Particolarità / Cose da sapere

Produzione di cartongesso

Durante il processo di produzione del pannello di gesso, un impasto acquoso di gesso calcinato. – cosiddetto solfato di calcio emiidrato di calcio emiidrato – è distribuito tra i fogli di carta superiore e inferiore. Il prodotto così creato deve essere spostato continuamente su un nastro trasportatore fino a quando il fango non si è solidificato. Il foglio viene quindi asciugato fino all'evaporazione dell'acqua in eccesso nel pannello di gesso. Nella produzione di pannelli in cartongesso è noto per l'aggiunta di varie sostanze alla boiacca per migliorare il processo produttivo o il pannello stesso. Ad esempio, è usuale alleggerire il peso della boiacca incorporando agenti schiumogeni per fornire un grado di aerazione che riduce la densità del pannello finale.

Solfato di calcio

Il solfato di calcio (o solfato di calcio) è un composto inorganico con la formula CaSO₄ e relativi idrati. Nella forma anidra di γ-anidrite, è usato come essiccante universale. Un particolare idrato di CaSO₄ è conosciuto come il gesso di Parigi. Un altro importante idrato è il gesso, che si presenta naturalmente come minerale. In particolare il gesso è ampiamente utilizzato per applicazioni industriali, ad esempio come materiale da costruzione, riempitivo, in polimeri, ecc. Tutte le forme di CaSO₄ appaiono come solidi bianchi e sono difficilmente solubili in acqua. Il solfato di calcio causa una durezza permanente nell'acqua.
Il composto inorganico CaSO₄ si verifica in tre livelli di idratazione:

• stato anidro (nome minerale: “anidrite”) con la formula CaSO₄.
• diidrato (nome minerale: “gesso”) con la formula CaSO₄(H₂O)₂.
• emiidrato con la formula CaSO₄(H2₂O)0.5. Gli emirati specifici si distinguono in alfa-emidrato e beta-emidrato.

Reazioni di idratazione e disidratazione
Quando viene applicato il calore, il gesso si trasforma in un minerale parzialmente disidratato. – il cosiddetto solfato di calcio emiidrato, gesso calcinato, o gesso di Parigi. Il gesso calcinato ha la formula CaSO₄-(nH₂O), dove 0,5 ≤ n ≤ 0,8. Temperature comprese tra 100°C e 150°C (212°F) – 302°F) sono necessari per rimuovere l'acqua che è legata nella sua struttura. L'esatta temperatura e il tempo di riscaldamento dipendono dall'umidità ambientale. Per la calcinazione industriale si applicano temperature fino a 170°C (338°F). Tuttavia, a queste temperature inizia la formazione di γ-anidrite. L'energia termica fornita al gesso in questo momento (il calore di idratazione) tende ad andare in acqua (come vapore acqueo) piuttosto che aumentare la temperatura del minerale, che sale lentamente fino a quando l'acqua è sparita, per poi aumentare più rapidamente. L'equazione per la disidratazione parziale è la seguente:

La proprietà endotermica di questa reazione è rilevante per le prestazioni dei muri a secco, conferendo resistenza al fuoco a strutture residenziali e non solo. In un incendio, la struttura dietro una lastra di cartongesso rimarrà relativamente fresca in quanto l'acqua viene persa dal gesso, prevenendo e ritardando così i danni all'intelaiatura (per combustione di elementi in legno o perdita di resistenza dell'acciaio alle alte temperature) e conseguente collasso strutturale. A temperature più elevate, il solfato di calcio rilascia ossigeno e agisce quindi come agente ossidante. Questa caratteristica del materiale è utilizzata in alluminoterapia. A differenza della maggior parte dei minerali, che se reidratati semplicemente formano paste liquide o semiliquide, o rimangono polverosi, il gesso calcinato ha una proprietà insolita. Quando viene miscelato con acqua a temperatura ambiente, ritorna chimicamente alla forma diidrata preferita, mentre è fisicamente “scenario” in un reticolo di cristallo di gesso rigido e relativamente forte, come mostrato nell'equazione sottostante:

Questa reazione esotermica rende così facile la colata di gesso in varie forme tra cui lastre per pareti a secco, bastoni per lavagna gesso e stampi (ad esempio per immobilizzare ossa rotte, o per fusioni metalliche). Miscelato con i polimeri, è stato utilizzato come cemento per la riparazione ossea.
Se riscaldato a 180°C, una forma quasi priva di acqua, la cosiddetta γ-anidrite (CaSO₄-nH₂O dove n = da 0 a 0,05), si forma. γ-Anidrite reagisce solo lentamente con l'acqua per tornare allo stato diidrato, per cui è ampiamente usato come essiccante commerciale. Se riscaldato ad una temperatura superiore a 250°C, si verifica la forma completamente anidra della β-anidrite. La β-anidrite non reagisce con l'acqua, anche in tempi geologici, a meno che non sia finemente triturata.

Intonaco

L'intonaco è un materiale da costruzione che viene utilizzato come materiale di rivestimento protettivo e/o decorativo per pareti, soffitti e per modellare e modellare e fondere elementi decorativi da costruzione.
Lo stucco è un intonaco che viene utilizzato per produrre decorazioni a rilievo.
I tipi più comuni di intonaci sono formulati a partire da gesso, calce o cemento come ingrediente principale. L'intonaco è prodotto come polvere secca (polvere di gesso). Quando la polvere viene mescolata con l'acqua, si forma una pasta rigida ma lavorabile. La reazione esotermica con l'acqua rilascia calore attraverso un processo di cristallizzazione, poi l'intonaco idratato si indurisce.

Intonaco di gesso

L'intonaco di gesso, o intonaco di Parigi, è prodotto da un trattamento termico (circa 300°F / 150°C) di gesso:
CaSO₄-·2H₂O + calore → CaSO₄-·0.5H₂O + 1,5H₂O (rilasciato sotto forma di vapore).
Il gesso può essere riformato mescolando la polvere secca con acqua. Per iniziare la presa dell'intonaco non modificato, la polvere secca viene miscelata con acqua. Dopo ca. 10 minuti, la reazione di regolazione si imposta e si conclude dopo ca. 45 minuti. Tuttavia, dopo circa 72 ore si raggiunge un'impostazione completa del gesso. Se l'intonaco o il gesso viene riscaldato oltre i 266°F / 130°C, si forma l'emiidrato. La polvere di emiidrato può anche essere trasformata in gesso se dispersa in acqua.