kunstbus







Het gips

1 calciumsulfaat dat, met water aangelengd, gebruikt wordt om iets te gieten of te pleisteren => plaaster
2 (~en) afgietsel in gips
3 gipsverband

Gips (genoemd naar het Griekse "koken") is een mineraal dat grotendeels uit het zout calciumsulfaat (CaSO4) bestaat, een verbinding van calcium en sulfaat in kristalvorm.

Gips is eigenlijk één van de drie verschijningsvormen van de stof calciumsulfaat (CaSO4):

gips, CaSO42H2O of calciumsulfaatdihydraat, het uitgeharde gips;
half hydraat, 2CaSO4H2O of calciumsulfaathemihydraat, een gipspoeder dat door toevoeging van water hard wordt;
anhydriet, CaSO4, de watervrije vorm. Wordt onder andere in de bouw als vulstof gebruikt.

Bij het verhitten van het gips boven 150°C dehydrateert het mineraal gedeeltelijk (een verlies van water uit zijn chemische structuur) en wordt het halfhydraat gevormd:

CaSO42H2O + energie (warmte)→ CaSO4½H2O + 1½H2O (stoom)

Wordt het halfhydraat verder verwarmd (180°C), ontstaat het anhydraat.

Seleniet en Albast
Verder komt gips in de natuur ook voor in kristallijne vorm als seleniet, de vezelige variëteit die het kattenoogeffect vertoont, en als de fijnkorrelige variëteit albast. Deze vormen hebben watermoleculen in de kristalstructuur (CaSO4.2H2O).

Seleniet wordt onder andere gevormd door oxidatie van kalkhoudende klei-afzettingen. In deze afzettingen komt pyriet voor. Door de verwering (oxidatie) van pyriet komen er sulfaationen vrij (S). Nog door de oxidatie zal de klei verzuren, waardoor de kalk zal oplossen (kalk lost op in zure milieus). Hierdoor komen er Ca-ionen (calcium) vrij, die dan met de sulfaten combineren tot gips.

Gips is zacht. Op de hardheidsschaal van Mohs is het hardheid twee. Met een vingernagel kan men een kras maken in het gips, wat aangeeft dat gips zachter is dan nagel. Gips komt ook in de natuur voor en er kunnen dikke afzettingen in gesteentelagen aanwezig zijn. Doordat gips van nature erg zacht is zal het snel eroderen. Meestal als gips in de formatie van een bergen aanwezig is, zullen de gipslagen onder gesteentelagen van minder erosiegevoelige gesteenten als zandsteen en kalksteen. Een voorbeeld van een berg die gedeeltelijk uit gips bestaat is de Dent du Villard.

Doordat gips kristalwater bevat kan het worden gebruikt als brandvertrager. Mede hierdoor wordt gips veel toegepast in de bouw. Het wordt dus ingezet als een vlamvertrager, bijvoorbeeld in verf of plafondelementen. Het mechanisme van de vlamvertraging gaat als volgt. De energie van de brand wordt gebruikt om het kristalwater te verwijderen. Daarbij ontstaat eerst CaSO4.1/2H2O en bij voldoende hoge temperatuur tenslotte CaSO4

Gips zet bij verharding iets uit (0,5%).

Gezien de productie kan het gips onderverdeeld worden in drie types:
. Natuurgips wordt gedolven in sites uit de natuur, vooral in Frankrijk, in het bekken rond Parijs. De eerste gipslagen ontstonden zo'n 100 tot 200 miljoen jaar geleden door verdamping van het zeewater in de ondiepe wateren van de aarde.
. Fosfo-gips ontstaat bij de recyclage van fosfaten uit de kunstmeststoffen-industrie. Dit gips bevat zeer veel radon, een radio-actief gas dat permanent ontsnapt uit het gips, en voor een verhoogde radio-activiteit zorgt. In bepaalde landen is dit gipstype verboden.
. Sulfo-gips ontstaat bij de recyclage uit de met steenkool aangedreven elektriciteitscentrales. Dit is beter bekend als RO-gips (rookgasontzwaveling-gips). Simpel gezegd worden de rookgassen door een kalkemulsie gevoerd en dan geoxideerd, waardoor het zwavel uit de steenkool zich bindt aan de kalk. Door er nog eens flink zuurstof doorheen te blazen verandert het calciumsulfiet in sulfaat en hebben we gips met een hoge zuiverheidgraad.

