همه چیز در مورد شیمی کلسیم کلسیم (کلسیم، کلسیم). طوفان های خاکستر شیل

کلسیم

کلسیم-من؛ متر[از لات. calx (calcis) - آهک] عنصر شیمیایی (Ca)، فلز نقره ای سفیدکه بخشی از سنگ آهک، مرمر و غیره است.

◁ کلسیم، اوه، اوه. نمک های K

کلسیم

(lat. کلسیم)، یک عنصر شیمیایی از گروه دوم جدول تناوبی، متعلق به فلزات قلیایی خاکی است. نام از لات calx، calcis تناسلی - آهک. فلز نقره ای سفید، چگالی 1.54 گرم بر سانتی متر 3، تی pl 842 درجه سانتیگراد. در دمای معمولی به راحتی در هوا اکسید می شود. از نظر شیوع در پوسته زمین در رتبه 5 قرار دارد (مواد معدنی کلسیت، گچ، فلوریت و ...). به عنوان یک عامل احیا کننده فعال، برای به دست آوردن U، Th، V، Cr، Zn، Be و سایر فلزات از ترکیبات آنها، برای اکسید زدایی فولادها، برنزها و غیره استفاده می شود. بخشی از مواد ضد اصطکاک است. ترکیبات کلسیم در ساخت و ساز (آهک، سیمان) استفاده می شود، آماده سازی کلسیم در پزشکی استفاده می شود.

