الكالسيوم في الطبيعة. الخواص الكيميائية والفيزيائية للكالسيوم وتفاعله مع الماء

عرف الإنسان الكالسيوم منذ القدم على شكل مركبات قلوية مثل الطباشير أو الحجر الجيري. تم الحصول على هذا العنصر في شكله النقي في بداية القرن التاسع عشر. وقد ثبت بعد ذلك أن الكالسيوم ينتمي من حيث خصائصه الأساسية إلى الفلزات القلوية.

يلعب الكالسيوم دورًا بيولوجيًا مهمًا - فهو العنصر الأساسي الأساسي للهيكل العظمي (بما في ذلك العنصر الخارجي) في معظم الأنواع على هذا الكوكب، وهو جزء من الهرمونات، وهو منظم للتفاعلات العصبية والعضلية. يستخدم الكالسيوم النقي كيميائيا في تفاعلات مختلفة، في علم المعادن وفي العديد من الصناعات الأخرى.

الخصائص العامة

الكالسيوم هو أحد الممثلين النموذجيين لعائلة الفلزات القلوية النشطة. في شكله النقي، يشبه الملمس والمظهر الحديد، مع لمعان أقل وضوحًا. هشة، تتكسر مع تكوين حبيبات بلورية غير متجانسة. ويعرف الكالسيوم على شكل مركباته (الطباشير والحجر الجيري والسيليكا وغيرها)، حيث يكون له مظهر المادة المتفتتة ذات اللون الأبيض.

ولا يتم العثور عليه في شكله النقي بسبب تفاعله العالي. وهو جزء من معظم المعادن وأهمها الرخام والجرانيت والمرمر وبعض الصخور الثمينة الأخرى.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية الأساسية

ينتمي إلى المجموعة الثانية من الجدول الدوري للعناصر، ويظهر خصائص فيزيائية مماثلة لممثلين آخرين للمجموعة القلوية:

• كثافة منخفضة نسبياً (1.6 جم/سم3)؛
• الحد الأقصى لدرجة حرارة الانصهار هو 840 درجة مئوية في الظروف العادية؛
• يكون متوسط ​​التوصيل الحراري عمومًا أقل بشكل ملحوظ من معظم المعادن؛

بشكل عام، لا تشكل فيزياء الكالسيوم مفاجأة كبيرة. يمتلك هذا العنصر شبكة بلورية نموذجية، وله قوة منخفضة إلى حد ما وتقريباً صفر ليونة، وينهار بسهولة وينكسر مع تكوين نمط بلوري مميز عند حدود الكسر.

ومع ذلك، أظهرت الدراسات الحديثة نتائج مثيرة للاهتمام للغاية. لقد ثبت أنه عند الضغط الجوي المرتفع، تبدأ الخصائص الفيزيائية للعنصر في التغيير. تبدو خصائص أشباه الموصلات غير مميزة على الإطلاق لأي معادن. يؤدي الضغط الشديد إلى ظهور خصائص التوصيل الفائق للكالسيوم. هذه الدراسات لها آثار بعيدة المدى، ولكن حتى الآن تقتصر تطبيقات الكالسيوم على خصائصه التقليدية.

في خصائصه الكيميائية، لا يبرز الكالسيوم بأي شكل من الأشكال وهو معدن ترابي قلوي نموذجي:

• تفاعلية عالية
• التفاعل الراغب مع الغلاف الجوي وتشكيل طبقة مملة مميزة على سطح العنصر؛
• يتفاعل بشكل نشط مع الماء، ولكن على عكس عناصر مثل الصوديوم، لا يحدث تفاعل طارد للحرارة متفجر؛
• يتفاعل مع جميع المعادن غير النشطة، بما في ذلك اليود والبروم؛

على عكس الفلزات القلوية الأكثر نشاطًا، يحتاج الكالسيوم إلى محفز أو حرارة قوية للتفاعل مع المعادن والعناصر الخاملة نسبيًا (على سبيل المثال، الكربون). يتم تخزين الكالسيوم في عبوات زجاجية محكمة الغلق لمنع التفاعلات التلقائية.

يعد الكالسيوم أحد المواد الخمس الأكثر شيوعًا على هذا الكوكب، ويأتي في المرتبة الثانية بعد الأكسجين والسيليكون والألمنيوم مع الحديد. علاوة على ذلك، يوجد هذا العنصر في الطبيعة بشكل رئيسي على شكل معادن صلبة أو حبيبية. أشهر مركبات الكالسيوم هو الحجر الجيري. يشكل الكالسيوم أيضًا مجموعة واسعة من المعادن المختلفة، بدءًا من الجرانيت والرخام المذكورين أعلاه، وحتى الباريت والسبار الأقل شيوعًا. وفقا للتقديرات التقريبية للباحثين، فإن محتوى الكالسيوم في المعادل النقي يبلغ حوالي 3.4٪ بالوزن.

تطبيقات صناعية

في المجال الصناعي، يعتبر الكالسيوم واحدًا من مجموعة المواد المطلوبة على نطاق واسع لأغراض التعدين. وبمساعدتها يتم الحصول على المعادن النقية، بما في ذلك اليورانيوم والثوريوم، وكذلك بعض العناصر الأرضية النادرة. تساعد إضافة الكالسيوم إلى الفولاذ المصهور على ربط وإزالة الأكسجين الحر، مما يحسن الخصائص الهيكلية للسبائك المعدنية. يستخدم الكالسيوم أيضًا كعنصر تحليل كهربائي في البطاريات والبطاريات.

يقع الكالسيوم في الدورة الكبرى الرابعة، المجموعة الثانية، المجموعة الفرعية الرئيسية، الرقم التسلسلي للعنصر هو 20. وبحسب الجدول الدوري لمندليف فإن الوزن الذري للكالسيوم هو 40.08. صيغة أعلى أكسيد هي CaO. الكالسيوم له اسم لاتيني الكالسيوم، وبالتالي فإن رمز ذرة العنصر هو Ca.

خصائص الكالسيوم كمادة بسيطة

في الظروف العادية، الكالسيوم معدن أبيض فضي. نظرًا لوجود نشاط كيميائي عالٍ، فإن العنصر قادر على تكوين العديد من المركبات من فئات مختلفة. العنصر ذو قيمة للتوليفات الكيميائية التقنية والصناعية. المعدن واسع الانتشار في القشرة الأرضية: تبلغ حصته حوالي 1.5%. ينتمي الكالسيوم إلى مجموعة الفلزات الأرضية القلوية: عندما يذوب في الماء ينتج قلويات، لكنه في الطبيعة يوجد على شكل معادن متعددة و. تحتوي مياه البحر على الكالسيوم بتركيزات عالية (400 ملغم/لتر).

تعتمد خصائص الكالسيوم على بنية شبكته البلورية. يحتوي هذا العنصر على نوعين: مركزي الوجه المكعب ومركزي الحجم. نوع الرابطة في الجزيء معدني.

المصادر الطبيعية للكالسيوم:

• الأباتيت.
• المرمر.
• جبس؛
• الكالسيت.
• فلوريت.
• الدولوميت.

الخصائص الفيزيائية للكالسيوم وطرق الحصول على المعدن

في ظل الظروف العادية، يكون الكالسيوم في حالة صلبة من التجميع. ينصهر المعدن عند درجة حرارة 842 درجة مئوية. الكالسيوم موصل جيد للكهرباء والحرارة. عند تسخينه، يتحول أولاً إلى سائل ثم إلى حالة بخار ويفقد خصائصه المعدنية. المعدن ناعم جدًا ويمكن قطعه بسكين. يغلي عند 1484 درجة مئوية.

تحت الضغط، يفقد الكالسيوم خواصه المعدنية وموصليته الكهربائية. ولكن بعد ذلك يتم استعادة الخصائص المعدنية وتظهر خصائص الموصل الفائق، أعلى بعدة مرات في أدائها من الخصائص الأخرى.

لفترة طويلة لم يكن من الممكن الحصول على الكالسيوم دون شوائب: بسبب نشاطه الكيميائي العالي، لا يوجد هذا العنصر في الطبيعة في شكله النقي. تم اكتشاف العنصر في بداية القرن التاسع عشر. تم تصنيع الكالسيوم كمعدن لأول مرة من قبل الكيميائي البريطاني همفري ديفي. اكتشف العالم خصوصيات تفاعل ذوبان المعادن الصلبة والأملاح مع التيار الكهربائي. في الوقت الحاضر، يظل التحليل الكهربائي لأملاح الكالسيوم (خليط من كلوريد الكالسيوم والبوتاسيوم، خليط من الفلوريد وكلوريد الكالسيوم) هو الطريقة الأكثر صلة لإنتاج المعدن. يتم أيضًا استخلاص الكالسيوم من أكسيده باستخدام الألومنيوم الحراري، وهي طريقة شائعة في علم المعادن.

الخواص الكيميائية للكالسيوم

الكالسيوم معدن نشط يدخل في العديد من التفاعلات. في ظل الظروف العادية، فإنه يتفاعل بسهولة، وتشكيل المركبات الثنائية المقابلة: مع الأكسجين والهالوجينات. انقر لمعرفة المزيد عن مركبات الكالسيوم. عند تسخينه، يتفاعل الكالسيوم مع النيتروجين والهيدروجين والكربون والسيليكون والبورون والفوسفور والكبريت وغيرها من المواد. في الهواء الطلق، يتفاعل على الفور مع الأكسجين وثاني أكسيد الكربون، وبالتالي يصبح مغطى بطبقة رمادية.

يتفاعل بعنف مع الأحماض ويشتعل أحياناً. في الأملاح، يُظهر الكالسيوم خصائص مثيرة للاهتمام. على سبيل المثال، الهوابط والصواعد الكهفية هي كربونات الكالسيوم، والتي تتشكل تدريجياً من الماء وثاني أكسيد الكربون والبيكربونات نتيجة للعمليات داخل المياه الجوفية.

ونظراً لنشاطه العالي في حالته الطبيعية، يتم تخزين الكالسيوم في المختبرات في عبوات زجاجية داكنة محكمة الغلق تحت طبقة من البارافين أو الكيروسين. رد الفعل النوعي لأيون الكالسيوم هو تلوين اللهب بلون أحمر قرميدي غني.

يمكن التعرف على المعدن الموجود في تركيب المركبات من خلال رواسب غير قابلة للذوبان لبعض أملاح العنصر (الفلورايد، الكربونات، الكبريتات، السيليكات، الفوسفات، الكبريتيت).

تفاعل الماء مع الكالسيوم

يتم تخزين الكالسيوم في مرطبانات تحت طبقة من السائل الواقي. لإجراء عرض توضيحي لكيفية حدوث تفاعل الماء والكالسيوم، لا يمكنك ببساطة إخراج المعدن وقطع القطعة المطلوبة منه. من الأسهل استخدام معدن الكالسيوم في المختبر على شكل نشارة.

إذا لم يكن هناك نشارة معدنية ولا يوجد سوى قطع كبيرة من الكالسيوم في الجرة، فستحتاج إلى كماشة أو مطرقة. يتم وضع قطعة الكالسيوم النهائية بالحجم المطلوب في قارورة أو كوب من الماء. توضع نشارة الكالسيوم في وعاء داخل كيس من الشاش.

ينزل الكالسيوم إلى القاع، ويبدأ إطلاق الهيدروجين (أولاً في المكان الذي يوجد به الكسر الطازج للمعدن). تدريجيا، يتم إطلاق الغاز من سطح الكالسيوم. تشبه العملية الغليان العنيف، وفي الوقت نفسه يتم تشكيل راسب من هيدروكسيد الكالسيوم (الجير المطفأ).

تطفو قطعة من الكالسيوم، محصورة في فقاعات الهيدروجين. وبعد حوالي 30 ثانية، يذوب الكالسيوم ويتحول الماء إلى اللون الأبيض المعكر بسبب تكوين معلق الهيدروكسيد. إذا لم يتم التفاعل في كوب، ولكن في أنبوب اختبار، فيمكنك ملاحظة إطلاق الحرارة: يصبح أنبوب الاختبار ساخنًا بسرعة. تفاعل الكالسيوم مع الماء لا ينتهي بانفجار مذهل، لكن تفاعل المادتين يستمر بقوة ويبدو مذهلا. التجربة آمنة.

إذا تمت إزالة الكيس الذي يحتوي على الكالسيوم المتبقي من الماء واحتجازه في الهواء، فبعد مرور بعض الوقت، نتيجة للتفاعل المستمر، سيحدث تسخين قوي وسيغلي الكالسيوم المتبقي في الشاش. إذا تم ترشيح جزء من المحلول الغائم من خلال قمع في كوب، فعندما يتم تمرير أول أكسيد الكربون عبر المحلول، سوف يتشكل راسب. هذا لا يتطلب ثاني أكسيد الكربون - يمكنك نفخ هواء الزفير في المحلول من خلال أنبوب زجاجي.

جامعة ولاية أوفا التقنية للبترول

قسم الكيمياء العامة والتحليلية

حول الموضوع: “عنصر الكالسيوم. الخصائص والإنتاج والتطبيق"

من إعداد طالب المجموعة BTS-11-01 Prokaev G.L.

أستاذ مشارك كراسكو S.A.

مقدمة

تاريخ وأصل الاسم

التواجد في الطبيعة

إيصال

الخصائص الفيزيائية

الخواص الكيميائية

تطبيقات معدن الكالسيوم

تطبيق مركبات الكالسيوم

الدور البيولوجي

خاتمة

فهرس

مقدمة

الكالسيوم هو عنصر من عناصر المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة الثانية، الفترة الرابعة من النظام الدوري للعناصر الكيميائية لـ D. I. Mendeleev، برقم ذري 20. تم تحديده بالرمز Ca (lat. كالسيوم). مادة الكالسيوم البسيطة (رقم CAS: 7440-70-2) عبارة عن معدن ترابي قلوي ناعم ومتفاعل ذو لون أبيض فضي.

يسمى الكالسيوم فلزًا قلويًا ترابيًا ويصنف على أنه عنصر S. على المستوى الإلكتروني الخارجي، يحتوي الكالسيوم على إلكترونين، لذلك يعطي مركبات: CaO، Ca(OH)2، CaCl2، CaSO4، CaCO3، إلخ. الكالسيوم معدن نموذجي - فهو ذو انجذاب كبير للأكسجين، ويختزل جميع المعادن تقريبًا من أكاسيدها، ويشكل قاعدة قوية إلى حد ما Ca(OH)2.

على الرغم من انتشار العنصر رقم 20 في كل مكان، فحتى الكيميائيون لم يروا جميعًا عنصر الكالسيوم. لكن هذا المعدن، سواء في المظهر أو في السلوك، لا يشبه على الإطلاق المعادن القلوية، التي يكون الاتصال بها محفوفًا بخطر الحرائق والحروق. يمكن تخزينه بأمان في الهواء، ولا يشتعل من الماء.

لا يستخدم عنصر الكالسيوم أبدًا كمادة هيكلية. إنه نشيط جدًا لذلك. يتفاعل الكالسيوم بسهولة مع الأكسجين والكبريت والهالوجينات. حتى مع النيتروجين والهيدروجين، في ظل ظروف معينة، فإنه يتفاعل. بيئة أكاسيد الكربون، الخاملة بالنسبة لمعظم المعادن، تعتبر عدوانية بالنسبة للكالسيوم. يحترق في جو يتكون من ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون.

تاريخ وأصل الاسم

اسم العنصر يأتي من اللات. كالكس (في الحالة التناسلية كالسيس) - "الجير"، "الحجر الناعم". تم اقتراحه من قبل الكيميائي الإنجليزي همفري ديفي، الذي عزل معدن الكالسيوم بطريقة التحليل الكهربائي في عام 1808. قام ديفي بالتحليل الكهربائي لخليط من الجير المطفأ الرطب وأكسيد الزئبق HgO على لوح من البلاتين، والذي كان بمثابة الأنود. كان الكاثود عبارة عن سلك بلاتيني مغمور في الزئبق السائل. نتيجة للتحليل الكهربائي، تم الحصول على ملغم الكالسيوم. وبعد تقطير الزئبق منه، حصل ديفي على معدن يسمى الكالسيوم.

تم استخدام مركبات الكالسيوم - الحجر الجيري والرخام والجبس (وكذلك الجير - منتج تكلس الحجر الجيري) في البناء منذ عدة آلاف من السنين. حتى نهاية القرن الثامن عشر، كان الكيميائيون يعتبرون الجير مادة صلبة بسيطة. في عام 1789، اقترح أ. لافوازييه أن الجير والمغنيسيا والباريت والألومينا والسيليكا هي مواد معقدة.

التواجد في الطبيعة

بسبب نشاطه الكيميائي العالي، لا يتواجد الكالسيوم بشكل حر في الطبيعة.

يمثل الكالسيوم 3.38% من كتلة القشرة الأرضية (خامس أكثر العناصر وفرة بعد الأكسجين والسيليكون والألومنيوم والحديد).

النظائر. يوجد الكالسيوم في الطبيعة كخليط من ستة نظائر: 40Ca، 42Ca، 43Ca، 44Ca، 46Ca و48Ca، من بينها الأكثر شيوعًا - 40Ca - يمثل 96.97٪.

من بين النظائر الطبيعية الستة للكالسيوم، هناك خمسة نظائر مستقرة. النظير السادس، 48Ca، وهو الأثقل من بين النظائر الستة والنادر جدًا (تبلغ نسبة نظائره 0.187٪ فقط)، تم اكتشافه مؤخرًا وهو يخضع لاضمحلال بيتا المزدوج مع عمر نصف يبلغ 5.3 ×1019 سنين.

في الصخور والمعادن. يوجد معظم الكالسيوم في السيليكات والألومينوسيليكات من الصخور المختلفة (الجرانيت والنيس وما إلى ذلك) وخاصة في الفلسبار - كا أنورثيت.

وفي صورة الصخور الرسوبية، تتمثل مركبات الكالسيوم بالطباشير والحجر الجيري، وتتكون بشكل رئيسي من معدن الكالسيت (CaCO3). الشكل البلوري للكالسيت - الرخام - أقل شيوعًا في الطبيعة.

معادن الكالسيوم مثل الكالسيت CaCO3، الأنهيدريت CaSO4، المرمر CaSO4 · 0.5H2O والجبس CaSO4 · 2H2O، الفلوريت CaF2، الأباتيت Ca5 (PO4) 3 (F، Cl، OH)، الدولوميت MgCO3 CaCO3 منتشرة على نطاق واسع. إن وجود أملاح الكالسيوم والمغنيسيوم في المياه الطبيعية يحدد صلابتها.

يشكل الكالسيوم، الذي يهاجر بقوة في القشرة الأرضية ويتراكم في مختلف الأنظمة الجيوكيميائية، 385 معدنًا (رابع أكبر عدد من المعادن).

الهجرة في القشرة الأرضية. في الهجرة الطبيعية للكالسيوم، يلعب "توازن الكربونات" دورًا مهمًا، المرتبط بالتفاعل العكسي لتفاعل كربونات الكالسيوم مع الماء وثاني أكسيد الكربون مع تكوين بيكربونات قابلة للذوبان:

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

(ينزاح التوازن إلى اليسار أو اليمين حسب تركيز ثاني أكسيد الكربون).

الهجرة البيولوجية. في المحيط الحيوي، توجد مركبات الكالسيوم في جميع الأنسجة الحيوانية والنباتية تقريبًا (انظر أيضًا أدناه). توجد كمية كبيرة من الكالسيوم في الكائنات الحية. وبالتالي، فإن هيدروكسيباتيت Ca5(PO4)3OH، أو، في مدخل آخر، 3Ca3(PO4)2·Ca(OH)2، هو أساس الأنسجة العظمية للفقاريات، بما في ذلك البشر؛ تتكون أصداف وأصداف العديد من اللافقاريات، وقشور البيض، وما إلى ذلك من كربونات الكالسيوم CaCO3، ويوجد في الأنسجة الحية للإنسان والحيوان 1.4-2% Ca (بنسبة الكتلة)؛ في جسم الإنسان الذي يزن 70 كجم، يبلغ محتوى الكالسيوم حوالي 1.7 كجم (بشكل رئيسي في المادة الخلوية للأنسجة العظمية).

إيصال

يتم الحصول على الكالسيوم المعدني الحر عن طريق التحليل الكهربائي لمصهور يتكون من CaCl2 (75-80%) وKCl أو من CaCl2 وCaF2، بالإضافة إلى اختزال ألوميني حراري لـ CaO عند 1170-1200 درجة مئوية:

CaO + 2Al = CaAl2O4 + 3Ca.

كما تم تطوير طريقة لإنتاج الكالسيوم عن طريق التفكك الحراري لكربيد الكالسيوم CaC2

الخصائص الفيزيائية

معدن الكالسيوم موجود في تعديلين متآصلين. مستقر حتى 443 درجة مئوية α -Ca مع شعرية مكعبة، استقرار أعلى β-Ca مع نوع شعرية مكعبة محورها الجسم α -الحديد. المحتوى الحراري القياسي ΔH0 انتقال α → β هو 0.93 كيلوجول / مول.

الكالسيوم معدن خفيف (د = 1.55)، أبيض فضي اللون. وهو أصلب ويذوب عند درجة حرارة أعلى (851 درجة مئوية) مقارنة بالصوديوم الذي يقع بجانبه في الجدول الدوري. ويفسر ذلك حقيقة وجود إلكترونين لكل أيون كالسيوم في المعدن. ولذلك فإن الرابطة الكيميائية بين الأيونات وغاز الإلكترون أقوى من الرابطة الكيميائية للصوديوم. أثناء التفاعلات الكيميائية، يتم نقل إلكترونات تكافؤ الكالسيوم إلى ذرات العناصر الأخرى. في هذه الحالة، يتم تشكيل أيونات مشحونة بشكل مضاعف.

الخواص الكيميائية

الكالسيوم هو معدن ترابي قلوي نموذجي. النشاط الكيميائي للكالسيوم مرتفع، ولكنه أقل من جميع المعادن الأرضية القلوية الأخرى. يتفاعل بسهولة مع الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والرطوبة الموجودة في الهواء، ولهذا السبب عادة ما يكون سطح معدن الكالسيوم رماديًا باهتًا، لذلك يتم تخزين الكالسيوم في المختبر عادةً، مثل المعادن الأرضية القلوية الأخرى، في وعاء مغلق بإحكام تحت طبقة. الكيروسين أو البارافين السائل.

في سلسلة الجهود القياسية، يقع الكالسيوم على يسار الهيدروجين. جهد القطب القياسي لزوج Ca2+/Ca0 هو −2.84 فولت، لذلك يتفاعل الكالسيوم بشكل نشط مع الماء، ولكن بدون اشتعال:

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

يتفاعل الكالسيوم مع اللافلزات النشطة (الأكسجين، الكلور، البروم) في الظروف العادية:

Ca + O2 = 2CaO، Ca + Br2 = CaBr2.

عند تسخينه في الهواء أو الأكسجين، يشتعل الكالسيوم. يتفاعل الكالسيوم مع اللافلزات الأقل نشاطًا (الهيدروجين، البورون، الكربون، السيليكون، النيتروجين، الفوسفور وغيرها) عند تسخينه، على سبيل المثال:

Ca + H2 = CaH2، Ca + 6B = CaB6،

Ca + N2 = Ca3N2، Ca + 2C = CaC2،

Ca + 2P = Ca3P2 (فوسفيد الكالسيوم)،

ومن المعروف أيضًا أن فوسفيدات الكالسيوم ذات التركيبات CaP وCaP5؛

Ca + Si = Ca2Si (مبيد سيليسيوم الكالسيوم)،

ومن المعروف أيضًا أن مبيدات سيليسيوم الكالسيوم ذات التركيبات CaSi وCa3Si4 وCaSi2.

عادة ما يكون حدوث التفاعلات المذكورة أعلاه مصحوبًا بإطلاق كمية كبيرة من الحرارة (أي أن هذه التفاعلات طاردة للحرارة). في جميع المركبات التي تحتوي على اللافلزات، تكون حالة أكسدة الكالسيوم +2. معظم مركبات الكالسيوم مع اللافلزات تتحلل بسهولة بالماء، على سبيل المثال:

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

أيون Ca2+ عديم اللون. عند إضافة أملاح الكالسيوم القابلة للذوبان إلى اللهب، يتحول اللهب إلى اللون الأحمر القرميدي.

أملاح الكالسيوم مثل كلوريد CaCl2 وبروميد CaBr2 ويوديد CaI2 ونترات Ca(NO3)2 شديدة الذوبان في الماء. غير قابلة للذوبان في الماء هي الفلورايد CaF2، والكربونات CaCO3، والكبريتات CaSO4، والأرثوفوسفات Ca3(PO4)2، والأكسالات CaC2O4 وبعض الآخرين.

من المهم، على عكس كربونات الكالسيوم CaCO3، أن كربونات الكالسيوم الحمضية (بيكربونات) Ca(HCO3) 2 قابلة للذوبان في الماء. في الطبيعة، وهذا يؤدي إلى العمليات التالية. عندما تخترق الأمطار الباردة أو مياه النهر المشبعة بثاني أكسيد الكربون تحت الأرض وتسقط على الحجر الجيري، يلاحظ ذوبانها:

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

وفي نفس الأماكن التي يصعد فيها الماء المشبع ببيكربونات الكالسيوم إلى سطح الأرض ويتم تسخينه بفعل أشعة الشمس يحدث تفاعل عكسي:

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

هذه هي الطريقة التي يتم بها نقل كميات كبيرة من المواد في الطبيعة. ونتيجة لذلك، يمكن أن تتشكل فجوات ضخمة تحت الأرض، وتتشكل "رقاقات ثلجية" حجرية جميلة - الهوابط والصواعد - في الكهوف.

إن وجود بيكربونات الكالسيوم المذابة في الماء يحدد إلى حد كبير صلابة الماء المؤقتة. ويسمى مؤقتا لأنه عندما يغلي الماء، تتحلل البيكربونات ويترسب CaCO3. تؤدي هذه الظاهرة، على سبيل المثال، إلى حقيقة أن الحجم يتشكل في الغلاية بمرور الوقت.

معدن الكالسيوم كيميائي فيزيائي

الاستخدام الرئيسي لمعدن الكالسيوم هو كعامل اختزال في إنتاج المعادن، وخاصة النيكل والنحاس والفولاذ المقاوم للصدأ. ويستخدم الكالسيوم وهيدريده أيضًا لإنتاج معادن يصعب اختزالها مثل الكروم والثوريوم واليورانيوم. تستخدم سبائك الرصاص والكالسيوم في البطاريات والسبائك الحاملة. تُستخدم حبيبات الكالسيوم أيضًا لإزالة آثار الهواء من أجهزة التفريغ. تسبب أملاح الكالسيوم والمغنيسيوم القابلة للذوبان صلابة المياه بشكل عام. إذا كانت موجودة في الماء بكميات صغيرة، فإن الماء يسمى الماء الناعم. وإذا كان محتوى هذه الأملاح مرتفعاً، يعتبر الماء عسراً. تتم إزالة الصلابة عن طريق الغليان، وللتخلص تمامًا من الماء، يتم تقطيره أحيانًا.

الحرارة المعدنية

يستخدم الكالسيوم المعدني النقي على نطاق واسع في علم المعادن لإنتاج المعادن النادرة.

صناعة السبائك

يُستخدم الكالسيوم النقي في صناعة سبائك الرصاص المستخدمة في إنتاج ألواح البطاريات وبطاريات الرصاص الحمضية التي لا تحتاج إلى صيانة مع انخفاض التفريغ الذاتي. كما يتم استخدام الكالسيوم المعدني لإنتاج بابيتس الكالسيوم عالي الجودة BKA.

الاندماج النووي

يعد نظير 48Ca المادة الأكثر فعالية والأكثر استخدامًا لإنتاج العناصر فائقة الثقل واكتشاف عناصر جديدة في الجدول الدوري. على سبيل المثال، في حالة استخدام أيونات 48Ca لإنتاج عناصر فائقة الثقل في المسرعات، فإن نوى هذه العناصر تتشكل بكفاءة مئات وآلاف المرات مقارنة باستخدام "المقذوفات" (الأيونات) الأخرى.

تطبيق مركبات الكالسيوم

هيدريد الكالسيوم. عن طريق تسخين الكالسيوم في جو هيدروجيني، يتم الحصول على CaH2 (هيدريد الكالسيوم)، والذي يستخدم في علم المعادن (علم المعادن) وفي إنتاج الهيدروجين في الحقل.

المواد البصرية والليزر. يستخدم فلوريد الكالسيوم (الفلوريت) على شكل بلورات مفردة في البصريات (الأهداف الفلكية، العدسات، المنشورات) وكمادة ليزر. يتم استخدام تنغستات الكالسيوم (السكيليت) على شكل بلورات مفردة في تكنولوجيا الليزر وأيضًا كمصباح وميض.

كربيد الكالسيوم. يستخدم كربيد الكالسيوم CaC2 على نطاق واسع لإنتاج الأسيتيلين واختزال المعادن، وكذلك في إنتاج سياناميد الكالسيوم (عن طريق تسخين كربيد الكالسيوم في النيتروجين عند 1200 درجة مئوية، يكون التفاعل طاردًا للحرارة، ويتم إجراؤه في أفران السياناميد). .

مصادر التيار الكيميائي. يتم استخدام الكالسيوم، وكذلك سبائكه مع الألومنيوم والمغنيسيوم، في البطاريات الكهربائية الحرارية الاحتياطية كأنود (على سبيل المثال، عنصر كرومات الكالسيوم). يستخدم كرومات الكالسيوم في البطاريات مثل الكاثود. خصوصية هذه البطاريات هي العمر الافتراضي الطويل للغاية (عقود) في حالة مناسبة، والقدرة على العمل في أي ظروف (الفضاء، والضغوط العالية)، والطاقة النوعية العالية من حيث الوزن والحجم. العيب: عمر قصير. تُستخدم هذه البطاريات عندما يكون ذلك ضروريًا لتوليد طاقة كهربائية هائلة لفترة زمنية قصيرة (الصواريخ الباليستية، وبعض المركبات الفضائية، وما إلى ذلك).

مواد مقاومة للحريق. يستخدم أكسيد الكالسيوم، سواء في شكل حر أو كجزء من مخاليط السيراميك، في إنتاج المواد المقاومة للحرارة.

الأدوية. في الطب، تقضي أدوية الكالسيوم على الاضطرابات المرتبطة بنقص أيونات الكالسيوم في الجسم (تكزز، التشنج، الكساح). تعمل مستحضرات الكالسيوم على تقليل فرط الحساسية لمسببات الحساسية وتستخدم لعلاج أمراض الحساسية (مرض المصل والحمى النعاس وما إلى ذلك). مستحضرات الكالسيوم تقلل من زيادة نفاذية الأوعية الدموية ولها تأثير مضاد للالتهابات. يتم استخدامها لالتهاب الأوعية الدموية النزفية، ومرض الإشعاع، والعمليات الالتهابية (الالتهاب الرئوي، ذات الجنب، وما إلى ذلك) وبعض الأمراض الجلدية. يوصف كعامل مرقئ، لتحسين نشاط عضلة القلب وتعزيز تأثير مستحضرات الديجيتال، كمضاد للتسمم بأملاح المغنيسيوم. جنبا إلى جنب مع أدوية أخرى، يتم استخدام مستحضرات الكالسيوم لتحفيز المخاض. يُعطى كلوريد الكالسيوم عن طريق الفم أو الوريد.

تشتمل مستحضرات الكالسيوم أيضًا على الجبس (CaSO4)، المستخدم في الجراحة لضمادات الجبس، والطباشير (CaCO3)، الموصوف داخليًا لزيادة حموضة عصير المعدة ولتحضير مسحوق الأسنان.

الدور البيولوجي

الكالسيوم هو أحد المغذيات الكبيرة الشائعة في جسم النباتات والحيوانات والبشر. وفي البشر والفقاريات الأخرى، يوجد معظمه في الهيكل العظمي والأسنان على شكل فوسفات. تتكون الهياكل العظمية لمعظم مجموعات اللافقاريات (الإسفنج، والزوائد اللحمية المرجانية، والرخويات، وما إلى ذلك) من أشكال مختلفة من كربونات الكالسيوم (الجير). وتشارك أيونات الكالسيوم في عمليات تخثر الدم، وكذلك في ضمان الضغط الأسموزي المستمر للدم. تعمل أيونات الكالسيوم أيضًا كأحد الرسل الثاني العالمي وتنظم مجموعة متنوعة من العمليات داخل الخلايا - تقلص العضلات، وإخراج الخلايا، بما في ذلك إفراز الهرمونات والناقلات العصبية، وما إلى ذلك. ويبلغ تركيز الكالسيوم في سيتوبلازم الخلايا البشرية حوالي 10−7 مول، في السوائل بين الخلايا حوالي 10− 3 مول.

معظم الكالسيوم الذي يدخل جسم الإنسان مع الطعام يوجد في منتجات الألبان، أما باقي الكالسيوم فيأتي من اللحوم والأسماك وبعض المنتجات النباتية (خاصة البقوليات). يحدث الامتصاص في كل من الأمعاء الغليظة والدقيقة ويتم تسهيله من خلال البيئة الحمضية وفيتامين د وفيتامين ج واللاكتوز والأحماض الدهنية غير المشبعة. دور المغنيسيوم مهم في استقلاب الكالسيوم، فمع نقصه، يتم "غسل" الكالسيوم من العظام وترسب في الكلى (حصوات الكلى) والعضلات.

يتداخل الأسبرين وحمض الأكساليك ومشتقات الإستروجين مع امتصاص الكالسيوم. عند دمجه مع حمض الأكساليك، ينتج الكالسيوم مركبات غير قابلة للذوبان في الماء والتي تشكل مكونات حصوات الكلى.

نظرًا للعدد الكبير من العمليات المرتبطة به، يتم تنظيم محتوى الكالسيوم في الدم بدقة، ومع التغذية السليمة لا يحدث نقص. الغياب المطول عن النظام الغذائي يمكن أن يسبب تشنجات وآلام المفاصل والنعاس وعيوب النمو والإمساك. يؤدي النقص الأعمق إلى تشنجات العضلات المستمرة وهشاشة العظام. تعاطي القهوة والكحول يمكن أن يسبب نقص الكالسيوم، حيث يتم إفراز جزء منه في البول.

الجرعات المفرطة من الكالسيوم وفيتامين د يمكن أن تسبب فرط كالسيوم الدم، يليه تكلس شديد في العظام والأنسجة (يؤثر بشكل رئيسي على الجهاز البولي). الفائض على المدى الطويل يعطل عمل الأنسجة العضلية والأعصاب، ويزيد من تخثر الدم ويقلل من امتصاص خلايا العظام للزنك. الحد الأقصى للجرعة اليومية الآمنة للبالغين هي 1500 إلى 1800 ملليجرام.

المنتجات كالسيوم ملجم/100 جم

سمسم 783

نبات القراص 713

موز كبير 412

سردين بالزيت 330

اللبلاب بودرا 289

ارتفع الكلب 257

اللوز 252

عازف لسان الحمل. 248

البندق 226

الجرجير 214

فول الصويا الجاف 201

الأطفال أقل من 3 سنوات - 600 ملغ.

الأطفال من 4 إلى 10 سنوات - 800 ملغ.

الأطفال من 10 إلى 13 سنة - 1000 ملغ.

المراهقون من 13 إلى 16 سنة – 1200 ملغ.

الشباب 16 سنة فما فوق - 1000 ملغ.

البالغين من 25 إلى 50 سنة - من 800 إلى 1200 ملغ.

النساء الحوامل والمرضعات – من 1500 إلى 2000 ملغ.

خاتمة

الكالسيوم هو أحد العناصر الأكثر وفرة على وجه الأرض. ويوجد بكثرة في الطبيعة: فالسلاسل الجبلية والصخور الطينية تتشكل من أملاح الكالسيوم، وهي موجودة في مياه البحار والأنهار، وهي جزء من الكائنات الحية النباتية والحيوانية.

يحيط الكالسيوم باستمرار بسكان المدن: تحتوي جميع مواد البناء الرئيسية تقريبًا - الخرسانة والزجاج والطوب والأسمنت والجير - على هذا العنصر بكميات كبيرة.

وبطبيعة الحال، وجود مثل هذه الخصائص الكيميائية، لا يمكن للكالسيوم أن يوجد في الطبيعة في حالة حرة. لكن مركبات الكالسيوم - الطبيعية منها والاصطناعية - اكتسبت أهمية قصوى.

فهرس

1.هيئة التحرير: كنونيانتس آي إل (رئيس التحرير) الموسوعة الكيميائية: في 5 مجلدات - موسكو: الموسوعة السوفيتية، 1990. - ت. 2. - ص 293. - 671 ص.

2.دورونين. N. A. الكالسيوم، Goskhimizdat، 1962. 191 ص. مع الرسوم التوضيحية.

.دوتسينكو ف. - التغذية العلاجية والوقائية. - سؤال. التغذية، 2001 - ن1-ص.21-25

4.Bilezikian J. P. استقلاب الكالسيوم والعظام // In: K. L. Becker، ed.

5.م.ح. كارابيتيانتس، إس.آي. دراكين - الكيمياء العامة وغير العضوية، 2000. 592 ص. مع الرسوم التوضيحية.

تعريف

الكالسيوم- العنصر العشرون من الجدول الدوري . التعيين - Ca من الكلمة اللاتينية "الكالسيوم". يقع في الفترة الرابعة، المجموعة IIA. يشير إلى المعادن. الشحنة الأساسية هي 20.

الكالسيوم هو أحد العناصر الأكثر شيوعًا في الطبيعة. تحتوي القشرة الأرضية على حوالي 3% (بالوزن). ويوجد في العديد من رواسب الحجر الجيري والطباشير، وكذلك الرخام، وهي أصناف طبيعية من كربونات الكالسيوم CaCO 3 . تم العثور أيضًا بكميات كبيرة على الجبس CaSO 4 × 2H 2 O والفوسفوريت Ca 3 (PO 4) 2 وأخيراً السيليكات المختلفة المحتوية على الكالسيوم.

في شكل مادة بسيطة، يكون الكالسيوم معدنًا أبيض اللون، صلبًا إلى حد ما (الشكل 1). في الهواء، يتم تغطيته بسرعة بطبقة من الأكسيد، وعند تسخينه يحترق بلهب محمر مشرق. يتفاعل الكالسيوم ببطء نسبيًا مع الماء البارد، ولكنه يزيح الهيدروجين من الماء الساخن بسرعة، مكونًا الهيدروكسيد.

أرز. 1. الكالسيوم. مظهر.

الكتلة الذرية والجزيئية للكالسيوم

الكتلة الجزيئية النسبية لمادة (M r) هي رقم يوضح عدد المرات التي تكون فيها كتلة جزيء معين أكبر من 1/12 كتلة ذرة الكربون، والكتلة الذرية النسبية لعنصر (A r) هي كم مرة يكون متوسط ​​كتلة ذرات العنصر الكيميائي أكبر من 1/12 كتلة ذرة الكربون.

نظرًا لوجود الكالسيوم في الحالة الحرة على شكل جزيئات Ca أحادية الذرة، فإن قيم كتلته الذرية والجزيئية تتطابق. وهي تساوي 40.078.

نظائر الكالسيوم

من المعروف أنه يمكن العثور على الكالسيوم في الطبيعة على شكل أربعة نظائر مستقرة هي 40 Ca و42 Ca و43 Ca و44 Ca و46 Ca و48 Ca، مع غلبة واضحة لنظير 40 Ca (99.97%). الأعداد الكتلية لها هي 40، 42، 43، 44، 46، 48 على التوالي. تحتوي نواة ذرة نظير الكالسيوم 40 Ca على عشرين بروتونًا وعشرين نيوترونًا، ولا تختلف عنها النظائر المتبقية إلا في عدد النيوترونات.

هناك نظائر اصطناعية للكالسيوم ذات أعداد كتلية من 34 إلى 57، وأكثرها استقرارًا هو 41 Ca مع عمر نصف يبلغ 102 ألف سنة.

أيونات الكالسيوم

يوجد عند مستوى الطاقة الخارجي لذرة الكالسيوم إلكترونين، وهما تكافؤ:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 .

ونتيجة للتفاعل الكيميائي، يتخلى الكالسيوم عن إلكترونات التكافؤ، أي. هو المتبرع بها، ويتحول إلى أيون موجب الشحنة:

كا 0 -2e → كا 2+ .

جزيء الكالسيوم وذرة

في الحالة الحرة، يوجد الكالسيوم على شكل جزيئات Ca أحادية الذرة. فيما يلي بعض الخصائص التي تميز ذرة وجزيء الكالسيوم:

سبائك الكالسيوم

يعمل الكالسيوم كعنصر صناعة السبائك في بعض سبائك الرصاص.

أمثلة على حل المشكلات

مثال 1

تاريخ وأصل الاسم

اسم العنصر يأتي من اللات. كالكس (في الحالة التناسلية كالسيس) - "الجير" ، "الحجر الناعم". تم اقتراحه من قبل الكيميائي الإنجليزي همفري ديفي، الذي عزل معدن الكالسيوم بطريقة التحليل الكهربائي في عام 1808. أخضع ديفي خليطًا من الجير المطفأ الرطب إلى التحليل الكهربائي على لوح من البلاتين، والذي كان بمثابة الأنود. كان الكاثود عبارة عن سلك بلاتيني مغمور في سائل. نتيجة للتحليل الكهربائي، تم الحصول على ملغم الكالسيوم. وبعد تقطير الزئبق منه، حصل ديفي على معدن يسمى الكالسيوم.

النظائر

يوجد الكالسيوم في الطبيعة كخليط من ستة نظائر: 40 Ca، 42 Ca، 43 Ca، 44 Ca، 46 Ca و48 Ca، من بينها الأكثر شيوعًا - 40 Ca - بنسبة 96.97٪. تحتوي نواة الكالسيوم على عدد سحري من البروتونات: ز= 20 . النظائر 40
20Ca20
و 48
20Ca28
هما اثنتان من النوى الخمس السحرية المضاعفة الموجودة في الطبيعة.

من بين النظائر الطبيعية الستة للكالسيوم، هناك خمسة نظائر مستقرة. النظير السادس 48 Ca، وهو الأثقل من بين النظائر الستة والنادر جدًا (وفرة نظائره 0.187%) فقط، يخضع لاضمحلال بيتا المزدوج بنصف عمر (4.39 ± 0.58)⋅10 19 عامًا.

في الصخور والمعادن

يشكل الكالسيوم، الذي يهاجر بقوة في القشرة الأرضية ويتراكم في مختلف الأنظمة الجيوكيميائية، 385 معدنًا (رابع أكبر عدد من المعادن).

يوجد معظم الكالسيوم في السيليكات والألومينوسيليكات من الصخور المختلفة (الجرانيت والنيس وما إلى ذلك) ، وخاصة في الفلسبار - الأنورثيت Ca.

معادن الكالسيوم مثل الكالسيت CaCO 3 والأنهيدريت CaSO 4 والمرمر CaSO 4 · 0.5H 2 O والجبس CaSO 4 · 2H 2 O، الفلوريت CaF 2، الأباتيت Ca 5 (PO 4) 3 (F، Cl، OH)، الدولوميت MgCO 3 · كربونات الكالسيوم 3 . إن وجود أملاح الكالسيوم والمغنيسيوم في المياه الطبيعية يحدد صلابتها.

الصخور الرسوبية التي تتكون أساسًا من الكالسيت البلوري هي الحجر الجيري (أحد أصنافه هو الطباشير). التحول الإقليمي يحول الحجر الجيري إلى رخام.

الهجرة في القشرة الأرضية

في الهجرة الطبيعية للكالسيوم، يلعب "توازن الكربونات" دورًا مهمًا، المرتبط بالتفاعل العكسي لتفاعل كربونات الكالسيوم مع الماء وثاني أكسيد الكربون مع تكوين بيكربونات قابلة للذوبان:

(ينزاح التوازن إلى اليسار أو اليمين حسب تركيز ثاني أكسيد الكربون).

تلعب الهجرة الحيوية دورًا كبيرًا.

في المحيط الحيوي

توجد مركبات الكالسيوم في جميع الأنسجة الحيوانية والنباتية تقريبًا (انظر أدناه). توجد كمية كبيرة من الكالسيوم في الكائنات الحية. وبالتالي، فإن هيدروكسيباتيت Ca 5 (PO 4) 3 OH، أو، في مدخل آخر، 3Ca 3 (PO 4) 2 ·Ca(OH) 2، هو أساس النسيج العظمي للفقاريات، بما في ذلك البشر؛ تتكون أصداف وأصداف العديد من اللافقاريات وقشور البيض وما إلى ذلك من كربونات الكالسيوم CaCO 3. يوجد في الأنسجة الحية للإنسان والحيوان 1.4-2٪ Ca (بنسبة الكتلة)؛ في جسم الإنسان الذي يزن 70 كجم، يبلغ محتوى الكالسيوم حوالي 1.7 كجم (بشكل رئيسي في المادة الخلوية للأنسجة العظمية).

إيصال

يتم الحصول على الكالسيوم المعدني الحر عن طريق التحليل الكهربائي لمصهور يتكون من CaCl 2 (75-80%) وKCl أو من CaCl 2 وCaF 2، بالإضافة إلى اختزال ألوميني حراري لـ CaO عند 1170-1200 درجة مئوية. 4 C a O + 2 Al → C a A l 2 O 4 + 3 C a (\displaystyle (\mathsf (4CaO+2Al\rightarrow CaAl_(2)O_(4)+3Ca)))

الخصائص الفيزيائية

معدن الكالسيوم موجود في تعديلين متآصلين. مستقر حتى 443 درجة مئوية ألفا-كاليفورنيامع شعرية مكعبة الوجه (المعلمة أ= 0.558 نانومتر)، أكثر استقرارا β-Caمع نوع شعرية مكعبة محورها الجسم α-الحديد(معامل أ= 0.448 نانومتر). المحتوى الحراري القياسي Δ H 0 (\displaystyle \Delta H^(0))انتقال α → β هو 0.93 كيلوجول / مول.

مع زيادة تدريجية في الضغط، يبدأ في إظهار خصائص أشباه الموصلات، لكنه لا يصبح أشباه الموصلات بالمعنى الكامل للكلمة (لم يعد معدنًا أيضًا). مع زيادة أخرى في الضغط، يعود إلى الحالة المعدنية ويبدأ في إظهار خصائص الموصلية الفائقة (درجة حرارة الموصلية الفائقة أعلى بست مرات من درجة حرارة الزئبق، وتتجاوز بكثير جميع العناصر الأخرى في الموصلية). يشبه السلوك الفريد للكالسيوم في العديد من النواحي السترونتيوم (أي يتم الحفاظ على أوجه التشابه في الجدول الدوري).

الخواص الكيميائية

في سلسلة الجهود القياسية، يقع الكالسيوم على يسار الهيدروجين. إن جهد القطب القياسي لزوج Ca 2+ /Ca 0 هو −2.84 فولت، بحيث يتفاعل الكالسيوم بشكل نشط مع الماء، ولكن بدون اشتعال:

إن وجود بيكربونات الكالسيوم المذابة في الماء يحدد إلى حد كبير صلابة الماء المؤقتة. ويسمى مؤقتا لأنه عندما يغلي الماء، تتحلل البيكربونات ويترسب كربونات الكالسيوم. تؤدي هذه الظاهرة، على سبيل المثال، إلى حقيقة أن الحجم يتشكل في الغلاية بمرور الوقت.

طلب

الاستخدام الرئيسي لمعدن الكالسيوم هو كعامل اختزال في إنتاج المعادن، وخاصة النيكل والنحاس والفولاذ المقاوم للصدأ. ويستخدم الكالسيوم وهيدريده أيضًا لإنتاج معادن يصعب اختزالها مثل الكروم والثوريوم واليورانيوم. وتستخدم سبائك الكالسيوم والرصاص في بعض أنواع البطاريات وفي إنتاج المحامل. تُستخدم حبيبات الكالسيوم أيضًا لإزالة آثار الهواء من أجهزة التفريغ. يستخدم معدن الكالسيوم النقي على نطاق واسع في علم المعادن لإنتاج العناصر الأرضية النادرة.

يستخدم الكالسيوم على نطاق واسع في علم المعادن لإزالة أكسدة الفولاذ، إلى جانب الألومنيوم أو بالاشتراك معه. تحتل المعالجة خارج الفرن باستخدام الأسلاك المحتوية على الكالسيوم مكانة رائدة بسبب التأثير متعدد العوامل للكالسيوم على الحالة الفيزيائية والكيميائية للمصهور، والبنية الكلية والمجهرية للمعدن، وجودة وخصائص المنتجات المعدنية وهي جزء لا يتجزأ من جزء من تكنولوجيا إنتاج الصلب. في علم المعادن الحديث، يتم استخدام سلك الحقن لإدخال الكالسيوم في المصهور، وهو الكالسيوم (أحيانًا كالسيوم السيليكا أو كالسيوم الألومنيوم) على شكل مسحوق أو معدن مضغوط في غلاف فولاذي. جنبا إلى جنب مع إزالة الأكسدة (إزالة الأكسجين المذاب في الفولاذ)، فإن استخدام الكالسيوم يجعل من الممكن الحصول على شوائب غير معدنية مواتية في الطبيعة والتكوين والشكل ولا يتم تدميرها أثناء العمليات التكنولوجية الإضافية.

ويعتبر النظير 48 Ca أحد المواد الفعالة والشائعة الاستخدام لإنتاج العناصر فائقة الثقل واكتشاف عناصر جديدة في الجدول الدوري. وذلك لأن الكالسيوم-48 عبارة عن نواة سحرية مضاعفة، لذا فإن استقرارها يسمح لها بأن تكون غنية بالنيوترونات بدرجة كافية لصنع نواة خفيفة؛ يتطلب تخليق النوى فائقة الثقل وجود فائض من النيوترونات.

الدور البيولوجي

يتم تنظيم تركيز الكالسيوم في الدم بشكل دقيق، وذلك لأهميته لعدد كبير من العمليات الحيوية، ومع التغذية السليمة والاستهلاك الكافي لمنتجات الألبان قليلة الدسم وفيتامين د، لا يحدث نقص. يؤدي نقص الكالسيوم و/أو فيتامين د على المدى الطويل في النظام الغذائي إلى زيادة خطر الإصابة بهشاشة العظام، ويسبب الكساح في مرحلة الطفولة.

ملحوظات

1. صلابة برينل 200-300 ميجا باسكال
2. مايكل إي فيزر، نورمان هولدن، تايلر بي كوبلين، جون ك. بولكي، مايكل بيرجلوند، ويلي إيه براند، بول دي بيفر، مانفريد جرونينج، روبرت دي لوس، جوريس ميخا، تاكافومي هيراتا، توماس بروهاسكا، روني شوينبرج، غليندا أوكونور، توماس والتشيك، شيجي يونيدا، شيانغ كون تشو.الأوزان الذرية للعناصر 2011 (التقرير الفني للاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية) // الكيمياء البحتة والتطبيقية. - 2013. - المجلد. 85، لا. 5 . - ص1047-1078. - DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
3. فريق التحرير: Knunyants I. L. (رئيس التحرير).الموسوعة الكيميائية: في 5 مجلدات - موسكو: الموسوعة السوفيتية، 1990. - ت 2. - ص 293. - 671 ص. - 100.000 نسخة.
4. رايلي جي بي. و سكيرو جي.علم المحيطات الكيميائي المجلد 1، 1965.
5. بريتيتشينكو ب.منهجية تقييم فترات نصف العمر لتحلل بيتا المزدوج // أوراق البيانات النووية. - 2014. - يونيو (المجلد 120). - ص 102-105. - ISSN 0090-3752. - DOI:10.1016/j.nds.2014.07.018.[لتصحيح]
6. بريتشينكو ب. قائمة قيم اضمحلال بيتا المزدوجة (ββ) المعتمدة (غير معرف) . المركز الوطني للبيانات النووية، مختبر بروكهافن الوطني. تم الاسترجاع في 6 ديسمبر 2015.
7. دليل الكيميائي / هيئة التحرير: نيكولسكي بي بي وآخرون - الطبعة الثانية، المنقحة. - م.ل: الكيمياء، 1966. - ت 1. - 1072 ص.
8. جريدة. RU: عناصر الضغط
9. الكالسيوم // الموسوعة السوفيتية الكبرى: [في 30 مجلدا] / الفصل. إد. صباحا بروخوروف. - الطبعة الثالثة. - م: الموسوعة السوفييتية، 1969-1978.
10. ديودكين د.أ.، كيسيلينكو ف.ف.تأثير العوامل المختلفة على امتصاص الكالسيوم من الأسلاك ذات القلب المتدفق مع حشو معقد SK40 (الروسية) // علم المعادن الكهربائية: مجلة. - 2009. - مايو (رقم 5). - ص2-6.
11. ميخائيلوف جي جي، تشيرنوفا إل إيه.التحليل الديناميكي الحراري لعمليات إزالة الأكسدة من الفولاذ بالكالسيوم والألومنيوم (الروسية) // علم المعادن الكهربائية: مجلة. - 2008. - مارس (رقم 3). - ص6-8.
12. نموذج شل للنواة
13. لجنة معهد الطب (الولايات المتحدة) لمراجعة المدخول الغذائي المرجعي لفيتامين د والكالسيوم . روس إيه سي، تايلور سي إل، ياكتين آل، ديل فالي إتش بي، محررون (2011).