Gips in de geneeskunde
Gips wordt, met verband verstevigd, gebruikt om gebroken of verstuikte lichaamsdelen te fixeren, het zogenaamde gipsverband of (Vlaams) plaaster. In 1851 beschreef de Nederlandse militaire arts Antonius Mathijsen voor het eerst het gipsverband.

Gips wordt ook door (orthopedische) medici gebruikt als een osteoconductieve botvervanger. Botvervangers worden toegepast bij botbreuken die niet spontaan helen of wanneer er loze ruimtes binnen het bot opgevuld dienen te worden

Gips wordt door cellulair weefsel herkend als een mineraal waardoor het oplost ofwel resorbeert. Door het productieproces van gips te controleren ontstaat er een uniforme kristalstructuur. Deze uniformiteit maakt het mogelijk om de resorptiesnelheid en de biologische response te voorspellen. De snelheid van resorptie is daardoor gelijk aan de aanmaak van botweefsel (6 tot 8 weken). Door de vorm en grootte van de kristallen, ontstaat er een netwerk waar nieuw gevormd botweefsel doorheen kan groeien.

In het geval van een infectie is het mogelijk om gips te mengen met een antibioticum zoals Tobramycine. De afgifte van het antibioticum wordt gereguleerd waardoor een er constante afgifte van antibiotica plaats vindt tot week vijf. Het antibioticum wordt lokaal, op de plaats van het defect, afgegeven. Dit resulteert in therapeutische hoeveelheden antibiotica op de plaats van de ingreep en er worden hierdoor lage systemische hoeveelheden antibiotica gerealiseerd.

Klinisch gebruik van gips als botvervanger voor tandheelkundige en orthopedische indicaties wordt al ruim een eeuw in de literatuur beschreven In 1925 omschreef Kofmann, in een overzicht van Bahn het succesvolle gebruik van gips bij het opvullen van loze ruimtes in het bot, waaronder één met een abces in de tibia 7 jaar na de operatie. Van 1925 tot 1945 beschreven Oehlecker, Nordmann, Edberg en Nielson vele successen van het gebruik van gips bij het opvullen van loze ruimtes in het bot waaronder resectie van maligne cysten en tumoren. Van 1957 tot 1978 gebruikte Peltier gips als botvervanger voor onder meer traumatische defecten in de tibia, femur fracturen, bot cysten en tumoren.

Uit diverse studies is gebleken dat gips een goed alternatief is voor autoloog botweefsel. Ook is gebleken dat calciumsulfaat een uitstekend hulpmiddel is bij gewrichtsvervanging, doordat het als vuller gebruikt wordt voor loze ruimtes / botdefecten en als vervanging dient voor autografts en allografts. De door de jaren heen verrichtte onderzoeken hebben ertoe geleid dat gips tegenwoordig als hoofdbestanddeel wordt gebruikt bij botvervangers.

Gips in de bouw
In de bouw wordt gips als pleister (Vlaams: plaaster) en gipsplaten gebruikt.

Reeds in de oudheid werd gips als bouwmateriaal gebruikt, bijv. bij de bouw van de pyramiden van Gizeh, of de Alabastermoskee in Caïro. De Grieken gebruiken het materiaal voor versieringen aan huizen. De Romeinen ontdekten dat, na verwarmen van gips, een stof ontstaat die hard wordt in contact met water, en die aldus als cement gebruikt werd. In de middeleeuwen werd het gips als voorloper van cement gebruikt, met het verschil dat gips in contact moet staan met lucht om uit te harden (reactie met koolstofdioxide), gips dat niet met lucht in contact kwam is eeuwen later nog vloeibaar).

Gips wordt soms aan cement toegevoegd om de reactie te vertragen. Deze mengeling is echter ten zeerst af te raden omwille van het risico op vorming van aggresieve zouten zoals ettringite.

Andere gebruiken
. Afgietsels van beelden worden ook van gips gemaakt. Vandaar dat zo'n beeld ook een gips wordt genoemd
. Schoolbordkrijt
. Vulstof in verf en in tandpasta
. Calciumsulfaat is ook toegelaten als additief voor voedingsmiddelen. Het E-nummer van calciumsulfaat is E516
. Grondverbeteraar
. CaSO4 word in zijn watervrije toestand soms gebruikt in vuurwerk als Hoge-themperauur oxidator zoals in rode sterren of sommige flash composities.
. Archeologisch conservatie- en restauratiewerk

Copyright, This article is licensed under the GNU Free Documentation License. It uses material from the Wikipedia article http://nl.wikipedia.org/wiki/Gips.


privacybeleid