Gipsum Alami dan Gipsum Sintetis

 

Gipsum pada dasarnya dibangi dua yakni gipsum alami dan gipsum buatan atau gipsum sintetis. Gipsum alami didapat dari alam dengan cara ditambang sedangkan gipsum sintetis dibuat dengan proses kimia tertentu. Di Indonesia gypsum sangat mudah ditemui di daerah Kalimantan dan Jawa Barat. Senyawa gipsum sendiri adalah mineral dengan kadar kalsium yang mendominasi, atau juga merupakan hidrat kalsium sulfat dengan rumus kimia, CaSO4.2H2O.Pada abad ke-19, gipsum juga dikenal sebagai kapur sulfat atau sulfat kapur . Tidak ada perbedaan rumus kimia baik untuk gipsum alami maupun gipsum sintetis, yang merupakan mineral sulfat lunak yang terdiri dari kalsium sulfat dihidrat seperti diatas. Selain air dan oksigen, kandungan utama gipsum adalah kalsium dan sulfur. Kalsium sendiri merupakan unsur yang sangat banyak terdapat di alam seperti bukit kapur, batu kapur, kerang dan karang di laut, cangkang telur hingga tulang yang membentuk rangka kita. Sedangkan belerang atau sulfur adalah unsur non-logam yang dalam bentuk padatnya berwarna kuning, rapuh, tidak berasa, dan tidak berbau. Dan untuk memperolehnya dari alam dapat dilakukan dengan dua cara yakni cara Sisila (untuk memperoleh belerang yang ada di permukaan tanah) dan cara Frasch (untuk memperoleh belerang yang ada dibawah tanah). Penggunaan belerang ini dalam kehidupan manusia sangat luas dan sebagian besar benda-benda yang digunakan manusia saat ini baik langsung ataupun tidak langsung menggunakannya. Belerang atau khususnya yang telah diolah menjadi asam sulfat (H2SO4) digunakan pada permurnian minyak bumi, pembuatan baja, pembuatan kertas, benang, plastik, bahan peledak dan ribuan bahan kimia lainnya. 

Kata gypsum berasal dari kata Yunani gypsos atau "gips". Karena tambang di distrik Montmartre Paris telah lama melengkapi gipsum bakar (gipsum terkalsinasi) yang digunakan untuk berbagai keperluan, gips kering ini kemudian dikenal sebagai plester Paris . Setelah menambahkan air, setelah beberapa puluh menit, plester Paris menjadi gipsum biasa (dihidrat) lagi, menyebabkan bahan mengeras atau "mengeras" dengan cara yang berguna untuk pengecoran dan konstruksi. Gipsum sebagian besar digunakan sebagai bahan bangunan, plaster paris, bahan dasar untuk pembuatan kapur, bedak, untuk cetakan alat keramik, tuangan logam, gigi dan sebagainya. Jumlah tersebut meliputi 72% dari seluruh volume perdagangan. Gipsum sebagai perekat mineral mempunyai sifat yang lebih baik dibandingkan dengan perekat organic karena tidak menimbulkan pencemaran udara, murah, tahan api, tahan deteriorasi oleh faktor biologis dan tahat terhadap zat kimia. Saat ini gipsum sebagai bahan bangunan diantaranya digunakan untuk membuat papan gypsum dan propil pengganti triplek dari kayu. Papan gypsum propil adalah salah satu produk jadi setelah material gypsum diolah melalui proses pabrikasi menjadi tepung. Papan gypsum propil digunakan sebagai salah satu elemen dari dinding partisi dan plafon. Pada dasarnya penggunaan gypsum dapat digolongkan menjadi dua macam seperti berikut :  pertama, yang belum mengalami kalsinasi dipergunakan dalam pembuatan semen Portland dan sebagai pupuk. Jenis ini meliputi 28% dari seluruh volume perdagangan. Dan yang kedua, yakni yang mengalami proses kalsinasi meliputi 72% dari seluruh volume perdagangan dengan rincian seperti di atas.  

