Gips

Gips (cheemsch as Calciumsulfat betekent) is en bannig faken vörkamen Mineral ut de Mineralklass vun de waterholligen Sulfaten ahn frömme Anionen. Gips kristalliseert int monokline Kristallsystem un hett de cheemsch Tohopensetten Ca[SO₄] • 2 H₂O. Dorbi emtwickelt dat Mineral tomeist tafelige, prismaatsche bit nadelige Kristallen, aver ok körnige bit massige Aggregaten. Gips is inn Allgemenen witt oder ahn Klöör, kann aver dör Opnahm vun Frömdionen oder Verunreinigen ok en geele, rötliche, graue oder brune Farv annehmnen. De Streekklöör is aver witt.

Gips
Cheemsch Tohopensetten	Ca[SO4] • 2 H2O
Mineralklass	waterbargen Sulfaten ahn frömme Anionen 7.CD.40 (na Strunz, 9. Oplaag) 29.6.3.1 (na Dana)
Kristallsystem	monoklin
Klöör	ahn Klöör, witt, geel, röötlich, bruun, grau
Streekklöör	witt
Mohshard	2
Dicht (g/cm³)	2,2-2,4
Gleem	Glas-, Perlmutt-, Siedengleem
Transparenz	dörsichtig bit undörsichtig
Brook	musselig
Splitten	düchtig vullkamen na {010} düüdlich mit Faserbilln na {111}
Indruck	tafelige, prismaatsche nadelige Kristallen; körnige, massige Gestalt
faken Kristallflachen	{010}
Tweeschenbilden	faken, Swalkensteert, Monmartre, Dördringen
Kristalloptik
Breektall	α=1,519-1,521 β=1,522-1,523 γ=1,529-1,530
Dubbelbreken (optisch Utrichten)	Δ=0,010 ; tweeassig positiv
Pleochroismus	ahn Klöör
Winkel/Dispersion vun de optischen Assen	2vz ~ 58°
annere Egenschoppen
Phaaswesseln
Smöltpunkt
cheemsch Verhollen	in Water swor löslich
lieke Mineralen
Radioaktivität	nich radioaktiv
Magnetismus	nich magneetsch
sünnerlich Kennteken

De Begreep Gips warrt synonym ok för den monomineralschen Steen bruukt.

Egenschoppen

Gipskristall

Gips hat en teemlich lütte Mohshard vun 2 un is blangen Halit en Standardmineral op de Hardskala na Friedrich Mohs. Sien Dicht liggt twüschen 2,2 un 2,4 g/cm³. Inn Gegensatz to de Mineralen Halit un Calcit, dat faken tosamen in Sellschop dormit vörkaamt, löst sik Gips blots swor in Water. Afhangig vun de Modifikatschoon vunt Calciumsulfat bedirggt dat Löslichkeit in Water2,7 bit 8,8 g/l. Ut en reine waterige Löswn kristalliseert Calciumsulfat ünner 66 °C jümmer as Gips ut, doröver as Anhydrit. De Löslichkeitsgliekgewichten verschuuvt sik, wenn annere Ionen togegen sünd as ton Bispeel Natrium.

Dat Kristallwater geiht verloren, wenn Gips hitt maakt warrt, wobi toeerst en Hemihydrat (ok Halfhydrat oder Bassanit nöömt), dat de cheemsch Formel CaSO₄ • ½ H₂O hett. Geiht noch mehr Water verloren entsteiht opletzt Anhydrit III (CaSO₄), dat mineralogisch eenfach Anhydrit heet.

