Faktid Kaltsiumi Kohta

{h1}

Elementaali kaltsiumi omadused, allikad ja kasutusalad.

Kaltsium on looduse kõige tuntum ehitusmaterjal. Tõepoolest, kaltsium on kõigi elusolendite vajalik komponent ja on ka paljude mittesisalduvate asjade, eriti elupõhiste, nagu pinnase ja vee, toetuseks. Hambad, merekarbid, luud ja koobasalattiid on kõik kaltsiumi tooted.

Huvitaval kombel tundub, et kaltsium jõuab viiendasse kohta kõikjal, kus see läheb: see on viies kõige rikkalikum element massist Maakoores (pärast hapnikku, räni, alumiiniumi ja rauda); viies kõige rikkalikumalt lahustatud ioon merevees (pärast naatriumi, kloriidi, magneesiumi ja sulfaati); ja viies kõige rikkalikum element inimkehas (pärast hapnikku, süsinikku, vesinikku ja lämmastikku). See on siiski kõige rikkalikum metalliline element inimkehas, 99 protsenti sellest võib leida meie luudest ja hammastest (ligikaudu 2 naela!), vastavalt Chemicoolile.

Puhtas elementaarses olekus on kaltsium pehme, hõbeda-valge leelismuldmetall. Siiski on oluline märkida, et kaltsiumit ei leidu selles isoleeritud olekus looduses, vaid see on ühendite asemel. Vastavalt Chemicoolile võib kaltsiumiühendeid leida paljude mineraalide, sealhulgas lubjakivi (kaltsiumkarbonaat), kipsi (kaltsiumsulfaat) ja fluoriidi (kaltsiumfluoriid). Kaltsium moodustab massist umbes 4,2 protsenti Maakoorest.

Puhta kaltsiumi eraldamiseks tuleb see ekstraheerida elektrolüüsi abil, mis kasutab otsest elektrivoolu looduslikult esinevate allikate elementide eraldamiseks. Pärast isoleerimist on kaltsium üsna reaktiivne ning tekib õhu kätte saamiseks halli-valge oksiid- ja nitriidkiht.

Kaltsium (Ca) on elementide perioodilisest tabelist nr 20, mis on samas kolonnis (IIA rühm) magneesiumi all, kui teised leelismuldmetallid (metallide rühm, mis on enamike metallide suhtes keemiliselt reageerivam). Kaltsium pärineb ladinakeelsest sõnast "calx", mis tähendab lubi. See ei ole viide puuviljadele, vaid kaltsiumoksiidile (CaO), mis on saadud kuuma lubjakivist.

Discovery

1808. aastal oli Cornishi keemik ja leiutaja Sir Humphry Davy esimene inimene, kes edukalt kaltsiumi isoleeriti. Mõned teised teadlased, Magnus Pontin ja Jöns Jacob Berzelius, olid tulnud lähedale; nad olid võimelised tootma kaltsiumi amalgaami pärast elektrolüüsi sooritamist lubja ja elavhõbeda oksiidi segule. Seekord kordas Davy oma elektrolüüsimeetodi samal kaltsiumamalgaamil, kuid ta lisas segule rohkem lubi, tekitades rohkem amalgaami, millest ta suutis elavhõbedat ära puhastada, jättes ainult kaltsiumi, vastavalt Royal Society of Chemistry.

Kui kaltsium oli edukalt isoleeritud, võis selle elementi veelgi uurida, avaldades selle olulisust kõikide elusolendite ellujäämisele.

Lihtsalt faktid

  • Aatomnumber (protoonide arv tuumas): 20
  • Aatomiabi (elementide perioodilises tabelis): Ca
  • Aatommass (aatomi keskmine mass): 40.078
  • Tihedus: 1,55 grammi kuupsentimeetri kohta
  • Faas toatemperatuuril: tahke
  • Sulamistemperatuur: 1548 kraadi Fahrenheiti (842 kraadi Celsiuse järgi)
  • Keemistemperatuur: 2 703 F (1 484° C)
  • Isotoopide arv (sama elemendi aatomid erineva neutronite arvuga): 24; 5 stabiilne
  • Kõige tavalisemad isotoobid: Ca-40 (97% looduslikust rikkusest); Ca-44 (2% looduslikust rikkusest); Ca-42 (0,6% looduslikust rikkusest); Ca-48 (0,2% looduslikust rikkusest); Ca-43 (0,1% looduslikust rikkusest); Ca-46 (0,004 protsenti looduslikust rikkusest.

