Gips

Gips
Gips uit New South Wales, Australië
Mineraal
Chemische formule	CaSO4·2H2O
Kristalvorm	Monoklien
Kleur	Kleurloos, wit, lichtbruin, geel, roze
Streepkleur	Wit
Hardheid	2 (per definitie)
Gemiddelde dichtheid	2,3 kg/dm3
Glans	Glasglans
Opaciteit	Doorzichtig tot doorschijnend
Breuk	Schelpvormig
Kristaloptiek
Overige eigenschappen

Gips (Vlaams: plaaster) (genoemd naar het Griekse μαγειρεύω, "koken") is de verbinding van calcium en sulfaat in de vorm van calciumsulfaat (CaSO₄).

Inhoud 1 Gebruik 2 Fysische eigenschappen 3 Productie 4 Geschiedenis

[bewerk] Gebruik

• Gips wordt, met verband verstevigd, gebruikt om gebroken of verstuikte lichaamsdelen te fixeren, het zogenaamde gipsverband.
• Afgietsels van beelden worden ook van gips gemaakt. Vandaar dat zo'n beeld ook een gips wordt genoemd.
• Ook wordt er schoolbordkrijt van gemaakt. Het wordt gebruikt als vulstof in verf en in tandpasta.
• Calciumsulfaat is ook toegelaten als additief voor voedingsmiddelen. Het E-nummer van calciumsulfaat is E516.
• In de bouw wordt gips als "plaaster" of "pleister" en gipsplaten gebruikt, ook wordt soms gips aan cement toegevoegd om de reactie te vertragen. Deze mengeling is echter ten zeerst af te raden omwille van het risico op vorming van aggresieve zouten zoals ettringite.
• Grondverbeteraar.

[bewerk] Fysische eigenschappen

Gips is eigenlijk één van de drie verschijningsvormen van de stof calciumsulfaat (CaSO₄):

• gips, CaSO₄·2H₂O of calciumsulfaatdihydraat, het uitgeharde gips;
• half hydraat, 2CaSO₄·H₂O of calciumsulfaathemihydraat, een gipspoeder dat door toevoeging van water hard wordt;
• anhydriet, CaSO₄, de watervrije vorm. Wordt onder andere in de bouw als vulstof gebruikt.

Bij het verhitten van het gips boven 150°C hydrateert het mineraal gedeeltelijk (een verlies van water uit zijn chemische structuur) en wordt het halfhydraat gevormd:

CaSO₄·2H₂O + energie (warmte)→ CaSO₄·½H₂O + 1½H₂O (stoom)

Wordt het halfhydraat verder verwarmd (180°C), ontstaat het anhydraat.

Verder komt gips in de natuur ook voor in kristallijne vorm als seleniet en als albast. Deze vormen hebben watermoleculen in de kristalstructuur (CaSO₄.2H₂O).

Gips is zacht. Op de hardheidsschaal van Mohs is het hardheid twee. Met een vingernagel kan men een kras maken in het gips, wat aangeeft dat gips zachter is dan nagel.

Ook bestaan er bergen, die gedeeltelijk uit gips bestaan, zoals de Dent du Villard. De top van een berg zal meestal uit gips bestaan: door de incompetentie van het materiaal zal zo'n top makkelijk eroderen. Als het gips echter door een meer competente laag ('cap rock') wordt beschermd, zal het niet zo snel eroderen.

Een eigenschap van gips is dat het de temperatuur van het onderliggende materiaal laag houdt bij een brand. Het wordt dus ingezet als een vlamvertrager, bijvoorbeeld in verf. Het mechanisme van de vlamvertraging gaat als volgt. De energie van de brand wordt gebruikt om het kristalwater te verwijderen. Uiteindelijk ontstaat daarbij CaSO₄.1/2H₂O.

Gips zet bij verharding iets uit (0,5%).

[bewerk] Productie

Gezien de productie kan het gips onderverdeeld worden in drie types:

• Natuurgips wordt gedolven in sites uit de natuur, vooral in Frankrijk, in het bekken rond Parijs.
• Fosfo-gips ontstaat bij de recyclage van fosfaten uit de kunstmeststoffen-industrie. Dit gips bevat zeer veel radon, een radio-actief gas dat permanent ontsnapt uit het gips, en voor een verhoogde radio-activiteit zorgt. In bepaalde landen is dit gipstype verboden.
• Sulfo-gips ontstaat bij de recyclage uit de met steenkool aangedreven elektriciteitscentrales. Dit is beter bekend als RO-gips (rookgasontzwaveling-gips). Simpel gezegd worden de rookgassen door een kalkemulsie gevoerd en dan geoxideerd, waardoor het zwavel uit de steenkool zich bindt aan de kalk. Door er nog eens flink zuurstof doorheen te blazen verandert het calciumsulfiet in sulfaat en hebben we gips met een hoge zuiverheidgraad.

[bewerk] Geschiedenis

De eerste gipslagen ontstonden zo'n 100 tot 200 miljoen jaar geleden door verdamping van het zeewater in de ondiepe wateren van de aarde.

Reeds in de oudheid werd gips als bouwmateriaal gebruikt, bijv. bij de bouw van de pyramiden van Gizeh, of de Alabastermoskee in Caïro. De Grieken gebruiken het materiaal voor versieringen aan huizen. De Romeinen ontdekten dat, na verwarmen van gips, een stof ontstaat die hard wordt in contact met water, en die aldus als cement gebruikt werd. In de middeleeuwen werd het gips als voorloper van cement gebruikt, met het verschil dat gips in contact moet staan met lucht om uit te harden (reactie met koolstofdioxide), gips dat niet met lucht in contact kwam is eeuwen later nog vloeibaar).