Kalcio savybės ir panaudojimas. Kalcis kaip cheminis elementas, jo vaidmuo

Kalcis yra labai paplitęs gamtoje formoje įvairūs ryšiai. Žemės plutoje jis užima penktą vietą ir sudaro 3,25 proc., dažniausiai randamas kalkakmenio CaCO3, dolomito CaCO3*MgCO3, gipso CaSO4*2H2O, fosforito Ca3(PO4)2 ir fluoršpato CaF2 pavidalu, neskaitant reikšmingo kiekio. kalcio santykis silikatinių uolienų sudėtyje. Jūros vandenyje yra vidutiniškai 0,04 % (masės) kalcio

Kalcio fizinės ir cheminės savybės

Kalcis yra periodinės elementų lentelės II grupės šarminių žemių metalų pogrupyje; serijos numeris 20, atominė masė 40,08, valentingumas 2, atominis tūris 25,9. Kalcio izotopai: 40 (97%), 42 (0,64%), 43 (0,15%), 44 (2,06%), 46 (0,003%), 48 (0,185%). Kalcio atomo elektroninė struktūra: 1s2, 2s2p6, 3s2p6, 4s2. Atomo spindulys yra 1,97 A, jonų spindulys yra 1,06 A. Iki 300° kalcio kristalai yra kubo formos su centruotais paviršiais ir kraštinių dydis 5,53 A, virš 450° jie yra šešiakampio formos. Specifinė gravitacija kalcio 1,542, lydymosi temperatūra 851°, virimo temperatūra 1487°, lydymosi šiluma 2,23 kcal/mol, garavimo šiluma 36,58 kcal/mol. Kietojo kalcio atominė šiluminė talpa Cр = 5,24 + 3,50*10В-3 T esant 298-673° K ir Cp = 6,29+1,40*10В-3T esant 673-1124° K; skystam kalciui Cp = 7,63. Kietojo kalcio entropija yra 9,95 ± 1, dujinio esant 25° 37,00 ± 0,01.
Kietojo kalcio garų elastingumą tyrė Yu.A. Priselkovas ir A.N. Nesmejanovas, P. Douglasas ir D. Tomlinas. Kalcio sočiųjų garų slėgio vertės pateiktos lentelėje. 1.

Kalbant apie šilumos laidumą, kalcis artėja prie natrio ir kalio, 20-100° temperatūroje linijinio plėtimosi koeficientas yra 25 * 10v-6, esant 20° elektrinė varža yra 3,43 μom/cm3, nuo 0 iki 100°. elektrinės varžos temperatūros koeficientas yra 0,0036. Elektrocheminis ekvivalentas 0,74745 g/a*val. Kalcio tempiamasis stipris 4,4 kg/mm2, Brinelio kietumas 13, pailgėjimas 53%, santykinis susitraukimas 62%.
Kalcis yra sidabriškai baltos spalvos ir šviečia, kai lūžta. Ore metalas yra padengtas plona melsvai pilka nitrido, oksido ir iš dalies kalcio peroksido plėvele. Kalcis yra lankstus ir kalus; jį galima apdoroti tekinimo staklės, gręžti, pjauti, pjauti, spausti, vilkti ir tt Nei švaresnis metalas, tuo didesnis jo plastiškumas.
Įtampos serijoje kalcis yra tarp labiausiai elektroneigiamų metalų, o tai paaiškina jo didelį cheminį aktyvumą. Kambario temperatūroje kalcis nereaguoja su sausu oru, 300° ir aukštesnėje temperatūroje intensyviai oksiduojasi, o stipriai kaitinant dega ryškiai oranžiškai rausva liepsna. Drėgname ore kalcis palaipsniui oksiduojasi, virsdamas hidroksidu; Su saltas vanduo reaguoja palyginti lėtai, bet nuo karštas vanduo energingai išstumia vandenilį, sudarydamas hidroksidą.
Azotas su kalciu pastebimai reaguoja 300° temperatūroje ir labai intensyviai 900° temperatūroje, susidarant nitridui Ca3N2. Su vandeniliu 400° temperatūroje kalcis sudaro hidridą CaH2. Kalcis kambario temperatūroje nesijungia su sausais halogenais, išskyrus fluorą; intensyvus halogenidų susidarymas vyksta 400° ir aukštesnėje temperatūroje.
Stiprios sieros (65-60° Be) ir azoto rūgštys silpnai veikia gryną kalcį. Iš vandeninių mineralinių rūgščių tirpalų druskos rūgštis yra labai stipri, azoto rūgštis yra stipri, o sieros rūgštis yra silpna. IN koncentruoti tirpalai NaOH ir sodos tirpalai beveik nesunaikina kalcio.

Taikymas

Kalcis vis dažniau naudojamas įvairios pramonės šakos gamyba. IN Pastaruoju metu jis įgijo didelę reikšmę kaip reduktorius ruošiant daugybę metalų. Grynas urano metalas gaunamas redukuojant urano fluoridą kalcio metalu. Kalcis arba jo hidridai gali būti naudojami titano oksidams, taip pat cirkonio, torio, tantalo, niobio ir kitų retųjų metalų oksidams redukuoti. Kalcis yra geras deoksidatorius ir degazatorius gaminant varį, nikelį, chromo-nikelio lydinius, specialų plieną, nikelį ir alavo bronzą, jis pašalina sierą, fosforą ir anglį iš metalų ir lydinių.
Kalcis su bismutu sudaro ugniai atsparius junginius, todėl jis naudojamas švinui iš bismuto išvalyti.
Kalcio dedama į įvairius lengvuosius lydinius. Tai padeda pagerinti luito paviršių, smulkių grūdelių dydį ir sumažinti oksidaciją. Plačiai naudojami guolių lydiniai, kurių sudėtyje yra kalcio. Švino lydiniai (0,04 % Ca) gali būti naudojami kabelių apvalkalams gaminti.
Kalcis naudojamas alkoholiams dehidratuoti ir tirpikliams desulfuruoti naftos produktus. Aukštos kokybės porėtam betonui gaminti naudojami kalcio lydiniai su cinku arba su cinku ir magniu (70 % Ca). Kalcis yra antifrikcinių lydinių (švino-kalcio babbito) dalis.
Dėl gebėjimo surišti deguonį ir azotą kalcis arba kalcio lydiniai su natriu ir kitais metalais naudojami inertinių dujų valymui ir kaip geteris vakuuminėje radijo įrangoje. Kalcis taip pat naudojamas hidrido, kuris yra vandenilio šaltinis lauke, gamybai. Su anglimi kalcis sudaro kalcio karbidą CaC2, kuris dideliais kiekiais naudojamas acetileno C2H2 gamybai.

Vystymosi istorija

Dewi pirmą kartą kalcį gavo amalgamos pavidalu 1808 m., naudodamas šlapių kalkių elektrolizę gyvsidabrio katodu. 1852 m. Bunsenas gavo amalgamą su dideliu kalcio kiekiu elektrolizės būdu iš kalcio chlorido druskos rūgšties tirpalo. 1855 m. Bunsenas ir Matthiessenas gavo gryną kalcį elektrolizės būdu CaCl2, o Moissan – CaF2 elektrolizės būdu. 1893 m. Borchersas žymiai pagerino kalcio chlorido elektrolizę, naudodamas katodinį aušinimą; Arndtas 1902 m. elektrolizės būdu gavo metalą, turintį 91,3% Ca. Ruffas ir Plata elektrolizės temperatūrai sumažinti naudojo CaCl2 ir CaF2 mišinį; Borchers ir Stockham gavo kempinę, kurios temperatūra žemesnė už kalcio lydymosi temperatūrą.
Elektrolitinės kalcio gamybos problemą išsprendė Rathenau ir Suteris, pasiūlydami elektrolizės metodą su liečiamu katodu, kuris netrukus tapo pramoniniu. Buvo daug pasiūlymų ir bandymų gaminti kalcio lydinius elektrolizės būdu, ypač ant skystojo katodo. Pasak F.O. Banzel, kalcio lydiniai gali būti gaunami elektrolizės būdu CaF2, pridedant kitų metalų druskų ar fluoroksidų. Poulene'as ir Melanas paruošė Ca-Al lydinį ant skysto aliuminio katodo; Kügelgenas ir Sewardas gavo Ca-Zn lydinį ant cinko katodo. Ca-Zn lydinių gamybą 1913 metais ištyrė W. Moldenhaueris ir J. Andersenas, jie taip pat ruošė Pb-Ca lydinius ant švino katodo. Koba, Simkins ir Gire panaudojo 2000 A švino katodo elektrolizatorių ir gavo lydinį su 2% Ca esant 20% srovės efektyvumui. I. Celikovas ir V. Wasingeris į elektrolitą įpylė NaCl, kad gautų lydinį su natriu; R.R. Syromyatnikovas sumaišė lydinį ir pasiekė 40–68% srovės galią. Kalcio lydiniai su švinu, cinku ir variu gaminami elektrolizės būdu pramoniniu mastu
Sukėlė nemažą susidomėjimą terminis metodas gauti kalcio. Aliuminoterminę oksidų redukciją 1865 metais atrado H.H. Beketovas. 1877 metais Maletas atrado kalcio, bario ir stroncio oksidų mišinio sąveiką su aliuminiu, kai šildomas, Winkleris bandė redukuoti tuos pačius oksidus magniu; Biltzas ir Wagneris, redukuodami kalcio oksidą aliuminiu, 1929 m. pasiekė mažą metalo išeigą geriausi rezultatai. A.I. Voinitskis 1938 metais laboratorijoje redukavo kalcio oksidą aliuminio ir silicio lydiniais. Metodas buvo patentuotas 1938 m. Antrojo pasaulinio karo pabaigoje terminis metodas buvo pritaikytas pramonėje.
1859 m. Caron pasiūlė natrio lydinių su šarminių žemių metalais gamybos būdą, veikiant metaliniam natriui jų chloridus. Naudojant šį metodą, kalcis (ir barinas) gaunamas lydinyje su švinu. Biterfelde (Vokietija) 1934–1939 m. kasmet buvo pagaminama 5–10 tonų kalcio. JAV kalcio poreikis buvo patenkintas importu, kuris 1920–1940 m. siekė 10–25 g per metus. Nuo 1940 m., kai nutrūko importas iš Prancūzijos, JAV elektrolizės būdu pradėjo gaminti didelius kalcio kiekius; baigiantis karui kalcį pradėjo gauti vakuuminiu-terminiu būdu; S. Loomiso teigimu, jo našumas siekė 4,5 tonos per dieną. Pagal Minerale Yarbook, Dominium Magnesium Kanadoje per metus pagamino kalcio:

Informacija apie kalcio išsiskyrimo mastą per pastaraisiais metais trūksta.