کلسیم

کلسیم (لات. کلسیم)، کلسیم (بخوانید کلسیم)، یک عنصر شیمیایی با عدد اتمی 20، در دوره چهارم در گروه IIA سیستم تناوبی عناصر مندلیف قرار دارد. جرم اتمی 40.08. متعلق به عناصر قلیایی خاکی است (سانتی متر.فلزات قلیایی زمین).
کلسیم طبیعی از مخلوطی از نوکلیدها تشکیل شده است (سانتی متر. NUCLIDE)با اعداد جرمی 40 (در مخلوطی با جرم 96.94%)، 44 (2.09%)، 42 (0.667%)، 48 (0.187%)، 43 (0.135%) و 46 (0.003%). پیکربندی لایه الکترونی بیرونی 4 س 2 . تقریباً در تمام ترکیبات، حالت اکسیداسیون کلسیم 2+ است (والانس II).
شعاع اتم کلسیم خنثی 0.1974 نانومتر است، شعاع یون Ca 2+ از 0.114 نانومتر (برای هماهنگی شماره 6) تا 0.148 نانومتر (برای هماهنگی شماره 12) است. انرژی های یونیزاسیون متوالی یک اتم کلسیم خنثی به ترتیب 6.133، 11.872، 50.91، 67.27 و 84.5 eV است. بر اساس مقیاس پالینگ، الکترونگاتیوی کلسیم حدود 1.0 است. که در فرم رایگانکلسیم یک فلز نقره ای مایل به سفید است.
تاریخچه کشف
ترکیبات کلسیم در همه جای طبیعت یافت می شود، بنابراین بشر از زمان های قدیم با آنها آشنا بوده است. آهک از دیرباز در ساخت و ساز استفاده می شده است (سانتی متر.اهک)(آهک سریع و خاموش)، که از دیرباز به عنوان یک ماده ساده، "زمین" در نظر گرفته شده است. با این حال، در سال 1808 دانشمند انگلیسی G. Davy (سانتی متر.دیوی همفری)موفق به بدست آوردن فلز جدیدی از آهک شد. برای انجام این کار، دیوی مخلوطی از آهک خشک شده کمی مرطوب شده با اکسید جیوه را تحت الکترولیز قرار داد و فلز جدیدی را از آمالگام تشکیل شده روی کاتد جیوه جدا کرد که آن را کلسیم (از لاتین calx، genus calcis - lime) نامید. در روسیه مدتی به این فلز "آهک" می گفتند.
بودن در طبیعت
کلسیم یکی از رایج ترین عناصر روی زمین است. 3.38 درصد از جرم پوسته زمین (پنجمین پس از اکسیژن، سیلیکون، آلومینیوم و آهن از نظر فراوانی) تشکیل شده است. کلسیم به دلیل فعالیت شیمیایی بالا، به صورت آزاد در طبیعت وجود ندارد. بیشتر کلسیم در سیلیکات ها یافت می شود (سانتی متر.سیلیکات ها)و آلومینوسیلیکات ها (سانتی متر.سیلیکات آلومینیوم)مختلف سنگ ها(گرانیت (سانتی متر.سنگ گرانیت)، گنیس (سانتی متر. GNEISS)و غیره.). مانند سنگ های رسوبیترکیبات کلسیم توسط گچ و سنگ آهک نشان داده می شود که عمدتا از کلسیت معدنی تشکیل شده است. (سانتی متر.کلسیت)(CaCO 3). شکل کریستالی کلسیت - مرمر - در طبیعت بسیار کمتر رایج است.
مواد معدنی کلسیم مانند سنگ آهک بسیار رایج هستند (سانتی متر.سنگ آهک) CaCO3، انیدریت (سانتی متر.انیدریت) CaSO 4 و گچ (سانتی متر.گچ) CaSO 4 2H 2 O، فلوریت (سانتی متر.فلوریت) CaF 2، آپاتیت ها (سانتی متر.آپاتیت) Ca 5 (PO 4) 3 (F, Cl, OH), دولومیت (سانتی متر.دولومیت) MgCO 3 · CaCO 3 . وجود نمک های کلسیم و منیزیم در آب طبیعی سختی آن را تعیین می کند (سانتی متر.سختی آب). مقدار قابل توجهی کلسیم در موجودات زنده یافت می شود. بنابراین، هیدروکسی آپاتیت Ca 5 (PO 4) 3 (OH)، یا، در مدخل دیگری، 3Ca 3 (PO 4) 2 · Ca(OH) 2، اساس بافت استخوانی مهره داران، از جمله انسان است. پوسته و پوسته بسیاری از بی مهرگان، پوسته تخم مرغ و غیره از کربنات کلسیم CaCO 3 ساخته شده است.
اعلام وصول
کلسیم فلزی از طریق الکترولیز مذاب متشکل از CaCl 2 (75-80٪) و KCl یا از CaCl 2 و CaF 2 و همچنین کاهش آلومینوگرمیک CaO در دمای 1170-1200 درجه سانتیگراد به دست می آید.
4CaO + 2Al = CaAl 2 O 4 + 3Ca.
فیزیکی و خواص شیمیایی
فلز کلسیم در دو قسمت وجود دارد تغییرات آلوتروپیک(به آلوتروپی مراجعه کنید (سانتی متر. ALLOTROPY)). تا دمای 443 درجه سانتیگراد، a-Ca با یک شبکه مکعبی وجه محور (پارامتر a = 0.558 نانومتر) پایدار است؛ b-Ca با یک شبکه مکعب محور از نوع a-Fe (پارامتر a = 0.448 نانومتر) است. پایدارتر نقطه ذوب کلسیم 839 درجه سانتیگراد، نقطه جوش 1484 درجه سانتیگراد، چگالی 1.55 گرم بر سانتیمتر مکعب است.
فعالیت شیمیایی کلسیم زیاد است، اما کمتر از سایر فلزات قلیایی خاکی است. به راحتی با اکسیژن، دی اکسید کربن و رطوبت موجود در هوا واکنش نشان می دهد، به همین دلیل است که سطح فلز کلسیم معمولاً خاکستری مات است، بنابراین در آزمایشگاه، کلسیم معمولاً مانند سایر فلزات قلیایی خاکی در یک شیشه کاملاً بسته در زیر یک لایه ذخیره می شود. از نفت سفید
در سری پتانسیل های استاندارد، کلسیم در سمت چپ هیدروژن قرار دارد. پتانسیل استاندارد الکترود جفت Ca 2 + / Ca 0 2.84- ولت است، به طوری که کلسیم به طور فعال با آب واکنش می دهد:
Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2.
کلسیم با غیر فلزات فعال (اکسیژن، کلر، برم) در شرایط عادی واکنش می دهد:
2Ca + O 2 = 2CaO; Ca + Br 2 = CaBr 2.
هنگامی که در هوا یا اکسیژن گرم می شود، کلسیم مشتعل می شود. کلسیم هنگام گرم شدن با غیر فلزات کمتر فعال (هیدروژن، بور، کربن، سیلیکون، نیتروژن، فسفر و غیره) واکنش می دهد، به عنوان مثال:
Ca + H 2 = CaH 2 (هیدرید کلسیم)،
Ca + 6B = CaB 6 (بورید کلسیم)،
3Ca + N 2 = Ca 3 N 2 (نیترید کلسیم)
Ca + 2C = CaC 2 (کاربید کلسیم)
3Ca + 2P = Ca 3 P 2 (فسفید کلسیم)، فسفیدهای کلسیم از ترکیبات CaP و CaP 5 نیز شناخته شده اند.
2Ca + Si = Ca 2 Si (سیلیسید کلسیم)؛ سیلیسیدهای کلسیم از ترکیبات CaSi، Ca 3 Si 4 و CaSi 2 نیز شناخته شده اند.
وقوع واکنش های فوق، به عنوان یک قاعده، با انتشار مقدار زیادی گرما همراه است (یعنی این واکنش ها گرمازا هستند). در تمام ترکیبات دارای غیر فلزات، حالت اکسیداسیون کلسیم 2+ است. بیشتر ترکیبات کلسیم با غیر فلزات به راحتی توسط آب تجزیه می شوند، به عنوان مثال:
CaH 2 + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + 2H 2،
Ca 3 N 2 + 3H 2 O = 3Ca(OH) 2 + 2NH 3.
اکسید کلسیم به طور معمول پایه است. در آزمایشگاه و فناوری با تجزیه حرارتی کربنات ها به دست می آید:
CaCO 3 = CaO + CO 2.
اکسید کلسیم فنی CaO را آهک زنده می نامند.
با آب واکنش می دهد و Ca(OH) 2 تشکیل می دهد و مقدار زیادی گرما آزاد می کند:
CaO + H 2 O = Ca(OH) 2.
Ca(OH)2 که از این طریق به دست می آید معمولاً آهک خاموش یا شیر آهک نامیده می شود (سانتی متر.شیر آهک)با توجه به اینکه حلالیت هیدروکسید کلسیم در آب کم است (02/0 مول در لیتر در دمای 20 درجه سانتیگراد) و با افزودن آن به آب سوسپانسیون سفید رنگی تشکیل می شود.
هنگام تعامل با اکسیدهای اسیدی، CaO نمک تشکیل می دهد، به عنوان مثال:
CaO + CO 2 = CaCO 3; CaO + SO 3 = CaSO 4.
یون Ca2+ بی رنگ است. وقتی نمک های کلسیم به شعله اضافه می شود، شعله به رنگ قرمز آجری در می آید.
نمک های کلسیم مانند کلرید CaCl 2، CaBr 2 برومید، CaI 2 یدید و Ca(NO 3) 2 نیترات بسیار در آب محلول هستند. فلوراید CaF 2، کربنات CaCO 3، سولفات CaSO 4، ارتوفسفات متوسط Ca 3 (PO 4) 2، اگزالات CaC 2 O 4 و برخی دیگر نامحلول در آب هستند.
مهم است که برخلاف کربنات کلسیم متوسط CaCO 3، کربنات کلسیم اسیدی (بی کربنات) Ca(HCO 3) 2 در آب محلول باشد. در طبیعت این منجر به فرآیندهای زیر. هنگامی که باران سرد یا آب رودخانه، اشباع شده با دی اکسید کربن، به زیر زمین نفوذ می کند و روی سنگ آهک می افتد، انحلال آنها مشاهده می شود:
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2.
در همان جاهایی که آب اشباع شده با بی کربنات کلسیم به سطح زمین می آید و گرم می شود. اشعه های خورشید، واکنش معکوس رخ می دهد:
Ca(HCO 3) 2 = CaCO 3 + CO 2 + H 2 O.
به این ترتیب توده های بزرگی از مواد در طبیعت منتقل می شوند. در نتیجه، حفره های عظیمی می توانند در زیر زمین ایجاد شوند (به کارست مراجعه کنید (سانتی متر. KARST (پدیده طبیعی))) و "یخ های" سنگی زیبا - استالاکتیت ها - در غارها شکل می گیرند (سانتی متر.استالاکتیت ها (تشکیل های معدنی))و استالاگمیت ها (سانتی متر.استالاگمیت ها).
وجود بی کربنات کلسیم محلول در آب تا حد زیادی سختی موقت آب را تعیین می کند. (سانتی متر.سختی آب). به این دلیل موقت نامیده می شود که وقتی آب به جوش می آید، بی کربنات تجزیه می شود و CaCO 3 رسوب می کند. این پدیده به عنوان مثال منجر به این واقعیت می شود که در طول زمان رسوب در کتری تشکیل می شود.
کاربرد کلسیم و ترکیبات آن
فلز کلسیم برای تولید اورانیوم متالوگرمیک استفاده می شود (سانتی متر.اورانیوم (عنصر شیمیایی)، توریم (سانتی متر.توریوم)، تیتانیوم (سانتی متر.تیتانیوم (عنصر شیمیایی)، زیرکونیوم (سانتی متر.زیرکونیوم)، سزیم (سانتی متر.سزیم)و روبیدیم (سانتی متر.روبیدیم).
ترکیبات طبیعی کلسیم به طور گسترده در تولید بایندرها (سیمان) استفاده می شود (سانتی متر.سیمان)، گچ (سانتی متر.گچ)، آهک و غیره). اثر اتصال آهک خاموش بر این واقعیت استوار است که با گذشت زمان، هیدروکسید کلسیم با دی اکسید کربن موجود در هوا واکنش می دهد. در نتیجه واکنش مداوم، بلورهای سوزنی شکل از کلسیت CaCO3 تشکیل می‌شوند که به سنگ‌ها، آجرها و سایر مصالح ساختمانی نزدیک رشد می‌کنند و آن‌ها را به یک کل واحد جوش می‌دهند. کربنات کلسیم کریستالی - سنگ مرمر - ریز مواد تکمیل کننده. از گچ برای سفید کردن استفاده می شود. مقادیر زیادی سنگ آهک در تولید چدن مصرف می شود، زیرا امکان تبدیل ناخالصی های نسوز سنگ آهن (به عنوان مثال کوارتز SiO 2) را به سرباره های نسبتاً کم ذوب می دهد.
مانند ضد عفونی کنندهسفید کننده بسیار موثر است (سانتی متر.پودر سفید کننده)- سفید کننده Ca(OCl)Cl - کلرید مخلوط و هیپوکلرید کلسیم (سانتی متر.هیپوکلریت کلسیم)با قابلیت اکسیداسیون بالا
سولفات کلسیم نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، که هم به شکل یک ترکیب بی آب و هم به شکل هیدرات های کریستالی - به اصطلاح سولفات "نیمه آبی" - آلاباستر وجود دارد. (سانتی متر. ALEVIZ FRYAZIN (میلانی)) CaSO 4 · 0.5H 2 O و سولفات دی هیدرات - گچ CaSO 4 · 2H 2 O. گچ به طور گسترده در ساخت و ساز، در مجسمه سازی، برای ساخت قالب های گچبری و محصولات هنری مختلف استفاده می شود. از گچ نیز در پزشکی برای تثبیت استخوان در هنگام شکستگی استفاده می شود.
کلرید کلسیم CaCl 2 همراه با نمک خوراکی برای مبارزه با یخ زدگی استفاده می شود سطوح جاده. کلسیم فلوراید CaF 2 یک ماده نوری عالی است.
کلسیم در بدن
کلسیم یک عنصر بیوژنیک است (سانتی متر.عناصر بیوژنیک)، به طور مداوم در بافت های گیاهان و حیوانات وجود دارد. جزء مهممتابولیسم مواد معدنی حیوانات و انسان و تغذیه معدنی گیاهان، کلسیم وظایف مختلفی را در بدن انجام می دهد. متشکل از آپاتیت (سانتی متر.آپاتیت)کلسیم، و همچنین سولفات و کربنات، جزء معدنی بافت استخوان را تشکیل می دهد. بدن انسان با وزن 70 کیلوگرم حدود 1 کیلوگرم کلسیم دارد. کلسیم در عملکرد کانال های یونی شرکت می کند (سانتی متر.کانال های یونی)انتقال مواد از طریق غشاهای بیولوژیکی در انتقال تکانه های عصبی (سانتی متر.تکانه عصبی)، در فرآیندهای لخته شدن خون (سانتی متر.لخته شدن خون)و لقاح کلسیفرول ها متابولیسم کلسیم را در بدن تنظیم می کنند (سانتی متر.کلسیفرول ها)(ویتامین دی). کمبود یا بیش از حد کلسیم منجر به بیماری های مختلف - راشیتیسم می شود (سانتی متر.راشیتیسم)، کلسینوز (سانتی متر.کلسینوز)بنابراین غذای انسان باید حاوی ترکیبات کلسیم به مقدار لازم (800-1500 میلی گرم کلسیم در روز) باشد. محتوای کلسیم در محصولات لبنی (مانند پنیر، پنیر، شیر)، برخی سبزیجات و سایر غذاها زیاد است. آماده سازی کلسیم به طور گسترده ای در پزشکی استفاده می شود.

