Ինչի հետ կարող է փոխազդել կալցիումը: Կալցիումի քիմիական և ֆիզիկական հատկությունները, նրա փոխազդեցությունը ջրի հետ
Գլխավոր / Դասախոսություններ 1-ին կուրս / Ընդհանուր եւ օրգանական քիմիա/ Հարց 23. Կալցիում / 2. Ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ
ֆիզիկական հատկություններ. Կալցիումը արծաթափայլ ճկուն մետաղ է, որը հալվում է 850 աստիճան Ցելսիուսում: C և եռում է 1482 աստիճանում։ Գ. Այն շատ ավելի կարծր է, քան ալկալիական մետաղները:
Քիմիական հատկություններ. Կալցիումը ակտիվ մետաղ է։ Այսպիսով, նորմալ պայմաններում այն հեշտությամբ փոխազդում է մթնոլորտային թթվածնի և հալոգենների հետ.
2 Ca + O2 \u003d 2 CaO (կալցիումի օքսիդ);
Ca + Br2 = CaBr2 (կալցիումի բրոմիդ):
Ջրածնի, ազոտի, ծծմբի, ֆոսֆորի, ածխածնի և այլ ոչ մետաղների հետ կալցիումը տաքացնելիս արձագանքում է.
Ca + H2 = CaH2 (կալցիումի հիդրիդ);
3 Ca + N2 = Ca3N2 (կալցիումի նիտրիդ);
Ca + S = CaS (կալցիումի սուլֆիդ);
3 Ca + 2 P = Ca3P2 (կալցիումի ֆոսֆիդ);
Ca + 2 C \u003d CaC2 (կալցիումի կարբիդ):
ԻՑ սառը ջուրկալցիումը դանդաղ է փոխազդում, իսկ տաքի հետ՝ շատ ակտիվ.
Ca + 2 H2O \u003d Ca (OH) 2 + H2:
Կալցիումը կարող է օքսիդներից խլել թթվածինը կամ հալոգենները և ավելի քիչ հալոգենիդներ ակտիվ մետաղներ, այսինքն՝ ունի վերականգնող հատկություն.
5 Ca + Nb2O5 = CaO + 2 Nb;
- 1. Բնության մեջ լինելը
- 3. Անդորրագիր
- 4. Կիրառում
www.medkurs.ru
Կալցիում | ուղեցույց Pesticides.ru
Շատերի համար կալցիումի մասին գիտելիքները սահմանափակվում են նրանով, որ այս տարրն անհրաժեշտ է առողջ ոսկորների և ատամների համար: Ուրիշ որտեղ է այն պարունակվում, ինչու է դա անհրաժեշտ և որքանով է անհրաժեշտ, ոչ բոլորն ունեն գաղափար: Այնուամենայնիվ, կալցիումը հայտնաբերված է մեզ ծանոթ բազմաթիվ միացություններում՝ ինչպես բնական, այնպես էլ տեխնածին: Կավիճ և կրաքար, քարանձավների ստալակտիտներ և ստալագմիտներ, հնագույն բրածոներ և ցեմենտ, գիպս և ալաբաստր, կաթնամթերք և օստեոպորոզի դեմ դեղամիջոցներ. այս ամենը և ավելին տարբեր են: բարձր պարունակությունկալցիում.
Այս տարրը առաջին անգամ ձեռք է բերել Գ.Դեյվին 1808 թվականին, և սկզբում այն այնքան էլ ակտիվ չի օգտագործվել։ Այդուհանդերձ, այժմ այս մետաղը արտադրության ծավալով աշխարհում հինգերորդն է, և դրա կարիքը տարեցտարի ավելանում է։ Կալցիումի օգտագործման հիմնական ոլորտը շինանյութերի և խառնուրդների արտադրությունն է։ Սակայն դա անհրաժեշտ է ոչ միայն տներ, այլեւ կենդանի բջիջներ կառուցելու համար։ Մարդու մարմնում կալցիումը կմախքի մի մասն է, հնարավոր է դարձնում մկանների կծկումները, ապահովում է արյան մակարդումը և կարգավորում է մի շարք մկանների գործունեությունը: մարսողական ֆերմենտներև կատարում է այլ բավականին բազմաթիվ գործառույթներ։ Այն ոչ պակաս կարևոր է այլ կենդանի առարկաների՝ կենդանիների, բույսերի, սնկերի և նույնիսկ բակտերիաների համար։ Միևնույն ժամանակ, կալցիումի կարիքը բավականին մեծ է, ինչը հնարավորություն է տալիս այն դասակարգել որպես մակրոէլեմենտներ։
Կալցիում (կալցիում), Ca - քիմիական տարրՄենդելեևի պարբերական համակարգի II խմբի հիմնական ենթախումբը։ Ատոմային թիվը՝ 20. Ատոմային զանգվածը՝ 40.08.
Կալցիումը հողալկալիական մետաղ է։ Ազատ վիճակում ճկուն, բավականին կոշտ, սպիտակ: Խտությունը վերաբերում է թեթև մետաղներին:
- Խտությունը՝ 1,54 գ/սմ3,
- Հալման կետ - +842 ° C,
- Եռման կետ - +1495 ° C:
Կալցիումն ունի ընդգծված մետաղական հատկություններ։ Բոլոր միացություններում օքսիդացման աստիճանը +2 է։
Օդում այն պատված է օքսիդի շերտով, տաքանալիս այրվում է կարմրավուն, վառ բոցով։ Այն դանդաղ արձագանքում է սառը ջրի հետ և տաք ջրից արագ տեղահանում ջրածինը և առաջացնում հիդրօքսիդ: Ջրածնի հետ փոխազդելիս առաջանում է հիդրիդներ։ Սենյակային ջերմաստիճանում այն փոխազդում է ազոտի հետ՝ առաջացնելով նիտրիդներ։ Այն նաև հեշտությամբ միանում է հալոգենների և ծծմբի հետ, տաքացնելիս վերականգնում է մետաղի օքսիդները։
Կալցիումը բնության մեջ ամենաառատ տարրերից մեկն է։ Երկրակեղևում դրա պարունակությունը կազմում է 3%՝ ըստ քաշի։ Հանդիպում է կավիճի, կրաքարի, մարմարի (կալցիումի կարբոնատի CaCO3 բնական տարատեսակ) նստվածքների տեսքով։ Մեծ քանակությամբ կան գիպսի (CaSO4 x 2h3O), ֆոսֆորիտի (Ca3 (PO4) 2 և կալցիում պարունակող տարբեր սիլիկատների հանքավայրեր։
Ջուր
. Կալցիումի աղերը գրեթե միշտ առկա են բնական ջրում: Դրանցից միայն գիպսն է նրանում մի փոքր լուծելի։ Ջրում ածխաթթու գազի պարունակությամբ կալցիումի կարբոնատը լուծույթ է մտնում Ca(HCO3)2 բիկարբոնատի տեսքով։կոշտ ջուր
. Բնական ջուրը մեծ քանակությամբ կալցիումի կամ մագնեզիումի աղերով կոչվում է կոշտ։փափուկ ջուր
. Այս աղերի ցածր պարունակությամբ կամ դրանց բացակայությամբ ջուրը կոչվում է փափուկ:Հողեր
. Որպես կանոն, հողերը բավարար չափով ապահովված են կալցիումով։ Եվ քանի որ բույսերի վեգետատիվ մասում կալցիումը պարունակվում է ավելի մեծ զանգվածում, բերքահավաքի հետ դրա հեռացումն աննշան է։Հողից կալցիումի կորուստները տեղի են ունենում տեղումների միջոցով դրա տարրալվացման արդյունքում։ Այս գործընթացը կախված է հողերի հատիկաչափական կազմից, տեղումներից, բույսերի տեսակներից, կրաքարի և հանքային պարարտանյութերի ձևերից և չափաբաժիններից: Կախված այս գործոններից, վարելահողից կալցիումի կորուստները տատանվում են մի քանի տասնյակից մինչև 200-400 կգ/հա և ավելի:
Կալցիումի պարունակությունը տարբեր տեսակի հողերում
Պոդզոլային հողերը պարունակում են 0,73% (հողի չոր նյութի) կալցիում։
Մոխրագույն անտառ - 0,90% կալցիում:
Chernozems - 1,44% կալցիում:
Serozems - 6,04% կալցիում:
Բույսում կալցիումը լինում է ֆոսֆատների, սուլֆատների, կարբոնատների, պեկտինի և օքսալաթթուների աղերի տեսքով։ Բույսերի կալցիումի գրեթե 65%-ը կարելի է արդյունահանել ջրով։ Մնացածը բուժվում է թույլ քացախաթթուներով և աղաթթուներով: Կալցիումի մեծ մասը հայտնաբերված է ծերացող բջիջներում:
Կալցիումի անբավարարության ախտանիշները հետևյալն են. |
|
մշակույթը | անբավարարության ախտանիշներ |
Ընդհանուր ախտանիշներ | Գագաթային բողբոջների սպիտակեցում; Երիտասարդ տերևների սպիտակեցում; Տերևների ծայրերը թեքված են ներքև; Տերևների ծայրերը փաթաթվում են; |
Կարտոֆիլ | Վերին տերևները վատ են ծաղկում; Ցողունի աճող կետը մեռնում է; Տերևների եզրերին կա բաց շերտ, ավելի ուշ այն մթնում է; Տերևների եզրերը ոլորված են վերև; |
Կաղամբ սպիտակ և ծաղկակաղամբ | Երիտասարդ բույսերի տերևների վրա քլորոտիկ բծերը (մարմարապատում) կամ եզրերի երկայնքով սպիտակ շերտեր; Հին բույսերում տերևները գանգրացնում են և դրանց վրա հայտնվում են այրվածքներ. Աճի կետը մահանում է |
Տերևի վերջավոր բլթակները մահանում են Ծաղիկներ ընկնում; Պտղի վրա մուգ բիծ է հայտնվում գագաթին, որը մեծանում է պտուղի աճի հետ (լոլիկի գագաթի փտում) |
|
Գագաթային բողբոջները մահանում են; Երիտասարդ տերևների եզրերը փաթաթվում են, պատռվում, այնուհետև մեռնում; Կադրերի վերին մասերը մեռնում են. Արմատների ծայրերի վնաս; Պտղի միջուկում - շագանակագույն բծեր (դառը փոս); Մրգի համը վատանում է; Մրգերի շուկայականության նվազում |
Կալցիումի գործառույթները
Այս տարրի ազդեցությունը բույսերի վրա բազմակողմ է և, որպես կանոն, դրական։ Կալցիում:
- Բարելավում է նյութափոխանակությունը;
- Կարևոր դեր է խաղում ածխաջրերի շարժման մեջ.
- Ազդում է ազոտային նյութերի մետամորֆոզների վրա.
- Արագացնում է սերմերի պահուստային սպիտակուցների սպառումը բողբոջման ընթացքում.
- դեր է խաղում ֆոտոսինթեզի գործընթացում.
- այլ կատիոնների ուժեղ հակառակորդ, կանխում է դրանց ավելորդ մուտքը բույսերի հյուսվածքներ.
- Այն ազդում է պրոտոպլազմայի ֆիզիկաքիմիական հատկությունների վրա (մածուցիկություն, թափանցելիություն և այլն), հետևաբար՝ գործարանում կենսաքիմիական պրոցեսների բնականոն ընթացքի վրա.
- Պեկտինով կալցիումի միացությունները սոսնձում են առանձին բջիջների պատերը.
- Ազդում է ֆերմենտների ակտիվության վրա։
Հարկ է նշել, որ կալցիումի միացությունների (կրաքարի) ազդեցությունը ֆերմենտների ակտիվության վրա արտահայտվում է ոչ միայն ուղղակի գործողությամբ, այլ նաև հողի ֆիզիկաքիմիական հատկությունների և սննդային ռեժիմի բարելավման շնորհիվ։ Բացի այդ, հողի կրաքարը զգալիորեն ազդում է վիտամինների կենսասինթեզի գործընթացների վրա:
Բույսերում կալցիումի պակասը (դեֆիցիտը):
Կալցիումի պակասն առաջին հերթին ազդում է արմատային համակարգի զարգացման վրա։ Արմատային մազիկների առաջացումը դադարում է արմատների վրա։ Արմատի արտաքին բջիջները ոչնչացվում են։
Այս ախտանիշն արտահայտվում է ինչպես կալցիումի պակասով, այնպես էլ սննդարար լուծույթի անհավասարակշռությամբ, այսինքն՝ դրանում միավալենտ նատրիումի, կալիումի և ջրածնի կատիոնների գերակշռությամբ։
Բացի այդ, հողի լուծույթում նիտրատ ազոտի առկայությունը ուժեղացնում է կալցիումի հոսքը բույսերի հյուսվածքներ, մինչդեռ ամոնիակը նվազեցնում է այն:
Կալցիումի սովի նշանները ակնկալվում են, երբ կալցիումի պարունակությունը հողի կատիոնափոխանակման հզորության 20%-ից պակաս է:
Ախտանիշներ. Տեսողականորեն կալցիումի անբավարարությունը հաստատվում է հետևյալ նշանները:
- Բույսերի արմատներում նկատվում են վնասված շագանակագույն ծայրեր.