Vardas:*
El. paštas:
Komentaras:

Papildyti

27.03.2019

Pirmiausia turite nuspręsti, kiek norite išleisti pirkiniui. Specialistai pradedantiesiems investuotojams rekomenduoja nuo 30 tūkstančių rublių iki 100. Tai kainuoja...

27.03.2019

Dabar dažniausiai naudojamas valcuotas metalas skirtingos situacijos. Iš tiesų, daugelis pramonės šakų tiesiog negali be jo išsiversti, nes valcuotas metalas...

27.03.2019

Ovalios plieninės tarpinės skirtos sandarinti flanšinės jungtys jungiamosios detalės ir vamzdynai, transportuojantys agresyvias medžiagas....

26.03.2019

Daugelis esame girdėję apie tokias sistemos administratoriaus pareigas, tačiau ne visi supranta, ką tiksliai reiškia ši frazė....

26.03.2019

Kiekvienas žmogus, atliekantis remontą savo patalpose, turėtų pagalvoti, kokias konstrukcijas reikia įrengti vidinėje erdvėje. Rinkoje...

26.03.2019

26.03.2019

Šiandien dujų analizatoriai aktyviai naudojami naftos ir dujų pramonėje, komunaliniame sektoriuje, atliekant tyrimus laboratoriniuose kompleksuose,...

Pradžia / Paskaitos 1 kursas / Bendrieji ir organinė chemija/ 23 klausimas. Kalcis / 2. Fizinės ir cheminės savybės

Fizinės savybės. Kalcis yra sidabriškai baltas kalusis metalas, kuris lydosi 850 laipsnių temperatūroje. C ir verda 1482 laipsnių temperatūroje. C. Jis žymiai kietesnis už šarminius metalus.

Cheminės savybės. Kalcis yra aktyvus metalas. Taigi normaliomis sąlygomis jis lengvai sąveikauja su atmosferos deguonimi ir halogenais:

2 Ca + O2 = 2 CaO (kalcio oksidas);

Ca + Br2 = CaBr2 (kalcio bromidas).

Kaitinamas kalcis reaguoja su vandeniliu, azotu, siera, fosforu, anglimi ir kitais nemetalais:

Ca + H2 = CaH2 (kalcio hidridas);

3 Ca + N2 = Ca3N2 (kalcio nitridas);

Ca + S = CaS (kalcio sulfidas);

3 Ca + 2 P = Ca3P2 (kalcio fosfidas);

Ca + 2 C = CaC2 (kalcio karbidas).

Kalcis lėtai reaguoja su šaltu vandeniu, bet labai stipriai reaguoja su karštu:

Ca + 2 H2O = Ca(OH)2 + H2.

Kalcis gali mažiau pašalinti deguonį ar halogenus iš oksidų ir halogenidų aktyvieji metalai t.y. turi atkuriamųjų savybių:

5 Ca + Nb2O5 = CaO + 2 Nb;

• 1. Buvimas gamtoje
• 3. Kvitas
• 4. Taikymas

www.medkurs.ru

Kalcis | katalogas Pesticidai.ru

Daugeliui žmonių žinios apie kalcį apsiriboja tik tuo, kad šis elementas yra būtinas sveikiems kaulams ir dantims. Kur dar jis yra, kam to reikia ir kiek reikia, ne visi turi idėją. Tačiau kalcio yra daugelyje žinomų junginių, tiek natūralių, tiek žmogaus sukurtų. Kreida ir kalkės, urvų stalaktitai ir stalagmitai, senovės fosilijos ir cementas, gipsas ir alebastras, pieno produktai ir vaistai nuo osteoporozės – visa tai ir daug daugiau turi daug kalcio.

Šį elementą G. Davy pirmą kartą gavo 1808 m., o iš pradžių jis nebuvo ypač aktyviai naudojamas. Tačiau šiuo metu šis metalas yra penktas pagal dydį pasaulyje, o jo poreikis kasmet didėja. Pagrindinis kalcio panaudojimas yra gavimas Statybinės medžiagos ir mišiniai. Tačiau reikia statyti ne tik namus, bet ir gyvas ląsteles. Žmogaus organizme kalcis yra skeleto dalis, įgalina raumenų susitraukimus, užtikrina kraujo krešėjimą, reguliuoja daugelio virškinimo fermentų veiklą ir atlieka daugybę kitų funkcijų. Jis ne mažiau svarbus ir kitiems gyviems objektams: gyvūnams, augalams, grybams ir net bakterijoms. Tuo pačiu metu kalcio poreikis yra gana didelis, todėl jį galima priskirti makroelementams.

Kalcis, Ca – cheminis elementas Mendelejevo periodinės sistemos II grupės pagrindinis pogrupis. Atominis skaičius – 20. Atominė masė – 40,08.

Kalcis yra šarminių žemių metalas. Kai laisva, kali, gana kieta, balta. Pagal tankį jis priklauso lengviesiems metalams.

• Tankis – 1,54 g/cm3,
• Lydymosi temperatūra – +842 °C,
• Virimo temperatūra – +1495 °C.

Išryškėjo kalcis metalines savybes. Visuose junginiuose oksidacijos laipsnis yra +2.

Ore jis pasidengia oksido sluoksniu, o kaitinamas dega rausva, ryškia liepsna. Lėtai reaguoja su šaltu vandeniu, bet greitai išstumia vandenilį iš karšto vandens ir susidaro hidroksidas. Sąveikaujant su vandeniliu susidaro hidridai. Kambario temperatūroje jis reaguoja su azotu, sudarydamas nitridus. Jis taip pat lengvai jungiasi su halogenais ir siera, o kaitinant sumažina metalų oksidus.

Kalcis yra vienas gausiausių elementų gamtoje. Žemės plutoje jo kiekis sudaro 3% masės. Jis susidaro kreidos, kalkakmenio ir marmuro (natūralaus kalcio karbonato CaCO3 tipo) nuosėdų pavidalu. Yra daug gipso (CaSO4 x 2h3O), fosforito (Ca3(PO4)2) ir įvairių kalcio turinčių silikatų nuosėdų.

Vanduo

. Kalcio druskų beveik visada yra natūralus vanduo. Iš jų tik gipsas jame šiek tiek tirpsta. Kai vandenyje yra anglies dioksido, kalcio karbonatas ištirpsta bikarbonato Ca(HCO3)2 pavidalu.

Sunkus vanduo

. Natūralus vanduo, kuriame yra daug kalcio ar magnio druskų, vadinamas kietu vandeniu.

Minkštas vanduo

. Kai šių druskų yra mažai arba jų nėra, vanduo vadinamas minkštu.

Dirvos

. Paprastai dirvožemis yra pakankamai aprūpintas kalciu. O kadangi kalcio yra didesnė masė vegetatyvinėje augalų dalyje, jo pašalinimas su derliumi yra nereikšmingas.

Kalcio netenkama iš dirvožemio dėl jo išplovimo krituliais. Šis procesas priklauso nuo dirvožemio granulometrinės sudėties, kritulių kiekio, augalų rūšies, kalkių ir mineralinių trąšų formų bei dozių. Atsižvelgiant į šiuos veiksnius, kalcio nuostoliai iš ariamo sluoksnio svyruoja nuo kelių dešimčių iki 200 – 400 kg/ha ir daugiau.

Kalcio kiekis įvairių tipų dirvožemiuose

Podzoliniuose dirvožemiuose yra 0,73% (dirvožemio sausosios medžiagos) kalcio.

Pilkasis miškas – 0,90% kalcio.

Černozemai – 1,44% kalcio.

Serozemai – 6,04% kalcio.

Augaluose kalcio yra fosfatų, sulfatų, karbonatų, pektino ir oksalo rūgščių druskų pavidalu. Beveik iki 65% augaluose esančio kalcio galima išskirti vandeniu. Likusi dalis apdorojama silpnu actu ir druskos rūgštys. Daugiausia kalcio randama senstančiose ląstelėse.

Kalcio trūkumo simptomai:
Kultūra	Trūkumo simptomai
Bendrieji simptomai	Viršūninio pumpuro balinimas; Jaunų lapų balinimas; Lapų galiukai lenkti žemyn; Lapų kraštai susisuka į viršų;
Bulvė	Jie prastai žydi viršutiniai lapai; Stiebo augimo taškas miršta; Lapų pakraščiuose yra šviesi juostelė, kuri vėliau patamsėja; Lapų kraštai užriesti į viršų;
Baltieji ir žiediniai kopūstai	Jaunų augalų lapuose išilgai kraštų yra chlorotinių dėmių (marmurinių) arba baltų juostelių; Senuose augaluose lapai susisuka ir ant jų atsiranda nudegimų; Augimo taškas išnyksta
	Galinės lapų skiltelės miršta Gėlės krinta; Atsiranda ant vaisių viršūninėje dalyje tamsus taškas, kuris didėja vaisiui augant ( žiedų galo puvinys pomidorai)
	Viršūniniai pumpurai miršta; Jaunų lapų kraštai susiraukšlėję, nuskurę ir vėliau nudžiūsta; Viršutinės ūglių dalys nudžiūsta; šaknų galiukų pažeidimas; Vaisiaus minkštime - rudos dėmės(kartūs kauliukai); Suprastėja vaisių skonis; Sumažėja vaisių pardavimas

Kalcio funkcijos

Šio elemento poveikis augalams yra daugialypis ir, kaip taisyklė, teigiamas. Kalcis:

• Stiprina medžiagų apykaitą;
• Žaidžia svarbus vaidmuo angliavandenių judėjime;
• Įtakoja azotinių medžiagų metamorfozę;
• Pagreitina rezervinių sėklų baltymų suvartojimą dygimo metu;
• vaidina vaidmenį fotosintezės procese;
• stiprus kitų katijonų antagonistas, neleidžiantis jų pertekliui patekti į augalų audinius;
• Įtakoja fizikines ir chemines protoplazmos savybes (klampumą, pralaidumą ir kt.), taigi ir normalią biocheminių procesų eigą augale;
• Kalcio junginiai su pektininėmis medžiagomis suklijuoja atskirų ląstelių sieneles;
• Įtakoja fermentų aktyvumą.