Oluline mineraal

Kaltsium on inimesele väga oluline. See ei ole mitte ainult oluline luude ja hammaste jaoks, vaid see aitab lihase liikumisel, tehes sõnumeid ajust kõigile meie kehaosadele. Kõikides elusolendites olevad rakud peavad üksteisega suhtlema või "signaalima". Kaltsiumiioonid toimivad nende rakkude vahel oluliste sõnumivälistena ja on vajalikud kõigis paljukellaarsetel eluvormidel. Nad aitavad kaasa ka hormoonide ja ensüümide vabastamisele.

Toidus leidub kaltsiumi mineraalvormis. Kaltsiumisisaldusega toidud hõlmavad piimatooteid (nt piima, juustu ja jogurtit) ja mõningaid köögivilju, nagu jõeveski, kastreid, spinat ja spargelkapsleid. Selleks, et kaltsium imenduks õigesti, tuleb seda võtta koos D-vitamiiniga. Magneesium on vajalik ka kaltsiumi nõuetekohaseks imendumiseks ja kasutamiseks organismis. Kui me võtame liiga palju kaltsiumi ja magneesiumi ei piisa, võib see põhjustada kehas probleeme.

Kes teadis?

  • Vastavalt Chemicoolile toodetakse lime või kaltsiumoksiidi puhul läikivat intensiivset valgust oksüvesinikutsütmiga kokkupuutumisel. 1800. aastatel, enne kui elektrit leiutas, kasutati seda ainet teatri süttimiseks, nii et osavõtjad esitasid tõepoolest "keskpunktis" - seega öeldakse.
  • Kui kilpkonnadel (tavaliselt lemmiklooma kilpkonnadel) ei ole veres ringlevat kaltsiumi, võib neil tekkida haigus, mida nimetatakse kõhukobesest tingitud luuhaiguseks, mida tavaliselt tuntakse kui Soft Shelli sündroomi. Et kilpkonnaline oleks tervislik, peab kaltsiumi ja fosfori suhe olema 2: 1. Kui nende kaltsiumi tase on madal, on mineraal leostunud nende luudest, kui keha püüab asju tasakaalustada. Tulemuseks on pehmed luud, nõrkus ja pehme deformeerunud kest ja see põhjustab sageli surma. Haigust saab vältida korralikult toitumises ja piisavas päikesevalgus (või muul sobival valgustuses roomajad).
  • Stalaktiidid ja stalagmüüdid, maa-alustes koobastes leitud jalakujulised vormid, moodustuvad aja jooksul aeglaselt kaltsiidi jäägi kogunemisega.See juhtub siis, kui vesi imb läbi lubjakivi kooba lae lõhenemist, lubjakivi ehitusmaterjali lahustub ja liigub mööda kaltsiidi jälgi. Kui vesi laest tilgub, hakkab kaltsiidi jääk hakkama kogunema paisuma kohas, mille tulemuseks on koopa leilast rippuvad jalakujulised stalaktiidid. Sellest stalaktiidist tilguv vesi moodustab seejärel maapinnast allpool asetleidvad stalagmitid.
  • Paljud toitumisspetsialistid soovitavad kaltsium-magneesiumi suhet 2: 1. Kuigi meie organismid vajavad rohkem kaltsiumi, on meil tõenäolisemalt magneesiumi puudus. Seda seetõttu, et meie keha kaldub kaltsiumi säilitama ja ringlusse lükkama, samal ajal kui magneesium võetakse kasutusele või eritub ja seda tuleb igapäevaselt täiendada.
  • Kaltsiumkarbonaat on paljude antatsiidide toimeaine, näiteks Tums ja Rolaids. Leeliseline ühend töötab kõrvetiste ja seedehäire eest vastutava maohappe neutraliseerimisel.

Tervislik muld

Inimeluks on oluline mitte ainult kaltsium, vaid see on ka taimede kasvu jaoks oluline toitaine. Enamiku pinnasetüüpide korral antakse taimedele mineraalide ilmastiku kaudu kättesaadavaks kaltsium. Leelismuldmetallina mängib kaltsium olulist rolli pinnase pH (vesiniku potentsiaal), mulla happesuse või leeliselisuse mõõtmisel.

Kaltsiumi kättesaadavus võib kaudselt mõjutada paljusid mikrobioloogilisi protsesse, mis on tundlikud mulla pH suhtes, näiteks lagunemise, lämmastikku mineraliseerumise ja nitrifitseerimisega, ütles Feike A. Dijkstra, biogeochemist ja söe-, vee- ja toiduainete keskuse professor Sydney.

Kaltsium on tavaliselt enamikes muldades rikkalik, kus mõnes piirkonnas on looduslikult kõrgem või madalam kaltsiumisisaldus. "Mullas sisalduv kõrge kaltsiumi sisaldus on tavaliselt suletud ja poolkahjunud piirkondades, kus potentsiaalne evapotranspioon on suurem kui tegelik sademete hulk," ütles Dijkstra WordsSideKick.com. "Teatud taimed on kohandatud kaltsiumirikkadele ja leeliselistele muldadele ja neid nimetatakse kaltsikoolideks. Seevastu on kaltsipiigid taimed, mis elavad kaltsiumi vaesetes ja happelistes pinnastes."

Probleemid võivad ilmneda siis, kui mullas on pH tasakaaluhäired. Kaltsiumisisaldusega muld võib põhjustada liiga kõrge (üle 7) või leeliselise pH-taseme, mis mõnikord "vähendab toitainete, nagu fosfaat, ja paljude mikroelementide lahustuvust, mis võib siis takistada taimekasvu," selgitas Dijkstra.. Kuid suurem probleem seisneb tavaliselt liiga väikese kaltsiumi sisaldavas pinnases, kuna see põhjustab mulla hapestumist. See võib juhtuda siis, kui kaltsium leostatakse pinnasest läbi tugev vihm või isegi problemaatilisem - happevihmad.

"1970ndatel ja 1980ndatel oli happevihmad suur probleem, mis mõjutas paljusid metsa Kirde-Ameerikas ja Euroopas," ütles Dijkstra. "Kui happeline vihm jõuab mulda, asendatakse nende tugevate hapete prootonid happelises vihmas asendades kaltsiumkatioone vahetuskohtades ja kaltsium leotatakse mullaprofiilist välja."

"Happeline vihm tappis paljusid metsi, kuna sellega seotud mulla hapestumine suurendas alumiiniumi lahustuvust. Alumiinium on toksiline taimedele, kui see ületab teatud kontsentratsioonid mullas," ütles ta. "Alates 1990. aasta puhta õhu seaduse alusel kehtestatud happevihmade programmist on happevihmad USA kirdes asuvate metsade jaoks vähem probleemiks."

Kasutab

Kaltsiumiühendid on väga erinevad, eriti ehitusmaterjalide valmistamisel. Kipsi või kaltsiumsulfaati kasutatakse kipsi ja "Pariisi kipsi" valmistamisel rasket valget pulbrit, mis veega segamisel kõvastub pragunenud luudesse.

Lubjakivi või kaltsiumkarbonaati kasutatakse otse ehitusmaterjalina ja kaudselt tsemendi jaoks. Kui lubjakivi kuumutatakse, vabaneb see süsinikdioksiid, jättes kustutamata jäätmed (kaltsiumoksiid). Kui kustutatud jääkaine segatakse veega, luuakse see tsemendi valmistamiseks lagunenud lubi (kaltsiumhüdroksiid). Hõõrdkestavat lubiat kasutatakse ka mullaomaduste parandajana ja veetöötlusvahendina happesuse vähendamiseks. Vastavalt Royal Society of Chemistry andmetele, kui segada liiva, libiseb lubjakivi õhku süsinikdioksiidist välja ja kõveneb laimi kipsiks.

Muude metallide, näiteks tooriumi, uraani ja tsirkooniumi valmistamisel kasutatakse redutseerivat ainet puhta kaltsiummetallina. Seda saab kasutada ka legeeriva ainena alumiiniumi, vase, plii ja magneesiumisulamite puhul või desoksüdinaatorina, desulfureerijana ja dekaburisaatorina mitmesuguste mustade ja värviliste sulamite jaoks.

Lisaressursid

  • Jeffersoni Lab: elemendi kaltsium
  • Los Alamos National Lab: kaltsium
  • Royal Society of Chemistry: kaltsium


Video Täiendada: VEGAN 2016 - The Film.




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com