Включен е калций. Атомна и молекулна маса на калций

Държавен петролен технически университет в Уфа

Катедра по обща и аналитична химия

на тема: „Елементът калций. Свойства, производство, приложение"

Подготвен от студент от група BTS-11-01 Прокаев Г.Л.

Доцент Краско С.А.

Въведение

История и произход на името

Да бъдеш сред природата

Касова бележка

Физични свойства

Химични свойства

Приложения на металния калций

Приложение на калциеви съединения

Биологична роля

Заключение

Библиография

Въведение

Калцият е елемент от главната подгрупа на втората група, четвъртия период от периодичната система на химичните елементи на Д. И. Менделеев, с атомен номер 20. Означава се със символа Ca (лат. Calcium). Простото вещество калций (CAS номер: 7440-70-2) е мек, реактивен алкалоземен метал със сребристо-бял цвят.

Калцият се нарича алкалоземен метал и се класифицира като S елемент. На външно електронно ниво калцият има два електрона, така че дава съединения: CaO, Ca(OH)2, CaCl2, CaSO4, CaCO3 и др. Калцият е типичен метал - има висок афинитет към кислорода, редуцира почти всички метали от техните оксиди и образува доста силна основа Ca(OH)2.

Въпреки повсеместното разпространение на елемент № 20, дори химиците не всички са виждали елементарен калций. Но този метал, както на външен вид, така и на поведение, изобщо не е подобен на алкалните метали, контактът с които е изпълнен с опасност от пожари и изгаряния. Може безопасно да се съхранява на въздух; не се запалва от вода.

Елементарният калций почти никога не се използва като конструктивен материал. Той е твърде активен за това. Калцият лесно реагира с кислород, сяра и халогени. Дори с азот и водород, при определени условия, той реагира. Средата от въглеродни оксиди, инертна за повечето метали, е агресивна за калция. Гори в атмосфера на CO и CO2.

История и произход на името

Името на елемента идва от лат. calx (в родителен падеж calcis) - „вар“, „мек камък“. Той е предложен от английския химик Хъмфри Дейви, който изолира металния калций чрез електролитен метод през 1808 г. Дейви електролизира смес от мокра гасена вар и живачен оксид HgO върху платинена плоча, която служи като анод. Катодът беше платинена жица, потопена в течен живак. В резултат на електролиза се получава калциева амалгама. След като дестилира живак от него, Дейви получава метал, наречен калций.

Калциевите съединения - варовик, мрамор, гипс (както и вар - продукт от калциниране на варовик) са били използвани в строителството от преди няколко хиляди години. До края на 18-ти век химиците смятат вар за просто твърдо вещество. През 1789 г. А. Лавоазие предполага, че вар, магнезий, барит, алуминиев оксид и силициев диоксид са сложни вещества.

Да бъдеш сред природата

Поради високата си химична активност, калцият не се среща в свободна форма в природата.

Калцият представлява 3,38% от масата на земната кора (5-то място по разпространение след кислород, силиций, алуминий и желязо).

Изотопи. Калцият се среща в природата като смес от шест изотопа: 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca и 48Ca, сред които най-често срещаният - 40Ca - представлява 96,97%.

От шестте естествени изотопа на калций, пет са стабилни. Шести изотоп, 48Ca, най-тежкият от шестте и много рядък (изотопното му изобилие е само 0,187%), наскоро беше открит, че претърпява двойно бета разпадане с полуживот от 5,3 ×1019 години.

В скали и минерали. По-голямата част от калция се съдържа в силикати и алумосиликати от различни скали (гранити, гнайси и др.), Особено във фелдшпат - Ca анортит.

Под формата на седиментни скали калциевите съединения са представени от креда и варовици, състоящи се главно от минерала калцит (CaCO3). Кристалната форма на калцита - мрамор - е много по-рядко срещана в природата.

Калциевите минерали като калцит CaCO3, анхидрит CaSO4, алабастър CaSO4 0.5H2O и гипс CaSO4 2H2O, флуорит CaF2, апатит Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), доломит MgCO3 CaCO3 са доста разпространени. Наличието на калциеви и магнезиеви соли в естествената вода определя нейната твърдост.

Калцият, енергично мигриращ в земната кора и натрупвайки се в различни геохимични системи, образува 385 минерала (четвъртият по брой минерали).

Миграция в земната кора. В естествената миграция на калций важна роля играе "карбонатното равновесие", свързано с обратимата реакция на взаимодействието на калциев карбонат с вода и въглероден диоксид с образуването на разтворим бикарбонат:

CaCO3 + H2O + CO2 ↔ Ca (HCO3)2 ↔ Ca2+ + 2HCO3ˉ

(равновесието се измества наляво или надясно в зависимост от концентрацията на въглероден диоксид).

Биогенна миграция. В биосферата калциевите съединения се намират в почти всички животински и растителни тъкани (виж също по-долу). Значително количество калций се съдържа в живите организми. По този начин хидроксиапатитът Ca5(PO4)3OH или, в друг запис, 3Ca3(PO4)2·Ca(OH)2, е основата на костната тъкан на гръбначните животни, включително хората; От калциев карбонат CaCO3 са изградени черупките и черупките на много безгръбначни, яйчените черупки и др.. В живите тъкани на хората и животните има 1,4-2% Ca (масова част); в човешко тяло с тегло 70 kg съдържанието на калций е около 1,7 kg (главно в междуклетъчното вещество на костната тъкан).

Касова бележка

Свободният метален калций се получава чрез електролиза на стопилка, състояща се от CaCl2 (75-80%) и KCl или от CaCl2 и CaF2, както и алуминотермична редукция на CaO при 1170-1200 ° C:

CaO + 2Al = CaAl2O4 + 3Ca.

Разработен е и метод за получаване на калций чрез термична дисоциация на калциев карбид CaC2

Физични свойства

Калциевият метал съществува в две алотропни модификации. Стабилен до 443°C α -Ca с кубична решетка, по-висока стабилност β-Ca с решетъчен тип с кубичен центриран корпус α -Фе. Стандартна енталпия ΔH0 преход α → β е 0,93 kJ/mol.

Калцият е лек метал (d = 1,55), сребристо-бял на цвят. Той е по-твърд и се топи при по-висока температура (851 ° C) в сравнение с натрия, който се намира до него в периодичната таблица. Това се обяснява с факта, че на всеки калциев йон в метала има два електрона. Следователно химическата връзка между йоните и електронния газ е по-силна от тази на натрия. По време на химичните реакции калциевите валентни електрони се прехвърлят към атоми на други елементи. В този случай се образуват двойно заредени йони.

Химични свойства

Калцият е типичен алкалоземен метал. Химическата активност на калция е висока, но по-ниска от тази на всички други алкалоземни метали. Той лесно реагира с кислорода, въглеродния диоксид и влагата във въздуха, поради което повърхността на металния калций обикновено е тъмно сива, така че в лабораторията калцият обикновено се съхранява, подобно на други алкалоземни метали, в плътно затворен буркан под слой керосин или течен парафин.