فرهنگ لغت دایره المعارفی . 2009 .

مترادف ها:

ببینید "کلسیم" در سایر لغت نامه ها چیست:

- (Ca) فلز زرد براق و چسبناک. وزن مخصوص 1.6. فرهنگ لغت کلمات خارجی، در زبان روسی گنجانده شده است. Pavlenkov F., 1907. CALCIUM (کلسیم لاتین جدید، از لاتین calx lime). فلز نقره ای رنگ. فرهنگ لغات بیگانه،...... فرهنگ لغت کلمات خارجی زبان روسی

کلسیم- کلسیم، کلسیم، شیمیایی. عنصر، نماد کلسیم، فلز کریستالی براق، نقره ای-سفید. شکستگی، متعلق به گروه فلزات قلیایی خاکی است. Ud. وزن 1.53; در V. 40.07; نقطه ذوب 808 درجه سا یکی از خیلی... دایره المعارف بزرگ پزشکی

- (کلسیم)، کلسیم، عنصر شیمیایی گروه دوم سیستم تناوبی، عدد اتمی 20، جرم اتمی 40.08; به فلزات قلیایی خاکی اشاره دارد. نقطه ذوب 842 shC. موجود در بافت استخوانی مهره داران، پوسته نرم تنان و پوسته تخم مرغ. کلسیم...... دایره المعارف مدرن

این فلز به رنگ سفید مایل به نقره ای، چسبناک، چکش خوار است و به سرعت در هوا اکسید می شود. نرخ ذوب pa 800-810 درجه. در طبیعت به شکل نمک های مختلف یافت می شود که رسوباتی از گچ، سنگ آهک، مرمر، فسفریت ها، آپاتیت ها، گچ و غیره را تشکیل می دهند. دور...... فرهنگ لغت فنی راه آهن

- (لاتین کلسیم) کلسیم، عنصر شیمیایی گروه دوم جدول تناوبی، عدد اتمی 20، جرم اتمی 40.078، متعلق به فلزات قلیایی خاکی است. نام از لاتین calx، calcis lime. فلز سفید نقره ای،... ... فرهنگ لغت دایره المعارفی بزرگ

- (نماد Ca)، یک فلز سفید مایل به نقره ای گسترده از گروه زمین قلیایی، اولین بار در سال 1808 جدا شد. در بسیاری از سنگ ها و مواد معدنی، به ویژه سنگ آهک و گچ، و همچنین استخوان ها یافت می شود. در بدن باعث ترویج ... فرهنگ دانشنامه علمی و فنی

کلسیم (از لاتین Calx، جنسیت calcis lime *a. calcium؛ n. Kalzium؛ f. calcium؛ i. calcio)، شیمیایی. عنصر دوره ای گروه دوم سیستم مندلیف، at.sci. 20، در. متر 40.08. از شش ایزوتوپ پایدار تشکیل شده است: 40Ca (96.97%)، 42Ca (0.64%)، …… دایره المعارف زمین شناسی

کلسیم، کلسیم، بسیاری دیگر. بدون شوهر (از لاتین calx lime) (شیمیایی). عنصر شیمیایی فلزی به رنگ سفید مایل به نقره ای است که در آهک یافت می شود. فرهنگ لغت توضیحی اوشاکوف. D.N. اوشاکوف. 1935 1940 ... فرهنگ توضیحی اوشاکوف

کلسیم، من، شوهر. عنصر شیمیایی، فلز نرم نقره ای-سفید. | صفت کلسیم، اوه، اوه نمک های کلسیم فرهنگ لغت توضیحی اوژگوف. S.I. اوژگوف، ن.یو. شودووا. 1949 1992 … فرهنگ توضیحی اوژگوف

شوهر. فلزی که تشکیل می دهد پایه شیمیاییاهک کلسینه کردن چیزی، سوزاندن از طریق فلز، نمک یا سنگ. کلسیفیکاسیون زنان این عمل در حال سوختن، گرم شدن بیش از حد است. فرهنگ توضیحی دال. در و. دال. 1863 1866 … فرهنگ توضیحی دال

کلسیم در طبیعت به شکل بسیار رایج است اتصالات مختلف. در پوسته زمین، با 3.25 درصد در رتبه پنجم قرار دارد و اغلب به شکل سنگ آهک CaCO3، دولومیت CaCO3*MgCO3، گچ CaSO4*2H2O، فسفوریت Ca3(PO4)2 و فلورسپار CaF2 یافت می شود. نسبت کلسیم در ترکیب سنگ های سیلیکات. آب دریا به طور متوسط حاوی 0.04 درصد (وزنی) کلسیم است

خواص فیزیکی و شیمیایی کلسیم

کلسیم در زیر گروه فلزات قلیایی خاکی گروه دوم جدول تناوبی عناصر قرار دارد. شماره سریال 20، وزن اتمی 40.08، ظرفیت 2، حجم اتمی 25.9. ایزوتوپ های کلسیم: 40 (97%)، 42 (0.64%)، 43 (0.15%)، 44 (2.06%)، 46 (0.003%)، 48 (0.185%). ساختار الکترونیکی اتم کلسیم: 1s2، 2s2p6، 3s2p6، 4s2. شعاع اتمی 1.97 A، شعاع یون 1.06 A است. تا 300 درجه، بلورهای کلسیم شکل یک مکعب با وجه های مرکزی و اندازه ضلع 5.53 A، بالای 450 درجه آنها به شکل شش ضلعی است. وزن مخصوص کلسیم 1.542، نقطه ذوب 851 درجه، نقطه جوش 1487 درجه، گرمای همجوشی 2.23 کیلو کالری بر مول، گرمای تبخیر 36.58 کیلوکالری در مول است. ظرفیت گرمایی اتمی کلسیم جامد Cr = 5.24 + 3.50 * 10 В-3 T برای 298-673 ° K و Cp = 6.29 + 1.40 * 10 В-3T برای 673-1124 ° K. برای کلسیم مایع Cp = 7.63. آنتروپی کلسیم جامد 1 ± 9.95، گازی در 0.01 ± 37.00 25 درجه است.
کشش بخار کلسیم جامد توسط Yu.A. پریسلکوف و A.N. نسمیانوف، پی داگلاس و دی. تاملین. مقادیر فشار بخار اشباع کلسیم در جدول آورده شده است. 1.

