Skeletet er lavet af det, men kroppen er ikke i stand til selv at producere elementet. Det handler om calcium. Voksne kvinder og mænd om dagen skal have mindst 800 milligram jordalkalimetal. Det er muligt at ekstrahere det fra havregryn, hasselnødder, mælk, byg, creme, bønner, mandler.

Calcium findes i ærter, sennep, hytteost. Men hvis du kombinerer dem med slik, kaffe, cola og fødevarer rig på oxalsyre, falder fordøjelsen af ​​elementet.

Mavemiljøet bliver alkalisk, calcium er fanget i uopløselige salte og udskilles fra kroppen. Knogler og tænder begynder at bryde ned. Hvad handler det om et element, da det er blevet en af ​​de vigtigste for levende væsener, og er der stof at bruge uden for deres organismer?

Kemiske og fysiske egenskaber af calcium

I det periodiske system tager elementet det 20. plads. Det er i den vigtigste undergruppe af 2. gruppe. Den periode, som calcium tilhører, er 4. år. Det betyder, at atomets atom har 4 elektroniske niveauer. De indeholder 20 elektroner, som angivet ved elementets atomnummer. Han vidner om hans gebyr - +20.

Calcium i kroppen, som naturen, er et jordalkalimetal. Så i sin rene form er elementet sølvfarvet hvidt, skinnende og let. Jordalkalimetallets hårdhed er højere end alkalimetallet.

Kalkindikator - ca. 3 point på Mohs skalaen. For eksempel har gips samme hårdhed. Det 20. element er skåret med en kniv, men meget sværere end nogen af ​​de enkle alkalimetaller.

Hvad er essensen af ​​navnet "alkalisk jord"? Så kalcium og andre metaller i hans gruppe kaldte alkymisterne. Oxider af de elementer, de kaldte lande. Oxider af stoffer i calciumgruppen giver et alkalisk miljø til vand.

Strontium, radium, barium og det 20. element findes imidlertid ikke kun i kombination med oxygen. I naturen er der meget calciumsalte. Den mest kendte af disse er kalcit mineral. Den carbonholdige form af metallet er den berygtede kridt, kalksten og gips. Hver af disse er calciumcarbonat.

Det 20. element har flygtige forbindelser. De maler flammen i orange-rød, som bliver en af ​​markørerne til bestemmelse af stoffer.

Alle jordalkalimetaller brænder let. Calcium reagerer med ilt, normale betingelser er tilstrækkelige. Kun her i naturen findes elementet ikke i dets rene form, kun i forbindelserne.

Oxy calcium - filmen der dækker metal, hvis det var i luften. Gullig blomst. Det indeholder ikke kun standardoxider, men også peroxider og nitrider. Hvis calcium ikke er i luften, men i vand, vil det fortrænge hydrogen fra det.

Samtidig udfældes - calciumhydroxid. Resterne af rent metal flyder til overfladen, skubbet af bobler af brint. Samme ordning fungerer med syrer. Med salt fx eksploderer calciumchlorid og hydrogen frigives.

Nogle reaktioner kræver forhøjede temperaturer. Hvis den når 842 grader, kan calcium smelte. Ved 1 484-x Celsius metal koger.

Calciumopløsning, såvel som et rent element, udfører varme og elektrisk strøm godt. Men hvis stoffet er meget varmt, går de metalliske egenskaber tabt. Det vil sige, de har ikke enten smeltet eller gasformigt calcium.

I mennesker er elementet repræsenteret af både faste og flydende aggregative tilstande. Det blødgjort calciumvand, som er til stede i blodet, tolereres lettere. Udenfor knoglerne er kun 1% af det 20. stof.

Imidlertid spiller dens transport gennem stoffer en vigtig rolle. Blodkalcium regulerer sammentrækningen af ​​musklerne, herunder hjertets hjerte, og understøtter normalt blodtryk.

Brug af calcium

I sin rene form anvendes metallen i blylegeringer. De går til batterinettet. Tilstedeværelsen af ​​calcium i legeringen med 10-13% reducerer selvudladningen af ​​batterier. Dette er især vigtigt for stationære modeller. Lejer er lavet af en blanding af bly og det 20. element. Et af legeringerne kaldes bærende.

På billedet er produkter indeholdende calcium.

Alkalisk jordmetal tilsættes til stål for at rense legeringen fra svovl urenheder. De reducerende egenskaber af calcium er nyttige ved fremstilling af uran, chrom, cæsium, rubidium og zirconium.

Hvilket calcium anvendes i stålindustrien? Alle de samme rene. Forskellen i formålet med varen. Nu spiller han rollen som en flux. Dette er et additiv til legeringer, hvilket reducerer temperaturen i deres dannelse og letter separationen af ​​slaggen. Calciumgranulater hældes i elektrovacuumapparater for at fjerne spor af luft fra dem.

Den 48. isotop af calcium er efterspurgt på nukleare anlæg. De producerer superheavy elementer. Råmaterialer opnås ved nukleare acceleratorer. Disperse dem med ioner - en slags projektiler. Hvis Ca48 virker i deres rolle, øges syntesens effektivitet hundredvis sammenlignet med brugen af ​​ioner af andre stoffer.

I optik er det 20. element allerede værdsat som en forbindelse. Calciumfluorid og wolframat bliver linser, linser og prismer af astronomiske instrumenter. Der er mineraler i laser teknologi.

Calciumfluorid kaldes fluorit af geologer, og wolframid kaldes scheelite. Til den optiske industri vælges deres enkeltkrystaller, det vil sige individuelle store aggregater med et kontinuert gitter og en klar form.

I medicin er også ikke rent metal foreskrevet, men stoffer baseret på det. De er lettere at fordøje ved kroppen. Calciumgluconat er det billigste middel til osteoporose. Calcium Magnesium er ordineret til unge, gravide og seniorer.