В серията от стандартни потенциали калцият е разположен отляво на водорода. Стандартният електроден потенциал на двойката Ca2+/Ca0 е −2,84 V, така че калцият реагира активно с вода, но без запалване:

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

Калцият реагира с активни неметали (кислород, хлор, бром) при нормални условия:

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

При нагряване във въздух или кислород калцият се запалва. Калцият реагира с по-малко активни неметали (водород, бор, въглерод, силиций, азот, фосфор и други) при нагряване, например:

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

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

Ca + 2P = Ca3P2 (калциев фосфид),

известни са също така калциевите фосфиди със съставите CaP и CaP5;

Ca + Si = Ca2Si (калциев силицид),

Известни са също калциеви силициди със състави CaSi, Ca3Si4 и CaSi2.

Появата на горните реакции, като правило, е придружена от отделяне на голямо количество топлина (т.е. тези реакции са екзотермични). Във всички съединения с неметали степента на окисление на калция е +2. Повечето от калциевите съединения с неметали лесно се разграждат от вода, например:

CaH2+ 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2,N2 + 3H2O = 3Ca(OH)2 + 2NH3.

Ca2+ йонът е безцветен. Когато към пламъка се добавят разтворими калциеви соли, пламъкът става керемиденочервен.

Калциевите соли като CaCl2 хлорид, CaBr2 бромид, CaI2 йодид и Ca(NO3)2 нитрат са силно разтворими във вода. Неразтворими във вода са флуорид CaF2, карбонат CaCO3, сулфат CaSO4, ортофосфат Ca3(PO4)2, оксалат CaC2O4 и някои други.

Важно е, че за разлика от калциевия карбонат CaCO3, киселият калциев карбонат (бикарбонат) Ca(HCO3) 2 е разтворим във вода. В природата това води до следните процеси. Когато студена дъждовна или речна вода, наситена с въглероден диоксид, прониква под земята и пада върху варовик, се наблюдава тяхното разтваряне:

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

На същите места, където водата, наситена с калциев бикарбонат, излиза на повърхността на земята и се нагрява от слънчевите лъчи, възниква обратна реакция:

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

Така се пренасят големи маси от вещества в природата. В резултат на това под земята могат да се образуват огромни празнини, а в пещерите се образуват красиви каменни „ледени висулки“ - сталактити и сталагмити.

Наличието на разтворен калциев бикарбонат във водата до голяма степен определя временната твърдост на водата. Нарича се временен, защото при кипене на водата бикарбонатът се разлага и CaCO3 се утаява. Това явление води например до факта, че с времето в чайника се образува котлен камък.

калциев метал химически физик

Основната употреба на металния калций е като редуциращ агент при производството на метали, особено никел, мед и неръждаема стомана. Калцият и неговият хидрид също се използват за производството на трудни за редуциране метали като хром, торий и уран. Калциево-оловните сплави се използват в батерии и лагерни сплави. Калциевите гранули се използват и за отстраняване на следи от въздух от вакуумни устройства. Разтворимите калциеви и магнезиеви соли причиняват цялостна твърдост на водата. Ако те присъстват във водата в малки количества, тогава водата се нарича мека. Ако съдържанието на тези соли е високо, водата се счита за твърда. Твърдостта се елиминира чрез кипене; за пълно елиминиране на водата понякога се дестилира.

Металотермия

Чистият метален калций се използва широко в металотермията за производството на редки метали.

Легиране на сплави

Чистият калций се използва за легиране на олово, използвано за производството на акумулаторни пластини и необслужваеми стартерни оловно-киселинни батерии с нисък саморазряд. Също така металният калций се използва за производството на висококачествени калциеви бабити BKA.

Ядрен синтез

Изотопът 48Ca е най-ефективният и често използван материал за производството на свръхтежки елементи и откриването на нови елементи в периодичната таблица. Например, в случай на използване на йони 48Ca за производство на свръхтежки елементи в ускорители, ядрата на тези елементи се образуват стотици и хиляди пъти по-ефективно, отколкото при използване на други „снаряди“ (йони).

Приложение на калциеви съединения

Калциев хидрид. Чрез нагряване на калций във водородна атмосфера се получава CaH2 (калциев хидрид), който се използва в металургията (металотермия) и при производството на водород в областта.

Оптични и лазерни материали. Калциевият флуорид (флуорит) се използва под формата на монокристали в оптиката (астрономически обективи, лещи, призми) и като лазерен материал. Калциевият волфрамат (шеелит) под формата на монокристали се използва в лазерната технология, а също и като сцинтилатор.

Калциев карбид. Калциевият карбид CaC2 се използва широко за производството на ацетилен и за редукция на метали, както и в производството на калциев цианамид (при нагряване на калциев карбид в азот при 1200 °C, реакцията е екзотермична, провежда се в пещи за цианамид) .

Химически източници на ток. Калцият, както и неговите сплави с алуминий и магнезий, се използват в резервни топлинни електрически батерии като анод (например калциево-хроматен елемент). Калциевият хромат се използва в такива батерии като катод. Особеността на такива батерии е изключително дълъг срок на годност (десетилетия) при подходящи условия, възможност за работа при всякакви условия (пространство, високо налягане), висока специфична енергия по отношение на тегло и обем. Недостатък: кратък живот. Такива батерии се използват там, където е необходимо да се създаде колосална електрическа енергия за кратък период от време (балистични ракети, някои космически кораби и др.).

Огнеупорни материали. Калциевият оксид, както в свободна форма, така и като част от керамични смеси, се използва при производството на огнеупорни материали.

Лекарства. В медицината Ca лекарствата елиминират нарушения, свързани с липсата на Ca йони в организма (тетания, спазмофилия, рахит). Ca препаратите намаляват свръхчувствителността към алергени и се използват за лечение на алергични заболявания (серумна болест, сънна треска и др.). Ca препаратите намаляват повишената съдова пропускливост и имат противовъзпалителен ефект. Прилагат се при хеморагични васкулити, лъчева болест, възпалителни процеси (пневмония, плеврит и др.) и някои кожни заболявания. Предписва се като кръвоспиращо средство, за подобряване на дейността на сърдечния мускул и засилване на действието на дигиталисови препарати, като антидот при отравяне с магнезиеви соли. Заедно с други лекарства, Ca препаратите се използват за стимулиране на раждането. Ca хлорид се прилага перорално и интравенозно.

Препаратите с Ca включват също гипс (CaSO4), използван в хирургията за гипсови превръзки, и креда (CaCO3), предписана вътрешно за повишена киселинност на стомашния сок и за приготвяне на зъбен прах.