Ünner sünnere natürlich vörkamen Ümstännen kann Gips in en steenbillen Vörgang inbunnen wesen. Wenn in Seewater veel Calciumsulfat löst is un dat nu to Verdunsten anfangt, fallt Gips un Anhydrit in fröhe Phaas vun’t Carbonatafscheden ut. Vöran sedimenteert dorbi de Gips, wat in gröttere Schichten oder Aggregate en Steen billn deit, dat to de petrograafschen Grupp vun de Evaporiten tellt warrt. Disse Steen is ok ünner den Kulturbegreep Alabaster begäng. Dit Tostannenkamen föhrt dorbi to kryptokristalline oder kristalline Utbilln mit en Koorngrött bit in’t Rebeet vun Zentimeters. In de Neeg vun solke Lagersteden künnt kristalline Neebilln vun’t Mineral Gips tostannen kamen, de Marienglas nöömt warrt.

Naam un Historie

Alabasterstatue ut dat Olle Ägypten

De Naam Gips is över dat latiensche gypsus, afleidt vun’t greeksche Woort γύψος (gypsos, „Gips“, „Kried“), dat wedder ut dat Semitische Spraakrebeet stammt. Annere antike Beteken för Gips weern selenites („Maandsteen“), alabastron un labis specularis („Spegelsteen“).

Gips is al in de Antike as Bostoff bruukt worrn, all’n vöran in Ägypten, woneem al de Gipsmörtel un de Alabasterschieven, de keen Licht dörlaten doot, kennt hett. In Grekenland is Gips vör allen för Ornamenten an Hüüs bruukt worrn, vun wegen dat de Steen so licht to bearbeiden güng. De Römer hebbt opletzt opdeckt, dat dör’t Hittmaken vun Gips en Stoff entsteiht, de utharden deit, wenn de mit Water mischt warrt, un de dorüm goot as Putz to bruken weer.

Varietäten un Modifikatschonen

Fasergips

Sandroos

Gips gifft dat in maasive, fienkörnige Form as nich klöörten, witten, gelen, roden oder grauen Alabaster, aver ok fienfaserig as Fasergips oder Atlasspat. Bito kann een mitünner ok dörsichtige Kristalltafeln finnen, de as Marienglas oder Fronsies (Selenit) bekannt sünd.

Dat Mineral kann in verscheden Kirstallformen vörkamen. De Kristallen sünd faken teemlich groot, plastisch to bögen, vullkamen splittbor, dicktafelig, faken krummflachig un manchmol ok poorig as Tweeschen. Gips kann aver ok en rosettenordige verwossen Gestalt hebben. In de Form warrt dorto Sandroos, Wöstenroos oder Barytroos to seggt.

As Polyhalit warrt en Gips-Varietät betekent, de verbunnen mit Kaliumsulfat un Magnesiumsulfat in de Steensoltlager vun Staßfurt, Berchtestgarden un Ischl vörkummt. Alabasterogen entstaht ut Calciumsulfat, dat sik an enkelte Steden in’n Muddersteen ansammelt hett, bevör dat fast worrn is, un sik later denn to Alabasterkugeln verhardt hett.

Natürlich Vörkamen

Geoloogsch entsteiht Gips dör Utkristalliseeren ut Seewater, dat an Calciumsulfat översättigt is. Vun wegen sien siete Waterlöslichkeit is Gips dat eerste Mineral noch vör Anhydrit, wat dorbi entstahn deit. Man, Gips kann ok as en Produkt bi’t Verweddern vun sulfidische Ierzen oder in vulkaansch Sloten vörkamen, wo de dör Reakschoon vun uttreden Swevelsüür mit Kalksteen tostannen kummt.

Gips gifft dat an vele Öörd. De natürlichen Lagersteden sünd aver tomeist mit Bimengen dörsett. Wichtige Fundöörd sünd ünner annern Mexiko, Algerien, Spanien, Italien un de USA. In Düütschland kummt dat Mineral to’n Bispeel in’n Neckar-Odenwald-Kreis in’t Rebeet üm Mosbach, bi Osteroe an’n Harz, Eisleben in Sassen-Anholt, Borken bi Kassel un in’n Sebarger Kalkbarg vör, ss Deel vun’n Gipskeuper ok in’n Steigerwoold, in de Frankenhööch un nöördlich vun de Swääbschen Alb. In Chihuahua (Mexiko) sünd Gips-Resenkristallen vun bit to 15 m Läng opdeckt worrn.