- Աճի կետը դեֆորմացվում է և մեռնում;
- Ծաղիկները, ձվարանները և բողբոջները ընկնում են;
- Պտուղները վնասված են նեկրոզից;
- Տերեւները քլորոտ են;
- Գագաթային բողբոջը մահանում է, և ցողունի աճը դադարում է:
Կաղամբը, առվույտը, երեքնուկը խիստ զգայուն են կալցիումի առկայության նկատմամբ։ Հաստատվել է, որ այս նույն բույսերը նույնպես բնութագրվում են հողի թթվայնության նկատմամբ զգայունության բարձրացմամբ։
Հանքային կալցիումով թունավորումը հանգեցնում է միջերային քլորոզի՝ սպիտակավուն նեկրոտիկ բծերով: Նրանք կարող են լինել գունավոր կամ ունենալ ջրով լցված համակենտրոն օղակներ: Որոշ բույսեր արձագանքում են ավելորդ կալցիումին՝ աճեցնելով տերևների վարդեր, սատկելով կադրերը և ընկնելով տերևները: Արտաքինից ախտանշանները նման են երկաթի և մագնեզիումի պակասի:
Հողի մեջ կալցիումի համալրման աղբյուրը կրաքարային պարարտանյութերն են։ Նրանք բաժանված են երեք խմբի.
- Կոշտ կրային ապարներ;
- Փափուկ կրային ապարներ;
- Արդյունաբերական թափոններ՝ կրաքարի բարձր պարունակությամբ։
Կոշտ կրաքարային ապարներն ըստ CaO-ի և MgO-ի պարունակության բաժանվում են.
- կրաքարեր (55–56% CaO և մինչև 0,9% MgO);
- դոլոմիտային կրաքարեր (42–55% CaO և մինչև 9% MgO);
- դոլոմիտներ (32–30% CaO և 18–20% MgO):
Կրաքարեր
- հիմնական կրաքարի պարարտանյութեր. CaCO3-ով պարունակում է 75–100% Ca և Mg օքսիդներ:Դոլոմիտացված կրաքար
. Պարունակում է 79-100% ակտիվ բաղադրիչ (a.i.) CaCO3-ի առումով: Առաջարկվում է կարտոֆիլի, հատիկաընդեղենի, կտավատի, արմատային մշակաբույսերի ցանքաշրջանառության ժամանակ, ինչպես նաև խիստ պոզոլացված հողերի վրա:Մարլ
. Պարունակում է մինչև 25–15% CaCO3 և կեղտեր կավի տեսքով մինչև 20–40% ավազով։ Գործում է դանդաղ: Խորհուրդ է տրվում օգտագործել թեթեւ հողերի վրա:Կավիճ
. Պարունակում է 90–100% CaCO3: Գործողությունն ավելի արագ է, քան կրաքարինը: Այն արժեքավոր կրաքարի պարարտանյութ է՝ մանր աղացած տեսքով։այրված կրաքարի
(CaO): CaCO3-ի պարունակությունը 70%-ից ավելի է: Այն բնութագրվում է որպես ամուր և արագ գործող կրաքարային նյութ:Խամրած կրաքարի
(Ca(OH)2): CaCO3-ի պարունակությունը կազմում է 35% կամ ավելի: Այն նաև ամուր և արագ գործող կրաքարի պարարտանյութ է:Դոլոմիտի ալյուր
. CaCO3-ի և MgCO3-ի պարունակությունը կազմում է մոտ 100%: Գործողության մեջ ավելի դանդաղ է, քան կրային տուֆերը: Սովորաբար օգտագործվում է այնտեղ, որտեղ մագնեզիում է պահանջվում:կրային տուֆեր
. CaCO3-ի պարունակությունը 15–96% է, կեղտերը՝ մինչև 25% կավ և ավազ, 0,1% P2O5։ Գործողությունն ավելի արագ է, քան կրաքարինը:Կեղտոտման ցեխ (կղանք)
. Բաղկացած է CaCO3-ից և Ca(OH)2-ից։ CaO-ի վրա կրաքարի պարունակությունը կազմում է մինչև 40%: Առկա է նաև ազոտ՝ 0,5% և P2O5՝ 1-2%։ Սա շաքարի ճակնդեղի գործարանների թափոններ են։ Խորհուրդ է տրվում օգտագործել ոչ միայն հողի թթվայնությունը նվազեցնելու համար, այլ նաև չեռնոզեմ հողերի վրա ճակնդեղի աճեցման վայրերում:Թերթաքարային մոխրի ցիկլոններ
. Չոր փոշիացված նյութ: Ակտիվ նյութի պարունակությունը կազմում է 60-70%: Վերաբերում է արդյունաբերական թափոններին։Վառարանների և ցեմենտի գործարանների փոշին
. CaCO3-ի պարունակությունը պետք է գերազանցի 60%-ը: Գործնականում այն օգտագործվում է ցեմենտի գործարանների անմիջական հարեւանությամբ գտնվող տնտեսություններում:Մետաղագործական խարամ
. Օգտագործվում է Ուրալի և Սիբիրի շրջաններում: Ոչ հիգրոսկոպիկ, հեշտ ցողվող: Պետք է պարունակի առնվազն 80% CaCO3, ունենա ոչ ավելի, քան 2% խոնավություն: Գրանուլոմետրիկ կազմը կարևոր է՝ 70% - 0,25 մմ-ից պակաս, 90% - 0,5 մմ-ից պակաս:օրգանական պարարտանյութեր. Ca-ի պարունակությունը CaCO3-ով կազմում է 0,32–0,40%։
Ֆոսֆատ ալյուր. Կալցիումի պարունակությունը կազմում է 22% CaCO3:
Կրաքարի պարարտանյութերը օգտագործվում են ոչ միայն հողը և բույսերը կալցիումով ապահովելու համար։ Դրանց կիրառման հիմնական նպատակը հողի կրաքարն է։ Սա քիմիական մելիորացիայի մեթոդ է։ Այն ուղղված է հողի ավելորդ թթվայնության չեզոքացմանը, նրա ագրոֆիզիկական, ագրոքիմիական և կենսաբանական հատկությունների բարելավմանը, բույսերին մագնեզիումով և կալցիումով մատակարարելուն, մակրոէլեմենտների և միկրոտարրերի մոբիլիզացմանն ու անշարժացմանը, մշակովի բույսերի կյանքի համար օպտիմալ ջրաֆիզիկական, ֆիզիկական և օդային պայմանների ստեղծմանը:
Հողի կրաքարի արդյունավետությունը
Բույսերի՝ որպես հանքային սնուցման տարր, կալցիումի կարիքը բավարարելուն զուգահեռ, կրաքարը հանգեցնում է հողի բազմաթիվ դրական փոփոխությունների:
Կրաքարի ազդեցությունը որոշ հողերի հատկությունների վրա
Կալցիումը նպաստում է հողի կոլոիդների մակարդմանը և կանխում դրանց տարրալվացումը: Սա հանգեցնում է հողի ավելի հեշտ մշակման և բարելավված օդափոխության:
Լիմինգի արդյունքում.
- ավազոտ հումուսային հողերը մեծացնում են ջրի կլանման ունակությունը.
- Ծանր կավե հողերի վրա ձևավորվում են հողային ագրեգատներ և խցաններ, որոնք բարելավում են ջրաթափանցելիությունը։
Մասնավորապես, օրգանական թթուները չեզոքացվում են, իսկ H-իոնները տեղահանվում են ներծծող համալիրից: Սա հանգեցնում է հողի փոխանակման վերացման և հիդրոլիտիկ թթվայնության նվազմանը: Միաժամանակ նկատվում է հողը կլանող համալիրի կատիոնային բաղադրության բարելավում, որն առաջանում է ջրածնի և ալյումինի իոնների կալցիումի և մագնեզիումի կատիոնների փոփոխության պատճառով։ Սա մեծացնում է հողերի հագեցվածության աստիճանը հիմքերով և մեծացնում կլանման հզորությունը:
Կրաքարի ազդեցությունը բույսերի ազոտով մատակարարման վրա
Կրաքարից հետո հողի դրական ագրոքիմիական հատկությունները և կառուցվածքը կարող են պահպանվել մի քանի տարի։ Սա նպաստում է նպաստավոր պայմանների ստեղծմանը օգտակար մանրէաբանական գործընթացների ուժեղացման համար՝ սննդանյութերի մոբիլիզացման համար: Ամրապնդվում է հողում ազատ ապրող ամոնիֆիկատորների, նիտրիֆիկատորների, ազոտ ամրացնող բակտերիաների ակտիվությունը։
Liming-ը օգնում է մեծացնել հանգուցային բակտերիաների վերարտադրությունը և բարելավել ազոտի մատակարարումը հյուրընկալող բույսին: Հաստատվել է, որ մանրէային պարարտանյութերը կորցնում են իրենց արդյունավետությունը թթվային հողերի վրա։
Կրաքարի ազդեցությունը մոխրի տարրերով բույսերի մատակարարման վրա
Կրաքարը նպաստում է բույսին մոխրի տարրերի մատակարարմանը, քանի որ ուժեղանում է բակտերիաների ակտիվությունը, որոնք քայքայում են հողի օրգանական ֆոսֆորի միացությունները և նպաստում են երկաթի և ալյումինի ֆոսֆատների անցմանը բույսերի համար հասանելի կալցիումի ֆոսֆատ աղերի: Թթվային հողերի կրաքարը ուժեղացնում է մանրէաբանական և կենսաքիմիական գործընթացներ, որն իր հերթին մեծացնում է նիտրատների քանակությունը, ինչպես նաև ֆոսֆորի և կալիումի յուրացվող ձևերը։
Կրաքարի ազդեցությունը մակրոէլեմենտների և հետքի տարրերի ձևերի և առկայության վրա
Կրաքարը մեծացնում է կալցիումի քանակը, իսկ դոլոմիտի ալյուր օգտագործելիս՝ մագնեզիում։ Միաժամանակ մանգանի և ալյումինի թունավոր ձևերը դառնում են անլուծելի և անցնում նստվածքային ձևի։ Նվազում է այնպիսի տարրերի առկայությունը, ինչպիսիք են երկաթը, պղինձը, ցինկը, մանգանը: Ազոտը, ծծումբը, կալիումը, կալցիումը, մագնեզիումը, ֆոսֆորը և մոլիբդենը դառնում են ավելի մատչելի։
Կրաքարի ազդեցությունը ֆիզիոլոգիապես թթվային պարարտանյութերի գործողության վրա
Կրաքարը մեծացնում է ֆիզիոլոգիապես թթվային հանքային պարարտանյութերի, հատկապես ամոնիակի և պոտաշի արդյունավետությունը:
Ֆիզիոլոգիապես թթվային պարարտանյութերի դրական ազդեցությունը մարում է առանց կրաքարի, և ժամանակի ընթացքում կարող է վերածվել բացասականի: Այսպիսով, բեղմնավորված վայրերում բերքատվությունը նույնիսկ ավելի քիչ է, քան չբեղմնավորվածներինը: Կրաքարի համադրությունը պարարտանյութերի օգտագործման հետ բարձրացնում է դրանց արդյունավետությունը 25–50%-ով։
Կրաքարը ակտիվացնում է հողի ֆերմենտային գործընթացները, որոնք անուղղակիորեն դատում են նրա բերրիությունը:
Կազմող՝ Գրիգորովսկայա Պ.Ի.
Էջը ավելացվել է՝ 05.12.13 00:40
Վերջին թարմացումը՝ 22.05.14 16:25
Գրական աղբյուրներ.
Գլինկա Ն.Լ. Ընդհանուր քիմիա. Դասագիրք բուհերի համար. Հրատարակիչ՝ Լ՝ Քիմիա, 1985, էջ 731
Մինեև Վ.Գ. Ագրոքիմիա: Դասագիրք - 2-րդ հրատարակություն, վերանայված և լրացված - Մ .: MGU Publishing House, KolosS Publishing House, 2004. - 720 էջ, Լ. հիվանդ: հիվանդ. – (Դասական համալսարանական դասագիրք):
Պետրով Բ.Ա., Սելիվերստով Ն.Ֆ. Բույսերի հանքային սնուցում. Տեղեկատու ձեռնարկ ուսանողների և այգեպանների համար. Եկատերինբուրգ, 1998. 79 էջ.
