سنتز آزمایشگاهی گچ همی هیدرات نوع آلفا بر مبنای روش تر
چکیده
چکیده سولفات کلسیم همی هیدرات از آبگیری از دی هیدرات به دست آمده و به دو شکل سولفات کلسیم همی هیدرات آلفا و سولفات کلسیم همی هیدرات بتا وجود دارد. همی هیدرات آلفا معمولاً در حوزه پزشکی استفاده می شود. همی هیدرات آلفا مدت ها برای ثابت نگه داشتن نواحی شکسته و همچنین در مواد دندانپزشکی مورد استفاده قرار گرفته است. در حال حاضر از این ماده به عنوان مواد ایمپلنت و ترمیم استخوان استفاده می شود. مهم ترین خاصیت همی هیدرات آلفا مقاومت اولیه و نهایی بالای آن است. علاوه بر این، مواد بر پایه سولفات کلیم که از همی هیدرات نوع آلفا تهیه شده اند سازگاری زیستی قابل قبولی دارند. تولید صنعتی همی هیدرات آلفا به روش اتوکلاو انجام می شود که در آن سنگ گچ در دمای بالا و در بخار تحت فشار قرار گرفته و به همی هیدرات آلفا تبدیل می شود. اما این فرایند سنتی در دما و فشار بالا انجام می شود، از این رو انرژی بر است. روش تر، فرایندی جایگزین برای تهیه همی هیدرات آلفا در فشار اتمسفریک است. در این روش از محلول اسیدهای معدنی یا نمک های آن ها به عنوان واسط کریستالیزاسیون استفاده می شود و واکنش در دمای جوش محلول و ویا دمایی نزدیک به آن انجام می شود. از این رو، روش تر در مقایسه با روش صنعتی بسیار مقرون به صرفه تر است. در این تحقیق، هدف به دست آوردن محدوده پارامترهای موثر بر سنتز سولفات کلسیم همی هیدرات آلفا به روش تر و بهینه کردن آن ها می باشد. بر همین اساس، ابتدا آزمایشاتی جهت تعیین مقادیر اولیه برای پارامترهایی که در مقالات مقادیر دقیقی برای آن ها ذکر نشده، انجام شد. سپس از منابع مطالعه شده، محدوده سایر پارامترها مانند عوامل شیمیایی و شرایط عمل¬آوری استخراج و مورد آزمایش قرار گرفت. در ادامه مهمترین خواص محصول تولیدی شامل مقاومت فشاری، زمان¬های گیرش، کارپذیری تعیین و بهترین شرایط جهت سنتز محصول با کیفیت مورد نظر، حاصل شد. نتایج بدست آمده از آزمایش¬ها نشان داد که شرایط عمل¬آوری و استفاده از افزودنی-های مناسب سبب بهبود خواص مکانیکی محصول می گردد. استفاده از %75/0 از افزودنی مناسب، موجب افزایش قابل ملاحظه مقاومت فشاری طولانی مدت می شود (>%90). اندازه گیری میزان آب پیوندی در این حالت نیز، تشکیل همی هیدرات را تأیید می نماید