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Gips
Besetzung
Die Struktur von Calciumsulfat (Gips)
Mineral
Chemische FormelCaSO42H2Ö
FarbeFarblos, weiß, hellbraun, gelb, pink
StreifenfarbeWeiß
Härte2 (per Definition)
Durchschnittliche Dichte2,3 kg/dm²3
scheinenGlasglanz
OpazitätKlar bis durchscheinend
Frakturmuschelförmig
DekolleteSehr gut, ist flexibel
Kristalloptik
Kristallsystemmonoklin
BrechungsindizesNeinp 1.521, Neinich 1.523, NG 1,531
Doppelbrechung0,010
Andere Eigenschaften
ZuchtFärben, Imprägnieren
Besondere EigenschaftenDie feinkörnige Sorte heißt Alabaster, die faserige Sorte, die den Katzenaugeneffekt zeigt Selenit.
Liste der Mineralien
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Besetzung (abgeleitet von der griechischγύψος, "Kreide" oder "Gips") ist a Mineral das weitgehend aus Calciumsulfat (CaSO4), eine Verbindung des Calcium- und des Sulfations.

Physikalische Eigenschaften und Aussehen

In der Natur kommt Calciumsulfat in kristalliner Form als Selenit und wenn Alabaster vor dem. Diese Formen haben zwei Moleküle Kristallwasser in dem Kristallgitter: CaSO42H2Ö.

Calciumsulfat kann verschiedene Formen annehmen, die jedoch keinen Einfluss auf das chemische Verhalten der Substanz haben.

  • Dihydrat, CaSO4 2H2Oh, der ausgehärtete Gips oder die in der Natur vorkommenden Gipskristalle;
  • Halbhydrat, 2 CaSO4 · H2O, Calciumsulfat-Hemihydrat oder Dicalciumsulfat-Monohydrat, ein Gipspulver, das bei Zugabe Wasser nimmt wieder Kristallwasser auf und härtet dabei wieder aus und bildet wieder das Dihydrat;
  • Gamma-anhydratisieren, CaSO4, die wasserarme Form. Es wird unter anderem verwendet für Trockenmittel.
  • Betaanhydratisieren, CaSO4, die wasserfreie Form. Es wird auch als Füllstoff im Bauwesen verwendet.

Wenn Gips über 150°C erhitzt wird, entwässert das Mineral teilweise: Es verliert Wasser aus seinem Kristallgitter und es wird Halbhydrat gebildet:

Wird das Halbhydrat weiter erhitzt (180 °C), entsteht Calciumsulfat mit sehr wenig Kristallwasser. Wir sprechen dann vom Gamma-Anhydrat. Bei Zugabe von Wasser geht dieses wieder in das Dihydrat über. Dies wird unter anderem verwendet für TrockenmittelWird das Halbhydrat noch weiter erhitzt (250°C), entsteht Calciumsulfat ohne Kristallwasser. Wir sprechen dann von Beta-Anhydrat. Dieses hat ein anderes Kristallgitter als Gamma-Anhydrat und nimmt auch über geologische Zeitspannen kein Wasser auf.

Gips ist weich. Auf der Mohs-Härteskala es hat Härte zwei. Mit einem Fingernagel kann man einen Kratzer im Gips machen, was darauf hinweist, dass Gips weicher ist als ein Nagel Gips kommt in der Natur vor und in Gesteinsschichten können dicke Ablagerungen vorhanden sein. Da Gips von Natur aus sehr weich ist, erodiert er schnell. Wie Gips in der Bildung von a Berg vorhanden ist, setzen sich die Gipsschichten unter Gesteinsschichten von weniger Erosionsanfällig Gesteine ​​wie Sandstein und Kalkstein. Ein Beispiel für einen Berg, der teilweise aus Gips besteht, ist der Dent du Villard.