از نظر هدایت حرارتی، کلسیم به سدیم و پتاسیم نزدیک می شود، در دماهای 20-100 درجه ضریب انبساط خطی 25 * 10v-6 است، در 20 درجه مقاومت الکتریکی 3.43 μ اهم بر سانتی متر مکعب، از 0 تا 100 درجه است. ضریب دمایی مقاومت الکتریکی 0.0036 است. معادل الکتروشیمیایی 0.74745 g/a*h. استحکام کششی کلسیم 4.4 کیلوگرم بر میلی متر مربع، سختی برینل 13، کشیدگی 53 درصد، انقباض نسبی 62 درصد.
کلسیم رنگ سفید مایل به نقره ای دارد و وقتی شکسته شود می درخشد. در هوا، فلز با یک لایه نازک خاکستری مایل به آبی از نیترید، اکسید و تا حدی پراکسید کلسیم پوشیده شده است. کلسیم انعطاف پذیر و چکش خوار است. می توان آن را پردازش کرد ماشین تراش، مته، برش، اره، پرس، کشیدن و غیره. هر چه فلز خالص تر باشد، شکل پذیری آن بیشتر است.
در سری ولتاژ، کلسیم در میان الکترونگاتیوترین فلزات قرار دارد که فعالیت شیمیایی بالای آن را توضیح می دهد. در دمای اتاق، کلسیم با هوای خشک واکنش نشان نمی دهد، در دمای 300 درجه و بالاتر به شدت اکسید می شود و با حرارت قوی با شعله نارنجی مایل به قرمز روشن می سوزد. در هوای مرطوب، کلسیم به تدریج اکسید می شود و به هیدروکسید تبدیل می شود. با آب سردنسبتا کند واکنش نشان می دهد، اما از آب گرمبه شدت هیدروژن را جابجا می کند و هیدروکسید تشکیل می دهد.
نیتروژن با کلسیم به طور قابل توجهی در دمای 300 درجه و به شدت در دمای 900 درجه با تشکیل نیترید Ca3N2 واکنش می دهد. با هیدروژن در دمای 400 درجه، کلسیم هیدرید CaH2 را تشکیل می دهد. کلسیم در دمای اتاق به هالوژن های خشک متصل نمی شود، به استثنای فلوئور. تشکیل شدید هالیدها در 400 درجه و بالاتر رخ می دهد.
اسیدهای سولفوریک قوی (65-60 درجه Be) و نیتریک اثر ضعیفی بر کلسیم خالص دارند. در بین محلول های آبی اسیدهای معدنی، اسید کلریدریک بسیار قوی، اسید نیتریک قوی و اسید سولفوریک ضعیف است. در محلول های غلیظ NaOH و محلول های سودا، کلسیم تقریباً از بین نمی رود.

کاربرد

کلسیم به طور فزاینده ای در صنایع مختلف استفاده می شود. اخیراً به عنوان یک عامل کاهنده در تهیه تعدادی از فلزات اهمیت زیادی پیدا کرده است. فلز اورانیوم خالص از احیای فلورید اورانیوم با فلز کلسیم به دست می آید. از کلسیم یا هیدریدهای آن می توان برای کاهش اکسیدهای تیتانیوم و همچنین اکسیدهای زیرکونیوم، توریم، تانتالم، نیوبیم و سایر فلزات کمیاب استفاده کرد. کلسیم در تولید مس، نیکل، آلیاژهای کروم- نیکل، فولادهای ویژه، نیکل و قلع برنزها، اکسیدکننده و گاززدای خوبی است و گوگرد، فسفر و کربن را از فلزات و آلیاژها حذف می کند.
کلسیم با بیسموت ترکیبات نسوز تشکیل می دهد، بنابراین برای تصفیه سرب از بیسموت استفاده می شود.
کلسیم به آلیاژهای سبک مختلف اضافه می شود. این به بهبود سطح شمش، اندازه دانه ریز و کاهش اکسیداسیون کمک می کند. آلیاژهای بلبرینگ حاوی کلسیم به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. برای ساخت روکش کابل می توان از آلیاژهای سرب (0.04 درصد کلسیم) استفاده کرد.
کلسیم برای آبگیری الکل ها و حلال ها برای گوگرد زدایی فرآورده های نفتی استفاده می شود. آلیاژهای کلسیم با روی یا روی و منیزیم (70 درصد کلسیم) برای تولید بتن متخلخل با کیفیت بالا استفاده می شود. کلسیم بخشی از آلیاژهای ضد اصطکاک (بابیت سرب-کلسیم) است.
با توجه به توانایی اتصال اکسیژن و نیتروژن، کلسیم یا آلیاژهای کلسیم با سدیم و سایر فلزات برای تصفیه گازهای نجیب و به عنوان گیرنده در تجهیزات رادیویی خلاء استفاده می شود. از کلسیم برای تولید هیدرید نیز استفاده می شود که منبع هیدروژن است شرایط میدانی. با کربن، کلسیم کاربید کلسیم CaC2 را تشکیل می دهد که در آن استفاده می شود مقادیر زیادبرای تولید استیلن C2H2.

تاریخ توسعه

دیوی برای اولین بار در سال 1808 با استفاده از الکترولیز آهک مرطوب با کاتد جیوه، کلسیم را به شکل آمالگام به دست آورد. در سال 1852، Bunsen با الکترولیز محلول اسید کلریدریک کلرید کلسیم، آمالگامی با محتوای کلسیم بالا به دست آورد. در سال 1855، Bunsen و Matthiessen کلسیم خالص را با الکترولیز CaCl2 و Moissan با الکترولیز CaF2 به دست آوردند. در سال 1893، Borchers به طور قابل توجهی الکترولیز کلرید کلسیم را با استفاده از خنک کننده کاتدی بهبود بخشید. آرندت در سال 1902 با الکترولیز فلزی حاوی 91.3 درصد کلسیم بدست آورد. راف و پلاتا از مخلوطی از CaCl2 و CaF2 برای کاهش دمای الکترولیز استفاده کردند. بورچرز و استکهام اسفنجی را در دمای کمتر از نقطه ذوب کلسیم به دست آوردند.
مشکل تولید الکترولیتی کلسیم توسط راتناو و سوتر حل شد و روش الکترولیز با کاتد لمسی را پیشنهاد کردند که به زودی صنعتی شد. پیشنهادات و تلاش های زیادی برای تولید آلیاژهای کلسیم با الکترولیز، به ویژه بر روی کاتد مایع وجود دارد. به گفته F.O. آلیاژهای بانزل، کلسیم را می توان با الکترولیز CaF2 با افزودن نمک یا فلوراکسید سایر فلزات به دست آورد. پولن و ملان یک آلیاژ Ca-Al روی یک کاتد آلومینیوم مایع تهیه کردند. کوگلگن و سیوارد یک آلیاژ Ca-Zn روی کاتد روی به دست آوردند. تولید آلیاژهای Ca-Zn در سال 1913 توسط W. Moldenhauer و J. Andersen مورد مطالعه قرار گرفت و آنها همچنین آلیاژهای Pb-Ca را روی کاتد سرب تهیه کردند. کوبا، سیمکینز و گیر از الکترولیز کاتد سرب 2000 A استفاده کردند و آلیاژی با 2% کلسیم با بازده جریان 20% بدست آوردند. I. Tselikov و V. Wasinger NaCl را به الکترولیت اضافه کردند تا آلیاژی با سدیم بدست آورند. R.R. Syromyatnikov آلیاژ را مخلوط کرد و بازده جریان 40-68٪ را به دست آورد. آلیاژهای کلسیم با سرب، روی و مس با الکترولیز در مقیاس صنعتی تولید می شوند
روش حرارتی تولید کلسیم توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده است. احیای آلومینوگرمیک اکسیدها در سال 1865 توسط H.H. بکتوف. در سال 1877، مالت برهمکنش مخلوطی از اکسیدهای کلسیم، باریم و استرانسیم را با آلومینیوم در هنگام گرم شدن کشف کرد. بیلتز و واگنر با احیای اکسید کلسیم با آلومینیوم در خلاء، بازدهی کمی از فلز به دست آوردند. Gunz در سال 1929 به نتایج بهتری دست یافت. A.I. Voinitsky در سال 1938 اکسید کلسیم را در آزمایشگاه با آلیاژهای آلومینیوم و سیلیکون کاهش داد. این روش در سال 1938 به ثبت رسید. در پایان جنگ جهانی دوم، روش حرارتی کاربرد صنعتی پیدا کرد.
در سال 1859، کارون روشی را برای تولید آلیاژهای سدیم با فلزات قلیایی خاکی با اثر سدیم فلزی بر روی کلریدهای آنها پیشنهاد کرد. با استفاده از این روش کلسیم (و بارین) در آلیاژی با سرب به دست می آید.قبل از جنگ جهانی دوم، تولید صنعتی کلسیم به روش الکترولیز در آلمان و فراکشن انجام می شد. در بیترفلد (آلمان) در دوره 1934 تا 1939 سالانه 10-5 تن کلسیم تولید می شد که نیاز ایالات متحده به کلسیم از طریق واردات تامین می شد که در دوره 1920-1940 به میزان 10-25 گرم در سال بود. از سال 1940، زمانی که واردات از فرانسه متوقف شد، ایالات متحده شروع به تولید کلسیم در مقادیر قابل توجهی از طریق الکترولیز کرد. در پایان جنگ آنها شروع به بدست آوردن کلسیم با استفاده از روش خلاء حرارتی کردند. به گفته S. Loomis، تولید آن به 4.5 تن در روز رسید. با توجه به Minerale Yarbook، دومینیوم منیزیم در کانادا سالانه کلسیم تولید می کند:

اطلاعات در مورد مقیاس آزادسازی کلسیم به پایان رسیده است سال های گذشتهگم شده اند.

22.07.2019

سازه های آلومینیومی در استفاده قابل اعتماد هستند و می توانند چندین دهه دوام بیاورند. با این حال، برای اطمینان از چنین عمر طولانی ...

22.07.2019

بسیاری از صاحبان وسایل نقلیه دست دوم به فکر فروش خودروی خود برای قراضه هستند. مدل های قدیمی ژیگولی، ولگا و مسکویچ نیستند...

20.07.2019

شرکت ملی آلومینیوم هند پروژه سرمایه گذاری خود را برای آینده نزدیک در اولین روزهای تیرماه سال جاری ارائه کرد. او دارد می رود...

20.07.2019

این راز نیست که محصولات کابلی برای مدت زمان مشخصی از عملیات و ذخیره سازی طراحی شده اند. پس از تکمیل آن باید ...

20.07.2019

هنگام انتخاب و خرید ممکن است مشکلات خاصی ایجاد شود دروازه های کشویی. انواع مختلفی از چنین محصولاتی وجود دارد. آنها در طراحی با یکدیگر تفاوت دارند ...

20.07.2019

بناهای گرانیتی قدرتمند و به یاد ماندنی هستند، اما مانند همه محصولات دیگر نیاز به مراقبت دقیق و منظم دارند. مراقبت از گرانیت بسیار آسان است ...

کلسیم- عنصر دوره 4 و گروه PA جدول تناوبی، شماره سریال 20. فرمول الکترونیکی اتم [18 Ar]4s 2، حالت های اکسیداسیون +2 و 0. به فلزات قلیایی خاکی اشاره دارد. دارای الکترونگاتیوی پایین (1.04) و خواص فلزی (پایه) است. نمک های متعدد و ترکیبات دوتایی را (به عنوان کاتیون) تشکیل می دهد. بسیاری از نمک های کلسیم کمی در آب محلول هستند. در طبیعت - ششمبا فراوانی شیمیایی عنصر (سومین در میان فلزات) در آن قرار دارد فرم صحافی شده. یک عنصر حیاتی برای همه موجودات زنده کمبود کلسیم در خاک با استفاده از کودهای آهکی (CaC0 3، CaO، کلسیم سیانامید CaCN 2 و ...) جبران می شود. کلسیم، کاتیون کلسیم و ترکیبات آن، شعله گاز مشعل را به رنگ نارنجی تیره رنگ می کنند. تشخیص کیفی).

کلسیم کلسیم

فلز نقره ای-سفید، نرم، انعطاف پذیر. در هوای مرطوب محو می شود و با لایه ای از CaO و Ca(OH) پوشیده می شود. 2. بسیار واکنش پذیر. هنگامی که در هوا گرم می شود مشتعل می شود، با هیدروژن، کلر، گوگرد و گرافیت واکنش نشان می دهد:

فلزات دیگر را از اکسیدهای آنها کاهش می دهد (یک روش مهم صنعتی - کلسیم ترمی):

اعلام وصولکلسیم در صنعت:

کلسیم برای حذف ناخالصی های غیرفلزی از آلیاژهای فلزی، به عنوان جزئی از آلیاژهای سبک و ضد اصطکاک و جداسازی فلزات کمیاب از اکسیدهای آنها استفاده می شود.

اکسید کلسیم CaO

اکسید پایه نام فنی: آهک زنده. سفید، بسیار مرطوب. دارای ساختار یونی Ca 2 + O 2- . نسوز، از نظر حرارتی پایدار، فرار در هنگام اشتعال. رطوبت و دی اکسید کربن را از هوا جذب می کند. به شدت با آب (با زیاد) واکنش نشان می دهد خارجیاثر)، یک محلول قوی قلیایی را تشکیل می دهد (رسوب هیدروکسید ممکن است)، فرآیندی به نام آهک کردن. با اسیدها، اکسیدهای فلزی و غیرفلزی واکنش می دهد. برای سنتز سایر ترکیبات کلسیم، در تولید Ca(OH) 2، CaC 2 و کودهای معدنیبه عنوان یک شار در متالورژی، یک کاتالیزور در سنتز آلی، جزء مواد اتصال دهنده در ساخت و ساز.

معادلات مهم ترین واکنش ها:

اعلام وصول SaO در صنعت- پخت سنگ آهک (900-1200 درجه سانتیگراد):

CaCO3 = CaO + CO2

هیدروکسید کلسیم Ca(OH) 2

هیدروکسید پایه نام فنی آهک خشک شده است. سفید، رطوبت گیر. ساختار یونی دارد: Ca 2 + (OH -) 2. با حرارت متوسط تجزیه می شود. رطوبت و دی اکسید کربن را از هوا جذب می کند. کمی در آب سرد حل می شود (محلول قلیایی تشکیل می شود) و حتی کمتر در آب جوش حل می شود. محلول شفاف (آب آهک) در اثر رسوب هیدروکسید به سرعت کدر می شود (سوسپانسیون شیر آهک نامیده می شود). یک واکنش کیفی به یون Ca 2+ عبور دی اکسید کربن از آب آهک با ظاهر شدن یک رسوب CaCO 3 و تبدیل آن به محلول است. با اسیدها و اکسیدهای اسید واکنش می دهد، وارد واکنش های تبادل یونی می شود. از آن در تولید شیشه، آهک سفیدکننده، کودهای معدنی آهک، برای سوزاندن سودا و نرم کردن آب شیرین و همچنین برای تهیه ملات آهکی - مخلوط های خمیر مانند (ماسه + آهک خاموش + آب) استفاده می شود که به عنوان ماده اتصال دهنده عمل می کند. برای سنگ و آجرکاری، تکمیل (گچ کاری) دیوارها و سایر اهداف ساختمانی. سخت شدن ("تنظیم") چنین محلول هایی به دلیل جذب دی اکسید کربن از هوا است.