Биологична роля

Калцият е често срещан макронутриент в тялото на растенията, животните и хората. При хората и другите гръбначни животни по-голямата част от него се съдържа в скелета и зъбите под формата на фосфати. Скелетите на повечето групи безгръбначни (гъби, коралови полипи, мекотели и др.) се състоят от различни форми на калциев карбонат (вар). Калциевите йони участват в процесите на кръвосъсирване, както и в осигуряването на постоянно осмотично налягане на кръвта. Калциевите йони също служат като един от универсалните вторични посредници и регулират различни вътреклетъчни процеси - мускулна контракция, екзоцитоза, включително секрецията на хормони и невротрансмитери и др. Концентрацията на калций в цитоплазмата на човешките клетки е около 10-7 mol, в междуклетъчните течности около 10−3 mol.

По-голямата част от калция, който влиза в човешкото тяло с храната, се намира в млечните продукти; останалият калций идва от месо, риба и някои растителни продукти (особено бобови). Абсорбцията се осъществява както в дебелите, така и в тънките черва и се улеснява от кисела среда, витамин D и витамин C, лактоза и ненаситени мастни киселини. Ролята на магнезия в калциевия метаболизъм е важна; с неговия дефицит калцият се „отмива“ от костите и се отлага в бъбреците (бъбречни камъни) и мускулите.

Аспиринът, оксаловата киселина и естрогенните производни пречат на усвояването на калций. Когато се комбинира с оксалова киселина, калцият произвежда неразтворими във вода съединения, които са компоненти на камъните в бъбреците.

Поради големия брой процеси, свързани с него, съдържанието на калций в кръвта се регулира прецизно и при правилно хранене не се получава дефицит. Продължителното отсъствие от диетата може да причини спазми, болки в ставите, сънливост, дефекти в растежа и запек. По-дълбокият дефицит води до постоянни мускулни крампи и остеопороза. Злоупотребата с кафе и алкохол може да причини недостиг на калций, тъй като част от него се екскретира в урината.

Прекомерните дози калций и витамин D могат да причинят хиперкалциемия, последвана от интензивна калцификация на костите и тъканите (засягаща главно пикочната система). Дългосрочният излишък нарушава функционирането на мускулните и нервните тъкани, повишава съсирването на кръвта и намалява усвояването на цинк от костните клетки. Максималната дневна безопасна доза за възрастен е 1500 до 1800 милиграма.

Продукти Калций, mg/100 g

Сусам 783

Коприва 713

Голям живовляк 412

Сардини в масло 330

Бръшлян будра 289

Шипка 257

Бадеми 252

Живовляк ланцетолист. 248

Лешник 226

Кресон 214

Сухи соеви зърна 201

Деца под 3 години - 600 mg.

Деца от 4 до 10 години - 800 mg.

Деца от 10 до 13 години - 1000 mg.

Юноши от 13 до 16 години - 1200 mg.

Младежи 16 и повече години - 1000 mg.

Възрастни от 25 до 50 години - от 800 до 1200 mg.

Бременни и кърмачки - от 1500 до 2000 mg.

Заключение

Калцият е един от най-разпространените елементи на Земята. В природата има много от него: планинските вериги и глинестите скали се образуват от калциеви соли, намира се в морската и речната вода и е част от растителни и животински организми.

Калцият постоянно заобикаля градските жители: почти всички основни строителни материали - бетон, стъкло, тухли, цимент, вар - съдържат този елемент в значителни количества.

Естествено, имайки такива химични свойства, калцият не може да съществува в природата в свободно състояние. Но калциевите съединения - естествени и изкуствени - придобиха първостепенно значение.

Библиография

1.Редакционна колегия: Кнунянц И. Л. (главен редактор) Химическа енциклопедия: в 5 тома - Москва: Съветска енциклопедия, 1990. - Т. 2. - С. 293. - 671 с.

2.Доронин. N.A. Калций, Goskhimizdat, 1962. 191 стр. с илюстрации.

.Доценко В.А. - Лечебно и профилактично хранене. - Въпрос. хранене, 2001 - N1-с.21-25

4.Bilezikian J. P. Калций и костен метаболизъм // В: K. L. Becker, ed.

5.М.Х. Карапетянц, С.И. Дракин - Обща и неорганична химия, 2000. 592 стр. с илюстрации.

Калцият е елемент от главната подгрупа на втората група, четвъртия период от периодичната система на химичните елементи на Д. И. Менделеев, с атомен номер 20. Означава се със символа Ca (лат. калций). Простото вещество калций е мек, химически активен алкалоземен метал със сребристо-бял цвят.

Калций в околната среда

В природата има много от него: планинските вериги и глинестите скали се образуват от калциеви соли, намира се в морската и речната вода и е част от растителни и животински организми. Калцият представлява 3,38% от масата на земната кора (5-то място по разпространение след кислород, силиций, алуминий и желязо).

Изотопи на калций

Калцият се среща в природата като смес от шест изотопа: 40 Ca, 42 Ca, 43 Ca, 44 Ca, 46 Ca и 48 Ca, сред които най-често срещаният - 40 Ca - е 96,97%.

От шестте естествени изотопа на калций, пет са стабилни. Шестият изотоп 48 Ca, най-тежкият от шестте и много рядък (неговото изотопно изобилие е само 0,187%), наскоро беше открито, че претърпява двойно бета разпадане с полуживот от 5,3 x 10 19 години.

Съдържание на калций в скалите и минералите

По-голямата част от калция се съдържа в силикати и алумосиликати от различни скали (гранити, гнайси и др.), Особено във фелдшпат - Ca анортит.

Под формата на седиментни скали калциевите съединения са представени от креда и варовици, състоящи се главно от минерала калцит (CaCO 3). Кристалната форма на калцита - мрамор - е много по-рядко срещана в природата.

Калциеви минерали като калцит CaCO 3 , анхидрит CaSO 4 , алабастър CaSO 4 ·0,5H 2 O и гипс CaSO 4 ·2H 2 O, флуорит CaF 2 , апатити Ca 5 (PO 4) 3 (F, Cl, OH), доломит MgCO3 ·CaCO3. Наличието на калциеви и магнезиеви соли в естествената вода определя нейната твърдост.

Миграция на калций в земната кора

В естествената миграция на калций важна роля играе "карбонатното равновесие", свързано с обратимата реакция на взаимодействието на калциев карбонат с вода и въглероден диоксид с образуването на разтворим бикарбонат:

CaCO 3 + H 2 O + CO 2 ↔ Ca (HCO 3) 2 ↔ Ca 2+ + 2HCO 3 -

(равновесието се измества наляво или надясно в зависимост от концентрацията на въглероден диоксид).

Биогенната миграция играе огромна роля.

Съдържание на калций в биосферата

Калциевите съединения се намират в почти всички животински и растителни тъкани (вижте също по-долу). Значително количество калций се съдържа в живите организми. По този начин хидроксиапатитът Ca 5 (PO 4) 3 OH или, в друг запис, 3Ca 3 (PO 4) 2 ·Ca (OH) 2, е основата на костната тъкан на гръбначните животни, включително хората; Черупките и черупките на много безгръбначни, яйчени черупки и др. са изградени от калциев карбонат CaCO 3. В живите тъкани на хора и животни има 1,4-2% Ca (масова част); в човешко тяло с тегло 70 kg съдържанието на калций е около 1,7 kg (главно в междуклетъчното вещество на костната тъкан).

