CA6942 硫酸カルシウム二水和物パウダー

硫酸カルシウム二水和物の粉の記述

一般的に石膏として知られている硫酸カルシウム二水和物（CaSO₄-2H₂O）は、化学式CaSO₄-2H₂Oで表される天然由来の無機化合物です。白色の結晶性粉末または無色の単斜晶として現れ、ガラス光沢と無臭が特徴である。この化合物は2.32g/cm³の密度を示し、高温で脱水反応を起こす：128℃で1.5個の水分子を失い、163℃以上で完全に脱水して無水硫酸カルシウムになる。

その溶解度は冷水には中程度（20℃で0.21g/100mL）であるが、エタノールやほとんどの有機溶媒には不溶である。硫酸カルシウム二水和物は吸湿性を示し、空気中の水分を吸収し、酸と反応して二酸化硫黄ガスを放出する。結晶構造は、カルシウムイオン(Ca²⁺)、硫酸基(SO₄²-)、2つの水分子が層状格子に配列しており、標準的な条件下での安定性に寄与している。

熱的には、107～170℃で硫酸カルシウム半水和物（CaSO₄-0.5H₂O）に転移し、200℃を超えると無水硫酸カルシウム（CaSO₄）に転化する。これらの特性により、建築（石膏プラスター、乾式壁）、農業（土壌改良）、食品（カルシウム強化、凝固剤）、医薬品（歯科材料）、工業用途（塗料充填剤、廃水処理）など、あらゆる産業で汎用性が高い。

硫酸カルシウム二水和物粉末の用途

硫酸カルシウム二水和物粉末は、そのユニークな水和特性と良性の化学的性質により、重要な工業用および生物医学用材料として使用されています。建築分野では、150～180℃で焼成して半水和物（CaSO₄-0.5H₂O）を生成し、これはパリ石膏の基本成分であり、再水和による膨張と急速な硬化により、石膏壁板、鋳型、および耐火性塗料に使用される。未焼成の二水和物は、カルシウムとナトリウムのイオン交換により、ソディック土壌の構造を改善する土壌改良剤として作用する。医療分野では、高純度であるため、整形外科や歯科で骨伝導性の骨空隙充填材として機能し、炎症反応を起こすことなく、緩やかな吸収とカルシウムの放出を促進する。食品・医薬品分野では、GRAS認定のカルシウム強化剤（豆腐、シリアルなど）および錠剤希釈剤として使用され、中性味と低反応性が評価されている。 工業分野では、セメントの凝固速度を調整し、包装の乾燥剤として働き、豆腐製造の凝固剤として機能する。フレスコ画修復のための美術品保存や火工品成分（白色花火の酸化剤）としての役割は、機能的な多様性をさらに示している。これらの用途は、その制御された溶解性、無毒性、可逆的な脱水挙動を利用している。

硫酸カルシウム二水和物粉末の包装

当社の製品は、材料の寸法に基づいて様々なサイズのカスタマイズされたカートンに梱包されています。小さな製品はPPボックスでしっかりと梱包され、大きな製品は特注の木枠で梱包されます。包装のカスタマイズを厳守し、適切な緩衝材を使用することで、輸送中に最適な保護を提供します。

梱包カートン、木箱、またはカスタマイズ。

参考のため、梱包の詳細をご確認ください。

製造工程

1.試験方法

(1)化学成分分析 - GDMSまたはXRFなどの技術を用いて検証し、純度要件に適合していることを確認する。

(2)機械的特性試験 - 引張強さ、降伏強さ、伸び試験を行い、材料の性能を評価する。

(3)寸法検査 - 厚さ、幅、長さを測定し、指定された公差に準拠していることを確認する。

(4)表面品質検査 - 目視および超音波検査により、傷、亀裂、介在物などの欠陥の有無を確認する。

(5)硬度試験 - 均一性と機械的信頼性を確認するため、材料の硬度を測定する。

詳細については、SAM 試験手順をご参照ください 。

硫酸カルシウム二水和物粉末に関するFAQ

Q1.性能が重要な用途において、二水和物相が半水和物や無水相と異なる点は何ですか？

二水和物相は周囲条件下で固有の安定性を示し、潮解性はごくわずかです。準安定な半水和物（急速な再水和を起こす）とは異なり、体積膨張することなく一貫した結晶の完全性を維持します。無水石英型は反応性のために活性化を必要とするが、二水和物は逆行性の溶解度プロファイルを持つため、水系での溶解速度を制御することが可能である。

Q2.逆行性の溶解度挙動は、製剤設計において実用的ですか？

温度上昇に伴い溶解度が低下するため（0℃で0.255g/100mLに対し、100℃で0.205g/100mL）、懸濁液や飽和液の温度制御が必要となります。この特性は、熱サイクルにおける制御不能な沈殿を防ぐが、医療用複合材料のホットプロセス滅菌を複雑にする。

Q3.医薬品グレードの材料と建築グレードの材料では、どのような純度の閾値が必須ですか？

医薬品グレードでは、≤0.001%の重金属（鉛として）、≤0.1%のアルカリ、および微生物学的管理（TAMC≤1000CFU/g）が必要です。建設用等級は、0.3%以下の炭酸塩不純物および高い結晶性シリカ含有量（1.5%以下）を許容する。すべての薬局方グレードでは、XRD（d-spacing 7.63Å characteristic peak）による二水和物結晶性の確認が義務付けられている。

関連情報

1.一般的な調製法

硫酸カルシウム二水和物粉末は、天然石膏の加工と合成沈殿の 2 つの主要なルートで工業的に製造される。天然の加工では、採掘された石膏鉱石（一般的に70～95％のCaSO₄-2H₂O）は、80～150μmの粒度になるように破砕、粉砕、乾式篩分けを受け、続いて120～160℃で焼成制御脱水が行われ、半水和物が形成される。この中間体を、45～90分間、厳しい攪拌条件下（水／固形比0.6～0.8、40～60℃）で再水和し、相純度の高い二水和物結晶を再沈殿させる。スラリーをろ過し、脱イオン水で洗浄して塩化物／ナトリウムの不純物（500ppm未満）を除去し、化学量論を維持するために65℃以下で流動床乾燥する。

合成製造では、塩化カルシウム廃液（ソーダ灰製造など）を硫酸（濃度93～98%）と70～80℃で反応させ、化学量論的に2～3%のカルシウムイオン過剰を維持し、硫酸塩の完全沈殿を確保する。得られたスラリーはpH5.5-6.5で熟成され、添加物（例えば針阻害のためのコハク酸）に応じて針状または角柱状の形態が得られる。その後の精製では、シリカ/アルミナ汚染物質を除去するためにフロス浮遊法を採用し、その後3回の洗浄サイクルを行う。どちらの方法でも重要なのは、不可逆的な半水和物の形成を防ぐため、最終乾燥時に65℃を超える温度を避けることである。結晶学的完全性は、X線回折（特徴的なd-スペーシング7.63Å、4.28Å）および熱重量分析（100-160℃で理論質量損失20.93％、二水和物化学量論を確認）によって検証される。医薬品グレードは、さらにD90 < 20 μmまで微細化され、ガンマ線照射により滅菌される。