石膏

石膏
石膏
基本资料
类别	硫酸盐矿物
化学式	CaSO; 4 · 2H2O
IMA记号	Gp
施特龙茨分类	7.CD.40
戴纳矿物分类	29.6.3.1
晶体分类	棱柱体 (2/m) ; H-M记号：(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
性质
分子量	172.16 g·mol−1
颜色	无色（在透射光中）到白色；由于杂质经常染上其他色调，可能是黄色、棕褐色、蓝色、粉红色、深棕色、红棕色或灰色
晶体惯态	团块状，平坦状，细长且通常为棱柱形的晶体
晶系	单斜
双晶	{110}很常见
解理	{010}完美，{100}清晰
断口	{100}贝壳状，[001]平行分裂
韧性/脆性	柔韧、无弹性
莫氏硬度	1.5–2（定义矿物）
光泽	玻璃到绢丝、珍珠或蜡状光泽
条痕	白色
透明性	透明到半透明
比重	2.31–2.33
光学性质	双轴 (+)
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	无
2V夹角	58°
熔性	5
溶解度	热稀HCl
参考文献
主要品种
纤维石膏	珍珠光泽纤维团块
透石膏	透明和刀片状晶体
雪花石膏	质地细腻，略显色

石膏（英语：Gypsum）是一种由二水合硫酸钙组成的软硫酸盐矿物，化学式为CaSO
4 · 2H₂O。^[4]它被广泛开采并用作肥料，并作为多种形式的灰泥、粉笔和石膏板的主要成分。雪花石膏是一种细腻的白色或浅色石膏品种，已被许多文化用于雕塑，包括古埃及、美索不达米亚、古罗马、拜占庭帝国等。石膏也可结晶为透石膏的半透明晶体。它以蒸发岩矿物和硬石膏的水合产物形式形成。

事实速览 石膏, 基本资料 ...

关闭

基于划痕硬度比较的莫氏硬度标度将值2定义为石膏。

Remove ads

石膏具有中等水溶性（在25°C时约为2.0–2.5g/L）^[5]，并且与大多数其他盐相比，它表现出逆溶解度，在较高温度下更难溶解。当石膏在空气中加热时，它会失去水分并首先转化为烧石膏（半水合硫酸钙），若进一步加热，则转化为硬石膏（无水硫酸钙）。与硬石膏一样，石膏在盐溶液和盐水中的溶解度也有很大程度上取决于NaCl的浓度。 ^[5]

石膏的结构由钙层（Ca²⁺）和硫酸根层（SO2−
4）离子紧密结合在一起。这些层由结晶水分子层通过较弱的氢键键合，从而使晶体沿平面（在{010}平面中）完美解离。^[4]^[6]

Remove ads

石膏在自然界中以扁平的形式存在，通常是孪晶，以及称为透石膏的透明、可裂解的物质。透石膏的英文“Selenite”以古希腊语中的月亮一词命名。

透石膏也可能以丝状纤维形式出现，在这种情况下，它通常被称为纤维石膏。一种非常细腻的白色或浅色石膏被称为雪花石膏，因各种装饰用途而备受推崇。在干旱地区，石膏可以以花状形式出现，通常不透明并含有沙粒，被称为沙漠玫瑰。它还形成了自然界中发现的一些最大的晶体，长达12米，以透石膏的形式存在。^[7]

Remove ads

石膏是一种常见的矿物，具有与沉积岩相关的厚而广的蒸发岩床。石膏从湖水和海水中沉积，也从温泉、火山蒸汽和矿脉中的硫酸盐溶液中沉积。矿脉中的热液硬石膏通常在近地表暴露处被地下水水合成石膏。它通常与矿物岩盐和硫有关。石膏是最常见的硫酸盐矿物。^[8]纯石膏是白色的，但作为杂质发现的其他物质可能会给局部沉积物带来多种颜色。

因为石膏会随着时间的推移溶解在水中，所以石膏很少以沙子的形式出现。然而，美国新墨西哥州白沙国家公园的独特条件造就了710平方公里的白色石膏砂，足以为美国建筑业提供1000年的石膏板。^[9]

来自火星侦察轨道卫星（MRO）的轨道图片表明，火星北极地区存在石膏沙丘，^[10]后来由火星探测漫游者（MER）机遇号在地面上证实。^[11]