Получаване на калций

Калцият е получен за първи път от Дейви през 1808 г. с помощта на електролиза. Но, подобно на други алкални и алкалоземни метали, елемент № 20 не може да бъде получен чрез електролиза от водни разтвори. Калцият се получава чрез електролиза на неговите разтопени соли.

Това е сложен и енергоемък процес. Калциевият хлорид се стопява в електролизатор с добавяне на други соли (те са необходими за понижаване на точката на топене на CaCl2).

Стоманеният катод докосва само повърхността на електролита; отделеният калций полепва и се втвърдява върху него. При отделянето на калция катодът постепенно се повдига и в крайна сметка се получава калциева „пръчка“ с дължина 50...60 см. След това тя се изважда, отбива се от стоманения катод и процесът започва отначало. „Методът на допир“ произвежда калций, силно замърсен с калциев хлорид, желязо, алуминий и натрий. Пречиства се чрез разтопяване в аргонова атмосфера.

Ако стоманеният катод се замени с катод, изработен от метал, който може да бъде легиран с калций, тогава по време на електролиза ще се получи съответната сплав. В зависимост от предназначението може да се използва като сплав или да се получи чист калций чрез дестилация във вакуум. Така се получават калциеви сплави с цинк, олово и мед.

Друг метод за получаване на калций - металотермичен - е теоретично обоснован още през 1865 г. от известния руски химик Н.Н. Бекетов. Калцият се редуцира с алуминий при налягане от само 0,01 mmHg. Температура на процеса 1100...1200°C. Калцият се получава под формата на пара, която след това се кондензира.

През последните години е разработен друг метод за получаване на елемента. Основава се на термичната дисоциация на калциевия карбид: карбидът, нагрят във вакуум до 1750°C, се разлага, за да образува калциеви пари и твърд графит.

Физични свойства на калция

Калциевият метал съществува в две алотропни модификации. До 443 °C α-Ca с кубична лицево-центрирана решетка (параметър a = 0,558 nm) е стабилна; β-Ca с кубична обемно-центрирана решетка от типа α-Fe (параметър a = 0,448 nm) е стабилен по-стабилен. Стандартна енталпия Δ з 0 преход α → β е 0,93 kJ/mol.

С постепенно увеличаване на налягането той започва да проявява свойствата на полупроводник, но не става полупроводник в пълния смисъл на думата (вече не е и метал). При по-нататъшно увеличаване на налягането той се връща в метално състояние и започва да проявява свръхпроводими свойства (температурата на свръхпроводимостта е шест пъти по-висока от тази на живака и далеч надвишава всички други елементи по проводимост). Уникалното поведение на калция е подобно в много отношения на стронция.

Въпреки повсеместното разпространение на елемента, дори химиците не всички са виждали елементарен калций. Но този метал, както на външен вид, така и по поведение, е напълно различен от алкалните метали, контактът с които е изпълнен с опасност от пожари и изгаряния. Може безопасно да се съхранява на въздух; не се запалва от вода. Механичните свойства на елементарния калций не го правят "черна овца" в семейството на металите: калцият превъзхожда много от тях по сила и твърдост; може да се стругова на струг, да се изтегля на тел, да се кове, пресова.

И все пак елементарният калций почти никога не се използва като структурен материал. Той е твърде активен за това. Калцият лесно реагира с кислород, сяра и халогени. Дори с азот и водород, при определени условия, той реагира. Средата от въглеродни оксиди, инертна за повечето метали, е агресивна за калция. Гори в атмосфера на CO и CO 2 .

Химични свойства на калция

В серията от стандартни потенциали калцият е разположен отляво на водорода. Стандартният електроден потенциал на двойката Ca 2+ /Ca 0 е −2,84 V, така че калцият реагира активно с вода, но без запалване:

Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2 + Q.

Калцият реагира с активни неметали (кислород, хлор, бром) при нормални условия:

2Ca + O 2 = 2CaO, Ca + Br 2 = CaBr 2.

Ca + H 2 = CaH 2, Ca + 6B = CaB 6,

3Ca + N 2 = Ca 3 N 2, Ca + 2C = CaC 2,

3Ca + 2P = Ca 3 P 2 (калциев фосфид), известни са и калциевите фосфиди от съставите CaP и CaP 5;

2Ca + Si = Ca 2 Si (калциев силицид); Известни са и калциеви силициди от съставите CaSi, Ca 3 Si 4 и CaSi 2.

CaH 2 + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + 2H 2,

Ca3N2 + 3H2O = 3Ca(OH)2 + 2NH3.

Ca 2+ йонът е безцветен. Когато към пламъка се добавят разтворими калциеви соли, пламъкът става керемиденочервен.

Калциевите соли като CaCl2 хлорид, CaBr2 бромид, CaI2 йодид и Ca(NO3)2 нитрат са силно разтворими във вода. Неразтворими във вода са CaF 2 флуорид, CaCO 3 карбонат, CaSO 4 сулфат, Ca 3 (PO 4) 2 ортофосфат, CaC 2 O 4 оксалат и някои други.

Важно е, че за разлика от калциевия карбонат CaCO 3, киселият калциев карбонат (бикарбонат) Ca (HCO 3) 2 е разтворим във вода. В природата това води до следните процеси. Когато студена дъждовна или речна вода, наситена с въглероден диоксид, прониква под земята и пада върху варовик, се наблюдава тяхното разтваряне:

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2.

Ca(HCO 3) 2 = CaCO 3 + CO 2 + H 2 O.

Наличието на разтворен калциев бикарбонат във водата до голяма степен определя временната твърдост на водата. Нарича се временен, защото когато водата заври, бикарбонатът се разлага и CaCO 3 се утаява. Това явление води например до факта, че с времето в чайника се образува котлен камък.

Приложение калций

Доскоро калциевият метал почти не намираше приложение. САЩ, например, преди Втората световна война консумират само 10...25 тона калций годишно, Германия - 5...10 тона, но за развитието на нови области на технологията са необходими много редки и огнеупорни метали . Оказа се, че калцият е много удобен и активен редуциращ агент за много от тях и елементът започна да се използва в производството на торий, ванадий, цирконий, берилий, ниобий, уран, тантал и други огнеупорни метали. Чистият метален калций се използва широко в металотермията за производството на редки метали.

Приложения на металния калций

Естествената креда в прахообразна форма е включена в съставите за полиране на метали. Но не можете да миете зъбите си с естествена креда на прах, тъй като съдържа останки от черупки и черупки на малки животни, които са изключително твърди и разрушават зъбния емайл.

