CA6942 Sulfate de calcium dihydraté en poudre

Sulfate de calcium dihydraté en poudre Description

Le sulfate de calcium dihydraté (CaSO₄-2H₂O), communément appelé gypse, est un composé inorganique naturel dont la formule chimique est CaSO₄-2H₂O. Il se présente sous la forme d'une poudre cristalline blanche ou de cristaux monocliniques incolores, caractérisés par un éclat vitreux et une nature inodore. Ce composé présente une densité de 2,32 g/cm³ et subit une déshydratation à des températures élevées : il perd 1,5 molécule d'eau à 128°C et se déshydrate complètement en sulfate de calcium anhydre à plus de 163°C.

Sa solubilité est modérée dans l'eau froide (0,21 g/100 ml à 20°C) mais reste insoluble dans l'éthanol et la plupart des solvants organiques. Le sulfate de calcium dihydraté présente un comportement hygroscopique, absorbant l'humidité de l'air, et réagit avec les acides pour libérer du dioxyde de soufre. La structure cristalline se compose d'ions calcium (Ca²⁺), de groupes sulfates (SO₄²-) et de deux molécules d'eau disposés dans un réseau en couches, ce qui contribue à sa stabilité dans des conditions normales.

D'un point de vue thermique, il se transforme en sulfate de calcium hémihydraté (CaSO₄-0,5H₂O) entre 107 et 170 °C et se convertit en sulfate de calcium anhydre (CaSO₄) au-delà de 200 °C. Ces propriétés le rendent très polyvalent dans de nombreux secteurs, notamment la construction (plâtre, cloisons sèches), l'agriculture (conditionnement des sols), l'alimentation (enrichissement en calcium, coagulant), les produits pharmaceutiques (matériaux dentaires) et les applications industrielles (charges de peinture, traitement des eaux usées).

Applications du sulfate de calcium dihydraté en poudre

Le sulfate de calcium dihydraté en poudre est un matériau industriel et biomédical essentiel en raison de ses propriétés d'hydratation uniques et de sa composition chimique bénigne. Dans la construction, il est calciné à 150-180°C pour produire l'hémihydrate (CaSO₄-0.5H₂O), le composant de base du plâtre de Paris, utilisé dans les plaques de plâtre, les moules et les revêtements ignifuges en raison de son expansion due à la réhydratation et de sa prise rapide. Le dihydrate non calciné agit comme un conditionneur de sol pour améliorer la structure des sols sodiques grâce à l'échange d'ions calcium-sodium. Sur le plan médical, sa forme de grande pureté sert de matériau de comblement ostéoconducteur en orthopédie et en dentisterie, en favorisant la résorption progressive et la libération du calcium sans réaction inflammatoire. Dans l'alimentation et les produits pharmaceutiques, c'est un fortifiant calcique certifié GRAS (par exemple dans le tofu, les céréales) et un diluant pour comprimés, apprécié pour son goût neutre et sa faible réactivité. Sur le plan industriel, il régule la cinétique de prise du ciment, agit comme déshydratant dans l'emballage et sert de coagulant dans la production de tofu. Son rôle dans la conservation de l'art pour la restauration des fresques et comme composant pyrotechnique (oxydant dans les feux d'artifice blancs) démontre également sa polyvalence fonctionnelle. Ces applications exploitent sa solubilité contrôlée, sa non-toxicité et son comportement de déshydratation réversible.

Conditionnement de la poudre de sulfate de calcium dihydraté

Nos produits sont emballés dans des cartons personnalisés de différentes tailles en fonction des dimensions du matériau. Les petits articles sont solidement emballés dans des boîtes en PP, tandis que les articles plus volumineux sont placés dans des caisses en bois personnalisées. Nous veillons à respecter strictement la personnalisation de l'emballage et à utiliser des matériaux de rembourrage appropriés pour assurer une protection optimale pendant le transport.

Emballage : Carton, caisse en bois ou sur mesure.

Veuillez consulter les détails de l'emballage fournis à titre de référence.

Processus de fabrication

1.méthode d'essai

(1)Analyse de la composition chimique - vérifiée à l'aide de techniques telles que GDMS ou XRF pour garantir la conformité aux exigences de pureté.

(2)Essai des propriétés mécaniques - Comprend des essais de résistance à la traction, de limite d'élasticité et d'allongement pour évaluer les performances du matériau.

(3)Contrôle dimensionnel - Mesure de l'épaisseur, de la largeur et de la longueur pour s'assurer du respect des tolérances spécifiées.

