硫酸鈣（calcium sulfate）是一種無機化合物，化學式為CaSO4，白色結晶性粉末，無臭，具澀味，密度2.960克/立方厘米，微溶于水、甘油，不溶于乙醇。

硫酸鈣在食品加工、建筑工業、造紙工業等方面具有應用。

理化性質

物理性質

硫酸鈣為白色結晶性粉末，無臭，具澀味，密度2.960克/立方厘米，微溶于水、甘油，不溶于乙醇。具有吸濕性，通常含有2個結晶水，128℃失去1分子結晶水，163℃全部失水，自然界中以石膏礦形式存在。分子量為136.14，為無色單斜晶系，天然產的因含有不純物稍帶青色，也有準安定單斜晶系，在1193℃時轉為單斜晶系。解離壓：1200攝氏度時為400帕，1360攝氏度時為5400帕。折射率α：1.570；β：1.575；γ：1.614。硬度2.5-3.5，光軸角為 42°，線膨脹系數（12～25攝氏度時）為0.000025每攝氏度。彈性模數為3600牛頓每平方毫米，壓縮系數為2.45-1.53×106兆帕每平方厘米，磁化率為-49.7。硫酸鈣溶解度及比熱如下：

硫酸鈣溶解度

溫度（攝氏度） 0 10 30 40 60 70 100

溶解度（克每百毫升溶液） 0.1959 0.1928 0.209 0.2097 0.2047 0.1996 0.1619

硫酸鈣比熱

溫度（K） 53.5 94.6 140.7 192.2 230.3 278.7 295.7

比熱（J/g·K） 0.03313 7.595 0.1094 1.367 1.523 1.694 1.744

化學性質

受熱分解

硫酸鈣加熱到1000攝氏度分解，化學方程式：2CaSO42CaO 2SO2↑ O2↑。

與酸反應

硫酸鈣和濃硫酸反應，溶解為硫酸氫鈣，化學方程式：CaSO4 H2SO4(濃)=Ca(HSO4)2。

與氣體反應

硫酸鈣溶液和氨氣、二氧化碳反應，生成碳酸鈣沉淀和硫酸銨，化學方程式：H2O CaSO4 2NH3 CO2=CaCO3 (NH4)2SO4。

和鹽反應

硫酸鈣和鉀鹽在80攝氏度條件反應，生成鉀石膏：K2SO4 CaSO4 H2OK2SO4·CaSO4·H2O；或K2SO4 5CaSO4 H2OK2SO4·5CaSO4·H2O。

硫酸鈣與碳酸銨反應則產生碳酸鈣沉淀和硫酸銨溶液：CaSO4 2H2O (NH4)2CO3=CaCO3 (NH4)2SO4。

制備方法

工業制備

1.由天然石膏礦除凈雜質、泥土于電爐上加熱至300℃煅燒磨粉而得硫酸鈣。

2.氨堿法的副產物氯化鈣中加入硫酸鈉，通過氯化鈣一硫酸鈉沉淀法，產物經精制而得，反應方程式：

CaCl2 Na2SO4=CaSO4↓ NaCl。

3.有機酸制造時的副產物。例如，制造草酸時所得的草酸鈣用硫酸分解，精制而得。反應方程式：

CaC2O4 2H2SO4=CaSO4 2CO2↑ 2H2O SO2↑

4.以二水硫酸鈣為原料，溶于水形成的懸浮液在密閉反應釜中不斷攪拌，加熱到一定的溫度，達到一定的壓力后即得到硫酸鈣晶須。或者在一定的溫度下，使高濃度的二水硫酸鈣在酸性溶液中轉變為針狀或纖維狀的晶須。