Հանրագիտարան երեխաների համար. Հատոր 17. Քիմիա. / Գլուխ. խմբ. Վ.Ա. Վոլոդին. - M.: Avanta +, 2000. - 640 p., ill.
Յագոդին Բ.Ա., Ժուկով Յու.Պ., Կոբզարենկո Վ.Ի. Ագրոքիմիա / Խմբագրվել է Բ.Ա. Յագոդինա - Մ.: Կոլոս, 2002. - 584 էջ: տիղմ (Դասագրքեր և ուսումնական միջոցներ բարձրագույն ուսումնական հաստատությունների ուսանողների համար):
Պատկերներ (վերափոխված).
20 Ca Calcium, CC BY լիցենզիայի ներքո
Կալցիումի անբավարարությունը ցորենում, CIMMYT-ի կողմից, լիցենզավորված CC BY-NC-SA-ի համաձայն
www.pesticidy.ru
Կալցիումը և նրա դերը մարդկության համար - Քիմիա
Կալցիումը և նրա դերը մարդկության համար
Ներածություն
Բնության մեջ լինելը
Անդորրագիր
Ֆիզիկական հատկություններ
Քիմիական հատկություններ
Կալցիումի միացությունների օգտագործումը
Կենսաբանական դեր
Եզրակացություն
Մատենագիտություն
Ներածություն
Կալցիումը երկրորդ խմբի հիմնական ենթախմբի տարր է՝ Դ.Ի.Մենդելեևի քիմիական տարրերի պարբերական համակարգի չորրորդ շրջանը՝ ատոմային համարով 20։ Նշանակվում է Ca (լատ. Կալցիում) նշանով։ Պարզ նյութ կալցիումը (CAS համարը՝ 7440-70-2) փափուկ, ռեակտիվ հողալկալիական մետաղ է, արծաթափայլ։ սպիտակ գույն.
Չնայած #20 տարրի ամենուր տարածվածությանը, նույնիսկ քիմիկոսները չեն տեսել տարրական կալցիում: Բայց այս մետաղը թե՛ արտաքին, թե՛ վարքագծով բոլորովին տարբերվում է ալկալային մետաղներից, որոնց հետ շփումը հղի է հրդեհների ու այրվածքների վտանգով։ Այն կարելի է ապահով պահել օդում, այն չի բռնկվում ջրից։ Մեխանիկական հատկություններտարրական կալցիումը նրան չի դարձնում «սև ոչխար» մետաղների ընտանիքում. կալցիումը գերազանցում է նրանցից շատերին ուժով և կարծրությամբ. այն կարելի է շրջել խառատահաստոցի վրա, քաշել մետաղալարով, կեղծել, սեղմել։
Եվ այնուամենայնիվ, ինչպես կառուցվածքային նյութտարրական կալցիումը գրեթե երբեք չի օգտագործվում: Նա չափազանց ակտիվ է դրա համար: Կալցիումը հեշտությամբ փոխազդում է թթվածնի, ծծմբի, հալոգենների հետ։ Նույնիսկ ազոտի և ջրածնի հետ, որոշակի պայմաններում, այն արձագանքում է: Մետաղների մեծ մասի համար իներտ ածխածնի օքսիդների միջավայրը ագրեսիվ է կալցիումի համար։ Այն այրվում է CO և CO2 մթնոլորտում:
Անվան պատմությունը և ծագումը
Տարրի անվանումը գալիս է լատ. calx (սեռական դեպքում calcis) -- «կրաքար», «փափուկ քար»։ Այն առաջարկել է անգլիացի քիմիկոս Համֆրի Դեյվին, ով 1808 թվականին էլեկտրոլիտիկ մեթոդով մեկուսացրել է մետաղի կալցիումը։ Դեյվին էլեկտրոլիզեց թաց հանգցրած կրաքարի խառնուրդը սնդիկի օքսիդ HgO-ի հետ պլատինե ափսեի վրա, որն անոդն էր: Հեղուկ սնդիկի մեջ ընկղմված պլատինե մետաղալարը ծառայել է որպես կաթոդ: Էլեկտրոլիզի արդյունքում ստացվել է կալցիումի ամալգամ։ Սնդիկը քշելով դրանից՝ Դեյվին ստացավ կալցիում կոչվող մետաղ։
Կալցիումի միացությունները՝ կրաքարը, մարմարը, գիպսը (ինչպես նաև կրաքարը՝ կրաքարի այրման արտադրանք) օգտագործվել են շինարարության մեջ մի քանի հազարամյակ առաջ։ Մինչև 18-րդ դարի վերջը քիմիկոսները կրաքարը համարում էին պարզ մարմին։ 1789 թվականին Ա.Լավուազեն առաջարկել է, որ կրաքարը, մագնեզիան, բարիտը, կավահողն ու սիլիցիումը բարդ նյութեր են։
Բնության մեջ լինելը
Բարձր քիմիական ակտիվության պատճառով կալցիումն ազատ ձևով բնության մեջ չի հայտնաբերվում։
Կալցիումը կազմում է երկրակեղևի զանգվածի 3,38%-ը (5-րդ տեղն առատությամբ թթվածնից, սիլիցիումից, ալյումինից և երկաթից հետո)։
Իզոտոպներ. Բնության մեջ կալցիումը հանդիպում է վեց իզոտոպների խառնուրդի տեսքով՝ 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca և 48Ca, որոնցից ամենատարածվածը՝ 40Ca, 96,97% է։
Կալցիումի վեց բնական իզոտոպներից հինգը կայուն են: Վեցերորդ 48Ca իզոտոպը, վեցից ամենածանրը և շատ հազվագյուտ (նրա իզոտոպային առատությունը կազմում է ընդամենը 0,187%), վերջերս հայտնաբերվեց, որ ենթարկվում է կրկնակի բետա քայքայման՝ 5,3×1019 տարի կիսամյակային կյանքով:
AT ժայռերօհ և հանքանյութեր: Կալցիումի մեծ մասը պարունակվում է տարբեր ապարների (գրանիտներ, գնեյսներ և այլն) սիլիկատների և ալյումոսիլիկատների բաղադրության մեջ, հատկապես ֆելդսպատում՝ անորթիտ Ca-ում։
Նստվածքային ապարների տեսքով կալցիումի միացությունները ներկայացված են կավիճով և կրաքարով, որը կազմված է հիմնականում միներալ կալցիտից (CaCO3): Բնության մեջ շատ ավելի քիչ տարածված է կալցիտի բյուրեղային ձևը՝ մարմարը:
Բավականին տարածված են կալցիումի միներալները, ինչպիսիք են կալցիտը CaCO3, անհիդրիտ CaSO4, ալաբաստր CaSO4 0,5h3O և գիպս CaSO4 2h3O, ֆտորիտ CaF2, ապատիտներ Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), դոլոմիտ MgCO3 CaCO3։ Բնական ջրի մեջ կալցիումի և մագնեզիումի աղերի առկայությունը որոշում է դրա կարծրությունը։
Կալցիումը, որն աշխույժ գաղթում է երկրակեղևում և կուտակվում տարբեր երկրաքիմիական համակարգերում, կազմում է 385 միներալ (միներալների քանակով չորրորդը)։
Միգրացիան երկրակեղևում. Կալցիումի բնական միգրացիայի մեջ զգալի դեր է խաղում «կարբոնատային հավասարակշռությունը», որը կապված է կալցիումի կարբոնատի ջրի և ածխածնի երկօքսիդի փոխազդեցության հետադարձելի ռեակցիայի հետ՝ լուծելի բիկարբոնատի ձևավորումով.
CaCO3 + h3O + CO2 - Ca (HCO3) 2 - Ca2+ + 2HCO3-
(հավասարակշռությունը տեղափոխվում է ձախ կամ աջ՝ կախված ածխաթթու գազի կոնցենտրացիայից):
կենսագենիկ միգրացիա. Կենսոլորտում կալցիումի միացությունները հանդիպում են գրեթե բոլոր կենդանիների և բույսերի հյուսվածքներ(տես նաև ստորև): Կալցիումի զգալի քանակությունը կենդանի օրգանիզմների մի մասն է։ Այսպիսով, հիդրօքսիապատիտ Ca5 (PO4) 3OH, կամ, մեկ այլ նշումով, 3Ca3 (PO4) 2 Ca (OH) 2 հիմքն է: ոսկրային հյուսվածքողնաշարավորներ, ներառյալ մարդիկ; Բազմաթիվ անողնաշարավորների կեղևներն ու կեղևները, ձվի կեղևը և այլն, կազմված են կալցիումի կարբոնատից CaCO3, մարդկանց և կենդանիների կենդանի հյուսվածքներում՝ 1,4-2% Ca (զանգվածային մասով); 70 կգ կշռող մարդու մարմնում կալցիումի պարունակությունը կազմում է մոտ 1,7 կգ (հիմնականում կազմի մեջ միջբջջային նյութոսկրային հյուսվածք):
Անդորրագիր
Ազատ մետաղական կալցիումը ստացվում է CaCl2-ից (75-80%) և KCl-ից կամ CaCl2-ից և CaF2-ից բաղկացած հալվածքի էլեկտրոլիզից, ինչպես նաև 1170-1200 °C-ում CaO-ի ալյումինջերմային վերականգնմամբ.
4CaO + 2Al = CaAl2O4 + 3Ca:
Ֆիզիկական հատկություններ
Կալցիումի մետաղը գոյություն ունի երկու ալոտրոպ մոդիֆիկացիաներով: Մինչև 443 °C, կայուն?-Ca խորանարդ երեսակենտրոն վանդակով (պարամետր a = 0,558 նմ), կայունից բարձր՝ Ca-Ca խորանարդ մարմնի կենտրոնացված վանդակով?-Fe տիպի (պարամետր a = 0,448 նմ) . Ստանդարտ էնթալպիա, H0 անցում? > կազմում է 0,93 կՋ/մոլ։
Քիմիական հատկություններ
Կալցիումը տիպիկ հողալկալիական մետաղ է: Կալցիումի քիմիական ակտիվությունը բարձր է, բայց ավելի ցածր, քան մյուս բոլոր հողալկալիական մետաղների: Այն հեշտությամբ արձագանքում է թթվածնի, ածխածնի երկօքսիդի և օդի խոնավության հետ, ինչի պատճառով մետաղական կալցիումի մակերեսը սովորաբար մռայլ մոխրագույն է, հետևաբար, լաբորատորիայում կալցիումը սովորաբար պահվում է, ինչպես մյուս հողալկալիական մետաղները, սերտորեն: փակ բանկակերոսինի կամ հեղուկ պարաֆինի շերտի տակ։
Ստանդարտ պոտենցիալների շարքում կալցիումը գտնվում է ջրածնի ձախ կողմում։ Ca2+/Ca0 զույգի ստանդարտ էլեկտրոդի պոտենցիալը ½2,84 Վ է, այնպես որ կալցիումը ակտիվորեն արձագանքում է ջրի հետ, բայց առանց բռնկման.
Ca + 2H2O \u003d Ca (OH) 2 + H2 ^ + Q.
Ակտիվ ոչ մետաղների հետ (թթվածին, քլոր, բրոմ) կալցիումը արձագանքում է նորմալ պայմաններում.
2Ca + O2 = 2CaO, Ca + Br2 = CaBr2:
Օդի կամ թթվածնի մեջ տաքացնելիս կալցիումը բռնկվում է։ Պակաս ակտիվ ոչ մետաղների հետ (ջրածին, բոր, ածխածին, սիլիցիում, ազոտ, ֆոսֆոր և այլն) կալցիումը փոխազդում է տաքացնելիս, օրինակ.
Ca + H2 = CaH2, Ca + 6B = CaB6,
3Ca + N2 = Ca3N2, Ca + 2C = CaC2,
3Ca + 2P = Ca3P2 (
կալցիումի ֆոսֆիդ), հայտնի են նաև CaP և CaP5 բաղադրությունների կալցիումի ֆոսֆիդներ.
2Ca + Si = Ca2Si
Հայտնի են նաև (կալցիումի սիլիցիդ), CaSi, Ca3Si4 և CaSi2 միացությունների կալցիումի սիլիցիդները։
Վերոնշյալ ռեակցիաների ընթացքը, որպես կանոն, ուղեկցվում է մեծ քանակությամբ ջերմության արտազատմամբ (այսինքն՝ այդ ռեակցիաները էկզոթերմիկ են)։ Ոչ մետաղներով բոլոր միացություններում կալցիումի օքսիդացման աստիճանը +2 է։ Ոչ մետաղներով կալցիումի միացությունների մեծ մասը հեշտությամբ քայքայվում է ջրի միջոցով, օրինակ.