Remove ads

石膏有多种应用：

Remove ads

建造业

石膏板主要用作墙壁和天花板的饰面，在建筑中被称为石膏板或干壁。石膏为这些材料提供了一定程度的耐火性，并且将玻璃纤维添加到它们的成分中以突出这种效果。石膏的导热性很小，因此石膏板具有一定的绝缘性能。^[12]
石膏砌块在建筑施工中像混凝土块一样使用。
石膏砂浆是一种古老的用于建筑施工的砂浆。
波特兰水泥的一种成分，用于防止混凝土闪凝（过快硬化）。

Remove ads

农业

肥料：石膏提供两种次生植物的常量营养素：钙和硫。与石灰石不同，它通常不会影响土壤的pH值。^[13]
其他土壤改良剂用途：石膏可降低酸性土壤中的铝和硼毒性。它还可以改善土壤结构，提高吸水性和通气性。^[13]
古代世界的木材替代品：由于青铜时代克里特岛的森林砍伐，木材变得稀缺时，石膏被用于以前使用木材的地方的建筑施工。^[14]
土壤水势监测：可以将石膏块插入土壤中，测量其电阻以得出土壤水分。^[15]

Remove ads

造型、雕塑和艺术

石膏板用于铸造模具和建模。
雪花石膏是一种雕刻材料，尤其是在钢铁出现之前的古代，其相对柔软的特性使其更容易雕刻。^[16]在中世纪和文艺复兴时期，它甚至比大理石更受欢迎。^[17]
在中世纪时期，抄写员和照明师使用它作为石膏底料的成分，将其应用于发光字母，并在发光手稿中镀金。^[18]

Remove ads

饮食

豆腐的凝结剂，使其最终成为膳食钙的重要来源。^[19]
将用于酿造的水提高硬度。^[20]
在烘焙中用作面团改良剂、降低粘性，以及作为膳食钙的烘焙食品来源。^[21]是矿物酵母食品的主要成分。^[22]

医药和化妆品

石膏可用于手术夹板。^[23]
作为牙科中的印模。^[24]

