خواص فیزیکی کلسیم استفاده از ترکیبات کلسیم

اسکلت استخوانی از آن تشکیل شده است، اما بدن قادر به تولید این عنصر به تنهایی نیست. در مورد کلسیم است. زنان و مردان بالغ باید حداقل 800 میلی گرم فلز قلیایی خاکی در روز دریافت کنند. استخراج آن از بلغور جو دوسر، فندق، شیر، بلغور جو، خامه ترش، لوبیا، بادام امکان پذیر است.

کلسیمدر نخود، خردل، پنیر دلمه یافت می شود. درست است، اگر آنها را با شیرینی، قهوه، کولا و غذاهای غنی از اسید اگزالیک ترکیب کنید، قابلیت هضم عنصر کاهش می یابد.

محیط معده قلیایی می شود، کلسیم به صورت نامحلول جذب شده و از بدن دفع می شود. استخوان ها و دندان ها شروع به شکستن می کنند. از آنجایی که عنصر برای موجودات زنده به یکی از مهم ترین عناصر تبدیل شده است، و آیا این ماده در خارج از ارگانیسم های آنها کاربرد دارد، چیست؟

خواص شیمیایی و فیزیکی کلسیم

در جدول تناوبی، عنصر جایگاه بیستم را به خود اختصاص داده است. در زیرگروه اصلی گروه 2 قرار دارد. دوره ای که کلسیم به آن تعلق دارد دوره چهارم است. این بدان معناست که یک اتم ماده دارای 4 سطح الکترونیکی است. آنها 20 الکترون دارند که با عدد اتمی عنصر مشخص می شود. همچنین به شارژ آن شهادت می دهد - +20.

کلسیم در بدنمانند طبیعت، یک فلز خاکی قلیایی است. این بدان معنی است که در شکل خالص خود، عنصر به رنگ سفید نقره ای، براق و سبک است. سختی فلزات قلیایی خاکی بیشتر از فلزات قلیایی است.

شاخص کلسیم بر اساس حدود 3 امتیاز است. به عنوان مثال سنگ گچ همان سختی را دارد. عنصر بیستم با چاقو بریده می شود، اما بسیار دشوارتر از هر یک از فلزات قلیایی ساده.

معنی نام "زمین قلیایی" چیست؟ بنابراین کلسیم و سایر فلزات گروه او توسط کیمیاگران دوبله شدند. آنها اکسیدهای عناصر را زمین نامیدند. اکسیدهای مواد گروه های کلسیمیآب را قلیایی کنید

با این حال، رادیوم، باریم، و همچنین عنصر 20، نه تنها در ترکیب با اکسیژن یافت می شود. نمک های کلسیم زیادی در طبیعت وجود دارد. معروف ترین آنها کانی کلسیت است. شکل کربنیک این فلز گچ، سنگ آهک و گچ معروف است. هر کدام از آنها هستند کربنات کلسیم.

عنصر بیستم نیز دارای ترکیبات فرار است. آنها شعله را به رنگ قرمز نارنجی در می آورند که یکی از نشانگرهای شناسایی مواد می شود.

تمام فلزات قلیایی خاکی به راحتی می سوزند. برای اینکه کلسیم با اکسیژن واکنش دهد، شرایط عادی کافی است. فقط در طبیعت، عنصر به شکل خالص آن وجود ندارد، فقط در ترکیبات وجود دارد.

اکسی کلسیم- فیلمی که فلز را می پوشاند، اگر در هوا باشد. پوشش مایل به زرد است. این نه تنها حاوی اکسیدهای استاندارد، بلکه پراکسیدها، نیتریدها نیز می باشد. اگر کلسیم در معرض هوا نباشد، بلکه در معرض آب باشد، هیدروژن را از آن جابجا می کند.

در همان زمان، رسوب کلسیم هیدروکسید. بقایای فلز خالص روی سطح شناور می شوند که توسط حباب های هیدروژن رانده می شوند. همین طرح با اسیدها کار می کند. برای مثال با اسید کلریدریک رسوب می کند کلرید کلسیمو هیدروژن آزاد می شود.

برخی از واکنش ها به دمای بالا نیاز دارند. اگر به 842 درجه برسد، قوطی کلسیمذوب شدن. در 1484 در مقیاس سانتیگراد، فلز می جوشد.

محلول کلسیممانند یک عنصر خالص گرما و جریان الکتریکی را به خوبی هدایت می کند. اما اگر ماده بسیار داغ باشد، خواص فلزی آن از بین می رود. یعنی نه کلسیم مذاب دارد و نه کلسیم گازی.

در بدن انسان، این عنصر با هر دو حالت جامد و مایع تجمع نشان داده می شود. نرم شده آب کلسیم، که در آن وجود دارد، راحت تر منتقل می شود. خارج از استخوان ها تنها 1 درصد از ماده 20 است.

با این حال، انتقال آن از طریق بافت ها نقش مهمی ایفا می کند. کلسیم موجود در خون انقباض عضلانی از جمله عضله قلب را تنظیم می کند و فشار خون را در حالت طبیعی حفظ می کند.

کاربرد کلسیم

این فلز در شکل خالص خود استفاده می شود. آنها به شبکه های باتری می روند. وجود کلسیم در آلیاژ باعث کاهش 10-13 درصدی خود تخلیه باتری ها می شود. این امر به ویژه برای مدل های ثابت بسیار مهم است. بلبرینگ ها نیز از مخلوط سرب و عنصر بیستم ساخته شده اند. یکی از آلیاژها بلبرینگ نام دارد.

در عکس غذاهای غنی از کلسیم مشاهده می شود.

یک فلز خاکی قلیایی به فولاد اضافه می شود تا آلیاژ را از ناخالصی های گوگرد خالص کند. خواص کاهنده کلسیم در تولید اورانیوم، کروم، سزیم، روبیدیم نیز مفید است.

چه نوع کلسیمیدر متالورژی آهنی استفاده می شود؟ همشون پاکن تفاوت در هدف عنصر است. حالا، او نقش را بازی می کند. این ماده افزودنی به آلیاژها است که دمای تشکیل آنها را کاهش داده و جداسازی سرباره ها را تسهیل می کند. گرانول کلسیمدر دستگاه های الکترووکیوم بخوابید تا رد هوا از آنها پاک شود.

چهل و هشتمین ایزوتوپ کلسیم مورد تقاضا در شرکت های هسته ای است. عناصر فوق سنگین در آنجا تولید می شود. مواد خام در شتاب دهنده های هسته ای به دست می آید. آنها را با کمک یونها - نوعی پرتابه - پراکنده کنید. اگر Ca48 در نقش آنها عمل کند، بازده سنتز در مقایسه با استفاده از یون های مواد دیگر صدها برابر افزایش می یابد.

در اپتیک، عنصر بیستم قبلاً به عنوان ترکیب ارزش گذاری می شود. فلوراید و تنگستات کلسیم به عدسی ها، اهداف و منشورهای ابزارهای نجومی تبدیل می شوند. مواد معدنی نیز در فناوری لیزر یافت می شود.