CaH2 + 2H2O \u003d Ca (OH) 2 + 2H2 ^,
Ca3N2 + 3H2O = 3Ca(OH)2 + 2Nh4^.
Ca2+ իոնն անգույն է։ Երբ կրակի մեջ լուծվող կալցիումի աղեր են ավելացվում, բոցը դառնում է աղյուս կարմիր:
Կալցիումի աղերը, ինչպիսիք են CaCl2 քլորիդը, CaBr2 բրոմիդը, CaI2 յոդիդը և Ca(NO3)2 նիտրատը, շատ լուծելի են ջրում։ CaF2 ֆտորիդը, CaCO3 կարբոնատը, CaSO4 սուլֆատը, Ca3(PO4)2 օրթոֆոսֆատը, CaC2O4 օքսալատը և մի քանիսը ջրում չեն լուծվում։
Մեծ նշանակություն ունի այն փաստը, որ ի տարբերություն կալցիումի կարբոնատի CaCO3-ի, թթվային կալցիումի կարբոնատը (հիդրոկարբոնատ) Ca(HCO3)2-ը լուծելի է ջրում։ Բնության մեջ դա հանգեցնում է հետևյալ գործընթացներին. Երբ սառը անձրևը կամ գետի ջուրը՝ հագեցած ածխաթթու գազով, ներթափանցում է գետնի տակ և ընկնում կրաքարերի վրա, նկատվում է դրանց տարրալուծում.
CaCO3 + CO2 + H2O \u003d Ca (HCO3) 2.
Նույն վայրերում, որտեղ կալցիումի բիկարբոնատով հագեցած ջուրը դուրս է գալիս երկրի մակերես և տաքանում արևի ճառագայթներ, հակառակ ռեակցիան տեղի է ունենում.
Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2^ + H2O:
Այսպիսով, բնության մեջ տեղի է ունենում նյութերի մեծ զանգվածների փոխանցում: Արդյունքում ստորգետնյա հսկայական բացեր կարող են առաջանալ, իսկ քարանձավներում գոյանում են գեղեցիկ քարե «սառցալեզվակներ»՝ ստալակտիտներ և ստալագմիտներ։
Ջրի մեջ լուծված կալցիումի բիկարբոնատի առկայությունը մեծապես որոշում է ջրի ժամանակավոր կարծրությունը: Այն կոչվում է ժամանակավոր, քանի որ երբ ջուրը եռում է, բիկարբոնատը քայքայվում է, և CaCO3-ը նստում է: Այս երեւույթը բերում է, օրինակ, նրան, որ թեյնիկում թեյնիկում ժամանակի ընթացքում թեփուկ է գոյանում։
Մետաղական կալցիումի կիրառությունները
Կալցիումի մետաղի հիմնական օգտագործումը որպես վերականգնող նյութ է մետաղների, հատկապես նիկելի, պղնձի և չժանգոտվող պողպատի արտադրության մեջ: Կալցիումը և նրա հիդրիդը նույնպես օգտագործվում են դժվար վերականգնվող մետաղներ ստանալու համար, ինչպիսիք են քրոմը, թորիումը և ուրանը: Կալցիումի համաձուլվածքները կապարի հետ օգտագործվում են մարտկոցներում և կրող համաձուլվածքներում։ Կալցիումի հատիկներն օգտագործվում են նաև էլեկտրավակուումային սարքերից օդի հետքերը հեռացնելու համար։
Մետալթերմիա
Մաքուր մետաղական կալցիումը լայնորեն օգտագործվում է մետաղաջերմության մեջ՝ հազվագյուտ մետաղներ ստանալու համար։
Լեգիրում
Մաքուր կալցիումն օգտագործվում է կապարի համաձուլվածքի համար, որն օգտագործվում է մարտկոցների թիթեղների, սպասարկման կարիք չունեցող մեկնարկային կապարաթթվային մարտկոցների արտադրության համար՝ ցածր ինքնալիցքաթափմամբ: Նաև մետաղական կալցիումն օգտագործվում է բարձրորակ կալցիումային բաբբիթների արտադրության համար:
Միջուկային միաձուլում
48Ca իզոտոպը գերծանր տարրերի արտադրության և պարբերական աղյուսակում նոր տարրերի հայտնաբերման ամենաարդյունավետ և լայնորեն օգտագործվող նյութն է։ Օրինակ, արագացուցիչներում գերծանր տարրեր արտադրելու համար 48Ca իոնների օգտագործման դեպքում այդ տարրերի միջուկները հարյուրավոր և հազարավոր անգամներ ավելի արդյունավետ են ձևավորվում, քան այլ «արկեր» (իոններ) օգտագործելիս։
Կալցիումի միացությունների օգտագործումը
կալցիումի հիդրիդ: Ջրածնի մթնոլորտում կալցիումը տաքացնելով ստացվում է Cah3 (կալցիումի հիդրիդ), որն օգտագործվում է մետալուրգիայի (մետալոթերմիայի) և դաշտում ջրածնի արտադրության մեջ։
Օպտիկական և լազերային նյութեր Կալցիումի ֆտորիդը (ֆտորիտ) օգտագործվում է օպտիկայի (աստղագիտական օբյեկտներ, ոսպնյակներ, պրիզմաներ) և որպես լազերային նյութ միաբյուրեղների տեսքով։ Կալցիումի վոլֆրամը (շեյլիտ) միայնակ բյուրեղների տեսքով օգտագործվում է լազերային տեխնոլոգիայի մեջ, ինչպես նաև որպես ցինտիլատոր։
կալցիումի կարբիդ: Կալցիումի կարբիդ CaC2-ը լայնորեն օգտագործվում է ացետիլեն ստանալու և մետաղները նվազեցնելու, ինչպես նաև կալցիումի ցիանամիդի արտադրության մեջ (կալցիումի կարբիդը ազոտում տաքացնելով 1200 ° C-ում, ռեակցիան էկզոտերմիկ է, իրականացվում է ցիանամիդային վառարաններում)։
Քիմիական հոսանքի աղբյուրներ. Կալցիումը, ինչպես նաև նրա համաձուլվածքները ալյումինի և մագնեզիումի հետ, օգտագործվում են պահուստային ջերմային էլեկտրական մարտկոցներում որպես անոդ (օրինակ՝ կալցիում-քրոմատային տարր)։ Կալցիումի քրոմատը օգտագործվում է այնպիսի մարտկոցներում, ինչպիսին կաթոդն է: Նման մարտկոցների առանձնահատկությունն այն է, որ օգտագործվող վիճակում չափազանց երկար պահպանման ժամկետը (տասնամյակներ), ցանկացած պայմաններում (տարածություն, բարձր ճնշում) աշխատելու ունակությունը, քաշի և ծավալի բարձր տեսակարար էներգիան: Թերությունը կարճ տեւողությունն է։ Նման մարտկոցները օգտագործվում են այնտեղ, որտեղ անհրաժեշտ է կարճ ժամանակով ստեղծել հսկայական էլեկտրական էներգիա ( բալիստիկ հրթիռներ, որոշ տիեզերանավ և այլն):
Հրակայուն նյութեր. Կալցիումի օքսիդը և՛ ազատ տեսքով, և՛ որպես կերամիկական խառնուրդների մաս, օգտագործվում է հրակայուն նյութերի արտադրության մեջ։
Դեղեր. Կալցիումի միացությունները լայնորեն օգտագործվում են որպես հակահիստամին:
Կալցիումի քլորիդ
Կալցիումի գլյուկոնատ
կալցիումի գլիցերոֆոսֆատ
Բացի այդ, կալցիումի միացությունները ներմուծվում են օստեոպորոզի կանխարգելման պատրաստուկների բաղադրության մեջ. վիտամինային բարդույթներհղիների և տարեցների համար.
Կենսաբանական դեր
Կալցիումը տարածված մակրոտարր է բույսերի, կենդանիների և մարդկանց մեջ: Մարդկանց և այլ ողնաշարավորների մոտ դրա մեծ մասը գտնվում է կմախքում և ատամներում՝ ֆոսֆատների տեսքով։ Սկսած տարբեր ձևերկալցիումի կարբոնատը (կրաքարը) անողնաշարավորների մեծամասնության խմբերի կմախքներն են (սպունգեր, մարջան պոլիպներ, խեցեմորթ և այլն): Կալցիումի իոնները մասնակցում են արյան մակարդման գործընթացներին, ինչպես նաև արյան մշտական օսմոտիկ ճնշման պահպանմանը։ Կալցիումի իոնները նաև ծառայում են որպես ունիվերսալ երկրորդ սուրհանդակներից մեկը և կարգավորում են մի շարք ներբջջային գործընթացներ. մկանների կծկում, էկզոցիտոզ, ներառյալ հորմոնների և նեյրոհաղորդիչների սեկրեցումը և այլն: Մարդու բջիջների ցիտոպլազմում կալցիումի կոնցենտրացիան մոտ 10?7 մոլ է, միջբջջային հեղուկներում մոտ 10?3 մոլ:
Կալցիումի կարիքը կախված է տարիքից։ Մեծահասակների համար անհրաժեշտ օրական չափաբաժինը կազմում է 800-ից 1000 միլիգրամ (մգ), իսկ երեխաների համար՝ 600-ից 900 մգ, ինչը շատ կարևոր է երեխաների համար՝ կապված կմախքի ինտենսիվ աճի հետ։ Կալցիումի մեծ մասը, որը մտնում է մարդու օրգանիզմ սննդի հետ, հայտնաբերվում է կաթնամթերքում, մնացած կալցիումը՝ մսի, ձկների և որոշ բուսական մթերքների մեջ (հատկապես հարուստ են հատիկավոր հատիկները): Կլանումը տեղի է ունենում ինչպես հաստ, այնպես էլ բարակ աղիներում և հեշտանում է թթվային միջավայր, վիտամին D և վիտամին C, կաթնաշաքար, չհագեցած ճարպաթթուներ։ Կարևոր է նաև մագնեզիումի դերը կալցիումի նյութափոխանակության մեջ, որի անբավարարությամբ կալցիումը «լվանում» է ոսկորներից և նստում երիկամներում (երիկամների քարեր) և մկաններում։
Կալցիումի յուրացումը կանխում են ասպիրինը, օքսալաթթուն, էստրոգենի ածանցյալները։ Համակցվելով օքսալաթթվի հետ՝ կալցիումը տալիս է ջրում չլուծվող միացություններ, որոնք կազմում են երիկամների քարերի բաղադրիչները։
Արյան մեջ կալցիումի պարունակությունը, դրա հետ կապված մեծ թվով պրոցեսների շնորհիվ, ճշգրտորեն կարգավորվում է, և երբ. պատշաճ սնուցումպակաս չկա. Սննդակարգից երկարատև բացակայությունը կարող է առաջացնել սպազմ, հոդացավ, քնկոտություն, աճի արատներ և փորկապություն: Ավելի խորը պակասը հանգեցնում է մշտական մկանային ջղերի և օստեոպորոզի: Սուրճի և ալկոհոլի չարաշահումը կարող է լինել կալցիումի դեֆիցիտի պատճառ, քանի որ դրա մի մասն արտազատվում է մեզի միջոցով։
Կալցիումի և վիտամին D-ի չափազանց մեծ չափաբաժինները կարող են առաջացնել հիպերկալցեմիա, որին հաջորդում է ոսկորների և հյուսվածքների ինտենսիվ կալցիֆիկացիան (հիմնականում ազդում է միզուղիների համակարգի վրա): Երկարատև ավելցուկը խաթարում է մկանների և նյարդային հյուսվածքների աշխատանքը, մեծացնում է արյան մակարդումը և նվազեցնում ոսկրային բջիջների կողմից ցինկի կլանումը: Մեծահասակների համար առավելագույն օրական անվտանգ չափաբաժինը 1500-ից 1800 միլիգրամ է:
Ապրանքներ Կալցիում, մգ/100 գ
Քունջութ 783
Եղինջ 713
Փիփերթու անտառ 505
Սոսին մեծ 412
Գալինսոգա 372
Սարդինա յուղով 330
Բուդրա բաղեղ 289
Շան մասուր 257
Նուշ 252
Սոսին նշտարաձեւ. 248
Պնդուկ 226
Ամարանտի սերմ 214
Ջրածաղիկ 214
Սոյայի հատիկներ չոր 201
3 տարեկանից փոքր երեխաներ - 600 մգ:
4-ից 10 տարեկան երեխաներ - 800 մգ:
10-ից 13 տարեկան երեխաներ - 1000 մգ:
13-ից 16 տարեկան դեռահասներ՝ 1200 մգ։
16 տարեկան և բարձր երիտասարդություն - 1000 մգ:
25-ից 50 տարեկան մեծահասակները `800-ից 1200 մգ:
Հղի և կրծքով կերակրող կանայք `1500-ից 2000 մգ:
Եզրակացություն
Կալցիումը երկրագնդի ամենաառատ տարրերից մեկն է: Բնության մեջ այն շատ է. լեռնաշղթաներն ու կավե ապարները առաջանում են կալցիումի աղերից, հանդիպում է ծովերի և գետերի ջրերում, մտնում է բուսական և կենդանական օրգանիզմների մեջ։
Կալցիումը մշտապես շրջապատում է քաղաքաբնակներին. գրեթե բոլոր հիմնական շինանյութերը՝ բետոն, ապակի, աղյուս, ցեմենտ, կրաքար, պարունակում են այս տարրը զգալի քանակությամբ:
Բնականաբար, ունենալով նման քիմիական հատկություններ՝ կալցիումը բնության մեջ չի կարող լինել ազատ վիճակում։ Բայց կալցիումի միացությունները՝ և՛ բնական, և՛ արհեստական, առաջնային նշանակություն են ձեռք բերել:
Մատենագիտություն
1. Խմբագրական կոլեգիա՝ Knunyants I. L. (գլխավոր խմբագիր) Քիմիական հանրագիտարան՝ 5 հատորով - Մոսկվա. Խորհրդային հանրագիտարան, 1990. - T. 2. - S. 293. - 671 p.