De har brug for kosttilskud til at give det øgede behov for kroppen i det 20. element for at undgå udviklingspatiologier. Calcium-fosfor metabolisme regulerer "Calcium D3". "D3" i navnet på produktet angiver tilstedeværelsen af ​​D-vitamin i den. Det er sjældent, men det er nødvendigt for fuld absorption af calcium.

Instruktionerne for Calcium Nycomed3 indikerer, at stoffet tilhører farmaceutiske formuleringer af kombineret virkning. Det samme gælder for calciumchlorid. Det kompenserer ikke blot manglen på det 20. element, men sparer også fra forgiftning og kan også erstatte blodplasmaet. Under nogle patologiske forhold er det nødvendigt.

På apoteker er stoffet Calcium-ascorbinsyre også tilgængeligt. Denne duet er ordineret under graviditet, mens du ammer. Behov for tillæg og teenagere.

Calciumproduktion

Calcium i fødevarer, mineraler, forbindelser, kendt for menneskeheden siden oldtiden. I sin rene form blev metalen isoleret kun i 1808-året. Luck smilede Humphry Davy. Engelsk fysiker udvundet calcium ved elektrolyse af smeltede salte af elementet. Denne metode bruges nu.

Industrier anvender imidlertid oftest den anden metode, der er opdaget efter Humphreys forskning. Kalk er reduceret fra dets oxid. Reaktionen udløses med aluminiumpulver, undertiden silicium. Samspillet foregår under vakuum ved forhøjede temperaturer. Calcium blev først isoleret på denne måde i midten af ​​forrige århundrede i USA.

Calcium pris

Der er få producenter af metallisk calcium. Så i Rusland udføres forsyningen hovedsageligt af Chapetsky Mechanical Plant. Han er i Udmurtia. Virksomheden sælger pellets, chips og klump metal. Prisen for et ton råvarer er omkring $ 1.500.

Nogle kemiske laboratorier tilbyder også dette produkt, for eksempel det russiske kemistforening. Sidst, tilbyder 100 g calcium. Anmeldelser viser, at det er et pulver under olie. Omkostningerne ved en pakke er 320 rubler.

Ud over tilbud om at købe ægte calcium, handler de også online på forretningsplaner for produktionen. For omkring 70 sider af teoretiske beregninger beder de om ca. 200 rubler. De fleste af planerne blev udarbejdet i 2015, det vil sige at de ikke har mistet deres relevans endnu.

http://tvoi-uvelirr.ru/kalcij-svojstva-kalciya-primenenie-kalciya/

Kemiske og fysiske egenskaber af calcium, dets interaktion med vand

Hvorfor metal opbevares i en forseglet dåse

Del på Twitter

Calcium er placeret i den fjerde hovedperiode, den anden gruppe, hovedundergruppen, elementets ordinære tal er 20. Ifølge det periodiske bord er atomvægten af ​​calcium 40,08. Formlen for det højeste oxid er CaO. Calcium har det latinske navn kalcium, derfor er symbolet for elementets atom ca.

Kendetegn ved calcium som et simpelt stof

Under normale forhold er calcium et sølv-hvidt metal. Med en høj kemisk aktivitet er elementet i stand til at danne mange forbindelser af forskellige klasser. Elementet er værdifuldt for tekniske og industrielle kemiske synteser. Metal er bredt fordelt i jordskorpen: dens andel er ca. 1,5%. Calcium tilhører gruppen af ​​jordalkalimetaller: Når den opløses i vand, giver den alkali, men i naturen findes den i form af flere mineraler og salte. Havvand indeholder calcium i høje koncentrationer (400 mg / l).

Karakteristika for calcium afhænger af strukturen af ​​sit krystalgitter. I dette element er det af to typer: kubisk ansigt-centreret og krop-centreret. Typen af ​​binding i calciummolekylet er metallisk.

Naturlige kilder til calcium:

Fysiske egenskaber ved calcium og metoder til fremstilling af metal

Under normale forhold er calcium i en solid tilstand af aggregering. Metalet smelter ved 842 ° C. Calcium er en god elektrisk og termisk leder. Når den opvarmes, går den først til en væske og derefter til en damptilstand og mister sine metalliske egenskaber. Metalet er meget blødt og skæres med en kniv. Det koger ved 1484 ° С.

Under tryk mister calcium sine metalliske egenskaber og evne til at udføre. Men så genoprettes de metalliske egenskaber, og superledernes egenskaber manifesterer sig, flere gange større end resten af ​​elementerne.

Calcium i lang tid kunne ikke opnås uden urenheder: På grund af høj kemisk aktivitet findes dette element ikke i naturen i sin rene form. Element blev opdaget i begyndelsen af ​​XIX århundrede. Calcium som et metal blev først syntetiseret af den britiske kemiker Humphry Davy. Forskeren opdagede træk ved interaktionen mellem smeltede faste mineraler og salte med elektrisk strøm. I dag er elektrolyse af calciumsalte (en blanding af calcium og kaliumchlorider, en blanding af fluor og calciumchlorid) den mest relevante måde til fremstilling af metal. Calcium ekstraheres også fra dets oxid ved hjælp af aluminotermi, en fremgangsmåde der er almindelig ved metallurgi.

Calcium Chemical Properties

Calcium er et aktivt metal, der indgår i mange interaktioner. Under normale forhold reagerer den let og danner de tilsvarende binære forbindelser: med oxygen, halogener. Klik her for at lære mere om calciumforbindelser. Ved opvarmning reagerer calcium med nitrogen, hydrogen, kulstof, silicium, bor, fosfor, svovl og andre stoffer. I det fri påvirker det øjeblikkeligt med ilt og kuldioxid, og det er derfor dækket af grå blomst.

Reagerer voldsomt med syrer, nogle gange brændbare. Calcium udviser interessante egenskaber i salte. Cave stalactitter og stalagmitter er for eksempel calciumcarbonat, der gradvist dannes af vand, carbondioxid og bicarbonat som følge af processer inde i grundvandet.

På grund af den høje aktivitet i den normale tilstand opbevares calcium i laboratorier i en mørk forseglet glasbeholder under et lag af paraffin eller petroleum. Højkvalitets reaktion på calcium ion - farvning af flammen i en mættet mursten rød farve.