Industrielle Produkschoon

En sünnere industrielle Herstellen vun Gips is an sik nich nödig, vun wegen dat Calciumsulfat bi vele cheemsche Vörgäng (normalerwies as Gips) as Biprodukt anfallt, as to’n Bispeel bi’t Produzeeren vun Zitronensüür. De klass’sche Vörgang is dat Utfällen ut swevelsuur Water mit Kalkmelk oder Kalksteen:

$\mathrm {H_{2}SO_{4}+CaCO_{3}\longrightarrow CaSO_{4}+H_{2}O+CO_{2}}$

Al Goethe, de en passioneerten Naturwetenschoppler un Chemiker weer, hett den Vörgang in sien Roman Die Wahlverwandtschaften beschreven:

Wat wi Kalksteen nöömt, is mehr oder minner reine Kalkeer, innig mit en fiene Süür verbunnen, de uns in Form vun Luft bekannt worrn is. Bringt een ’n Stück vun dissen Steen in verdünnte Swevelsüür, so grippt de sik den Kalk un kummt in em as Gips togang. Man, jenne fiene, luftige Süür neiht ut – wobi de Dichter Kohlenstoffdioxid as dat Produkt vun Kohlensüür meent.

Gips entsteiht ok bi vele Verfohren to’n Reinmaken vun Afwater, bi de dat üm’t Neutraliseeren vun sulfathollige Afwaters oder swevelsure Beizen geiht. Jüst so kummt Gips faken as en Ennprodukt vun de Rookgasentsweveln vun de Afgasen in Kraftwarken tostannen. Normalerwies, man afhangig vun de Verunrienigungen, künnt disse Gipsen (entwatert Filterkoken) in de Zementindustrie oder to’n Wieterverarbeiden to Calciumsulfat-Modifikatschonen (Hydraten) bruukt warrn.

Herstellen vun Calciumsulfat-Modifikatschonen

Gipsbrenneree, Théodore Géricault, 1822-1823

• α-Halfhydrat (CaSO₄ • ½ H₂O) kummt in en afslaten Fatt (Autoklaav) ünner Nattdampatmosphäär oder ahn Druck in Süren un waterige Soltlösen tostannen. Dat is de Utgangsstoff för hardere Gipsen (Tyyp III, IV un V) un bruukt weniger Water, dorför aver mehr Tiet to’n Afbinnen.
• β-Halfhydrat (CaSO₄ • ½ H₂O) entsteiht dör Brennen in en apen Fatt ünner normale Atmosphäär. Bi’t Mischen mit Water warrt dorut dör Hydratatschoom in wenige Minuuten Dihydrat. Dat is de Utgangsstoff för wekere Gipsen.

In disse beiden Fäll hannelt sik dat üm Modifikatschonen vun’n glieken Stoff, de in ünnerscheedliche kristalline Formen vörkummt.

• Anhydrit III (CaSO₄ • 0,x H₂O) entsteiht bi Temperaturen bit 300 °C ut dat Halfhydrat. Tosamen mit Water, as t. B. Luftfuchtigkeit, billt sik bannig gau Halfhydrat.

• Anhydrit II_s (CaSO₄) entsteiht bi Temperaturen twüschen ca. 300 bit 500 °C, dat _s steiht för „swörlöslich“. Bi’t Mischen mit Water kummt dat to binnen Stünnen un Daag to de Hydratatschoon.

• Anhydrit II_u (CaSO₄) billt sik bi Temperaturen vun 500 bit 700 °C ut dat Anhydrit II_s, dat u steiht dorbei för „unlöslich“.

• Anhydrit I (CaSO₄) is de Hoochtemperaturmodifikatschoon vun’n Gips, se billt sik bi 1180 °C.

