Gips jest materiałem pomocniczym stosowanym przy wykonywaniu wszystkich prac w technice dentystycznej, głównie do wykonywania modeli gipsowych.
Gips należy do najbardziej rozpowszechnionych w przyrodzie naturalnych związków wapnia, występuje pod postacią kamienia gipsowego kopalnianego. Czysty gips, tzw. alabaster, jest śnieżnobiałym minerałem pozbawionym domieszek, przeźroczystym, o budowie krystalicznej lub ziarnistej. Gips jest minerałem miękkim. o twardości 2 wg skali Mohsa. Nieznacznie rozpuszcza się w wodzie. Rozpuszczalność gipsu rośnie wraz ze wzrostem temperatury wody do 50°C, a w wodzie o wyższej temperaturze maleje. Nieco lepiej rozpuszcza się w kwasach nieorganicznych, niektórych solach, w wodnym roztworze cukru. Jest złym przewodnikiem ciepła.
Najczęściej spotykany jest w postaci dwuwodnej CaS04 x H2O, czyli dihydratu. Gips dwuwodny zawiera około 21 % wody. Gips dwuwodny traci 3/4 wody krystalizacyjnej po podgrzaniu go ponad 110°C i staje się gipsem półwodnym (hemihydrat) lub gipsem przepalonym CaS04 x 1/2H20 lub 2CaS04 x H20. Przy podgrzaniu powyżej 200°C traci zupełnie wodę i występuje pod postacią anhydrytu CaS04. Częściowo odwodniony gips o zawartości 6% wody ma właściwości tężenia po zmieszaniu z wodą, powiększając przy tym swoją objętość. Wydobywanie gipsu odbywa się systemem kopalnianym. Dla celów technicznych kamień gipsowy podlega obróbce mechanicznej i termicznej. Gips półwodny zmielony zależnie od wielkości ziaren i ilości zanieczyszczeń ma różne nazwy handlowe: murarski, sztukatorski, modelowy i alabastrowy. Największe ziarna ma gips murarski, w następnej kolejności sztukatorski, modelowy, a najdrobniejsze gips alabastrowy. Gips modelowy używany jest w technice dentystycznej oraz w bardziej precyzyjnych pracach sztukatorskich. Najwyższą jakość przedstawia gips alabastrowy. Bywa stosowany w technice dentystycznej, do rzeźb artystycznych oraz do precyzyjnych wyrobów sztukatorskich. Pólwodzian zmieszany z wodą na półpłynną papkę o konsystencji śmietany tężeje w ciągu 5-10 minut, dając twardą zbitą masę (dwuwodzian), która składa się z iglastych, przeplatających się nawzajem kryształów gipsu. Procesowi twardnienia towarzyszy wydzielanie znacznych ilości ciepła i zwiększanie objętości.
Na twardość stężałego gipsu wpływa wiele czynników. Do nich należy: kształt kryształów; ich wielkość, ilość wody użytej do rozrabiania proszku gipsowego, katalizatory i inhibitory dodawane do gipsu. Gips podczas wiązania pobiera około 33% więcej wody, aniżeli stracił w czasie wypalania. Zbyt mała ilość wody powoduje, że zarobiona masa będzie zbyt gęsta i nie rozprowadzi się homogennie podczas mieszania. Zbyt gęsta masa nie wypełnia dokładnie formy wycisku. Natomiast jeśli użyjemy więcej wody, nadmiar jej pozostanie w gipsie, rozluźniając wiązania kryształów, a gips po stwardnieniu będzie kruchy i porowaty. Zarabianie gipsu rozpoczyna się od wlania do miski gumowej odpowiedniej ilości wody destylowanej, przegotowanej lub odstanej. Następnie suchą łopatką nabiera się proszek gipsowy i rozsiewa po wodzie. Gips nasypuje się