Използванекалцийв ядрен синтез

Изотопът 48 Ca е най-ефективният и често използван материал за производството на свръхтежки елементи и откриването на нови елементи от периодичната таблица. Например, в случай на използване на йони 48 Ca за производство на свръхтежки елементи в ускорители, ядрата на тези елементи се образуват стотици и хиляди пъти по-ефективно, отколкото при използване на други „снаряди“ (йони). Радиоактивният калций се използва широко в биологията и медицината като изотопен индикатор при изследване на процесите на минерален метаболизъм в живия организъм. С негова помощ е установено, че в тялото има непрекъснат обмен на калциеви йони между плазмата, меките тъкани и дори костната тъкан. 45Ca също играе важна роля в изследването на метаболитните процеси, протичащи в почвите, и в изследването на процесите на усвояване на калций от растенията. Използвайки същия изотоп, беше възможно да се открият източници на замърсяване на стомана и свръхчисто желязо с калциеви съединения по време на процеса на топене.

Способността на калция да свързва кислород и азот направи възможно използването му за пречистване на инертни газове и като геттер (Геттер е вещество, използвано за абсорбиране на газове и създаване на дълбок вакуум в електронни устройства.) във вакуумно радио оборудване.

Приложение на калциеви съединения

Някои изкуствено произведени калциеви съединения са станали дори по-известни и често срещани от варовика или гипса. Така гасената Ca(OH)2 и негасената вар CaO са използвани от древните строители.

Циментът също е калциево съединение, получено по изкуствен път. Първо се изпича смес от глина или пясък и варовик, за да се получи клинкер, който след това се смила на фин сив прах. Можете да говорите много за цимента (или по-скоро за цимента), това е темата на независима статия.

Същото важи и за стъклото, което също обикновено съдържа елемента.

Калциев хидрид

Чрез нагряване на калций във водородна атмосфера се получава CaH 2 (калциев хидрид), който се използва в металургията (металотермия) и при производството на водород в областта.

Оптични и лазерни материали

Калциевият флуорид (флуорит) се използва под формата на монокристали в оптиката (астрономически обективи, лещи, призми) и като лазерен материал. Калциевият волфрамат (шеелит) под формата на монокристали се използва в лазерната технология, а също и като сцинтилатор.

Калциев карбид

Калциевият карбид е вещество, открито случайно при тестване на нов дизайн на пещ. Доскоро калциевият карбид CaCl 2 се използваше главно за автогенно заваряване и рязане на метали. Когато карбидът взаимодейства с вода, се образува ацетилен, а изгарянето на ацетилен в поток от кислород позволява да се постигне температура от почти 3000 ° C. Напоследък ацетиленът, а заедно с него и карбидът, се използват все по-рядко за заваряване и все повече в химическата промишленост.

Като калцийхимически източник на ток

Калцият, както и неговите сплави с алуминий и магнезий, се използват в резервни топлинни електрически батерии като анод (например калциево-хроматен елемент). Калциевият хромат се използва в такива батерии като катод. Особеността на такива батерии е изключително дълъг срок на годност (десетилетия) при подходящи условия, възможност за работа при всякакви условия (пространство, високо налягане), висока специфична енергия по тегло и обем. Недостатък: кратък живот. Такива батерии се използват там, където е необходимо да се създаде колосална електрическа енергия за кратък период от време (балистични ракети, някои космически кораби и др.).

Огнеупорни материали откалций

Калциевият оксид, както в свободна форма, така и като част от керамични смеси, се използва при производството на огнеупорни материали.

Лекарства

Калциевите съединения се използват широко като антихистамин.

Калциев хлорид
Калциев глюконат
Калциев глицерофосфат

В допълнение, калциевите съединения са включени в лекарства за профилактика на остеопороза, във витаминни комплекси за бременни жени и възрастни хора.

Калций в човешкото тяло

Калцият е често срещан макронутриент в тялото на растенията, животните и хората. При хората и другите гръбначни животни по-голямата част от него се съдържа в скелета и зъбите под формата на фосфати. Скелетите на повечето групи безгръбначни (гъби, коралови полипи, мекотели и др.) се състоят от различни форми на калциев карбонат (вар). Нуждите от калций зависят от възрастта. За възрастни необходимият дневен прием е от 800 до 1000 милиграма (mg), а за деца от 600 до 900 mg, което е много важно за децата поради интензивния растеж на скелета. По-голямата част от калция, който влиза в човешкото тяло с храната, се намира в млечните продукти; останалият калций идва от месо, риба и някои растителни продукти (особено бобови).

Прекомерните дози калций и витамин D могат да причинят хиперкалциемия, последвана от интензивна калцификация на костите и тъканите (засягаща главно пикочната система). Максималната дневна безопасна доза за възрастен е 1500 до 1800 милиграма.

Калций в твърда вода

Набор от свойства, определени с една дума „твърдост“, се придават на водата от калциевите и магнезиевите соли, разтворени в нея. Твърдата вода е неподходяща за много житейски ситуации. Образува нагар в парни котли и котелни инсталации, затруднява боядисването и прането на тъкани, но е подходящ за направа на сапун и приготвяне на емулсии в парфюмерийното производство. Следователно, по-рано, когато методите за омекотяване на водата бяха несъвършени, текстилните и парфюмерийните фабрики обикновено бяха разположени в близост до източници на „мека“ вода.

Прави се разлика между временна и постоянна ригидност. Временна (или карбонатна) твърдост се придава на водата от разтворими хидрокарбонати Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2. Може да се елиминира чрез обикновено кипене, по време на което бикарбонатите се превръщат във водонеразтворими калциеви и магнезиеви карбонати.

Постоянната твърдост се създава от сулфати и хлориди на същите метали. И може да се елиминира, но е много по-трудно да се направи.

Сумата от двете твърдости съставлява общата твърдост на водата. В различните страни се оценява по различен начин. Прието е твърдостта на водата да се изразява с броя милиграм еквиваленти калций и магнезий в един литър вода. Ако в литър вода има по-малко от 4 mEq, тогава водата се счита за мека; тъй като концентрацията им се увеличава, тя става все по-сурова и, ако съдържанието надвишава 12 единици, много сурова.

Твърдостта на водата обикновено се определя с помощта на сапунен разтвор. Този разтвор (с определена концентрация) се добавя на капки към измерено количество вода. Докато във водата има Ca 2+ или Mg 2+ йони, те ще пречат на образуването на пяна. Въз основа на разхода на сапунения разтвор преди появата на пяна се изчислява съдържанието на Ca 2+ и Mg 2+ йони.

Интересното е, че твърдостта на водата е определяна по подобен начин в древен Рим. Като реактив служи само червеното вино - неговите оцветители също образуват утайка с калциеви и магнезиеви йони.

Съхранение на калций

Калциевият метал може да се съхранява дълго време на парчета с тегло от 0,5 до 60 kg. Такива парчета се съхраняват в хартиени торби, поставени в галванизирани железни варели със запоени и боядисани шевове. Плътно затворените варели се поставят в дървени кутии. Парчетата с тегло под 0,5 кг не могат да се съхраняват дълго време - те бързо се превръщат в оксид, хидроксид и калциев карбонат.

Сред всички елементи на периодичната таблица могат да бъдат идентифицирани няколко, без които не само се развиват различни заболявания в живите организми, но като цяло е невъзможно да се живее и расте нормално. Един от тях е калцият.

