Gips

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Gips
chemische Formel CaSO4
Kristallsystem monoklin
Kristallklasse 2/m
Farbe farblos, weiß
Strichfarbe weiß
Härte nach Mohs 1,5 bis 2
Dichte 2,3 g/cm³
Glanz Glas- und Seidenglanz
Opazität durchsichtig bis undurchsichtig
Bruch muschelig
Spaltbarkeit vollkommen
Habitus prismatisch, tafelig
häufige Kristallflächen ___
Zwillingsbildung Schwalbenschwanzzwillinge
Kristalloptik
Brechungsindices ___
Doppelbrechung ___
Pleochroismus ___
optische Orientierung ___
Winkel/Dispersion
der optischen Achsen
2vz ~ ___
weitere Eigenschaften
chemisches Verhalten ___
ähnliche Minerale ___
Radioaktivität nicht radioaktiv
Magnetismus nicht magnetisch
besondere Kennzeichen ___

Gips ist ein farbloses bis weißes Sulfat-Mineral des Kalziums mit chemischer Zusammensetzung CaSO4 • 2 H2O, ist also chemisch gesehen Kalziumsulfat. Gips ist in Wasser schwer löslich, hat eine sehr geringe Härte von 2, kristallisiert im monoklinen Kristallsystem und hat eine weiße Strichfarbe.

Beim Erhitzen geht das Kristallwasser verloren und es entsteht zuerst ein Hemihydrat (auch Halbhydrat bzw. Bassanit genannt) mit der chemischen Formel CaSO4 • ½ H2O, bei weiterem Wasserverlust schließlich Anhydrit III (CaSO4), das aber mineralogisch schlicht Anhydrit genannt wird.

Inhaltsverzeichnis

Vorkommen und Gewinnung

Gips kommt sowohl massiv, in feinkörniger Form als farbloser, weißer, gelber, roter oder grauer Alabaster vor als auch feinfaserig als Fasergips oder Atlasspat und auch kristallin als durchsichtiger Selenit. In Chihuahua (Mexiko) wurden Gips-Riesenkristalle von bis zu 15 m Länge entdeckt.

Gefunden wird das Mineral in verschiedenen Kristallformen: So sind die Kristalle oft sehr groß, plastisch biegsam, vollkommen spaltbar, dicktafelig, oft krummflächig, manchmal auch verzwillingt; andererseits kommt Gips auch rosettenartig verwachsen als so genannte Gipsrose oder Wüstenrose vor. Daneben finden sich manchmal durchsichtige Kristalltafeln, die als Marienglas bekannt sind. Als Polyhalit wird eine Gips-Varietät bezeichnet, welche mit Kaliumsulfat und Magnesiumsulfat verbunden, in den Steinsalzlagern von Staßfurt, Berchtesgaden und Ischl vorkommt. Alabasteraugen entstehen aus Calciumsulfat, das sich an einzelnen Stellen innerhalb eines Muttergesteins sammelte, bevor sich dieses gefestigt hatte, und dann später zu Alabasterkugeln verhärtete.

Gips entstand geologisch durch Auskristallisieren aus Kalziumsulfat-übersättigtem Meerwasser, und zwar wegen seiner geringen Wasserlöslichkeit als erstes Mineral noch vor dem Anhydrit. Man findet ihn aber auch als Verwitterungsprodukt sulfidischer Erze und in vulkanischen Schloten, wo er durch Reaktion von austretender Schwefelsäure mit Kalkstein entstehen kann.

Gips ist weitverbreitet, wichtige Vorkommen sind in Mexiko, Algerien, Spanien, Italien und den USA zu finden. In Deutschland ist das Mineral unter anderem bei Osterode im Harz, Eisleben in Sachsen-Anhalt und Borken bei Kassel zu finden.

Gips wird vorwiegend durch Bergbau gewonnen, fällt aber heute auch zunehmend bei der Rauchgasentschwefelung als Rauchgasgips an.

Varietäten

  • β-Halbhydrat (CaSO4 • ½ H2O) entsteht beim Brennen unter normaler Atmosphäre. Beim Vermischen mit Wasser erfolgt innerhalb von Minuten eine Hydratation zum Dihydrat.
  • Anhydrit III (CaSO4) entsteht bei etwas höheren Temperaturen als das Halbhydrat. Beim Vorhandensein von Wasser, auch Luftfeuchtigkeit, bildet sich sehr schnell Halbhydrat.
  • α-Halbhydrat (CaSO4 • ½ H2O) entsteht unter Wasserdampfdruck und hat eine höhere Dichte.
  • Anhydrit IIs (CaSO4) entsteht bei höheren Temperaturen, das s steht für "schwerlöslich". Beim Vermischen mit Wasser erfolgt die Hydratation innerhalb von Stunden und Tagen.

