在我們的日常生活中，石膏可謂是一位低調卻又無處不在的 “多面手”。從教室中的粉筆，到醫院里的骨折固定材料，再到建筑領域的各種制品，石膏以其獨特的性質和多樣的用途，悄然融入了我們生活的方方面面。今天，就讓我們一同走進石膏的世界，揭開它神秘的面紗。

一，化學組成

石膏的主要化學成分是硫酸鈣（CaSO4）的水合物。常見的石膏礦為二水石膏，其化學式為CaSO4 ?2H2O，理論組成中，CaO約占 32.5% ，SO3約占 46.6%，H2O約占 20.9% 。此外，石膏中還可能含有少量的無機物、有機物、硫化物等雜質。其中無機元素除了較高含量的鈣，還可能有鋁、鐵、鈉、鎂、硅等。

二，物理性質

1，顏色：純凈的石膏通常為白色，但由于雜質的存在，其顏色可以呈現出灰色、紅色、褐色等多種色彩。例如，含有機質雜質時可能呈灰色，含氧化鐵等雜質時可能呈現紅色或褐色 。

2，硬度：石膏的莫氏硬度較低，約為 2，質地相對較軟，用指甲即可在其表面留下劃痕。

3，密度：石膏的密度一般在 2.3g/cm3 左右，相對較輕，這使得在一些應用場景中，使用石膏制品可減輕結構的負荷 。

4，形態：石膏晶體形態多樣，常見的有板狀、柱狀、纖維狀等。在自然界中，石膏通常以塊狀或纖維狀集合體的形式存在 。例如纖維石膏，具有良好的柔韌性和拉伸強度，常被用于一些特殊的工業或藝術用途中 。

三，化學性質

1，溶解性：在常溫下，石膏在水中的溶解度較低，且其溶解度隨溫度升高而增加。但總體而言，石膏在水中溶解的速度較為緩慢。例如，在 28°C 時，石膏在水中的溶解度約為 2.1 - 2.6g/L 。在一些鹽溶液和鹽水中，石膏的溶解度還會受到溶液中其他離子濃度的影響，如在氯化鈉溶液中，石膏的溶解度會在一定程度上發生變化 。

2，熱穩定性：石膏的熱穩定性較差。當加熱到約 150°C 時，二水石膏開始失去結晶水，逐步轉化為半水石膏。隨著溫度繼續升高至約 200°C，半水石膏會進一步失去結晶水，轉變為硬石膏。當溫度達到更高時，硬石膏會發生分解反應，釋放出二氧化硫（SO2）和氧氣（O2） 。這一系列的熱分解過程在石膏的加工和應用中具有重要意義，例如在建筑石膏的生產過程中，就是利用控制加熱溫度來制備不同類型的石膏產品 。

3，化學反應活性：在一定條件下，石膏可以與其他化學物質發生反應。例如，石膏與某些酸反應時，硫酸鈣中的硫酸根離子可能會與酸中的氫離子結合，生成相應的硫酸鹽和硫酸 。在一些工業廢氣處理過程中，可以利用石膏與二氧化硫等酸性氣體發生化學反應，從而達到脫硫的目的 。在農業領域，石膏也可以與土壤中的一些堿性物質發生反應，起到改良土壤酸堿度的作用 。

四，天然石膏：美麗與脆弱并存

我們日常所見的石膏多為白色粉末狀，加水后能變成可塑形的膏狀物。但在大自然中，石膏有著更為驚艷的模樣。地層中的石膏通常以白色或無色透明的晶體形態存在，有時因含有雜質，還會呈現出淺紅、淺灰、淺黃等豐富色彩。其晶體形態多樣，有塊狀、板狀、柱狀或纖維狀，甚至能形成壯觀的晶簇。在墨西哥北部的 “水晶洞” 中，石膏晶體柱長達 10 多米，堪稱大自然的鬼斧神工之作。

盡管石膏晶體看起來堅硬冰冷，但實際上它非常柔軟。石膏的摩氏硬度僅為 2，是最軟的礦物之一，用手指甲就能輕易刻出痕跡，而且它還容易碎裂。這是因為其晶體結構較為松散，也正因如此，開采出來的石膏通常會被磨成粉末，以便后續加工利用。

五，石膏的生產工藝：從礦石到實用材料

將天然石膏轉化為我們日常使用的材料，需要經過一系列復雜的生產流程。以 β 型熟石膏為例，其生產工藝流程一般包括礦石儲存、破碎、均化、煅燒脫水、陳化、粉磨與混合，最后進行包裝。在這個過程中，生石膏從采場運來后，先進行儲存和精選，以確保給料的連續性和質量穩定性。接著，通過顎式破碎機進行一段破碎，將其粒度減小至 8cm 以下，再經錘式破碎機進行二段破碎，使其粒度達到 2cm 以下。隨后，通過斗式提升機將破碎后的石膏送入煅燒窯中煅燒。通過精準控制窯內溫度，可以分別生產出 β 型半水石膏、無水石膏及過燒石膏。

而 α 型濕法煅燒工藝及流程則有所不同，它一般是從石膏原料倉開始，經過篩分機篩選，然后進入高壓釜進行蒸壓及烘干，接著進行破粉碎、均化儲存，最后將 α 和 β 石膏混合并包裝搬運。用水熱法生產 α 型半水石膏時，流程為石膏原礦先進行破碎，再磨粉，隨后加入反應釜，并在其中加水與藥劑進行反應，之后經過清洗、脫水干燥，最終完成包裝。