Bruuk

As Rohstoff

Calciumsulfat in de Form vun Hemihydrat

Gips, de as Rohstoff bruukt warrt, warrt vör allen in’n Bargbo as Steen wunnen, fallt vundaag aver faken ok as Biprodukt vun verschedene cheemsche groottechnische Verfohren an.

Technisch warrt dat Vermögen vun’n Gips utnütt, dat dör’t Brennen deelwies oder vullstännig verlorene Kristallwater bi’t Anröhren mit Water wedder optonehmen un dorbi aftobinnen. Bi’t Hittmaken op ruchweg 110 °C entsteiht de so nöömte brennte Gips (dat baven nöömte Hemihydrat) un bi 130 bit 160 °C Stuckgips, wat en Mischen ut veel hemihydrat un en beten Ahydrit is. Bi 290 bit 900 °C entsteiht Anhydrit, wobi dat Kristallwater vullstännig verloren gahn is. To düchtig dull hittmaakten Gips seggt man ok „dootbrennten Gips“ (Analin), vun wegen dat de mit Water nicht mehr afbinnt.

In de modernen Botechnik warrt Gips (as Hemihydrat oder Mehrphasengips) tomeist in Form vun REA-Gips för Gipswandboplatten för Twüschenwannen as ok för Gipskartonplatten för den Dröögbo, as grundstoff för verscheden Putzen un Dröögestrichen verwennt. Bito deent Gips ok as Grundeeren un Füllmiddel. Dör Mengeleren mit Kalk kriggt man för Stuckarbeiden den Gipskalk, de sik formen lett as Plastilin, vördem he hard warrt.

In de Medizin warrt Gips för den Gipsverband bruukt. Dorbi warrt de bedrapen Leden to’n Fast- un Ruhigstellen mit fuchtige Gipsbinnen ümwickelt, de denn binnen enige Minuuten uthardt un na ruchweg twölf Stünnen vull belastbor sünd.

In de Tähntechnik is Gips en wichtigen Utgangsstoff för Dentalgipsen, de bi’t Herstellen vun Modellen ut Afformen Tähnen un den Mundruum bruukt warrt. Na de Norm för Dentalgipsel EN ISO 6873 warrt fief Typen ünnerscheedt:

• Tyyp I (Afformgips, β-Halfhydrat)
• Tyyp II (Alabastergips, β-Halfhydrat)
• Tyyp III (Hardgips, α-Halfhydrat)
• Tyyp IV (Superhardgips mit siete Expansion, α-Halfhydrat)
• Tyyp V (Superhardgips mit hoge Expansion, α-Halfhydrat)

In de Afbilln Kunst warrt Gips faken to’n Formen vun Skulpturen bruukt un in de Technik, üm Formen un Modellen hertostellen. Bi Karken- un Alabaster-Restaureeren speelt ok vunndaag noch Marienglas en bedüden Rull, wiel dootbrennten Gips gern ok as Tosatzstoff (Streckmiddel) för Malerfarven bruukt warrt, vun wegen dat dat produkt dordör billiger warrt, ahn dat de Farvqualität dull afnimmt. Ok to’n Grundeeren in de Tafelmaleree oder ok as Goldgrund (Assis) warrt dat verwennt. Gips kummt in dissen Tosamenhang ok ünner Naams as Alabasterwitt, Analin, Anhydrit, Bologneser Kried, Elektrikergips, Fedderspat, Lichtspat oder Marienglas in den Hannel.

In Düütschland besteiht ok de Tafelkried oder de Maalkried ut Gips.