其他

一些铝热剂混合物中氧化铁的替代品。^[25]
测试表明，石膏可用于去除污染水域的铅^[26]或砷^[27]^[28]等污染物。

[1]
Warr, L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols. Mineralogical Magazine. 2021, 85 (3): 291–320 [2022-11-26]. Bibcode:2021MinM...85..291W. S2CID 235729616. doi:10.1180/mgm.2021.43. （原始内容存档于2021-12-13）.
[2]
Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (编). Gypsum (PDF). Handbook of Mineralogy. V (Borates, Carbonates, Sulfates). Chantilly, VA, US: Mineralogical Society of America. 2003 [2022-11-26]. ISBN 978-0962209703. （原始内容存档 (PDF)于2012-03-08）.
[3]
Gypsum （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Mindat
[4]
Klein, Cornelis; Hurlbut, Cornelius S. Jr., Manual of Mineralogy 20th, John Wiley: 352–353, 1985, ISBN 978-0-471-80580-9
[5]
Bock, E. On the solubility of anhydrous calcium sulphate and of gypsum in concentrated solutions of sodium chloride at 25 °C, 30 °C, 40 °C, and 50 °C. Canadian Journal of Chemistry. 1961, 39 (9): 1746–1751. doi:10.1139/v61-228.
[6]
Mandal, Pradip K; Mandal, Tanuj K. Anion water in gypsum (CaSO₄·2H₂O) and hemihydrate (CaSO₄·1/2H₂O). Cement and Concrete Research. 2002, 32 (2): 313. doi:10.1016/S0008-8846(01)00675-5.
[7]
García-Ruiz, Juan Manuel; Villasuso, Roberto; Ayora, Carlos; Canals, Angels; Otálora, Fermín. Formation of natural gypsum megacrystals in Naica, Mexico (PDF). Geology. 2007, 35 (4): 327–330 [2022-11-26]. Bibcode:2007Geo....35..327G. doi:10.1130/G23393A.1. hdl:10261/3439 . （原始内容存档 (PDF)于2022-03-23）.
[8]
Deer, W.A.; Howie, R.A.; Zussman, J. An Introduction to the Rock Forming Minerals. London: Longman. 1966: 469. ISBN 978-0-582-44210-8.
[9]
Abarr, James. Sea of sand. The Albuquerque Journal. 7 February 1999 [27 January 2007]. （原始内容存档于30 June 2006）.
[10]
High-resolution Mars image gallery （页面存档备份，存于互联网档案馆）. University of Arizona
[11]
NASA Mars Rover Finds Mineral Vein Deposited by Water （页面存档备份，存于互联网档案馆）, NASA, 7 December 2011.
[12]
Bonewitz, Ronald. Rock and Gem: The Definitive Guide to Rocks, Minerals, Gems, and Fossils. United States: DK. 2008: 47 （英语）.
[13]
Gypsum as an agricultural product | Soil Science Society of America. www.soils.org. [2022-11-26]. （原始内容存档于2021-09-18）.
[14]
Hogan, C. Michael. Knossos fieldnotes. Modern Antiquarian. 2007 [2022-11-26]. （原始内容存档于2017-11-08）.
[15]
Durner, W.; Or, D. Anderson, M.G. , 编. Encyclopedia of hydrological sciences. John Wiley & Sons Ltd. 2006. ISBN 978-0471491033. （原始内容存档 (PDF)于2022-06-16）使用|archiveurl=需要含有|url= (帮助). |chapter=被忽略 (帮助);
[16]
Rapp, George. Soft Stones and Other Carvable Materials. Archaeomineralogy. Natural Science in Archaeology. 2009: 121–142. ISBN 978-3-540-78593-4. doi:10.1007/978-3-540-78594-1_6.
[17]
Kloppmann, W.; Leroux, L.; Bromblet, P.; Le Pogam, P.-Y.; Cooper, A. H.; Worley, N.; Guerrot, C.; Montech, A. T.; Gallas, A. M.; Aillaud, R. Competing English, Spanish, and French alabaster trade in Europe over five centuries as evidenced by isotope fingerprinting. Proceedings of the National Academy of Sciences. 7 November 2017, 114 (45): 11856–11860. Bibcode:2017PNAS..11411856K. PMC 5692548 . PMID 29078309. doi:10.1073/pnas.1707450114 .
[18]
Brown, Michelle. Understanding illuminated manuscripts : a guide to technical terms. Los Angeles, California. 1995: 58. ISBN 9780892362172.
[19]
Shurtleff, William. Tofu & soymilk production : a craft and technical manual. Lafayette, CA: Soyfoods Center. 2000. ISBN 9781928914044.
[20]
Palmer, John. Water Chemistry Adjustment for Extract Brewing. HowToBrew.com. [15 December 2008]. （原始内容存档于2015-10-16）.
[21]
Calcium sulphate for the baking industry (PDF). United States Gypsum Company. [1 March 2013]. （原始内容 (PDF)存档于4 July 2013）.
[22]
Tech sheet for yeast food (PDF). Lesaffre Yeast Corporation. [1 March 2013]. （原始内容 (PDF)存档于November 2014）.
[23]
Austin, R.T. Treatment of broken legs before and after the introduction of gypsum. Injury. March 1983, 14 (5): 389–394. PMID 6347885. doi:10.1016/0020-1383(83)90089-X.
[24]
Drennon, David G.; Johnson, Glen H. The effect of immersion disinfection of elastomeric impressions on the surface detail reproduction of improved gypsum casts. The Journal of Prosthetic Dentistry. February 1990, 63 (2): 233–241. PMID 2106026. doi:10.1016/0022-3913(90)90111-O.
[25]
Govender, Desania R.; Focke, Walter W.; Tichapondwa, Shepherd M.; Cloete, William E. Burn Rate of Calcium Sulfate Dihydrate–Aluminum Thermites. ACS Applied Materials & Interfaces. 20 June 2018, 10 (24): 20679–20687. PMID 29842778. S2CID 206483977. doi:10.1021/acsami.8b04205. hdl:2263/66006.
[26]
Astilleros, J.M.; Godelitsas, A.; Rodríguez-Blanco, J.D.; Fernández-Díaz, L.; Prieto, M.; Lagoyannis, A.; Harissopulos, S. Interaction of gypsum with lead in aqueous solutions (PDF). Applied Geochemistry. 2010, 25 (7): 1008 [2022-11-26]. Bibcode:2010ApGC...25.1008A. doi:10.1016/j.apgeochem.2010.04.007. （原始内容存档 (PDF)于2020-10-30）.
[27]
Rodriguez, J. D.; Jimenez, A.; Prieto, M.; Torre, L.; Garcia-Granda, S. Interaction of gypsum with As(V)-bearing aqueous solutions: Surface precipitation of guerinite, sainfeldite, and Ca₂NaH(AsO₄)₂⋅6H₂O, a synthetic arsenate. American Mineralogist. 2008, 93 (5–6): 928. Bibcode:2008AmMin..93..928R. S2CID 98249784. doi:10.2138/am.2008.2750.
[28]
Rodríguez-Blanco, Juan Diego; Jiménez, Amalia; Prieto, Manuel. Oriented Overgrowth of Pharmacolite (CaHAsO₄⋅2H2O) on Gypsum (CaSO₄⋅2H₂O). Cryst. Growth Des. 2007, 7 (12): 2756–2763. doi:10.1021/cg070222+.

