• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.分类
  • 4.基本性质
  • 5.化学成份
  • 6.结构形态
  • 7.资源现状
  • 8.主要产地
  • 9.成矿类型
  • 10.鉴别特征
  • 11.医学应用
  • 11.1.药理作用
  • 11.2.用药禁忌
  • 11.3.药物配伍
  • 11.4.中医方剂
  • 11.5.临床应用
  • 11.6.常用配方
  • 12.食品工业应用
  • 13.工业应用
  • 14.工业生产
  • 15.参考资料

石膏

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单斜晶系矿物

石膏是主要化学成分为硫酸钙(CaSO₄)的水合物,为单斜晶系矿物。

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石膏是一种用途广泛的工业材料和建筑材料。其制品的微孔结构和加热脱水性,使之具优良的隔音、隔热和防火性能,可用于水泥缓凝剂、石膏建筑制品、模型制作、医用食品添加剂、硫酸生产、纸张填料、油漆填料等。

基本信息

  • 中文名

    石膏

  • 外文名

    Gypsum

  • 别称

    生石膏

  • 化学式

    Ca(SO₄)•2H₂O

  • 颜色

    白色或灰褐色

分类

一般所称石膏可泛指生石膏和硬石膏两种矿物。生石膏为二水硫酸钙(Ca〔SO₄〕·2H₂O),又称二水石膏、水石膏或软 石膏,理论成分CaO32.6%,SO346.5%,H₂O+20.9%,单斜晶系, 晶体为板状,通常呈致密块状或纤维状, 白色 或灰、 红、褐色,玻璃或 丝绢光泽,摩氏硬度为2, 解理平行{010}完全,密度2.3g/cm³;硬石膏为 无水硫酸钙(Ca〔SO₄〕),理论成分CaO41.2%,SO358.8%, 斜方晶系,晶体为板状,通常呈致密块状或粒状,白、灰白色 , 玻璃光泽,摩氏硬度为3~3.5,解理平行{010}完全,密度2.8~3.0g/cm³。两种石膏常伴生产出,在一定的地质作用下又可互相转化。

基本性质

石膏

天然二水石膏(CaSO₄·2H₂O)又称为生石膏,经过煅烧、磨细可得β型半水石膏(2CaSO₄·H₂O),即建筑石膏,又称 熟石膏 、 灰泥 。若煅烧温度为190 °C可得模型石膏,其细度和白度均比建筑石膏高。若将生石膏在400-500 °C或高于800 °C下煅烧,即得地板石膏,其凝结、硬化较慢,但硬化后强度、耐磨性和耐水性均较普通建筑石膏为好。

通常为白色、无色,无色透明晶体称为 透石膏 ,有时因含杂质而成灰、浅黄、浅褐等色。 条痕 白色。透明。 玻璃光泽 , 解理面 珍珠光泽 ,纤维状集合体 丝绢光泽 。解理极完全,和中等,解理片裂成面夹角为66和114的 菱形 体。性脆。 硬度 1.5~2。不同方向稍有变化。相对密度2.3。 偏光镜下:无色。二轴晶(+)。2V=58。Ng=1.530,Nm=1.523,Np=1.521。随 温度 升高2V减小,在大约90℃时2V为零。

加热时存在3个排出 结晶水 阶段:105~180℃,首先排出1个水分子,随后立即排出半个水分子,转变为 烧石膏 Ca[SO4]·0.5H2O,也称 熟石膏 或半水石膏。200~220℃,排出剩余的半个 水分子 ,转变为Ⅲ型硬石膏Ca[SO4]·εH2O(0.06<ε<0.11)。约350℃,转变为Ⅱ型石膏Ca[SO4]。1120℃时进一步转变为Ⅰ型硬石膏。 熔融温度 1450℃。

化学成份

理论 组成(wB%):CaO 32.5,SO3 46.6,H2O+ 20.9。1成分变化不大。常有 粘土 、有机质等 机械 混入物。有时含SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、Na2O、CO2、Cl等 杂质 。

结构形态

单斜晶系 , a0=0.568nm,b0=1.518nm,c0=0.629nm,β=11823';Z=4。 晶体 结构由[SO4]2-四面体与Ca2+联结成(010)的双层, 双层间 通过H2O 分子联结 。其完全 解理 即沿此方向发生。Ca2+的配位数为8,与相邻的4个[SO4] 四面体 中的6个O2-和2个H2O分子联结。H2O分子与[SO4]中的O2-以 氢键相联系,水分子之间以 分子键 相联系。

