Его величество ГИПС! А что это такое?

Наш НОЦ называется «Технический дизайн изделий из силикатных материалов». Силикатные материалы – это большой класс материалов, которые условно можно разделить на вяжущие, стекольные и керамические. Одними из первых материалов, с которыми начинают работать наши студенты, являются гипсовые вяжущие или строительный гипс, или просто гипс. Будущие дизайнеры и архитекторы начинают изготавливать из гипсового вяжущего различную лепнину, не задумываясь, а что же это за белый порошок и что происходит с ним при добавлении воды.

Гипсовое вяжущее получают из породы - гипсового камня. Порода сложена кристаллами двуводного гипса различной морфологии. Вначале я хочу показать Вам большое разнообразие форм кристаллов двуводного гипса, которые встречаются как в природе, как и в технических гипсах (т.е. синтезированных искусственно). Рисунки взяты из доклада Христиан Притцела и Райнхарда Треттина (Institut für Bau- und Werkstoffchemie Universität Siegen) на 1-ом Конгрессе по гипсу, который проходил в 2011 году в Германии в Г. Веймаре.

Классический двуводный гипс имеет таблитчатые или призматические кристаллы. Но вырастить такие пластины в лабораторных условиях получается редко.

Чаще кристаллы имеют окраску. На следующем рисунке можно видеть окрашенный оранжевый гипсовый кристалл. Похожие минералы находят в Канаде и в Марокко. В Австралии встречаются кристаллы зеленоватой окраски. Такое окрашивание происходит при внедрении в кристаллы ионов металлов, например, медных ионов. Изредка элементарные металлы могут находиться в гипсе.

Часто при кристаллизации в природных условиях кристаллы двугидрата сульфата кальция захватывают различные примесные элементы и частицы. Пример песка в гипсе - это известные из Оклахомы кристаллы "Stundenglas", представленные на следующем рисунке:

Фигура гипса 127 из атласа Гольдшмидта
	Гипс из Оклахомы с песчаными включениями

Иногда требуется получить кристалл определенной формы и размера, поэтому при синтезе кристаллов используют различные добавки, как органические, так и неорганические.

Особенно часто в технических гипсах и в природе могут встречаться кристаллы в виде ласточкина хвоста. Примеры таких кристаллов приведены на следующих рисунках:

Часто кристаллы гипса кристаллизуются в форме игл. Они возникают с небольшими разветвлениями. Примеры природных и искусственно выращенных кристаллов представлены на следующих рисунках:

Такие игольчатые кристаллы могут выкристаллизовываться различного цвета, как например, в старых заброшенных карьерах в Польше.

Игольчатые кристаллы могут образовывать структуры в виде цветка:

Сильно разветвленные игольчатые кристаллы могут образовывать целые поля из цветков или, как их называют иначе, гипсовые газоны. Ниже показаны выращенные искусственно и природные кристаллы, образующие гипсовые газоны.

Таким образом, Вы наглядно увидели разнообразие форм, размеров и морфологии кристаллов двуводного гипса, слагающих гипсовый камень – материал для получения гипсового вяжущего. В следующих статьях я расскажу Вам, как получают гипсовое вяжущее, какие его свойства и как можно изменить их в зависимости от назначения изделий.

Автор статьи: Е.Н.Потапова