Pažymėtina, kad kalcio junginių (kalkių) įtaka fermentų aktyvumui pasireiškia ne tik tiesioginiu veikimu, bet ir dėl dirvožemio fizikinių-cheminių savybių bei jo mitybos režimo gerėjimo. Be to, dirvožemio kalkinimas labai paveikia vitaminų biosintezės procesus.

Kalcio trūkumas (trūkumas) augaluose

Kalcio trūkumas pirmiausia paveikia šaknų sistemos vystymąsi. Šaknų plaukelių formavimasis ant šaknų sustoja. Išorinės šaknų ląstelės sunaikinamos.

Šis simptomas pasireiškia tiek kalcio trūkumu, tiek maistinių medžiagų tirpalo disbalansu, tai yra, jame vyrauja vienvalenčių natrio, kalio ir vandenilio katijonai.

Be to, dirvožemio tirpale esantis nitratinis azotas padidina augalų audinių aprūpinimą kalciu ir sumažina amoniako tiekimą.

Kalcio bado požymių tikimasi, kai kalcio kiekis yra mažesnis nei 20 % dirvožemio katijonų mainų pajėgumo.

Simptomai Vizualiai kalcio trūkumą lemia šie požymiai:

• Augalų šaknys turi pažeistus rudos spalvos galiukus;
• Augimo taškas deformuojasi ir miršta;
• Gėlės, kiaušidės ir pumpurai nukrenta;
• Vaisiai pažeisti nekrozės;
• Pastebėta, kad lapai yra chlorotiški;
• Viršūninis pumpuras miršta ir stiebo augimas sustoja.

Kopūstai, liucerna ir dobilai yra labai jautrūs kalcio buvimui. Nustatyta, kad tiems patiems augalams būdingas ir padidėjęs jautrumas dirvožemio rūgštingumui.

Apsinuodijus mineraliniu kalciu, atsiranda tarpslankstelinė chlorozė su balkšvomis nekrozinėmis dėmėmis. Jie gali būti spalvoti arba turėti koncentrinius žiedus, užpildytus vandeniu. Kai kurie augalai reaguoja į kalcio perteklių augindami lapų rozetes, miršta ūgliai ir numesdami lapus. Simptomai yra panašūs į geležies ir magnio trūkumą.

Kalcio papildymo dirvožemyje šaltinis yra kalkių trąšos. Jie skirstomi į tris grupes:

• Kietos kalkingos uolienos;
• Minkštos kalkingos uolienos;
• Pramoninės atliekos, kuriose yra daug kalkių.

Pagal CaO ir MgO kiekį kietosios kalkingos uolienos skirstomos į:

• kalkakmeniai (55–56 % CaO ir iki 0,9 % MgO);
• dolomituotų klinčių (42–55 % CaO ir iki 9 % MgO);
• dolomitai (32–30 % CaO ir 18–20 % MgO).

Kalkakmenis

– pagrindinės kalkinės trąšos. Sudėtyje yra 75–100 % Ca ir Mg oksidų, skaičiuojant kaip CaCO3.

Dolomitizuotas kalkakmenis

. Sudėtyje yra 79–100 % veikliosios medžiagos (a.i.), skaičiuojant CaCO3. Rekomenduojama sėjomainoje su bulvėmis, ankštiniais augalais, linais, šakniavaisiais, taip pat labai podzolizuotose dirvose.

Marl

. Sudėtyje yra iki 25–15% CaCO3, o priemaišų molio ir smėlio pavidalu iki 20–40%. Veikia lėtai. Rekomenduojama naudoti lengvose dirvose.

Kreida

. Sudėtyje yra 90–100 % CaCO3. Veiksmas yra greitesnis nei kalkakmenio. Tai vertingos kalkių trąšos smulkiai sumaltos formos.

Degintos kalkės

(CaO). CaCO3 kiekis viršija 70%. Jis apibūdinamas kaip stipri ir greitai veikianti kalkinanti medžiaga.

Gesintos kalkės

(Ca(OH)2). CaCO3 kiekis – 35% ir daugiau. Tai taip pat stiprios ir greitai veikiančios kalkių trąšos.

Dolomito miltai

. CaCO3 ir MgCO3 kiekis yra apie 100%. Jo veikimas yra lėtesnis nei kalkingų tufų. Paprastai naudojamas ten, kur reikia magnio.

Kalkingi tufai

. CaCO3 – 15–96 %, priemaišų – iki 25 % molio ir smėlio, 0,1 % P2O5. Veiksmas yra greitesnis nei kalkakmenio.

Tuštinimosi nešvarumai (tuštinimasis)

. Susideda iš CaCO3 ir Ca(OH)2. Kalkių kiekis CaO yra iki 40%. Taip pat yra azoto - 0,5% ir P2O5 - 1-2%. Tai runkelių cukraus fabrikų atliekos. Rekomenduojama naudoti ne tik dirvožemio rūgštingumui mažinti, bet ir runkelių auginimo vietose chernozemo dirvose.

Skalūnų pelenų ciklonai

. Sausa dulkėta medžiaga. Veikliosios medžiagos kiekis yra 60–70%. Nurodo Pramoninės atliekos.

Dulkės iš krosnių ir cemento gamyklų

. CaCO3 kiekis turi viršyti 60%. Praktiškai jis naudojamas ūkiuose, esančiuose arti cemento gamyklų.

Metalurgijos šlakai

. Naudojamas Uralo ir Sibiro regionuose. Nehigroskopiškas, lengvai purškiamas. Turi būti ne mažiau kaip 80% CaCO3, o drėgmės kiekis ne didesnis kaip 2%. Svarbi granulometrinė sudėtis: 70% - mažiau nei 0,25 mm, 90% - mažiau nei 0,5 mm.

Organinės trąšos. Ca kiekis, išreikštas CaCO3, yra 0,32–0,40%.

Fosforito miltai. Kalcio kiekis – 22% CaCO3.

Kalkių trąšos naudojamos ne tik dirvai ir augalams aprūpinti kalciu. Pagrindinis jų naudojimo tikslas – dirvožemio kalkinimas. Tai cheminio regeneravimo būdas. Juo siekiama neutralizuoti perteklinį dirvožemio rūgštingumą, pagerinti jo agrofizines, agrochemines ir biologines savybes, aprūpinti augalus magniu ir kalciu, mobilizuoti ir imobilizuoti makroelementus ir mikroelementus, sukurti optimalias vandens-fizines, fizines, oro sąlygos gyvenimą auginami augalai.

Dirvožemio kalkinimo efektyvumas

Kartu su augalų kalcio, kaip mineralinės mitybos elemento, poreikių tenkinimu, kalkinimas sukelia daug teigiamų pokyčių dirvožemyje.

Kalkinimo įtaka kai kurių dirvožemių savybėms

Kalcis skatina dirvožemio koloidų koaguliaciją ir neleidžia jiems išplauti. Tai palengvina žemės dirbimą ir pagerina aeraciją.

Dėl kalkinimo:

• smėlėti humusingi dirvožemiai padidina jų vandens sugeriamumą;
• ant sunkaus molio dirvožemiai susidaro dirvožemio sankaupos ir gumulėliai, gerinantys vandens pralaidumą.

Visų pirma, organinės rūgštys yra neutralizuojamos ir H jonai išstumiami iš sugeriančio komplekso. Tai veda prie metabolinio rūgštingumo pašalinimo ir dirvožemio hidrolizinio rūgštingumo sumažėjimo. Tuo pačiu metu pastebimas dirvožemio sugėrimo komplekso katijoninės sudėties pagerėjimas, kuris atsiranda dėl vandenilio ir aliuminio jonų pakeitimo kalcio ir magnio katijonais. Tai padidina dirvožemio prisotinimą bazėmis ir padidina sugeriamumą.

Kalkinimo įtaka augalų aprūpinimui azotu

Po kalkinimo teigiamas agrochemines dirvožemio savybes ir jo struktūrą galima išlaikyti keletą metų. Tai padeda sukurti palankias sąlygas naudingiems mikrobiologiniams maistinių medžiagų mobilizavimo procesams stiprinti. Didėja laisvai dirvoje gyvenančių amonifikatorių, nitrifikatorių, azotą fiksuojančių bakterijų aktyvumas.

Kalkinimas padeda padidinti mazginių bakterijų dauginimąsi ir pagerinti augalo šeimininko aprūpinimą azotu. Nustatyta, kad bakterinės trąšos praranda veiksmingumą rūgščiose dirvose.

Kalkinimo įtaka augalų aprūpinimui pelenų elementais

Kalkinimas padeda aprūpinti augalą pelenų elementais, nes padidina bakterijų, skaidančių dirvožemyje organinius fosforo junginius, aktyvumą ir skatina geležies bei aliuminio fosfatų virsmą augalams prieinamomis kalcio fosfato druskomis. Rūgščių dirvožemių kalkinimas sustiprina mikrobiologinius ir biocheminius procesus, o tai savo ruožtu padidina nitratų, taip pat virškinamų fosforo ir kalio formų kiekį.

Kalkinimo įtaka makroelementų ir mikroelementų formoms ir prieinamumui

Kalkinant padaugėja kalcio, o naudojant dolomito miltus – magnio. Tuo pačiu metu toksiškos mangano ir aliuminio formos tampa netirpios ir pereina į nusodintą formą. Mažėja tokių elementų kaip geležis, varis, cinkas, manganas. Didėja azoto, sieros, kalio, kalcio, magnio, fosforo ir molibdeno prieinamumas.

Kalkinimo įtaka fiziologiškai rūgščių trąšų veikimui

Kalkinimas padidina fiziologiškai rūgščių mineralinių trąšų, ypač amoniako ir kalio, efektyvumą.

Teigiamas fiziologiškai rūgščių trąšų, nepridedant kalkių, poveikis blėsta ir laikui bėgant gali tapti neigiamas. Taigi, tręšiamuose plotuose derlius būna net mažesnis nei netręštuose plotuose. Kalkinimo derinys su trąšomis padidina jų efektyvumą 25–50%.

Kalkinant dirvoje suaktyvinami fermentiniai procesai, pagal kuriuos netiesiogiai sprendžiamas jos derlingumas.

Sudarė: Grigorovskaya P.I.