As Bostoff

Vun wegen dat de Afbunnen Gips to’n sünnern Deel waterlöslich is, warrt Gipsbostoffen vör allen blots för den Binnenutbo bruukt. In’t schuulte Butenrebeet mööt Gipsbostoffen imprägneert waarn. In fröhere Tieten is Gips ok för Stuckarbeiden an de Fassaden buten insett worrn un weer mit Lienööl imprägneert. De Bostoff is dördor sogor Naamgever worrn för den Beroop vun’n Gipser, de hüüt as Stuckateur betekent warrt. Gips is hygroskoopsch, tütt also Water an, un neegt dorüm bi slechten Inbo oder slechte Pleeg dorto, sik to verfarven oder spakig to warrn. In Nattzellen un in Kellerrüüm schall Gips dorüm blots inschränkt bruukt warrn.

Bi’t Renoveeren warrt Stuckgips bruukt, üm lütte Reten un Löcker in de Wannen dicht to maken. In’n Neebo warrt Gipsputzen oder ok Gipskarton bruukt, üm op ruug un uneven Muerwark en striek- un tapezeerfardige Bavenflach hertostellen. Butendem warrt ok eenige Estrichen op de Grundlaag vun Gips maakt. Twüschenwannen, de staatsch nix to drägen hebbt warr hüüt faken ut Gipskartonplatten mit en Metallünnerkonstrukschoon oder ut Gipswandboplatten maakt. Dorblangen is Gips ok to’n Fastmaken vun Elektroinstallatschonen in Rohbowannen bruukt worrn, wat aver vundaag nich mehr verlööft is. Wo gau dat Afbinnen geiht, kann bi alkaalsche Formuleeren to’n Bispeel dör Togaav vun Wien- oder Zitronensüür reguleert warrn, neutrale Formuleeren künnt mit Eiwittverbinnen verlangsomt warrn. Dat Afbinnen kann gauer maakt warrn, wenn een Kaliumsulfat oder fien opmahlten Gips bigeven warrt.

Bi’n Brandschuul bi’n Bo warrt an leevsten ok Gips bruukt, vun wegen dat de bi teemlich lütt Gewicht ’n groden Wedderstand gegen Füer hett. De schulen Effekt kummt vun dat Kristallwater vun’t Dihydrat, dat in’n Fall vun en Füer verdampt un op de Siet na’n Brand hen, en schulen Dampsleier billt.

Modell- un Formengips

Bi Anwennen to’n Modelleeren un Formen, t. B. bi Bozzetti, is de Ansprook an de Reinheit vun de Gipsrohstoffen höger, un so ok an de Opbereiden. Dör en fiener’t Opmahlen un lüttere Andelen an Frömdmineralen warrt en gliekmatigere Bavenflach tüügt. Dör’t Verwennen vun α-Halfhydrat (dat entsteiht ünner Waterdampdruck un hett en högere Dicht) künnt högere Fastigkeiten vun de Formdelen henkregen warrn. In dissen Tosamenhang warrt ok vun Hardgips snackt.

Annere Anwennen

Dat Protein ut mahlen Sojabohnen warrt to’n Herstellen vun Tofu mit Calciumsulfat to’n Stollen bröcht. Butendem warrt Calciumsulfat ünner de Beteken E 516 ok as Levensmiddeltosatzstoff bruukt. As een vun de twölf Schüßler-Solten finnt dat ok’n Anwennen as Heelmiddel.

Literatur

• Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Mineralogie. 7. Oplaag. Springer Verlag, Berlin 2005, ISBN 3-540-23812-3
• Edition Dörfler: Mineralien Enzyklopädie. Nebel Verlag, ISBN 3-89555-076-0
• Stefan Weiß: Das große Lapis Mineralienverzeichnis. 4. Oplaag. Christian Weise Verlag, München 2002, ISBN 3-921656-17-6

Weblenken

Gips (Gypsum). Mehr Biller, Videos oder Audiodateien to’t Thema gifft dat bi Wikimedia Commons.

• Webmineral - Gypsum (engl.)
• MinDat - Gypsum (engl.)
• Informatschonen vun’n Bundsverband vun de Gipsindustrie