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.

[1] [1]
Warr, L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols. Mineralogical Magazine. 2021, 85 (3): 291–320 [2022-11-26]. Bibcode:2021MinM...85..291W. S2CID 235729616. doi:10.1180/mgm.2021.43. （原始内容存档于2021-12-13）.

[2] [2]
Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (编). Gypsum (PDF). Handbook of Mineralogy. V (Borates, Carbonates, Sulfates). Chantilly, VA, US: Mineralogical Society of America. 2003 [2022-11-26]. ISBN 978-0962209703. （原始内容存档 (PDF)于2012-03-08）.

[3] [3]
Gypsum （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Mindat

[Cornelis-4] [4]
Klein, Cornelis; Hurlbut, Cornelius S. Jr., Manual of Mineralogy 20th, John Wiley: 352–353, 1985, ISBN 978-0-471-80580-9

[Bock_1961-5] [5]
Bock, E. On the solubility of anhydrous calcium sulphate and of gypsum in concentrated solutions of sodium chloride at 25 °C, 30 °C, 40 °C, and 50 °C. Canadian Journal of Chemistry. 1961, 39 (9): 1746–1751. doi:10.1139/v61-228.

[6] [6]
Mandal, Pradip K; Mandal, Tanuj K. Anion water in gypsum (CaSO₄·2H₂O) and hemihydrate (CaSO₄·1/2H₂O). Cement and Concrete Research. 2002, 32 (2): 313. doi:10.1016/S0008-8846(01)00675-5.

[7] [7]
García-Ruiz, Juan Manuel; Villasuso, Roberto; Ayora, Carlos; Canals, Angels; Otálora, Fermín. Formation of natural gypsum megacrystals in Naica, Mexico (PDF). Geology. 2007, 35 (4): 327–330 [2022-11-26]. Bibcode:2007Geo....35..327G. doi:10.1130/G23393A.1. hdl:10261/3439 . （原始内容存档 (PDF)于2022-03-23）.

[DHZ1966-8] [8]
Deer, W.A.; Howie, R.A.; Zussman, J. An Introduction to the Rock Forming Minerals. London: Longman. 1966: 469. ISBN 978-0-582-44210-8.

[The_Albuquerque_Journal_1999-02-07-9] [9]
Abarr, James. Sea of sand. The Albuquerque Journal. 7 February 1999 [27 January 2007]. （原始内容存档于30 June 2006）.

[10] [10]
High-resolution Mars image gallery （页面存档备份，存于互联网档案馆）. University of Arizona

[11] [11]
NASA Mars Rover Finds Mineral Vein Deposited by Water （页面存档备份，存于互联网档案馆）, NASA, 7 December 2011.

[:0-12] [12]
Bonewitz, Ronald. Rock and Gem: The Definitive Guide to Rocks, Minerals, Gems, and Fossils. United States: DK. 2008: 47 （英语）.

[soilsorg-13] [13]
Gypsum as an agricultural product | Soil Science Society of America. www.soils.org. [2022-11-26]. （原始内容存档于2021-09-18）.

[14] [14]
Hogan, C. Michael. Knossos fieldnotes. Modern Antiquarian. 2007 [2022-11-26]. （原始内容存档于2017-11-08）.

[15] [15]
Durner, W.; Or, D. Anderson, M.G. , 编. Encyclopedia of hydrological sciences. John Wiley & Sons Ltd. 2006. ISBN 978-0471491033. （原始内容存档 (PDF)于2022-06-16）使用|archiveurl=需要含有|url= (帮助). |chapter=被忽略 (帮助);

[16] [16]
Rapp, George. Soft Stones and Other Carvable Materials. Archaeomineralogy. Natural Science in Archaeology. 2009: 121–142. ISBN 978-3-540-78593-4. doi:10.1007/978-3-540-78594-1_6.