Puslapis pridėtas: 05.12.13 00:40

Paskutinį kartą atnaujinta: 05/22/14 16:25

Literatūriniai šaltiniai:

Glinka N.L. bendroji chemija. Vadovėlis universitetams. Leidykla: Leningrad: Chemija, 1985, 731 p

Minejevas V.G. Agrochemija: Vadovėlis – 2-asis leidimas, pataisytas ir papildytas – M.: Maskvos valstybinio universiteto leidykla, leidykla KolosS, 2004. – 720 p., l. lig.: lig. – (Klasikinis universiteto vadovėlis).

Petrovas B.A., Seliverstov N.F. Mineralinė augalų mityba. Vadovas studentams ir sodininkams. Jekaterinburgas, 1998. 79 p.

Enciklopedija vaikams. 17 tomas. Chemija. / Galva. red. V.A. Volodinas. – M.: Avanta +, 2000. – 640 p., iliustr.

Yagodinas B.A., Žukovas Yu.P., Kobzarenko V.I. Agrochemija / Redagavo B.A. Yagodina – M.: Kolos, 2002. – 584 p.: lig (Vadovėliai ir mokymo priemonės aukštųjų mokyklų studentams).

Vaizdai (perdaryti):

20 Ca Kalcis, licencijuotas pagal CC BY

Kalcio trūkumas kviečiuose, CIMMYT, licencijuotas pagal CC BY-NC-SA

www.pesticidy.ru

Kalcis ir jo vaidmuo žmonijai – Chemija

Kalcis ir jo vaidmuo žmonijai

Įvadas

Buvimas gamtoje

Kvitas

Fizinės savybės

Cheminės savybės

Kalcio junginių taikymas

Biologinis vaidmuo

Išvada

Bibliografija

Įvadas

Kalcis yra pagrindinės antrosios grupės, ketvirtojo periodinės D.I. Mendelejevo cheminių elementų sistemos pogrupio elementas, kurio atominis skaičius yra 20. Jis žymimas simboliu Ca (lot. Kalcis). Paprastoji medžiaga kalcis (CAS numeris: 7440-70-2) yra minkštas, chemiškai aktyvus šarminių žemių metalas, sidabras. baltas.

Nepaisant to, kad elementas Nr. 20 yra visur, net chemikai ne visi matė elementinį kalcį. Tačiau šis metalas tiek išvaizda, tiek elgesiu visiškai skiriasi nuo šarminių metalų, kurių kontaktas kelia gaisrų ir nudegimų pavojų. Jis gali būti saugiai laikomas ore, jis neužsidega nuo vandens. Mechaninės savybės elementinis kalcis nepaverčia jo „juodąja avimi“ metalų šeimoje: kalcis daugelį jų lenkia savo stiprumu ir kietumu; jį galima sukti tekinimo staklėmis, traukti į vielą, kalti, presuoti.

Ir vis dėlto elementinis kalcis beveik niekada nenaudojamas kaip struktūrinė medžiaga. Jis tam per aktyvus. Kalcis lengvai reaguoja su deguonimi, siera ir halogenais. Tam tikromis sąlygomis jis reaguoja net su azotu ir vandeniliu. Anglies oksidų aplinka, inertiška daugumai metalų, yra agresyvi kalciui. Jis dega CO ir CO2 atmosferoje.

Vardo istorija ir kilmė

Elemento pavadinimas kilęs iš lot. kalksas (gimine kalba calcis) -- „kalkės“, „minkštas akmuo“. Jį pasiūlė anglų chemikas Humphry Davy, kuris 1808 m. elektrolitiniu metodu išskyrė kalcio metalą. Davy elektrolizavo šlapių gesintų kalkių ir gyvsidabrio oksido HgO mišinį ant platinos plokštės, kuri tarnavo kaip anodas. Katodas buvo platinos viela, panardinta į skystą gyvsidabrį. Dėl elektrolizės buvo gauta kalcio amalgama. Iš jo distiliavęs gyvsidabrį, Davy gavo metalą, vadinamą kalciu.

Kalcio junginiai – kalkakmenis, marmuras, gipsas (taip pat kalkės – kalkakmenio deginimo produktas) statybose buvo naudojami jau prieš kelis tūkstančius metų. Iki XVIII amžiaus pabaigos chemikai laikė kalkes paprastas kūnas. 1789 m. A. Lavoisier pasiūlė, kad kalkės, magnezija, baritas, aliuminio oksidas ir silicio dioksidas yra sudėtingos medžiagos.

Buvimas gamtoje

Dėl didelio cheminio aktyvumo kalcio laisvos formos gamtoje nebūna.

Kalcis sudaro 3,38 % žemės plutos masės (5 vieta pagal gausumą po deguonies, silicio, aliuminio ir geležies).

Izotopai. Kalcis gamtoje randamas kaip šešių izotopų mišinys: 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca ir 48Ca, tarp kurių labiausiai paplitęs – 40Ca – yra 96,97%.

Iš šešių natūralių kalcio izotopų penki yra stabilūs. Neseniai buvo atrastas šeštasis izotopas, 48Ca, sunkiausias iš šešių ir labai retas (jo izotopų gausa yra tik 0,187 %), kuris patiria dvigubą beta skilimą, kurio pusinės eliminacijos laikas yra 5,3 x 1019 metų.

Uolienose ir mineraluose. Daugiausia kalcio yra įvairių uolienų silikatuose ir aliumosilikatuose (granituose, gneisuose ir kt.), ypač lauko špate – Ca anortite.

Nuosėdinių uolienų pavidalu kalcio junginius sudaro kreida ir kalkakmeniai, daugiausia susidedantys iš mineralinio kalcito (CaCO3). Kristalinė kalcito forma – marmuras – gamtoje sutinkama daug rečiau.

Gana plačiai paplitę kalcio mineralai, tokie kaip kalcitas CaCO3, anhidritas CaSO4, alebastras CaSO4 0,5h3O ir gipsas CaSO4 2h3O, fluoritas CaF2, apatitas Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), dolomitas MgCO3 CaCO3. Kalcio ir magnio druskų buvimas natūraliame vandenyje lemia jo kietumą.

Kalcis, energingai migruodamas žemės plutoje ir besikaupiantis įvairiose geocheminėse sistemose, sudaro 385 mineralus (ketvirtas pagal naudingųjų iškasenų skaičių).

Migracija žemės plutoje. Natūralioje kalcio migracijoje svarbų vaidmenį atlieka „karbonato pusiausvyra“, susijusi su grįžtama kalcio karbonato reakcija su vandeniu ir anglies dioksidas susidarant tirpiam bikarbonatui:

CaCO3 + h3O + CO2 - Ca (HCO3)2 - Ca2+ + 2HCO3-

(pusiausvyra pasislenka į kairę arba dešinę, priklausomai nuo anglies dioksido koncentracijos).

Biogeninė migracija. Biosferoje kalcio junginių yra beveik visuose gyvūnų ir augalų audiniuose (taip pat žr. toliau). Reikšminga suma Kalcis yra gyvų organizmų dalis. Taigi hidroksiapatitas Ca5(PO4)3OH arba, kitame įraše, 3Ca3(PO4)2·Ca(OH)2, yra stuburinių gyvūnų, įskaitant žmones, kaulinio audinio pagrindas; Daugelio bestuburių kiautai ir kiautai yra pagaminti iš kalcio karbonato CaCO3, kiaušinio lukštas tt Gyvuose žmonių ir gyvūnų audiniuose 1,4-2% Ca (pagal masės dalį); 70 kg sveriančio žmogaus organizme kalcio yra apie 1,7 kg (daugiausia kaulinio audinio tarpląstelinėje medžiagoje).

Kvitas

Laisvas metalinis kalcis gaunamas elektrolizuojant lydalą, susidedantį iš CaCl2 (75-80%) ir KCl arba iš CaCl2 ir CaF2, taip pat aliuminotermiškai redukuojant CaO 1170-1200 °C temperatūroje:

4CaO + 2Al = CaAl2O4 + 3Ca.

Fizinės savybės

Metalo kalcio yra dvi alotropinės modifikacijos. Iki 443 °C, α-Ca su kubine priekinio centro gardele (parametras a = 0,558 nm) yra stabilus, didesnis stabilumas yra α-Ca su kubine kūno centre esančia α-Fe tipo gardele (parametras a = 0,448); nm). Standartinė entalpija?H0 perėjimas? > ? yra 0,93 kJ/mol.

Cheminės savybės

Kalcis yra tipiškas šarminių žemių metalas. Cheminis kalcio aktyvumas yra didelis, bet mažesnis nei visų kitų šarminių žemių metalų. Jis lengvai reaguoja su ore esančiu deguonimi, anglies dioksidu ir drėgme, todėl kalcio metalo paviršius dažniausiai būna blankiai pilkas, todėl laboratorijoje kalcis, kaip ir kiti šarminių žemių metalai, paprastai laikomas sandariai supakuotoje talpykloje. uždarytas stiklainis po žibalo arba skysto parafino sluoksniu.

Standartinių potencialų serijoje kalcis yra vandenilio kairėje. Standartinis Ca2+/Ca0 poros elektrodo potencialas yra 2,84 V, todėl kalcis aktyviai reaguoja su vandeniu, bet neužsidega:

Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2^ + Q.

Įprastomis sąlygomis kalcis reaguoja su aktyviais nemetalais (deguonimi, chloru, bromu):

2Ca + O2 = 2CaO, Ca + Br2 = CaBr2.

Kaitinamas ore arba deguonimi, kalcis užsidega. Kaitinamas kalcis reaguoja su mažiau aktyviais nemetalais (vandeniliu, boru, anglimi, siliciu, azotu, fosforu ir kt.), pvz.:

Ca + H2 = CaH2, Ca + 6B = CaB6,

3Ca + N2 = Ca3N2, Ca + 2C = CaC2,

3Ca + 2P = Ca3P2 (

kalcio fosfidas), taip pat žinomi kalcio fosfidai, kurių kompozicijos yra CaP ir CaP5;

2Ca + Si = Ca2Si

(kalcio silicidas), taip pat žinomi kalcio silicidai, kurių kompozicijos yra CaSi, Ca3Si4 ir CaSi2.

Pirmiau minėtų reakcijų atsiradimą paprastai lydi išsiskyrimas dideli kiekiaišiluma (tai yra, šios reakcijos yra egzoterminės). Visuose junginiuose su nemetalais kalcio oksidacijos laipsnis yra +2. Dauguma kalcio junginių su nemetalais yra lengvai skaidomi vandeniu, pavyzdžiui:

CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2^,

Ca3N2 + 3H2O = 3Ca(OH)2 + 2Nh4^.

