ক্যালসিয়াম সালফেট

ক্যালসিয়াম সালফেট (Calcium sulfate বা calcium sulphate) হ'ল একটি অজৈব যৌগ যার রাসায়নিক সংকেত CaSO4 এবং এটি হাইড্রেট সম্পর্কিত।  γ-অ্যানহাইড্রাইট (অ্যানহাইড্রাস) আকারে এটি একটি বিশোষক  হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এর একটি নির্দিষ্ট হাইড্রেট ভালভাবে প্লাস্টার অব প্যারিস নামে পরিচিত এবং অন্যটি প্রকৃতিতে খনিজ জিপসাম হিসাবে দেখা যায়।  শিল্পে এর অনেক ব্যবহার রয়েছে। এর সমস্ত ফর্মগুলি সাদা এবং কঠিন যা জলে খুব কম দ্রবণীয়। Franz Wirsching "Calcium Sulfate" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2012 Wiley-VCH, Weinheim.  ক্যালসিয়াম সালফেট জলের সংস্পর্শে স্থায়ীভাবে জমাট বেঁধে যায়।

জলয়োজন অবস্থা এবং ক্রিস্টালোগ্রাফিক গঠন 

যৌগটির জলয়োজন বিভিন্ন ক্রিস্টালোগ্রাফিক কাঠামো এবং প্রকৃতির বিভিন্ন খনিজর সাথে মিলিত অবস্থায় তিনটি স্তরে রয়েছে দেখা যায়:
 CaSO4 (অ্যানহাইড্রাইট): অ্যানহাইড্রাস অবস্থা।
 CaSO4 · 2 H2O (জিপসাম এবং সেলেনাইট (খনিজ)): ডাইহাইড্রেট।

 CaSO4 ·  H2O (বেসানাইট): হেমিহাইড্রেট যা প্লাস্টার অব প্যারিস নামেও পরিচিত। নির্দিষ্ট হেমিহাইড্রেটগুলিকে মাঝে মাঝে আলাদা করা হয়: α-হেমিহাইড্রেট এবং β-হেমিহাইড্রেট নামে।Taylor H.F.W. (1990) Cement Chemistry. Academic Press, , pp. 186-187.

ব্যবহারসমূহ
ক্যালসিয়াম সালফেটের প্রধান ব্যবহার হ'ল প্লাস্টার অফ প্যারিস এবং স্টুকো উৎপাদন করা। এই সব ব্যবহারে এই সত্যটিই কাজে লাগানো হয় যে জলয়োজন এর উপর ক্যালসিয়াম সালফেটের গুঁড়ো ও ক্যালসিন একটি ছাঁচনির্মাণের পেস্ট গঠন করে এবং ক্রিস্টালাইন ক্যালসিয়াম সালফেট ডাইহাইড্রেট হিসাবে শক্ত করে তোলে। এটি আরও সুবিধাজনক যে ক্যালসিয়াম সালফেট জলে খুব কম দ্রবণীয় এবং এটি জমাট বাঁধার পরে জলের সংস্পর্শে সহজেই দ্রবীভূত হয়ে যায় না।

জলয়োজন (হাইড্রেশন) এবং ডিহাইড্রেশন বিক্রিয়া
সুবিচারযোগ্যভাবে তাপ প্রয়োগের সাথে জিপসাম আংশিক ডিহাইড্রেটেড খনিজকে ব্যাসানাইট বা প্লাস্টার অব প্যারিস এ রূপান্তর করে। এই উপাদানটির সংকেত CaSO4·(nH2O) যেখানে ০.৫ ≤ n ≤ ০.৮।  এর মধ্যের তাপমাত্রায় এর কাঠামোতে জল সরবরাহ বন্ধ করতে হবে। পরিবেশের আর্দ্রতার উপর এই তাপমাত্রা এবং সময় নির্ভর করে।  এর চেয়ে বেশি তাপমাত্রা শিল্প উৎপাদনে ক্যালসিনেশনে ব্যবহৃত হয় এবং এই তাপমাত্রায় γ-অ্যানহাইড্রাইট তৈরি হতে শুরু করে। এই সময়ে জিপসামে সরবরাহ করা তাপশক্তি (জলয়োজনের তাপ) খনিজটির তাপমাত্রা বাড়ানোর পরিবর্তে জল (জলীয় বাষ্প হিসাবে) এ চালিত হয়। এটি জল চলে যাওয়ার আগ পর্যন্ত ধীরে ধীরে বেড়ে তারপরে আরও দ্রুত হারে বৃদ্ধি পায়। আংশিক ডিহাইড্রেশনের সমীকরণটি হ'ল:

 CaSO4 · 2 H2O   →   CaSO4 ·  H2O +  H2O↑

এই বিক্রিয়াটির তাপগ্রাহী ধর্মের জন্য আবাসিক এবং অন্যান্য কাঠামোতে আগুন প্রতিরোধের জন্য ড্রাই ওয়াল এর কার্যকারিতার ক্ষেত্রে এর প্রাসঙ্গিকতা বাড়িয়ে দিয়েছে। আগুনে ড্রাই ওয়াল শীটের পেছনের কাঠামো জিপসাম থেকে জল বেরিয়ে যাওয়ার কারণে তুলনামূলকভাবে শীতল থাকবে। ফলে ফ্রেমিং  এর কাঠ  এর উপাদানসমূহের (দহন) ক্ষতি রোধ করে (বা যথেষ্ট প্রতিরোধ) অথবা উচ্চ তাপমাত্রায় ইস্পাত এর শক্তি হ্রাসের ফলে কাঠামোগত পতন রোধ করে। কিন্তু উচ্চ তাপমাত্রায় ক্যালসিয়াম সালফেট অক্সিজেন ত্যাগ করে একটি জারক উপাদান হিসাবে কাজ করবে। এই ধর্ম অ্যালুমিনোথার্মি তে ব্যবহৃত হয়।  অপর দিকে বেশিরভাগ খনিজে যখন পুনরায় স্রেফ জলয়োজিত হয়ে তরল বা আধা-তরল পেস্ট তৈরি করে বা গুঁড়ো থাকে  তখন ক্যালসিনযুক্ত জিপসামের একটি অস্বাভাবিক ধর্ম দেখা যায়: যখন স্বাভাবিক (পারিপার্শ্বি) তাপমাত্রায় জলের সাথে মিশ্রিত হয় তখন এটি রাসায়নিকভাবে পছন্দসই ডিহাইড্রেট আকারে ফিরে আসে এবং একটি দৃঢ় ও তুলনামূলকভাবে শক্তিশালী জিপসাম স্ফটিক জাল গঠনের জন্য শারীরিকভাবে "বিন্যাস" শুরু করে:

CaSO4 ·  H2O +  H2O    →   CaSO4 · 2 H2O

এই বিক্রিয়াটি তাপউৎপাদক এবং সহজেই জিপসামকে শীট (শুকনো ওয়াল), কাঠি (ব্ল্যাকবোর্ডের চকের জন্য), এবং ছাঁচ (ভাঙ্গা হাড়কে স্থিতিশীল করতে অথবা ধাতব ঢালাইয়ের জন্য) প্রভৃতি বিভিন্ন আকার ও আকৃতিতে ফেলা যেতে পারে।  পলিমারের সাথে মিশ্রিত করে এটি হাড় মেরামতের সিমেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছে। অ্যাডোব বা রোদে পোড়া ইট  এর বিকল্প (যা ভিজে গেলে নিজের শক্তি আর থাকে না) হিসাবে সরাসরি ঢালাই মাটির থেকে শক্তিশালী কাঠামো তৈরি করতে মাটির সাথে অল্প পরিমাণে ক্যালসিনযুক্ত জিপসাম যোগ করা হয়। ডিহাইড্রেশনের শর্তগুলি হেমিহাইড্রেটের ছিদ্রের সাথে সামঞ্জস্য করতে পরিবর্তিত হতে পারে যার ফল হল তথাকথিত α- এবং β-হেমিহাইড্রেট (এরা কমবেশি রাসায়নিকভাবে অভিন্ন) এর উপস্থিতি।

 এ গরম করার সময় প্রায় জল-মুক্ত γ-অ্যানহাইড্রাইট (CaSO4·nH2O যেখানে n = ০ to ০.০৫) উৎপাদিত হয়। γ-অ্যানহাইড্রাইট জল থেকে ডাইহাইড্রেট অবস্থায় ফিরে যাওয়ার জন্য ধীরে ধীরে বিক্রিয়া করে। এই ধর্ম কাজে লাগায় কিছু বাণিজ্যিক বিশোষক। ২৫০ °C তাপমাত্রার উপরে β-অ্যানহাইড্রাইট বা "প্রাকৃতিক" অ্যানহাইড্রাইট তৈরি হয়। প্রাকৃতিক অ্যানহাইড্রাইট জলের সাথে বিক্রিয়া করে না। এমনকি ভূতাত্ত্বিক টাইমস্কেলেও খুব সূক্ষ্ম ক্ষেত্র না হলে বিক্রিয়া করে না।

তথ্যসূত্র

বিষয়শ্রেণী:অজৈব যৌগ
বিষয়শ্রেণী:ক্যালসিয়াম যৌগ
বিষয়শ্রেণী:সালফেট
বিষয়শ্রেণী:খাদ্যে সংযোজিত দ্রব্য
বিষয়শ্রেণী:ই-সংখ্যায়িত খাদ্যে সংযোজিত দ্রব্য