نقطه ذوب کلسیم کلسیم (عنصر شیمیایی)

صفحه اصلی / سخنرانی سال اول / شیمی عمومی و آلی / سوال 23. کلسیم / 2. خواص فیزیکی و شیمیایی

مشخصات فیزیکی. کلسیم یک فلز چکش خوار به رنگ سفید نقره ای است که در دمای 850 درجه ذوب می شود. C و در 1482 درجه می جوشد. ج) به طور قابل توجهی سخت تر از فلزات قلیایی است.

خواص شیمیایی. کلسیم یک فلز فعال است. بنابراین، در شرایط عادی، به راحتی با اکسیژن و هالوژن های اتمسفر تعامل می کند:

2 Ca + O2 = 2 CaO (اکسید کلسیم)؛

Ca + Br2 = CaBr2 (برومید کلسیم).

کلسیم با هیدروژن، نیتروژن، گوگرد، فسفر، کربن و سایر فلزات غیرفلز در هنگام گرم شدن واکنش می دهد:

Ca + H2 = CaH2 (هیدرید کلسیم)؛

3 Ca + N2 = Ca3N2 (نیترید کلسیم)؛

Ca + S = CaS (سولفید کلسیم)؛

3 Ca + 2 P = Ca3P2 (کلسیم فسفید)؛

Ca + 2 C = CaC2 (کاربید کلسیم).

کلسیم با آب سرد به آرامی واکنش نشان می دهد، اما با آب گرم بسیار شدید واکنش نشان می دهد:

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

کلسیم می‌تواند اکسیژن یا هالوژن‌ها را از اکسیدها و هالیدهای فلزات کم‌فعال حذف کند، به‌عنوان مثال، خواص کاهش‌دهنده دارد:

5 Ca + Nb2O5 = CaO + 2 Nb;

• 1. بودن در طبیعت
• 3. رسید
• 4. کاربرد

www.medkurs.ru

کلسیم | دایرکتوری Pesticides.ru

برای بسیاری از مردم، دانش در مورد کلسیم تنها به این واقعیت محدود می شود که این عنصر برای استخوان ها و دندان های سالم ضروری است. در کجای دیگر وجود دارد، چرا به آن نیاز است و چقدر ضروری است، همه ایده ای ندارند. با این حال، کلسیم در بسیاری از ترکیبات آشنا، چه طبیعی و چه ساخته دست بشر، یافت می شود. گچ و آهک، استالاکتیت‌ها و استالاگمیت‌های غارها، فسیل‌های باستانی و سیمان، گچ و آلاباستر، محصولات لبنی و داروهای ضد پوکی استخوان - همه اینها و خیلی چیزهای دیگر سرشار از کلسیم هستند.

این عنصر برای اولین بار توسط G. Davy در سال 1808 به دست آمد و در ابتدا به طور خاص مورد استفاده قرار نگرفت. با این حال، این فلز در حال حاضر پنجمین تولید شده در جهان است و سال به سال نیاز به آن بیشتر می شود. حوزه اصلی استفاده از کلسیم تولید مصالح ساختمانی و مخلوط است. با این حال، ساختن نه تنها خانه ها، بلکه سلول های زنده نیز ضروری است. در بدن انسان، کلسیم بخشی از اسکلت است، انقباضات ماهیچه‌ای را ممکن می‌سازد، لخته شدن خون را تضمین می‌کند، فعالیت تعدادی از آنزیم‌های گوارشی را تنظیم می‌کند و عملکردهای بسیار متعدد دیگری را انجام می‌دهد. برای سایر موجودات زنده از اهمیت کمتری برخوردار نیست: حیوانات، گیاهان، قارچ ها و حتی باکتری ها. در عین حال، نیاز به کلسیم بسیار زیاد است که امکان طبقه بندی آن را به عنوان یک درشت مغذی فراهم می کند.

کلسیم، کلسیم یک عنصر شیمیایی از زیرگروه اصلی گروه دوم سیستم تناوبی مندلیف است. عدد اتمی – 20. جرم اتمی – 40.08.

کلسیم یک فلز خاکی قلیایی است. وقتی آزاد، چکش خوار، نسبتاً سخت، سفید. از نظر چگالی به فلزات سبک تعلق دارد.

• چگالی - 1.54 گرم بر سانتی متر مکعب،
• نقطه ذوب - 842+ درجه سانتیگراد،
• نقطه جوش - 1495+ درجه سانتیگراد.

کلسیم دارای خواص فلزی بارز است. در تمام ترکیبات حالت اکسیداسیون 2+ است.

در هوا با لایه ای از اکسید پوشیده می شود و هنگامی که گرم می شود با شعله ای مایل به قرمز و روشن می سوزد. به آرامی با آب سرد واکنش نشان می دهد، اما به سرعت هیدروژن را از آب گرم جابجا می کند و هیدروکسید تشکیل می دهد. هنگام تعامل با هیدروژن، هیدریدها را تشکیل می دهد. در دمای اتاق با نیتروژن واکنش داده و نیترید تشکیل می دهد. همچنین به راحتی با هالوژن ها و گوگرد ترکیب می شود و در هنگام گرم شدن، اکسیدهای فلز را کاهش می دهد.

کلسیم یکی از فراوان ترین عناصر موجود در طبیعت است. در پوسته زمین محتوای آن 3 درصد جرم است. به شکل رسوبات گچ، سنگ آهک و مرمر (نوع طبیعی کربنات کلسیم CaCO3) وجود دارد. مقادیر زیادی از رسوبات گچ (CaSO4 x 2h3O)، فسفوریت (Ca3(PO4)2 و سیلیکات های مختلف حاوی کلسیم وجود دارد.

اب

. نمک های کلسیم تقریبا همیشه در آب طبیعی وجود دارند. از این میان فقط گچ کمی در آن محلول است. هنگامی که آب حاوی دی اکسید کربن باشد، کربنات کلسیم به شکل بی کربنات Ca(HCO3)2 به محلول تبدیل می شود.

آب سخت

. آب طبیعی با مقدار زیادی نمک کلسیم یا منیزیم آب سخت نامیده می شود.

آب نرم

. هنگامی که محتوای این املاح کم باشد یا وجود نداشته باشد، آب نرم نامیده می شود.

خاک ها

. به عنوان یک قاعده، خاک به اندازه کافی با کلسیم تامین می شود. و از آنجایی که کلسیم به مقدار بیشتری در قسمت رویشی گیاهان وجود دارد، حذف آن با برداشت ناچیز است.

از دست دادن کلسیم از خاک در نتیجه شسته شدن آن توسط بارش رخ می دهد. این فرآیند به ترکیب گرانولومتری خاک، میزان بارندگی، نوع گیاهان، اشکال و دوز آهک و کودهای معدنی بستگی دارد. بسته به این عوامل، تلفات کلسیم از لایه زراعی از چند ده تا 200 تا 400 کیلوگرم در هکتار یا بیشتر متغیر است.

محتوای کلسیم در انواع مختلف خاک

خاک های پودزولیک حاوی 0.73 درصد (ماده خشک خاک) کلسیم هستند.

جنگل خاکستری - 0.90٪ کلسیم.

Chernozems - 1.44٪ کلسیم.

سروزم - 6.04٪ کلسیم.

کلسیم در گیاه به صورت فسفات، سولفات، کربنات و به صورت نمک اسیدهای پکتیک و اگزالیک یافت می شود. تقریباً تا 65 درصد کلسیم موجود در گیاهان را می توان با آب استخراج کرد. بقیه با اسیدهای استیک و هیدروکلریک ضعیف درمان می شود. بیشتر کلسیم در سلول های پیر یافت می شود.

علائم کمبود کلسیم بر اساس:
فرهنگ	علائم کمبود
علائم عمومی	سفید شدن جوانه آپیکال؛ سفید شدن برگهای جوان؛ نوک برگ ها به سمت پایین خمیده است. لبه های برگ ها به سمت بالا خم می شوند.
سیب زمینی	برگهای بالایی ضعیف شکوفا می شوند. نقطه رشد ساقه می میرد. یک نوار روشن در لبه های برگ وجود دارد که بعداً تیره می شود. لبه های برگ ها به سمت بالا خمیده می شوند.
کلم سفید و گل کلم	برگ های گیاهان جوان دارای لکه های کلروتیک (مرمر شدن) یا نوارهای سفید در امتداد لبه ها هستند. در گیاهان قدیمی، برگها پیچ خورده و بر روی آنها سوختگی ظاهر می شود. نقطه رشد از بین می رود
	لوب های انتهایی برگ ها می میرند گل ها می ریزند؛ یک لکه تیره روی میوه در قسمت آپیکال ظاهر می شود که با رشد میوه بیشتر می شود (پوسیدگی انتهای شکوفه گوجه فرنگی)
	جوانه های آپیکال می میرند. لبه‌های برگ‌های جوان جمع شده، ظاهری ناهموار دارند و متعاقباً از بین می‌روند. قسمت های بالایی شاخه ها از بین می روند. آسیب به نوک ریشه؛ در پالپ میوه لکه های قهوه ای وجود دارد (حفره تلخ). طعم میوه بدتر می شود. بازارپسندی میوه ها کاهش می یابد

عملکرد کلسیم

تأثیر این عنصر بر گیاهان چند وجهی و به عنوان یک قاعده مثبت است. کلسیم:

• متابولیسم را تقویت می کند؛
• نقش مهمی در حرکت کربوهیدرات ها ایفا می کند.
• بر دگرگونی مواد نیتروژن دار تأثیر می گذارد.
• مصرف پروتئین ذخیره بذرها را در طول جوانه زنی تسریع می کند.
• در فرآیند فتوسنتز نقش دارد.
• یک آنتاگونیست قوی سایر کاتیون ها، از ورود بیش از حد آنها به بافت های گیاهی جلوگیری می کند.
• بر خواص فیزیکوشیمیایی پروتوپلاسم (ویسکوزیته، نفوذپذیری و غیره) و در نتیجه روند طبیعی فرآیندهای بیوشیمیایی در گیاه تأثیر می گذارد.
• ترکیبات کلسیم با مواد پکتین دیواره های تک تک سلول ها را به هم می چسباند.
• بر فعالیت آنزیم تأثیر می گذارد.

لازم به ذکر است که تأثیر ترکیبات کلسیم (آهک) بر فعالیت آنزیم نه تنها در اثر مستقیم، بلکه به دلیل بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی خاک و رژیم غذایی آن بیان می شود. علاوه بر این، آهک کردن خاک به طور قابل توجهی بر فرآیندهای بیوسنتز ویتامین تأثیر می گذارد.

کمبود (کمبود) کلسیم در گیاهان

کمبود کلسیم در درجه اول بر رشد سیستم ریشه تأثیر می گذارد. تشکیل موهای ریشه روی ریشه متوقف می شود. سلول های ریشه خارجی از بین می روند.

این علامت هم با کمبود کلسیم و هم با عدم تعادل در محلول غذایی خود را نشان می دهد، یعنی غلبه کاتیون های تک ظرفیتی سدیم، پتاسیم و هیدروژن در آن.

علاوه بر این، وجود نیتروژن نیترات در محلول خاک باعث افزایش تامین کلسیم به بافت های گیاهی و کاهش عرضه آمونیاک می شود.

زمانی که میزان کلسیم کمتر از 20 درصد ظرفیت تبادل کاتیونی خاک باشد، علائم گرسنگی کلسیمی مورد انتظار است.

علائم از نظر بصری، کمبود کلسیم با علائم زیر مشخص می شود:

• ریشه گیاهان دارای نوک آسیب دیده با رنگ قهوه ای است.
• نقطه رشد تغییر شکل می دهد و می میرد.
• گل ها، تخمدان ها و جوانه ها می ریزند.
• میوه ها در اثر نکروز آسیب می بینند.
• برگها کلروتیک هستند.
• جوانه آپیکال می میرد و رشد ساقه متوقف می شود.

کلم، یونجه و شبدر به وجود کلسیم بسیار حساس هستند. مشخص شده است که همین گیاهان نیز با افزایش حساسیت به اسیدیته خاک مشخص می شوند.

مسمومیت با کلسیم معدنی منجر به کلروز بین وریدی با لکه های نکروزه سفید رنگ می شود. آنها ممکن است رنگی یا دارای حلقه های متحدالمرکز پر از آب باشند. برخی از گیاهان با رشد گل رز برگ، جوانه زدن و ریزش برگ به کلسیم اضافی پاسخ می دهند. علائم ظاهری مشابه کمبود آهن و منیزیم است.

منبع تامین کلسیم در خاک کودهای آهکی هستند. آنها به سه گروه تقسیم می شوند:

• سنگهای آهکی سخت؛
• سنگهای آهکی نرم؛
• ضایعات صنعتی با محتوای آهک بالا.

بر اساس محتوای CaO و MgO، سنگ های آهکی سخت به دو دسته تقسیم می شوند:

• سنگ آهک (55-56٪ CaO و تا 0.9٪ MgO)؛
• سنگ آهک های دولومیتی (42-55٪ CaO و تا 9٪ MgO)؛
• دولومیت ها (32-30٪ CaO و 18-20٪ MgO).

سنگ های آهکی

- کودهای آهکی اساسی حاوی 75 تا 100 درصد اکسیدهای کلسیم و منیزیم است که به صورت CaCO3 محاسبه می شود.

سنگ آهک دولومیتی

. حاوی 79-100٪ ماده فعال (a.i.) محاسبه شده به عنوان CaCO3. در تناوب زراعی با سیب زمینی، حبوبات، کتان، گیاهان ریشه ای و همچنین در خاک های بسیار پودزولیزه توصیه می شود.

مارل

. حاوی 25-15٪ CaCO3 و ناخالصی به شکل خاک رس و ماسه تا 20-40٪. آهسته عمل می کند. برای استفاده در خاک های سبک توصیه می شود.

گچ

. حاوی 90-100٪ CaCO3 است. عمل سریعتر از سنگ آهک است. این کود آهکی با ارزش به شکل ریز آسیاب شده است.

آهک سوخته

(CaO). محتوای CaCO3 بیش از 70٪ است. این ماده به عنوان یک ماده آهکی قوی و سریع شناخته می شود.

آهک خرد شده

(Ca(OH)2). محتوای CaCO3 - 35٪ یا بیشتر. همچنین یک کود آهک قوی و سریع است.

آرد دولومیت

. محتوای CaCO3 و MgCO3 حدود 100٪ است. عملکرد آن کندتر از توف های آهکی است. معمولاً در جاهایی که منیزیم مورد نیاز است استفاده می شود.

توف های آهکی

. محتوای CaCO3 - 15-96٪، ناخالصی ها - تا 25٪ خاک رس و ماسه، 0.1٪ P2O5. عمل سریعتر از سنگ آهک است.

کثیفی اجابت مزاج (اجابت مزاج)

. از CaCO3 و Ca(OH)2 تشکیل شده است. محتوای آهک CaO تا 40٪ است. نیتروژن نیز وجود دارد - 0.5٪ و P2O5 - 1-2٪. این ضایعات کارخانه های قند چغندر است. استفاده از آن نه تنها برای کاهش اسیدیته خاک، بلکه در مناطق کشت چغندر در خاک های چرنوزم توصیه می شود.

طوفان های خاکستر شیل

. مواد گرد و غبار خشک محتوای ماده فعال 60-70٪ است. به زباله های صنعتی اشاره دارد.

گرد و غبار کوره ها و کارخانه های سیمان

. محتوای CaCO3 باید بیش از 60٪ باشد. در عمل، در مزارع واقع در مجاورت کارخانه های سیمان استفاده می شود.

سرباره های متالورژی

. در مناطق اورال و سیبری استفاده می شود. غیر رطوبت سنجی، به راحتی اسپری می شود. باید حداقل 80٪ CaCO3 داشته باشد و رطوبت آن بیش از 2٪ نباشد. ترکیب گرانولومتری مهم است: 70٪ - کمتر از 0.25 میلی متر، 90٪ - کمتر از 0.5 میلی متر.

کودهای آلی. محتوای کلسیم بر حسب CaCO3 0.32-0.40٪ است.

آرد فسفریتی. محتوای کلسیم - 22٪ CaCO3.

از کودهای آهک نه تنها برای تامین کلسیم خاک و گیاهان استفاده می شود. هدف اصلی استفاده از آنها آهک سازی خاک است. این یک روش احیای شیمیایی است. هدف آن خنثی کردن اسیدیته اضافی خاک، بهبود خواص آگروفیزیکی، زراعی و شیمیایی و بیولوژیکی آن، تامین منیزیم و کلسیم گیاهان، بسیج و بی حرکت کردن عناصر درشت و میکرو، ایجاد شرایط بهینه آبی-فیزیکی، فیزیکی، هوا برای زندگی گیاهان زراعی است.

کارایی آهک سازی خاک

همزمان با برآوردن نیاز گیاهان به کلسیم به عنوان یک عنصر تغذیه معدنی، آهک‌سازی منجر به تغییرات مثبت متعدد در خاک می‌شود.

تاثیر آهک بر خواص برخی از خاک ها

کلسیم باعث انعقاد کلوئیدهای خاک شده و از شسته شدن آنها جلوگیری می کند. این منجر به خاکورزی آسان تر و بهبود هوادهی می شود.

در نتیجه آهک سازی:

• خاک های هوموس شنی ظرفیت جذب آب خود را افزایش می دهند.
• در خاک های رسی سنگین، خاکدانه ها و کلوخه های خاک تشکیل می شوند که نفوذپذیری آب را بهبود می بخشد.

به طور خاص، اسیدهای آلی خنثی می شوند و یون های H از مجتمع جاذب جابجا می شوند. این امر منجر به حذف اسیدیته متابولیک و کاهش اسیدیته هیدرولیتیک خاک می شود. در عین حال، بهبودی در ترکیب کاتیونی مجتمع جذب خاک مشاهده می شود که به دلیل جایگزینی یون های هیدروژن و آلومینیوم با کاتیون های کلسیم و منیزیم رخ می دهد. این باعث افزایش درجه اشباع خاک با پایه ها و افزایش ظرفیت جذب می شود.

تاثیر آهک بر تامین نیتروژن گیاهان

پس از آهک زدن، خواص آگروشیمیایی مثبت خاک و ساختار آن را می توان برای چندین سال حفظ کرد. این به ایجاد شرایط مطلوب برای تقویت فرآیندهای میکروبیولوژیکی مفید برای بسیج مواد مغذی کمک می کند. فعالیت آمونیفایرها، نیتریفایرها و باکتری های تثبیت کننده نیتروژن که آزادانه در خاک زندگی می کنند افزایش می یابد.

آهک به افزایش تکثیر باکتری های گره و بهبود عرضه نیتروژن به گیاه میزبان کمک می کند. مشخص شده است که کودهای باکتریایی اثر خود را در خاک های اسیدی از دست می دهند.

تاثیر آهک بر تامین عناصر خاکستر گیاهان

آهک‌سازی به تامین عناصر خاکستر گیاه کمک می‌کند، زیرا فعالیت باکتری‌هایی را که ترکیبات آلی فسفر را در خاک تجزیه می‌کنند و تبدیل فسفات‌های آهن و آلومینیوم به نمک‌های فسفات کلسیم در دسترس گیاهان را افزایش می‌دهد. آهک کردن خاک های اسیدی باعث افزایش فرآیندهای میکروبیولوژیکی و بیوشیمیایی می شود که به نوبه خود باعث افزایش مقدار نیترات و همچنین اشکال قابل هضم فسفر و پتاسیم می شود.

تاثیر آهک بر شکل ها و در دسترس بودن عناصر ماکرو و میکروالمان ها

آهک باعث افزایش مقدار کلسیم می شود و هنگام استفاده از آرد دولومیت - منیزیم. در همان زمان، اشکال سمی منگنز و آلومینیوم نامحلول می شوند و به شکل رسوب داده می شوند. در دسترس بودن عناصری مانند آهن، مس، روی، منگنز در حال کاهش است. نیتروژن، گوگرد، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، فسفر و مولیبدن بیشتر در دسترس هستند.

تاثیر آهک بر عملکرد کودهای اسیدی فیزیولوژیکی

آهک باعث افزایش کارایی کودهای معدنی اسیدی فیزیولوژیکی به ویژه آمونیاک و پتاس می شود.

اثر مثبت کودهای اسیدی فیزیولوژیکی بدون افزودن آهک محو می شود و با گذشت زمان می تواند منفی شود. بنابراین، در مناطق بارور شده، عملکرد حتی کمتر از مناطق بارور نشده است. ترکیب آهک با استفاده از کودها اثربخشی آنها را 25-50٪ افزایش می دهد.

هنگام آهک‌سازی، فرآیندهای آنزیمی در خاک فعال می‌شوند که بر اساس آن باروری آن به طور غیرمستقیم قضاوت می‌شود.

گردآوری شده توسط: Grigorovskaya P.I.

صفحه اضافه شده: 05.12.13 00:40

آخرین به روز رسانی: 14/05/22 16:25

منابع ادبی:

گلینکا N.L. شیمی عمومی. کتاب درسی برای دانشگاه ها. ناشر: لنینگراد: شیمی، 1985، ص 731

Mineev V.G. Agrochemistry: کتاب درسی - ویرایش دوم، تجدید نظر و توسعه یافته - M.: انتشارات دانشگاه دولتی مسکو، انتشارات KolosS، 2004. - 720 p., l. بیمار.: بیمار. – (کتاب درسی دانشگاه کلاسیک).

پتروف B.A., Seliverstov N.F. تغذیه معدنی گیاهان. راهنمای مرجع برای دانش آموزان و باغداران. اکاترینبورگ، 1998. 79 ص.

دایره المعارف برای کودکان. جلد 17. شیمی. / سر. ویرایش V.A. ولودین. - م.: آوانتا +، 2000. - 640 ص.، ill.

Yagodin B.A.، Zhukov Yu.P.، Kobzarenko V.I. Agrochemistry / ویرایش شده توسط B.A. Yagodina – M.: Kolos, 2002 – 584 pp.: ill (کتابهای درسی و کمک آموزشی برای دانشجویان مؤسسات آموزش عالی).

تصاویر (بازسازی شده):

20 کلسیم کلسیم، دارای مجوز تحت CC BY

کمبود کلسیم در گندم، توسط CIMMYT، تحت مجوز CC BY-NC-SA

www.pesticidy.ru

کلسیم و نقش آن برای بشریت - شیمی

کلسیم و نقش آن برای بشریت

معرفی

بودن در طبیعت

اعلام وصول

مشخصات فیزیکی

خواص شیمیایی

کاربرد ترکیبات کلسیمی

نقش بیولوژیکی

نتیجه

کتابشناسی - فهرست کتب

معرفی

کلسیم عنصری از زیر گروه اصلی گروه دوم، دوره چهارم سیستم تناوبی عناصر شیمیایی D.I. مندلیف با عدد اتمی 20 است که با نماد Ca (لات. کلسیم) مشخص می شود. ماده ساده کلسیم (شماره CAS: 7440-70-2) یک فلز خاکی قلیایی نرم و واکنش پذیر به رنگ سفید مایل به نقره ای است.

علیرغم وجود عنصر شماره 20 در همه جا، حتی شیمیدان ها همگی کلسیم عنصری را ندیده اند. اما این فلز چه از نظر ظاهری و چه از نظر رفتار کاملاً با فلزات قلیایی متفاوت است که تماس با آنها خطر آتش سوزی و سوختگی را در پی دارد. می توان آن را با خیال راحت در هوا ذخیره کرد، از آب مشتعل نمی شود. خواص مکانیکی کلسیم عنصری آن را به یک "گوسفند سیاه" در خانواده فلزات تبدیل نمی کند: کلسیم از نظر استحکام و سختی از بسیاری از آنها پیشی می گیرد. می توان آن را روی یک ماشین تراش چرخاند، به سیم کشیده، جعل کرد، فشار داد.

و با این حال، کلسیم عنصری تقریباً هرگز به عنوان یک ماده ساختاری استفاده نمی شود. او برای این کار بیش از حد فعال است. کلسیم به راحتی با اکسیژن، گوگرد و هالوژن ها واکنش نشان می دهد. حتی با نیتروژن و هیدروژن، تحت شرایط خاص، واکنش نشان می دهد. محیط اکسیدهای کربن که برای اکثر فلزات بی اثر است، برای کلسیم تهاجمی است. در اتمسفر CO و CO2 می سوزد.

تاریخچه و ریشه نام

نام عنصر از لات گرفته شده است. calx (در حالت جنسی calcis) -- "آهک"، "سنگ نرم". شیمیدان انگلیسی هامفری دیوی که فلز کلسیم را با روش الکترولیتی در سال 1808 جدا کرد، پیشنهاد شد. دیوی مخلوطی از آهک خشک شده مرطوب و اکسید جیوه HgO را روی یک صفحه پلاتین الکترولیز کرد که به عنوان آند عمل می کرد. کاتد یک سیم پلاتینی بود که در جیوه مایع غوطه ور شده بود. در نتیجه الکترولیز، آمالگام کلسیم به دست آمد. دیوی با تقطیر جیوه از آن، فلزی به نام کلسیم به دست آورد.

ترکیبات کلسیم - سنگ آهک، سنگ مرمر، گچ (و همچنین آهک - محصول کلسیناسیون سنگ آهک) برای چندین هزار سال پیش در ساخت و ساز استفاده شده است. تا پایان قرن هجدهم شیمیدانان آهک را یک جامد ساده می دانستند. در سال 1789، A. Lavoisier پیشنهاد کرد که آهک، منیزیم، باریت، آلومینا و سیلیس مواد پیچیده ای هستند.

بودن در طبیعت

کلسیم به دلیل فعالیت شیمیایی بالا، به صورت آزاد در طبیعت وجود ندارد.

کلسیم 3.38 درصد از جرم پوسته زمین را تشکیل می دهد (پنجمین پس از اکسیژن، سیلیکون، آلومینیوم و آهن از نظر فراوانی).

ایزوتوپ ها کلسیم در طبیعت به صورت مخلوطی از شش ایزوتوپ وجود دارد: 40Ca، 42Ca، 43Ca، 44Ca، 46Ca و 48Ca، که در میان آنها رایج ترین - 40Ca - 96.97٪ است.

از شش ایزوتوپ طبیعی کلسیم، پنج ایزوتوپ پایدار هستند. ششمین ایزوتوپ، 48Ca، سنگین‌ترین ایزوتوپ از شش و بسیار نادر (فراوانی ایزوتوپی آن تنها 0.187 درصد است)، اخیراً کشف شد که تحت واپاشی بتا مضاعف با نیمه‌عمر 5.3 x 1019 سال قرار می‌گیرد.

در سنگ ها و کانی ها. بیشتر کلسیم در سیلیکات ها و آلومینوسیلیکات های سنگ های مختلف (گرانیت ها، گنیس ها و غیره) به ویژه در فلدسپات - آنورتیت کلسیم موجود است.

به شکل سنگ‌های رسوبی، ترکیبات کلسیم توسط گچ و سنگ‌های آهکی نشان داده می‌شوند که عمدتاً از کلسیت معدنی (CaCO3) تشکیل شده‌اند. شکل کریستالی کلسیت - مرمر - در طبیعت بسیار کمتر رایج است.

مواد معدنی کلسیم مانند کلسیت CaCO3، انیدریت CaSO4، آلاباست CaSO4 0.5h3O و گچ CaSO4 2h3O، فلوریت CaF2، آپاتیت Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)، دولومیت MgCO3 CaCO3 بسیار گسترده هستند. وجود نمک های کلسیم و منیزیم در آب طبیعی سختی آن را تعیین می کند.

کلسیم که به شدت در پوسته زمین مهاجرت می کند و در سیستم های مختلف ژئوشیمیایی انباشته می شود، 385 ماده معدنی (چهارمین تعداد کانی ها) را تشکیل می دهد.

مهاجرت در پوسته زمین. در مهاجرت طبیعی کلسیم، "تعادل کربنات" نقش مهمی ایفا می کند که با واکنش برگشت پذیر تعامل کربنات کلسیم با آب و دی اکسید کربن با تشکیل بی کربنات محلول مرتبط است:

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

(تعادل بسته به غلظت دی اکسید کربن به چپ یا راست تغییر می کند).

مهاجرت بیوژنیک در بیوسفر، ترکیبات کلسیم تقریباً در تمام بافت‌های حیوانی و گیاهی یافت می‌شود (همچنین به زیر مراجعه کنید). مقدار قابل توجهی کلسیم در موجودات زنده یافت می شود. بنابراین، هیدروکسی آپاتیت Ca5(PO4)3OH، یا در ورودی دیگر، 3Ca3(PO4)2·Ca(OH)2، اساس بافت استخوانی مهره داران، از جمله انسان است. پوسته و پوسته بسیاری از بی مهرگان، پوسته تخم مرغ و غیره از کربنات کلسیم CaCO3 ساخته شده است. در بدن انسان با وزن 70 کیلوگرم، محتوای کلسیم حدود 1.7 کیلوگرم است (عمدتاً در ماده بین سلولی بافت استخوان).

اعلام وصول

کلسیم فلزی آزاد از طریق الکترولیز مذاب متشکل از CaCl2 (75-80٪) و KCl یا از CaCl2 و CaF2، و همچنین کاهش آلومینوگرمیک CaO در دمای 1170-1200 درجه سانتیگراد به دست می آید.

4CaO + 2Al = CaAl2O4 + 3Ca.

مشخصات فیزیکی

فلز کلسیم در دو تغییر آلوتروپیک وجود دارد. تا دمای 443 درجه سانتیگراد، ?-Ca با یک شبکه مکعبی وجه محور (پارامتر a = 0.558 نانومتر) پایدار است؛ پایداری بالاتر ?-Ca با یک شبکه مکعبی مرکز بدنه از نوع ?-Fe (پارامتر a = 0.448 است. نانومتر). آنتالپی استاندارد؟ انتقال H0؟ > 0.93 کیلوژول بر مول است.

خواص شیمیایی

کلسیم یک فلز خاکی قلیایی معمولی است. فعالیت شیمیایی کلسیم زیاد است، اما کمتر از سایر فلزات قلیایی خاکی است. به راحتی با اکسیژن، دی اکسید کربن و رطوبت موجود در هوا واکنش نشان می دهد، به همین دلیل است که سطح فلز کلسیم معمولاً خاکستری مات است، بنابراین در آزمایشگاه، کلسیم معمولاً مانند سایر فلزات قلیایی خاکی در یک شیشه کاملاً بسته در زیر یک لایه ذخیره می شود. نفت سفید یا پارافین مایع

در سری پتانسیل های استاندارد، کلسیم در سمت چپ هیدروژن قرار دارد. پتانسیل استاندارد الکترود جفت Ca2+/Ca0 2.84 ولت است، به طوری که کلسیم به طور فعال با آب واکنش می دهد، اما بدون احتراق:

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

کلسیم با غیر فلزات فعال (اکسیژن، کلر، برم) در شرایط عادی واکنش می دهد:

2Ca + O2 = 2CaO، Ca + Br2 = CaBr2.

هنگامی که در هوا یا اکسیژن گرم می شود، کلسیم مشتعل می شود. کلسیم هنگام گرم شدن با غیر فلزات کمتر فعال (هیدروژن، بور، کربن، سیلیکون، نیتروژن، فسفر و غیره) واکنش می دهد، به عنوان مثال:

Ca + H2 = CaH2، Ca + 6B = CaB6،

3Ca + N2 = Ca3N2، Ca + 2C = CaC2،

3Ca + 2P = Ca3P2 (

فسفید کلسیم)، فسفیدهای کلسیم از ترکیبات CaP و CaP5 نیز شناخته شده است.

2Ca + Si = Ca2Si

(سیلیسید کلسیم)، سیلیسیدهای کلسیم از ترکیبات CaSi، Ca3Si4 و CaSi2 نیز شناخته شده اند.

وقوع واکنش های فوق، به عنوان یک قاعده، با انتشار مقدار زیادی گرما همراه است (یعنی این واکنش ها گرمازا هستند). در تمام ترکیبات دارای غیر فلزات، حالت اکسیداسیون کلسیم 2+ است. بیشتر ترکیبات کلسیم با غیر فلزات به راحتی توسط آب تجزیه می شوند، به عنوان مثال:

CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2^،

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

یون Ca2+ بی رنگ است. وقتی نمک های کلسیم محلول به شعله اضافه می شود، شعله به رنگ قرمز آجری در می آید.

نمک های کلسیم مانند کلرید CaCl2، برومید CaBr2، یدید CaI2 و نیترات Ca(NO3)2 بسیار محلول در آب هستند. فلوراید CaF2، کربنات CaCO3، سولفات CaSO4، ارتوفسفات Ca3(PO4)2، اگزالات CaC2O4 و برخی دیگر در آب نامحلول هستند.

مهم است که برخلاف کربنات کلسیم CaCO3، کربنات کلسیم اسیدی (بی کربنات) Ca(HCO3)2 در آب محلول باشد. در طبیعت، این منجر به فرآیندهای زیر می شود. هنگامی که باران سرد یا آب رودخانه، اشباع شده با دی اکسید کربن، به زیر زمین نفوذ می کند و روی سنگ آهک می افتد، انحلال آنها مشاهده می شود:

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

در همان جاهایی که آب اشباع شده با بی کربنات کلسیم به سطح زمین می آید و توسط پرتوهای خورشید گرم می شود، واکنش معکوس رخ می دهد:

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

به این ترتیب توده های بزرگی از مواد در طبیعت منتقل می شوند. در نتیجه، شکاف های بزرگ می توانند در زیر زمین ایجاد شوند و "یخ های" سنگی زیبا - استالاکتیت ها و استالاگمیت ها - در غارها شکل می گیرند.

وجود بی کربنات کلسیم محلول در آب تا حد زیادی سختی موقت آب را تعیین می کند. به این دلیل موقت نامیده می شود که وقتی آب می جوشد، بی کربنات تجزیه می شود و CaCO3 رسوب می کند. این پدیده به عنوان مثال منجر به این واقعیت می شود که در طول زمان رسوب در کتری تشکیل می شود.

کاربردهای فلز کلسیم

کاربرد اصلی فلز کلسیم به عنوان یک عامل کاهنده در تولید فلزات به ویژه نیکل، مس و فولاد ضد زنگ می باشد. کلسیم و هیدرید آن نیز برای تولید فلزات سخت احیا شونده مانند کروم، توریم و اورانیوم استفاده می شود. آلیاژهای کلسیم-سرب در باتری ها و آلیاژهای بلبرینگ استفاده می شوند. گرانول های کلسیم نیز برای حذف آثار هوا از دستگاه های خلاء استفاده می شود.

متالوترمی

کلسیم فلزی خالص به طور گسترده در متالوترمی برای تولید فلزات کمیاب استفاده می شود.

آلیاژسازی آلیاژها

کلسیم خالص برای آلیاژ سرب مورد استفاده برای تولید صفحات باتری و باتری های اسید سرب استارت بدون نیاز به تعمیر و با خود تخلیه کم استفاده می شود. همچنین از کلسیم متالیک برای تولید بابیت های کلسیمی باکیفیت BKA استفاده می شود.

سوخت هسته ای

ایزوتوپ 48Ca موثرترین و رایج ترین ماده برای تولید عناصر فوق سنگین و کشف عناصر جدید در جدول تناوبی است. به عنوان مثال، در مورد استفاده از یون‌های 48Ca برای تولید عناصر فوق‌سنگین در شتاب‌دهنده‌ها، هسته‌های این عناصر صدها و هزاران برابر کارآمدتر از سایر «پرتابه‌ها» (یون‌ها) تشکیل می‌شوند.

کاربرد ترکیبات کلسیمی

هیدرید کلسیم با حرارت دادن کلسیم در اتمسفر هیدروژن، Cah3 (هیدرید کلسیم) به دست می آید که در متالورژی (متالوترمی) و در تولید هیدروژن در مزرعه استفاده می شود.

مواد نوری و لیزری کلسیم فلوراید (فلوریت) به صورت تک بلورها در اپتیک (اشیاء نجومی، عدسی ها، منشورها) و به عنوان ماده لیزری استفاده می شود. تنگستات کلسیم (شِلیت) به شکل تک کریستال در فناوری لیزر و همچنین به عنوان سوسوزن استفاده می شود.

کاربید کلسیم. کاربید کلسیم CaC2 به طور گسترده برای تولید استیلن و برای احیای فلزات و همچنین در تولید سیانامید کلسیم استفاده می شود (با حرارت دادن کاربید کلسیم در نیتروژن در دمای 1200 درجه سانتی گراد، واکنش گرمازا است و در کوره های سیانامید انجام می شود). .

منابع جریان شیمیایی کلسیم، و همچنین آلیاژهای آن با آلومینیوم و منیزیم، در باتری های الکتریکی حرارتی پشتیبان به عنوان آند (به عنوان مثال، عنصر کلسیم کرومات) استفاده می شود. کرومات کلسیم در چنین باتری هایی به عنوان کاتد استفاده می شود. ویژگی چنین باتری هایی ماندگاری بسیار طولانی (دهه ها) در شرایط مناسب، قابلیت کارکرد در هر شرایطی (فضا، فشار بالا)، انرژی ویژه بالا از نظر وزن و حجم است. عیب: عمر کوتاه. چنین باتری‌هایی در مواردی استفاده می‌شوند که برای مدت کوتاهی نیاز به ایجاد نیروی الکتریکی عظیم باشد (موشک‌های بالستیک، برخی فضاپیماها و غیره).

مواد ضد حریق. اکسید کلسیم، هم به صورت آزاد و هم به عنوان بخشی از مخلوط های سرامیکی، در تولید مواد نسوز استفاده می شود.

داروها. ترکیبات کلسیم به طور گسترده ای به عنوان یک آنتی هیستامین استفاده می شود.

کلرید کلسیم

کلسیم گلوکونات

کلسیم گلیسروفسفات

علاوه بر این، ترکیبات کلسیم در داروهای پیشگیری از پوکی استخوان، در مجتمع های ویتامین برای زنان باردار و افراد مسن گنجانده شده است.

نقش بیولوژیکی

کلسیم یک درشت مغذی رایج در بدن گیاهان، حیوانات و انسان است. در انسان و سایر مهره داران، بیشتر آن در اسکلت و دندان ها به شکل فسفات وجود دارد. اسکلت اکثر گروه های بی مهرگان (اسفنج ها، پولیپ های مرجانی، نرم تنان و غیره) از اشکال مختلف کربنات کلسیم (آهک) تشکیل شده است. یون های کلسیم در فرآیندهای لخته شدن خون و همچنین در تضمین فشار اسمزی ثابت خون نقش دارند. یون های کلسیم همچنین به عنوان یکی از پیام رسان های دوم جهانی عمل می کنند و انواع فرآیندهای درون سلولی را تنظیم می کنند - انقباض عضلانی، اگزوسیتوز، از جمله ترشح هورمون ها و انتقال دهنده های عصبی و غیره. غلظت کلسیم در سیتوپلاسم سلول های انسانی حدود 10?7 مول است. در مایعات بین سلولی حدود 3/10 مول.

نیاز به کلسیم به سن بستگی دارد. برای بزرگسالان، میزان مصرف روزانه مورد نیاز از 800 تا 1000 میلی گرم (میلی گرم) و برای کودکان از 600 تا 900 میلی گرم است که به دلیل رشد شدید اسکلت، برای کودکان بسیار مهم است. بیشتر کلسیمی که با غذا وارد بدن انسان می شود در محصولات لبنی یافت می شود؛ کلسیم باقی مانده از گوشت، ماهی و برخی محصولات گیاهی (به ویژه حبوبات) به دست می آید. جذب هم در روده بزرگ و هم در روده کوچک اتفاق می افتد و توسط محیط اسیدی، ویتامین D و ویتامین C، لاکتوز و اسیدهای چرب غیر اشباع تسهیل می شود. نقش منیزیم در متابولیسم کلسیم مهم است؛ با کمبود آن، کلسیم از استخوان ها "شسته شده" و در کلیه ها (سنگ کلیه) و ماهیچه ها رسوب می کند.

آسپرین، اسید اگزالیک و مشتقات استروژن در جذب کلسیم اختلال ایجاد می کنند. هنگامی که کلسیم با اسید اگزالیک ترکیب می شود، ترکیبات نامحلول در آب تولید می کند که اجزای تشکیل دهنده سنگ کلیه هستند.

به دلیل تعداد زیاد فرآیندهای مرتبط با آن، محتوای کلسیم در خون دقیقاً تنظیم می شود و با تغذیه مناسب کمبودی ایجاد نمی شود. غیبت طولانی مدت از رژیم غذایی می تواند باعث گرفتگی عضلات، درد مفاصل، خواب آلودگی، نقص رشد و یبوست شود. کمبود عمیق تر منجر به گرفتگی مداوم عضلانی و پوکی استخوان می شود. سوء مصرف قهوه و الکل می تواند باعث کمبود کلسیم شود، زیرا مقداری از آن از طریق ادرار دفع می شود.

دوزهای بیش از حد کلسیم و ویتامین D می تواند باعث هیپرکلسمی و به دنبال آن کلسیفیکاسیون شدید استخوان ها و بافت ها شود (عمدتاً بر سیستم ادراری تأثیر می گذارد). مصرف بیش از حد طولانی مدت باعث اختلال در عملکرد بافت های عضلانی و عصبی، افزایش لخته شدن خون و کاهش جذب روی توسط سلول های استخوانی می شود. حداکثر دوز بی خطر روزانه برای بزرگسالان 1500 تا 1800 میلی گرم است.

محصولات کلسیم، mg/100 گرم

کنجد 783

گزنه 713

گل خطمی جنگلی 505

چنار بزرگ 412

Galinsoga 372

ساردین در روغن 330

پیچک بودرا 289

رز سگ 257

بادام 252

نیزه چنار. 248

فندق ۲۲۶

دانه آمارانت 214

شاهی 214

سویا خشک 201

کودکان زیر 3 سال - 600 میلی گرم.

کودکان 4 تا 10 ساله - 800 میلی گرم.

کودکان 10 تا 13 ساله - 1000 میلی گرم.

نوجوانان 13 تا 16 ساله - 1200 میلی گرم.

جوانان 16 سال و بالاتر - 1000 میلی گرم.

بزرگسالان از 25 تا 50 سال - از 800 تا 1200 میلی گرم.

زنان باردار و شیرده - از 1500 تا 2000 میلی گرم.

نتیجه

کلسیم یکی از فراوان ترین عناصر روی زمین است. در طبیعت مقدار زیادی از آن وجود دارد: رشته کوه ها و سنگ های رسی از نمک های کلسیم تشکیل شده اند، در آب دریاها و رودخانه ها یافت می شود و بخشی از موجودات گیاهی و جانوری است.

کلسیم دائماً ساکنان شهرها را احاطه می کند: تقریباً تمام مصالح ساختمانی اصلی - بتن، شیشه، آجر، سیمان، آهک - حاوی این عنصر در مقادیر قابل توجهی هستند.

به طور طبیعی با داشتن چنین خواص شیمیایی، کلسیم نمی تواند در طبیعت در حالت آزاد وجود داشته باشد. اما ترکیبات کلسیم - چه طبیعی و چه مصنوعی - اهمیت زیادی پیدا کرده اند.

کتابشناسی - فهرست کتب

1. هیئت تحریریه: Knunyants I. L. (ویراستار ارشد) دایره المعارف شیمی: در 5 جلد - مسکو: دایره المعارف شوروی، 1990. - T. 2. - P. 293. - 671 p.

2. دورونین. N.A. Calcium, Goskhimizdat, 1962. 191 pp. with illustrations.

3. Dotsenko VA. - تغذیه درمانی و پیشگیرانه. - سوال تغذیه، 1380 - N1-p.21-25

4. Bilezikian J. P. متابولیسم کلسیم و استخوان // در: K. L. Becker, ed.

www.e-ng.ru

دنیای علم

کلسیم یک عنصر فلزی از زیرگروه اصلی II از گروه 4 جدول تناوبی عناصر شیمیایی است. از خانواده فلزات قلیایی خاکی است. سطح انرژی بیرونی اتم کلسیم شامل 2 الکترون s جفت شده است

که او قادر است در طول فعل و انفعالات شیمیایی انرژی خود را از بین ببرد. بنابراین کلسیم یک عامل کاهنده است و در ترکیبات آن حالت اکسیداسیون 2+ دارد و در طبیعت کلسیم فقط به صورت نمک یافت می شود. کسر جرمی کلسیم در پوسته زمین 3.6٪ است. ماده معدنی اصلی کلسیم طبیعی کلسیت CaCO3 و انواع آن - سنگ آهک، گچ، سنگ مرمر است. همچنین موجودات زنده ای (به عنوان مثال مرجان ها) وجود دارند که ستون فقرات آنها عمدتاً از کربنات کلسیم تشکیل شده است. همچنین مواد معدنی مهم کلسیم عبارتند از دولومیت CaCO3 MgCO3، فلوریت CaF2، گچ CaSO4 2h3O، آپاتیت، فلدسپات و غیره. کلسیم نقش مهمی در زندگی موجودات زنده دارد. کسر جرمی کلسیم در بدن انسان 1.4-2٪ است. این بخشی از دندان ها، استخوان ها، سایر بافت ها و اندام ها است، در فرآیند لخته شدن خون شرکت می کند و فعالیت قلبی را تحریک می کند. برای تامین مقدار کافی کلسیم بدن، حتما باید شیر و لبنیات، سبزیجات سبز رنگ و ماهی مصرف کنید.ماده ساده کلسیم یک فلز معمولی سفید نقره ای است. کاملاً سخت است، پلاستیک، چگالی 1.54 گرم بر سانتی متر مکعب و نقطه ذوب 842 دارد؟ ج- از نظر شیمیایی، کلسیم بسیار فعال است. در شرایط عادی، به راحتی با اکسیژن و رطوبت موجود در هوا تعامل دارد، بنابراین در ظروف در بسته نگهداری می شود. هنگامی که کلسیم در هوا گرم می شود، مشتعل می شود و یک اکسید تشکیل می دهد: 2Ca + O2 = 2CaO. کلسیم هنگام گرم شدن با کلر و برم و حتی در سرما با فلوئور واکنش می دهد. محصولات این واکنش ها هالیدهای متناظر هستند، به عنوان مثال: Ca + Cl2 = CaCl2 وقتی کلسیم با گوگرد گرم می شود، سولفید کلسیم تشکیل می شود: Ca + S = CaS. کلسیم می تواند با سایر غیر فلزات نیز واکنش دهد.برهمکنش با آب منجر به تشکیل هیدروکسید کلسیم کمی محلول و انتشار گاز هیدروژن می شود: Ca + 2h3O = Ca (OH) 2 + h3. فلز کلسیم به طور گسترده ای استفاده می شود. از آن به عنوان گل سرخ در تولید فولادها و آلیاژها و به عنوان یک عامل کاهنده برای تولید برخی فلزات نسوز استفاده می شود.

کلسیم از الکترولیز کلرید کلسیم مذاب به دست می آید. بنابراین، کلسیم برای اولین بار در سال 1808 توسط هامفری دیوی به دست آمد.

worldofscience.ru

سابقه کلسیم

کلسیم در سال 1808 توسط هامفری دیوی کشف شد که با الکترولیز آهک و اکسید جیوه، آمالگام کلسیم به دست آورد، در نتیجه فرآیند تقطیر جیوه که فلز از آن باقی مانده بود، به نام کلسیمبه زبان لاتین اهکبه نظر می رسد calx، این نام بود که توسط شیمیدان انگلیسی برای ماده کشف شده انتخاب شد.

کلسیم عنصری از زیرگروه اصلی II گروه IV جدول تناوبی عناصر شیمیایی D.I است. مندلیف دارای عدد اتمی 20 و جرم اتمی آن 40.08 است. نام پذیرفته شده Ca (از لاتین - کلسیم) است.

خواص فیزیکی و شیمیایی

کلسیم یک فلز قلیایی نرم واکنش پذیر با رنگ سفید مایل به نقره ای است. به دلیل تعامل با اکسیژن و دی اکسید کربن، سطح فلز کدر می شود، بنابراین کلسیم نیاز به یک رژیم ذخیره سازی خاص دارد - یک ظرف محکم بسته، که در آن فلز با یک لایه پارافین مایع یا نفت سفید پر شده است.

کلسیم شناخته شده ترین عنصر ریز ضروری برای انسان است؛ نیاز روزانه به آن برای یک فرد بالغ سالم بین 700 تا 1500 میلی گرم است، اما در دوران بارداری و شیردهی افزایش می یابد؛ این مورد باید در نظر گرفته شود و کلسیم باید در سال دریافت شود. شکل آماده سازی

بودن در طبیعت

کلسیم دارای فعالیت شیمیایی بسیار بالایی است، بنابراین در طبیعت به صورت آزاد (خالص) یافت نمی شود. با این حال، پنجمین رایج ترین در پوسته زمین است؛ به شکل ترکیبات رسوبی (سنگ آهک، گچ) و سنگ ها (گرانیت) یافت می شود؛ آنوریت فلدسپات حاوی مقدار زیادی کلسیم است.

در موجودات زنده کاملاً گسترده است؛ حضور آن در گیاهان، حیوانات و انسان ها یافت شده است، جایی که عمدتاً در دندان ها و بافت استخوانی وجود دارد.

جذب کلسیم

یکی از موانع جذب طبیعی کلسیم از غذا، مصرف کربوهیدرات ها به شکل شیرینی و قلیا است که اسید کلریدریک معده را که برای حل کردن کلسیم ضروری است خنثی می کند. فرآیند جذب کلسیم کاملاً پیچیده است، بنابراین گاهی اوقات دریافت آن فقط از طریق غذا کافی نیست، مصرف اضافی ریز عنصر ضروری است.

تعامل با دیگران

برای بهبود جذب کلسیم در روده، لازم است که روند جذب کلسیم را تسهیل کند. هنگام مصرف کلسیم (به صورت مکمل) در حین غذا خوردن، جذب آن مسدود می شود، اما مصرف مکمل های کلسیم جدا از غذا به هیچ وجه بر این فرآیند تأثیر نمی گذارد.

تقریباً تمام کلسیم بدن (1 تا 1.5 کیلوگرم) در استخوان ها و دندان ها یافت می شود. کلسیم در فرآیندهای تحریک پذیری بافت عصبی، انقباض ماهیچه ها، فرآیندهای لخته شدن خون نقش دارد، بخشی از هسته و غشای سلول ها، مایعات سلولی و بافتی است، دارای اثرات ضد حساسیت و ضد التهابی است، از اسیدوز جلوگیری می کند و باعث فعال شدن یک بیماری می شود. تعداد آنزیم ها و هورمون ها کلسیم همچنین در تنظیم نفوذپذیری غشای سلولی نقش دارد و اثر معکوس دارد.

علائم کمبود کلسیم

علائم کمبود کلسیم در بدن در نگاه اول علائم نامرتبط زیر است:

• عصبی بودن، بدتر شدن خلق و خوی؛
• کاردیوپالموس؛
• تشنج، بی حسی اندام ها؛
• کند شدن رشد و کودکان؛
• فشار خون بالا؛
• شکنندگی و شکنندگی ناخن ها؛
• درد مفاصل، کاهش "آستانه درد"؛
• قاعدگی سنگین

علل کمبود کلسیم

علل کمبود کلسیم عبارتند از: رژیم های غذایی نامتعادل (به ویژه روزه داری)، محتوای کم کلسیم در غذا، سیگار کشیدن و اعتیاد به قهوه و نوشیدنی های حاوی کافئین، دیس باکتریوز، بیماری کلیوی، بیماری تیروئید، بارداری، شیردهی و یائسگی.

کلسیم اضافی که می تواند با مصرف زیاد لبنیات یا مصرف بی رویه داروها ایجاد شود، با تشنگی شدید، حالت تهوع، استفراغ، از دست دادن اشتها، ضعف و افزایش ادرار مشخص می شود.

موارد مصرف کلسیم در زندگی

کلسیم در تولید متالوگرمیک اورانیوم کاربرد پیدا کرده است، به شکل ترکیبات طبیعی از آن به عنوان ماده اولیه برای تولید گچ و سیمان، به عنوان وسیله ای برای گندزدایی استفاده می شود. سفید کننده).

کلسیم عنصری از زیرگروه اصلی گروه دوم، دوره چهارم جدول تناوبی عناصر شیمیایی با عدد اتمی 20 است که با نماد Ca (لات. کلسیم) مشخص می شود. ماده ساده کلسیم (شماره CAS: 7440-70-2) یک فلز خاکی قلیایی نرم و واکنش پذیر به رنگ سفید مایل به نقره ای است.

تاریخچه و ریشه نام

نام عنصر از لات گرفته شده است. calx (در مورد جنسی calcis) - "آهک"، "سنگ نرم". شیمیدان انگلیسی هامفری دیوی که فلز کلسیم را با روش الکترولیتی در سال 1808 جدا کرد، پیشنهاد شد. دیوی مخلوطی از آهک خشک شده مرطوب و اکسید جیوه HgO را روی یک صفحه پلاتین الکترولیز کرد که به عنوان آند عمل می کرد. کاتد یک سیم پلاتینی بود که در جیوه مایع غوطه ور شده بود. در نتیجه الکترولیز، آمالگام کلسیم به دست آمد. دیوی با تقطیر جیوه از آن، فلزی به نام کلسیم به دست آورد.
ترکیبات کلسیم - سنگ آهک، سنگ مرمر، گچ (و همچنین آهک - محصول کلسیناسیون سنگ آهک) برای چندین هزار سال پیش در ساخت و ساز استفاده شده است. تا پایان قرن هجدهم شیمیدانان آهک را یک جامد ساده می دانستند. در سال 1789، A. Lavoisier پیشنهاد کرد که آهک، منیزیم، باریت، آلومینا و سیلیس مواد پیچیده ای هستند.

اعلام وصول

کلسیم فلزی آزاد از طریق الکترولیز مذاب متشکل از CaCl 2 (75-80٪) و KCl یا CaCl 2 و CaF 2 و همچنین کاهش آلومینوگرمیک CaO در دمای 1170-1200 درجه سانتیگراد به دست می آید.
4CaO + 2Al → CaAl 2 O 4 + 3Ca.

مشخصات فیزیکی

فلز کلسیم در دو تغییر آلوتروپیک وجود دارد. تا دمای 443 درجه سانتیگراد، α-Ca با یک شبکه مکعبی وجه محور (پارامتر a = 0.558 نانومتر) پایدار است؛ β-Ca با یک شبکه مکعبی مرکزی از نوع α-Fe (پارامتر a = 0.448 نانومتر) است. پایدارتر آنتالپی استاندارد ΔH 0 انتقال α → β 0.93 کیلوژول بر مول است.
با افزایش تدریجی فشار، شروع به نشان دادن خواص نیمه هادی می کند، اما به معنای کامل کلمه به نیمه هادی تبدیل نمی شود (دیگر فلز نیز نیست). با افزایش بیشتر فشار، به حالت فلزی باز می گردد و شروع به نشان دادن خواص ابررسانایی می کند (دمای ابررسانایی شش برابر بیشتر از جیوه است و از نظر رسانایی بسیار فراتر از سایر عناصر است). رفتار منحصر به فرد کلسیم از بسیاری جهات شبیه به استرانسیوم است (یعنی موازی در جدول تناوبی باقی می ماند).

خواص شیمیایی

کلسیم یک فلز خاکی قلیایی معمولی است. فعالیت شیمیایی کلسیم زیاد است، اما کمتر از سایر فلزات قلیایی خاکی است. به راحتی با اکسیژن، دی اکسید کربن و رطوبت موجود در هوا واکنش نشان می دهد، به همین دلیل است که سطح فلز کلسیم معمولاً خاکستری مات است، بنابراین در آزمایشگاه، کلسیم معمولاً مانند سایر فلزات قلیایی خاکی در یک شیشه کاملاً بسته در زیر یک لایه ذخیره می شود. نفت سفید یا پارافین مایع

کلسیم

کلسیم-من؛ متر[از لات. calx (calcis) - آهک] عنصر شیمیایی (Ca)، فلزی به رنگ نقره ای سفید که بخشی از سنگ آهک، مرمر و غیره است.

◁ کلسیم، اوه، اوه. نمک های K

کلسیم

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

کلسیم

کلسیم (لات. کلسیم)، کلسیم (بخوانید کلسیم)، یک عنصر شیمیایی با عدد اتمی 20، در دوره چهارم در گروه IIA سیستم تناوبی عناصر مندلیف قرار دارد. جرم اتمی 40.08. متعلق به عناصر قلیایی خاکی است (سانتی متر.فلزات قلیایی زمین).
کلسیم طبیعی از مخلوطی از نوکلیدها تشکیل شده است (سانتی متر. NUCLIDE)با اعداد جرمی 40 (در مخلوطی با جرم 96.94%)، 44 (2.09%)، 42 (0.667%)، 48 (0.187%)، 43 (0.135%) و 46 (0.003%). پیکربندی لایه الکترونی بیرونی 4 س 2 . تقریباً در تمام ترکیبات، حالت اکسیداسیون کلسیم 2+ است (والانس II).
شعاع اتم کلسیم خنثی 0.1974 نانومتر است، شعاع یون Ca2+ از 0.114 نانومتر (برای هماهنگی شماره 6) تا 0.148 نانومتر (برای هماهنگی شماره 12) است. انرژی یونیزاسیون متوالی یک اتم کلسیم خنثی به ترتیب 6.133، 11.872، 50.91، 67.27 و 84.5 eV است. بر اساس مقیاس پالینگ، الکترونگاتیوی کلسیم حدود 1.0 است. کلسیم در شکل آزاد خود فلزی به رنگ سفید مایل به نقره ای است.
تاریخچه کشف
ترکیبات کلسیم در همه جای طبیعت یافت می شود، بنابراین بشر از زمان های قدیم با آنها آشنا بوده است. آهک از دیرباز در ساخت و ساز استفاده می شده است (سانتی متر.اهک)(آهک سریع و خاموش) که از دیرباز به عنوان یک ماده ساده، "زمین" در نظر گرفته شده است. با این حال، در سال 1808 دانشمند انگلیسی G. Davy (سانتی متر.دیوی همفری)موفق به بدست آوردن فلز جدیدی از آهک شد. برای انجام این کار، دیوی مخلوطی از آهک خشک شده کمی مرطوب شده با اکسید جیوه را تحت الکترولیز قرار داد و فلز جدیدی را از آمالگام تشکیل شده روی کاتد جیوه جدا کرد که او آن را کلسیم (از لاتین calx، genus calcis - lime) نامید. در روسیه مدتی به این فلز "آهک" می گفتند.
بودن در طبیعت
کلسیم یکی از رایج ترین عناصر روی زمین است. 3.38 درصد از جرم پوسته زمین (پنجمین پس از اکسیژن، سیلیکون، آلومینیوم و آهن از نظر فراوانی) تشکیل شده است. کلسیم به دلیل فعالیت شیمیایی بالا، به صورت آزاد در طبیعت وجود ندارد. بیشتر کلسیم در سیلیکات ها یافت می شود (سانتی متر.سیلیکات)و آلومینوسیلیکات ها (سانتی متر.سیلیکات آلومینیوم)سنگ های مختلف (گرانیت (سانتی متر.سنگ گرانیت)، گنیس (سانتی متر. GNEISS)و غیره.). به شکل سنگ‌های رسوبی، ترکیبات کلسیم توسط گچ و سنگ‌های آهکی که عمدتاً از کانی کلسیت تشکیل شده‌اند، نشان داده می‌شوند. (سانتی متر.کلسیت)(CaCO 3). شکل کریستالی کلسیت - مرمر - در طبیعت بسیار کمتر رایج است.
مواد معدنی کلسیم مانند سنگ آهک بسیار رایج هستند (سانتی متر.سنگ آهک) CaCO3، انیدریت (سانتی متر.انیدریت) CaSO 4 و گچ (سانتی متر.گچ) CaSO 4 2H 2 O، فلوریت (سانتی متر.فلوریت) CaF 2، آپاتیت ها (سانتی متر.آپاتیت) Ca 5 (PO 4) 3 (F, Cl, OH), دولومیت (سانتی متر.دولومیت) MgCO 3 · CaCO 3 . وجود نمک های کلسیم و منیزیم در آب طبیعی سختی آن را تعیین می کند (سانتی متر.سختی آب). مقدار قابل توجهی کلسیم در موجودات زنده یافت می شود. بنابراین، هیدروکسی آپاتیت Ca 5 (PO 4) 3 (OH)، یا، در مدخل دیگری، 3Ca 3 (PO 4) 2 · Ca(OH) 2، اساس بافت استخوانی مهره داران، از جمله انسان است. پوسته و پوسته بسیاری از بی مهرگان، پوسته تخم مرغ و غیره از کربنات کلسیم CaCO 3 ساخته شده است.
اعلام وصول
کلسیم فلزی از طریق الکترولیز مذاب متشکل از CaCl2 (75-80٪) و KCl یا از CaCl2 و CaF2 و همچنین کاهش آلومینوگرمیک CaO در دمای 1170-1200 درجه سانتیگراد به دست می آید.
4CaO + 2Al = CaAl 2 O 4 + 3Ca.
خواص فیزیکی و شیمیایی
فلز کلسیم در دو تغییر آلوتروپیک وجود دارد (به آلوتروپی مراجعه کنید (سانتی متر. ALLOTROPY)). تا دمای 443 درجه سانتیگراد، a-Ca با یک شبکه مکعبی وجه محور (پارامتر a = 0.558 نانومتر) پایدار است؛ b-Ca با یک شبکه مرکزی مکعبی از نوع a-Fe (پارامتر a = 0.448 نانومتر) است. پایدارتر نقطه ذوب کلسیم 839 درجه سانتیگراد، نقطه جوش 1484 درجه سانتیگراد، چگالی 1.55 گرم بر سانتیمتر مکعب است.
فعالیت شیمیایی کلسیم زیاد است، اما کمتر از سایر فلزات قلیایی خاکی است. به راحتی با اکسیژن، دی اکسید کربن و رطوبت موجود در هوا واکنش نشان می دهد، به همین دلیل است که سطح فلز کلسیم معمولاً خاکستری مات است، بنابراین در آزمایشگاه کلسیم معمولاً مانند سایر فلزات قلیایی خاکی در یک شیشه محکم در بسته زیر یک لایه ذخیره می شود. از نفت سفید
در سری پتانسیل های استاندارد، کلسیم در سمت چپ هیدروژن قرار دارد. پتانسیل استاندارد الکترود جفت Ca 2 + / Ca 0 2.84- ولت است، به طوری که کلسیم به طور فعال با آب واکنش می دهد:
Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2.
کلسیم با غیر فلزات فعال (اکسیژن، کلر، برم) در شرایط عادی واکنش می دهد:
2Ca + O 2 = 2CaO; Ca + Br 2 = CaBr 2.
هنگامی که در هوا یا اکسیژن گرم می شود، کلسیم مشتعل می شود. کلسیم هنگام گرم شدن با غیر فلزات کمتر فعال (هیدروژن، بور، کربن، سیلیکون، نیتروژن، فسفر و غیره) واکنش می دهد، به عنوان مثال:
Ca + H 2 = CaH 2 (هیدرید کلسیم)،
Ca + 6B = CaB 6 (بورید کلسیم)،
3Ca + N 2 = Ca 3 N 2 (نیترید کلسیم)
Ca + 2C = CaC 2 (کاربید کلسیم)
3Ca + 2P = Ca 3 P 2 (فسفید کلسیم)، فسفیدهای کلسیم از ترکیبات CaP و CaP 5 نیز شناخته شده اند.
2Ca + Si = Ca 2 Si (سیلیسید کلسیم)؛ سیلیسیدهای کلسیم از ترکیبات CaSi، Ca 3 Si 4 و CaSi 2 نیز شناخته شده اند.
وقوع واکنش های فوق، به عنوان یک قاعده، با انتشار مقدار زیادی گرما همراه است (یعنی این واکنش ها گرمازا هستند). در تمام ترکیبات دارای غیر فلزات، حالت اکسیداسیون کلسیم 2+ است. بیشتر ترکیبات کلسیم با غیر فلزات به راحتی توسط آب تجزیه می شوند، به عنوان مثال:
CaH 2 + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + 2H 2،
Ca 3 N 2 + 3H 2 O = 3Ca(OH) 2 + 2NH 3.
اکسید کلسیم به طور معمول پایه است. در آزمایشگاه و فناوری با تجزیه حرارتی کربنات ها به دست می آید:
CaCO 3 = CaO + CO 2.
اکسید کلسیم فنی CaO را آهک زنده می نامند.
با آب واکنش می دهد و Ca(OH) 2 تشکیل می دهد و مقدار زیادی گرما آزاد می کند:
CaO + H 2 O = Ca(OH) 2.
Ca(OH)2 که از این طریق به دست می آید معمولاً آهک خاموش یا شیر آهک نامیده می شود (سانتی متر.شیر آهک)با توجه به اینکه حلالیت هیدروکسید کلسیم در آب کم است (02/0 مول در لیتر در دمای 20 درجه سانتیگراد) و با افزودن آن به آب سوسپانسیون سفید رنگی تشکیل می شود.
هنگام تعامل با اکسیدهای اسیدی، CaO نمک تشکیل می دهد، به عنوان مثال:
CaO + CO 2 = CaCO 3; CaO + SO 3 = CaSO 4.
یون Ca2+ بی رنگ است. وقتی نمک های کلسیم به شعله اضافه می شود، شعله به رنگ قرمز آجری در می آید.
نمک های کلسیم مانند کلرید CaCl 2، CaBr 2 برومید، CaI 2 یدید و Ca(NO 3) 2 نیترات بسیار در آب محلول هستند. فلوراید CaF 2، کربنات CaCO 3، سولفات CaSO 4، ارتوفسفات متوسط ​​Ca 3 (PO 4) 2، اگزالات CaC 2 O 4 و برخی دیگر نامحلول در آب هستند.
مهم است که برخلاف کربنات کلسیم متوسط ​​CaCO 3، کربنات کلسیم اسیدی (بی کربنات) Ca(HCO 3) 2 در آب محلول باشد. در طبیعت، این منجر به فرآیندهای زیر می شود. هنگامی که باران سرد یا آب رودخانه، اشباع شده با دی اکسید کربن، به زیر زمین نفوذ می کند و روی سنگ آهک می افتد، انحلال آنها مشاهده می شود:
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2.
در همان جاهایی که آب اشباع شده با بی کربنات کلسیم به سطح زمین می آید و توسط پرتوهای خورشید گرم می شود، واکنش معکوس رخ می دهد:
Ca(HCO 3) 2 = CaCO 3 + CO 2 + H 2 O.
به این ترتیب توده های بزرگی از مواد در طبیعت منتقل می شوند. در نتیجه، حفره های عظیمی می توانند در زیر زمین ایجاد شوند (به کارست مراجعه کنید (سانتی متر. KARST (پدیده طبیعی))) و "یخ های" سنگی زیبا - استالاکتیت ها - در غارها شکل می گیرند (سانتی متر.استالاکتیت ها (تشکیل های معدنی))و استالاگمیت ها (سانتی متر.استالاگمیت ها).
وجود بی کربنات کلسیم محلول در آب تا حد زیادی سختی موقت آب را تعیین می کند. (سانتی متر.سختی آب). به این دلیل موقت نامیده می شود که وقتی آب به جوش می آید، بی کربنات تجزیه می شود و CaCO 3 رسوب می کند. این پدیده به عنوان مثال منجر به این واقعیت می شود که در طول زمان رسوب در کتری تشکیل می شود.
کاربرد کلسیم و ترکیبات آن
فلز کلسیم برای تولید اورانیوم متالوگرمیک استفاده می شود (سانتی متر.اورانیوم (عنصر شیمیایی)، توریم (سانتی متر.توریوم)، تیتانیوم (سانتی متر.تیتانیوم (عنصر شیمیایی)، زیرکونیوم (سانتی متر.زیرکونیوم)، سزیم (سانتی متر.سزیم)و روبیدیم (سانتی متر.روبیدیم).
ترکیبات طبیعی کلسیم به طور گسترده در تولید بایندرها (سیمان) استفاده می شود (سانتی متر.سیمان)، گچ (سانتی متر.گچ)، آهک و غیره). اثر اتصال آهک خاموش بر این واقعیت استوار است که با گذشت زمان، هیدروکسید کلسیم با دی اکسید کربن موجود در هوا واکنش می دهد. در نتیجه واکنش مداوم، بلورهای سوزنی شکل از کلسیت CaCO3 تشکیل می‌شوند که به سنگ‌ها، آجرها و سایر مصالح ساختمانی نزدیک رشد می‌کنند و آن‌ها را به یک کل واحد جوش می‌دهند. کربنات کلسیم کریستالی - سنگ مرمر - یک ماده تکمیل کننده عالی است. از گچ برای سفید کردن استفاده می شود. مقادیر زیادی سنگ آهک در تولید چدن مصرف می شود، زیرا امکان تبدیل ناخالصی های نسوز سنگ آهن (به عنوان مثال کوارتز SiO 2) را به سرباره های نسبتاً کم ذوب می دهد.
سفید کننده به عنوان یک ضد عفونی کننده بسیار موثر است. (سانتی متر.پودر سفید کننده)- سفید کننده Ca(OCl)Cl - کلرید مخلوط و هیپوکلرید کلسیم (سانتی متر.هیپوکلریت کلسیم)با قابلیت اکسیداسیون بالا
سولفات کلسیم نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، که هم به شکل یک ترکیب بی آب و هم به شکل هیدرات های کریستالی - به اصطلاح سولفات "نیمه آبی" - آلاباستر وجود دارد. (سانتی متر. ALEVIZ FRYAZIN (میلانی)) CaSO 4 · 0.5H 2 O و سولفات دی هیدرات - گچ CaSO 4 · 2H 2 O. گچ به طور گسترده در ساخت و ساز، در مجسمه سازی، برای ساخت قالب های گچبری و محصولات هنری مختلف استفاده می شود. از گچ نیز در پزشکی برای تثبیت استخوان در هنگام شکستگی استفاده می شود.
کلرید کلسیم CaCl 2 همراه با نمک خوراکی برای مقابله با یخ زدگی سطوح جاده ها استفاده می شود. کلسیم فلوراید CaF 2 یک ماده نوری عالی است.
کلسیم در بدن
کلسیم یک عنصر بیوژنیک است (سانتی متر.عناصر بیوژنیک)، به طور مداوم در بافت های گیاهان و حیوانات وجود دارد. کلسیم یکی از اجزای مهم متابولیسم مواد معدنی حیوانات و انسان و تغذیه معدنی گیاهان است، کلسیم وظایف مختلفی را در بدن انجام می دهد. متشکل از آپاتیت (سانتی متر.آپاتیت)کلسیم، و همچنین سولفات و کربنات، جزء معدنی بافت استخوان را تشکیل می دهد. بدن انسان با وزن 70 کیلوگرم حدود 1 کیلوگرم کلسیم دارد. کلسیم در عملکرد کانال های یونی شرکت می کند (سانتی متر.کانال های یونی)انتقال مواد از طریق غشاهای بیولوژیکی در انتقال تکانه های عصبی (سانتی متر.تکانه عصبی)، در فرآیندهای لخته شدن خون (سانتی متر.لخته شدن خون)و لقاح کلسیفرول ها متابولیسم کلسیم را در بدن تنظیم می کنند (سانتی متر.کلسیفرول ها)(ویتامین دی). کمبود یا بیش از حد کلسیم منجر به بیماری های مختلف - راشیتیسم می شود (سانتی متر.راشیتیسم)، کلسینوز (سانتی متر.کلسینوز)بنابراین غذای انسان باید حاوی ترکیبات کلسیم به مقدار لازم (800-1500 میلی گرم کلسیم در روز) باشد. محتوای کلسیم در محصولات لبنی (مانند پنیر، پنیر، شیر)، برخی سبزیجات و سایر غذاها زیاد است. آماده سازی کلسیم به طور گسترده ای در پزشکی استفاده می شود.

فرهنگ لغت دایره المعارفی. 2009 .

مترادف ها:

ببینید "کلسیم" در سایر لغت نامه ها چیست:

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

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

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

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

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

کلسیم عنصری از زیرگروه اصلی گروه دوم، دوره چهارم سیستم تناوبی عناصر شیمیایی D.I. مندلیف با عدد اتمی 20 است که با نماد Ca (لات. کلسیم). ماده ساده کلسیم یک فلز خاکی قلیایی نرم و فعال شیمیایی به رنگ سفید مایل به نقره ای است.

کلسیم در محیط

در طبیعت مقدار زیادی از آن وجود دارد: رشته کوه ها و سنگ های رسی از نمک های کلسیم تشکیل شده اند، در آب دریاها و رودخانه ها یافت می شود و بخشی از موجودات گیاهی و جانوری است. کلسیم 3.38 درصد از جرم پوسته زمین را تشکیل می دهد (پنجمین پس از اکسیژن، سیلیکون، آلومینیوم و آهن از نظر فراوانی).

ایزوتوپ های کلسیم

کلسیم در طبیعت به صورت مخلوطی از شش ایزوتوپ وجود دارد: 40 Ca، 42 Ca، 43 Ca، 44 Ca، 46 Ca و 48 Ca، که در میان آنها رایج ترین - 40 Ca - 96.97٪ است.

از شش ایزوتوپ طبیعی کلسیم، پنج ایزوتوپ پایدار هستند. ششمین ایزوتوپ 48 Ca، سنگین‌ترین ایزوتوپ در بین شش ایزوتوپ و بسیار نادر (فراوانی ایزوتوپی آن تنها 0.187 درصد است)، اخیراً کشف شد که تحت واپاشی بتا مضاعف با نیمه‌عمر 5.3 x 10 19 سال قرار می‌گیرد.

محتوای کلسیم در سنگ ها و مواد معدنی

بیشتر کلسیم در سیلیکات ها و آلومینوسیلیکات های سنگ های مختلف (گرانیت ها، گنیس ها و غیره) به ویژه در فلدسپات - آنورتیت کلسیم موجود است.

به شکل سنگ‌های رسوبی، ترکیبات کلسیم توسط گچ و سنگ‌های آهکی نشان داده می‌شوند که عمدتاً از کلسیت معدنی (CaCO 3) تشکیل شده‌اند. شکل کریستالی کلسیت - مرمر - در طبیعت بسیار کمتر رایج است.

مواد معدنی کلسیم مانند کلسیت CaCO 3، انیدریت CaSO 4، آلاباستر CaSO 4 · 0.5H 2 O و گچ CaSO 4 · 2H 2 O ، فلوریت CaF 2 ، آپاتیت های Ca 5 (PO 4) 3 (F,Cl, OH) ، دولومیت MgCO 3 · CaCO 3 . وجود نمک های کلسیم و منیزیم در آب طبیعی سختی آن را تعیین می کند.

کلسیم که به شدت در پوسته زمین مهاجرت می کند و در سیستم های مختلف ژئوشیمیایی انباشته می شود، 385 ماده معدنی (چهارمین تعداد کانی ها) را تشکیل می دهد.

مهاجرت کلسیم در پوسته زمین

در مهاجرت طبیعی کلسیم، "تعادل کربنات" نقش مهمی ایفا می کند که با واکنش برگشت پذیر تعامل کربنات کلسیم با آب و دی اکسید کربن با تشکیل بی کربنات محلول مرتبط است:

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

(تعادل بسته به غلظت دی اکسید کربن به چپ یا راست تغییر می کند).

مهاجرت بیوژنیک نقش بزرگی ایفا می کند.

محتوای کلسیم در بیوسفر

ترکیبات کلسیم تقریباً در تمام بافت های حیوانی و گیاهی یافت می شود (همچنین به زیر مراجعه کنید). مقدار قابل توجهی کلسیم در موجودات زنده یافت می شود. بنابراین، هیدروکسی آپاتیت Ca 5 (PO 4) 3 OH، یا در مدخل دیگری، 3Ca 3 (PO 4) 2 ·Ca(OH) 2، اساس بافت استخوانی مهره داران، از جمله انسان است. پوسته و پوسته بسیاری از بی مهرگان، پوسته تخم مرغ و غیره از کربنات کلسیم CaCO 3 ساخته شده است. در بدن انسان با وزن 70 کیلوگرم، محتوای کلسیم حدود 1.7 کیلوگرم است (عمدتاً در ماده بین سلولی بافت استخوان).

دریافت کلسیم

کلسیم برای اولین بار توسط دیوی در سال 1808 با استفاده از الکترولیز بدست آمد. اما مانند سایر فلزات قلیایی و قلیایی خاکی، عنصر شماره 20 را نمی توان با الکترولیز از محلول های آبی به دست آورد. کلسیم از الکترولیز نمک های مذاب آن به دست می آید.

این یک فرآیند پیچیده و انرژی بر است. کلرید کلسیم در یک الکترولیز با افزودن نمک های دیگر ذوب می شود (آنها برای کاهش نقطه ذوب CaCl 2 مورد نیاز هستند).

کاتد فولادی فقط سطح الکترولیت را لمس می کند. کلسیم آزاد شده روی آن می چسبد و سفت می شود. با آزاد شدن کلسیم، کاتد به تدریج بالا می رود و در نهایت یک میله کلسیمی به طول 50 ... 60 سانتی متر به دست می آید، سپس آن را خارج کرده، از کاتد فولادی جدا می کنند و فرآیند دوباره شروع می شود. "روش لمسی" کلسیم را به شدت آلوده به کلرید کلسیم، آهن، آلومینیوم و سدیم تولید می کند. با ذوب آن در فضای آرگون خالص می شود.

اگر کاتد فولادی با یک کاتد ساخته شده از فلزی که می تواند با کلسیم آلیاژ شود جایگزین شود، آلیاژ مربوطه در طی الکترولیز به دست می آید. بسته به هدف، می توان از آن به عنوان آلیاژ استفاده کرد و یا کلسیم خالص را می توان با تقطیر در خلاء به دست آورد. به این ترتیب آلیاژهای کلسیم با روی، سرب و مس به دست می آیند.

روش دیگری برای تولید کلسیم - متالوترمیک - به لحاظ نظری در سال 1865 توسط شیمیدان مشهور روسی N.N. بکتوف. کلسیم با آلومینیوم با فشار تنها 0.01 میلی متر جیوه کاهش می یابد. دمای فرآیند 1100...1200 درجه سانتی گراد. کلسیم به شکل بخار به دست می آید و سپس متراکم می شود.

در سال های اخیر روش دیگری برای به دست آوردن عنصر توسعه یافته است. این بر اساس تفکیک حرارتی کاربید کلسیم است: کاربید گرم شده در خلاء تا 1750 درجه سانتیگراد تجزیه می شود و بخار کلسیم و گرافیت جامد را تشکیل می دهد.

خواص فیزیکی کلسیم

فلز کلسیم در دو تغییر آلوتروپیک وجود دارد. تا دمای 443 درجه سانتیگراد، α-Ca با یک شبکه مکعبی وجه محور (پارامتر a = 0.558 نانومتر) پایدار است؛ β-Ca با یک شبکه مکعبی مرکزی از نوع α-Fe (پارامتر a = 0.448 نانومتر) است. پایدارتر آنتالپی استاندارد Δ اچ 0 انتقال α → β 0.93 kJ/mol است.

با افزایش تدریجی فشار، شروع به نشان دادن خواص نیمه هادی می کند، اما به معنای کامل کلمه به نیمه هادی تبدیل نمی شود (دیگر فلز نیز نیست). با افزایش بیشتر فشار، به حالت فلزی باز می گردد و شروع به نشان دادن خواص ابررسانایی می کند (دمای ابررسانایی شش برابر بیشتر از جیوه است و از نظر رسانایی بسیار فراتر از سایر عناصر است). رفتار منحصر به فرد کلسیم از بسیاری جهات شبیه به استرانسیوم است.

علیرغم فراگیر بودن این عنصر، حتی شیمیدانان همگی کلسیم عنصری را ندیده اند. اما این فلز چه از نظر ظاهری و چه از نظر رفتار کاملاً با فلزات قلیایی متفاوت است که تماس با آنها خطر آتش سوزی و سوختگی را در پی دارد. می توان آن را با خیال راحت در هوا ذخیره کرد، از آب مشتعل نمی شود. خواص مکانیکی کلسیم عنصری آن را به یک "گوسفند سیاه" در خانواده فلزات تبدیل نمی کند: کلسیم از نظر استحکام و سختی از بسیاری از آنها پیشی می گیرد. می توان آن را روی یک ماشین تراش چرخاند، به سیم کشیده، جعل کرد، فشار داد.

و با این حال، کلسیم عنصری تقریباً هرگز به عنوان یک ماده ساختاری استفاده نمی شود. او برای این کار بیش از حد فعال است. کلسیم به راحتی با اکسیژن، گوگرد و هالوژن ها واکنش نشان می دهد. حتی با نیتروژن و هیدروژن، تحت شرایط خاص، واکنش نشان می دهد. محیط اکسیدهای کربن که برای اکثر فلزات بی اثر است، برای کلسیم تهاجمی است. در اتمسفر CO و CO 2 می سوزد.

به طور طبیعی با داشتن چنین خواص شیمیایی، کلسیم نمی تواند در طبیعت در حالت آزاد وجود داشته باشد. اما ترکیبات کلسیم - چه طبیعی و چه مصنوعی - اهمیت زیادی پیدا کرده اند.

خواص شیمیایی کلسیم

کلسیم یک فلز خاکی قلیایی معمولی است. فعالیت شیمیایی کلسیم زیاد است، اما کمتر از سایر فلزات قلیایی خاکی است. به راحتی با اکسیژن، دی اکسید کربن و رطوبت موجود در هوا واکنش نشان می دهد، به همین دلیل است که سطح فلز کلسیم معمولاً خاکستری مات است، بنابراین در آزمایشگاه، کلسیم معمولاً مانند سایر فلزات قلیایی خاکی در یک شیشه کاملاً بسته در زیر یک لایه ذخیره می شود. نفت سفید یا پارافین مایع

در سری پتانسیل های استاندارد، کلسیم در سمت چپ هیدروژن قرار دارد. پتانسیل استاندارد الکترود جفت Ca 2 + / Ca 0 2.84- ولت است، به طوری که کلسیم به طور فعال با آب واکنش می دهد، اما بدون احتراق:

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

کلسیم با غیر فلزات فعال (اکسیژن، کلر، برم) در شرایط عادی واکنش می دهد:

2Ca + O 2 = 2CaO، Ca + Br 2 = CaBr 2.

هنگامی که در هوا یا اکسیژن گرم می شود، کلسیم مشتعل می شود. کلسیم هنگام گرم شدن با غیر فلزات کمتر فعال (هیدروژن، بور، کربن، سیلیکون، نیتروژن، فسفر و غیره) واکنش می دهد، به عنوان مثال:

Ca + H 2 = CaH 2، Ca + 6B = CaB 6،

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

3Ca + 2P = Ca 3 P 2 (فسفید کلسیم)، فسفیدهای کلسیم از ترکیبات CaP و CaP 5 نیز شناخته شده اند.

2Ca + Si = Ca 2 Si (سیلیسید کلسیم)؛ سیلیسیدهای کلسیم از ترکیبات CaSi، Ca 3 Si 4 و CaSi 2 نیز شناخته شده اند.

وقوع واکنش های فوق، به عنوان یک قاعده، با انتشار مقدار زیادی گرما همراه است (یعنی این واکنش ها گرمازا هستند). در تمام ترکیبات دارای غیر فلزات، حالت اکسیداسیون کلسیم 2+ است. بیشتر ترکیبات کلسیم با غیر فلزات به راحتی توسط آب تجزیه می شوند، به عنوان مثال:

CaH 2 + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + 2H 2،

Ca 3 N 2 + 3H 2 O = 3Ca(OH) 2 + 2NH 3.

یون Ca2+ بی رنگ است. وقتی نمک های کلسیم محلول به شعله اضافه می شود، شعله به رنگ قرمز آجری در می آید.

نمک های کلسیم مانند کلرید CaCl 2، CaBr 2 برومید، CaI 2 یدید و Ca(NO 3) 2 نیترات بسیار در آب محلول هستند. فلوراید CaF 2، کربنات CaCO 3، سولفات CaSO 4، Ca 3 (PO 4) 2 ارتوفسفات، CaC 2 O 4 اگزالات و برخی دیگر نامحلول در آب هستند.

مهم است که برخلاف کربنات کلسیم CaCO 3، کربنات کلسیم اسید (بی کربنات) Ca(HCO 3) 2 در آب محلول باشد. در طبیعت، این منجر به فرآیندهای زیر می شود. هنگامی که باران سرد یا آب رودخانه، اشباع شده با دی اکسید کربن، به زیر زمین نفوذ می کند و روی سنگ آهک می افتد، انحلال آنها مشاهده می شود:

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

در همان جاهایی که آب اشباع شده با بی کربنات کلسیم به سطح زمین می آید و توسط پرتوهای خورشید گرم می شود، واکنش معکوس رخ می دهد:

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

به این ترتیب توده های بزرگی از مواد در طبیعت منتقل می شوند. در نتیجه، شکاف های بزرگ می توانند در زیر زمین ایجاد شوند و "یخ های" سنگی زیبا - استالاکتیت ها و استالاگمیت ها - در غارها شکل می گیرند.

وجود بی کربنات کلسیم محلول در آب تا حد زیادی سختی موقت آب را تعیین می کند. به این دلیل موقت نامیده می شود که وقتی آب به جوش می آید، بی کربنات تجزیه می شود و CaCO 3 رسوب می کند. این پدیده به عنوان مثال منجر به این واقعیت می شود که در طول زمان رسوب در کتری تشکیل می شود.

کاربرد کلسیم

تا همین اواخر، فلز کلسیم تقریباً هیچ کاربردی نداشت. به عنوان مثال، ایالات متحده آمریکا قبل از جنگ جهانی دوم تنها 10...25 تن کلسیم در سال مصرف می کرد، آلمان - 5...10 تن.اما برای توسعه حوزه های جدید فناوری، بسیاری از فلزات کمیاب و نسوز مورد نیاز است. . معلوم شد که کلسیم یک عامل کاهنده بسیار راحت و فعال برای بسیاری از آنها است و از این عنصر در تولید توریم، وانادیوم، زیرکونیوم، بریلیم، نیوبیم، اورانیوم، تانتالم و سایر فلزات نسوز استفاده می شود. کلسیم فلزی خالص به طور گسترده در متالوترمی برای تولید فلزات کمیاب استفاده می شود.

کلسیم خالص برای آلیاژ سرب مورد استفاده برای تولید صفحات باتری و باتری های اسید سرب استارت بدون نیاز به تعمیر و با خود تخلیه کم استفاده می شود. همچنین از کلسیم متالیک برای تولید بابیت های کلسیمی باکیفیت BKA استفاده می شود.

کاربردهای فلز کلسیم

کاربرد اصلی فلز کلسیم به عنوان یک عامل کاهنده در تولید فلزات به ویژه نیکل، مس و فولاد ضد زنگ می باشد. کلسیم و هیدرید آن نیز برای تولید فلزات سخت احیا شونده مانند کروم، توریم و اورانیوم استفاده می شود. آلیاژهای کلسیم-سرب در باتری ها و آلیاژهای بلبرینگ استفاده می شوند. گرانول های کلسیم نیز برای حذف آثار هوا از دستگاه های خلاء استفاده می شود.

گچ طبیعی به شکل پودر در ترکیبات برای پرداخت فلزات گنجانده شده است. اما شما نمی توانید دندان های خود را با پودر گچ طبیعی مسواک بزنید، زیرا حاوی بقایای پوسته ها و پوسته های حیوانات کوچک است که بسیار سخت هستند و مینای دندان را از بین می برند.

استفادهکلسیمدر همجوشی هسته ای

ایزوتوپ 48 کلسیم موثرترین و پرکاربردترین ماده برای تولید عناصر فوق سنگین و کشف عناصر جدید جدول تناوبی است. به عنوان مثال، در مورد استفاده از 48 یون کلسیم برای تولید عناصر فوق‌سنگین در شتاب‌دهنده‌ها، هسته‌های این عناصر صدها و هزاران برابر کارآمدتر از سایر «پرتابه‌ها» (یون‌ها) تشکیل می‌شوند. کلسیم رادیواکتیو به طور گسترده در زیست شناسی و پزشکی به عنوان یک شاخص ایزوتوپی در مطالعه فرآیندهای متابولیسم مواد معدنی در یک موجود زنده استفاده می شود. با کمک آن مشخص شد که در بدن تبادل مداوم یون های کلسیم بین پلاسما، بافت های نرم و حتی بافت استخوانی وجود دارد. 45Ca همچنین نقش عمده ای در مطالعه فرآیندهای متابولیک رخ داده در خاک و در مطالعه فرآیندهای جذب کلسیم توسط گیاهان داشت. با استفاده از همین ایزوتوپ، امکان شناسایی منابع آلودگی فولاد و آهن فوق خالص با ترکیبات کلسیم در طی فرآیند ذوب وجود داشت.

توانایی کلسیم در اتصال اکسیژن و نیتروژن باعث شده است که از آن برای تصفیه گازهای بی اثر و به عنوان یک گیرنده (Getter ماده ای است که برای جذب گازها و ایجاد خلاء عمیق در دستگاه های الکترونیکی استفاده می شود.) در تجهیزات رادیویی خلاء استفاده شود.

کاربرد ترکیبات کلسیمی

برخی از ترکیبات کلسیمی که به طور مصنوعی تولید می شوند حتی از سنگ آهک یا گچ نیز معروف تر و رایج تر شده اند. بنابراین، Ca(OH)2 خاموش و CaO آهک زنده توسط سازندگان باستانی استفاده می شد.

سیمان نیز یک ترکیب کلسیمی است که به طور مصنوعی به دست می آید. ابتدا مخلوطی از خاک رس یا ماسه و سنگ آهک برای تولید کلینکر پخته می شود و سپس به پودر خاکستری ریز تبدیل می شود. شما می توانید در مورد سیمان (یا بهتر است بگوییم، در مورد سیمان) صحبت کنید، این موضوع یک مقاله مستقل است.

همین امر در مورد شیشه نیز صدق می کند، که معمولاً حاوی عنصر است.

هیدرید کلسیم

با حرارت دادن کلسیم در اتمسفر هیدروژن، CaH 2 (هیدرید کلسیم) به دست می آید که در متالورژی (متالوترمی) و در تولید هیدروژن در مزرعه استفاده می شود.

مواد نوری و لیزری

کلسیم فلوراید (فلوریت) به صورت تک بلور در اپتیک (آژانس های نجومی، عدسی ها، منشورها) و به عنوان ماده لیزری استفاده می شود. تنگستات کلسیم (شِلیت) به شکل تک کریستال در فناوری لیزر و همچنین به عنوان سوسوزن استفاده می شود.

کاربید کلسیم

کاربید کلسیم ماده ای است که به طور تصادفی در حین آزمایش طراحی جدید کوره کشف شده است. تا همین اواخر، کاربید کلسیم CaCl 2 عمدتاً برای جوشکاری و برش خودزای فلزات استفاده می شد. هنگامی که کاربید با آب برهمکنش می‌کند، استیلن تشکیل می‌شود و احتراق استیلن در جریانی از اکسیژن به فرد اجازه می‌دهد تا دمای تقریباً 3000 درجه سانتی‌گراد را به دست آورد. اخیراً استیلن و در کنار آن کاربید کمتر و کمتر برای جوشکاری و در صنایع شیمیایی بیشتر و بیشتر استفاده می شود.

مانند کلسیممنبع جریان شیمیایی

کلسیم، و همچنین آلیاژهای آن با آلومینیوم و منیزیم، در باتری های الکتریکی حرارتی پشتیبان به عنوان آند (به عنوان مثال، عنصر کلسیم کرومات) استفاده می شود. کرومات کلسیم در چنین باتری هایی به عنوان کاتد استفاده می شود. ویژگی چنین باتری هایی ماندگاری بسیار طولانی (دهه ها) در شرایط مناسب، توانایی کار در هر شرایطی (فضا، فشار بالا)، انرژی ویژه بالا بر حسب وزن و حجم است. عیب: عمر کوتاه. چنین باتری‌هایی در مواردی استفاده می‌شوند که برای مدت کوتاهی نیاز به ایجاد نیروی الکتریکی عظیم باشد (موشک‌های بالستیک، برخی فضاپیماها و غیره).

مواد نسوز ازکلسیم

اکسید کلسیم، هم به صورت آزاد و هم به عنوان بخشی از مخلوط های سرامیکی، در تولید مواد نسوز استفاده می شود.

داروها

ترکیبات کلسیم به طور گسترده ای به عنوان یک آنتی هیستامین استفاده می شود.

• کلرید کلسیم
• کلسیم گلوکونات
• کلسیم گلیسروفسفات

علاوه بر این، ترکیبات کلسیم در داروهای پیشگیری از پوکی استخوان، در مجتمع های ویتامین برای زنان باردار و افراد مسن گنجانده شده است.

کلسیم در بدن انسان

کلسیم یک درشت مغذی رایج در بدن گیاهان، حیوانات و انسان است. در انسان و سایر مهره داران، بیشتر آن در اسکلت و دندان ها به شکل فسفات وجود دارد. اسکلت اکثر گروه های بی مهرگان (اسفنج ها، پولیپ های مرجانی، نرم تنان و غیره) از اشکال مختلف کربنات کلسیم (آهک) تشکیل شده است. نیاز به کلسیم به سن بستگی دارد. برای بزرگسالان، میزان مصرف روزانه مورد نیاز از 800 تا 1000 میلی گرم (میلی گرم) و برای کودکان از 600 تا 900 میلی گرم است که به دلیل رشد شدید اسکلت، برای کودکان بسیار مهم است. بیشتر کلسیمی که با غذا وارد بدن انسان می شود در محصولات لبنی یافت می شود؛ کلسیم باقی مانده از گوشت، ماهی و برخی محصولات گیاهی (به ویژه حبوبات) به دست می آید.

آسپرین، اسید اگزالیک و مشتقات استروژن در جذب کلسیم اختلال ایجاد می کنند. هنگامی که کلسیم با اسید اگزالیک ترکیب می شود، ترکیبات نامحلول در آب تولید می کند که اجزای تشکیل دهنده سنگ کلیه هستند.

دوزهای بیش از حد کلسیم و ویتامین D می تواند باعث هیپرکلسمی و به دنبال آن کلسیفیکاسیون شدید استخوان ها و بافت ها شود (عمدتاً بر سیستم ادراری تأثیر می گذارد). حداکثر دوز بی خطر روزانه برای بزرگسالان 1500 تا 1800 میلی گرم است.

کلسیم در آب سخت

مجموعه ای از خواص، که با یک کلمه "سختی" تعریف می شود، توسط نمک های کلسیم و منیزیم محلول در آب به آب داده می شود. آب سخت برای بسیاری از موقعیت های زندگی نامناسب است. در دیگ های بخار و تاسیسات دیگ، لایه ای از رسوب ایجاد می کند، رنگرزی و شستشوی پارچه ها را دشوار می کند، اما برای ساخت صابون و تهیه امولسیون در تولید عطر مناسب است. بنابراین، پیش از این، زمانی که روش های نرم کردن آب ناقص بود، کارخانه های نساجی و عطرسازی معمولاً در نزدیکی منابع آب "نرم" قرار داشتند.

بین صلبیت موقت و دائمی تمایز قائل شده است. سختی موقت (یا کربناته) توسط هیدروکربنات های محلول Ca(HCO 3) 2 و Mg (HCO 3) 2 به آب داده می شود. می توان آن را با جوشاندن ساده از بین برد، که طی آن بی کربنات ها به کربنات های کلسیم و منیزیم نامحلول در آب تبدیل می شوند.

سختی ثابت توسط سولفات ها و کلریدهای همان فلزات ایجاد می شود. و می توان آن را حذف کرد، اما انجام آن بسیار دشوارتر است.

مجموع هر دو سختی کل سختی آب را تشکیل می دهد. در کشورهای مختلف ارزش آن متفاوت است. مرسوم است که سختی آب را با تعداد میلی گرم معادل کلسیم و منیزیم در یک لیتر آب بیان می کنند. اگر در یک لیتر آب کمتر از 4 میلی اکی والان وجود داشته باشد، آب نرم در نظر گرفته می شود. با افزایش غلظت آنها، به طور فزاینده ای خشن می شود و اگر محتوای آن از 12 واحد بیشتر شود، بسیار خشن می شود.

سختی آب معمولاً با استفاده از محلول صابون تعیین می شود. این محلول (با غلظت مشخص) به صورت قطره ای به مقدار اندازه گیری شده آب اضافه می شود. تا زمانی که یون های Ca 2 + یا Mg 2 + در آب وجود داشته باشد، در تشکیل کف تداخل خواهند داشت. بر اساس مصرف محلول صابون قبل از ظاهر شدن کف، محتوای یون های Ca 2 + و Mg 2 + محاسبه می شود.

جالب اینجاست که سختی آب در روم باستان به روشی مشابه تعیین می شد. فقط شراب قرمز به عنوان یک معرف استفاده می شود - مواد رنگی آن نیز رسوبی با یون های کلسیم و منیزیم تشکیل می دهند.

ذخیره کلسیم

فلز کلسیم را می توان برای مدت طولانی در قطعات با وزن 0.5 تا 60 کیلوگرم ذخیره کرد. چنین قطعاتی در کیسه های کاغذی قرار می گیرند که در درام های آهن گالوانیزه با درزهای لحیم کاری و رنگ آمیزی شده قرار می گیرند. طبل های محکم بسته در جعبه های چوبی قرار می گیرند. قطعات با وزن کمتر از 0.5 کیلوگرم را نمی توان برای مدت طولانی ذخیره کرد - آنها به سرعت به اکسید، هیدروکسید و کربنات کلسیم تبدیل می شوند.