ماده طبیعی معدنی، به صورت خالص در معادن طبیعی موجود می باشند که تولید آن ها از مواد بازیافتی و طبیعی، به روش شیمیایی و آزمایشگاهی صورت می گیرد که می تواند به بهبود زیست محیطی کمک کند. مجموعه زحل شیمی در این مقاله شما را با انواع کاربرد و ویژگی های برتر کلسیم سولفات آشنا می کند.
فهرست مطالب
بررسی ساختار مولکولی و شیمیایی کلسیم سولفات
کلسیم سولفات یکی از مواد معدنی و شیمیایی می باشد که در انواع صنایع دارویی و شیمیایی و غذایی مورد استفاده قرار می گیرد. این محصول از فرمول شیمیایی CaSO4.xH2O برخوردار است که جرم مولکولی آن 136.14 گرم بر مول شناسایی شده است.
این محصول که از ترکیب دو ماده معدنی مهم کلسیم و سولفات به وجود می آید، قابلیت ترکیب در آب را دارا نیست و حداکثر مولکول آبی که می تواند با آن پیوند برقرار کند، دو عدد می باشد. بنابراین این محصول در طبیعت و در صنایع شیمیایی به صورت کاملا خشک (انیدریت) و آبدار (هیدراته) وجود دارد.
ویژگی ها و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی کلسیم سولفات
کلسیم سولفات در حالت انیدریت و کاملا خشک، به صورت جامد می باشد. رنگ آن کاملا سفید بوده و در طبیعت نیز به صورت سنگ سفید جامد کشف می شود. در دماي 1460 درجه سیلسیوس ذوب می شود و در برابر خوردگی، بسیار بادوام است.
این محصول قابلیت انحلال در آب بسیار کمی دارد که در صنایع شیمیایی از آن به عنوان یک ماده انحلال ناپذیر در آب شناخته می شود. حداکثر میزان آب جذبی این محصول، 2/0 درصد می باشد. کلسیم سولفات در طبیعت با ترکیب 05/0 درصد آب، به عنوان گچ مورد استفاده قرار می گیرد. لذا گچ حاصله در صورت ترکیب شدن با 2/0 درصد آب، می تواند سختی بالایی به دست آورد که این مورد در فرآیند استفاده از گچ ساختمانی انجام می گیرد.
قرص و کپسول سولفات روی
روش‌های صنعتی تولید و سنتز کلسیم سولفات
تولید کلسیم سولفات برای استفاده در مصارف مختلف، به دو روش طبیعی و صنعتی قابل انجام است. البته لازم به ذکر است که استفاده از هر یک از روش های تولیدی، به شرایط محیطی و همچنین نوع استفاده از محصول بستگی دارد.
تولید با استخراج طبیعی از معدن
با استخراج سنگ های کلسیم سولفات از معدن، لازم است مراحلی برای تولید این محصول انجام بگیرد. این مراحل که شامل خرد کردن سنگ ها، پخت با حرارت بالا و آسیاب کردن است، کلسیم سولفات جامد پودری را ایجاد می کند. در مرحله خردایش، سنگ های موردنظر با استفاده از تجهیزات تخصصی، به تکه های کوچک تبدیل می شوند تا در مرحله بعدی به راحتی مورد استفاده قرار بگیرند.
در مرحله پخت، برای از دست رفتن 05/0 درصد مولکول آب موجود در ترکیب شیمیایی کلسیم سولفات، حرارت بالایی برای آن اعمال می شود که برای این فرایند، از واژه “پخت” استفاده می شود. در مرحله آسیاب با بهره گیری از تجهیزات آسیابی صنعتی، برای پودری کردن آن اقدام می شود تا مواد معدنی موردنظر برای استفاده در صنایع مختلف، مورد بسته بندی و عرضه قرار بگیرد.
تولید به روش آزمایشگاهی
در تولید به روش صنعتی و آزمایشگاهی، از محلول کلسیم کلراید و همچنین منیزیم سولفات استفاده می گردد که با ترکیب این دو محلول، کلسیم سولفات ته نشین می شود و از طریق روش کاتالیزوری، خالص سازی و جداسازی آن انجام می گیرد. البته در این روش، گازهای دی اکسید کربن به میزان زیادی ساطع می شود که از معایب این روش به شمار می رود.
