Википедија

Gips

CaSO4•2(H2O); Појављивање: зрнаст, листаст, земљаст, прашкаст; Боја: бео, безбојан, сив, жут, ружичаст; Генеза: хемијски седимент, хидротермалан и у

Gips je vrlo mekan mineral, po hemijskom sastavu kalcijum-sulfat dihidrat, CaSO4•2H2O.[4][5][3] Kada se hidratiše, anhidrovan prah kalcijum-sulfat, CaSO4, rekristališe i stvara čvrstu masu koja se koristi u građevinarstvu.

Gips
Opšte informacije
KategorijaSulfatni minerali
FormulaCaSO
4·2H2O
Struncova klasifikacija7.CD.40
Kristalne sistemeMonoklinična
Kristalna klasaPrizmatična (2/m)
H-M simbol: (2/m)
Prostorna grupaMonoklinična
Prostorna grupa: I2/a
Jedinična ćelijaa = 5,679(5), b = 15,202(14)
c = 6,522(6) [Å]; β = 118,43°; Z = 4
Identifikacija
BojaBezbojan (u propuštenom svetlu) do belog; često obojen drugim nijansama zbog nečistoća; može biti žut, žutomrk, plava, roze, tamno smeđ, crvenkasto smeđ ili siv
Kristalni habitusMassive, flat. Elongated and generally prismatic crystals
BližnjenjeVeoma čest na {110}
CepljivostSavršen na {010}, jasan na {100}
PrelomKonhoidan na {100}, rascepkano paralelan sa [001]
ČvrstinaFleksibilan, neelastičan
Tvrdoća po Mosu1,5–2 (definišući mineral za 2)
SjajnostOd staklastog do svilenkastog, bisernog ili voštanog
OgrebBeo
ProvidnostTransparentan do translucentnog
Specifična težina2,31–2,33
Optičke osobineBiaksijalan (+)
Indeks prelamanjanα = 1,519–1,521
nβ = 1,522–1,523
nγ = 1,529–1,530
Dvojno prelamanjeδ = 0.010
PleohroizamNema
2V ugao58°
Topljivost5
RastvorljivostVruća, razblažena HCl
Reference[1][2][3]
Najčešći varijeteti
Satinski sparBiserne, vlaknaste mase
SelentProzirni i oštri kristali
AlabasterFino zrnast, blago obojen

Široko se kopa i koristi se kao đubrivo i kao glavni sastojak u mnogim oblicima gipsanog maltera, krede za tablu/trotoare i suve zidove. Masivna finozrnasta bela ili blago obojena sorta gipsa, nazvana alabaster, korišćena je za skulpturu u mnogim kulturama, uključujući Stari Egipat, Mesopotamiju, Stari Rim, Vizantijsko carstvo i notingemske alabastre srednjovekovne Engleske. Gips takođe kristališe kao providni kristali selenita. On se formira kao mineral evaporit i kao produkt hidratacije anhidrita.

Mosova skala tvrdoće minerala definiše gips kao vrednost tvrdoće 2 na osnovu poređenja tvrdoće ogrebotina.

Etimologija i istorija uredi

 
Gips iz Novog Južnog Velsa, Australija
 
Vlaknasti gips iz Brazila

Reč gips je izvedena od grčke reči γύψος (gypsos), „gips“.[6] Pošto su kamenolomi pariskog okruga Monmartr dugo davali spaljeni gips (kalcinisani gips) koji se koristio u različite svrhe, ovaj dehidrirani gips postao je poznat kao pariski gips. Nakon dodavanja vode, i prolaska nekoliko desetina minuta, pariski gips ponovo postaje običan gips (dihidrat), što dovodi do stvrdnjavanja materijala na načine koji su korisni za livenje i građevinarstvo.[7]