Gipsum sintetis terutama diproduksi dari proses flue-gas desulphurization (FGD) atau disebut FGD gypsum pada sejumlah PLTU batubara, untuk lebih detail baca disini. Penggunaannya dapat bergantian dengan gipsum alami pada sejumlah aplikasi. Alasan utama penggunaan FGD gypsum adalah mengurangi penggunaan energi dan air, menghindari landfill, dan menjaga sumber daya alam. Industri gipsum tersebut membeli FGD gypsum dari PLTU-PLTU batubara yang melakukan proses pencucian dan pemurnian untuk membuat bahan FGD menjadi produk FGD gypsum. Saat ini hampir setengah dari gypsum yang digunakan untuk papan gipsum di Amerika Serikat adalah gipsum sintetis berupa FGD gypsum ini. Produk-produk panel gipsum seperti papan dinding (wallboard) atau drywall, memainkan peran penting tidak hanya penampilan pada bangunan tetapi juga strukturnya khususnya pada kondisi ekstrim berupa api. Mekanisme cukup sederhana, gipsum adalah senyawa inert dengan kandungan 21 persen beratnya berikatan kimia dengan air. Baik gipsum alami maupun gipsum sistetis memiliki karakteristik yang sama, sehingga membuat bangunan memiliki ketahanan terhadap api. Gipsum sintetis juga dihasilkan dari lapisan endapan pada membran air payau (brackish water), fenomena ini disebut pengerakan (scaling) mineral garam. Proses ini terjadi pada desalinasi air payau dengan konsentrasi kalsium dan sulfat yang tinggi. Pengerakan atau scaling ini akan memperpendek umur pakai membran sehingga menurunkan produktivitasnya. Hal ini menjadi hambatan utama untuk proses desalinasi air payau tersebut, seperti pada reverse osmosis atau nanofiltration. 

Gipsum sintetis lainnya adalah fosfogipsum, produk ini produk sampingan dari produksi pupuk dari batuan fosfat.  Kandungan utama fosfogipsum terdiri dari gipsum (CaSO4 · 2H2O). Tetapi meskipun gypsum merupakan bahan yang banyak digunakan dalam industri konstruksi , fosfogypsum biasanya tidak digunakan, tetapi disimpan tanpa batas waktu karena sifat radioaktivitas walaupun lemah. Saat ini diperkirakan sekitar 100 juta hingga 280 juta ton diperkirakan diproduksi setiap tahun sebagai konsekuensi dari pengolahan batuan fosfat untuk produksi pupuk fosfat. Fosfor sendiri adalah unsur non-logam yang reaktif dan banyak digunakan dalam kegiatan industri. Di alam fosfor tidak terdapat dalam keadaan bebas tetapi umumnya dalam bentuk senyawa fosfat, seperti dalam batuan fosfat dan apatit (bijih fosfat). Selain itu fosfor juga terdapat dalam bentuk kalsium fosfat (pada tulang dan gigi) serta dalam tanah yang subur dan di dalam air. Phosphogypsum adalah produk samping dari produksi asam fosfat dengan mengolah bijih fosfat (apatit) dengan asam sulfat. 

Fosfogipsum bersifat radioaktif karena adanya uranium dan torium yang terjadi secara alami , dan isotop anak mereka radium, radon, polonium, dan lain-lain. Fosfat yang disimpan di laut biasanya memiliki tingkat radioaktivitas yang lebih tinggi daripada endapan fosfat beku, karena uranium terdapat di air laut. Komponen fosfogypsum lainnya adalah Cd (5-28 ppm), fluoride (ca 1%), dan silika.  Saat ini di Amerika Serikat saja ada sekitar 1 miliar ton fosfogypsum yang ditumpuk di 25 tumpukan di Florida (22 berada di Florida tengah) dan sekitar 30 juta ton baru dihasilkan setiap tahun.