زمین شناسان کلسیم فلوراید را فلوریت می نامند و ولفرامید را شیلیت می نامند. برای صنعت نوری، تک بلورهای آنها، یعنی سنگدانه های مجزا و بزرگ با شبکه پیوسته و شکل شفاف انتخاب می شوند.

در پزشکی نیز نه فلز خالص، بلکه موادی بر اساس آن تجویز می کنند. آنها راحت تر جذب بدن می شوند. کلسیم گلوکونات- ارزانترین داروی مورد استفاده برای پوکی استخوان. دارو " کلسیم منیزیم"برای نوجوانان، زنان باردار و سالمندان تجویز می شود.

آنها به مکمل های غذایی نیاز دارند تا نیاز بدن را به عنصر بیستم افزایش دهند تا از آسیب شناسی رشدی جلوگیری کنند. متابولیسم کلسیم فسفر را تنظیم می کند "کلسیم D3". "D3" در نام محصول نشان دهنده وجود ویتامین D در آن است که نادر است اما برای جذب کامل ضروری است. کلسیم.

دستورالعملبه "Calcium nycomed3"نشان می دهد که این دارو متعلق به فرمولاسیون دارویی با اثر ترکیبی است. در مورد هم همینطور گفته می شود کلرید کلسیم. این نه تنها کمبود عنصر 20 را جبران می کند، بلکه از مسمومیت نجات می دهد و همچنین قادر به جایگزینی پلاسمای خون است. در برخی شرایط پاتولوژیک، این ممکن است ضروری باشد.

در داروخانه ها، دارو " کلسیم یک اسید استاسکوربیک". چنین دوئتی در دوران بارداری، در دوران شیردهی تجویز می شود. نوجوانان نیز به مکمل نیاز دارند.

استخراج کلسیم

کلسیم موجود در غذاها، مواد معدنی، ترکیبات، شناخته شده برای بشر از زمان های قدیم. در شکل خالص خود، این فلز تنها در سال 1808 جدا شد. شانس به نفع همفری دیوی بود. یک فیزیکدان انگلیسی کلسیم را با الکترولیز نمک های مذاب این عنصر استخراج کرد. امروزه نیز از این روش استفاده می شود.

با این حال، صنعتگران اغلب به روش دوم متوسل می شوند که پس از تحقیقات همفری کشف شد. کلسیم از اکسید آن کاهش می یابد. واکنش گاهی اوقات با پودر شروع می شود. این برهمکنش در شرایط خلاء در دماهای بالا انجام می شود. برای اولین بار، کلسیم به این روش در اواسط قرن گذشته در ایالات متحده آمریکا جدا شد.

قیمت کلسیم

تولیدکنندگان کمی از کلسیم فلزی وجود دارد. بنابراین، در روسیه، کارخانه مکانیکی Chapetsky عمدتاً درگیر تحویل است. در اودمورتیا واقع شده است. این شرکت در زمینه گرانول، تراشه و کلوخه های فلزی تجارت می کند. قیمت یک تن مواد اولیه حدود 1500 دلار است.

این محصول همچنین توسط برخی از آزمایشگاه های شیمیایی، به عنوان مثال، انجمن شیمی روسیه ارائه می شود. آخرین، ارائه می دهد 100 گرم کلسیم بررسی هاشهادت دهید که پودر زیر روغن است. هزینه یک بسته 320 روبل است.

علاوه بر پیشنهاد خرید کلسیم واقعی، طرح های تجاری برای تولید آن نیز در اینترنت فروخته می شود. برای حدود 70 صفحه محاسبات نظری، آنها حدود 200 روبل می خواهند. اکثر برنامه ها در سال 2015 تهیه شده اند، یعنی هنوز ارتباط خود را از دست نداده اند.

ترکیبات کلسیم.

کائو- اکسید کلسیم یا آهک زنده، با تجزیه سنگ آهک به دست می آید: CaCO 3 \u003d CaO + CO 2 اکسید یک فلز خاکی قلیایی است، بنابراین به طور فعال با آب تعامل دارد: CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2

Ca(OH) 2 - هیدروکسید کلسیم یا آهک خرد شده ، بنابراین واکنش CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2 را آهک می گویند. اگر محلول فیلتر شود، آب آهک به دست می آید - این یک محلول قلیایی است، بنابراین رنگ فنل فتالئین را به زرشکی تغییر می دهد.

آهک هیدراته به طور گسترده در ساخت و ساز استفاده می شود. مخلوط آن با ماسه و آب ماده اتصال دهنده خوبی است. این مخلوط تحت تأثیر دی اکسید کربن، Ca (OH) 2 + CO 2 \u003d CaCO3 + H 2 O را سخت می کند.

در همان زمان، بخشی از ماسه و مخلوط به سیلیکات Ca (OH) 2 + SiO 2 \u003d CaSiO 3 + H 2 O تبدیل می شود.

معادلات Ca (OH) 2 + CO 2 \u003d CaCO 2 + H 2 O و CaCO 3 + H 2 O + CO 2 \u003d Ca (HCO 3) 2 نقش مهمی در طبیعت و در شکل دادن به ظاهر سیاره ما دارند. . دی اکسید کربن در قالب یک مجسمه ساز و معمار، قصرهای زیرزمینی را در لایه های سنگ های کربناته ایجاد می کند. قادر است صدها و هزاران تن سنگ آهک را به زیر زمین منتقل کند. از طریق شکاف های سنگ ها، آب حاوی دی اکسید کربن محلول در آن وارد ضخامت سنگ آهک می شود و حفره هایی را تشکیل می دهد - غارهای کاسترا. بی کربنات کلسیم فقط در محلول وجود دارد. آب زیرزمینی در پوسته زمین حرکت می کند و آب را تحت شرایط مناسب تبخیر می کند: Ca (HCO3) 2 \u003d CaCO3 + H 2 O + CO 2 , به این ترتیب استالاکتیت ها و استالاگمیت ها تشکیل می شوند که طرح شکل گیری آنها توسط ژئوشیمیدان معروف A.E ارائه شده است. فرسمان در کریمه غارهای کاسترا زیادی وجود دارد. علم آنها را مطالعه می کند غارشناسی.

در ساخت و ساز کربنات کلسیم استفاده می شود CaCO3- این گچ، سنگ آهک، سنگ مرمر است. همه شما ایستگاه راه آهن ما را دیده اید: با سنگ مرمر سفید که از خارج از کشور آورده شده است، تمام شده است.

یک تجربه:از طریق یک لوله به محلول آب آهک ضربه بزنید تا کدر شود .

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + اچ 2 در باره

اسید استیک را به رسوب تشکیل شده اضافه می کند، جوشش مشاهده می شود. دی اکسید کربن آزاد می شود.

CaCO 3 +2CH 3 COOH \u003d Ca (CH 3 SOO) 2 +H 2 O + CO 2

داستان در مورد برادران کربنات.