tak długo, aż zupełnie nasyci się wodą bez uprzedniego mieszania. Z chwilą, gdy następna porcja gipsu nie zwilży się wodą, należy zaprzestać dosypywania i rozpocząć mieszanie papki gipsowej do jednakowej konsystencji. Podczas mieszania pozbawiamy masę gipsową cząsteczek powietrza. Jeżeli podczas sypania gipsu zauważymy nadmiar wody, można ją odlać. Natomiast nie wolno dolewać nowej porcji wody do już rozrobionego gipsu, ponieważ czyni to masę niejednolitą, miękką i kruchą. Mieszanie ma również wpływ na rozpuszczanie się gipsu w wodzie, dlatego nie wolno mieszać poszczególnych partii gipsu podczas dodawania proszku. Czas zestalania się gipsu może być sterowany. Czynniki sterujące dzielimy na dodatnie, czyli katalizatory przyśpieszające wiązanie gipsu, i ujemne, czyli inhibitory opóźniające wiązanie gipsu, oddziaływujące chemicznie, termicznie lub mechanicznie. Wszystkie wymienione czynniki zwiększają lub zmniejszają rozpuszczalność gipsu w wodzie, to znaczy podwyższają lub zmniejszają stopień nasycenia potrzebny do rozpoczęcia krystalizacji. Nowoczesne gipsy modelowe są miałkie i homogenne, posiadają chromatyczny wskaźnik fary ułatwiający przygotowanie modelu od momentu mieszania aż do jego ostatecznego wykonania. Zmieniająca się barwa modelu sygnalizuje kolejne fazy wiązania gipsu. Gipsy te cechują się tiksotropizmem (tiksotropowością) pozwalającym na odtworzenie najdrobniejszych szczegółów. Są odporne na ścieranie i ściskanie (np. Kromotypo firmy LASCOD).
C z y n n i k i c h e m i c z n e . Katalizatory dodatnie stosuje się w pewnych określonych ilościach, których przekroczenie może przedłużyć lub skrócić czas wiązania gipsu. Należy pamiętać o tym, że katalizatory dodatnie zmniejszają twardość i zwiększają kruchość gipsu, dlatego można je stosować tylko do gipsu wyciskowego oraz do gipsu na tzw. modele orientacyjne i zwarciowe. Przy użyciu soli jako katalizatora po pewnym czasie ;wytrącają się na powierzchni modelu jej kryształki, co powoduje, że model zatraca ostrość kształtów.
Do katalizatorów zaliczamy: sól kuchenną (NaCl 0,5-3%), siarczan potasu (K2S04 2%), siarczan sodu (Na2S04 3-4%), tiosiarczan sodowy (Na2S203 – 3%), chlorek glinu (AlCl3 3%). Czas wiązania gipsu skracają również kwasy: siarkowy, azotowy, solny sole tych kwasów (oprócz siarczanu żelaza), a także sól kwasu bromowodorowego oraz ługi potasowy, sodowy amonowy. W praktyce używany jest najczęściej chlorek sodu ze względu dostępność oraz łatwe i bezpieczne zastosowanie.
Inhibitory zwiększają twardość modeli gipsowych, przedłużają czas wiązania się do 24 godzin, a nawet dłużej. Najczęściej stosowanymi katalizatorami ujemnymi są: boraks (Na2B4O7 x 10H20) powyżej 1% i ałun glinowo-potasowy (K2S04 Al2S04) x 24H20 w ilości 1-2%. Podobnie działają wodne roztwory szkła wodnego, zsiadłe mleko, cukier, dekstryna, ocet, amoniak, kwas borowy; cytrynowy, mrówkowy, wodorotlenek baru, gliceryna.
C z y n n i k i t e r m i c z n e . Wiązanie gipsu przyśpiesza się przez zmieszanie go z wodą o temperaturze 30°C. Użycie zimnej wody i powyżej SO°C opóźnia czas wiązania gipsu.