در میان تمام عناصر جدول تناوبی، چندین مورد را می توان شناسایی کرد که بدون آنها نه تنها بیماری های مختلف در موجودات زنده ایجاد می شود، بلکه به طور کلی امکان زندگی و رشد طبیعی وجود ندارد. یکی از اینها کلسیم است.

جالب است که وقتی از این فلز به عنوان یک ماده ساده صحبت می کنیم، هیچ فایده ای برای انسان ندارد، حتی ضرر. با این حال، به محض ذکر یون های Ca 2+، فوراً نکات زیادی ظاهر می شود که اهمیت آنها را مشخص می کند.

موقعیت کلسیم در جدول تناوبی

خصوصیات کلسیم، مانند هر عنصر دیگر، با نشان دادن محل آن در جدول تناوبی آغاز می شود. از این گذشته، یادگیری چیزهای زیادی در مورد یک اتم داده شده ممکن می شود:

بار هسته ای؛
تعداد الکترون ها و پروتون ها، نوترون ها؛
حالت اکسیداسیون، بالاترین و کمترین.
پیکربندی الکترونیکی و سایر موارد مهم.

عنصر مورد نظر ما در چهارمین دوره اصلی گروه دوم یعنی زیرگروه اصلی قرار دارد و دارای شماره سریال 20 می باشد. همچنین جدول شیمیایی تناوبی وزن اتمی کلسیم را نشان می دهد - 40.08 که مقدار متوسط آن است. ایزوتوپ های موجود یک اتم معین

حالت اکسیداسیون یک، همیشه ثابت، برابر با 2 + است. فرمول CaO. نام لاتین این عنصر کلسیم است، از این رو نماد اتم کلسیم است.

ویژگی های کلسیم به عنوان یک ماده ساده

در شرایط عادی، این عنصر فلزی به رنگ سفید نقره ای است. فرمول کلسیم به عنوان ماده ساده- سا به دلیل فعالیت شیمیایی بالایی که دارد، قادر به تشکیل بسیاری از ترکیبات متعلق به طبقات مختلف است.

در حالت جامد از تجمع، بخشی از بدن انسان نیست، بنابراین برای نیازهای صنعتی و فنی (عمدتا سنتزهای شیمیایی) مهم است.

این یکی از رایج ترین فلزات در پوسته زمین است، حدود 1.5٪. از گروه خاکی قلیایی است، زیرا زمانی که در آب حل می شود، قلیایی تولید می کند، اما در طبیعت به صورت مواد معدنی و نمک های متعدد یافت می شود. مقدار زیادی کلسیم (400 میلی گرم در لیتر) در آب دریا موجود است.

سلول کریستالی

ویژگی های کلسیم با ساختار شبکه کریستالی توضیح داده می شود که می تواند دو نوع باشد (از آنجایی که شکل آلفا و بتا وجود دارد):

صورت مکعبی محور؛
حجم محور

نوع پیوند در مولکول فلزی است؛ در محل های شبکه، مانند همه فلزات، یون های اتم وجود دارد.

بودن در طبیعت

چندین ماده اصلی در طبیعت وجود دارد که حاوی این عنصر است.

آب دریا.
سنگ ها و کانی ها.
موجودات زنده (پوسته و صدف، بافت استخوانیو غیره).
آب های زیرزمینی در پوسته زمین.

انواع سنگ ها و مواد معدنی زیر را می توان به عنوان منابع طبیعی کلسیم شناسایی کرد.

دولومیت مخلوطی از کربنات کلسیم و منیزیم است.
فلوریت فلوراید کلسیم است.
گچ - CaSO 4 2H 2 O.
کلسیت - گچ، سنگ آهک، سنگ مرمر - کربنات کلسیم.
آلاباستر - CaSO 4 · 0.5H 2 O.
ناآگاهی.

در مجموع حدود 350 ماده معدنی و سنگ مختلف حاوی کلسیم وجود دارد.

روش های به دست آوردن

برای مدت طولانی امکان جداسازی فلز به شکل آزاد وجود نداشت، زیرا فعالیت شیمیایی آن زیاد است و در طبیعت به شکل خالص آن یافت نمی شود. بنابراین، تا قرن 19 (1808)، عنصر مورد بحث راز دیگری بود که توسط جدول تناوبی مطرح شد.

هامفری دیوی شیمیدان انگلیسی موفق شد کلسیم را به عنوان یک فلز سنتز کند. این او بود که برای اولین بار ویژگی های تعامل مذاب مواد معدنی جامد و نمک ها را کشف کرد. شوک الکتریکی. امروزه مناسب ترین راه برای به دست آوردن این فلز، الکترولیز نمک های آن است، مانند:

مخلوطی از کلریدهای کلسیم و پتاسیم؛
مخلوطی از فلوراید و کلرید کلسیم.

همچنین استخراج کلسیم از اکسید آن با استفاده از آلومینوترمی، روشی رایج در متالورژی، امکان پذیر است.

مشخصات فیزیکی

خصوصیات کلسیم با توجه به پارامترهای فیزیکی را می توان در چند نکته بیان کرد.

حالت تجمع در شرایط عادی جامد است.
نقطه ذوب - 842 0 C.
این فلز نرم است و می توان آن را با چاقو برش داد.
رنگ - نقره ای سفید، براق.
خاصیت رسانایی و رسانایی گرمایی خوبی دارد.
هنگامی که برای مدت طولانی گرم می شود، به مایع تبدیل می شود، سپس به حالت بخار تبدیل می شود و خواص فلزی خود را از دست می دهد. نقطه جوش 1484 0 C.

خواص فیزیکی کلسیم یک ویژگی دارد. هنگامی که به فلزی فشار وارد می شود، در نقطه ای از زمان خاصیت فلزی و توانایی هدایت الکتریکی خود را از دست می دهد. با این حال، با افزایش بیشتر نوردهی، دوباره بازسازی می شود و خود را به عنوان یک ابررسانا نشان می دهد که در این شاخص ها چندین برابر بیشتر از سایر عناصر است.

خواص شیمیایی

فعالیت این فلز بسیار بالاست. بنابراین، فعل و انفعالات زیادی وجود دارد که کلسیم وارد آن می شود. واکنش با تمام غیر فلزات برای او رایج است، زیرا او به عنوان یک عامل کاهنده بسیار قوی است.

در شرایط عادی، به راحتی واکنش نشان می دهد تا ترکیبات دوتایی مربوطه را با: هالوژن، اکسیژن تشکیل دهد.
هنگام گرم شدن: هیدروژن، نیتروژن، کربن، سیلیکون، فسفر، بور، گوگرد و غیره.
بر بیرون از خانهبلافاصله با دی اکسید کربن و اکسیژن تعامل می کند و بنابراین با یک پوشش خاکستری پوشانده می شود.
به شدت با اسیدها واکنش نشان می دهد و گاهی باعث التهاب می شود.

خواص جالب کلسیم در مورد نمک ظاهر می شود. بنابراین غارهای زیبایی که بر روی سقف و دیوارها رشد می کنند چیزی نیست جز ایجاد شدن در طول زمان از آب، دی اکسید کربن و بی کربنات تحت تأثیر فرآیندهای درون آب های زیرزمینی.

با توجه به اینکه فلز در حالت عادی چقدر فعال است، درست مانند فلزات قلیایی در آزمایشگاه ها ذخیره می شود. در یک ظرف شیشه ای تیره، با درب محکم بسته و زیر لایه ای از نفت سفید یا پارافین.

یک واکنش کیفی به یون کلسیم، رنگ آمیزی شعله به رنگ قرمز آجری زیبا و غنی است. همچنین می توانید فلز موجود در ترکیبات را با رسوبات نامحلول برخی از نمک های آن (کربنات کلسیم، فلوراید، سولفات، فسفات، سیلیکات، سولفیت) شناسایی کنید.