سولفات روی
انواع مختلف کلسیم سولفات و منابع معدنی استخراج آن
کلسیم سولفات با توجه به میزان رطوبتی که در ترکیبات خود دارد، به سه دسته مهم انیدریت، نیم آب و دو آب تقسیم می شود که طبیعتا به علت ساختار شیمیایی و فیزیکی، در صنایع شیمیایی، دارویی و… مورد استفاده قرار می گیرند.
کلسیم سولفات بی آب
این محصول که با عنوان “انیدریت” شناخته می شود، در ترکیبات خود از هیچگونه رطوبتی و آبی استفاده نمی کند و به صورت کاملا خشک در معادن انیدریت موجود می باشد. برای به دست آوردن کلسیم سولفات خشک، از معادن موردنظر، استخراج به عمل می آورند که ترجیحا با روش خردایش، پخت و آسیاب، به تولید می رسد.
کلسیم سولفات نیم آب
این مواد که 05/0 درصد آب یا همان نیم مولکول آب در ترکیبات خود دارد، به صورت گچ در طبیعت یافت شده و در صنایع ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرد. این محصول که به صورت طبیعی در معادن و کوه های گچی یافت می شود، می تواند با انجام مراحل خردایش و آسیاب، به عنوان یک املاح گچی برای مصالح ساختمانی، دارویی و… به کار رود.
کلسیم سولفات دو آب
این محصول که به عنوان مرطوب ترین کلسیم سولفات شناخته می شود، قابلیت جذب دو مولکول آب را دارا است و صرفا از ترکیب آب با گچ موردنظر به دست می آید. در صورتی که آب با فرآورده گچی ترکیب شود، به ماده ای سفت و سخت و سفید رنگ تبدیل می شود که طبیعتا با عنوان “کلسیم سولفات دو آب” مورد استفاده قرار می گیرد. این ترکیب در صنایع ساختمانی بیشترین استفاده را دارد.
سولفات مس
نحوه بسته‌بندی و اشکال تجاری سولفات کلسیم در بازار
با توجه به فرمول شیمیایی خاص کلسیم سولفات و میزان ارتباط آن با رطوبت، بسته بندی و عرضه این محصول بعد از تولید، در پاکت های ضد رطوبت صورت می گیرد. چون با استناد به جذب دو مولکول آب توسط کلسیم سولفات و تبدیل شدن به ماده سفت و سخت، باید در انتخاب کیسه ضد آب برای بسته بندی، توجه زیادی صورت بگیرد. این فرایند برای کلسیم سولفات مورد استفاده در صنایع غذایی و دارویی، بسیار اهمیت دارد.
کلسیم بی آب که با عنوان تجاری “انیدریت”، کلسیم نیم آب با عنوان تجاری “گچ ساختمانی”، کلسیم دو آب با عنوان “کلسیم سولفات هیدراته” و همچنین کلسیم سولفات خالص مصرفی در صنایع غذایی، با عنوان تجاری “E516” شناخته می شوند.
کلسیم سولفات مصرفی در صنایع، در بسته بندی های ضد رطوبت در حجم های 10 تا 50 کیلوگرمی به صورت پودری و گرانول عرضه می شوند که برای استفاده در صنایع ساختمانی، آن را در بسته بندی های کاغذی نیز عرضه می کنند. اما جهت استفاده در مصارف غذایی و دارویی، این محصول در ظروف پلمپ شده و یا کیسه های استریل عرضه می گردد که امکان از بین رفتن میزان خلوص آن صفر شود و با خلوص صددرصدی در صنایع غذایی و دارویی به کار رود.
موارد مصرف کلسیم سولفات در داروسازی و تولید دارو
مصارفی که کلسیم سولفات در صنعت پزشکی و دارویی دارا می باشد، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. لذا از مهمترین آن ها می توان به تولید مکمل کلسیم اشاره کرد که به عنوان حافظ سلامت استخوان ها شناخته می شود. لذا برای تولید این مکمل ها، استفاده از کلسیم سولفات خالص، طی فرایندهایی اختصاصی انجام می گیرد.
همچنین از کلسیم سولفات در صنایع دارویی، به عنوان پر کننده و حجم دهنده قرص و کپسول ها استفاده می شود. استفاده از این محصول در تولید داروهای آهسته روش، بسیار کاربردی بوده و با خواص شیمیایی خود، منجر به اثرگذاری آهسته و پیوسته دارو در بدن فرد می شود.