C z y n n i k i m e c h a n i c z n e . Czas zestalania się gipsu jest odwrotnie proporcjonalny do czasu jego zarabiania. Długie i powolne mieszanie skraca czas wiązania gipsu. Jednak ze względu na to, że długie i powolne zarabianie zwiększa rozszerzalność gipsu po stężeniu, tej metody nie stosuje się, aby skrócić czas wiązania. Gips należy zawsze zarabiać intensywnie, krótko i dokładnie. Stosunek wagowy proszku gipsowego do wody wpływa znacznie na czas wiązania gipsu. Im mniej użyje się wody do rozrobienia gipsu, tym krótszy jest czas wiązania gipsu przy tym samym czasie mieszania. Rozszerzalność gipsu podczas wiązania jest zjawiskiem niekorzystnym, powoduje zniekształcenie modeli, a stosunek ilościowy wody do gipsu oraz sposób mieszania ma duży wpływ na czas zestalania się i rozszerzalność (ekspansję) stwardniałego bloku gipsowego. Im dłuższy jest czas zestalania, tym mniejsza ekspansja. Zmniejszenie ekspansji gipsu można uzyskać przez użycie większej ilości wody do rozrabiania, jednak uzyskane modele są niedostatecznie twarde. Twardniejący gips powiększa swoją objętość o około 1 %, a rozszerzalność liniowa wynosi około 0,3%. Ekspansję gipsu można zmniejszyć lub nawet wyeliminować przez dodanie katalizatorów i/lub inhibitorów. Inhibitory zmniejszają ekspansję gipsu, lecz jednocześnie przedłużają czas wiązania. Dlatego dodaje się również odpowiedniego przyspieszacza. Takim roztworem, który zmniejsza ekspansję gipsu do 0,06%, a jednocześnie nie przedłuża czasu wiązania, jest: boraks w ilości 0,6%, siarczan potasu 4%, alizaryna 0,004%. Boraks jest zatem inhibitorem, siarczan potasu katalizatorem. Alizaryna jest barwnikiem czerwonym, zwanym „czerwienią turecką”, która działa również opóźniające na czas wiązania gipsu, lecz służy przede wszystkim jako barwnik do gipsu wyciskowego. Aby uniknąć zabarwienia gipsu modelowego na różowo, zamiast alizaryny stosuje się boraks. Gips rozrobiony tym roztworem tężeje po 3 minutach, a całkowita jego rozszerzalność po 24 godzinach wynosi około 0,06%. Dodatki chemiczne zmniejszające rozszerzalność dodawane są przez producentów do proszku gipsowego i w tej postaci dostarczany jest użytkownikowi. Wszystkie modele robocze, tzn. te, na których wykonuje się protezy, powinny być wykonane z gipsu twardszego aniżeli czysty gips alabastrowy lub modelowy. Twardość i wytrzymałość modeli gipsowych można zwiększyć przez dodawanie niektórych substancji chemicznych do proszku lub do wody używanej do zarabiania papki gipsowej. Gotowe modele możemy również utwardzić przez powlekanie ich powierzchni odpowiednimi środkami chemicznymi. W praktyce jednak najczęściej korzysta się z pierwszej metody, z tym że substancje chemiczne są dodawane do gipsu półwodnego przez wytwórcę i dostarczane dla użytkownika w formie tzw. gipsów utwardzonych. Gips utwardzony może występować pod różnymi nazwami, np. gips marmurowy, parianowy, lub firmowymi, np. „Moldano”, „Plaster” itp. Dla odróżnienia od zwykłego gipsu modelowego gipsy utwardzone są zabarwione na kolor żółty, niebieski lub seledynowy. Zwiększenie twardości gipsu można przeprowadzić w warunkach pracowni techniczno-dentystycznej przez dodanie do gipsu 5% cementu budowlanego, 1-2% boraksu lub mieszaniny tlenku magnezu; fosforanu wapnia i chlorku magnezu. Gipsy utwardzone wiążą mniejszą ilość wody aniżeli zwykłe. Zarabia się je gęściej, zachowując stosunek proszku do wody 3:ł. Twardość i wytrzymałość modeli gipsowych można zwiększyć także przez: gotowanie modeli w stearynie lub parafinie, powlekanie powierzchni modelu 20% alkoholowym roztworem szelaku, powlekanie roztworem szkła wodnego (może ono jednak zmienić kształt modelu na skutek zatrzymania się w zachyłkach i wytworzenia w tych miejscach grubszej powierzchni), moczenie modelu w nasyconym roztworze sody (wówczas na powierzchni modelu powstaje twarda warstewka węglanu wapnia) moczenie w gorącym 10% roztworze siarczanu baru; gotowanie w nasyconym roztworze boraksu przez 30 minut. Do wykonania modeli roboczych, używa się gipsów utwardzonych. Zapewnia to twardość całego modelu, a nie tylko jego powierzchni. Utwardzanie powierzchni modelu jest dopuszczalne jedynie wtedy, gdy model ma służyć jako eksponat lub jest ortodontycznym modelem kontrolnym i musi być dłużej przechowywany.