Gips je na staroengleskom bio poznat kao spærstān, "kamen koplja", što se odnosi na njegove kristalne izbočine. (Dakle, reč spar u mineralogiji je proizašla iz poređenja sa gipsom, i odnosi se na bilo koji mineral ili kristal koji formira šiljke nalik koplju). Sredinom 18. veka, nemački sveštenik i zemljoradnik Johan Friderih Majer je istražio i objavio upotrebu gipsa kao đubriva.[8] Gips može delovati kao izvor sumpora za rast biljaka, a početkom 19. veka smatran je gotovo čudesnim đubrivom. Američki farmeri su bili toliko voljni da ga nabave da je evoluirala živa švercerska trgovina sa Novom Škotskom, što je rezultiralo takozvanim „gipsanim ratom“ 1820. godine.[9] U 19. veku je bio poznat i kao krečni sulfat ili sulfat kreča.

Fizička svojstva uredi

 
Kristali gipsa su dovoljno mekani da se savijaju pod pritiskom ruke. Uzorak izložen u Kantonskom geološkom muzeju u Lozani.

Gips je umereno rastvorljiv u vodi (~2,0–2,5 g/l na 25 °C)[10] i, za razliku od većine drugih soli, pokazuje retrogradnu rastvorljivost, postajući manje rastvorljiv na višim temperaturama. Kada se gips zagreje na vazduhu, on gubi vodu i prvo se pretvara u kalcijum sulfat hemihidrat (basanit, koji se često jednostavno naziva „gips”) i, ako se dalje zagreva, u bezvodni kalcijum sulfat (anhidrit). Kao i kod anhidrita, rastvorljivost gipsa u slanim rastvorima takođe snažno zavisi od koncentracije NaCl (obične kuhinjske soli).[10]

Strukturu gipsa čine slojevi jona kalcijuma (Ca2+) i sulfata (SO
42-
) koji su čvrsto povezani. Ovi slojevi su povezani slojevima anjonskih molekula vode preko slabije vodonične veze, što daje kristalu savršeno cepanje duž listova (u ravni {010}).[3][11]

Kristalni varijeteti uredi

Glavni članak: Selenit (mineral)

Gips se u prirodi javlja u obliku spljoštenih i često udvojenih kristala, i providnih, cepavih masa zvanih selenit. Selenit nema značajan sadržaj selena; nego su obe supstance dobile naziv po starogrčkoj reči za Mesec.

Selenit se takođe može pojaviti u svilenkastom, vlaknastom obliku, u kom slučaju se obično naziva „satenski spart”. Konačno, on može biti zrnast ili prilično kompaktan. U uzorcima veličine ruke, može biti u rasponu od providnog do neprozirnog. Veoma fino zrnasti beli ili blago obojeni varijetet gipsa, nazvan alabaster, cenjen je za razne ukrasne radove. U sušnim oblastima, gips se može pojaviti u obliku cveta, obično neprozirnog, sa ugrađenim zrncima peska zvanim pustinjska ruža. Takođe formira neke od najvećih kristala pronađenih u prirodi, dužine do 12 m (39 ft), u obliku selenita.[12]

Pojava uredi

Gips je uobičajen mineral, sa debelim i obimnim slojevima evaporita u kombinaciji sa sedimentnim stenama. Poznato je da se depoziti javljaju u slojevima još od arhejskog eona.[13] Gips se taloži iz jezerske i morske vode, kao i u vrelim izvorima, iz vulkanskih isparenja i rastvora sulfata u venama. Hidrotermalni anhidrit u venama se obično hidrira do gipsa podzemnim vodama u izloženostima blizu površine. Često se povezuje sa mineralima halitom i sumporom. Gips je najčešći sulfatni mineral.[14] Čisti gips je beo, ali druge supstance koje se nalaze kao nečistoće mogu dati širok spektar boja lokalnim naslagama.

Pošto se gips vremenom rastvara u vodi, gips se retko nalazi u obliku peska. Međutim, jedinstveni uslovi Nacionalnog parka Vajt Sends u američkoj državi Novi Meksiko stvorili su 710 km2 (270 sq mi) prostranstvo belog gipsanog peska, dovoljno da snabdeva američku građevinsku industriju gipsanim pločama tokom 1.000 godina.[15] Komercijalna eksploatacija ove oblasti, kojoj su se stanovnici ovog područja oštro protivili, bila je trajno sprečena 1933. godine kada je predsednik Herbert Huver proglasio gipsane dine zaštićenim nacionalnim spomenikom.