استفاده از کلسیم سولفات در فرآیند گچ گیری نیز در صنعت پزشکی رواج دارد. گچ گیری اندام های استخوانی آسیب دیده با نمونه هیدراته کلسیم سولفات، می تواند باعث ترمیم و جوش خوردن استخوان های آسیب دیده شود.
منیزیم سولفات
نقش سولفات کلسیم در صنایع فرآوری و بسته بندی غذایی
استفاده کردن از کلسیم سولفات در صنایع غذایی، نقش مهمی را در سلامت زندگی روزمره انسان ها ایفا می کند. این محصول به دلیل تنظیم کننده سختی و PH مواد مایع مانند انواع نوشیدنی ها و همچنین آب آشامیدنی، می تواند در خالص سازی و از بین بردن حالت قلیایی و اسیدی نوشیدنی های مصرفی بسیار کمک کننده باشد.
کلسیم سولفات با داشتن جذب رطوبت کم، به عنوان یک عامل پایدار کننده در محصولات غذایی پودری از جمله مکمل ها، انواع آرد و همچنین مواد مصرفی پودری به کار می رود. مصرف این محصول در مواد غذایی نامبرده، می تواند از جذب رطوبت، گلوله شدن مواد پودری و همچنین ماندگاری کوتاه مدت آن ها جلوگیری کند که طبیعتا به میزان کم مورد استفاده قرار می گیرد و مصرف آن، هیچگونه ریسکی را برای سلامتی ایجاد نمی کند. از سویی دیگر از این محصول به عنوان پایه شیرین کننده و سفت کننده در تولید انواع مواد غذایی فرآوری شده از جمله نان های حجیم، غذاهای کنسروی، رب گوجه فرنگی و… استفاده می شود.
ضد رطوبت بودن کیسه ها و متریال های بسته بندی که صرفا برای بسته بندی مواد غذایی استفاده می شوند، جهت جلوگیری از خرابی مواد غذایی، از اهمیت فوق العاده برخوردار هستند که این موضوع با استفاده از کلسیم سولفات در تولید بسته بندی های مواد غذایی، مرتفع می شود.
همچنین مواد غذایی که به صورت فرآوری شده دارای املاح کلسیمی است، با بهره گیری از کلسیم سولفات غذایی، به تولید می رسند. لذا در تولید انواع نوشیدنی ها و لبنيات فرآوری شده مانند بستنی، شیر و… از این ماده استفاده می گردد.
کاربردهای مفید کلسیم سولفات در حوزه کشاورزی و خاک
صنعت کشاورزی یکی از صنایع متقاضی کلسیم سولفات شناخته می شود که از این محصول جهت بهبود خاک و فرایند کشاورزی استفاده می گردد. بهره گیری از این ماده برای افزایش خاصیت نفوذپذیری آب، بی نظیر است. چون این ماده با اضافه شدن به خاک در قالب کود، میزان نفوذپذیری خاک را بالا برده و از ایجاد شوری بیش از حد خاک به سبب رطوبت کم آن جلوگیری می کند.
این محصول در قالب کود، می تواند باعث تامین کلسیم موردنیاز خاک کشاورزی شود و امکان باروری مناسب محصولات کشاورزی باغی و زراعی را به وجود آورد. از سویی دیگر، از خاصیت خنثی سازی PH کلسیم سولفات، می توان برای از بین بردن اسیدیته خاک کشاورزی استفاده نمود و بهترین نتیجه را در این زمینه دریافت کرد. بالا بودن اسیدیته خاک، یکی از عوامل مهم عدم رشد مناسب محصولات کشاورزی می باشد.
سولفات روی چیست
بررسی عوارض و اثرات جانبی استفاده بی‌رویه از سولفات کلسیم
محدودیتی که برای مصرف روزانه سولفات کلسیم تعیین شده است، 2500 میلی گرم است. حال افرادی که از این محصول به صورت مکمل استفاده می کنند و یا به علت فعالیت شغلی خود، در ارتباط مستقیم با این محصول می باشند، باید از پیامدهای منفی مصرف بیش از حد این محصول آگاه شوند. طبیعتا ارتباط تماسی با سولفات کلسیم در مدت زمان طولانی، می تواند عوارض پوستی و چشمی نظیر خشکی، حساسیت و قرمزی چشم و پوست را به دنبال داشته باشد.