Интересно е, че когато говорим за този метал като за просто вещество, той няма никаква полза за хората, дори вреди. Въпреки това, веднага щом споменете Ca 2+ йони, веднага възникват много точки, които характеризират тяхното значение.

Положението на калция в периодичната таблица

Характеризирането на калция, както всеки друг елемент, започва с посочване на местоположението му в периодичната таблица. В крайна сметка това дава възможност да научите много за даден атом:

ядрен заряд;
брой електрони и протони, неутрони;
степен на окисление, най-висока и най-ниска;
електронна конфигурация и други важни неща.

Елементът, който разглеждаме, се намира в четвъртия основен период на втората група, основната подгрупа, и има пореден номер 20. Също така периодичната химическа таблица показва атомното тегло на калция - 40,08, което е средната стойност на съществуващите изотопи на даден атом.

Степента на окисление е едно, винаги постоянно, равно на +2. Формула CaO. Латинското наименование на елемента е калций, оттук и символът за атом Са.

Характеристики на калция като просто вещество

При нормални условия този елемент е метал със сребристо-бял цвят. Формулата на калция като просто вещество е Ca. Поради високата си химична активност, той е способен да образува много съединения, принадлежащи към различни класове.

В твърдо агрегатно състояние той не е част от човешкото тяло, поради което е важен за промишлени и технически нужди (главно химически синтези).

Той е един от най-често срещаните метали в земната кора, около 1,5%. Принадлежи към алкалоземната група, тъй като при разтваряне във вода произвежда алкали, но в природата се среща под формата на множество минерали и соли. Много калций (400 mg/l) се съдържа в морската вода.

Кристална клетка

Характеристиките на калция се обясняват със структурата на кристалната решетка, която може да бъде от два вида (тъй като има алфа и бета форма):

кубичен лицево-центричен;
обемно-центричен.

Типът връзка в молекулата е метален; в местата на решетката, както при всички метали, има атомни йони.

Да бъдеш сред природата

В природата има няколко основни вещества, които съдържат този елемент.

Морска вода.
Скали и минерали.
Живи организми (черупки и черупки, костна тъкан и др.).
Подземни води в земната кора.

Следните видове скали и минерали могат да бъдат идентифицирани като естествени източници на калций.

Доломитът е смес от калциев и магнезиев карбонат.
Флуоритът е калциев флуорид.
Гипс - CaSO 4 2H 2 O.
Калцит - креда, варовик, мрамор - калциев карбонат.
Алабастър - CaSO 4 ·0.5H 2 O.
Апатити.

Общо има около 350 различни минерала и скали, които съдържат калций.

Методи за получаване

Дълго време не беше възможно да се изолира металът в свободна форма, тъй като неговата химическа активност е висока и не може да се намери в природата в чист вид. Следователно до 19 век (1808 г.) въпросният елемент е друга мистерия, поставена от периодичната таблица.

Английският химик Хъмфри Дейви успява да синтезира калций като метал. Той беше първият, който откри особеностите на взаимодействието на стопилки от твърди минерали и соли с електрически ток. Днес най-подходящият начин за получаване на този метал е електролизата на неговите соли, като например:

смес от калциеви и калиеви хлориди;
смес от флуорид и калциев хлорид.

Също така е възможно да се извлече калций от неговия оксид с помощта на алуминотермия, често срещан метод в металургията.

Физични свойства

Характеристиките на калция според физичните параметри могат да бъдат описани в няколко точки.

Агрегатното състояние е твърдо при нормални условия.
Точка на топене - 842 0 С.
Металът е мек и може да се реже с нож.
Цвят - сребристо-бял, лъскав.
Има добри проводими и топлопроводими свойства.
При продължително нагряване той преминава в течно, след това в парообразно състояние, губейки металните си свойства. Точка на кипене 1484 0 С.

Физическите свойства на калция имат една особеност. Когато се приложи натиск върху метал, в даден момент той губи своите метални свойства и способността си да провежда електрически ток. Въпреки това, с по-нататъшно увеличаване на експозицията, той се възстановява отново и се проявява като свръхпроводник, няколко пъти по-висок в тези показатели от други елементи.

Химични свойства

Активността на този метал е много висока. Следователно има много взаимодействия, в които калцият влиза. Реакциите с всички неметали са общи за него, тъй като като редуциращ агент той е много силен.

При нормални условия лесно реагира за образуване на съответните бинарни съединения с: халогени, кислород.
При нагряване: водород, азот, въглерод, силиций, фосфор, бор, сяра и др.
На открито той незабавно взаимодейства с въглероден диоксид и кислород и поради това се покрива със сиво покритие.
Реагира бурно с киселини, понякога причинявайки възпаление.

Интересни свойства на калция се проявяват, когато става дума за соли. И така, красивите пещери, растящи по тавана и стените, не са нищо повече от образувани с течение на времето от вода, въглероден диоксид и бикарбонат под въздействието на процеси в подземните води.

Като се има предвид колко активен е металът в нормалното си състояние, той се съхранява в лаборатории, както и алкалните метали. В съд от тъмно стъкло, с плътно затворен капак и под слой керосин или парафин.

Качествена реакция на калциевия йон е оцветяването на пламъка в красив, наситен тухленочервен цвят. Можете също да идентифицирате метала в състава на съединенията по неразтворимите утайки на някои от неговите соли (калциев карбонат, флуорид, сулфат, фосфат, силикат, сулфит).

Метални връзки

Видовете метални съединения са както следва:

оксид;
хидроксид;
калциеви соли (средни, киселинни, основни, двойни, сложни).

Калциевият оксид, известен като CaO, се използва за създаване на строителен материал (вар). Ако охладите оксида с вода, ще получите съответния хидроксид, който проявява свойствата на алкали.

Голямо практическо значение имат различните калциеви соли, които се използват в различни сектори на икономиката. Вече споменахме по-горе какви соли съществуват. Нека дадем примери за видовете тези връзки.

Средни соли - карбонат CaCO 3, фосфат Ca 3 (PO 4) 2 и др.
Киселинно - хидрогенсулфат CaHSO 4.
Основните са бикарбонат (CaOH) 3 PO 4.
Комплекс - Cl 2.
Двойно - 5Ca(NO 3) 2 *NH 4 NO 3 *10H 2 O.

Именно под формата на съединения от този клас калцият е важен за биологичните системи, тъй като солите са източник на йони за тялото.

Биологична роля

Защо калцият е важен за човешкото тяло? Има няколко причини.

Именно йоните на този елемент са част от междуклетъчното вещество и тъканната течност, участвайки в регулирането на механизмите на възбуждане, производството на хормони и невротрансмитери.
Калцият се натрупва в костите и зъбния емайл в количество около 2,5% от общото телесно тегло. Това е доста и играе важна роля за укрепването на тези структури, поддържайки тяхната здравина и стабилност. Растежът на тялото без това е невъзможен.
Съсирването на кръвта също зависи от въпросните йони.
Той е част от сърдечния мускул, участва в неговото възбуждане и съкращаване.
Той участва в процесите на екзоцитоза и други вътреклетъчни промени.