2. Դորոնին. N. A. Kaltsy, Goshimizdat, 1962. 191 էջ նկարազարդումներով:
3. Դոցենկո Վ.Ա. - Բուժական և կանխարգելիչ սնուցում. - Ք. սնուցում, 2001 - N1-էջ 21-25
4. Bilezikian J. P. Կալցիում և ոսկրային նյութափոխանակություն // In: K. L. Becker, ed.
www.e-ng.ru
գիտության աշխարհը
Կալցիումը քիմիական տարրերի պարբերական համակարգի ժամանակաշրջանի 4-րդ խմբի II հիմնական ենթախմբի մետաղական տարր է։ Պատկանում է հողալկալիական մետաղների ընտանիքին։ Կալցիումի ատոմի արտաքին էներգիայի մակարդակը պարունակում է 2 զույգ s-էլեկտրոններ
Ինչը նա կարողանում է էներգետիկորեն տալ քիմիական փոխազդեցությունների ժամանակ։ Այսպիսով, կալցիումը վերականգնող նյութ է և իր միացություններում ունի +2 օքսիդացման աստիճան։Բնության մեջ կալցիումը հանդիպում է միայն աղերի տեսքով։ Երկրակեղևում կալցիումի զանգվածային բաժինը կազմում է 3,6%: Բնական կալցիումի հիմնական հանքանյութը կալցիտն է CaCO3-ը և նրա սորտերը՝ կրաքար, կավիճ, մարմար։ Կան նաև կենդանի օրգանիզմներ (օրինակ՝ կորալներ), որոնց ողնաշարը հիմնականում բաղկացած է կալցիումի կարբոնատից։ Կալցիումի կարևոր հանքանյութերից են նաև դոլոմիտը CaCO3 MgCO3, ֆտորիտ CaF2, գիպս CaSO4 2h3O, ապատիտ, դաշտային պար և այլն: Կալցիումը կարևոր դեր է խաղում կենդանի օրգանիզմների կյանքում: Կալցիումի զանգվածային բաժինը մարդու մարմինըկազմում է 1,4-2%: Այն ատամների, ոսկորների, այլ հյուսվածքների և օրգանների մի մասն է, մասնակցում է արյան մակարդման գործընթացին, խթանում է սրտի գործունեությունը։ Օրգանիզմը բավարար քանակությամբ կալցիումով ապահովելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել կաթ և կաթնամթերք, կանաչ բանջարեղեն, ձուկ, պարզ նյութը՝ կալցիումը, տիպիկ արծաթասպիտակ մետաղ է։ Այն բավականին կոշտ է, պլաստիկ, ունի 1,54 գ/սմ3 խտություն և 842 հալման կետ: Գ. Քիմիապես կալցիումը շատ ակտիվ է: Նորմալ պայմաններում այն հեշտությամբ փոխազդում է օդի թթվածնի և խոնավության հետ, ուստի այն պահվում է հերմետիկ փակ անոթներում։ Օդում տաքացնելիս կալցիումը բռնկվում է և ձևավորում օքսիդ՝ 2Ca + O2 = 2CaO։Կալցիումը տաքացնելիս փոխազդում է քլորի և բրոմի հետ, իսկ ֆտորի հետ՝ նույնիսկ ցրտին։ Այս ռեակցիաների արգասիքները համապատասխան հալոգենիդներն են, օրինակ՝ Ca + Cl2 = CaCl2: Երբ կալցիումը տաքացնում են ծծմբի հետ, առաջանում է կալցիումի սուլֆիդ՝ Ca + S = CaS: Կալցիումը կարող է փոխազդել նաև այլ ոչ մետաղների հետ: Փոխազդեցություն ջրի հետ հանգեցնում է վատ լուծվող կալցիումի հիդրօքսիդի և գազային ջրածնի առաջացմանը՝ Ca + 2h3O = Ca (OH) 2 + h3։Կալցիումի մետաղը լայնորեն օգտագործվում է։ Այն օգտագործվում է որպես ռոզկիսնիկ պողպատների և համաձուլվածքների արտադրության մեջ, որպես վերականգնող նյութ որոշ հրակայուն մետաղների արտադրության համար։
Կալցիումը ստացվում է կալցիումի քլորիդի հալվածքի էլեկտրոլիզից։ Այսպիսով, կալցիումը առաջին անգամ ստացվել է 1808 թվականին Համֆրի Դեյվիի կողմից:
worldofscience.ru
Ոսկրային կմախքը կազմված է դրանից, սակայն մարմինն ի վիճակի չէ ինքնուրույն արտադրել տարրը։ Խոսքը կալցիումի մասին է։ Մեծահասակ կանայք և տղամարդիկ պետք է օրական ստանան առնվազն 800 միլիգրամ հողալկալիական մետաղ: Այն հնարավոր է արդյունահանել վարսակի ալյուրից, պնդուկից, կաթից, գարու ձավարից, թթվասերից, լոբիից, նուշից։
Կալցիումհայտնաբերվել է ոլոռի, մանանեխի, կաթնաշոռի մեջ։ Ճիշտ է, եթե դրանք համադրեք քաղցրավենիքի, սուրճի, կոլայի և օքսալաթթվով հարուստ մթերքների հետ, ապա տարրի մարսողականությունը նվազում է։
Ստամոքսի միջավայրը դառնում է ալկալային, կալցիումը գրավվում է չլուծվող վիճակում և արտազատվում օրգանիզմից։ Ոսկորներն ու ատամները սկսում են քայքայվել։ Ի՞նչ է տարրը, քանի որ այն դարձել է կենդանի էակների համար ամենակարևորներից մեկը, և կա՞ արդյոք նյութի օգտագործումը նրանց օրգանիզմներից դուրս:
Կալցիումի քիմիական և ֆիզիկական հատկությունները
AT պարբերական համակարգտարրը զբաղեցնում է 20-րդ տեղը։ 2-րդ խմբի հիմնական ենթախմբում է։ Ժամանակահատվածը, որին պատկանում է կալցիումը, 4-րդն է։ Սա նշանակում է, որ նյութի ատոմն ունի 4 էլեկտրոնային մակարդակ։ Նրանք ունեն 20 էլեկտրոն, որը նշվում է տարրի ատոմային թվով։ Դա վկայում է նաև դրա լիցքավորման մասին՝ +20։
կալցիում մարմնումԻնչպես բնության մեջ, հողալկալիական մետաղ է։ Սա նշանակում է, որ իր մաքուր տեսքով տարրը արծաթագույն-սպիտակ է, փայլուն և թեթև: Հողալկալիական մետաղների կարծրությունը ավելի բարձր է, քան ալկալային մետաղներինը։
Կալցիումի ինդեքսը մոտ 3 միավոր է ըստ. Նույն կարծրությունն ունի, օրինակ, գիպսը։ 20-րդ տարրը կտրված է դանակով, բայց շատ ավելի դժվար, քան պարզ ալկալային մետաղներից որևէ մեկը:
Ի՞նչ է նշանակում «ալկալային երկիր» անունը: Այսպիսով, կալցիումը և նրա խմբի այլ մետաղները անվանվել են ալքիմիկոսների կողմից: Նրանք տարրերի օքսիդները կոչեցին երկիր: Նյութերի օքսիդներ կալցիումի խմբերջուրը դարձնել ալկալային:
Սակայն , ռադիումը, բարիումը, ինչպես նաև 20-րդ տարրը հանդիպում են ոչ միայն թթվածնի հետ համատեղ։ Բնության մեջ կան բազմաթիվ կալցիումի աղեր: Դրանցից ամենահայտնին հանքային կալցիտն է։ Մետաղի ածխածնային ձևը հայտնի կավիճն է, կրաքարը և գիպսը: Նրանցից յուրաքանչյուրն է կալցիումի կարբոնատ.
20-րդ տարրն ունի նաև ցնդող միացություններ։ Նրանք բոցը գունավորում են նարնջագույն-կարմիր, որը դառնում է նյութերի նույնականացման մարկերներից մեկը։
Բոլոր ալկալային մետաղները հեշտությամբ այրվում են: Որպեսզի կալցիումը արձագանքի թթվածնի հետ, դա բավական է նորմալ պայմաններ. Միայն բնության մեջ տարրը չի հանդիպում իր մաքուր տեսքով, միայն միացություններում:
Կալցիումի օքսին- թաղանթ, որը ծածկում է մետաղը, եթե այն օդում է: Ծածկույթը դեղնավուն է։ Այն պարունակում է ոչ միայն ստանդարտ օքսիդներ, այլեւ պերօքսիդներ, նիտրիդներ։ Եթե կալցիումը ենթարկվում է ոչ թե օդի, այլ ջրի, այն կտեղահանի ջրածինը դրանից:
Միաժամանակ նստվածքը կալցիումի հիդրօքսիդ. Մաքուր մետաղի մնացորդները լողում են դեպի մակերես՝ հրելով ջրածնի փուչիկները: Նույն սխեման աշխատում է թթուների հետ: Օրինակ՝ աղաթթվով նստվածք է ստանում կալցիումի քլորիդև ջրածինը ազատվում է:
Որոշ ռեակցիաներ պահանջում են բարձր ջերմաստիճան: Եթե այն հասնի 842 աստիճանի, կալցիում կարող էհալվել. Ցելսիուսի սանդղակով 1484 թվականին մետաղը եռում է։
կալցիումի լուծույթ, ինչպես մաքուր տարրը լավ է փոխանցում ջերմությունը և էլեկտրաէներգիա. Բայց եթե նյութը շատ տաք է, մետաղական հատկությունները կորչում են։ Այսինքն՝ ոչ հալած, ոչ գազային կալցիումը դրանք չունի։
Մարդու մարմնում տարրը ներկայացված է ինչպես պինդ, այնպես էլ հեղուկ վիճակներով: Փափկեցրեց կալցիումի ջուր, որն առկա է, ավելի հեշտ է փոխանցում: Ոսկորներից դուրս 20-րդ նյութի միայն 1%-ն է։
Այնուամենայնիվ, նրա տեղափոխումը հյուսվածքների միջոցով կարևոր դեր է խաղում: Արյան մեջ կալցիումը կարգավորում է մկանների կծկումը, ներառյալ սրտի մկանները, պահպանում է արյան նորմալ ճնշումը։
Կալցիումի կիրառում
Մաքուր տեսքով մետաղը օգտագործվում է. Նրանք գնում են մարտկոցների ցանցեր: Համաձուլվածքում կալցիումի առկայությունը նվազեցնում է մարտկոցների ինքնալիցքաթափումը 10-13%-ով։ Սա հատկապես կարևոր է ստացիոնար մոդելների համար: Առանցքակալներ պատրաստվում են նաև կապարի և 20-րդ տարրի խառնուրդից։ Համաձուլվածքներից մեկը կոչվում է կրող։
Նկարում կալցիումով հարուստ մթերքներն են:
Պողպատին ավելացվում է հողալկալային մետաղ՝ համաձուլվածքը ծծմբի կեղտերից մաքրելու համար: Կալցիումի նվազեցնող հատկությունները օգտակար են նաև ուրանի, քրոմի, ցեզիումի, ռուբիդիումի արտադրության մեջ։
Ինչպիսի կալցիումօգտագործվում է սեւ մետալուրգիայում. Միևնույն է մաքուր: Տարբերությունը տարրի նպատակի մեջ է: Այժմ նա խաղում է դերը: Այն համաձուլվածքների հավելում է, որը նվազեցնում է դրանց առաջացման ջերմաստիճանը և հեշտացնում խարամների տարանջատումը։ կալցիումի հատիկներքնել էլեկտրավակուումային սարքերում՝ դրանցից օդի հետքերը հեռացնելու համար:
Կալցիումի 48-րդ իզոտոպը պահանջարկ ունի միջուկային ձեռնարկություններում։ Այնտեղ արտադրվում են գերծանր տարրեր։ Հումքը ստացվում է միջուկային արագացուցիչներից։ Ցրե՛ք դրանք իոնների օգնությամբ՝ մի տեսակ արկեր։ Եթե Ca48-ը գործում է իրենց դերում, ապա սինթեզի արդյունավետությունը հարյուրավոր անգամ ավելանում է՝ համեմատած այլ նյութերի իոնների օգտագործման հետ։
Օպտիկայի մեջ 20-րդ տարրն արդեն գնահատվում է որպես միացություններ։ Ֆտորը և կալցիումի վոլֆրամը դառնում են ոսպնյակներ, օբյեկտներ և պրիզմաներ աստղագիտական գործիքներ. Հանքանյութեր կան նաև լազերային տեխնոլոգիայի մեջ։
Երկրաբանները կալցիումի ֆտորիդն անվանում են ֆտորիտ, իսկ վոլֆրամիդը՝ շելիտ։ Օպտիկական արդյունաբերության համար ընտրվում են դրանց միաբյուրեղները, այսինքն՝ առանձին, խոշոր ագրեգատներ՝ շարունակական վանդակավոր և հստակ ձևով։
Բժշկության մեջ նույնպես նշանակում են ոչ թե մաքուր մետաղ, այլ դրա հիման վրա նյութեր։ Դրանք ավելի հեշտությամբ կլանում են օրգանիզմը։ Կալցիումի գլյուկոնատ- օստեոպորոզի համար օգտագործվող ամենաէժան միջոցը։ թմրանյութ» Կալցիում մագնեզիում«նշանակված է դեռահասներին, հղիներին և տարեցներին.