سه برادر روی زمین زندگی می کنند
از خانواده کربنات.
برادر بزرگتر یک مرمر خوش تیپ است،
با شکوه به نام کارارا،
معمار عالی او
او رم و پارتنون را ساخت.
همه لایمستون را می شناسند،
به همین دلیل نام آن را اینگونه گذاشته اند.
به خاطر کارش معروف است
ساختن خانه پشت خانه.
هم توانا و هم توانا
برادر نرم کوچکتر MEL.
چگونه ترسیم کنیم، نگاه کنید
این CaCO 3!
برادران عاشق شادی هستند
در فر داغ بسوزانید
سپس CaO و CO 2 تشکیل می شوند.
دی اکسید کربن است
هر یک از شما با او آشنا هستید،
ما آن را بیرون می دهیم.
خوب، این سائو است -
آهک داغ سوخته.
آب را به آن اضافه کنید
کاملا مخلوط کنید
برای جلوگیری از دردسر
ما از دستان خود محافظت می کنیم
آهک مخلوط سرد، اما SLAKED!
شیر آهک
دیوارها به راحتی سفید می شوند.
خانه روشن شادی کرد
تبدیل آهک به گچ.
هکوس برای مردم:
فقط باید در آب دمید،
چقدر آسان است
تبدیل به شیر شد!
الان خیلی باهوشه
من نوشابه میگیرم
شیر به اضافه سرکه. ای!
کف روی لبه می ریزد!
همه در نگرانی، همه در کار
از طلوع تا سحر -
این برادران کربنات ها،
این CaCO 3!

تکرار: CaO- اکسید کلسیم، آهک زنده؛
Ca(OH) 2 - هیدروکسید کلسیم (آهک خاموش، آب آهک، شیر آهک، بسته به غلظت محلول).
عمومی - همان فرمول شیمیایی Ca (OH) 2. تفاوت: آب آهک محلول اشباع شفاف Ca (OH) 2 است و شیر آهک یک سوسپانسیون سفید Ca (OH) 2 در آب است.
CaCl 2 - کلرید کلسیم، کلرید کلسیم؛
CaCO 3 - کربنات کلسیم، گچ، سنگ مرمر صدفی، سنگ آهک.
L/R: مجموعه ها.در مرحله بعد، مجموعه ای از مواد معدنی موجود در آزمایشگاه مدرسه را نشان می دهیم: سنگ آهک، گچ، سنگ مرمر، سنگ صدفی.
CaS0 4 ∙ 2 ساعت 2 0 - سولفات کلسیم هیدراته، گچ؛
CaCO 3 - کلسیت، کربنات کلسیم بخشی از بسیاری از مواد معدنی است که 30 میلیون کیلومتر مربع روی زمین را پوشش می دهد.

مهمترین این مواد معدنی است سنگ آهک. سنگ های صدفی، سنگ های آهکی با منشاء آلی. به تولید سیمان، کاربید کلسیم، سودا، انواع آهک، در متالورژی می رود. سنگ آهک ستون فقرات صنعت ساختمان است و بسیاری از مصالح ساختمانی از آن ساخته می شود.

یک تکه گچاین فقط پودر دندان و گچ مدرسه نیست. همچنین یک افزودنی ارزشمند در تولید کاغذ (روکش دار - با بالاترین کیفیت) و لاستیک است. در ساخت و ساز و تعمیر ساختمان ها - به عنوان سفید.

سنگ مرمر یک سنگ کریستالی متراکم است. رنگ وجود دارد - سفید، اما اغلب ناخالصی های مختلف آن را به رنگ های مختلف رنگ می کنند. سنگ مرمر سفید خالص کمیاب است و عمدتاً توسط مجسمه سازان استفاده می شود (مجسمه های میکل آنژ، رودن. در ساخت و ساز از سنگ مرمر رنگی به عنوان مصالح روکش (مترو مسکو) و یا حتی به عنوان مصالح اصلی ساختمان کاخ ها (تاج محل) استفاده می شود.

در دنیای جالب "مقبره" تاج محل ""

شاه جهان از سلسله مغول تقریباً تمام آسیا را در ترس و اطاعت نگه داشت. در سال 1629، ممزات محل، همسر محبوب شاه جهان، در سن 39 سالگی هنگام زایمان در یک کمپین درگذشت (این چهاردهمین فرزند آنها بود که همه پسر بودند). او غیرمعمول زیبا، روشن، باهوش بود، امپراتور در همه چیز از او اطاعت می کرد. او قبل از مرگ از شوهرش خواست که آرامگاهی بسازد، از بچه ها مراقبت کند و ازدواج نکند. پادشاه غمگین، فرستادگان خود را به تمام شهرهای بزرگ، پایتخت کشورهای همسایه - بخارا، سمرقند، بغداد، دمشق فرستاد تا بهترین صنعتگران را بیابد و دعوت کند - به یاد همسرش، پادشاه تصمیم گرفت بهترین ها را برپا کند. ساختمان در جهان در همان زمان، پیام رسان هایی به آگرا (هند) برای بهترین ساختمان های آسیا و بهترین مصالح ساختمانی برنامه ریزی می کردند. آنها حتی مالاکیت را از روسیه و اورال آوردند. سنگ تراشان اصلی از دهلی و قندهار آمده بودند. معماران - از استانبول، سمرقند؛ دکوراتورها - از بخارا; باغبان از بنگال؛ هنرمندان اهل دمشق و بغداد هستند و استاد نامدار استاد عیسی سرپرستی آن را بر عهده داشتند.

با هم، بیش از 25 سال، یک سازه ملومری ساخته شد که توسط باغ های سبز، فواره های آبی و یک مسجد ماسه سنگ قرمز احاطه شده بود. 20000 برده این معجزه 75 متری (با یک ساختمان 25 طبقه) را برپا کردند. در همان نزدیکی، او می خواست مقبره دومی از سنگ مرمر سیاه برای خود بسازد، اما وقت نداشت. او توسط پسر خود از تاج و تخت سرنگون شد (دوم و همه برادرانش را نیز کشت).

حاکم و فرمانروای آگرا آخرین سالهای عمر خود را از پنجره باریک سیاه چال خود نگاه می کرد. 7 سال پس پدر خلقت او را تحسین کرد. وقتی پدرش نابینا شد، پسرش برای او سیستمی از آینه ساخت تا پدرش بتواند مقبره را تحسین کند. او در تاج محل در کنار ممتازش به خاک سپرده شد.

کسانی که وارد مقبره می شوند قبرهای دروغین - قبرهای دروغین - را می بینند. محل استراحت ابدی خان بزرگ و همسرش در طبقه پایین، در زیرزمین است. همه چیز در آنجا با سنگ های قیمتی پوشانده شده است که گویی زنده می درخشند، و شاخه های درختان افسانه ای که با گل ها در هم تنیده شده اند، دیوارهای مقبره را با نقش های پیچیده تزئین می کنند. لاجورد فیروزه‌ای آبی، نفریت‌های سبز-مشکی و آمیتیست‌های قرمز که توسط بهترین منبت‌کاران پردازش شده‌اند، عشق شاه جهال و ممزات محل را می‌خوانند.