Det er muligt at identificere metallen i sammensætningen af ​​forbindelser ved uopløselige bundfald af nogle salte af elementet (fluor, carbonat, sulfat, silicat, phosphat, sulfit).

Calciumvandreaktion

Calcium opbevares i banker under et lag af beskyttende væske. For at kunne gennemføre et eksperiment, der viser, hvordan reaktionen mellem vand og calcium opstår, kan man ikke bare nå metalen og afskære det ønskede stykke fra det. Metallisk calcium i laboratoriet er lettere at bruge som chips.

Hvis der ikke er metal spåner, og der er kun store stykker calcium i krukken, vil tænger eller en hammer være påkrævet. Det færdige stykke calcium af den ønskede størrelse placeres i en kolbe eller et glas vand. Calciumchips anbringes i retter i en gasbind.

Calcium synker til bunden, og hydrogenudviklingen begynder (først på stedet, hvor friske metalbrud er placeret). Efterhånden frigives gas fra overfladen af ​​calcium. Processen ligner en voldsom kog, samtidig med et bundfald af calciumhydroxid (slaked lime) former.

Et stykke calciumflasker, der er opfanget af bobler af brint. Efter ca. 30 sekunder opløses calciumet, og vandet bliver sløvhvid på grund af hydroxidsuspension. Hvis reaktionen udføres ikke i et glas, men i et reagensglas, kan der observeres varme: testrøret bliver hurtigt varmt. Kalciumreaktionen med vand slutter ikke med en spektakulær eksplosion, men interaktionen mellem de to stoffer går hurtigt og ser spektakulært ud. Erfaringen er sikker.

Hvis posen med det resterende calcium tages ud af vandet og holdes i luften, vil der efter en tid som følge af den igangværende reaktion opstå stærk opvarmning, og det resterende vand i gasbindet vil koge. Hvis en del af den oversvømmede opløsning filtreres gennem en tragt i et glas, så vil CO пропуск ок passere gennem en opløsning af carbonmonoxid udfældes. For at gøre dette behøver du ikke kuldioxid - du kan blæse udåndet luft ind i opløsningen gennem et glasrør.

http://melscience.com/ru/articles/himicheskie-i-fizicheskie-svojstva-kalciya-ego-vza/

Calcium og dets egenskaber

Calcium er et sølvmetal, først opnået af forskeren Humphry Davy i 1808 i England. Som et resultat af processen med elektrolyse af kviksølvoxid og slagtet lim, opnåede kemisten calciumamalgam.

I ren form blev stoffet opnået i 1855. Der blev udført en kemisk reaktion, som fik lov til at slippe af med kviksølv i sammensætningen af ​​stoffet, hvilket resulterede i et metal i sin rene form. Det resulterende stof blev kaldt Calcium - "Lim" på latin.

Karakteristika og egenskaber ved calcium

Calcium er på tredjepladsen blandt de mest almindelige kemiske elementer i naturen. Stoffet er indeholdt i bjergkæder (granit), havvand, lersten, forekommer i form af kridt og kalksten. I levende organismer er calcium til stede i sammensætningen af ​​knogler og tænder. Skorpen indeholder ca. 3% af dette stof.

Calcium er et hårdt, duktilt hvidt metal, som brænder ved opvarmning og reagerer aktivt på varmtvands og luft. Smeltepunktet er ca. 840 ° C, med langvarig opvarmning bliver den til en væske og derefter til en damptilstand. Kogepunktet er ca. 1480 ° C.

Kalsiumets rolle i menneskekroppen

• 99% af calcium er i knogler og tænder. Stof er afgørende for skeletets normale dannelse og funktion.
• Calcium spiller en vigtig rolle i nervesystemet, påvirker excitabiliteten af ​​nerveender og muskelkontraktion.
• Hjælper med at reducere kolesterol ved at hæmme processen med absorption af mættede fedtstoffer i tarmen.
• Påvirker processen med blodkoagulering.
• Calcium er byggematerialet af celler: for kerner og membraner.
• Det er nødvendigt for bugspytkirtlen, skjoldbruskkirtlen og kønkirtlerne, binyrerne og hypofysen.

Det daglige behov for kroppen i denne makrocell er værdien - 1000-1500 mg for voksne, 1500 mg for børn under 6 år, 700 mg for børn fra 7 til 10 år.

Calcium i mad

• Mejeriprodukter og hårde oste (rekordholderen for calciumindhold er parmesanost).
• Nødder: pistacienødder, mandler, sesam.
• Grøntsager: bønner, grønt, kål, spinat, asparges, broccoli.
• Persille og dill.
• Bønner, linser.
• Fisk og skaldyr.

Det er vigtigt! Calcium skal indtages i det rigtige forhold mellem fosfor (1 til 1,5). Det er tilrådeligt at bruge mad, der indeholder disse makronæringsstoffer samtidigt.

Calciumholdige fødevarer, såsom slik, interfererer med calciumabsorption. Calciumbalancen kan også forstyrre forbruget af store mængder rødt kød, æg, sukkerholdige kulsyreholdige drikkevarer, kaffe. Rygning og alkohol bidrager til aktiv fjernelse af calcium fra kroppen. Processen med assimilering af calcium er en kompleks proces, og derfor i tilstedeværelsen af ​​tegn på dets mangel anbefales yderligere administration.

Kalsiummangel i menneskekroppen

Ud over at forbruge visse fødevarer, kronisk nyresvigt, blodforstyrrelser, vitamin D-mangel, kan magnesium forårsage calciummangel. Derudover ses calciummangel ofte hos gravide og ammende kvinder.

Symptomer på calciummangel

• kramper, kramper og følelsesløshed i lemmer og fingre
• sprøde negle;
• langsommere vækst i børn;
• øget nervøs irritabilitet, depression, hjertebanken;
• vægttab, kvalme, modvilje mod mad;
• hyppig vandladning, diarré.