Նրանց անհրաժեշտ են սննդային հավելումներ՝ ապահովելու օրգանիզմի 20-րդ տարրի ավելացված կարիքը, զարգացման պաթոլոգիաներից խուսափելու համար։ Կալցիում-ֆոսֆորի նյութափոխանակությունը կարգավորում է «Կալցիում D3». Ապրանքի անվանման մեջ «D3»-ը ցույց է տալիս վիտամին D-ի առկայությունը: Այն հազվադեպ է, բայց անհրաժեշտ է լիարժեք կլանման համար: կալցիում.
Հրահանգդեպի «Calcium nycomed3»ցույց է տալիս, որ դեղը պատկանում է համակցված գործողության դեղագործական ձևակերպումներին: Նույնը ասվում է կալցիումի քլորիդ. Այն ոչ միայն լրացնում է 20-րդ տարրի պակասը, այլև փրկում է թունավորումից, ինչպես նաև կարողանում է փոխարինել արյան պլազմային։ Որոշ պաթոլոգիական պայմաններում դա կարող է անհրաժեշտ լինել:
Դեղատներում դեղը « Կալցիումը թթու էասկորբին»: Նման դուետ նշանակվում է հղիության ժամանակ, կրծքով կերակրման ժամանակ։ Դեռահասները նույնպես հավելումների կարիք ունեն:
Կալցիումի արդյունահանում
կալցիում սննդի մեջ, միներալներ, միացություններ, որոնք հայտնի են մարդկությանը հնագույն ժամանակներից։ Իր մաքուր տեսքով մետաղը մեկուսացվել է միայն 1808 թվականին։ Բախտը ձեռնտու էր Համֆրի Դեյվիին: Անգլիացի ֆիզիկոսը կալցիում է արդյունահանել տարրի հալած աղերի էլեկտրոլիզով։ Այս մեթոդը կիրառվում է մինչ օրս։
Սակայն արդյունաբերողները ավելի հաճախ դիմում են Համֆրիի հետազոտություններից հետո հայտնաբերված երկրորդ մեթոդին։ Կալցիումը կրճատվում է իր օքսիդից: Ռեակցիան սկսվում է փոշու հետ, երբեմն,. Փոխազդեցությունը տեղի է ունենում վակուումային պայմաններում ժամը բարձր ջերմաստիճաններ. Առաջին անգամ այս կերպ կալցիումը մեկուսացվել է անցյալ դարի կեսերին՝ ԱՄՆ-ում։
Կալցիումի գինը
Մետաղական կալցիումի արտադրողները քիչ են: Այսպիսով, Ռուսաստանում Չապեցկին հիմնականում զբաղվում է առաքմամբ մեխանիկական գործարան. Այն գտնվում է Ուդմուրտիայում։ Ընկերությունը զբաղվում է մետաղի հատիկների, շղարշների և կտորների առևտուրով: Մեկ տոննա հումքի գինը մոտ 1500 դոլար է:
Արտադրանքն առաջարկում են նաև որոշ քիմիական լաբորատորիաներ, օրինակ՝ Ռուսաստանի քիմիկոս հասարակությունը։ Վերջին, առաջարկում է 100 գրամ կալցիում. Կարծիքներվկայում են, որ դա փոշի է յուղի տակ։ Մեկ փաթեթի արժեքը 320 ռուբլի է:
Իրական կալցիում գնելու առաջարկներից բացի, դրա արտադրության բիզնես պլանները վաճառվում են նաև համացանցում։ Մոտ 70 էջ տեսական հաշվարկների համար նրանք խնդրում են մոտ 200 ռուբլի։ Պլանների մեծ մասը կազմվել է 2015 թվականին, այսինքն՝ դեռ չեն կորցրել իրենց արդիականությունը։
ՍԱՀՄԱՆՈՒՄ
Կալցիում- Պարբերական աղյուսակի քսաներորդ տարրը: Նշանակումը - Ca լատիներեն «կալցիում» բառից: Գտնվում է չորրորդ շրջանում, IIA խումբ. Վերաբերում է մետաղներին։ Հիմնական լիցքը 20 է։
Կալցիումը բնության մեջ ամենաառատ տարրերից մեկն է։ Այն պարունակում է մոտավորապես 3% (զանգված) երկրակեղևում։ Այն առաջանում է որպես կրաքարի և կավիճի բազմաթիվ հանքավայրեր, ինչպես նաև մարմար, որոնք կալցիումի կարբոնատ CaCO 3-ի բնական տեսակներ են: AT մեծ քանակությամբկան նաև գիպս CaSO 4 × 2H 2 O, ֆոսֆորիտ Ca 3 (PO 4) 2 և, վերջապես, տարբեր կալցիում պարունակող սիլիկատներ։
Ինչպես պարզ նյութկալցիումը ճկուն, բավականին կոշտ սպիտակ մետաղ է (նկ. 1): Օդում այն արագ ծածկվում է օքսիդի շերտով, իսկ տաքանալիս այրվում է վառ կարմրավուն բոցով։ Կալցիումը համեմատաբար դանդաղ է արձագանքում սառը ջրի հետ, բայց տաք ջուրարագորեն տեղահանում է ջրածինը, առաջացնելով հիդրօքսիդ։
Բրինձ. 1. Կալցիում. Արտաքին տեսք.
Կալցիումի ատոմային և մոլեկուլային քաշը
Նյութի հարաբերական մոլեկուլային քաշը (M r) այն թիվն է, որը ցույց է տալիս, թե տվյալ մոլեկուլի զանգվածը քանի անգամ է մեծ ածխածնի ատոմի զանգվածի 1/12-ից, իսկ հարաբերականը. ատոմային զանգվածտարր (A r) - քանի՞ անգամ է քիմիական տարրի ատոմների միջին զանգվածը մեծ ածխածնի ատոմի զանգվածի 1/12-ից։
Քանի որ ազատ վիճակում կալցիումը գոյություն ունի մոնատոմային Ca մոլեկուլների տեսքով, նրա ատոմային և մոլեկուլային զանգվածների արժեքները նույնն են: Նրանք հավասար են 40.078-ի։
Կալցիումի իզոտոպներ
Հայտնի է, որ բնության մեջ կալցիումը կարելի է գտնել չորս կայուն իզոտոպների՝ 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca և 48Ca տեսքով՝ 40Ca իզոտոպի հստակ գերակշռությամբ (99,97%)։ Նրանց զանգվածային թիվը համապատասխանաբար 40, 42, 43, 44, 46 և 48 է։ Կալցիումի 40 Ca իզոտոպի ատոմի միջուկը պարունակում է քսան պրոտոն և քսան նեյտրոն, իսկ մնացած իզոտոպները նրանից տարբերվում են միայն նեյտրոնների քանակով։
Կան արհեստական կալցիումի իզոտոպներ հետ զանգվածային թվեր 34-ից մինչև 57, որոնցից ամենակայունը 41 Ca-ն է՝ 102 հազար տարի կիսամյակով։
Կալցիումի իոններ
Կալցիումի ատոմի արտաքին էներգիայի մակարդակում կան երկու էլեկտրոններ, որոնք վալենտ են.
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2:
Քիմիական փոխազդեցության արդյունքում կալցիումը հրաժարվում է իր վալենտային էլեկտրոններից, այսինքն. նրանց դոնորն է և վերածվում է դրական լիցքավորված իոնի.
Ca 0 -2e → Ca 2+.
Կալցիումի մոլեկուլ և ատոմ
Ազատ վիճակում կալցիումը գոյություն ունի Ca-ի միատոմային մոլեկուլների տեսքով։ Ահա մի քանի հատկություններ, որոնք բնութագրում են կալցիումի ատոմը և մոլեկուլը.
կալցիումի համաձուլվածքներ
Կալցիումը ծառայում է որպես կապարի որոշ համաձուլվածքների համաձուլվածքային բաղադրիչ:
Խնդիրների լուծման օրինակներ
ՕՐԻՆԱԿ 1
| Զորավարժություններ | Գրե՛ք ռեակցիայի հավասարումները, որոնցով կարելի է իրականացնել հետևյալ փոխակերպումները. Ca → Ca (OH) 2 → CaCO 3 → Ca (HCO 3) 2. |
| Պատասխանել | Կալցիումը ջրի մեջ լուծելով՝ կարող եք ստանալ միացության պղտոր լուծույթ, որը հայտնի է որպես «կրաքարի կաթ»՝ կալցիումի հիդրօքսիդ. Ca + 2H 2 O → Ca (OH) 2 + H 2: Անցնելով ածխաթթու գազը կալցիումի հիդրօքսիդի լուծույթով՝ ստանում ենք կալցիումի կարբոնատ. 2Ca(OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 + H 2 O: Կալցիումի կարբոնատին ջուր ավելացնելով և այս խառնուրդի միջով ածխաթթու գազը շարունակելով՝ մենք ստանում ենք կալցիումի բիկարբոնատ. CaCO 3 + H 2 O + CO 2 → Ca (HCO 3) 2. |
Կալցիում(կալցիում), Ca, Մենդելեևյան պարբերական համակարգի II խմբի քիմիական տարր, ատոմային թիվ 20, ատոմային զանգված 40,08; արծաթ-սպիտակ բաց մետաղ։ Բնական տարրը վեց կայուն իզոտոպների խառնուրդ է՝ 40 Ca, 42 Ca, 43 Ca, 44 Ca, 46 Ca և 48 Ca, որոնցից 40 Ca-ն ամենատարածվածն է (96,97%)։
Կալիումի միացությունները՝ կրաքար, մարմար, գիպս (ինչպես նաև կրաքարը՝ կրաքարի այրման արտադրանք) օգտագործվել են շինարարության մեջ դեռևս հնագույն ժամանակներից։ Մինչև 18-րդ դարի վերջը քիմիկոսները կրաքարը համարում էին պարզ նյութ։ 1789 թվականին Ա.Լավուազեն առաջարկել է, որ կրաքարը, մագնեզիան, բարիտը, կավահողն ու սիլիցիումը բարդ նյութեր են։ 1808 թվականին Գ.Դեյվին, սնդիկի կաթոդով էլեկտրոլիզի ենթարկելով թաց հանգցրած կրաքարի խառնուրդը սնդիկի օքսիդով, պատրաստեց Ca-ի ամալգամ, և սնդիկը դրանից դուրս հանելուց հետո ստացավ «Calcium» կոչվող մետաղը (լատիներեն calx-ից։ , սեռ դեպք calcis - lime) .