هر روز گردشگرانی که می خواهند واقعیت را ببینند به آگرا می روند شگفتی جهان - مقبره تاج محل، انگار بالای زمین معلق است

CaCO 3 - این ماده ساختمانی اسکلت خارجی نرم تنان، مرجان ها، پوسته ها و غیره، پوسته تخم مرغ است. (تصاویر یا حیوانات بیوسنوز مرجانی» و نمایش مجموعه ای از مرجان های دریایی، اسفنج ها، سنگ صدفی).

کلسیم

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

◁ کلسیم، th، th. نمک های K

کلسیم

(lat. کلسیم)، یک عنصر شیمیایی از گروه II سیستم 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، جایگاه پنجم (مواد معدنی کلسیت، گچ، فلوریت و غیره) را به خود اختصاص داده است. به عنوان یک عامل کاهنده 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. در مواد ضد اصطکاک گنجانده شده است. ترکیبات کلسیم در ساخت و ساز (آهک، سیمان)، آماده سازی کلسیم - در پزشکی استفاده می شود.

کلسیم

کلسیم (lat. Calcium)، کلسیم (بخوانید "کلسیم")، یک عنصر شیمیایی با عدد اتمی 20، در دوره چهارم در گروه IIA از سیستم تناوبی عناصر مندلیف قرار دارد. جرم اتمی 40.08. به تعداد عناصر قلیایی خاکی تعلق دارد (سانتی متر.فلزات قلیایی زمین).
کلسیم طبیعی از مخلوطی از نوکلیدها تشکیل شده است (سانتی متر. NUCLIDE)با اعداد جرمی 40 (در مخلوط 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 Ca 2+ از 0.114 نانومتر (برای شماره هماهنگی 6) تا 0.148 نانومتر (برای شماره مختصات 12) است. انرژی های یونیزاسیون متوالی یک اتم کلسیم خنثی به ترتیب 6.133، 11.872، 50.91، 67.27 و 84.5 eV است. در 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 صنعت ساختمان سازی استفاده می شده است. (سانتی متر.اهک)(آهک سریع و خاموش) که تا مدت ها ماده ای ساده «زمین» محسوب می شد. با این حال، در سال 1808 دانشمند انگلیسی G. Davy (سانتی متر.دیوی هامفری)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 آن را کلسیم (از لاتین calx، genus case calcis - lime) نامید. در روسیه مدتی به این فلز "سنگ آهک" می گفتند.
بودن در طبیعت
کلسیم یکی از فراوان ترین عناصر روی زمین است. 3.38 درصد از جرم پوسته زمین را تشکیل می دهد (جایگاه پنجم از نظر فراوانی پس از اکسیژن، سیلیکون، آلومینیوم و آهن). به دلیل فعالیت شیمیایی بالا، کلسیم به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی شود. بیشتر کلسیم در سیلیکات ها یافت می شود. (سانتی متر.سیلیکات ها)و آلومینوسیلیکات ها (سانتی متر.آلوموسیلیکات ها)سنگ های مختلف (گرانیت (سانتی متر.گرانیت)، گنیس (سانتی متر. GNEISS)و غیره.). در قالب سنگ های رسوبی، ترکیبات کلسیم توسط گچ و سنگ آهک نشان داده می شود که عمدتا از کلسیت معدنی تشکیل شده است. (سانتی متر.کلسیت)(CaCO3). شکل کریستالی کلسیت - سنگ مرمر - در طبیعت بسیار کمتر یافت می شود.
مواد معدنی کلسیم مانند سنگ آهک بسیار گسترده هستند. (سانتی متر.سنگ آهک)СaCO 3، انیدریت (سانتی متر.انیدریت) CaSO 4 و گچ (سانتی متر.گچ) CaSO 4 2H 2 O، فلوریت (سانتی متر.فلوریت) CaF 2، آپاتیت (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 بخشی از موجودات زنده است. بنابراین، هیدروکسی آپاتیت Ca 5 (PO 4) 3 (OH)، یا، در ورودی دیگر، 3Ca 3 (PO 4) 2 Ca (OH) 2 - اساس بافت استخوانی مهره داران، از جمله انسان. پوسته و پوسته بسیاری از بی مهرگان، پوسته تخم مرغ و غیره از کربنات کلسیم CaCO 3 ساخته شده است.
اعلام وصول
فلز کلسیم از طریق الکترولیز مذاب متشکل از CaCl 2 (75-80٪) و KCl یا از CaCl 2 و CaF 2 و همچنین کاهش آلومینوگرمیک CaO در 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 پایدار است (پارامتر a = 0.558 نانومتر)، b-Ca بالاتر با یک شبکه متمرکز بدنه مکعبی از نوع a-Fe پایدار است (پارامتر a = 0.448 نانومتر). نقطه ذوب کلسیم 839 درجه سانتیگراد، نقطه جوش 1484 درجه سانتیگراد، چگالی 1.55 گرم بر سانتیمتر 3 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 می دهد، به همین دلیل سطح فلز کلسیم معمولاً خاکستری مات است، بنابراین کلسیم معمولاً در آزمایشگاه، مانند سایر فلزات قلیایی خاکی، در یک شیشه محکم در بسته در زیر یک شیشه ذخیره می شود. لایه 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 \u003d Ca (OH) 2 + H 2.
با غیر فلزات فعال (اکسیژن، کلر، برم)، کلسیم در شرایط عادی واکنش نشان می دهد:
2Ca + O 2 \u003d 2CaO؛ Ca + Br 2 \u003d CaBr 2.
هنگامی که در هوا یا اکسیژن گرم می شود، کلسیم مشتعل می شود. با غیرفلزات کمتر فعال (هیدروژن، بور، کربن، سیلیکون، نیتروژن، فسفر و غیره)، کلسیم هنگام گرم شدن برهم کنش می کند، به عنوان مثال:
Ca + H 2 \u003d CaH 2 (هیدرید کلسیم)،
Ca + 6B = CaB 6 (بورید کلسیم)،
3Ca + N 2 = Ca 3 N 2 (نیترید کلسیم)
Ca + 2C \u003d CaC 2 (کاربید کلسیم)
3Ca + 2P = Ca 3 P 2 (فسفید کلسیم)، فسفیدهای کلسیم ترکیبات CaP و CaP 5 نیز شناخته شده است.
2Ca + Si \u003d Ca 2 Si (سیلیسید کلسیم)، سیلیسیدهای کلسیم از ترکیبات CaSi، Ca 3 Si 4 و CaSi 2 نیز شناخته شده اند.
سیر 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 \u003d Ca (OH) 2 + 2H 2،
Ca 3 N 2 + 3H 2 O \u003d 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 \u003d 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 \u003d Ca (OH) 2.
Ca (OH) 2 به دست آمده از این طریق معمولاً آهک خشک یا شیر آهک نامیده می شود (سانتی متر.شیر آهک)با توجه به این واقعیت که حلالیت هیدروکسید کلسیم در آب کم است (0.02 مول در لیتر در دمای 20 درجه سانتیگراد) و هنگامی که به آب اضافه می شود، یک سوسپانسیون سفید تشکیل می شود.
هنگام تعامل با اکسیدهای اسید، CaO نمک تشکیل می دهد، به عنوان مثال:
CaO + CO 2 \u003d CaCO 3؛ CaO + SO 3 \u003d 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 Bromide، CaI 2 یدید و Ca(NO 3) 2 نیترات بسیار محلول در آب 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 در آب نامحلول هستند.
نکته مهم این است که برخلاف کربنات کلسیم متوسط CaCO 3، کربنات کلسیم اسیدی (هیدروکربنات) Ca (HCO 3) 2 محلول در آب است. 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 های آهکی می افتد، انحلال آنها مشاهده می شود:
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d 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 \u003d CaCO 3 + CO 2 + H 2 O.
بنابراین در طبیعت انتقال توده های زیادی از مواد وجود دارد. در نتیجه، شیب های عظیمی می توانند در زیر زمین ایجاد شوند (به کارست مراجعه کنید (سانتی متر.کارست (پدیده طبیعی)) و "یخ های" سنگی زیبا - استالاکتیت ها در غارها تشکیل شده اند (سانتی متر.استالاپتیت 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 با جوشاندن آب، 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.
استفاده از کلسیم و ترکیبات آن
کلسیم فلزی برای تولید اورانیوم متالوترمی 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 اساس این واقعیت است که با گذشت زمان، هیدروکسید کلسیم با دی اکسید کربن موجود در هوا واکنش می دهد. در نتیجه واکنش مداوم، کریستال های سوزنی مانند کلسیت CaCO3 تشکیل می شوند که به سنگ ها، آجرها و سایر مصالح ساختمانی نزدیک رشد می کنند و همانطور که بود، آنها را به یک کل واحد جوش می دهند. کربنات کلسیم کریستالی - سنگ مرمر - مواد تکمیل کننده ریز. از گچ برای سفید کاری استفاده می شود. مقادیر زیادی سنگ آهک در تولید چدن مصرف می شود، زیرا امکان انتقال 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)- "کلر" Ca(OCl)Cl - کلرید مخلوط و هیپوکلریت کلسیم (سانتی متر.هیپوکلریت کلسیم)با قدرت اکسیداسیون بالا
سولفات کلسیم نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، هم به شکل یک ترکیب بی آب و هم به شکل هیدرات های کریستالی - به اصطلاح سولفات "نیمه آبی" - آلاباستر. (سانتی متر. ALEVIZ FRYAZIN (میلانی)) CaSO 4 0.5H 2 O و سولفات دو آب - گچ CaSO 4 2H 2 O. گچ به طور گسترده در ساخت و ساز، مجسمه سازی، برای ساخت گچ کاری و محصولات هنری مختلف استفاده می شود. از سنگ گچ در پزشکی برای تثبیت استخوان در صورت 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، عملکردهای مختلفی را در بدن انجام می دهد. حاوی آپاتیت (سانتی متر.آپاتیت)و همچنین سولفات کلسیم و کربنات جزء معدنی بافت استخوان را تشکیل می دهند. بدن انسان با وزن 70 کیلوگرم حدود 1 کیلوگرم کلسیم دارد. کلسیم در کار کانال های یونی نقش دارد (سانتی متر.کانال های یونی)حمل و نقل مواد از طریق غشاهای بیولوژیکی، در انتقال یک تکانه عصبی (سانتی متر.تیک عصبی)، در فرآیند انعقاد خون (سانتی متر.انعقاد 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)، کلسیفیکاسیون (سانتی متر.کالسینوز)بنابراین، غذای انسان باید حاوی ترکیبات کلسیم در مقادیر مناسب (800-1500 میلی گرم کلسیم در روز) باشد. محتوای کلسیم در محصولات لبنی (مانند پنیر، پنیر، شیر)، در 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:

کلسیم در طبیعت به شکل ترکیبات مختلف بسیار رایج است. در پوسته زمین، با 3.25٪ در رتبه پنجم قرار دارد و اغلب به شکل سنگ آهک CaCO3، دولومیت CaCO3 * MgCO3، گچ CaSO4 * 2H2O، فسفوریت Ca3 (PO4) 2 و فلورسپار CaF2 یافت می شود. نسبت کلسیم در ترکیب سنگ های سیلیکات. آب دریا به طور متوسط حاوی 0.04 درصد (وزنی/وزنی) کلسیم است

خواص فیزیکی و شیمیایی کلسیم

کلسیم در زیر گروه فلزات قلیایی خاکی گروه II سیستم تناوبی عناصر قرار دارد. شماره سریال 20، وزن اتمی 40.08، ظرفیت 2، حجم اتمی 25.9. ایزوتوپ های کلسیم: 40 (97%)، 42 (0.64%)، 43 (0.15%)، 44 (2.06%)، 46 (0.003%)، 48 (0.185%). ساختار الکترونیکی اتم کلسیم: 1s2، 2s2p6، 3s2p6، 4s2. شعاع اتم 1.97 A، شعاع یون 1.06 A است. بلورهای کلسیم تا 300 درجه شکل یک مکعب با وجوه در مرکز و اندازه جانبی 5.53 A، بالای 450 درجه - یک شکل شش ضلعی دارند. وزن مخصوص کلسیم 1.542، نقطه ذوب 851 درجه، نقطه جوش 1487 درجه، گرمای همجوشی 2.23 کیلو کالری بر مول، گرمای تبخیر 36.58 کیلوکالری در مول است. ظرفیت گرمایی اتمی کلسیم جامد Cp = 5.24 + 3.50 * 10v-3 T برای 298-673 ° K و Cp = 6.29 + 1.40 * 10v-3T برای 673-1124 ° K. برای کلسیم مایع Cp = 7.63. آنتروپی کلسیم جامد 1 ± 9.95، گازی در 0.01 ± 37.00 درجه 25.
فشار بخار کلسیم جامد توسط Yu.A. پریسلکوف و A.N. نسمیانوف، پی داگلاس و دی. تاملین. مقادیر کشسانی بخار کلسیم اشباع در جدول آورده شده است. یکی