Verwendung als Rohstoff

Technisch nutzt man das Vermögen des Gipses, das durch Erhitzen (Brennen) teilweise oder ganz verlorene Kristallwasser beim Anrühren mit Wasser wieder aufzunehmen und dabei abzubinden. Bei Erhitzen auf etwa 110ºC entsteht so genannter gebrannter Gips (das oben erwähnte Hemihydrat), bei 130 bis 160 ºC Stuckgips, ein Gemisch aus viel Hemihydrat und wenig Anhydrit. Sehr hoch erhitzter Gips wird auch "totgebrannter Gips" (Annalin) genannt, weil er mit Wasser nicht mehr abbindet.

In der heutigen Bautechnik wird Gips meist in Form von REA-Gip] für Gipskartonplatten für den Trockenbau, als Grundstoff für verschiedene Put]e und Trockenestriche verwendet, daneben auch als Grundierung und Füllmittel.

In der Medizin wird Gips für den Gipsverband verwendet: Dabei werden die betroffenen Gliedmaßen oder Gelenke zur Ruhigstellung und Stabilisierung mit feuchten Gipsbinden umwickelt, die dann innerhalb von Minuten aushärten und nach ungefähr zwölf Stunden voll belastbar sind.

In der Zahnmedizin wird Gips zur Herstellung von Situationsmodellen sowie als Bestandteil des Alginat-Pulvers verwendet.

In der bildenden Kunst wird Gips sehr oft für die Erstellung von Skulpturen verarbeitet, in der Technik für die Erstellung von Formen und Modellen verwendet. Marienglas spielt auch heute noch bei Kirchen- und Alabaster-Restaurierungen eine wichtige Rolle, während der totgebrannte Gips auch gerne als Zusatzstoff (Streckmittel) für Malerfarben verwendet wird, da er zu billigeren Produkten führt, ohne die Farbqualität stark zu beeinträchtigen.

Gips als Baustoff

Da der abgebundene Gips eine gewisse Wasserlöslichkeit besitzt, dürfen Gipsbaustoffe nur für den Innenausbau Verwendung finden. Da Gips hygroskopisch (wasseranziehend) ist und daher bei schlechtem Einbau, Pflege und Lüftung zu Verfärbungen und Verpilzungen neigt, ist er im Nasszellen- sowie im Kellerbereich nur eingeschränkt zu verwenden. Bei Renovierungsarbeiten wird Stuckgips verwendet, um kleine Risse und Löcher in den Wänden zu schließen. Im Neubau werden Gipsputze oder auch Gipsbauplatten verwendet, um auf rauem und unebenem Mauerwerk eine streich- und tapezierfertige Oberfläche herzustellen. Estriche werden ebenfalls auf Gipsbasis hergestellt, dabei kommen α-Halbhydrat oder auch Anhydrit zum Einsatz. Trennwände werden ebenfalls aus Gipskartonplatten oder aus Gipswandbauplatten hergestellt. Gips wird ebenso zum Befestigen verschiedener Dosen in Rohbauwänden für Elektroinstallationen herangezogen. Die Geschwindigkeit des Abbindens von Gips wird durch Zugabe von Zitronensäure reguliert.

Gips wird im baulichen Brandschutz gerne verwendet, da er bei relativ geringem Gewicht einen großen Feuerwiderstand bietet; den Schutz bewirkt das Kristallwasser des Dihydrats, das im Brandfall verdampft und auf dem der Brandseite zugewandten Seite einen schützenden Dampfschleier bildet.

Modell- und Formengips

Bei der Anwendung als Modell- oder Formengips werden erhöhte Anforderungen an die Reinheit der Gipsrohstoffe und an die Aufbereitung gestellt. Durch eine feinere Aufmahlung und geringere Anteile an Fremdmineralien wird eine gleichmäßigere Oberflächenstruktur erzielt. Durch die Verwendung von α-Halbhyrat können höhere Festigkeiten der Formteile erreicht werden, in diesem Zusammenhang wird auch von Hartgips gesprochen.

Des weiteren wird Kalziumsulfat auch als Lebensmittelzusatzstoff (E516) eingesetzt. Als eines der zwölf Schüßler-Salze findet es als Heilmittel Verwendung.

Geschichte

Schon in der Antike wurde Gips als Baumaterial verwendet, so z. B. bei der Erbauung der Pyramiden von Gizeh oder der Alabastermoschee in Kairo. In Griechenland wurde es wegen seiner leichten Bearbeitbarkeit für Bauornamente an den Häusern genutzt. Die Römer schließlich entdeckten, dass durch starkes Erhitzen eine Substanz entsteht, die mit Wasser vermischt aushärtet und als Putz verwendet werden kann.

Weblinks

Siehe auch


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