Tegn på overskydende calcium i menneskekroppen - alvorlig tørst, kvalme og opkastning, generel svaghed, tab af appetit. I en helt sund person regulerer kroppen kroppens indtag og forbrug, hvor oftest et overskud af calcium observeres hos ældre, unge kvinder og i nærvær af onkologiske og genetiske sygdomme.

http://bonfit.ru/pitanie/mikroelementy/kaltsiy/

№20 Calcium

Åbningshistorie:

Naturlige calciumforbindelser (kridt, marmor, kalksten, gips) og produkterne af deres enkleste forarbejdning (kalk) har været kendt for folk siden oldtiden. I 1808 elektrolyserede den engelske kemiker Humphry Davy fugtig slagt kalk (calciumhydroxid) med en kviksølvkatode og opnåede calciumamalgam (en calciumlegering med kviksølv). Fra denne legering fik Davy et rent calcium.
Han foreslog også navnet på et nyt kemisk element, fra den latinske "calx", der betyder navnet kalksten, kridt og andre bløde sten.

At være i naturen og få:

Calcium er det femte mest overflødige element i jordskorpen (mere end 3%), der danner mange klipper, hvoraf mange er baseret på calciumcarbonat. Nogle af disse sten er af organisk oprindelse (shell rock), der viser den vigtige rolle calcium i dyrelivet. Naturligt calcium er en blanding af 6 isotoper med massetal fra 40 til 48, og for Ca 40 er der 97% af totalen. Nukleare calciumisotoper er også blevet opnået ved nukleare reaktioner, for eksempel radioaktiv Ca 45.
For at opnå et simpelt calciumstof anvendes elektrolyse til at smelte dets salte eller aluminotermi:
4CaO + 2Al = Ca (AlO₂)₂ + 3ca

Fysiske egenskaber:

Sølvgråt metal med et kubisk ansigtscentreret gitter, der er betydeligt sværere end alkalimetaller. Smeltepunkt 842 ° C, kogepunkt 1484 ° C, massefylde 1,55 g / cm3. Ved høje tryk og temperaturer på ca. 20K overgår det til en superleders tilstand.

Kemiske egenskaber:

Calcium er ikke så aktivt som alkalimetaller, men det skal opbevares under et lag mineralolie eller i tæt forseglede metal tromler. Allerede ved almindelig temperatur reagerer den med ilt og nitrogen i luften såvel som med vanddamp. Når den opvarmes, brænder den i luft med en rød-orange flamme, der danner et oxid med en blanding af nitrider. Som magnesium fortsætter calcium at brænde i en atmosfære af carbondioxid. Når den opvarmes, reagerer den med andre ikke-metaller, der danner forbindelser, der ikke altid er indlysende i sammensætningen, for eksempel:
Ca + 6B = CaB₆ eller Ca + P => Ca₃P₂ (såvel som CaP eller CaP₅)
I alle dets forbindelser har calcium en oxidationstilstand på +2.

De vigtigste forbindelser er:

Calciumoxid CaO - ("brændt kalk") er et hvidt stof, et alkalisk oxid, reagerer kraftigt med vand ("slukket") og bliver hydroxid. Opnået ved termisk dekomponering af calciumcarbonat.

Calciumhydroxid Ca (OH)₂ - ("Slaked lime") er et hvidt pulver, lidt opløseligt i vand (0,16 g / 100 g), stærk alkali. Løsningen ("kalkvand") bruges til at detektere kuldioxid.

Calciumcarbonat CaCO₃ - grundlaget for mest naturlige calcium mineraler (kridt, marmor, kalksten, shell rock, calcite, Island spar). I ren form er stoffet hvidt eller farveløst. krystaller, ved opvarmning (900-1000 ° C) nedbrydes og danner calciumoxid. Ikke p-fælg, reagerer med syrer, kan opløses i vand mættet med kuldioxid, og omdannes til carbonhydrid: CaCO₃ + CO₂ + H₂O = Ca (HCO₃)₂. Den omvendte proces fører til dannelsen af ​​calciumcarbonataflejringer, især sådanne formationer som stalactitter og stalagmitter.
Det findes også i naturen som en del af dolomit CaCO₃* MgCO₃

Calciumsulfat CaSO₄ - hvidt stof i naturen, CaSO₄* 2H₂O ("gips", "selenit"). Sidstnævnte, med forsigtig opvarmning (180 ° C), går til CaSO₄* 0,5H₂O ("brændt gips", "alabaster") - hvidt pulver, når det blandes igen med vand, der danner CaSO₄* 2H₂O i form af et solidt, forholdsvis holdbart materiale. Få opløselige i vand, i et overskud af svovlsyre kan opløse, hvilket danner hydrosulfat.

Calciumphosphat Ca₃(PO₄)₂ - ("Phosphorit"), uopløselig, under påvirkning af stærke syrer går ind i mere opløseligt hydro- og dihydrophosphatkalcium. Råmaterialer til fosfor, fosforsyre, fosfatgødninger. Calciumphosphater er også inkluderet i sammensætningen af ​​apatitter, naturlige forbindelser med en omtrentlig formel Ca.₅[PO₄]₃Y, hvor Y = F, Cl eller OH henholdsvis fluor, chlor eller hydroxyapatit. Sammen med fosfat er apatitter en del af skelettet af mange levende organismer, herunder og mand.

Calciumfluorid caf₂ - (naturligt: ​​"fluorit", "fluorspar"), uopløseligt i hvidt. Naturlige mineraler har en række farver på grund af urenheder. Det lyser i mørket, når det opvarmes, og når det udsættes for UV-lys. Øger fluiditeten ("fusibilitet") af slaggen ved modtagelse af metaller, der tegner sig for dens anvendelse som en flux.

Calciumchlorid CaCl₂ - bestsv. Kristen. i-brønd p-Rimoe i vand. Former krystallinsk CaCl₂* 6H₂O. Vandfrit ("fusioneret") calciumchlorid er et godt tørremiddel.