Ca2+ jonas yra bespalvis. Kai į liepsną įpilama tirpių kalcio druskų, liepsna pasidaro raudona.

Kalcio druskos, tokios kaip CaCl2 chloridas, CaBr2 bromidas, CaI2 jodidas ir Ca(NO3)2 nitratas, gerai tirpsta vandenyje. Vandenyje netirpi fluoridas CaF2, karbonatas CaCO3, sulfatas CaSO4, ortofosfatas Ca3(PO4)2, oksalatas CaC2O4 ir kai kurie kiti.

Svarbu, kad, skirtingai nei kalcio karbonatas CaCO3, rūgštinis kalcio karbonatas (bikarbonatas) Ca(HCO3)2 tirpsta vandenyje. Gamtoje tai sukelia šiuos procesus. Kai šaltas lietus ar upės vanduo, prisotintas anglies dioksido, prasiskverbia po žeme ir patenka ant kalkakmenio, stebimas jų tirpimas:

CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2.

Tose pačiose vietose, kur vanduo, prisotintas kalcio bikarbonato, patenka į žemės paviršių ir įkaista saulės spinduliaiįvyksta atvirkštinė reakcija:

Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2^ + H2O.

Taip gamtoje perduodamos didelės medžiagų masės. Dėl to po žeme gali susidaryti didžiuliai tarpai, o urvuose – gražūs akmeniniai „varvekliai“ – stalaktitai ir stalagmitai.

Ištirpusio kalcio bikarbonato buvimas vandenyje daugiausia lemia laikiną vandens kietumą. Jis vadinamas laikinu, nes verdant vandeniui suyra bikarbonatas ir nusėda CaCO3. Šis reiškinys, pavyzdžiui, lemia tai, kad laikui bėgant virdulyje susidaro apnašos.

Kalcio metalo pritaikymas

Kalcio metalas daugiausia naudojamas kaip reduktorius metalų, ypač nikelio, vario ir nerūdijančio plieno, gamyboje. Kalcis ir jo hidridas taip pat naudojami sunkiai redukuojamiems metalams, tokiems kaip chromas, toris ir uranas, gaminti. Kalcio ir švino lydiniai naudojami akumuliatoriuose ir guolių lydiniuose. Kalcio granulės taip pat naudojamos oro pėdsakams pašalinti iš vakuuminių prietaisų.

Metalotermija

Grynas metalinis kalcis plačiai naudojamas metalotermijoje retų metalų gamybai.

Lydinių legiravimas

Grynas kalcis naudojamas švinui legiruoti, naudojamam akumuliatorių plokščių ir priežiūros nereikalaujančių starterių švino rūgšties akumuliatorių, kurių savaiminio išsikrovimo lygis yra mažas, gamybai. Taip pat metalinis kalcis naudojamas aukštos kokybės kalcio babbitų BKA gamybai.

Branduolinė sintezė

48Ca izotopas yra veiksmingiausia ir dažniausiai naudojama medžiaga supersunkiesiems elementams gaminti ir naujų elementų atradimui periodinėje lentelėje. Pavyzdžiui, naudojant 48Ca jonus supersunkiesiems elementams greitintuvuose gaminti, šių elementų branduoliai susidaro šimtus ir tūkstančius kartų efektyviau nei naudojant kitus „sviedinius“ (jonus).

Kalcio junginių taikymas

Kalcio hidridas. Kaitinant kalcį vandenilio atmosferoje, gaunamas Cah3 (kalcio hidridas), kuris naudojamas metalurgijoje (metalotermijoje) ir vandenilio gamyboje lauke.

Optinės ir lazerinės medžiagos Kalcio fluoridas (fluoritas) naudojamas kaip pavieniai kristalai optikoje (astronominiai objektyvai, lęšiai, prizmės) ir kaip lazerinė medžiaga. Kalcio volframatas (scheelitas) pavienių kristalų pavidalu naudojamas lazerinėje technologijoje, taip pat kaip scintiliatorius.

Kalcio karbidas. Kalcio karbidas CaC2 plačiai naudojamas acetileno gamybai ir metalų redukcijai, taip pat kalcio cianamido gamybai (kaitinant kalcio karbidą azote 1200 °C temperatūroje, reakcija yra egzoterminė, vykdoma cianamido krosnyse) .

Cheminiai srovės šaltiniai. Kalcis, taip pat jo lydiniai su aliuminiu ir magniu, naudojami atsarginėse šiluminėse elektros baterijose kaip anodas (pavyzdžiui, kalcio-chromato elementas). Kalcio chromatas tokiose baterijose naudojamas kaip katodas. Tokių baterijų ypatumas – itin ilgas galiojimo laikas (dešimtmečiai) tinkamos būklės, galimybė veikti bet kokiomis sąlygomis (erdvė, aukštas slėgis), didelė savitoji energija pagal svorį ir tūrį. Trūkumas: trumpas tarnavimo laikas. Tokios baterijos naudojamos ten, kur reikia trumpalaikis sukurti milžinišką elektros energiją (balistinės raketos, kai kurie erdvėlaiviai ir kt.).

Ugniai atsparios medžiagos. Ugniai atsparių medžiagų gamyboje naudojamas kalcio oksidas tiek laisvos formos, tiek kaip keramikos mišinių dalis.

Vaistai. Kalcio junginiai plačiai naudojami kaip antihistamininiai vaistai.

Kalcio chloridas

Kalcio gliukonatas

Kalcio glicerofosfatas

Be to, kalcio junginiai yra įtraukti į vaistus, skirtus osteoporozės profilaktikai vitaminų kompleksai nėščiosioms ir pagyvenusiems žmonėms.

Biologinis vaidmuo

Kalcis yra įprastas makroelementas augalų, gyvūnų ir žmonių organizme. Žmonėms ir kitiems stuburiniams gyvūnams didžioji jo dalis yra skelete ir dantyse fosfatų pavidalu. Daugumos bestuburių grupių (kempinių, koralų polipų, moliuskų ir kt.) skeletai susideda iš įvairių formų kalcio karbonato (kalkių). Kalcio jonai dalyvauja kraujo krešėjimo procesuose, taip pat užtikrina nuolatinį kraujo osmosinį slėgį. Kalcio jonai taip pat tarnauja kaip vienas iš universalių antrųjų pasiuntinių ir reguliuoja įvairius tarpląstelinius procesus – raumenų susitraukimą, egzocitozę, įskaitant hormonų ir neuromediatorių sekreciją ir kt. Kalcio koncentracija žmogaus ląstelių citoplazmoje yra apie 10-7 mol. tarpląsteliniuose skysčiuose apie 10 ?3 mol.

Kalcio poreikis priklauso nuo amžiaus. Suaugusiesiems reikalinga paros norma yra nuo 800 iki 1000 miligramų (mg), o vaikams nuo 600 iki 900 mg, o tai labai svarbu vaikams dėl intensyvaus skeleto augimo. Didžioji dalis kalcio, patenkančio į žmogaus organizmą su maistu, yra pieno produktuose, likusio kalcio gaunama iš mėsos, žuvies ir kai kurių augalinių produktų (ypač ankštinių). Absorbcija vyksta tiek storajame, tiek plonajame žarnyne, ją palengvina rūgštinė aplinka, vitaminas D ir vitaminas C, laktozė ir nesočiosios riebalų rūgštys. Magnio vaidmuo kalcio apykaitoje yra svarbus dėl jo trūkumo, kalcis „išplaunamas“ iš kaulų ir nusėda į inkstus (inkstų akmenis) ir raumenis.

Aspirinas, oksalo rūgštis ir estrogenų dariniai trukdo kalcio pasisavinimui. Kartu su oksalo rūgštimi kalcis gamina vandenyje netirpius junginius, kurie yra inkstų akmenų sudedamosios dalys.

Dėl daugybės su juo susijusių procesų kalcio kiekis kraujyje yra tiksliai reguliuojamas ir kada tinkama mityba netrūksta. Ilgai nesilaikant dietos gali atsirasti mėšlungis, sąnarių skausmas, mieguistumas, augimo sutrikimai, vidurių užkietėjimas. Gilesnis trūkumas sukelia nuolatinius raumenų mėšlungį ir osteoporozę. Piktnaudžiavimas kava ir alkoholiu gali sukelti kalcio trūkumą, nes dalis jo išsiskiria su šlapimu.

Per didelės kalcio ir vitamino D dozės gali sukelti hiperkalcemiją, o vėliau intensyvų kaulų ir audinių kalcifikaciją (daugiausia paveikiančią šlapimo sistemą). Ilgalaikis perteklius sutrikdo raumenų ir nervų audinių veiklą, padidina kraujo krešėjimą ir sumažina cinko pasisavinimą kaulų ląstelėse. Maksimaliai kasdien saugi dozė suaugusiam žmogui yra nuo 1500 iki 1800 miligramų.

Produktai Kalcis, mg/100 g

Sezamas 783

Dilgėlė 713

Miškinė dedešva 505

Didelis gyslotis 412

Galinsoga 372

Sardinės aliejuje 330

Budros gebenė 289

Šuo rožė 257

Migdolas 252

Gysločių lanceolis. 248

Lazdyno riešutas 226

Amarantų sėklos 214

Vandens rėžiai 214

Sausos sojos pupelės 201

Vaikams iki 3 metų - 600 mg.

Vaikai nuo 4 iki 10 metų - 800 mg.

Vaikai nuo 10 iki 13 metų - 1000 mg.

Paaugliams nuo 13 iki 16 metų - 1200 mg.

Jaunimas 16 metų ir vyresnis - 1000 mg.

Suaugusiesiems nuo 25 iki 50 metų - nuo 800 iki 1200 mg.

Nėščioms ir žindančioms moterims - nuo 1500 iki 2000 mg.

Išvada

Kalcis yra vienas gausiausių elementų Žemėje. Gamtoje jo yra labai daug: iš kalcio druskų susidaro kalnų grandinės ir molio uolienos, randama jūros ir upių vandenyje, yra augalų ir gyvūnų organizmų dalis.

Kalcis nuolat supa miestiečius: beveik visose pagrindinėse statybinėse medžiagose – betone, stikle, plytose, cemente, kalkėse – šio elemento yra nemažai.