Կալցիումի բաշխումը բնության մեջ.Երկրակեղևում առատությամբ Ca-ն զբաղեցնում է 5-րդ տեղը (O, Si, Al և Fe հետո); պարունակությունը՝ 2,96%՝ ըստ քաշի։ Ուժեղ գաղթում է և կուտակվում տարբեր երկրաքիմիական համակարգերում՝ ձևավորելով 385 միներալ (4-րդ տեղ՝ օգտակար հանածոների քանակով)։ Երկրի թիկնոցում քիչ Ca կա և, հավանաբար, նույնիսկ ավելի քիչ՝ Երկրի միջուկում (0,02% երկաթե երկնաքարերում): Ca-ն գերակշռում է երկրակեղևի ստորին հատվածում՝ կուտակվելով հիմնական ապարներում; Ca-ի մեծ մասը պարփակված է դաշտային սպաթով - անորթիտ Ca; պարունակությունը հիմնային ապարներում 6,72%, թթվային (գրանիտներ և այլն) 1,58%։ Կենսոլորտում տեղի է ունենում Ca-ի բացառիկ կտրուկ տարբերակում, որը հիմնականում կապված է «կարբոնատային հավասարակշռության» հետ. երբ ածխաթթու գազը փոխազդում է CaCO 3 կարբոնատի հետ, առաջանում է լուծելի բիկարբոնատ Ca (HCO 3) 2՝ CaCO 3 + H 2 O + CO 2 \ u003d Ca (HCO 3) 2 \u003d Ca 2+ + 2HCO 3-. Այս ռեակցիան շրջելի է և հանդիսանում է Ca-ի վերաբաշխման հիմքը։ Ջրերում CO 2-ի բարձր պարունակությամբ Ca-ն լուծույթի մեջ է, իսկ CO 2-ի ցածր պարունակության դեպքում նստում է CaCO 3 հանքային կալցիտը` առաջացնելով կրաքարի, կավիճի և մարմարի հզոր հանքավայրեր:
Կենսածին միգրացիան նույնպես հսկայական դեր է խաղում Ca-ի պատմության մեջ։ Տարր-մետաղներից կենդանի նյութում Ca-ն գլխավորն է։ Հայտնի են օրգանիզմներ, որոնք պարունակում են ավելի քան 10% Ca (ավելի շատ ածխածին)՝ կառուցելով իրենց կմախքը Ca միացություններից, հիմնականում՝ CaCO 3-ից (կրային ջրիմուռներ, բազմաթիվ փափկամարմիններ, էխինոդերմներ, մարջաններ, կոճղարմատներ և այլն)։ Ծովի կմախքների թաղումով։ կենդանիները և բույսերը կապված են ջրիմուռների, մարջանների և այլ կրաքարերի վիթխարի զանգվածների կուտակման հետ, որոնք, ընկնելով երկրի խորքերը և հանքայնանալով, վերածվում են. տարբեր տեսակներմարմար.
Խոնավ կլիմայով հսկայական տարածքները (անտառային գոտիներ, տունդրա) բնութագրվում են Ca-ի դեֆիցիտի առկայությամբ. այստեղ այն հեշտությամբ տարրալվացվում է հողից։ Սա կապված է հողի ցածր բերրիության, ընտանի կենդանիների ցածր արտադրողականության, նրանց փոքր չափերի և հաճախ ոսկրային հիվանդությունների հետ: Ուստի մեծ նշանակություն ունի հողի կրաքարը, ընտանի կենդանիների և թռչունների կերակրումը և այլն, ընդհակառակը, CaCO 3-ը քիչ լուծվում է չոր կլիմայական պայմաններում, հետևաբար տափաստանային և անապատային լանդշաֆտները հարուստ են Ca-ով։ Գիպսը CaSO 4 2H 2 O հաճախ կուտակվում է աղի ճահիճներում և աղի լճերում:
Գետերը մեծ քանակությամբ Ca են բերում օվկիանոս, բայց այն չի մնում օվկիանոսի ջուր(միջին պարունակությունը՝ 0,04%), սակայն կենտրոնացած է օրգանիզմների կմախքներում և նրանց մահից հետո ներքևում նստում է հիմնականում CaCO 3 ձևով։ Կրաքարի տիղմերը տարածված են բոլոր օվկիանոսների հատակին՝ 4000 մ-ից ոչ ավելի խորություններում (CaCO 3-ը լուծվում է մեծ խորություններում, այնտեղ օրգանիզմները հաճախ ունենում են Ca-ի պակաս):
Ca միգրացիայի մեջ կարևոր դեր է խաղում Ստորերկրյա ջրերը. Կրաքարային զանգվածներում տեղ-տեղ աշխուժորեն տարրալվացնում են CaCO 3, ինչը կապված է կարստի զարգացման, քարանձավների, ստալակտիտների և ստալագմիտների առաջացման հետ։ Բացի կալցիտից, անցյալ երկրաբանական դարաշրջանների ծովերում, անցյալ երկրաբանական դարաշրջանների ծովերում լայնորեն տարածված է եղել Ca ֆոսֆատների նստեցումը (օրինակ՝ Ղազախստանի Կարատաու ֆոսֆորիտի հանքավայրերը), CaCO 3 ·MgCO 3 դոլոմիտը և գոլորշիացման ժամանակ գիպսը։ .
ընթացքում երկրաբանական պատմությունաճել է բիոգեն կարբոնատի ձևավորումը, իսկ կալցիտի քիմիական տեղումները նվազել են: Նախաքեմբրյան ծովերում (ավելի քան 600 միլիոն տարի առաջ) կրային կմախքով կենդանիներ չկային. դրանք լայն տարածում են գտել քեմբրիական ժամանակներից (մարջաններ, սպունգեր և այլն)։ Սա վերագրվում է CO 2-ի բարձր պարունակությանը Precambrian մթնոլորտում:
Կալցիումի ֆիզիկական հատկությունները. Ca-ի α-ձեւի բյուրեղային ցանցը (կայուն սովորական ջերմաստիճանում) երեսակենտրոն խորանարդ է՝ a = 5,56Å։ Ատոմային շառավիղը 1,97Å, իոնային շառավիղը Ca 2+ 1,04Å։ Խտությունը 1,54 գ/սմ3 (20 °C)։ 464 °C-ից բարձր վեցանկյուն β-ձևը կայուն է։ t pl 851 °C, t kip 1482 °C; ջերմաստիճանի գործակիցըգծային ընդլայնում 22 10 -6 (0-300 °C); ջերմային հաղորդունակություն 20 °C-ում 125,6 W/(m K) կամ 0,3 cal/(cm s °C); հատուկ ջերմություն(0-100°C) 623.9 J/(kg K) կամ 0.149 cal/(g°C); էլեկտրական դիմադրողականություն 20 °C ջերմաստիճանում 4,6 10 -8 օհմ մ կամ 4,6 10 -6 օմ սմ; Էլեկտրական դիմադրության ջերմաստիճանի գործակիցը 4.57 10 -3 (20 °C): Էլաստիկության մոդուլը 26 Գն / մ 2 (2600 կգֆ / մմ 2); առաձգական ուժ 60 MN / մ 2 (6 կգֆ / մմ 2); առաձգական սահմանը 4 MN / m 2 (0.4 kgf / մմ 2), ելքի ուժը 38 MN / մ 2 (3.8 կգֆ / մմ 2); երկարացում 50%; Brinell կարծրություն 200-300 MN / մ 2 (20-30 կգֆ / մմ 2): Բավականաչափ բարձր մաքրության կալցիումը պլաստմասսա է, լավ սեղմված, գլանվածքով և կարող է մշակվել:
Կալցիումի քիմիական հատկությունները. Ca 4s 2 ատոմի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթի կոնֆիգուրացիան, ըստ որի միացություններում Ca-ն 2-վալենտ է։ Քիմիապես Ca-ն շատ ակտիվ է: Սովորական ջերմաստիճանում Ca-ն հեշտությամբ փոխազդում է օդի թթվածնի և խոնավության հետ, ուստի այն պահվում է հերմետիկ փակ անոթներում կամ հանքային յուղի տակ։ Օդի կամ թթվածնի մեջ տաքացնելիս այն բռնկվում է՝ տալով հիմնական օքսիդը CaO։ Հայտնի են նաև պերօքսիդներ Ca-CaO 2 և CaO 4: Սկզբում Ca-ն արագ արձագանքում է սառը ջրի հետ, այնուհետև ռեակցիան դանդաղում է՝ Ca(OH) 2 թաղանթի ձևավորման պատճառով։ Ca-ն ակտիվորեն փոխազդում է տաք ջրի և թթուների հետ՝ արտազատելով H 2 (բացառությամբ խտացված HNO 3-ի)։ Սառը ժամանակ այն փոխազդում է ֆտորի հետ, իսկ քլորի և բրոմի հետ՝ 400 ° C-ից բարձր՝ համապատասխանաբար տալով CaF 2, CaCl 2 և CaBr 2։ Այս հալոգենիդները հալած վիճակում Ca-ի հետ կազմում են այսպես կոչված ենթամացություններ՝ CaF, CaCl, որոնցում Ca-ն ձևականորեն միավալենտ է: Ca-ն ծծմբով տաքացնելիս ստացվում է կալցիումի սուլֆիդ CaS, վերջինս ավելացնում է ծծումբ՝ առաջացնելով պոլիսուլֆիդներ (CaS 2, CaS 4 և այլն)։ Փոխազդելով չոր ջրածնի հետ 300-400 ° C ջերմաստիճանում, Ca- ն առաջացնում է հիդրիդ CaH 2 - իոնային միացություն, որի մեջ ջրածինը անիոն է: 500 °C ջերմաստիճանում Ca-ը և ազոտը տալիս են Ca 3 N 2 նիտրիդ; Սառը ժամանակ Ca-ի փոխազդեցությունը ամոնիակի հետ հանգեցնում է բարդ ամոնիակի Ca 6-ի: Երբ տաքացվում է առանց օդի մուտքի գրաֆիտով, սիլիցիումով կամ ֆոսֆորով, Ca-ն ստանում է համապատասխանաբար կալցիումի կարբիդ CaC 2, սիլիցիդներ Ca 2 Si, CaSi, CaSi 2 և ֆոսֆիդ Ca 3 P 2։ Ca-ն միջմետաղական միացություններ է առաջացնում Al, Ag, Au, Cu, Li, Mg, Pb, Sn և այլոց հետ։
Կալցիում ստանալը.Արդյունաբերության մեջ Ca-ն ստացվում է երկու եղանակով՝ 1) CaO-ի և Al-ի փոշու բրիկետավորված խառնուրդը տաքացնելով 1200°C ջերմաստիճանում 0,01-0,02 մմ Hg վակուումում։ Արվեստ.; 6CaO + 2 Al \u003d 3CaO Al 2 O 3 + 3Ca Ca գոլորշիները խտանում են սառը մակերևույթի վրա. 2) CaCl 2-ի և KCl-ի հալվածքի էլեկտրոլիզի միջոցով հեղուկ պղինձ-կալցիումի կաթոդով պատրաստվում է Cu-Ca-ի համաձուլվածք (65% Ca), որից Ca-ն թորվում է 950-1000 ° C ջերմաստիճանում. վակուում 0,1-0,001 մմ Hg: Արվեստ.
