Materials Science

Können Gemische aus alpha- und beta-Halbhydrat mittels Thermoanalyse quantifiziert werden?

Zusammenfassung: Für die Herstellung hochwertiger Gipsbaustoffprodukte wird meist alpha-Halbhydrat eingesetzt. Die beta-Form dient zur Herstellung von Massenware. Aber auch Gemische beider Formen werden eingesetzt. Inwieweit aus Herstellungsverfahren bereits alpha-/beta-Halbhydratgemische resultieren bleibt mit der Frage nach einem Nachweisverfahren offen. Bisher wurde die thermische ­Analyse zur Quantifizierung in Betracht gezogen, da sich das alpha- und beta-CaSO4 ∙ 0,5 H2O durch einem exothermen Effekt bei verschiedenen Temperaturen unterscheiden. In Abhängigkeit von Kristallform und -größe ist dieser Effekt aber nicht einheitlich messbar. Ursache ist eine von der Kristallitform abhängige Kinetik der Phasenumbildung mit steigender Temperatur. Die Thermoanalyse scheidet daher für die quantitative Analyse von alpha-/beta-Gemischen aus.

1 Einleitung
Calciumsulfat-Halbhydrat (CaSO4  ∙  0,5 H2O) wird aus Gips (CaSO4  ∙  2 H2O) durch partielle Entwässerung auf zwei verschiedenen Wegen hergestellt. In Gegenwart von hohen Wasserdampfpartialdrücken zwischen 80 °C und 120 °C (hydrothermal im Autoklav), aber auch in Säuren oder Salzlösungen oberhalb 45 °C bildet sich das Halbhydrat in Form gut ausgebildeter hexagonaler Prismen (Bild 1a). Bei niedrigem Wasserdampfpartialdruck, so bei der Entwässerung von Gips an der Luft oder im Vakuum zwischen 45 °C und 200 °C, entsteht die so genannte beta-Form des Halbhydrats (Stuckgips), welche...

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