Natūralu, kad turint tokį cheminės savybės, kalcis negali egzistuoti gamtoje laisvoje būsenoje. Tačiau kalcio junginiai – tiek natūralūs, tiek dirbtiniai – įgijo itin didelę reikšmę.

Bibliografija

1. Redakcinė kolegija: Knunyants I. L. (vyr. redaktorius) Cheminė enciklopedija: 5 tomai - Maskva: Sovietų enciklopedija, 1990. - T. 2. - P. 293. - 671 p.

2. Doroninas. N.A. Calcium, Goskhimizdat, 1962. 191 p. su iliustracijomis.

3. Docenko VA. - Gydomoji ir profilaktinė mityba. - Klausimas. mityba, 2001 - N1-p.21-25

4. Bilezikian J. P. Kalcio ir kaulų metabolizmas // In: K. L. Becker, ed.

www.e-ng.ru

Mokslo pasaulis

Kalcis yra periodinės cheminių elementų lentelės 4 grupės II pagrindinio pogrupio metalinis elementas. Jis priklauso šarminių žemių metalų šeimai. Išoriniame kalcio atomo energijos lygyje yra 2 suporuoti s-elektronai

Kurį jis sugeba energetiškai atiduoti cheminių sąveikų metu. Taigi kalcis yra reduktorius ir jo junginiuose jo oksidacijos laipsnis yra +2. Gamtoje kalcis randamas tik druskų pavidalu. Kalcio masės dalis žemės plutoje yra 3,6%. Pagrindinis natūralus kalcio mineralas yra kalcitas CaCO3 ir jo atmainos – kalkakmenis, kreida, marmuras. Taip pat yra gyvų organizmų (pavyzdžiui, koralų), kurių pagrindą daugiausia sudaro kalcio karbonatas. Taip pat svarbūs kalcio mineralai yra dolomitas CaCO3 MgCO3, fluoritas CaF2, gipsas CaSO4 2h3O, apatitas, lauko špatas ir kt. Kalcis vaidina svarbų vaidmenį gyvų organizmų gyvenime. Kalcio masės dalis žmogaus organizme yra 1,4-2%. Tai yra dantų, kaulų, kitų audinių ir organų dalis, dalyvauja kraujo krešėjimo procese, skatina širdies veiklą. Norint aprūpinti organizmą pakankamu kiekiu kalcio, būtinai reikėtų vartoti pieną ir pieno produktus, žalias daržoves, žuvį. Paprasta medžiaga kalcis yra tipiškas sidabriškai baltas metalas. Jis gana kietas, plastiškas, jo tankis 1,54 g/cm3, o lydymosi temperatūra 842? C. Chemiškai kalcis yra labai aktyvus. Įprastomis sąlygomis jis lengvai sąveikauja su ore esančiu deguonimi ir drėgme, todėl laikomas hermetiškai uždarytuose induose. Kaitinamas ore, kalcis užsidega ir susidaro oksidas: 2Ca + O2 = 2CaO Kaitinamas kalcis reaguoja su chloru ir bromu, o šaltyje su fluoru. Šių reakcijų produktai yra atitinkami halogenidai, pvz.: Ca + Cl2 = CaCl2 Kaitinant su siera, susidaro kalcio sulfidas: Ca + S = CaS Sąveika su vandeniu veda prie mažai tirpaus kalcio hidroksido susidarymo ir vandenilio dujų išsiskyrimo :Ca + 2h3O = Ca (OH) 2 + h3 Kalcio metalas yra plačiai naudojamas. Jis naudojamas kaip rozetė plieno ir lydinių gamyboje bei kaip reduktorius kai kurių ugniai atsparių metalų gamyboje.

Kalcis gaunamas išlydyto kalcio chlorido elektrolizės būdu. Taigi kalcį pirmą kartą 1808 metais gavo Humphry Davy.

worldofscience.ru

Kalcio junginiai.

Sao– kalcio oksidas arba negesintos kalkės, gaunamos skaidant kalkakmenį: CaCO 3 = CaO + CO 2 yra šarminio žemės metalo oksidas, todėl aktyviai sąveikauja su vandeniu: CaO + H 2 O = Ca (OH) 2

Ca(OH) 2 – kalcio hidroksidas arba gesintos kalkės, todėl reakcija CaO + H 2 O = Ca(OH) 2 vadinama kalkių gesinimu. Jei tirpalas filtruojamas, gaunamas kalkių vanduo – tai šarminis tirpalas, todėl fenolftaleino spalva pakeičiama į tamsiai raudoną.

Gesintos kalkės plačiai naudojamos statybose. Jo mišinys su smėliu ir vandeniu yra gera rišamoji medžiaga. Veikiant anglies dioksidui, mišinys sukietėja Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO3 + H 2 O.

Tuo pačiu metu dalis smėlio ir mišinio virsta silikatu Ca(OH) 2 + SiO 2 = CaSiO 3 + H 2 O.

Galioja lygtys Ca (OH) 2 + CO 2 = CaCO 2 + H 2 O ir CaCO 3 + H 2 O + CO 2 = Ca (HCO 3) 2 didelis vaidmuo gamtoje ir formuojant mūsų planetos išvaizdą. Anglies dioksidas skulptoriaus ir architekto pavidalu sukuria požeminius rūmus karbonatinių uolienų sluoksniuose. Jis gali po žeme perkelti šimtus ir tūkstančius tonų kalkakmenio. Pro uolienų plyšius vanduo, kuriame yra ištirpusio anglies dioksido, patenka į kalkakmenio sluoksnį, suformuodamas ertmes – riedėjimo urvus. Kalcio bikarbonatas egzistuoja tik tirpale. Požeminis vanduo juda žemės pluta, tinkamomis sąlygomis išgarindamas vandenį: Ca(HCO3) 2 = CaCO3 + H2O + CO 2 , Taip susidaro stalaktitai ir stalagmitai, kurių susidarymo schemą pasiūlė garsus geochemikas A.E. Fersmanas. Kryme yra daug castrum urvų. Mokslas juos tyrinėja speleologija.

Statyboje naudojamas kalcio karbonatas CaCO3- kreida, kalkakmenis, marmuras. Visi matėte mūsų geležinkelio stotį: ji papuošta iš užsienio atvežtu baltu marmuru.

patirtis:įpūsti per vamzdelį į kalkių vandens tirpalą, jis tampa drumstas .

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + N 2 APIE

Į susidariusias nuosėdas pridedama acto rūgšties, stebimas virimas, nes išsiskiria anglies dioksidas.

CaCO 3 +2CH 3 COOH = Ca(CH 3 SOO) 2 +H 2 O + CO 2

PASAKA APIE BROLIUS KARBONATUS.

Žemėje gyvena trys broliai
Iš karbonatų šeimos.
Vyresnysis brolis yra gražus marmuras,
Šlovingas Kararos vardu,
Puikus architektas. Jis
Pastatė Romą ir Partenoną.
Visi žino KALKIAKMENĮ,
Štai kodėl jis taip pavadintas.
Garsus savo darbais
Už namo statyti namą.
Ir galintis, ir galintis
Mažasis minkštasis brolis MEL.
Pažiūrėk, kaip jis piešia,
Šis CaCO 3!
Broliai mėgsta linksmintis
Įkaitinkite karštoje orkaitėje,
Tada susidaro CaO ir CO 2.
Tai yra anglies dioksidas
Kiekvienas iš jūsų jį pažįsta,
Mes jį iškvėpiame.
Na, tai yra SaO -
Karštai degintos negesintos kalkės.
Įpilkite į jį vandens,
Kruopščiai sumaišius,
Kad nebūtų bėdų,
Saugome rankas
Gerai išminkytos KALKĖS, bet NUŠALYTOS!
Kalkių pienas
Sienos lengvai balinamos.
Šviesus namas tapo linksmas,
Kalkių pavertimas kreida.
„Hocus Pocus“ žmonėms:
Jums tereikia pūsti per vandenį,
Kaip tai lengva
Pavirto pienu!
Ir dabar tai gana protinga
Aš gaunu soda:
Pienas ir actas. Aha!
Putos liejasi per kraštą!
Viskas yra rūpesčiuose, viskas darbuose
Nuo aušros iki aušros -
Šie broliai karbonatai,
Šie CaCO 3!

Kartojimas: CaO– kalcio oksidas, negesintos kalkės;
Ca(OH) 2 - kalcio hidroksidas (gesintos kalkės, kalkių vanduo, kalkių pienas priklausomai nuo tirpalo koncentracijos).
Bendras dalykas yra ta pati cheminė formulė Ca(OH) 2. Skirtumas: kalkių vanduo yra skaidrus prisotintas Ca (OH) 2 tirpalas, o kalkių pienas yra balta Ca (OH) 2 suspensija vandenyje.
CaCl 2 - kalcio chloridas, kalcio chloridas;
CaCO 3 – kalcio karbonatas, kreida, kriauklių marmuras, kalkakmenis.
L/R: kolekcijos. Toliau demonstruojame mokyklos laboratorijoje turimą mineralų kolekciją: klinčių, kreidos, marmuro, kriauklių uolienų.
CaS0 4 ∙ 2H 2 0 - kalcio sulfato kristalinis hidratas, gipsas;
CaCO 3 - kalcitas, kalcio karbonatas yra daugelio mineralų, užimančių 30 milijonų km 2 žemėje, dalis.

Svarbiausias iš šių mineralų yra kalkakmenis. Kriauklių uolienos, organinės kilmės kalkakmeniai. Jis naudojamas cemento, kalcio karbido, sodos, visų rūšių kalkių gamyboje ir metalurgijoje. Kalkakmenis yra statybos pramonės pagrindas, iš jo gaminama daug statybinių medžiagų.

Kreida Tai ne tik dantų milteliai ir mokyklinė kreida. Tai taip pat vertingas priedas gaminant popierių (dengtą - aukščiausios kokybės) ir guma; statant ir renovuojant pastatus – kaip balinimas.

Marmuras yra tanki kristalinė uoliena. Yra spalvotas – baltas, bet dažniausiai įvairios priemaišos nuspalvina įvairiomis spalvomis. Švarus balto marmuro Jis yra retas ir daugiausia naudojamas skulptoriams (Mikelandželo, Rodino statulos. Statybose spalvotas marmuras naudojamas kaip apdailos medžiaga (Maskvos metro) ar net kaip pagrindinė rūmų statybinė medžiaga (Taj Mahal).