از نظر هدایت حرارتی، کلسیم به سدیم و پتاسیم نزدیک می شود، در دمای 20-100 درجه ضریب انبساط خطی 25 * 10v-6 است، در 20 درجه مقاومت الکتریکی 3.43 μ اهم / سانتی متر مکعب است، از 0 تا 100 درجه ضریب دمایی مقاومت الکتریکی 0.0036 است. معادل الکتروشیمیایی 0.74745 g/a*h. استحکام کششی کلسیم 4.4 کیلوگرم بر میلی متر مربع، سختی برینل 13، ازدیاد طول 53 درصد، نسبت کاهش 62 درصد.
کلسیم دارای رنگ سفید مایل به نقره ای است که در صورت شکسته شدن می درخشد. در هوا، فلز با یک لایه نازک خاکستری مایل به آبی از نیترید، اکسید و تا حدی پراکسید کلسیم پوشیده شده است. کلسیم انعطاف پذیر و چکش خوار است. می توان آن را روی تراش پردازش کرد، سوراخ کرد، برش داد، اره کرد، پرس کرد، کشید و غیره.
در یک سری از ولتاژها، کلسیم در میان الکترونگاتیوترین فلزات قرار می گیرد که فعالیت شیمیایی بالای آن را توضیح می دهد. در دمای اتاق، کلسیم با هوای خشک واکنش نشان نمی دهد، در دمای 300 درجه و بالاتر به شدت اکسید می شود و با حرارت قوی با شعله نارنجی مایل به قرمز روشن می سوزد. در هوای مرطوب، کلسیم به تدریج اکسید می شود و به هیدروکسید تبدیل می شود. با آب سرد نسبتاً آهسته واکنش نشان می دهد، اما به شدت هیدروژن را از آب گرم جابجا می کند و هیدروکسید تشکیل می دهد.
نیتروژن به طور قابل توجهی با کلسیم در دمای 300 درجه و بسیار شدید در دمای 900 درجه واکنش می دهد و نیترید Ca3N2 را تشکیل می دهد. با هیدروژن در دمای 400 درجه، کلسیم هیدرید CaH2 را تشکیل می دهد. با هالوژن های خشک، به استثنای فلوئور، کلسیم در دمای اتاق متصل نمی شود. تشکیل شدید هالیدها در 400 درجه و بالاتر رخ می دهد.
اسیدهای سولفوریک قوی (65-60 درجه Be) و اسیدهای نیتریک روی کلسیم خالص ضعیف عمل می کنند. از محلول های آبی اسیدهای معدنی، اسید کلریدریک، اسید نیتریک قوی و اسید سولفوریک ضعیف بسیار قوی عمل می کنند. در محلول های غلیظ NaOH و در محلول های سودا، کلسیم تقریباً از بین نمی رود.

کاربرد

کلسیم به طور فزاینده ای در صنایع مختلف استفاده می شود. اخیراً به عنوان یک عامل کاهنده در تولید تعدادی از فلزات اهمیت زیادی پیدا کرده است. فلز اورانیوم خالص از احیای فلورید اورانیوم با فلز کلسیم به دست می آید. اکسیدهای تیتانیوم و همچنین اکسیدهای زیرکونیوم، توریم، تانتالم، نیوبیم و سایر فلزات کمیاب را می توان با کلسیم یا هیدریدهای آن احیا کرد. کلسیم در تولید مس، نیکل، آلیاژهای کروم- نیکل، فولادهای مخصوص، نیکل و قلع برنزها، گاز زدایی و گاز زدایی خوبی است و گوگرد، فسفر و کربن را از فلزات و آلیاژها حذف می کند.
کلسیم با بیسموت ترکیبات نسوز تشکیل می دهد، بنابراین برای تصفیه سرب از بیسموت استفاده می شود.
کلسیم به آلیاژهای سبک مختلف اضافه می شود. به بهبود سطح شمش ها، ظرافت و کاهش اکسید شدن کمک می کند. آلیاژهای بلبرینگ حاوی کلسیم به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. برای ساخت روکش کابل می توان از آلیاژهای سرب (0.04 درصد کلسیم) استفاده کرد.
کلسیم برای آبگیری الکل ها و حلال ها برای گوگرد زدایی فرآورده های نفتی استفاده می شود. برای تولید بتن متخلخل با کیفیت بالا از آلیاژهای کلسیم روی یا آلیاژهای روی و منیزیم (70 درصد کلسیم) استفاده می شود. کلسیم بخشی از آلیاژهای ضد اصطکاک (بابیت های سرب-کلسیم) است.
با توجه به توانایی اتصال اکسیژن و نیتروژن، کلسیم یا آلیاژهای کلسیم با سدیم و سایر فلزات برای تصفیه گازهای نجیب و به عنوان گیرنده در تجهیزات رادیویی خلاء استفاده می شود. از کلسیم برای تولید هیدرید نیز استفاده می شود که منبع هیدروژن در مزرعه است. با کربن، کلسیم کاربید کلسیم CaC2 را تشکیل می دهد که در مقادیر زیادی برای تولید استیلن C2H2 استفاده می شود.

تاریخ توسعه

دیوی برای اولین بار در سال 1808 با استفاده از الکترولیز آهک مرطوب با کاتد جیوه، کلسیم را به شکل آمالگام به دست آورد. Bunsen در سال 1852 با الکترولیز محلول اسید کلریدریک کلرید کلسیم، آمالگامی با محتوای کلسیم بالا به دست آورد. Bunsen و Mathyssen در سال 1855 کلسیم خالص را با الکترولیز CaCl2 و Moissan با الکترولیز CaF2 بدست آوردند. در سال 1893، Borchers به طور قابل توجهی الکترولیز کلرید کلسیم را با استفاده از خنک کننده کاتدی بهبود بخشید. آرندت در سال 1902 با الکترولیز فلزی حاوی 91.3 درصد کلسیم به دست آورد. راف و پلاتا از مخلوطی از CaCl2 و CaF2 برای کاهش دمای الکترولیز استفاده کردند. بورچرز و استوکم اسفنجی در دمای کمتر از نقطه ذوب کلسیم به دست آوردند.
راتناو و سوتر با پیشنهاد روشی برای الکترولیز با کاتد لمسی که به زودی صنعتی شد، مشکل تولید الکترولیتی کلسیم را حل کردند. پیشنهادات و تلاش های زیادی برای به دست آوردن آلیاژهای کلسیم از طریق الکترولیز، به ویژه بر روی کاتد مایع وجود دارد. به گفته F.O. بانزل، می توان آلیاژهای کلسیم را با الکترولیز CaF2 با افزودن نمک یا فلوراکسید سایر فلزات به دست آورد. پولنه و ملان یک آلیاژ Ca-Al بر روی یک کاتد آلومینیوم مایع به دست آوردند. Kugelgen و Seward یک آلیاژ Ca-Zn روی کاتد روی تولید کردند. تولید آلیاژهای Ca-Zn در سال 1913 توسط V. Moldengauer و J. Andersen مورد مطالعه قرار گرفت که آنها همچنین آلیاژهای Pb-Ca را روی کاتد سرب به دست آوردند. کوبا، سیمکینز و گیر از سلول کاتد سرب 2000 A استفاده کردند و آلیاژی با 2% کلسیم با بازده جریان 20% تولید کردند. I. Tselikov و V. Wazinger NaCl را به الکترولیت اضافه کردند تا آلیاژی با سدیم بدست آورند. R.R. Syromyatnikov آلیاژ را بهم زد و راندمان جریان 40-68٪ را به دست آورد. آلیاژهای کلسیم با سرب، روی و مس با الکترولیز در مقیاس صنعتی تولید می شوند.
روش حرارتی به دست آوردن کلسیم توجه قابل توجهی را برانگیخته است. احیای آلومینوگرمیک اکسیدها در سال 1865 توسط H.H. بکتوف. در سال 1877، مالت برهمکنش مخلوطی از اکسیدهای کلسیم، باریم و استرانسیوم را با آلومینیوم در هنگام گرم شدن کشف کرد. بیلز و واگنر با کاهش اکسید کلسیم در خلاء با آلومینیوم، بازده کمی از فلز را به دست آوردند. Gunz در سال 1929 به بهترین نتایج دست یافت. A.I. Voinitsky در سال 1938 اکسید کلسیم را با آلیاژهای آلومینیوم و سیلیکو در آزمایشگاه کاهش داد. این روش در سال 1938 به ثبت رسید. در پایان جنگ جهانی دوم، روش حرارتی کاربرد صنعتی پیدا کرد.
در سال 1859، کارون روشی را برای بدست آوردن آلیاژهای سدیم با فلزات قلیایی خاکی با اثر سدیم فلزی بر روی کلریدهای آنها پیشنهاد کرد. طبق این روش کلسیم (و بارین) به صورت آلیاژی با سرب به دست می آید.تا جنگ جهانی دوم تولید صنعتی کلسیم به روش الکترولیز در آلمان و فراکشن انجام می شد. در بیترفلد (آلمان) در بازه زمانی 1934 تا 1939، سالانه 10-5 تن کلسیم تولید می شد که تقاضای کلسیم ایالات متحده از طریق واردات پوشش داده می شد که در دوره 1920-1940 به 10-25 گرم در سال می رسید. از سال 1940، زمانی که واردات از فرانسه متوقف شد، ایالات متحده شروع به تولید کلسیم خود در مقادیر قابل توجهی از طریق الکترولیز کرد. در پایان جنگ، آنها شروع به دریافت کلسیم به روش حرارتی خلاء کردند. به گفته S. Loomis، تولید آن به 4.5 تن در روز رسید. طبق گفته Minerale Yarbuk، دومینیوم منیزیم در کانادا سالانه کلسیم تولید می کند:

اطلاعاتی در مورد میزان تولید کلسیم در سالهای اخیر وجود ندارد.

27.03.2019

اول از همه، باید تصمیم بگیرید که چقدر حاضرید برای خرید هزینه کنید. کارشناسان به سرمایه گذاران تازه کار مبلغی از 30 هزار روبل تا 100 را توصیه می کنند. ارزش ...

27.03.2019

نورد فلز در زمان ما به طور فعال در موقعیت های مختلف استفاده می شود. در واقع، در بسیاری از صنایع انجام بدون آن به سادگی غیرممکن است، زیرا فلز نورد شده ...

27.03.2019

واشرهای فولادی از بخش بیضی شکل برای آب بندی اتصالات فلنجی اتصالات و خطوط لوله که رسانه های تهاجمی را حمل می کنند طراحی شده اند.

26.03.2019

بسیاری از ما چنین موقعیتی را به عنوان یک مدیر سیستم شنیده ایم، اما همه نمی توانند تصور کنند که منظور از این عبارت دقیقا چیست ...

26.03.2019

هر فردی که در اتاق خود تعمیراتی انجام می دهد باید به این فکر کند که چه سازه هایی باید در فضای داخلی نصب شود. در فروشگاه...

26.03.2019

تا به امروز، آنالایزرهای گاز به طور فعال در صنایع نفت و گاز، در بخش شهرداری، در دوره تجزیه و تحلیل در مجتمع های آزمایشگاهی، برای ...

ترکیبات طبیعی کلسیم (گچ، سنگ مرمر، سنگ آهک، گچ) و ساده ترین محصولات فرآوری آن (آهک) از زمان های قدیم برای مردم شناخته شده است. در سال 1808، هامفری دیوی، شیمیدان انگلیسی، آهک مرطوب (هیدروکسید کلسیم) را با کاتد جیوه الکترولیز کرد و آمالگام کلسیم (آلیاژ کلسیم-جیوه) به دست آورد. دیوی از این آلیاژ، با بیرون راندن جیوه، کلسیم خالص به دست آورد.
او همچنین نام یک عنصر شیمیایی جدید را از کلمه لاتین "calx" پیشنهاد کرد که نشان دهنده نام سنگ آهک، گچ و سایر سنگ های نرم است.

در طبیعت بودن و بدست آوردن:

کلسیم پنجمین عنصر فراوان در پوسته زمین است (بیش از 3٪)، سنگ های بسیاری را تشکیل می دهد که بسیاری از آنها بر اساس کربنات کلسیم هستند. برخی از این سنگ ها منشأ آلی دارند (سنگ صدفی) که نقش مهم کلسیم را در حیات وحش نشان می دهد. کلسیم طبیعی مخلوطی از 6 ایزوتوپ با اعداد جرمی از 40 تا 48 است که 40 کلسیم آن 97 درصد کل را تشکیل می دهد. سایر ایزوتوپ های کلسیم نیز با واکنش های هسته ای به دست آمده اند، به عنوان مثال، رادیواکتیو 45 Ca.
برای به دست آوردن یک ماده ساده از کلسیم، از الکترولیز مذاب نمک های آن یا آلومینوترمی استفاده می شود:
4CaO + 2Al \u003d Ca (AlO 2) 2 + 3Ca

مشخصات فیزیکی:

یک فلز خاکستری نقره‌ای با شبکه مکعبی در مرکز، بسیار سخت‌تر از فلزات قلیایی. نقطه ذوب 842 درجه سانتی گراد، نقطه جوش 1484 درجه سانتی گراد، چگالی 1.55 گرم بر سانتی متر مکعب. در فشارها و دماهای بالا، حدود 20 کلوین به حالت ابررسانا می رود.

خواص شیمیایی:

کلسیم به اندازه فلزات قلیایی فعال نیست، اما باید در زیر لایه ای از روغن معدنی یا در بشکه های فلزی محکم بسته شده ذخیره شود. در حال حاضر در دمای معمولی، با اکسیژن و نیتروژن موجود در هوا و همچنین با بخار آب واکنش می دهد. هنگامی که گرم می شود، در هوا با شعله قرمز نارنجی می سوزد و با مخلوطی از نیتریدها اکسید تشکیل می دهد. مانند منیزیم، کلسیم در اتمسفر دی اکسید کربن به سوختن ادامه می دهد. هنگامی که گرم می شود، با سایر غیر فلزات واکنش نشان می دهد و ترکیباتی را تشکیل می دهد که همیشه از نظر ترکیب مشخص نیستند، به عنوان مثال:
Ca + 6B = CaB 6 یا Ca + P => Ca 3 P 2 (همچنین CaP یا CaP 5)
کلسیم در تمام ترکیباتش حالت اکسیداسیون 2+ دارد.

