Ģipsis

Ģipsis (no grieķu: γύψος (gypsos) — 'ģipsis') ir izplatīts, ļoti mīksts minerāls — kalcija sulfāta dihidrāts.

Ģipsis
Klasifikācija
Klase	Sulfātu minerāls, ūdeni saturošs sulfāts
Štrunca ID	6/C.22-20
Ķīmiskā formula	CaSO4·2H2O
Singonija	monoklīnā
Īpašības
Krāsa	Balts, bezkrāsas, dzeltenbalts, zaļganbalts, brūns
Svītras krāsa	Balta
Habituss	Labi veidoti plātņveida kristāli, minerāla slānīši, kas sastāv no vertikālām šķiedrām, plātņaini (piemēram — rozetes)
Skaldnība	Ļoti laba vienā virzienā, laba vēl divos virzienos
Lūzums	Šķiedrains, minerāls ļoti trausls
Cietība pēc Mosa skalas	2
Spīdums	Pērļains
Caurspīdīgums	Caurspīdīgs līdz puscaurspīdīgs
Laušanas koeficients	nα = 1,519—1,521 nβ = 1,522—1,523 nγ = 1,529—1,530
Pleohroisms	Nav
Blīvums	2,3 g/cm3

Curspīdīgi ģipša kristāli ar zaļa minerāla — herbertsmitīta — piejaukumu

Fizikālās un ķīmiskās īpašības

Ģipsis ir viens no Mosa skalas etaloniem — tas apzīmē cietību 2.

Sildot ģipsi līdz 100—150 °C tas daļēji dehidratējas, izdalot 75% tajā esošā ūdens. Notiek šāda reakcija:

CaSO₄·2H₂O + siltums → CaSO₄·½H₂O + 1½H₂O (tvaiks)

Šādu daļēji dehidratētu ģipsi sauc par kalcija sulfāta hemihidrātu jeb kalcinēto ģipsi (CaSO₄·½H₂O).

Raksturīgi, ka šī procesa sākumā siltuma enerģija nevis sasilda minerālu, bet gan tiek izmantota ūdens izdalīšanai no tā. Minerāla sasilšana notiek ar zināmu laika nobīdi. Šo ģipša īpatnību izmanto būvniecībā, piemēram, veidojot ugunsdrošas sienas, kas spēj aizkavēt ugunsgrēka izplatīšanos.

Atšķirībā no daudziem citiem minerāliem, kalcinētais ģipsis ūdens klātbūtnē spēj atkal atgūt savu sākotnējo ķīmisko sastāvu.

CaSO₄·½H₂O + 1½H₂O → CaSO₄·2H₂O

Šī reakcija ir eksotermiska. Pateicoties šai īpatnībai, no ģipša var ērti veidot dažādus atlējumus — plātnes, tāfeles krītu, veidnes.

Pilnībā dehidratēts ģipsis tiek saukts par anhidrītu (CaSO₄) — pastāv arī šāds minerāls. No ģipša anhidrītu var iegūt, to karsējot līdz 180 °C.

Izmantošana

Ģipsim ir ļoti plašs pielietojums jau kopš seniem laikiem. Ģipsi izmanto būvmateriālu ražošanā — apdares plātņu, javu, apmetuma masu ražošanā. Ģipsi izmanto veidņu izgatavošanai, tai skaitā kaulu lūzumu gadījumā ar tā palīdzību tiek fiksēts traumētais loceklis. Ģipsi izmanto zobu pastu, krāsu, atsevišķu pārtikas produktu ražošanā (pārtikas piedeva E 516). Ģipsis ar polimēriem var tikt izmantots kaulu cementēšanai. Kalcinēts ģipsis var palīdzēt sacietināt grunti, tādējādi palīdzot veidot, piemēram, noturīgas būvbedres.

No ģipša iegūtu anhidrītu izmanto kā desikantu — tas reaģē ar atmosfērā esošo ūdeni, tādējādi mazinot atmosfēras mitrumu.