Calciumnitrat Ca (NO₃)₂ - ("Calciumnitrat") farveløs. Kristen. i-brønd p-Rimoe i vand. En del af de pyrotekniske sammensætninger, der giver flammen en rød-orange farve.

Calciumcarbid Caі₂ - reagerer med vand, to-tami danner acetylen, fx.: Caі₂ + H₂O = C₂H₂ + Ca (OH)₂

Anvendelse:

Calciummetal anvendes som et stærkt reduktionsmiddel til fremstilling af visse hårde metalmetaller ("calcium-termium"): krom, REE, thorium, uran og andre. overskydende kulstof.
Calcium bruges også til at binde små mængder ilt og nitrogen i produktionen af ​​højvakuum og inertgasrensning.
Neutron-overskud 48 Ca-ioner bruges til at syntetisere nye kemiske elementer, for eksempel Element No. 114, Flerovia >>. En anden calciumisotop, 45 Ca, anvendes som en radioaktiv mærkning i undersøgelser af calciumbiologiske biologiske rolle og dets migration i miljøet.

Det vigtigste anvendelsesområde for talrige calciumforbindelser er fremstilling af byggematerialer (cement, bygningsblandinger, gipsvæg osv.).

http://www.kontren.narod.ru/x_el/info20.htm

calcium

Calcium / Calcium (Ca), 20

1,00 (Pauling skala)

1757 K; 1483,85 ° C

Indholdet

Historien og oprindelsen af ​​navnet [rediger]

Elementets navn er afledt af lat. calx (genitiv calcis) - "lim", "blød sten". Det blev foreslået af den engelske kemiker Humphry Davy, der i 1808 isolerede elektrolytkalciummetal. Davy elektrolyserede en blanding af fugtig hydratiseret kalk med kviksølvoxid HgO på en platinplade, som var anoden. Katoden var platintråd nedsænket i flydende kviksølv. Som et resultat af elektrolyse blev calciumamalgam opnået. Kørsel af kviksølv ud af det, Davy fik et metal kaldet calcium.

Calciumforbindelser - kalksten, marmor, gips (såvel som kalk - et produkt af kalkstenbrænding) blev anvendt i byggebranchen for flere tusinde år siden. Indtil slutningen af ​​det 18. århundrede betragtede kemikere lime for at være en simpel krop. I 1789 foreslog A. Lavoisier, at kalk, magnesia, barit, aluminiumoxid og silica var komplekse stoffer.

At være i naturen [edit]

På grund af den høje kemiske aktivitet af calcium i fri form i naturen forekommer ikke.

Andelen af ​​calcium udgør 3,38% af jordens jordskorpenes masse (5. plads i udbredelsen efter ilt, silicium, aluminium og jern). Elementindholdet i havvand er 400 mg / l [4].

Isotoper [rediger]

Calcium findes i naturen som en blanding af seks isotoper: 40 Ca, 42 Ca, 43 Ca, 44 Ca, 46 Ca og 48 Ca, hvoraf de mest almindelige - 40 Ca - er 96,97%. Calciumkerner indeholder det magiske antal protoner: Z = 20. Isotoperne 40 20 Ca 20 og 48 20 Ca 28 er to af de fem dobbelt magiske kerner i naturen.

Af de seks naturlige calciumisotoper er fem stabile. Den sjette isotop 48 Ca, den tyngste af de seks og meget sjældne (dens isotopiske overflod er kun 0,187%), oplever en dobbelt beta henfald med en halveringstid (4,39 ± 0,58) · 10 19 år [5] [6] [ 7].

I sten og mineraler [rediger]

Størstedelen af ​​calcium er indeholdt i sammensætningen af ​​silicater og aluminosilicater af forskellige stenarter (granitter, gneisser osv.), Især i feldspar - anorthit Ca [Al₂Si₂O₈].

I form af sedimentære klipper er calciumforbindelser repræsenteret af kridt og kalksten, der hovedsageligt består af kalcitmineralet (CaCO₃). Den krystallinske form af calcit - marmor - findes meget mindre i naturen.

Calciummineraler såsom calcit CaCO er ret almindelige.₃, anhydrit CaSO₄, Alabaster CaSO₄· 0,5H₂O og Gips CaSO₄· 2H₂O, fluorit CaF₂, Apatit Ca₅(PO₄)₃(F, Cl, OH) Dolomite MgCO₃· CaCO₃. Tilstedeværelsen af ​​calcium- og magnesiumsalte i naturligt vand bestemmer dets hårdhed.

Calcium, som migrerer kraftigt i jordskorpen og ophobes i forskellige geokemiske systemer, danner 385 mineraler (fjerdeplads i forhold til antallet af mineraler).

Migration i skorpen [rediger]

I den naturlige migration af calcium spiller "carbonat-ligevægten" en vigtig rolle, som er forbundet med en reversibel reaktion af interaktionen mellem calciumcarbonat med vand og kuldioxid til dannelse af opløseligt bicarbonat:

(ligevægt skiftes til venstre eller højre afhængigt af koncentrationen af ​​kuldioxid).

Biogen migration spiller en stor rolle.

I biosfæren [rediger]

Calciumforbindelser findes i næsten alle dyr og plantevæv (se nedenfor). En betydelig mængde calcium er en del af levende organismer. Så hydroxyapatit Ca₅(PO₄)₃OH, eller i en anden post, 3Ca₃(PO₄)₂· Ca (OH)₂ - Basen af ​​knoglevæv hos hvirveldyr, herunder mennesker calciumcarbonat CaCO₃ Skallene og skallerne fra mange hvirvelløse dyr, æggeskaller mv. er sammensat. I levende væv hos mennesker og dyr, 1,4-2% Ca (ved massefraktion); I kroppen af ​​en person, der vejer 70 kg, er calciumindholdet ca. 1,7 kg (hovedsagelig i sammensætningen af ​​det intercellulære stof af knoglevæv).