اتصالات فلزی

انواع ترکیبات فلزی به شرح زیر است:

اکسید؛
هیدروکسید؛
نمک های کلسیم (متوسط، اسیدی، بازی، دوگانه، پیچیده).

اکسید کلسیم معروف به CaO برای ایجاد یک مصالح ساختمانی (آهک) استفاده می شود. اگر اکسید را با آب خاموش کنید، هیدروکسید مربوطه را دریافت می کنید که خواص قلیایی را نشان می دهد.

بزرگ اهمیت عملینمک های کلسیم متفاوتی دارند که در بخش های مختلف اقتصاد استفاده می شود. قبلاً در بالا اشاره کردیم که چه نوع نمک هایی وجود دارد. اجازه دهید نمونه هایی از انواع این اتصالات را بیان کنیم.

نمک های متوسط - کربنات CaCO 3، فسفات Ca 3 (PO 4) 2 و غیره.
اسیدی - هیدروژن سولفات CaHSO 4.
اصلی ترین آنها بی کربنات (CaOH) 3 PO 4 هستند.
مجتمع - Cl 2.
دوگانه - 5Ca(NO 3) 2 *NH 4 NO 3 *10H 2 O.

به صورت ترکیبات است از این کلاسکلسیم برای سیستم های بیولوژیکی مهم است، زیرا نمک ها منبع یون برای بدن هستند.

نقش بیولوژیکی

چرا کلسیم برای بدن انسان مهم است؟ دلایل متعددی وجود دارد.

این یون های این عنصر هستند که بخشی از ماده بین سلولی و مایع بافت هستند و در تنظیم مکانیسم های تحریک، تولید هورمون ها و انتقال دهنده های عصبی شرکت می کنند.
کلسیم در استخوان ها و مینای دندان به میزان حدود 2.5 درصد از وزن کل بدن تجمع می یابد. این بسیار زیاد است و نقش مهمی در تقویت این سازه ها، حفظ استحکام و پایداری آنها دارد. رشد بدن بدون این غیر ممکن است.
لخته شدن خون نیز به یون های مورد نظر بستگی دارد.
بخشی از عضله قلب است که در تحریک و انقباض آن شرکت می کند.
این یک شرکت کننده در فرآیندهای اگزوسیتوز و سایر تغییرات داخل سلولی است.

اگر مقدار کلسیم مصرفی کافی نباشد، بیماری هایی مانند:

راشیتیسم؛
پوکی استخوان؛
بیماری های خونی

مقدار مصرف روزانه برای بزرگسالان 1000 میلی گرم و برای کودکان بالای 9 سال 1300 میلی گرم است. به منظور جلوگیری از بیش از حد این عنصر در بدن، شما نباید از دوز مشخص شده تجاوز کنید. در غیر این صورت، بیماری های روده ای ممکن است ایجاد شود.

برای همه موجودات زنده دیگر، کلسیم از اهمیت کمتری برخوردار نیست. به عنوان مثال، اگرچه بسیاری از آنها اسکلت ندارند، اما ابزارهای خارجی تقویت آنها نیز سازندهای این فلز هستند. از جمله:

صدف دریایی؛
صدف و صدف؛
اسفنج ها؛
پولیپ مرجانی

همه آنها بر پشت خود حمل می کنند یا در اصل در روند زندگی اسکلت خارجی خاصی را تشکیل می دهند که آنها را از تأثیرات خارجی و شکارچیان محافظت می کند. جزء اصلی آن نمک های کلسیم است.

مهره داران نیز مانند انسان برای رشد و نمو طبیعی به این یون ها نیاز دارند و آنها را از غذا دریافت می کنند.

گزینه های زیادی وجود دارد که با آنها می توان عنصر گم شده در بدن را دوباره پر کرد. بهترین، البته، روش های طبیعی هستند - محصولات حاوی اتم مورد نظر. با این حال، اگر به دلایلی این کار ناکافی یا غیرممکن باشد، مسیر پزشکی نیز قابل قبول است.

بنابراین، لیست غذاهای حاوی کلسیم چیزی شبیه به این است:

لبنیات و محصولات لبنی تخمیری؛
ماهی؛
سبزه؛
غلات (گندم سیاه، برنج، محصولات پخته شده از آرد غلات کامل)؛
برخی از مرکبات (پرتقال، نارنگی)؛
حبوبات؛
تمام مغزها (مخصوصاً بادام و گردو).

اگر به برخی غذاها حساسیت دارید یا به دلیل دیگری نمی توانید آنها را بخورید، آماده سازی های حاوی کلسیم به جبران سطح عنصر لازم در بدن کمک می کنند.

همگی نمک های این فلز هستند که به راحتی توسط بدن جذب می شوند و به سرعت جذب خون و روده می شوند. در میان آنها، محبوب ترین و مورد استفاده ترین موارد زیر است.

کلرید کلسیم - محلول تزریقی یا خوراکی برای بزرگسالان و کودکان. این در غلظت نمک در ترکیب متفاوت است؛ از آن برای "تزریق گرم" استفاده می شود، زیرا هنگام تزریق دقیقاً این احساس را ایجاد می کند. اشکالی با آب میوه برای تجویز خوراکی راحت تر وجود دارد.
در هر دو قرص (0.25 یا 0.5 گرم) و محلول های تزریق داخل وریدی موجود است. اغلب به شکل قرص حاوی مواد افزودنی میوه های مختلف است.
لاکتات کلسیم - در قرص های 0.5 گرمی موجود است.

ترکیبات طبیعی کلسیم (گچ، مرمر، سنگ آهک، گچ) و فرآورده های ساده ترین فرآوری آنها (آهک) از زمان های قدیم برای مردم شناخته شده است. در سال 1808، هامفری دیوی شیمیدان انگلیسی، آهک خشک شده مرطوب (هیدروکسید کلسیم) را با کاتد جیوه الکترولیز کرد و آمالگام کلسیم (آلیاژی از کلسیم و جیوه) به دست آورد. دیوی از این آلیاژ، با تقطیر جیوه، کلسیم خالص به دست آورد.
او همچنین نام یک عنصر شیمیایی جدید را از لاتین "calx" پیشنهاد کرد که نام سنگ آهک، گچ و سایر سنگ های نرم را نشان می دهد.

یافتن در طبیعت و به دست آوردن:

کلسیم پنجمین عنصر فراوان در پوسته زمین است (بیش از 3٪)، سنگ های بسیاری را تشکیل می دهد که بسیاری از آنها بر اساس کربنات کلسیم هستند. برخی از این سنگ ها منشأ آلی دارند (سنگ صدفی) که نقش مهم کلسیم را در طبیعت زنده نشان می دهد. کلسیم طبیعی مخلوطی از 6 ایزوتوپ با اعداد جرمی از 40 تا 48 است که 40 کلسیم 97 درصد کل آن را تشکیل می دهد. واکنش‌های هسته‌ای همچنین ایزوتوپ‌های دیگری از کلسیم را تولید کرده‌اند، برای مثال رادیواکتیو ۴۵ Ca.
برای به دست آوردن یک ماده کلسیم ساده، از الکترولیز نمک های کلسیم مذاب یا آلومینوترمی استفاده می شود:
4CaO + 2Al = Ca(AlO 2) 2 + 3Ca

مشخصات فیزیکی:

یک فلز خاکستری نقره‌ای با شبکه‌ای مکعبی در مرکز، بسیار سخت‌تر از فلزات قلیایی. نقطه ذوب 842 درجه سانتی گراد، نقطه جوش 1484 درجه سانتی گراد، چگالی 1.55 گرم بر سانتی متر مکعب. در فشارهای بالا و دمای حدود 20 کلوین به حالت ابررسانا می رود.