Da Gips Kristallwasser enthält, kann er als Flammschutzmittel verwendet werden. Auch aus diesem Grund wird im Bauwesen häufig Gips verwendet. Es wird daher als a . verwendet flammhemmend, zum Beispiel in Farbe oder Deckenelementen.Der Flammschutzmechanismus funktioniert wie folgt. Die Energie (Wärme) des Feuers macht es Kristallwasser kostenlos. CaSO . wird zuerst gebildet4 H2O und schließlich CaSO . bei ausreichend hoher Temperatur4.

Gips dehnt sich leicht aus (0,5%).

Produktion

Eine Hand in Gipsverband
Buntstifte sind meist aus Gips of
Gips Fabrikmarke
Gipskristalle, Sieroszowice Grubenbieneice Lubin, Niederschlesien, Polen.

Gips kann auf verschiedene Weise erhalten werden. Im Folgenden sind die drei Hauptquellen von Gips aufgeführt:

  1. Naturputz wird in natürlichen Fundstätten, insbesondere in Frankreich, im Becken um Paris abgebaut. Die ersten Gipsschichten entstanden vor etwa 100 bis 200 Millionen Jahren durch Verdunstung des Meerwassers in den flachen Gewässern der Erde.
  2. Phosphor-Gips entsteht als Restprodukt bei der Herstellung von Phosphaten. Phosphate werden in verschiedenen Prozessen und Produkten wie Lebensmittel- und Metallprodukten, Wasseraufbereitung und -reinigung, Düngemitteln, Farben und Papier verwendet. Diese Putzart zeichnet sich durch einen hohen Reinheitsgrad und eine strahlend weiße Farbe aus.
  3. Sulfogips durch Recycling aus Kohlekraftwerken. Dieser ist besser bekannt als RO-Gips (Rauchgasentschwefelungsgips). Vereinfacht gesagt werden die Rauchgase durch eine Kalkemulsion geleitet und anschließend oxidiert, sodass sich der Schwefel aus der Kohle an den Kalk bindet. Beim Durchblasen von Sauerstoff verwandelt sich das Calciumsulfit in Sulfat und es entsteht Gips mit hoher Reinheit.

Gips in der Medizin

Pflaster, verstärkt mit Bandagen, dient zur Fixierung gebrochener oder verstauchter Körperteile, der sogenannten Gipsverband oder (flämisch) Gips.Im 1851 beschrieb der niederländische Militärarzt Antonius Mathijsen der Gips zum ersten Mal.

Gips wird auch von (orthopädischen) Ärzten als osteokonduktiver Knochenersatz verwendet. Knochenersatz wird bei Frakturen verwendet, die nicht spontan heilen oder wenn Leerstellen im Knochen gefüllt werden müssen

Gips wird vom Zellgewebe als Mineral erkannt, wodurch er sich auflöst (resorbiert). Durch die Steuerung des Herstellungsprozesses von Gips wird eine einheitliche Kristallstruktur geschaffen. Diese Einheitlichkeit macht es möglich, die Resorptionsrate und die biologische Reaktion vorherzusagen. Die Resorptionsgeschwindigkeit entspricht daher der Produktion von Knochengewebe (6 bis 8 Wochen). Form und Größe der Kristalle bilden ein Netzwerk, durch das neues Knochengewebe wachsen kann.

Bei einer Infektion ist es möglich, Gips mit einer Antibiotikum wie Tobramycin. Die Freisetzung des Antibiotikums wird reguliert, wodurch eine gleichmäßige Freisetzung des Antibiotikums bis zur fünften Woche gewährleistet wird. Das Antibiotikum wird lokal am Ort des Defekts verabreicht. Dies führt zu therapeutischen Antibiotikamengen an der Operationsstelle und somit werden geringe systemische Antibiotikamengen erreicht.

Die klinische Anwendung von Gips als Knochenersatz bei zahnärztlichen und orthopädischen Indikationen ist seit über einem Jahrhundert in der Literatur beschrieben. 1925 beschrieb Kofmann in einer Rezension von Bahn den erfolgreichen Einsatz von Gips zum Füllen von Knochenhohlräumen, einschließlich eines mit einem Abszess im Knochen. Schienbein 7 Jahre nach der Operation. Von 1925 bis 1945 beschrieben Oehlecker, Nordmann, Edberg und Nielson viele Erfolge der Verwendung von Gips zum Füllen von Knochenhohlräumen, einschließlich der Resektion von bösartigen Zysten und Tumoren. Von 1957 bis 1978 Peltier . gebraucht[1] Gips als Knochenersatz, auch bei traumatischen Knochendefekten Schienbein, Oberschenkelfrakturen, Knochenzysten und Tumoren.

Verschiedene Studien haben gezeigt, dass Gips eine gute Alternative zu körpereigenem Knochengewebe ist.[2] Calciumsulfat hat sich auch als hervorragende Hilfe beim Gelenkersatz erwiesen, da es als Füllung von Hohlräumen/Knochendefekten und als Ersatz für Autotransplantate und Allotransplantate verwendet wird.[3] Die im Laufe der Jahre durchgeführten Studien haben dazu geführt, dass Gips heute als Hauptbestandteil von Knochenersatzstoffen verwendet wird.

Gips im Bau

Im Bauwesen wird Gips als Pflaster, Gipsblöcke und Trockenbau benutzt.

Bereits im Antike Gips wurde als Baustoff verwendet, zum Beispiel beim Bau der Pyramiden von Gizeh, oder die Alabaster-Moschee in Kairo. Die Griechen verwenden das Material für Dekorationen an Häusern.

Gips geht manchmal Zement hinzugefügt, um die Reaktion zu verlangsamen. Von dieser Mischung ist jedoch wegen der Gefahr der Bildung aggressiver Salze wie such Ettringit.

Andere Anwendungen

  • In der Landwirtschaft, wenn pH-neutral Dünger.[4]
  • Das italienische Wort für Gips ist gesso. Als Malgrund wurde traditionell eine Mischung aus Gips und Leim verwendet gesso grosso. Darüber wurde totgetränkter, mit Leim vermischter Putz als Abschlussschicht aufgetragen, die sogenannte. gesso sottil.
  • Abgüsse von Bilder sind aus Gips. Deshalb wird ein solches Bild auch „Gips“ genannt.
  • Gips wird in der Bildhauerei verwendet, um Unikate zu machen Formen für Gussteile in verschiedenen Materialien.
  • Gips, gemischt mit feuerfesten Materialien wie Schamotte, wird verwendet, um feuerfestes Material zu machen Formen bei der machen Bronzeguss mit dem Wachsausschmelzverfahren.
  • Schlickerguss: bei der Arbeit mit BesetzungLehm, wie in der Keramikindustrie, bei der Herstellung zum Beispiel Toilettenschüsseln, Gipsgusskappen werden als Form und zum Entwässern des Gießtons verwendet
  • Tafelstifte.
  • Füllstoff in Farbe und Zahnpasta.
  • Calciumsulfat ist erlaubt als Lebensmittelzusatz vor dem Lebensmittel.
  • Es E-Nummer von Calciumsulfat ist E516. Es wird unter anderem als Bindemittel für Tofu oder verwendeter Tofu.
  • Bodenverbesserungsmittel.
  • CaSO4 in seinem wasserfreien Zustand wird manchmal in Feuerwerkskörpern als Hochtemperatur verwendetOxidationsmittel, wie in roten Sternen oder einigen Blitzkompositionen.
  • Archäologische Konservierungs- und Restaurierungsarbeiten.
  • In der Zahnheilkunde als Abformmaterial
  • Als Vervielfältigungsmaterial für Modelle
  • Bindemittel in Einbett- und Lötmaterialien
Mediendateien zu diesem Thema finden Sie auf der Seite Besetzung auf Wikimedia Commons.