實驗室制法

硫酸鈣在實驗室通常可用可溶性鈣鹽與硫酸鹽作用制取，如：

Ca(H2PO4)2 Fe2(SO4)3=CaSO4 2FePO4 2H2SO4。

計算化學數據

1.氫鍵供體數量：0

2.氫鍵受體數量：4

3.可旋轉化學鍵數量：0

4.互變異構體數量：0

5.拓撲分子極性表面積：88.6

6.重原子數量：6

7.表面電荷：0

8.復雜度：62.2

9.同位素原子數量：0

10.確定原子立構中心數量：0

11.不確定原子立構中心數量：0

12.確定化學鍵立構中心數量：0

13.不確定化學鍵立構中心數量：0

14.共價鍵單元數量：2。

應用領域

食品加工

硫酸鈣可作面粉處理劑（作為過氧化苯甲酰的稀釋劑），最大使用量1.5克每千克；在食品加工中作凝固劑。用于制造豆腐，每升大豆約添加14-20克于豆乳內（過量會發生苦味）。按0.15%添加于小麥粉內，用作酵母食料、面團調節劑。添加于番茄、土豆罐頭用作組織強化劑。釀造啤酒用作水的硬化劑、酒的風味增強劑。還可用作營養增補劑。

工業生產

1.建筑工業：硫酸鈣在建筑工業中可用于建材、隔熱材料、涂料、增強材料等。硫酸鈣晶須具有良好的摩擦、保溫、隔熱、防火、非導體絕緣等性能，可代替石棉作為摩擦材料、保溫隔熱材料以及防火（阻燃）材料。在混凝土外加劑中作為早強劑，一般摻量在3％左右，用以調節凝結時間且混磨于水泥中。當混凝土中摻入硫酸鈣時則有明顯的早強作用。

2.造紙工業：硫酸鈣用于造紙工業，可代替部分或大部分紙漿。長徑比小于等于50的可作紙張的高級填料，這樣可以大大增加紙的產量，減少木材消耗，有利于保護環境，減少廢水污染。

3.化工工業：在化工工業可做增強材料，無水硫酸鈣晶須可在塑料造粒時使用，以增強塑料粒子的強度，耐高溫性能，并降低成本。在聚氯乙烯、聚乙烯、丙烯、聚苯烯等塑料生產中可以增強產品各個方面的性能，提高精細度、尺寸的穩定性、表面光潔度、拉伸強度、彎曲強度、彎曲彈性率和熱變形溫度，并減少設備的磨損。作為瀝青填料可以顯著提高瀝青的軟化點。

農業

硫酸鈣在農業中可用作化肥，能降低土壤堿度，改善土壤性能。

醫藥

硫酸鈣用作骨移植替代物已有很長的歷史。早在1892年，Dreesman就用硫酸鈣填充治療骨缺損，9例中6例完全治愈。以后許多學者進行了類似的探索并獲得成功,未發現與硫酸鈣相關的并發癥。眾多研究和成功的臨床應用表明硫酸鈣陶瓷具有以下特點：生物相容性良好；植入體內后可被生物降解；具有骨傳導性；具有良好的微孔性；強度較低。

安全措施

健康危害

鈣與硫酸根是人體正常成分，并且硫酸鈣溶解度小，很難在消化道吸收。所以硫酸鈣幾乎無毒。ADI不作特殊規定(FAO/WHO，1994)。

危害防治

硫酸鈣與重氮甲烷混合反應放熱,，爆炸；與磷化物混合高溫自燃；熱分解排出有毒硫氧化物煙霧，一種公害塵。儲運時須保證庫房低溫通風干燥。

安全標志

危險品標志：T，N，Xi；

危險類別碼：49-42/43-51/53-36/37-68-60-50/53；

安全說明：53-22-36/37-45-60-24/25-36-26-61；

危險品運輸編號：UN30779/PG3。

檢測方法

取試樣約0.2克，精密稱定，加稀鹽酸10毫升，水100毫升，使溶解，在攪拌情況下，加入0.05摩爾每升乙二胺四醋酸二鈉液20毫升，再加入20%氫氧化鈉溶液15毫升，紫脲酸銨指示劑（取紫脲酸銨0.1克，加氯化鈉使成20克，即得）0.2-0.3克，繼續用0.05摩爾每升乙二胺四醋酸二鈉液滴至溶液由桃紅色變為紫色。每1毫升的0.05摩爾每升乙二胺四醋酸二鈉液相當于6.307毫克的硫酸鈣，進而計算純度。