Ако количеството консумиран калций не е достатъчно, тогава заболявания като:

рахит;
остеопороза;
заболявания на кръвта.

Дневният прием за възрастен е 1000 mg, а за деца над 9 години 1300 mg. За да предотвратите излишък на този елемент в организма, не трябва да превишавате определената доза. В противен случай могат да се развият чревни заболявания.

За всички останали живи същества калцият е не по-малко важен. Например, въпреки че много от тях нямат скелет, техните външни средства за укрепване също са образувания от този метал. Между тях:

миди;
миди и стриди;
гъби;
коралови полипи.

Всички те носят на гърба си или по принцип образуват в процеса на живот определен външен скелет, който ги предпазва от външни влияния и хищници. Основният му компонент са калциевите соли.

Гръбначните животни, както и хората, се нуждаят от тези йони за нормален растеж и развитие и ги получават от храната.

Има много опции, с които е възможно да се попълни липсващият елемент в тялото. Най-добрите, разбира се, са естествените методи - продукти, съдържащи желания атом. Но ако по някаква причина това е недостатъчно или невъзможно, медицинският път също е приемлив.

И така, списъкът с храни, съдържащи калций, е нещо подобно:

млечни и ферментирали млечни продукти;
риба;
зеленина;
зърнени храни (елда, ориз, печива от пълнозърнесто брашно);
някои цитрусови плодове (портокали, мандарини);
бобови растения;
всички ядки (особено бадеми и орехи).

Ако сте алергични към някои храни или не можете да ги ядете по друга причина, тогава препаратите, съдържащи калций, ще ви помогнат да попълните нивото на необходимия елемент в организма.

Всички те са соли на този метал, които имат способността да се усвояват лесно от тялото, бързо се абсорбират в кръвта и червата. Сред тях най-популярните и използвани са следните.

Калциев хлорид - инжекционен разтвор или за перорално приложение при възрастни и деца. Различава се в концентрацията на сол в състава, използва се за „горещи инжекции“, тъй като предизвиква точно това усещане при инжектиране. Има форми с плодов сок за по-лесно приемане през устата.
Предлага се както в таблетки (0,25 или 0,5 g), така и в разтвори за интравенозно инжектиране. Често под формата на таблетки съдържа различни плодови добавки.
Калциев лактат - предлага се на таблетки от 0,5 g.

Той изгражда костен скелет, но тялото не е в състояние да произведе елемента само. Говорим за калций. Възрастните жени и мъже трябва да получават най-малко 800 милиграма алкалоземен метал на ден. Може да се извлече от овесени ядки, лешници, мляко, ечемик, сметана, боб и бадеми.

калцийнамира се също в грах, горчица и извара. Вярно е, че ако ги комбинирате със сладкиши, кафе, кола и храни, богати на оксалова киселина, смилаемостта на елемента намалява.

Стомашната среда става алкална, калцият се улавя в неразтворим и се изхвърля от тялото. Костите и зъбите започват да се разрушават. Какво представлява елементът, след като той се превърна в един от най-важните за живите същества и има ли полза от веществото извън техните организми?

Химични и физични свойства на калция

Елементът заема 20-то място в периодичната таблица. Той е в основната подгрупа на 2-ра група. Периодът, към който принадлежи калцият, е 4-ти. Това означава, че един атом на веществото има 4 електронни нива. Те съдържат 20 електрона, както е посочено от атомния номер на елемента. Посочва и заряда му - +20.

Калций в тялото, както и в природата, е алкалоземен метал. Това означава, че в чист вид елементът е сребристо-бял, лъскав и лек. Твърдостта на алкалоземните метали е по-висока от тази на алкалните метали.

Индикаторът калций е около 3 пункта според. Например гипсът има същата твърдост. 20-ият елемент може да се реже с нож, но е много по-трудно от който и да е от простите алкални метали.

Какво е значението на името "алкалоземни"? Така алхимиците нарекли калция и другите метали от неговата група. Те нарекоха оксидите на елементите земи. Оксиди на веществата калциеви групипридават алкална среда на водата.

Въпреки това, радий, барий, като 20-ия елемент, се намират не само в комбинация с кислород. В природата има много калциеви соли. Най-известният от тях е минералът калцит. Формата на въглероден диоксид на метала е добре познатата креда, варовик и гипс. Всеки от тях е калциев карбонат.

20-ият елемент също има летливи съединения. Те оцветяват пламъка в оранжево-червен цвят, който се превръща в един от маркерите за идентифициране на веществата.

Всички алкалоземни метали горят лесно. За да може калцият да реагира с кислорода, са достатъчни нормални условия. Само в природата елементът не се среща в чист вид, а само в съединения.

Калциев окси- филм, който покрива метала, когато е изложен на въздух. Покритието е жълтеникаво. Съдържа не само стандартни оксиди, но и пероксиди и нитриди. Ако калцият е във вода, а не във въздух, той ще измести водорода от нея.

В този случай се образува утайка - калциев хидроксид. Остатъците от чист метал изплуват на повърхността, избутани от водородни мехурчета. Същата схема работи и с киселини. При солна киселина например се утаява калциев хлориди се отделя водород.

Някои реакции изискват повишени температури. Ако достигне 842 градуса, калций е възможностопявам. При 1484 градуса по Целзий металът кипи.

Калциев разтвор, като чист елемент, провежда добре топлина и електрически ток. Но ако веществото се нагрее много, металните свойства се губят. Тоест, нито в разтопения, нито в газообразния калций ги има.

В човешкото тяло елементът е представен както в твърдо, така и в течно агрегатно състояние. Омекотена калциева вода, който присъства в, се понася по-лесно. Само 1% от 20-то вещество се намира извън костите.

Неговият транспорт през тъканите обаче играе важна роля. Калцият в кръвта регулира мускулната контракция, включително сърцето, и поддържа нормално кръвно налягане.

Употреби на калций

В чист вид металът се използва в. Те отиват към решетките на батериите. Наличието на калций в сплавта намалява саморазряда на батериите с 10-13%. Това е особено важно за стационарните модели. Лагерите също са направени от смес от олово и елемент 20. Една от сплавите се нарича лагерни сплави.

На снимката са продукти, съдържащи калций

Алкалоземният метал се добавя към стоманата, за да се отстранят серните примеси от сплавта. Редуциращите свойства на калция са полезни и при производството на уран, хром, цезий, рубидий и др.

Какъв калцийизползвани в черната металургия? Все същата чиста. Разликата е в предназначението на елемента. Сега той играе ролята. Това е добавка към сплави, която намалява температурата на тяхното образуване и улеснява отделянето на шлаките. Калциеви гранулиизсипва се в електрически вакуумни устройства, за да се отстранят следите от въздух от тях.