مهمترین ارتباطات:

اکسید کلسیم CaO- ("آهک سریع") یک ماده سفید، یک اکسید قلیایی، به شدت با آب واکنش می دهد ("خاموش") تبدیل به هیدروکسید می شود. از تجزیه حرارتی کربنات کلسیم به دست می آید.

هیدروکسید کلسیم Ca(OH) 2- ("آهک رانده") پودر سفید، کمی محلول در آب (0.16 گرم / 100 گرم)، قلیایی قوی. یک محلول ("آب آهک") برای تشخیص دی اکسید کربن استفاده می شود.

کربنات کلسیم CaCO 3- اساس اکثر مواد معدنی کلسیم طبیعی (گچ، مرمر، سنگ آهک، سنگ صدفی، کلسیت، اسپار ایسلندی). در حالت خالص، این ماده سفید یا بی رنگ است. کریستال ها، هنگامی که گرم می شوند (900-1000 درجه سانتیگراد) تجزیه می شوند و اکسید کلسیم را تشکیل می دهند. نه p-rim، با اسیدها واکنش نشان می دهد، می تواند در آب اشباع شده با دی اکسید کربن حل شود و به بی کربنات تبدیل شود: CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2. فرآیند معکوس منجر به تشکیل رسوبات کربنات کلسیم، به ویژه سازندهای خاص مانند استالاکتیت ها و استالاگمیت ها می شود.
در طبیعت نیز در ترکیب دولومیت CaCO 3 * MgCO 3 وجود دارد

سولفات کلسیم CaSO 4- یک ماده سفید، در طبیعت CaSO 4 * 2H 2 O ("گچ"، "سلنیت"). دومی، هنگامی که با دقت (180 درجه سانتیگراد) گرم می شود، به CaSO 4 * 0.5H 2 O ("گچ سوخته"، "آلباستر") تبدیل می شود - یک پودر سفید، هنگامی که با آب مخلوط می شود، دوباره CaSO 4 * 2H 2 O را در آب تشکیل می دهد. شکلی از یک ماده جامد و به اندازه کافی قوی کمی در آب محلول است، بیش از اسید سولفوریک می تواند حل شود و هیدروسولفات تشکیل دهد.

کلسیم فسفات Ca 3 (PO 4) 2- ("فسفریت")، نامحلول، تحت اثر اسیدهای قوی به کلسیم هیدرو- و دی هیدروژن فسفات محلول تر منتقل می شود. مواد اولیه برای تولید فسفر، اسید فسفریک، کودهای فسفاته. فسفات های کلسیم نیز بخشی از آپاتیت ها هستند، ترکیبات طبیعی با فرمول تقریبی Ca 5 3 Y، که در آن Y = F، Cl، یا OH، به ترتیب، فلوئور، کلر یا هیدروکسی آپاتیت است. همراه با فسفریت، آپاتیت ها بخشی از اسکلت استخوانی بسیاری از موجودات زنده هستند، از جمله. و یک شخص

کلسیم فلوراید CaF 2 - (طبیعی:"فلوریت"، "فلورسپار")، نامحلول در رنگ سفید. کانی های طبیعی به دلیل ناخالصی ها رنگ های متنوعی دارند. در تاریکی وقتی گرم می شود و در معرض اشعه UV قرار می گیرد. سیالیت ("جوش پذیری") سرباره ها را در تولید فلزات افزایش می دهد که دلیل استفاده از آن به عنوان شار است.

کلرید کلسیم CaCl 2- بی رنگ کریست در چاه r-rimoe در آب. کلرید کلسیم بی آب ("ذوب شده") یک عامل خشک کننده خوب است.

نیترات کلسیم Ca(NO 3) 2- ("نیترات کلسیم") بی رنگ. کریست در چاه r-rimoe در آب. جزء ترکیبات پیروتکنیک است که به شعله رنگ قرمز نارنجی می دهد.

کاربید کلسیم CaС 2- با آب واکنش می دهد و استیلن را تشکیل می دهد، به عنوان مثال: CaС 2 + H 2 O \u003d C 2 H 2 + Ca (OH) 2

کاربرد:

کلسیم فلزی به عنوان یک عامل احیا کننده قوی در تولید برخی از فلزات سخت بازیابی ("اصطلاح کلسیم"): کروم، عناصر خاکی کمیاب، توریم، اورانیوم و غیره استفاده می شود. در متالورژی مس، نیکل، فولادهای ویژه و ... برنز، کلسیم و آلیاژهای آن برای حذف ناخالصی های مضر گوگرد، فسفر، کربن اضافی استفاده می شود.
کلسیم همچنین برای اتصال مقادیر کمی از اکسیژن و نیتروژن در تولید خلاء بالا و تصفیه گازهای بی اثر استفاده می شود.
یونهای اضافی نوترون 48 Ca برای سنتز عناصر شیمیایی جدید، مانند عنصر شماره 114، استفاده می شود. ایزوتوپ دیگر کلسیم، 45 Ca، به عنوان یک ردیاب رادیواکتیو در مطالعات نقش بیولوژیکی کلسیم و مهاجرت آن در محیط استفاده می شود.

زمینه اصلی کاربرد ترکیبات متعدد کلسیم، تولید مصالح ساختمانی (سیمان، مخلوط های ساختمانی، دیوارهای خشک و غیره) است.

کلسیم یکی از درشت مغذی ها در ترکیب موجودات زنده است که ترکیبات لازم برای ساختن اسکلت داخلی مهره داران و اسکلت خارجی بسیاری از بی مهرگان، پوسته تخم مرغ را تشکیل می دهد. یون های کلسیم همچنین در تنظیم فرآیندهای درون سلولی نقش دارند و باعث لخته شدن خون می شوند. کمبود کلسیم در دوران کودکی منجر به راشیتیسم و در افراد مسن به پوکی استخوان می شود. لبنیات، گندم سیاه، آجیل به عنوان منبع کلسیم عمل می کنند و ویتامین D به جذب آن کمک می کند و در صورت کمبود کلسیم از داروهای مختلفی استفاده می شود: کلسکس، محلول کلرید کلسیم، گلوکونات کلسیم و غیره.
کسر جرمی کلسیم در بدن انسان 1.4-1.7٪ است، نیاز روزانه 1-1.3 گرم (بسته به سن). مصرف بیش از حد کلسیم می تواند منجر به هیپرکلسمی شود - رسوب ترکیبات آن در اندام های داخلی، تشکیل لخته های خون در رگ های خونی. منابع:
کلسیم (عنصر) // ویکی پدیا. آدرس اینترنتی: http://ru.wikipedia.org/wiki/Calcium (تاریخ دسترسی: 3.01.2014).
کتابخانه محبوب عناصر شیمیایی: کلسیم. // URL: http://n-t.ru/ri/ps/pb020.htm (3.01.2014).

نام:*
پست الکترونیک:
یک نظر: