石膏被用作古地的建筑材料,并且仍然广泛用作石膏,干墙和冲击浆料中的粘合剂。称为施工化学的二水合物,石膏是含水硫酸钙(Caso4。2 H2O)。在不同的煅烧过程中,部分结晶水被除去,形成煅烧的石膏或半水化物(CaSO)4。0.5h.2当这种材料接触到水,它重新吸收它,并建立。
半水合物的结构和精确含水量仍然是猜测问题。MichaelF.Bräu(巴斯夫施工)和霍尔斯特·韦斯(巴斯夫SE)现在已经将这一猜测带到了一端:通过使用单晶结构分析,他们能够解决结构,产生结构模型,并支持它计算机计算。如在期刊中报道来自威利的Angewandte Chemie在美国,“半水分子”确实每个结构单元只包含一半的水分子——与硫酸钙框架紧密结合。
半水化合物是世界上产量最大的无机化合物,其结构和含水量在经济和科学上都具有重要的意义。这个化合物的第一个结构模型是在1933年提出的,至今仍然适用。从那时起,出现了许多改进的模型,这些模型很好地复制了基础的硫酸钙支架。然而,对于水分子是否也采用一种确定的排列方式,以及如果是,它是什么样子,一直存在分歧。
回答这些问题需要基于在正确尺寸和质量的单晶上进行的X射线衍射实验进行结构分析。传入X射线的晶体偏转的原子;所得到的特征衍射图案使得可以计算晶体中的各个原子的位置。然而,在石膏晶体的情况下,这一直很难实现。Bräu和Weiss现在已经成功了。通过使用各种技巧,他们能够解释衍射模式并使用计算机计算将数据巩固到合理的结构模型中。各种水分子的比对及其距离彼此的距离证明它们之间没有相互作用;它们仅限于硫酸钙框架。它们紧紧地包装,没有进一步的水分子可以进入基本结构的通道。晶体的变化具有高于每配方单元的水分子比例的水分子似乎非常不可能。