(4)Contrôle de la qualité de la surface - recherche de défauts tels que des rayures, des fissures ou des inclusions par un examen visuel et ultrasonique.

(5)Essai de dureté - Détermination de la dureté du matériau pour confirmer l'uniformité et la fiabilité mécanique.

Veuillez vous référer aux procédures d'essai SAM pour des informations détaillées.

FAQ sur la poudre de sulfate de calcium dihydraté

Q1. Qu'est-ce qui distingue la phase dihydrate de l'hémihydrate ou de l'anhydrite dans les applications à performances critiques ?

La phase dihydrate présente une stabilité inhérente dans des conditions ambiantes avec une déliquescence négligeable. Contrairement aux hémihydrates métastables (qui subissent une réhydratation rapide), elle conserve une intégrité cristalline constante sans expansion volumétrique. Les formes anhydrites nécessitent une activation pour être réactives, alors que le profil de solubilité rétrograde du dihydrate permet de contrôler la cinétique de dissolution dans les systèmes aqueux.

Q2. Le comportement de solubilité rétrograde est-il pertinent d'un point de vue pratique pour la conception des formulations ?

Oui, la diminution de la solubilité avec l'augmentation de la température (0,255 g/100mL à 0°C contre 0,205 g/100mL à 100°C) nécessite un traitement à température contrôlée pour les suspensions ou les saturations. Cette propriété empêche la précipitation incontrôlée dans les cycles thermiques mais complique la stérilisation à chaud des composites médicaux.

Q3. Quels sont les seuils de pureté obligatoires pour les matériaux de qualité pharmaceutique par rapport aux matériaux de construction ?

La qualité pharmaceutique exige ≤0,001% de métaux lourds (en tant que Pb), ≤0,1% d'alcalis et des contrôles microbiologiques (TAMC ≤1000CFU/g). Le grade construction tolère ≤0,3 % d'impuretés carbonatées et une teneur plus élevée en silice cristalline(≤1,5 %). Tous les grades pharmacopée exigent la vérification de la cristallinité du dihydrate par XRD (espacement d 7,63 Å pic caractéristique).

Informations connexes

1)Méthodes de préparation courantes

La poudre de sulfate de calcium dihydraté est produite industriellement par deux voies principales : le traitement du gypse naturel et la précipitation synthétique. Dans les opérations naturelles, le minerai de gypse extrait (généralement 70-95% CaSO₄-2H₂O) subit un concassage, un broyage et un criblage à sec pour atteindre une taille de particule de 80-150 μm, suivi d'une déshydratation contrôlée par calcination à 120-160°C pour former l'hémihydrate. Cet intermédiaire est ensuite réhydraté dans des conditions contrôlées (rapport eau/solide 0,6-0,8, 40-60°C) avec une agitation rigoureuse pendant 45-90 minutes pour faire précipiter des cristaux dihydrates purs en phase. La boue est filtrée, lavée avec de l'eau désionisée pour éliminer les impuretés de chlorure/sodium (<500 ppm), et séchée en lit fluidisé à moins de 65°C pour préserver la stœchiométrie.

La production synthétique consiste à faire réagir des déchets de chlorure de calcium (provenant par exemple de la fabrication de carbonate de soude) avec de l'acide sulfurique (concentration de 93-98%) à 70-80°C, en maintenant un excès stœchiométrique de 2-3% d'ions calcium pour assurer une précipitation complète des sulfates. La boue obtenue est vieillie à un pH de 5,5-6,5 pour la maturation des cristaux, produisant des morphologies aciculaires ou prismatiques en fonction des additifs (par exemple, l'acide succinique pour l'inhibition de l'aiguille). La purification ultérieure utilise la flottation par mousse pour éliminer les contaminants de silice et d'alumine, suivie de cycles de triple lavage. Pour les deux méthodes, il est essentiel d'éviter les températures supérieures à 65°C pendant le séchage final afin de prévenir la formation irréversible d'hémihydrates. L'intégrité cristallographique est vérifiée par diffraction des rayons X (espacements d caractéristiques 7,63 Å, 4,28 Å) et par analyse thermogravimétrique (perte de masse théorique de 20,93 % à 100-160 °C, confirmant la stœchiométrie du dihydrate). Les qualités pharmaceutiques subissent une micronisation supplémentaire jusqu'à D90 < 20 μm et une stérilisation par irradiation gamma.