陕西
在我们的日常生活中，石膏可谓是一位低调却又无处不在的 “多面手”。从教室中的粉笔，到医院里的骨折固定材料，再到建筑领域的各种制品，石膏以其独特的性质和多样的用途，悄然融入了我们生活的方方面面。今天，就让我们一同走进石膏的世界，揭开它神秘的面纱。
一，化学组成
石膏的主要化学成分是硫酸钙（CaSO4）的水合物。常见的石膏矿为二水石膏，其化学式为CaSO4 ⋅2H2O，理论组成中，CaO约占 32.5% ，SO3约占 46.6%，H2O约占 20.9% 。此外，石膏中还可能含有少量的无机物、有机物、硫化物等杂质。其中无机元素除了较高含量的钙，还可能有铝、铁、钠、镁、硅等。
二，物理性质
1，颜色：纯净的石膏通常为白色，但由于杂质的存在，其颜色可以呈现出灰色、红色、褐色等多种色彩。例如，含有机质杂质时可能呈灰色，含氧化铁等杂质时可能呈现红色或褐色 。
2，硬度：石膏的莫氏硬度较低，约为 2，质地相对较软，用指甲即可在其表面留下划痕。
3，密度：石膏的密度一般在 2.3g/cm³ 左右，相对较轻，这使得在一些应用场景中，使用石膏制品可减轻结构的负荷 。
4，形态：石膏晶体形态多样，常见的有板状、柱状、纤维状等。在自然界中，石膏通常以块状或纤维状集合体的形式存在 。例如纤维石膏，具有良好的柔韧性和拉伸强度，常被用于一些特殊的工业或艺术用途中 。
三，化学性质
1，溶解性：在常温下，石膏在水中的溶解度较低，且其溶解度随温度升高而增加。但总体而言，石膏在水中溶解的速度较为缓慢。例如，在 28°C 时，石膏在水中的溶解度约为 2.1 - 2.6g/L 。在一些盐溶液和盐水中，石膏的溶解度还会受到溶液中其他离子浓度的影响，如在氯化钠溶液中，石膏的溶解度会在一定程度上发生变化 。
2，热稳定性：石膏的热稳定性较差。当加热到约 150°C 时，二水石膏开始失去结晶水，逐步转化为半水石膏。随着温度继续升高至约 200°C，半水石膏会进一步失去结晶水，转变为硬石膏。当温度达到更高时，硬石膏会发生分解反应，释放出二氧化硫（SO2）和氧气（O2） 。这一系列的热分解过程在石膏的加工和应用中具有重要意义，例如在建筑石膏的生产过程中，就是利用控制加热温度来制备不同类型的石膏产品 。
3，化学反应活性：在一定条件下，石膏可以与其他化学物质发生反应。例如，石膏与某些酸反应时，硫酸钙中的硫酸根离子可能会与酸中的氢离子结合，生成相应的硫酸盐和硫酸 。在一些工业废气处理过程中，可以利用石膏与二氧化硫等酸性气体发生化学反应，从而达到脱硫的目的 。在农业领域，石膏也可以与土壤中的一些碱性物质发生反应，起到改良土壤酸碱度的作用 。
四，天然石膏：美丽与脆弱并存
我们日常所见的石膏多为白色粉末状，加水后能变成可塑形的膏状物。但在大自然中，石膏有着更为惊艳的模样。地层中的石膏通常以白色或无色透明的晶体形态存在，有时因含有杂质，还会呈现出浅红、浅灰、浅黄等丰富色彩。其晶体形态多样，有块状、板状、柱状或纤维状，甚至能形成壮观的晶簇。在墨西哥北部的 “水晶洞” 中，石膏晶体柱长达 10 多米，堪称大自然的鬼斧神工之作。
尽管石膏晶体看起来坚硬冰冷，但实际上它非常柔软。石膏的摩氏硬度仅为 2，是最软的矿物之一，用手指甲就能轻易刻出痕迹，而且它还容易碎裂。这是因为其晶体结构较为松散，也正因如此，开采出来的石膏通常会被磨成粉末，以便后续加工利用。
五，石膏的生产工艺：从矿石到实用材料
将天然石膏转化为我们日常使用的材料，需要经过一系列复杂的生产流程。以 β 型熟石膏为例，其生产工艺流程一般包括矿石储存、破碎、均化、煅烧脱水、陈化、粉磨与混合，最后进行包装。在这个过程中，生石膏从采场运来后，先进行储存和精选，以确保给料的连续性和质量稳定性。接着，通过颚式破碎机进行一段破碎，将其粒度减小至 8cm 以下，再经锤式破碎机进行二段破碎，使其粒度达到 2cm 以下。随后，通过斗式提升机将破碎后的石膏送入煅烧窑中煅烧。通过精准控制窑内温度，可以分别生产出 β 型半水石膏、无水石膏及过烧石膏。
而 α 型湿法煅烧工艺及流程则有所不同，它一般是从石膏原料仓开始，经过筛分机筛选，然后进入高压釜进行蒸压及烘干，接着进行破粉碎、均化储存，最后将 α 和 β 石膏混合并包装搬运。用水热法生产 α 型半水石膏时，流程为石膏原矿先进行破碎，再磨粉，随后加入反应釜，并在其中加水与药剂进行反应，之后经过清洗、脱水干燥，最终完成包装。