Įdomių dalykų pasaulyje „Taj Mahal MAUSOLEUM“

Šachas Džahanas iš Didžiosios Mogolų dinastijos laikė beveik visą Aziją baimėje ir paklusnumo. 1629 m. Mumzat Mahal, Shah Jahan mylima žmona, mirė būdama 39 metų per kampaniją gimdydama (tai buvo 14-as jų vaikas, visi jie buvo berniukai). Ji buvo neįprastai graži, ryški, protinga, imperatorius viskuo jai pakluso. Prieš mirtį ji paprašė vyro pastatyti kapą, rūpintis vaikais ir netekėti. Nuliūdęs karalius išsiuntė savo pasiuntinius į visus didžiuosius miestus, kaimyninių valstybių sostines – į Bucharą, Samarkandą, Bagdadą, Damaską, kad surastų ir pakviestų. geriausi meistrai- savo žmonos atminimui karalius nusprendė pastatyti geriausią pastatą pasaulyje. Tuo pačiu metu pasiuntiniai išsiuntė į Agrą (Indija) visų geriausių Azijos pastatų ir geriausių statybinių medžiagų planus. Jie net malachito atsivežė iš Rusijos ir Uralo. Vyriausi mūrininkai atvyko iš Delio ir Kandaharo; architektai – iš Stambulo, Samarkando; dekoratoriai - iš Bucharos; sodininkai - iš Bengalijos; menininkai buvo iš Damasko ir Bagdado, o atsakingas buvo žinomas meistras Ustad-Isa.

Kartu per 25 metus buvo pastatyta kreidinio marmuro konstrukcija, apsupta žalių sodų, mėlynų fontanų ir raudono smiltainio mečetės. 20 000 vergų pastatė šį 75 m (25 aukštų pastato) stebuklą. Netoliese norėjau pasistatyti sau antrą juodo marmuro mauzoliejų, bet neturėjau laiko. Jį nuo sosto nuvertė jo paties sūnus (2-asis, taip pat nužudė visus savo brolius).

Agros valdovas ir šeimininkas paskutinius savo gyvenimo metus praleido žiūrėdamas pro siaurą savo kalėjimo langą. 7 metus tėvas žavėjosi jo kūryba. Kai tėvas apako, sūnus jam pagamino veidrodžių sistemą, kad tėvas galėtų grožėtis mauzoliejumi. Jis buvo palaidotas Tadžmahale, šalia savo Mumtazo.

Įeinantieji į mauzoliejų mato kenotafus – netikrus kapus. Žemiau, rūsyje, yra Didžiojo Chano ir jo žmonos amžinojo poilsio vietos. Ten viskas inkrustuota brangakmeniais, kurie švyti tarsi gyvi, o pasakų medžių šakos, susipynusios su gėlėmis, įmantriais raštais puošia kapo sienas. Geriausių drožėjų sukurti turkio mėlynumo lapis lazuli, žaliai juodi nefritai ir raudoni ametistai švenčia Shah Jahal ir Mumzat Mahal meilę.

Kiekvieną dieną turistai skuba į Agrą, norėdami pamatyti tikrąją pasaulio stebuklas - Tadž Mahalo mauzoliejus, tarsi plūduriuotų virš žemės.

CaCO 3 yra statybinė medžiaga išoriniam moliuskų, koralų, lukštų ir kt. bei kiaušinių lukštų skeletui. (iliustracijos arba Koralų biocenozės gyvūnai“ ir jūros koralų, kempinių, kriauklių kolekcijos demonstravimas).

Natūralūs kalcio junginiai (kreida, marmuras, kalkakmenis, gipsas) ir paprasčiausio jų apdorojimo produktai (kalkės) žmonėms žinomi nuo seno. 1808 m. anglų chemikas Humphry Davy gyvsidabrio katodu elektrolizavo šlapias gesintas kalkes (kalcio hidroksidą) ir gavo kalcio amalgamą (kalcio ir gyvsidabrio lydinį). Iš šio lydinio, distiliavęs gyvsidabrį, Davy gavo gryną kalcį.
Jis taip pat pasiūlė pavadinti naują cheminį elementą, kilusį iš lotyniško „calx“, reiškiančio kalkakmenio, kreidos ir kitų minkštų akmenų pavadinimą.

Rasti gamtoje ir gauti:

Kalcis yra penktas pagal gausumą elementas žemės plutoje (daugiau nei 3%), sudaro daugybę uolienų, kurių daugelis yra kalcio karbonato pagrindu. Kai kurios iš šių uolienų yra organinės kilmės (apvalkalo uoliena), o tai rodo svarbų kalcio vaidmenį gyvojoje gamtoje. Natūralus kalcis yra 6 izotopų, kurių masės skaičius yra nuo 40 iki 48, mišinys, o 40 Ca sudaro 97% viso kiekio. Branduolinės reakcijos Taip pat buvo gauti kiti kalcio izotopai, pavyzdžiui, radioaktyvūs 45 Ca.
Už gavimą paprasta medžiaga naudojamas kalcis, išlydytų druskų elektrolizė arba aliuminotermija:
4CaO + 2Al = Ca(AlO 2) 2 + 3Ca

Fizinės savybės:

Sidabriškai pilkas metalas su kubinėmis vidinėmis grotelėmis, daug kietesnis nei šarminiai metalai. Lydymosi temperatūra 842°C, virimo temperatūra 1484°C, tankis 1,55 g/cm3. Esant aukštam slėgiui ir maždaug 20 K temperatūrai, jis pereina į superlaidininko būseną.

Cheminės savybės:

Kalcis nėra toks aktyvus kaip šarminiai metalai, tačiau jis turi būti laikomas po mineralinės alyvos sluoksniu arba sandariai uždarytuose metaliniuose statiniuose. Jau esant normaliai temperatūrai jis reaguoja su ore esančiu deguonimi ir azotu, taip pat su vandens garais. Kaitinamas, jis dega ore raudonai oranžine liepsna, sudarydamas oksidą su nitridų priemaiša. Kaip ir magnis, kalcis toliau dega anglies dioksido atmosferoje. Kaitinamas, jis reaguoja su kitais nemetalais, sudarydamas junginius, kurių sudėtis ne visada akivaizdi, pavyzdžiui:
Ca + 6B = CaB 6 arba Ca + P => Ca 3 P 2 (taip pat CaP arba CaP 5)
Visuose jo junginiuose kalcio oksidacijos laipsnis yra +2.

Svarbiausios jungtys:

Kalcio oksidas CaO- („negesintos kalkės“) balta medžiaga, šarminis oksidas, kuris intensyviai reaguoja su vandeniu („gesinamas“), virsdamas hidroksidu. Gaunamas terminio kalcio karbonato skaidymo būdu.

Kalcio hidroksidas Ca(OH) 2- ("gesintų kalkių") balti milteliai, mažai tirpūs vandenyje (0,16g/100g), stiprus šarmas. Anglies dioksidui aptikti naudojamas tirpalas („kalkių vanduo“).

Kalcio karbonatas CaCO 3- daugumos natūralių kalcio mineralų (kreida, marmuras, kalkakmenis, kriauklių uoliena, kalcitas, Islandijos špatas) pagrindas. Gryna medžiaga yra balta arba bespalvė. kristalai kaitinant (900-1000 C) suyra, susidaro kalcio oksidas. Nep-rim, reaguoja su rūgštimis, gali ištirpti vandenyje, prisotintame anglies dioksido, virsdamas bikarbonatu: CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2. Atvirkštinis procesas sukelia kalcio karbonato nuosėdų, ypač formacijų, tokių kaip stalaktitai ir stalagmitai, atsiradimą.
Jis taip pat randamas gamtoje kaip dolomito CaCO 3 *MgCO 3 dalis

Kalcio sulfatas CaSO 4- balta medžiaga, gamtoje CaSO 4 * 2H 2 O („gipsas“, „selenitas“). Pastarasis atsargiai kaitinant (180 C) virsta CaSO 4 *0,5H 2 O (“degintas gipsas”, “alabastras”) – baltais milteliais, kuriuos sumaišius su vandeniu vėl susidaro CaSO 4 *2H 2 O. tvirtos, gana patvarios medžiagos pavidalu. Šiek tiek tirpsta vandenyje, gali ištirpti sieros rūgšties perteklių, sudarydamas vandenilio sulfatą.

Kalcio fosfatas Ca 3 (PO 4) 2- („fosforitas“), netirpus, veikiamas stiprios rūgštys pereina į labiau tirpius kalcio hidro- ir divandenilio fosfatus. Fosforo, fosforo rūgšties, fosfatinių trąšų gamybos žaliava. Kalcio fosfatai taip pat įtraukti į apatitus – natūralius junginius, kurių apytikslė formulė Ca 5 3 Y, kur Y = F, Cl arba OH, atitinkamai, fluoras, chloras arba hidroksiapatitas. Kartu su fosforitu apatitai yra daugelio gyvų organizmų kaulų skeleto dalis, įskaitant. ir žmogus.

Kalcio fluoridas CaF 2 - (natūralus:„fluoritas“, „fluoršpatas“), netirpi baltos spalvos medžiaga. Natūralūs mineralai dėl priemaišų yra įvairių spalvų. Šviečia tamsoje kaitinant ir veikiant UV spinduliuotei. Gaminant metalus jis padidina šlakų sklandumą („lydumą“), o tai paaiškina jo naudojimą kaip srautą.

Kalcio chloridas CaCl 2- bespalvis kristus. Jis gerai tirpsta vandenyje. Susidaro kristalinis hidratas CaCl 2 *6H 2 O. Bevandenis („lydytas“) kalcio chloridas yra geras sausiklis.

Kalcio nitratas Ca(NO 3) 2- ("kalcio nitratas") bespalvis. kristus. Jis gerai tirpsta vandenyje. Neatsiejama pirotechnikos kompozicijų dalis, suteikianti liepsnai raudonai oranžinę spalvą.