اما در صورت مصرف مکمل های کلسیمی بیش از حد، عوارضی نظیر نفخ و یبوست، حالت تهوع، استفراغ، سرفه، درد شکمی، گلو درد و برونشیت به وجود می آید. افرادی که مستعد ناراحتی های کلیه از جمله سنگ کلیه می باشند با مصرف بیش از اندازه مکمل های کلسیمی، افزایش میزان کلسیم در خون و تشکیل سنگ کلیه را تجربه خواهند کرد.
پیامدهای زیست محیطی مصرف گسترده کلسیم سولفات در طبیعت
با توجه به کاربرد گسترده سولفات کلسیم در صنایع شیمیایی، غذایی، دارویی و کشاورزی، استفاده بیش از حد از آن می تواند تأثیرات بسیار مخربی در محیط زیست و زندگی جانداران دریایی و همچنین انسان ها داشته باشد.
طبیعتا برای بهره گیری زیاد از سولفات کلسیم، لازم است که این محصول از معادن طبیعی آن استخراج شود که این موضوع می تواند ضمن کاهش معادن و تخریب محیط زیست، باعث افزایش گاز دی اکسید کربن نیز گردد.
استفاده بیش از اندازه از این محصول به عنوان کود کلسیم سولفات در کشاورزی، منجر به سفتی خاک می شود و PH آن را تغییر می دهد که در نتیجه تاثیر نامناسبی در فرآیند کشاورزی می گذارد.
استفاده از کلسیم سولفات جهت حذف آلودگی آب آشامیدنی و همچنین افزایش خاصیت قلیایی آن، می تواند منجر به رسوب بیش از اندازه آن در ترکیبات آب شده و با مصرف انسانی، مشکلات گوارشی حادی را به وجود آورد. همچنین استفاده بیش از حد از این محصول که می تواند انتشار گرد و غبار کلسیم را در محیط موردنظر افزایش دهد، منجر به افزایش مشکلات تنفسی و چشمی می شود.
سولفات سدیم چیست؟
راهنمای خرید کلسیم سولفات با کیفیت مناسب و قیمت اقتصادی
برای خرید کلسیم سولفات جهت استفاده در فعالیت تولیدی کودهای شیمیایی، محصولات غذایی و دارویی، محصولات بسته بندی و همچنین مصالح ساختمانی، لازم است که نکاتی را برای دستیابی به بهترین کیفیت این محصول درنظر داشته باشید. از جمله نکات مهم در زمینه خرید این محصول می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- به گرید محصول توجه کنید و متناسب با نوع نیاز و فعالیت کاری خود، از گرید مناسب آزمایشگاهی، خوراکی یا صنعتی استفاده کنید.
- به بسته بندی محصول توجه کنید و میزان ضد رطوبت بودن آن را بررسی کنید تا از کیفیت کلسیم سولفات موجود در آن، در راستای عدم جذب رطوبت محصول مطمئن شوید.
- همواره متناسب با نوع فعالیتی که دارا هستید، کلسیم سولفات را در نوع بی آب، هیدراته یا نیم آب تهیه کنید.
- به میزان حجم بسته بندی ها توجه کنید و متناسب با نوع مصارف خود، این محصول را از بسته بندی 500 گرمی تا 50 کیلوگرمی تهیه کنید. لازم به ذکر است که با باز شدن بسته بندی، جذب رطوبت آن افزایش می یابد و در نهایت کیفیت محصول کاهش پیدا می کند. لذا بر این اساس، باید به حجم بسته بندی محصول سفارشی دقت کنید و مطابق نیاز مصرفی خود اقدام به ثبت سفارش نمایید.
- قبل از خرید، مقایسه قیمتی را از شرکت های تولیدی مختلف انجام دهید که طبیعتا میزان قیمت براساس نوع محصول و همچنین حجم بسته بندی موردنظر تعیین می شود.
سخن نهایی
کلسیم سولفات به عنوان یک نمک معدنی، قابلیت استخراج به روش طبیعی و آزمایشگاهی را دارد و با کاربرد گسترده در صنایع دارویی، غذایی، کشاورزی، ساختمانی و… بیشترین میزان مصرف را در داخل کشور دارا است. این محصول با داشتن سه نوع بی آب، نیم آب و هیدراته، در کیفیت و حجم های متغیر تولید می شود. مجموعه زحل شیمی با تولید و عرضه انواع کلسیم سولفات در ایران، به عنوان بزرگترین مرکز تولیدی و عرضه این محصول در کشور شناخته می شود که می توانید برای ثبت سفارش و دریافت اطلاعات جامع، با کارشناسان این مجموعه تماس حاصل فرمایید.
منابع