[17] [17]
Kloppmann, W.; Leroux, L.; Bromblet, P.; Le Pogam, P.-Y.; Cooper, A. H.; Worley, N.; Guerrot, C.; Montech, A. T.; Gallas, A. M.; Aillaud, R. Competing English, Spanish, and French alabaster trade in Europe over five centuries as evidenced by isotope fingerprinting. Proceedings of the National Academy of Sciences. 7 November 2017, 114 (45): 11856–11860. Bibcode:2017PNAS..11411856K. PMC 5692548 . PMID 29078309. doi:10.1073/pnas.1707450114 .

[18] [18]
Brown, Michelle. Understanding illuminated manuscripts : a guide to technical terms. Los Angeles, California. 1995: 58. ISBN 9780892362172.

[19] [19]
Shurtleff, William. Tofu & soymilk production : a craft and technical manual. Lafayette, CA: Soyfoods Center. 2000. ISBN 9781928914044.

[20] [20]
Palmer, John. Water Chemistry Adjustment for Extract Brewing. HowToBrew.com. [15 December 2008]. （原始内容存档于2015-10-16）.

[21] [21]
Calcium sulphate for the baking industry (PDF). United States Gypsum Company. [1 March 2013]. （原始内容 (PDF)存档于4 July 2013）.

[22] [22]
Tech sheet for yeast food (PDF). Lesaffre Yeast Corporation. [1 March 2013]. （原始内容 (PDF)存档于November 2014）.

[23] [23]
Austin, R.T. Treatment of broken legs before and after the introduction of gypsum. Injury. March 1983, 14 (5): 389–394. PMID 6347885. doi:10.1016/0020-1383(83)90089-X.

[24] [24]
Drennon, David G.; Johnson, Glen H. The effect of immersion disinfection of elastomeric impressions on the surface detail reproduction of improved gypsum casts. The Journal of Prosthetic Dentistry. February 1990, 63 (2): 233–241. PMID 2106026. doi:10.1016/0022-3913(90)90111-O.

[25] [25]
Govender, Desania R.; Focke, Walter W.; Tichapondwa, Shepherd M.; Cloete, William E. Burn Rate of Calcium Sulfate Dihydrate–Aluminum Thermites. ACS Applied Materials & Interfaces. 20 June 2018, 10 (24): 20679–20687. PMID 29842778. S2CID 206483977. doi:10.1021/acsami.8b04205. hdl:2263/66006.

[26] [26]
Astilleros, J.M.; Godelitsas, A.; Rodríguez-Blanco, J.D.; Fernández-Díaz, L.; Prieto, M.; Lagoyannis, A.; Harissopulos, S. Interaction of gypsum with lead in aqueous solutions (PDF). Applied Geochemistry. 2010, 25 (7): 1008 [2022-11-26]. Bibcode:2010ApGC...25.1008A. doi:10.1016/j.apgeochem.2010.04.007. （原始内容存档 (PDF)于2020-10-30）.

[27] [27]
Rodriguez, J. D.; Jimenez, A.; Prieto, M.; Torre, L.; Garcia-Granda, S. Interaction of gypsum with As(V)-bearing aqueous solutions: Surface precipitation of guerinite, sainfeldite, and Ca₂NaH(AsO₄)₂⋅6H₂O, a synthetic arsenate. American Mineralogist. 2008, 93 (5–6): 928. Bibcode:2008AmMin..93..928R. S2CID 98249784. doi:10.2138/am.2008.2750.

[28] [28]
Rodríguez-Blanco, Juan Diego; Jiménez, Amalia; Prieto, Manuel. Oriented Overgrowth of Pharmacolite (CaHAsO₄⋅2H2O) on Gypsum (CaSO₄⋅2H₂O). Cryst. Growth Des. 2007, 7 (12): 2756–2763. doi:10.1021/cg070222+.

[4]

[1]

[2]

[3]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

石膏

建造业

农业

造型、雕塑和艺术

饮食

医药和化妆品

其他

Wikiwand in your browser!

石膏

建造业

农业

造型、雕塑和艺术

饮食

医药和化妆品

其他

Wikiwand in your browser!

物理性质

晶体品种

发现

用途

参见

参考资料

外部链接