Modtagelse [rediger]

Fritt metallisk calcium opnås ved elektrolyse af en smelte, der består af CaCl₂ (75-80%) og KCl eller fra CaCl₂ og CaF₂, såvel som aluminotermisk reduktion af CaO ved 1170-1200 ° C:

Fysiske egenskaber [rediger]

Calciummetal findes i to allotrope modifikationer. Op til 443 ° C, a-Ca er stabil med et kubisk ansigtscentret gitter (parameter a = 0,558 nm), β-Ca med en kubisk kropscentreret a-Fe type (parameter a = 0.448 nm) er højere. Standard entalpien af ​​a → p-overgangen er 0,93 kJ / mol.

Med en gradvis stigning i tryk begynder at vise egenskaberne hos en halvleder, men bliver ikke en halvleder i ordets fulde forstand (metallet er heller ikke). Med en yderligere trykforøgelse vender den tilbage til metallisk tilstand og begynder at vise superledende egenskaber (superledningsværdien er seks gange højere end kviksølv og langt overstiger alle andre elementer i konduktiviteten). Den unikke opførsel af calcium er i mange henseender ens for strontium (det vil sige parallellerne i det periodiske bord bevares) [8].

Kemiske egenskaber [rediger]

Calcium er et typisk jordalkalimetal. Calcium-kemisk aktivitet er høj, men lavere end tungere jordalkalimetaller. Det interagerer let med ilt, kuldioxid og luftfugtighed, hvorfor overfladen af ​​metallisk calcium normalt er sløv grå, så kalcium opbevares normalt i laboratoriet som andre jordalkalimetaller i en tæt lukket krukke under et lag petroleum eller flydende paraffin.

I en række standardpotentialer er calcium placeret til venstre for hydrogen. Standardelektrodepotentialet for Ca 2+ / Ca 0 -2,84 V-paret, således at calcium aktivt reagerer med vand, men uden antænding:

Kalk reagerer med aktive ikke-metaller (ilt, chlor, brom, jod) under normale forhold:

Når det opvarmes i luft eller i ilt, antændes calciumet og forbrændes med en rød flamme med en orange farvetone ("mursten"). Med mindre aktive ikke-metaller (hydrogen, bor, kulstof, silicium, nitrogen, fosfor og andre) reagerer calcium ved opvarmning, for eksempel:

Udover de resulterende i disse reaktioner, er calciumphosphid Ca₃P₂ og calciumsilicid Ca₂Si, også kendte calciumphosphidforbindelser CaR og CaR₅ og calciumsilicider af CaSi, Ca-forbindelser₃Si₄ og CaSi₂.

Forløbet af ovennævnte reaktioner ledsages som regel af frigivelsen af ​​en stor mængde varme. I alle forbindelser med ikke-metaller er graden af ​​calciumoxidation +2. De fleste calciumforbindelser med ikke-metaller nedbrydes let af vand, for eksempel:

Ca 2+ ion er farveløs. Når opløselige calciumsalte tilsættes til flammen, bliver flammen til mursten rød.

Vigtigt er det faktum, at i modsætning til calciumcarbonat, CaCO₃, surt calciumcarbonat (bicarbonat) Ca (HCO₃)₂ opløseligt i vand. I naturen fører det til følgende processer. Når koldt regnvand eller flodvand, der er mættet med kuldioxid, trænger ind i jorden og falder på kalkstenene, observeres deres opløsning, og på de samme steder, hvor vandet mættet med calciumbicarbonat når jordens overflade og opvarmes af sollys, finder den omvendte reaktion sted.

Så i naturen er der en overførsel af store masser af stoffer. Som et resultat kan enorme karst hulrum og dips danne under jorden, og smukke sten "iskugler" - stalaktitter og stalagmitter - danner i hulerne.

Tilstedeværelsen af ​​opløst calciumhydrogencarbonat i vand bestemmer i vid udstrækning den midlertidige hårdhed af vand. Midlertidigt kaldes det, fordi når kogende vand bicarbonat nedbrydes og præcipiterer CaCO₃. Dette fænomen fører f.eks. Til den kendsgerning, at skalaen opbygges over tid i en kedel.

Ansøgning [rediger]

Hovedanvendelsen af ​​metallisk calcium er at anvende det som et reduktionsmiddel i fremstillingen af ​​metaller, især nikkel, kobber og rustfrit stål. Calcium og dets hydrid anvendes også til fremstilling af hårde genoprettelige metaller, såsom chrom, thorium og uran. Legeringer af calcium med bly anvendes i batterier og legeringer. Calciumgranulater bruges også til at fjerne spor af luft fra vakuumanordninger. Rent kalciummetal anvendes i vid udstrækning i metallotermi ved fremstillingen af ​​sjældne jordarters elementer [9].

Calcium er meget udbredt i metallurgi for at deoxidere stål sammen med aluminium eller i kombination med det. Ovnbehandling med calciumholdige ledninger indtager et førende sted på grund af den multifaktorelle virkning af calcium på smeltefysisk-kemiske tilstand, makro- og mikrostrukturen i metalmetalets kvalitet og egenskaber og er en integreret del af stålproduktionsteknologien [10]. I moderne metallurgi anvendes indsprøjtningstråd til at introducere calcium i smelten, som er calcium (undertiden silicocalcium eller aluminiumskalcium) i form af pulver eller presset metal i en stålkappe. Sammen med deoxidering (fjernelse af oxygen opløst i stål) gør anvendelsen af ​​calcium det muligt at opnå ikke-metalliske indeslutninger, som er gunstige i natur, sammensætning og form, som ikke ødelægges under yderligere teknologiske operationer [11].

Isotop 48 Ca er et af de mest effektive og nyttige materialer til fremstilling af superheavy elementer og opdagelsen af ​​nye elementer i det periodiske bord. Dette skyldes det faktum, at calcium-48 er en dobbelt magisk kerne [12], derfor giver dens stabilitet det tilstrækkeligt neutron-rige til en lyskerne; syntesen af ​​superheavy-kerner kræver et overskud af neutroner.

