Гипс

Гипс минерал

ГИПС, минерал, состава CaSО4·2H2О; удельный вес 2,2—2,4, твердость по Моосу 1,5—2, растворимость в воде 2,267% при 0°. Встречается в виде крупных бесцветных кристаллов или в виде мелкокристаллического или плотного, реже - волокнистого, агрегата; окраска мелких кристаллов в массе - белая; в случае примесей получается другая окраска (бурая, красноватая). Гипс обыкновенно образует залежи и штоковидные массы вместе с глинами, мергелями, известняками, каменной солью, ангидритом. В СССР залежи гипса имеются во многих местах. Белая, просвечивающая плотная или тонкозернистая разновидность гипса встречается на Украине (возле городов Артемовска, Славянска, а также в Каменецком округе), в Оренбургской губернии (Илецкая защита); имеются также ломки в Казанском районе. Волокнистая полупрозрачная разновидность гипса, желтоватого и золотисто-красного цвета, называемая селенитом, встречается в Кунгурском округе Уральской области.

Природный гипс применяется в строительном деле после соответственной обработки. Обработка двуводного гипса (CaSO4·2Н2O) заключается в обжиге и в измельчении в тонкий порошок, причем: а) при температуре обжига в 130—170° образуется полуводный, штукатурный гипс, состава CaSO4·0,5Н2О (называемый также алебастром); будучи затворен с водой, полуводный гипс быстро схватывается и твердеет; употребляется для штукатурных и лепных работ и в медицине (для повязок); б) при температуре обжига до 200° получается продукт, схватывающийся более медленно и идущий для тех же целей, что и штукатурный гипс; в) при температуре обжига в 400—750° образуется безводный CaSO4 (ангидрит), представляющий пережог гипса, «мертвый» гипс, практически не схватывающийся с водой и отвечающий по своему составу и минералогическим качествам естественному минералу ангидриту; г) при обжиге алебастрового камня при температуре 900—1000° получается гидравлический гипс (Estrichgips), представляющий собой смесь нерастворимого ангидрита с основным сульфатом или со свободной известью; с водой он схватывается медленнее, чем штукатурный гипс, но дает более твердую и плотную массу; употребляется для плит, полов и разных каменных работ, а также при изготовлении патентованных цементов. Явление схватывания штукатурного гипса заключается в кристаллизации двуводного гипса из пересыщенного раствора полуводного гипса, растворимость которого более растворимости двуводного гипса. Эта кристаллизация сопровождается нагреванием раствора (до 20°) и увеличением объема.

С точки зрения коллоидной химии, процесс твердения двуводного гипса заключается в том, что последний при затворении с водой образует коллоидный гель, в котором затем происходит кристаллизация.

Ускорение схватывания полуводного гипса вызывают: тонкий помол, примеси сульфатов калия, натрия, алюминия, слабый раствор поваренной соли, калиевая и натриевая селитры, нашатырь (сильно ускоряет), хлористые магний и алюминий. Замедляют схватывание: грубый помол, сильный обжиг, бура (сильно замедляет), крепкий раствор поваренной соли, гашеная известь, столярный клей, кислое молоко. При схватывании гидравлического гипса главное значение имеет СаО, образующаяся от диссоциации гипса при высоких температурах.

Обжиг гипса при кустарной заготовке производится в кусках в обыкновенных русских печах и чугунных котлах; после обжига куски измельчаются трамбовками вручную. При заводском обжиге пользуются очелочными печами с решетчатым подом и шахтными печами. Для получения особенно чистого продукта применяются шахтные печи с газовым генератором и печи типа муфельных. Существуют также непрерывно действующие гипсообжигательные вращательные печи. Применяется обжиг и перегретым водяным паром. После обжига гипс очищают, подвергают перемолу в бегунковых или шаровых мельницах и затем просеивают. Обожженный гипс поглощает атмосферную влажность и ухудшается. Даже без доступа влаги при долгом хранении химически связанная вода перераспределяется, и вместо полуводного гипса получается смесь двуводного гипса с ангидритом, неспособная затвердевать. Из вышеперечисленных продуктов наиболее изученным является штукатурный гипс, поэтому оценка его качеств может быть установлена на основании определенных испытаний.

Гипс как удобрение. Гипсование почв м. б. рекомендовано под клевер, люцерну и эспарцет; затем - под крестоцветные растения и в некоторых случаях для улучшения лугов. На злаки гипс чаще всего не оказывает влияния. В разных губерниях были проведены многочисленные опыты с действием гипса на клевер и на луга. Результаты применения гипса на клевер оказались вполне благоприятными. Средние приросты в урожае клевера от внесения в среднем около 300 кг гипса на га получились:

Средние приросты в урожае клевера от внесения в среднем около 300 кг гипса на га

В среднем от обычно принятой нормы внесения гипса, 300 кг на га, имеем прибавку около 1 т клеверного сена первого года на га. Прибавки значительно колеблются как по отдельным губерниям, так и в пределах одной губернии, в зависимости от характера почвы.

Действие гипса зависит от ряда причин: так, отмечается слабое его действие на истощенных почвах и значительно лучшее - на почвах, предварительно хорошо удобренных навозом; на глинистых и вообще влажных почвах гипс оказывает незначительный эффект. Поэтому лучшее действие гипса наблюдалось на суходольных лугах и на тех лугах, где относительно хорошо развиты бобовые. Причины действия гипса на растения недостаточно выяснены. Здесь существует ряд объяснений: во-первых, указывают на действие гипса как источника кальция или серы для питания растений, во-вторых - на его действие как фактора, связывающего аммиак почвы, и, в-третьих - как фактора, мобилизующего питательные вещества почвы. Отмечены случаи хорошего действия гипса на известковых и мергелистых почвах. В опытах Энгельгардта одинаково хорошо действовали на клевер сернокислые соли калия, магния и кальция, с небольшим преимуществом на стороне K24 (в опытах по Московской и Тверской губ.). При совместном внесении гипса с суперфосфатом или с полным минеральным удобрением не наблюдалось добавочного действия гипса, хотя употребление одного гипса давало в этих случаях хороший результат. В действии гипса сырого и обожженного разницы не наблюдается; имеет значение лишь достаточно тонкий размол, что достигается при обжигании гипса при температуре до 126°. В этом случае гипс, легко теряя кристаллизационную воду, не теряет способности связывать ее вновь. Под клевер лучше всего вносить гипс поверхностно, по вполне оправившимся после зимы всходам, рассчитывая, однако, на дожди в течение первых 5—8 дней после внесения гипса. В целях наиболее рентабельного применения гипса, в виду отсутствия у нас дешевого тарифа по перевозке искусственных удобрений, надлежит организовывать разработки гипса вблизи мест потребления. Гипс также имеет применение при культуре солончаков.

 

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 5 - 1929 г.