خواص شیمیایی:

کلسیم به اندازه فلزات قلیایی فعال نیست، اما باید در زیر لایه ای از روغن معدنی یا در بشکه های فلزی محکم در بسته نگهداری شود. در حال حاضر در دمای معمولی با اکسیژن و نیتروژن موجود در هوا و همچنین با بخار آب واکنش می دهد. هنگامی که گرم می شود، در هوا با شعله قرمز نارنجی می سوزد و اکسیدی با مخلوطی از نیتریدها تشکیل می دهد. مانند منیزیم، کلسیم در اتمسفر دی اکسید کربن به سوختن ادامه می دهد. هنگامی که گرم می شود، با سایر غیر فلزات واکنش نشان می دهد و ترکیباتی را تشکیل می دهد که همیشه از نظر ترکیب مشخص نیستند، به عنوان مثال:
Ca + 6B = CaB 6 یا Ca + P => Ca 3 P 2 (همچنین CaP یا Cap 5)
کلسیم در تمام ترکیباتش حالت اکسیداسیون 2+ دارد.

مهمترین ارتباطات:

اکسید کلسیم CaO- ("آهک سریع") یک ماده سفید، یک اکسید قلیایی، که به شدت با آب ("خاموش") واکنش می دهد و به هیدروکسید تبدیل می شود. از تجزیه حرارتی کربنات کلسیم به دست می آید.

هیدروکسید کلسیم Ca(OH) 2- ("آهک رانده") پودر سفید، کمی محلول در آب (0.16 گرم / 100 گرم)، قلیایی قوی. یک محلول ("آب آهک") برای تشخیص دی اکسید کربن استفاده می شود.

کربنات کلسیم CaCO 3- اساس اکثر مواد معدنی کلسیم طبیعی (گچ، سنگ مرمر، سنگ آهک، سنگ پوسته، کلسیت، اسپار ایسلند). در حالت خالص، این ماده سفید یا بی رنگ است. هنگامی که حرارت داده می شود (900-1000 درجه سانتیگراد) تجزیه می شود و اکسید کلسیم را تشکیل می دهد. نه p-rim، با اسیدها واکنش نشان می دهد، می تواند در آب اشباع شده با دی اکسید کربن حل شود و به بی کربنات تبدیل شود: CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2. فرآیند معکوس منجر به ظهور رسوبات کربنات کلسیم، به ویژه سازندهای خاص مانند استالاکتیت ها و استالاگمیت ها می شود.
همچنین در طبیعت به عنوان بخشی از دولومیت CaCO 3 * MgCO 3 یافت می شود

سولفات کلسیم CaSO 4- یک ماده سفید، در طبیعت CaSO 4 * 2H 2 O ("گچ"، "سلنیت"). دومی، هنگامی که با دقت گرم می شود (180 درجه سانتیگراد)، به CaSO 4 * 0.5H 2 O ("گچ سوخته"، "آلباستر") تبدیل می شود - یک پودر سفید رنگ، که وقتی با آب مخلوط می شود، دوباره CaSO 4 * 2H 2 O را تشکیل می دهد. به شکل یک ماده جامد و کاملا بادوام. کمی در آب حل می شود، می تواند در اسید سولفوریک اضافی حل شود و هیدروژن سولفات تشکیل دهد.

کلسیم فسفات Ca 3 (PO 4) 2- ("فسفوریت")، نامحلول، تحت تأثیر اسیدهای قوی به کلسیم هیدرو- و دی هیدروژن فسفات محلول تر تبدیل می شود. مواد اولیه برای تولید فسفر، اسید فسفریک، کودهای فسفاته. فسفات کلسیم همچنین در آپاتیت ها، ترکیبات طبیعی با فرمول تقریبی Ca 5 3 Y، که در آن Y = F، Cl یا OH، به ترتیب، فلوئور، کلر یا هیدروکسی آپاتیت هستند، گنجانده شده است. همراه با فسفریت، آپاتیت ها بخشی از اسکلت استخوانی بسیاری از موجودات زنده هستند، از جمله. و انسان

کلسیم فلوراید CaF 2 - (طبیعی:"فلوریت"، "فلورسپار")، یک ماده نامحلول به رنگ سفید. کانی های طبیعی به دلیل ناخالصی ها رنگ های متنوعی دارند. در تاریکی هنگام گرم شدن و تحت تابش UV می درخشد. این سیالیت ("جواب پذیری") سرباره ها را هنگام تولید فلزات افزایش می دهد که استفاده از آن را به عنوان یک شار توضیح می دهد.

کلرید کلسیم CaCl 2- بی رنگ مسیح. به خوبی در آب حل می شود. هیدرات کریستالی CaCl 2 * 6H 2 O را تشکیل می دهد. کلرید کلسیم بی آب ("ذوب شده") یک خشک کننده خوب است.

نیترات کلسیم Ca(NO 3) 2- ("نیترات کلسیم") بی رنگ. مسیح. به خوبی در آب حل می شود. جزءترکیبات آتش نشانی که به شعله رنگ قرمز نارنجی می دهد.

کاربید کلسیم CaС 2- با آب واکنش می دهد و استیلن را تشکیل می دهد، به عنوان مثال: CaС 2 + H 2 O = С 2 H 2 + Ca(OH) 2

کاربرد:

کلسیم فلزی به عنوان یک عامل احیا کننده قوی در تولید برخی از فلزات سخت احیا شونده ("کلسیوترمی"): کروم، عناصر خاکی کمیاب، توریم، اورانیوم و غیره استفاده می شود. در متالورژی مس، نیکل، فولادهای ویژه و برنزها کلسیم و آلیاژهای آن برای حذف ناخالصی های مضر گوگرد، فسفر، کربن اضافی استفاده می شود.
کلسیم همچنین برای اتصال مقادیر کمی از اکسیژن و نیتروژن هنگام به دست آوردن خلاء بالا و تصفیه گازهای بی اثر استفاده می شود.
یون های کلسیم 48 با نوترون اضافی برای سنتز جدید استفاده می شود عناصر شیمیاییبه عنوان مثال عنصر شماره 114، . ایزوتوپ دیگر کلسیم، 45Ca، به عنوان یک ردیاب رادیواکتیو در مطالعات نقش بیولوژیکی کلسیم و مهاجرت آن در محیط استفاده می شود.

حوزه اصلی کاربرد ترکیبات کلسیمی متعدد، تولید است مصالح ساختمانی(سیمان، مخلوط های ساختمانی، دیوارهای خشک و غیره).

کلسیم یکی از عناصر درشت موجود در موجودات زنده است که ترکیبات لازم برای ساخت اسکلت داخلی مهره داران و اسکلت خارجی بسیاری از بی مهرگان یعنی پوسته تخم ها را تشکیل می دهد. یون های کلسیم همچنین در تنظیم فرآیندهای درون سلولی شرکت می کنند و لخته شدن خون را تعیین می کنند. کمبود کلسیم در دوران کودکیمنجر به راشیتیسم و در افراد مسن به پوکی استخوان می شود. منبع کلسیم لبنیات، گندم سیاه، آجیل است و جذب آن توسط ویتامین D تسهیل می شود و در صورت کمبود کلسیم از داروهای مختلفی استفاده می شود: کلسکس، محلول کلرید کلسیم، گلوکونات کلسیم و ....
کسر جرمی کلسیم در بدن انسان 1.4-1.7٪ است، نیاز روزانه 1-1.3 گرم (بسته به سن). مصرف بیش از حد کلسیم می تواند منجر به هیپرکلسمی - رسوب ترکیبات آن در اندام های داخلی و تشکیل لخته های خون در رگ های خونی شود. منابع:
کلسیم (عنصر) // ویکی پدیا. آدرس اینترنتی: http://ru.wikipedia.org/wiki/Calcium (تاریخ دسترسی: 01/3/2014).
کتابخانه محبوب عناصر شیمیایی: کلسیم. // URL: http://n-t.ru/ri/ps/pb020.htm (01/3/2014).