Biologisk rolle [rediger]

Calcium er en fælles makrocell i kroppen af ​​planter, dyr og mennesker. Hos mennesker og andre hvirveldyr er det meste af skelet og tænder. Kalk i knogler er i form af hydroxyapatit [13]. "Skeletter" af de fleste grupper af hvirvelløse dyr (svampe, koralpolypper, bløddyr osv.) Består af forskellige former for calciumcarbonat (kalk). Calciumioner er involveret i blodkoagulationsprocesser og fungerer også som en af ​​de universelle sekundære mediatorer inde i cellerne og regulerer en række intracellulære processer - muskelkontraktion, eksocytose, herunder udskillelse af hormoner og neurotransmittere. Kalciumkoncentrationen i cytoplasma af humane celler er ca. 10-4 mmol / l i de intercellulære væsker omkring 2,5 mmol / l.

Behovet for calcium afhænger af alder. For voksne i alderen 19-50 år og børn 4-8 år med dagligt behov (RDA) er 1000 mg [14] (indeholdt i ca. 790 ml mælk med et fedtindhold på 1% [15]) og for børn i alderen 9 til 18 år inklusive - 1300 mg pr. Dag [14] (indeholdt i ca. 1030 ml mælk med et fedtindhold på 1% [15]). I ungdommen er indtagelsen af ​​tilstrækkelige mængder calcium meget vigtigt på grund af skelens intensive vækst. Ifølge forskningen i USA opfylder kun 11% af pigerne og 31% af drenge i alderen 12-19 år deres behov [16]. I en afbalanceret kost kommer det meste af calcium (ca. 80%) ind i barnets krop med mejeriprodukter. Det resterende calcium er i korn (herunder fuldkorns brød og boghvede), bælgfrugter, appelsiner [kilde ikke specificeret 984 dage], grønne [kilde ikke specificeret 984 dage], nødder. Calciumabsorption i tarmen sker på to måder: gennem tarmceller (transcellulært) og intercellulært (paracellulært). Den første mekanisme er formidlet af virkningen af ​​den aktive form af vitamin D (calcitriol) og dens intestinale receptorer. Det spiller en vigtig rolle ved lavt og moderat calciumindtag. Med et højere calciumindhold i kosten begynder intercellulær absorption at spille en vigtig rolle, som er forbundet med en stor gradient af calciumkoncentration. På grund af den transcellulære mekanisme absorberes calcium i større grad i tolvfingertarmen (på grund af den højeste koncentration af receptorer i calcitriol der). På grund af den intercellulære passive overførsel er calciumabsorption mest aktiv i alle tre dele af tyndtarmen. Lactose (mælkesukker) bidrager paracellulær absorption til calcium.

Calciumabsorption hindres af nogle animalske fedtstoffer [17] (herunder koemælkfedt og oksekødstal, men ikke fedt) og palmeolie. De palmitiske og stearinsyre fedtsyrer indeholdt i disse fedtstoffer spaltes under fordøjelsen i tarmen og strammer kalcium, der danner calciumpalmitat og calciumstearat (uopløselig sæbe) [18]. I form af denne sæbe med en stol er både calcium og fedt tabt. Mekanismen er ansvarlig for faldet i calciumabsorptionen [19] [20] [21], nedsat knoglemineralisering [22] og reduceres indirekte indikatorer for deres styrke [23] [24] spædbørn under anvendelse modermælkserstatning baseret på palmeolie (palmeolein). Sådan børn dannelse af calciumsæber i tarmen er forbundet med afføring tætning [25], [26], mindske dens frekvens [25] samt hyppigere opstød [27] og kolik [24].

Koncentrationen af ​​calcium i blodet på grund af dets betydning for et stort antal vitale processer er nøjagtigt reguleret, og med passende ernæring og tilstrækkeligt indtag af fedtholdige mejeriprodukter og mangel på D-vitamin forekommer ikke. Langvarig mangel på calcium og / eller vitamin D i kosten fører til øget risiko for osteoporose, og i barndom forårsager rickets.

Overdosering af calcium og D-vitamin kan forårsage hyperkalcæmi. Den maksimale sikkerhedsdosis for voksne i alderen 19-50 år er 2500 mg pr. Dag [28] (ca. 340 g Edamost [29]).

http://wp.wiki-wiki.ru/wp/index.php/%D0%9A%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D1%86%D0%B8%D0%B9

calcium

Generelle oplysninger og metoder til opnåelse af

Calcium (Ca) er et sølvfarvet hvidt metal. Åbnet af den engelske kemiker Davy i 1808, men i sin rene form blev først opnået i 1855 af Bunsen og Matissen ved elektrolyse af smeltet calciumchlorid. Den industrielle calciumproduktionsmetode blev udviklet af Zouter og Red-Lih i 1896 ved Rathenau-fabrikken (Tyskland). I 1904 begyndte den første kalciumfabrik i Bitterfel de.

Elementet fik sit navn fra Latin calx (calcis) - lime.

Kalciumindholdet i jordskorpen er 3,60% (efter vægt).

I fri tilstand i naturen forekommer ikke. Inkluderet i sedimentære og metamorfe klipper. De mest almindelige carbonat klipper (kalksten, kridt). Derudover findes calcium i mange mineraler: gips, calcit, dolomit, marmor osv.

I kalksten er der mindst 40% calciumcarbonat, i calcit - 56% CaO, i dolomit - 30,4% CaO, i gips - 32,5% CaO. Calcium findes i jord og havvand (0,042%).

Metallisk calcium og dets legeringer fremstilles ved elektrolytiske og metalloterme metoder. Elektrolytiske metoder er baseret på elektrolyse af smeltet calciumchlorid. Det resulterende metal indeholder CaCl₂, Derfor smelter den ned og destilleres for at opnå calcium af høj renhed. Begge processer udføres i vakuum.

Calcium opnås også ved fremgangsmåden til aluminotermisk reduktion i vakuum såvel som termisk dissociation af calciumcarbid.

Atomiske egenskaber. Atomenummer 20, atommasse 40,08 a. e. m. atomvolumen 26,20 • 10 _6 m 3 / mol, atomradius 0,197 nm, ionisk radius (Ca 2+) 0,104 nm Konfiguration af ydre elektronskaller Sp e 4A 2. Værdierne af ioniseringspotentialerne for atomer / (eV): 6,111; 11.87; 51.21. Elektronegativitet 1,0. Krystalgitter c. i en periode på a = 0,556 nm (det koordinationstal på 12), der passerer omkring 460 ° C til Sekskantet med a = 0,448 nm (koordinationstal på 6; 6).. Energien i krystalgitteret er 194,1 mJ / kmol.

Naturlige calcium er en blanding af de seks stabile isotoper (40 Ga, 42 Ga, 43 Ca, 44 Ga, 46 Ga, 48 Ga), hvoraf den mest almindelige Ca 40 (96,97%). De resterende isotoper (39 Ca, Ca, 45 Ca, 47 Ca og 49 Ca) har radioaktive egenskaber og kan opnås kunstigt.

Effektiv termisk neutronfangst tværsnit på 0,44 * 10-28 m 2. Elektronarbejdsfunktion cp = 2,70-n 2,80 eV. Elektronarbejdsfunktionen til (100) overfladen af ​​en enkelt krystal på 2,55 eV.

Densitet. Tætheden af ​​calcium ved 20 ° С er p = 1,540 Mg / m3, og ved 480 ° С er den 1.520 Mg / m3, og væsken (865 ° С) er 1,365 Mg / m3.

Den normale elektrodepotentiale for reaktionen Ca-2e ^ = Ca2 + cp = -2,84 V. I forbindelser er oxidationstilstanden +2.

Calcium er et kemisk meget aktivt element, fortrænger næsten alle metaller fra deres oxider, sulfider og halogenider. Langsomt interagerer med koldt vand, mens hydrogen udvikles, i det varme ZVde hydroxid dannes. Med tør luft ved stuetemperatur, har calcium ikke reagerer, når det opvarmes til 300 ° C og derover kraftigt oxideret, og ved yderligere opvarmning, især i nærværelse af oxygen, antændes og danner CaO; dannelsesvarme₀j = 635,13 kJ / mol.

Ved interaktion med hydrogen ved 300-400 ° C dannes calciumhydrid CaH₂ (AH₀br = 192,1 kJ / mol), med ilt er stærk, herunder højtemperaturforbindelsen CaO. Fosforkalcium danner en stabil og holdbar Ca-forbindelse.₃P₂, og med kulstof - CaC karbid₂. Det interagerer med fluor, chlor, brom og iod, der danner CaF ₂, SaS1₂, SAVG₂, CA1₂. Når calcium opvarmes med svovl, dannes CaS-sulfid, med silicium dannes calciumsilicider. ₂ Si, CaSi og CaSi ₂.

Koncentreret salpetersyre og en koncentreret opløsning af NaOH virker svagt med calcium og fortyndet salpetersyre hurtigt. I stærk svovlsyre er calcium dækket af en beskyttende film CaSO₄, som forhindrer yderligere interaktion fortyndet H ₂ S 0₄ svag effekt, fortyndet saltsyre - stærkt.

Calcium interagerer med de fleste metaller for at danne faste opløsninger og kemiske forbindelser.

Normal elektronisk potentiale f₀ = -2,84 V. Den elektrokemiske ækvivalent på 0,20767 mg / Cl.

På grund af calciums høje plasticitet kan det være podverat behandling af tryk af alle slags. Ved 200-460 ° C er den godt presset, rullet til plader, smedet, tråd og andre halvfabrikata opnås let fra den. Calcium er godt forarbejdet ved at skære (dreje på dreje-, boring og andre maskiner).

Brugen af ​​metallisk calcium på grund af dets høje kemiske aktivitet. Da calcium kan kombineres kraftigt ved forhøjede temperaturer med alle undtagen de inerte gasser, anvendes den til industriel rensning af argon og helium og også som getter i højvakuumindretninger såsom elektroniske rør mv.

Ved metallurgi anvendes calcium som en deoxideringsanordning og stål desulfurizer; ved rengøring af bly og tin fra vismut og antimon som et reduktionsmiddel til fremstilling af sjældne ildfaste metaller med en høj affinitet for oxygen (zirconium, titan, tantal, niobium, thorium, uran, etc.); som legeringsadditiv til bly-calcium-babbits for at øge deres mekaniske og anti-friktionsegenskaber

Bly legering med 0,04% Ca har en højere hårdhed sammenlignet med ren bly. Små calciumtilskud (0,1%) øger krybebestandigheden. Calciumlegering (op til 70%) med zink anvendes til fremstilling af skumbeton.

Calciumligaturer med silicium og mangan, med aluminium og silicium, anvendes i vid udstrækning som deoxiderende midler og additiver til fremstilling af lyslegeringer.

Additive kaltsiylitievyh forlegeringer i små mængder til de jernbaserede legeringer (støbejern, carbon og specialstål) øger deres fluiditet og øger hårdheden og trækstyrken.

Calciumforbindelser anvendes i vid udstrækning. Således anvendes calciumoxid i glasproduktion til foderovne til fremstilling af hydratiseret kalk. Calciumhydrosulfit anvendes til fremstilling af kunstige fibre og til rensning af kulgas.

Blegemiddel anvendes som et "blegemiddel i tekstil- og papir og også som et desinfektionsmiddel calciumperoxid anvendes til fremstilling af hygiejniske og kosmetiske præparater samt tandpastaer calciumsulfid anvendes til opnåelse af phosphorescerende midler og i læderindustrien -.. For hårfjerning hud dækning. calciumforbindelser med arsen er giftige og farlige. De anvendes til at dræbe skadedyr i landbruget. forbindelserne med calcium og phosphor, og cyan Calciumider bruges til at producere gødninger (superfosfat, nitrogenholdige gødninger osv.). Mineraler som marmor, gips, kalksten, dolomit mv anvendes i vid udstrækning.

http://ibrain.kz/himiya-svoystva-elementov/kalciy