انواع سنگ گچ کربنات کلسیم دار

سنگ گچ یکی از مصالح ساختمانی است که عمدتاً در کارهای طراحی داخلی ساختمان‌ها استفاده می‌شود. به دلیل خواص مختلف گچ، کاربردهای آن در صنایع مختلف بسیار زیاد شده است. سنگ گچ در کنار سنگ آهک و مرمر یکی از منابع مهم ماده کربنات کلسیم است. در این مقاله درباره انواع سنگ گچ کربنات کلسیم دار صحبت خواهیم کرد.

معرفی سنگ گچ

برای معرفی سنگ گچ به صورت مختصر می‌توان گفت این سنگ یک کانی طبیعی است که در انواع خاصی از سنگ‌های رسوبی وجود دارد. سالانه در حدود 127 میلیون تن گچ طبیعی در جهان تولید می‌گردد.

گچ زمانی تشکیل می‌شود که آب در محیط‌های خاک دریایی غنی از مواد معدنی تبخیر می‌شود. در طی دوره‌های زمانی طولانی، تبخیر مواد معدنی بیشتری را به سطح خاک می‌آورد و در نهایت یک رسوب جامد را تشکیل می‌دهد. سنگ گچ رایج‌ترین ماده معدنی سولفاتی است. یکی از مهم‌ترین دلایل استفاده از سنگ گچ، امکان تولید پودر کربنات کلسیم از آن است. سنگ گچ کربنات کلسیم دار  در طی واکنش‌های شیمیایی به سولفید هیدروژن (H2S) و CaCO3 تبدیل می‌شود.

انواع سنگ گچ

سنگ گچ کربنات کلسیم دار دارای انواع مختلفی است. رایج‌ترین انواع سنگ گچ عبارتند از:

• سنگ گچ بلوری: سنگ گچ بلوری به شکل لایه لایه است. این نوع سنگ گچ در حقیقت از اتصال لایه‌های هیدرو سولفات کلسیم حاصل می‌شود.
• سنگ گچ غیر بلوری: سنگ گچ غیر بلوری نسبت به سنگ گچ بلوری از فراوانی بیشتری در طبیعت برخوردار است. این سنگ به عنوان ماده اولیه در بسیاری از صنایع به کار می‌رود.
• سنگ گچ مرمری: سنگ گچ مرمری اغلب در تولید و ساخت وسایل تزیینی به کار می‌رود. سنگ گچ مرمری ماده اصلی تشکیل دهنده‌ی بسیاری از مجسمه‌ها و قاب عکس‌ها به شمار می‌رود. سنگ گچ مرمری آلاباستر” و یا “رخام گچی” نیز نامیده می‌شود.

خصوصیات سنگ گچ

سنگ گچ دارای فرمول شیمیایی دی هیدرات سولفات کلسیم (CaSO4 2H20) است. مهم‌ترین خصوصیات سنگ گچ عبارتند از:

معمولاً رنگ کریستال‌های سنگ گچ سفید یا بی رنگ است. اما این کریستال‌ها می‌توانند سایه‌های رنگ دیگری مانند خاکستری، قرمز یا زرد نیز داشته باشند. سنگ گچ به لحاظ وزنی متشکل از 79/1 درصد سولفات کلسیم و 20/9  درصد آب است. همچنین در حدود 50 درصد از ساختار معدنی آن را نیز آب تشکیل می‌دهد. آب موجود در ساختار سنگ گپ کاملا خشک است و ” آب تبلور ” نامیده می‌شود. آب خشک موجود در ساختار سنگ گچ تا زمانی که در معرض حرارت بالای 212 درجه فارنهایت قرار نگیرد تغییری نمی‌کند. اما در درجه حرارت 212 فارنهایت و بالاتر آب خشک به بخار تبدیل می‌گردد. وزن مخصوص گچ نیز از 85/0 تا 4/1 تن بر متر مکعب متغیر است. قابلیت حل شدن این سنگ در آب بسیار محدود و در اسید سولفوریک نامحلول است. اما در اسید کلریدریک غلیظ حل می‌شود. سنگ گچ کربنات کلسیم دار ماده‌ای با خلوص بالا به شمار می‌رود. خلوص گچ می‌تواند بین ۶۵ تا ۹۸٪ باشد.

کاربرد سنگ گچ

کاربرد سنگ گچ در صنایع مختلف بسیار وسیع است. برخی از مهم‌ترین این کاربردها عبارتند از:

• گوگرد زدایی گازهای دودکش: از سنگ گچ برای پاکسازی و جلوگیری از انتشار گازهای دودکش در نیروگاه های زغال سنگ استفاده می‌شود. به این نوع گچ، گچ «گوگرد زدایی گاز دودکش» (FGD) گفته می‌شود. از نظر شیمیایی، گچ FGD همان گچ استخراج شده است. در فرآیندی که دی اکسید گوگرد را از گازهای گلخانه ای پاک می‌کند، سنگ آهک (کربنات کلسیم) با دی اکسید گوگرد واکنش می‌دهد.
• استفاده در کود: سنگ گچ کربنات کلسیم دار برای اصلاح خاک استفاده می‌شود. گچ را می‌توان با آهک ترکیب و برای اصلاح خاک به کار برد. این به تغییر سطوح کلسیم و منیزیم در خاک کمک می‌کند. همچنین شکلی از سولفات که یک ماده مغذی ثانویه ارزشمند است و برای خاک و محصول مفید است را ارائه می‌دهد. سولفات موجود در گچ با منیزیم اضافی در خاک متصل می‌شود و نمک محلول اپسوم را تشکیل می‌دهد. این منیزیم با کلسیم جایگزین می‌شود و ظرفیت نگهداری آب، توسعه ریشه و کیفیت خاک را بهبود می‌بخشد.

تفاوت سنگ گچ و سنگ کربنات کلسیم

تفاوت سنگ گچ و سنگ کربنات کلسیم این است که سولفات کلسیم جزء اصلی سنگ گچ است. در حالی که کربنات کلسیم جزء اصلی سنگ کربنات کلسیم است. سنگ‌های کربنات کلسیم مانند آهک و گچ کربنات کلسیم دار مواد معدنی هستند که از نمک‌های کلسیم تشکیل می.شوند. سنگ آهک حاوی کربنات کلسیم است. در حالی که گچ حاوی CaSO4·2H2O است.بنابراین خواص و کاربرد آنها با یکدیگر متفاوت است. گچ از سنگ آهک قابل حل‌تر است. به عنوان یکی دیگر از تفاوت‌های مهم بین سنگ گچ و سنگ آهک، سنگ آهک یک کانی اسیدی است. سنگ آهک می‌تواند pH خاک را تغییر دهد، اما گچ یک کانی خنثی است. بنابراین نمی تواند PH خاک را تغییر دهد. علاوه بر این، گچ می‌تواند به بلورهای بزرگتر از سنگ آهک تبدیل شود.