斜方柱晶 类,C2h-2/m(L2PC)。晶体常依 发育 成板状,亦有呈粒状。常 简单 形: 平行双面 b、p,斜方柱m、l等; 晶面 和常具 纵纹 ;有时呈 扁豆 状。双晶常见 ,一种是 依 (100)为双晶面的 加里 双晶或称 燕尾双晶,另一种是以(101)为双晶面的巴黎 双晶 或称 箭头双晶 。集 合体 多呈 致密粒状 或 纤维状 。 细晶粒状块 状称之为 雪花石膏 ;纤维状集合体称为 纤维石膏 。少见由扁豆状 晶体形成 的似 玫瑰花 状集合体。亦有 土状 、片状集合体。

资源现状

石膏

天然石膏是自然界中蕴藏的石膏石,主要为 二水石膏和 硬石膏。中国石膏矿产资源储量丰富,已探明的各类石膏总储量约为570亿吨,居世界首位,分布于的23个省、市、自治区,其中储量超过10亿吨的有10个,依次是:山东、内蒙古、青海、湖南、湖北、宁夏、西藏、安徽、江苏和四川,石膏资源比较贫乏的是东北和华东地区。

中国石膏资源主要是普通石膏和 硬石膏,其中硬石膏占总量的60%以上,作为优质资源的特级及一级石膏,仅占总量的8%,其中纤维石膏仅占总量的1.8%。因此,我们是石膏储量大国的同时,又是优质石膏储量的穷国。优质石膏资源主要分布于湖北应城和荆门、湖南衡山、广东三水、山东枣庄、山西平陆等地区,部分矿点已过度开采接近枯竭,部分因与低品位石膏混杂难以分离而造成优质资源浪费。因此,中国实际能够开采并有效利用的优质石膏资源比例更少。

中国石膏工业虽然起步较晚,基础较差,但发展很快,1995年石膏产量就猛增至2659万吨,超过美国,成为世界第一石膏消费大国。至2004年,全国石膏原矿年生产3000万吨以上,总计石膏消费量约为3500万吨。中国现有石膏开采矿山500多个,年产量10万吨以上的大中型矿山约50个,其产量占总产量的40%,乡镇小型矿山产量约占总产量的60%。按生产方式分,露天开采约占30%,地下开采约占70%。在地下开采的石膏矿山中,因种种原因使平均回采率低于30%,得到优先开采的优质资源并未得到合理开发和有效利用,资源浪费严重,令人痛心!

天然石膏中用途最广的是 二水石膏,其有效成分为 二水硫酸钙,一般根据矿石中二水硫酸钙含量对石膏进行等级划分。石膏应用领域较宽,产品种类也较多,不同的用途对石膏原料的质量有着不同的要求,高品位石膏多被用于特种石膏产品的生产原料,如食用、医用、艺术品、模型和化工填料等;二水硫酸钙含量低于60%的石膏矿则很少得到应用;高于60%的石膏矿石,则根据其含量的不同,被用于建材、建筑等各个领域。

世界不同国家对石膏的消费结构不同,发达国家石膏深加工产品的消费占较大比重,其石膏消费结构为:产制品占45%,水泥生产占45%,其它各领域占10%。发展中国家多偏重于矿石的初级应用,依赖于水泥工业,石膏制品的比重随经济发展有逐步增大的趋势。中国的消费结构大致为:84%用作水泥生产的缓凝剂,6.5%用于陶瓷模具,4.0%用于石膏制品、墙体材料,5.5%用于化工及其它行业;随着中国水泥产量的不断增大,对石膏的需求相应增大,同时随着中国经济的高速增长,石膏产业尤其是石膏制品将存在着一个极大的发展空间,各种石膏产制品及石膏墙体会得到高速的发展,石膏的需求量必将猛增,随着传统的陶瓷及其它特种行业的发展,优质石膏资源不断减少,石膏资源的开发利用将被愈加重视。因此,为了保证整体石膏行业的可持续发展,绿色的、环保的、健康的石膏建筑材料及产制品更广泛的应用于人民生活中,必须对有限的石膏资源进行优化利用。