Izplatība un atradnes

Ģipsis veidojas evaporītiskos nogulumiežos — tas izgulsnējas gan saldūdenī, gan jūras ūdenī, gan arī karstajos avotos. Tuksnešainos apvidos ģipsis var veidot zieda formas kristālu agregātus (tuksneša roze), kurus nereti izmanto dekoratīvos nolūkos. Ģipsis ir ļoti izplatīts minerāls, kuru atrod daudzās pasaules valstīs, tai skaitā Latvijā.

• Izcilus ģipša kristālus atrod Meksikā, Čiahuahua, Naikā — šeit ģipša kristālu garums sasniedz pat 15 metrus.
• Vairākus gadsimtus ģipsi ieguva Parīzē, Monmartrā, to izmantojot būvmateriālu, g.k. apmetuma masas ieguvei.

Lielas komerciāla mēroga ģipša atradnes ir šādās valstīs:

• Alžīrija;
• ASV;
  • Aiova;
  • Arizona;
  • Jūta;
  • Kanzasa;
  • Kolorādo;
  • Mičigana;
  • Nevada;
  • Ņujorka;
  • Ņūmeksika;
• Irāna;
• Itālija;
• Īrija;
• Kanāda;
  • Britu Kolumbija;
  • Jaunā Skotija;
  • Manitoba;
  • Ņūfaundlenda;
  • Ontārio;
• Lielbritānija;
• Spānija;
• Vācija.

Aizvien vairāk ģipša iegūst ar oglēm apkurināmās elektrostacijās, ar kaļķakmens miltu palīdzību attīrot sēru saturošus izmešus — šādi iegūst ļoti tīru ģipsi.

Ģipsis ir arī fosfātu mēslojuma ražošanas blakusprodukts — šādā veidā tiek saražots vairākas reizes vairāk ģipša, nekā to iegūst karjeros. Diemžēl šāds ģipsis nereti satur nevēlamus piejaukumus, tomēr uzskata, ka dabiskā ģipša ieguves rūpniecība nav ieinteresēta konkurencē un cenšas kavēt šī fosfātu mēslojuma ražošanas blakusprodukta ienākšanu tirgū.

Šķiedru ģipsis no Brazīlijas

2005. gadā no dabiskām raktuvēm ieguva 110 miljonus tonnu ģipša. 43% no šī daudzuma ieguva četrās valstīs — ASV, Irānā, Kanādā un Spānijā.

Ģipsis Latvijā

Latvijā ģipša iegulas ir raksturīgas devona nogulumos — Salaspils svītā. Zemes virsmai tuvāk šīs iegulas atrodas austrumos no Rīgas un vairākās citās Viduslatvijas vietās. Pašlaik aktīvi tiek ekspluatēts ģipša ieguves karjers Sauriešos, agrāk ģipsis tika iegūts arī citās vietās, piemēram Nāves salā pie Daugavas netālu no Daugmales.

Varietātes

• Alabastrs (pēc varbūtējas sākotnējās šī ģipša paveida atradnes — Alabastronas Ēģiptē) — smalkgraudains, balts vai viegli iekrāsots ģipsis, no kura viegli veidot skulptūras. Atradnes daudzviet pasaulē, tai skaitā ASV, Austrijā, Itālijā, Lielbritānijā, Slovākijā, Vācijā.
• Ordīts — pseidomorfozes pēc citu kristālu formas — atrod Krievijā, Permas apgabalā, Ordā.
• Šķiedru ģipsis (arī satīna špats) — puscaurspīdīgs, šķiedrains ģipsis. Latvijā izplatītākais ģipša atrašanas veids.
• Selenīts (arī Marijas stikls) — kristālisks, caurspīdīgs — vizuāli viscēlākais ģipša paveids.

Ārējās saites

• Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Ģipsis.
• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
• Mūsdienu Ukrainas enciklopēdijas raksts (ukrainiski)
• Krievijas Lielās enciklopēdijas raksts (krieviski)
• Encyclopædia Universalis raksts (franciski)
• Enciklopēdijas Krugosvet raksts (krieviski)
• Mindat.org (angliski)
• Webmineral.org (angliski)