Gips se takođe formira kao nusproizvod oksidacije sulfida, između ostalog oksidacijom pirita, kada stvorena sumporna kiselina reaguje sa kalcijum karbonatom. Njegovo prisustvo ukazuje na oksidacione uslove. Pod uslovima redukcije, sulfati koje sadrži mogu da se redukuju nazad u sulfid bakterijama koje redukuju sulfat. Ovo može dovesti do akumulacije elementarnog sumpora u formacijama koje sadrže naftu,[16] kao što su slane kupole,[17] gde se može iskopati pomoću Frašovog procesa.[18] Termoelektrane koje sagorevaju ugalj sa odsumporavanjem dimnih gasova proizvode velike količine gipsa kao nusproizvod iz čistača.

Orbitalne slike sa Orbitalnog istraživača Marsa (MRO) ukazuju na postojanje gipsanih dina u severnom polarnom regionu Marsa,[19] što je kasnije na nivou tla potvrdio Rover za istraživanje Marsa (MER) Oportjuniti.[20]

Hemijski sastav uredi

CaSO4·2H2O + toplota → CaSO4·½H2O + 1½H2O (para) (CaSO4·½H2O).

CaSO4·½H2O + 1½H2O → CaSO4·2H2O Ova reakcija je egzotermna.

Upotreba uredi

Gips se najviše koristi kao građevinski materijal, za popunjavanje većih rupa na zidovima i plafonima ili za pravljenje i fugovanje gips-kartonskih ploča.

Galerija uredi

Vidi još uredi

Reference uredi

  1. ^ Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C., ur. (2003). „Gypsum” (PDF). Handbook of Mineralogy. V (Borates, Carbonates, Sulfates). Chantilly, VA, US: Mineralogical Society of America. ISBN 978-0962209703. 
  2. ^ Gypsum. Mindat
  3. ^ a b v Klein, Cornelis; Hurlbut, Cornelius S., Jr. (1985), Manual of Mineralogy  (20th izd.), John Wiley, str. 352–353, ISBN 978-0-471-80580-9 
  4. ^ Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3. izd.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6. 
  5. ^ Babič D. (2003). Mineralogija. Beograd: Rudarsko-geološki fakultet. 
  6. ^ „Compact Oxford English Dictionary: gypsum”. Arhivirano iz originala 19. 07. 2012. g. Pristupljeno 25. 11. 2021. 
  7. ^ Szostakowski, B.; Smitham, P.; Khan, W.S. (2017-04-17). „Plaster of Paris–Short History of Casting and Injured Limb Immobilzation”. The Open Orthopaedics Journal. 11: 291—296. ISSN 1874-3250. PMC 5420179  . PMID 28567158. doi:10.2174/1874325001711010291. 
  8. ^ See:
    • Thaer, Albrecht Daniel; Shaw, William, trans.; Johnson, Cuthbert W., trans. (1844). The Principles of Agriculture. vol. 1. London, England: Ridgway. str. 519—520. 
    • Klaus Herrmann (1990), „Mayer, Johann Friedrich”, Neue Deutsche Biographie (NDB) (na jeziku: nemački), 16, Berlin: Duncker & Humblot, str. 544—545 ; (full text online) From p. 544: " … er bewirtschaftete nebenbei ein Pfarrgüttchen, … für die Düngung der Felder mit dem in den nahen Waldenburger Bergen gefundenen Gips einsetzte." ( … he also managed a small parson's estate, on which he repeatedly conducted agricultural experiments. In 1768, he first published the fruits of his experiences during this time as "Instruction about Gypsum", in which he espoused the fertilizing of fields with the gypsum that was found in the nearby Waldenburg mountains.)
    • Beckmann, Johann (1775). Grundsätze der deutschen Landwirthschaft [Fundamentals of German Agriculture] (na jeziku: nemački) (2nd izd.). Göttingen, (Germany): Johann Christian Dieterich. str. 60.  From p. 60: "Schon seit undenklichen Zeiten … ein Gewinn zu erhalten seyn wird." (Since times immemorial, in our vicinity, in the ministry of Niedeck [a village southeast of Göttingen], one has already made this use of gypsum; but Mr. Mayer has the merit to have made it generally known. In the History of Farming in Kupferzell, he had depicted a crushing mill (p. 74), in order to pulverize gypsum, from which a profit has been obtained, albeit with difficulty.)
    • Mayer, Johann Friderich (1768). Lehre vom Gyps als vorzueglich guten Dung zu allen Erd-Gewaechsen auf Aeckern und Wiesen, Hopfen- und Weinbergen [Instruction in gypsum as an ideal good manure for all things grown in soil on fields and pastures, hops yards and vineyards] (na jeziku: nemački). Anspach, (Germany): Jacob Christoph Posch. 
  9. ^ Smith, Joshua (2007). Borderland smuggling: Patriots, loyalists, and illicit trade in the Northeast, 1780–1820. Gainesville, FL: UPF. str. passim. ISBN 978-0-8130-2986-3. 
  10. ^ a b Bock, E. (1961). „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. 39 (9): 1746—1751. doi:10.1139/v61-228. 
  11. ^ Mandal, Pradip K; Mandal, Tanuj K (2002). „Anion water in gypsum (CaSO4·2H2O) and hemihydrate (CaSO4·1/2H2O)”. Cement and Concrete Research. 32 (2): 313. doi:10.1016/S0008-8846(01)00675-5. 
  12. ^ García-Ruiz, Juan Manuel; Villasuso, Roberto; Ayora, Carlos; Canals, Angels; Otálora, Fermín (2007). „Formation of natural gypsum megacrystals in Naica, Mexico” (PDF). Geology. 35 (4): 327—330. Bibcode:2007Geo....35..327G. doi:10.1130/G23393A.1. hdl:10261/3439  . 
  13. ^ Cockell, C. S.; Raven, J. A. (2007). „Ozone and life on the Archaean Earth”. Philosophical Transactions of the Royal Society A. 365 (1856): 1889—1901. Bibcode:2007RSPTA.365.1889C. PMID 17513273. S2CID 4716. doi:10.1098/rsta.2007.2049. 
  14. ^ Deer, W.A.; Howie, R.A.; Zussman, J. (1966). An Introduction to the Rock Forming Minerals. London: Longman. str. 469. ISBN 978-0-582-44210-8. 
  15. ^ Abarr, James (7. 2. 1999). „Sea of sand”. The Albuquerque Journal. Arhivirano iz originala 30. 06. 2006. g. Pristupljeno 27. 1. 2007. 
  16. ^ Machel, H.G (april 2001). „Bacterial and thermochemical sulfate reduction in diagenetic settings — old and new insights”. Sedimentary Geology. 140 (1–2): 143—175. Bibcode:2001SedG..140..143M. doi:10.1016/S0037-0738(00)00176-7. 
  17. ^ Sassen, Roger; Chinn, E.W.; McCabe, C. (decembar 1988). „Recent hydrocarbon alteration, sulfate reduction and formation of elemental sulfur and metal sulfides in salt dome cap rock”. Chemical Geology. 74 (1–2): 57—66. Bibcode:1988ChGeo..74...57S. doi:10.1016/0009-2541(88)90146-5. 
  18. ^ Wolfgang Nehb, Karel Vydra (2005). „Sulfur”. Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a25_507.pub2. 
  19. ^ High-resolution Mars image gallery. University of Arizona
  20. ^ NASA Mars Rover Finds Mineral Vein Deposited by Water Arhivirano na sajtu Wayback Machine (15. jun 2017), NASA, 7 December 2011.

Literatura uredi

  • Babič D. (2003). Mineralogija. Beograd: Rudarsko-geološki fakultet. 

Spoljašnje veze uredi

 
Gips na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Гипс&oldid=26450263”