48-ият изотоп на калция се търси в ядрените предприятия. Там се произвеждат свръхтежки елементи. Суровините се получават в ядрени ускорители. Те се ускоряват с помощта на йони – своеобразни снаряди. Ако Ca48 играе тяхната роля, ефективността на синтеза се увеличава стотици пъти в сравнение с използването на йони на други вещества.

В оптиката 20-ият елемент се оценява като съединения. Калциевият флуорид и волфраматът се превръщат в лещи, обективи и призми на астрономически инструменти. Минералите се намират и в лазерната технология.

Геолозите наричат калциевия флуорид флуорит, а волфрама - шеелит. За оптичната индустрия се избират техните монокристали, т.е. отделни големи единици с непрекъсната решетка и ясна форма.

В медицината също не се предписва чист метал, а вещества на негова основа. Те се усвояват по-лесно от организма. Калциев глюконат– най-евтиното лекарство, използвано при остеопороза. наркотик" Калций Магнезий» се предписва на юноши, бременни и възрастни хора.

Те се нуждаят от хранителни добавки, за да задоволят повишената нужда на организма от 20-ия елемент и да избегнат патологии в развитието. Калциево-фосфорната обмяна регулира "Калций D3". “D3” в името на продукта показва наличието на витамин D в него.Среща се рядко, но е необходим за пълно усвояване калций.

ИнструкцииДа се "Калций nikomed3"показва, че лекарството принадлежи към фармацевтични състави с комбинирано действие. Същото се казва и за калциев хлорид. Той не само попълва дефицита на 20-ия елемент, но и предпазва от интоксикация, а също така е в състояние да замести кръвната плазма. При някои патологични състояния това може да се наложи.

Лекарството се предлага и в аптеките Калцият е киселинааскорбинова." Този дует се предписва по време на бременност и кърмене. Тийнейджърите също се нуждаят от добавки.

Добив на калций

Калций в храните, минерали, съединения, е познат на човечеството от древни времена. Металът е изолиран в чист вид едва през 1808 г. Съдбата се усмихна на Хъмфри Дейви. Английски физик извлича калций чрез електролиза на разтопени соли на елемента. Този метод се използва и днес.

Въпреки това индустриалците по-често прибягват до втория метод, открит след изследванията на Хъмфри. Калцият се редуцира от неговия оксид. Понякога реакцията започва с прах. Взаимодействието протича в условията на вакуум при повишени температури. За първи път калцият е изолиран по този начин в средата на миналия век в САЩ.

Цена на калций

Малко са производителите на метален калций. Така в Русия доставките се извършват основно от Чапецкия механичен завод. Намира се в Удмуртия. Фирмата извършва продажба на гранули, талаш и метални парчета. Цената на тон суровина е около 1500 долара.

Продуктът се предлага и от някои химически лаборатории, например Руското химично общество. Последни, предлага 100гр калций. Отзивипоказват, че е прах под масло. Цената на един пакет е 320 рубли.

Освен оферти за закупуване на истински калций, в интернет се продават и бизнес планове за неговото производство. За около 70 страници теоретични изчисления те искат около 200 рубли. Повечето от плановете са изготвени през 2015 г., тоест те все още не са загубили своята актуалност.

История на калция

Калцият е открит през 1808 г. от Хъмфри Дейви, който чрез електролиза на гасена вар и живачен оксид получава калциева амалгама, в резултат на процеса на дестилация на живак, от който остава металът, т.нар. калций.На латиница варЗвучи като калкс, именно това име е избрано от английския химик за откритото вещество.

Калцият е елемент от главната подгрупа II на група IV на периодичната таблица на химичните елементи D.I. Менделеев, има атомно число 20 и атомна маса 40,08. Приетото означение е Са (от латински - Калций).

Физични и химични свойства

Калцият е реактивен мек алкален метал със сребристо-бял цвят. Поради взаимодействието с кислорода и въглеродния диоксид, повърхността на метала става матова, така че калцият изисква специален режим на съхранение - плътно затворен контейнер, в който металът е напълнен със слой течен парафин или керосин.

Калцият е най-известният от необходимите на човека микроелементи, дневната нужда от него варира от 700 до 1500 mg за здрав възрастен човек, но се увеличава по време на бременност и кърмене, това трябва да се има предвид и калцият трябва да се набавя в формата на препаратите.

Да бъдеш сред природата

Калцият има много висока химическа активност, поради което не се среща в природата в свободна (чиста) форма. Въпреки това, той е петият най-често срещан в земната кора; намира се под формата на съединения в седиментни (варовик, креда) и скали (гранит); фелдшпатният анорит съдържа много калций.

Той е доста широко разпространен в живите организми, присъствието му е установено в растения, животни и хора, където присъства главно в зъбите и костната тъкан.

Усвояване на калций

Пречка за нормалното усвояване на калция от храната е консумацията на въглехидрати под формата на сладкиши и алкали, които неутрализират солната киселина на стомаха, необходима за разтваряне на калций. Процесът на усвояване на калций е доста сложен, така че понякога не е достатъчно да се получи само от храната, необходим е допълнителен прием на микроелемента.

Взаимодействие с другите

За да се подобри абсорбцията на калций в червата, е необходимо, което има тенденция да улесни процеса на абсорбция на калций. Когато приемате калций (под формата на добавки) по време на хранене, абсорбцията се блокира, но приемането на калциеви добавки отделно от храната не засяга този процес по никакъв начин.

Почти целият калций в тялото (1 до 1,5 kg) се намира в костите и зъбите. Калцият участва в процесите на възбудимост на нервната тъкан, контрактилитета на мускулите, процесите на кръвосъсирване, влиза в състава на ядрото и мембраните на клетките, клетъчните и тъканните течности, има антиалергични и противовъзпалителни ефекти, предотвратява ацидозата и активира брой ензими и хормони. Калцият също участва в регулирането на пропускливостта на клетъчната мембрана и има обратен ефект.

Признаци на калциев дефицит

Признаците за недостиг на калций в организма са следните, на пръв поглед несвързани симптоми:

нервност, влошаване на настроението;
кардиопалмус;
конвулсии, изтръпване на крайниците;
забавяне на растежа и деца;
високо кръвно налягане;
разцепване и чупливост на ноктите;
болки в ставите, понижаване на "прага на болка";
обилна менструация.

Причини за калциев дефицит

Причините за недостиг на калций могат да включват небалансирано хранене (особено гладуване), ниско съдържание на калций в храната, тютюнопушене и пристрастяване към кафе и напитки, съдържащи кофеин, дисбактериоза, бъбречни заболявания, заболявания на щитовидната жлеза, бременност, кърмене и менопауза.

Излишъкът от калций, който може да възникне при прекомерна консумация на млечни продукти или неконтролирана употреба на лекарства, се характеризира със силна жажда, гадене, повръщане, загуба на апетит, слабост и повишено уриниране.

Използване на калций в живота

Калцият е намерил приложение в металотермичното производство на уран, под формата на природни съединения се използва като суровина за производството на гипс и цимент, като средство за дезинфекция (известен белина).