Kalcio karbidas CaС 2- reaguoja su vandeniu, sudarydamas acetileną, pvz.: CaС 2 + H 2 O = С 2 H 2 + Ca(OH) 2

Taikymas:

Metalinis kalcis naudojamas kaip stiprus reduktorius gaminant kai kuriuos sunkiai redukuojamus metalus („kalciotermiją“): chromą, retųjų žemių elementus, torią, uraną ir kt. Vario, nikelio, specialaus plieno ir bronzos metalurgijoje. , kalcis ir jo lydiniai naudojami kenksmingoms sieros, fosforo, anglies pertekliaus priemaišoms pašalinti.
Kalcis taip pat naudojamas nedideliam deguonies ir azoto kiekiui surišti, kai gaunamas didelis vakuumas ir valomos inertinės dujos.
Neutronų perteklius 48 Ca jonai naudojami naujų cheminių elementų sintezei, pavyzdžiui, elementas Nr. 114, . Kitas kalcio izotopas – 45Ca – naudojamas kaip radioaktyvus žymeklis tiriant kalcio biologinį vaidmenį ir jo migraciją aplinkoje.

Pagrindinė daugelio kalcio junginių taikymo sritis yra statybinių medžiagų (cemento, statybinių mišinių, gipso kartono ir kt.) gamyba.

Kalcis yra vienas iš makroelementų gyvuose organizmuose, sudarantis junginius, reikalingus tiek vidiniam stuburinių gyvūnų skeletui, tiek daugelio bestuburių išoriniam skeletui – kiaušinių lukštui – sukurti. Kalcio jonai taip pat dalyvauja reguliuojant tarpląstelinius procesus ir lemia kraujo krešėjimą. Trūksta kalcio vaikystė sukelia rachitą, o vyresnio amžiaus žmonėms – osteoporozę. Kalcio šaltinis yra pieno produktai, grikiai, riešutai, o jo pasisavinimą palengvina vitaminas D. Jei trūksta kalcio, vartojami įvairūs vaistai: kalceksas, kalcio chlorido tirpalas, kalcio gliukonatas ir kt.
Kalcio masės dalis žmogaus organizme yra 1,4-1,7%, paros poreikis yra 1-1,3 g (priklausomai nuo amžiaus). Per didelis kalcio suvartojimas gali sukelti hiperkalcemiją – jo junginių nusėdimą Vidaus organai, kraujo krešulių susidarymas kraujagyslėse. Šaltiniai:
Kalcis (elementas) // Vikipedija. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Calcium (prieigos data: 2014-01-03).
Populiari cheminių elementų biblioteka: Kalcis. // URL: http://n-t.ru/ri/ps/pb020.htm (2014-01-03).

Kalcis yra II grupės cheminis elementas, kurio atominis skaičius periodinėje lentelėje yra 20, žymimas simboliu Ca (lot. Kalcis). Kalcis yra minkštas šarminių žemių metalas, turintis sidabriškai pilką spalvą.

Periodinės lentelės 20 elementas Elemento pavadinimas kilęs iš lat. kalksas (gimine kalba calcis) - „kalkės“, „minkštas akmuo“. Jį pasiūlė anglų chemikas Humphry Davy, kuris 1808 m. išskyrė kalcio metalą.
Kalcio junginiai – kalkakmenis, marmuras, gipsas (taip pat kalkės – kalkakmenio deginimo produktas) statybose buvo naudojami jau prieš kelis tūkstančius metų.
Kalcis yra vienas iš labiausiai paplitusių elementų Žemėje. Kalcio junginių yra beveik visuose gyvūnų ir augalų audiniuose. Jis sudaro 3,38 % žemės plutos masės (5 vieta pagal gausumą po deguonies, silicio, aliuminio ir geležies).

Kalcio radimas gamtoje

Dėl didelio cheminio aktyvumo kalcio laisvos formos gamtoje nebūna.
Kalcis sudaro 3,38 % žemės plutos masės (5 vieta pagal gausumą po deguonies, silicio, aliuminio ir geležies). Elemento kiekis jūros vandenyje yra 400 mg/l.

Izotopai

Kalcis gamtoje randamas kaip šešių izotopų mišinys: 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca ir 48Ca, iš kurių labiausiai paplitęs, 40Ca, sudaro 96,97%. Kalcio branduoliuose yra magiškas protonų skaičius: Z = 20. Izotopai
40
20
Ca20 ir
48
20
Ca28 yra du iš penkių gamtoje egzistuojančių branduolių, kurių magiškas skaičius yra dvigubai didesnis.
Iš šešių natūralių kalcio izotopų penki yra stabilūs. Šeštasis izotopas 48Ca, sunkiausias iš šešių ir labai retas (jo izotopų gausa tik 0,187%), patiria dvigubą beta skilimą, kurio pusinės eliminacijos laikas yra 1,6 1017 metų.

Uolienose ir mineraluose

Daugiausia kalcio yra įvairių uolienų silikatuose ir aliumosilikatuose (granituose, gneisuose ir kt.), ypač lauko špate – Ca anortite.
Nuosėdinių uolienų pavidalu kalcio junginius sudaro kreida ir kalkakmeniai, daugiausia susidedantys iš mineralinio kalcito (CaCO3). Kristalinė kalcito forma – marmuras – gamtoje sutinkama daug rečiau.
Gana plačiai paplitę kalcio mineralai, tokie kaip kalcitas CaCO3, anhidritas CaSO4, alebastras CaSO4 0,5H2O ir gipsas CaSO4 2H2O, fluoritas CaF2, apatitas Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), dolomitas MgCO3 CaCO3. Kalcio ir magnio druskų buvimas natūraliame vandenyje lemia jo kietumą.
Kalcis, energingai migruodamas žemės plutoje ir besikaupiantis įvairiose geocheminėse sistemose, sudaro 385 mineralus (ketvirtas pagal naudingųjų iškasenų skaičių).

Biologinis kalcio vaidmuo

Kalcis yra įprastas makroelementas augalų, gyvūnų ir žmonių organizme. Žmonėms ir kitiems stuburiniams gyvūnams didžioji dalis jo randama skelete ir dantyse. Kalcis randamas kauluose hidroksiapatito pavidalu. Daugumos bestuburių grupių „skeletai“ (kempinės, koralų polipai, moliuskai ir kt.) gaminami iš įvairių formų kalcio karbonato (kalkių). Kalcio jonai dalyvauja kraujo krešėjimo procesuose, taip pat yra vienas iš universalių antrųjų pasiuntinių ląstelių viduje ir reguliuoja įvairius tarpląstelinius procesus – raumenų susitraukimą, egzocitozę, įskaitant hormonų ir neurotransmiterių sekreciją. Kalcio koncentracija žmogaus ląstelių citoplazmoje yra apie 10−4 mmol/l, tarpląsteliniuose skysčiuose – apie 2,5 mmol/l.

Kalcio poreikis priklauso nuo amžiaus. Suaugusiesiems nuo 19 iki 50 metų ir vaikams nuo 4 iki 8 metų paros poreikis (RPN) yra 1000 mg (yra maždaug 790 ml pieno su 1% riebumo), o vaikams nuo 9 iki 18 metų imtinai - 1300 mg per dieną (yra maždaug 1030 ml pieno, kurio riebumas yra 1%). IN paauglystė suvartoti pakankamai kalcio labai svarbu dėl intensyvaus skeleto augimo. Tačiau JAV atliktų tyrimų duomenimis, tik 11 % 12-19 metų mergaičių ir 31 % vaikinų patenkina savo poreikius. Subalansuota mityba daugiausia kalcio (apie 80%) patenka į vaiko organizmą su pieno produktais. Likęs kalcis gaunamas iš grūdų (įskaitant viso grūdo duoną ir grikius), ankštinių augalų, apelsinų, žalumynų ir riešutų. Pieno produktuose, kurių pagrindą sudaro pieno riebalai (sviestas, grietinėlė, grietinė, grietinėlės ledai) kalcio praktiškai nėra. Kuo daugiau pieno riebalų yra pieno produkte, tuo mažiau kalcio. Kalcio absorbcija žarnyne vyksta dviem būdais: tarpląsteliniu (transceluliniu) ir tarpląsteliniu (paraląsteliniu). Pirmasis mechanizmas yra susijęs su aktyvios vitamino D formos (kalcitriolio) ir jo žarnyno receptorių poveikiu. Jis vaidina svarbų vaidmenį vartojant mažą ar vidutinį kalcio kiekį. Esant didesniam kalcio kiekiui racione, pagrindinį vaidmenį pradeda vaidinti tarpląstelinė absorbcija, kuri siejama su dideliu kalcio koncentracijos gradientu. Dėl tarpląstelinio mechanizmo kalcis daugiau pasisavinamas dvylikapirštėje žarnoje (dėl ten didžiausios kalcitriolio receptorių koncentracijos). Dėl pasyvaus tarpląstelinio pernešimo kalcio absorbcija yra aktyviausia visose trijose plonosios žarnos dalyse. Tarpląstelinį kalcio pasisavinimą skatina laktozė (pieno cukrus).

Kalcio pasisavinimą stabdo kai kurie gyvuliniai riebalai (įskaitant karvės pieno riebalus ir jautienos riebalus, bet ne lašinius) ir palmių aliejus. Palmitino ir stearino riebalų rūgštys, esančios tokiuose riebaluose, virškinimo metu yra suskaidomos žarnyne ir laisva forma tvirtai suriša kalcį, sudarydamos kalcio palmitatą ir kalcio stearatą (netirpus muilas). Šio muilo pavidalu išmatose prarandama ir kalcio, ir riebalų. Šis mechanizmas yra atsakingas už sumažėjusią kalcio absorbciją, sumažėjusią kaulų mineralizaciją ir sumažėjusį netiesioginį kaulų stiprumo matavimą kūdikiams, naudojantiems palmių aliejaus (palmių oleino) mišinius kūdikiams. Tokiems vaikams kalcio muilų susidarymas žarnyne yra susijęs su išmatų kietėjimu, jų dažnumo sumažėjimu, taip pat dažnesniu regurgitacija ir pilvo diegliais.

Kalcio koncentracija kraujyje dėl jo svarbos daugeliui gyvybiškai svarbių svarbius procesus yra tiksliai sureguliuotas, o tinkamai maitinantis ir pakankamai vartojant neriebių pieno produktų bei vitamino D trūkumas neatsiranda. Ilgalaikis kalcio ir (arba) vitamino D trūkumas maiste didina osteoporozės riziką ir sukelia rachitą kūdikystėje.

Per didelės kalcio ir vitamino D dozės gali sukelti hiperkalcemiją. Didžiausia saugi dozė suaugusiems nuo 19 iki 50 metų imtinai yra 2500 mg per parą (apie 340 g Edam sūrio).

Šilumos laidumas