Կալցիումի օգտագործումը.Մաքուր մետաղի տեսքով Ca-ն օգտագործվում է որպես U, Th, Cr, V, Zr, Cs, Rb և դրանց միացություններից որոշ հազվագյուտ հողային մետաղների վերականգնող նյութ։ Այն նաև օգտագործվում է պողպատների, բրոնզների և այլ համաձուլվածքների դեօքսիդացման, նավթամթերքից ծծմբի հեռացման, օրգանական հեղուկների ջրազրկման, ազոտի կեղտից արգոնի մաքրման և էլեկտրական վակուումային սարքերում որպես գազի կլանիչ: Տեխնոլոգիայում մեծ կիրառություն են ստացել Pb-Na-Ca համակարգի հակաշփման նյութերը, ինչպես նաև Pb-Ca համաձուլվածքները, որոնք օգտագործվում են էլեկտրական թաղանթների արտադրության համար։ մալուխներ. Ալյումինե Ca-Si-Ca (սիլիկոկալցիում) օգտագործվում է որպես օքսիդազերծող և գազազերծող միջոց՝ բարձրորակ պողպատների արտադրության մեջ։
կալցիում մարմնում. Ca-ն կենսագենիկ տարրերից է, որն անհրաժեշտ է կենսագործունեության բնականոն ընթացքի համար։ Այն առկա է կենդանիների և բույսերի բոլոր հյուսվածքներում և հեղուկներում: Ca-ից զուրկ միջավայրում կարող են զարգանալ միայն հազվագյուտ օրգանիզմներ։ Որոշ օրգանիզմների մոտ Ca պարունակությունը հասնում է 38%-ի; մարդկանց մոտ՝ 1,4-2%։ Բուսական և կենդանական օրգանիզմների բջիջներին անհրաժեշտ են Ca 2+, Na+ և K+ իոնների խիստ սահմանված հարաբերակցություններ արտաբջջային միջավայրում: Բույսերը հողից Ca են ստանում։ Ըստ Ca-ի հետ ունեցած հարաբերության՝ բույսերը բաժանվում են կալցեֆիլների և կալցեֆոբների։ Կենդանիները Ca ստանում են սննդից և ջրից: Ca-ն անհրաժեշտ է շարքի ձևավորման համար բջջային կառուցվածքները, պահպանելով արտաքինի նորմալ թափանցելիությունը բջջային մեմբրաններ, ձկների և այլ կենդանիների ձվերի բեղմնավորման, մի շարք ֆերմենտների ակտիվացման համար։ Ca 2+ իոնները գրգռում են փոխանցում մկանային մանրաթելին՝ պատճառելով դրա կծկումը, մեծացնում է սրտի կծկումների ուժը, մեծացնում է լեյկոցիտների ֆագոցիտային ֆունկցիան, ակտիվացնում է արյան պաշտպանիչ սպիտակուցների համակարգը և մասնակցում դրա մակարդմանը։ Բջիջներում գրեթե ամբողջ Ca-ն գտնվում է սպիտակուցների, նուկլեինաթթուների, ֆոսֆոլիպիդների հետ միացությունների տեսքով, անօրգանական ֆոսֆատներով և օրգանական թթուներով կոմպլեքսներում։ Մարդկանց և բարձրակարգ կենդանիների արյան պլազմայում Ca-ի միայն 20-40%-ը կարող է կապված լինել սպիտակուցների հետ։ Կմախք ունեցող կենդանիների մոտ ամբողջ Ca-ի մինչև 97-99%-ն օգտագործվում է որպես շինանյութ՝ անողնաշարավորների մոտ՝ հիմնականում CaCO 3 (փափկամարմինների կեղևներ, կորալներ), ողնաշարավորների մոտ՝ ֆոսֆատների տեսքով։ Շատ անողնաշարավորներ կուտակում են Ca-ն մինչև ձուլվելը՝ նոր կմախք կառուցելու կամ անբարենպաստ պայմաններում կենսական գործառույթներ ապահովելու համար:
Մարդկանց և բարձրակարգ կենդանիների արյան մեջ Ca-ի պարունակությունը կարգավորվում է պարաթիրոիդ և վահանաձև գեղձերի հորմոններով։ Վիտամին D-ն ամենակարևոր դերն է խաղում այս գործընթացներում, Ca կլանումը տեղի է ունենում առաջի մասում բարակ աղիքներ. Ca-ի յուրացումը վատանում է աղիներում թթվայնության նվազմամբ և կախված է սննդի մեջ Ca, P-ի և ճարպի հարաբերակցությունից։ Օպտիմալ Ca/P հարաբերակցությունը կովի կաթում կազմում է մոտ 1,3 (կարտոֆիլի մեջ՝ 0,15, լոբիում՝ 0,13, մսի մեջ՝ 0,016)։ Սննդի մեջ P-ի կամ օքսալաթթվի ավելցուկի դեպքում Ca-ի կլանումը վատանում է: Լեղաթթուները արագացնում են դրա կլանումը։ Մարդկային սննդի մեջ Ca/ճարպերի օպտիմալ հարաբերակցությունը կազմում է 0,04-0,08 գ Ca 1 գ ճարպի դիմաց: Ca-ի արտազատումը հիմնականում տեղի է ունենում աղիքների միջոցով։ Կաթնասունները լակտացիայի ընթացքում կաթով կորցնում են մեծ քանակությամբ Ca: Երիտասարդ կենդանիների և երեխաների մոտ ֆոսֆոր-կալցիումի նյութափոխանակության խախտումներով զարգանում է ռախիտ, մեծահասակ կենդանիների մոտ՝ կմախքի կազմի և կառուցվածքի փոփոխություն (օստեոմալացիա):
Կալցիումը պարբերական համակարգում 20 ատոմային համարով II խմբի քիմիական տարր է, որը նշվում է Ca (լատ. Կալցիում) նշանով։ Կալցիումը փափուկ, արծաթափայլ մոխրագույն հողալկալիական մետաղ է:
Պարբերական համակարգի 20 տարր Տարրի անվանումը գալիս է լատ. calx (սեռական դեպքում calcis) - «կրաքար», «փափուկ քար»: Այն առաջարկվել է անգլիացի քիմիկոս Համֆրի Դեյվիի կողմից, ով մեկուսացրեց մետաղական կալցիումը 1808 թվականին։
Կալցիումի միացությունները՝ կրաքարը, մարմարը, գիպսը (ինչպես նաև կրաքարը՝ կրաքարի այրման արտադրանք) օգտագործվել են շինարարության մեջ մի քանի հազարամյակ առաջ։
Կալցիումը Երկրի վրա ամենաառատ տարրերից մեկն է: Կալցիումի միացությունները հայտնաբերված են գրեթե բոլոր կենդանիների և բույսերի հյուսվածքներում: Նրան է բաժին ընկնում երկրակեղևի զանգվածի 3,38%-ը (5-րդ տեղն առատությամբ թթվածնից, սիլիցիումից, ալյումինից և երկաթից հետո)։
Բնության մեջ կալցիումի հայտնաբերում
Բարձր քիմիական ակտիվության պատճառով կալցիումն ազատ ձևով բնության մեջ չի հայտնաբերվում։
Կալցիումը կազմում է երկրակեղևի զանգվածի 3,38%-ը (5-րդ տեղն առատությամբ թթվածնից, սիլիցիումից, ալյումինից և երկաթից հետո)։ Տարրերի բովանդակությունը ծովի ջուր- 400 մգ / լ:
իզոտոպներ
Բնության մեջ կալցիումը հանդիպում է վեց իզոտոպների խառնուրդի տեսքով՝ 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca և 48Ca, որոնցից ամենատարածվածը՝ 40Ca, 96,97% է։ Կալցիումի միջուկները պարունակում են պրոտոնների կախարդական թիվը՝ Z = 20. Իզոտոպներ
40
20
Ca20 և
48
20
Ca28-ը բնության մեջ հայտնաբերված հինգ կրկնակի կախարդական թվով միջուկներից երկուսն են:
Կալցիումի վեց բնական իզոտոպներից հինգը կայուն են: Վեցերորդ 48Ca իզոտոպը, վեցից ամենածանրը և շատ հազվադեպ (նրա իզոտոպային առատությունը կազմում է ընդամենը 0,187%), ենթարկվում է կրկնակի բետա քայքայման՝ 1,6 1017 տարի կիսամյակով:
Ժայռերի և հանքանյութերի մեջ
Կալցիումի մեծ մասը պարունակվում է տարբեր ապարների (գրանիտներ, գնեյսեր և այլն) սիլիկատների և ալյումինասիլիկատների բաղադրության մեջ, հատկապես ֆելդսպաթում՝ անորթիտ Ca-ում։
Նստվածքային ապարների տեսքով կալցիումի միացությունները ներկայացված են կավիճով և կրաքարով, որը կազմված է հիմնականում միներալ կալցիտից (CaCO3): Բնության մեջ շատ ավելի քիչ տարածված է կալցիտի բյուրեղային ձևը՝ մարմարը:
Բավականին տարածված են կալցիումի միներալները, ինչպիսիք են կալցիտը CaCO3, անհիդրիտ CaSO4, ալաբաստր CaSO4 0.5H2O և գիպս CaSO4 2H2O, ֆտորիտ CaF2, ապատիտներ Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), դոլոմիտ MgCO3 CaCO3։ Բնական ջրի մեջ կալցիումի և մագնեզիումի աղերի առկայությունը որոշում է դրա կարծրությունը։
Կալցիումը, որն աշխույժ գաղթում է երկրակեղևում և կուտակվում տարբեր երկրաքիմիական համակարգերում, կազմում է 385 միներալ (միներալների քանակով չորրորդը)։
Կալցիումի կենսաբանական դերը
Կալցիումը տարածված մակրոտարր է բույսերի, կենդանիների և մարդկանց մեջ: Մարդկանց և այլ ողնաշարավորների մոտ դրա մեծ մասը գտնվում է կմախքի և ատամների մեջ: Կալցիումը հայտնաբերվում է ոսկորներում հիդրօքսիապատիտի տեսքով։ Անողնաշարավորների մեծ մասի խմբերի «կմախքները» (սպունգեր, մարջանային պոլիպներ, փափկամարմիններ և այլն) բաղկացած են կալցիումի կարբոնատի տարբեր ձևերից (կրաքար): Կալցիումի իոնները ներգրավված են արյան մակարդման գործընթացներում, ինչպես նաև ծառայում են որպես բջիջների ներսում ունիվերսալ երկրորդ սուրհանդակներից մեկը և կարգավորում են մի շարք ներբջջային գործընթացներ՝ մկանների կծկում, էկզոցիտոզ, ներառյալ հորմոնների և նյարդային հաղորդիչների սեկրեցումը: Մարդու բջիջների ցիտոպլազմայում կալցիումի կոնցենտրացիան մոտ 10−4 մմոլ/լ է, միջբջջային հեղուկներում՝ մոտ 2,5 մմոլ/լ։
Կալցիումի կարիքը կախված է տարիքից։ 19-50 տարեկան մեծահասակների և 4-8 տարեկան երեխաների համար օրական պահանջարկը (RDA) կազմում է 1000 մգ (պարունակվում է մոտավորապես 790 մլ կաթում՝ 1%) յուղայնությամբ, իսկ 9-ից 18 տարեկան երեխաների համար՝ ներառյալ: - 1300 մգ օրական (պարունակվում է մոտավորապես 1030 մլ կաթի մեջ՝ 1%) յուղայնությամբ։ AT պատանեկությունբավարար կալցիումի ընդունումը շատ կարևոր է կմախքի ինտենսիվ աճի պատճառով: Այնուամենայնիվ, ԱՄՆ-ում կատարված հետազոտությունների համաձայն, 12-19 տարեկան աղջիկների միայն 11%-ն է և տղաների 31%-ը հասնում իրենց կարիքներին: Հավասարակշռված սննդակարգում կալցիումի մեծ մասը (մոտ 80%) մտնում է երեխայի օրգանիզմ կաթնամթերքի հետ միասին։ Մնացած կալցիումը ստացվում է հացահատիկից (ներառյալ հացահատիկային հացը և հնդկաձավարը), հատիկաընդեղենը, նարինջը, կանաչեղենը, ընկույզը: Կաթնային ճարպի վրա հիմնված կաթնամթերքը (կարագ, սերուցք, թթվասեր, կրեմի հիմքով պաղպաղակ) գործնականում կալցիում չի պարունակում։ Որքան շատ կաթնային ճարպ կա կաթնամթերքում, այնքան քիչ կալցիում է այն պարունակում: Կալցիումի կլանումը աղիքներում տեղի է ունենում երկու եղանակով՝ միջբջջային (միջբջջային) և միջբջջային (պարաբջջային): Առաջին մեխանիզմը միջնորդվում է վիտամին D-ի (կալցիտրիոլ) ակտիվ ձևի և նրա աղիքային ընկալիչների գործողությամբ: Այն մեծ դեր է խաղում կալցիումի ցածր կամ չափավոր ընդունման դեպքում: Դիետայում կալցիումի ավելի բարձր պարունակության դեպքում միջբջջային կլանումը սկսում է խաղալ հիմնական դերը, որը կապված է կալցիումի կոնցենտրացիայի մեծ գրադիենտի հետ: Տրանսբջջային մեխանիզմի շնորհիվ կալցիումը ավելի մեծ չափով ներծծվում է տասներկումատնյա աղիքում (այնտեղ կալցիտրիոլում ընկալիչների ամենաբարձր կոնցենտրացիայի շնորհիվ): Միջբջջային պասիվ փոխանցման շնորհիվ կալցիումի կլանումն առավել ակտիվ է բարակ աղիքի բոլոր երեք հատվածներում: Կալցիումի կլանումը պարաբջջային կերպով խթանում է կաթնաշաքարը (կաթնային շաքար):
Կալցիումի կլանումը խոչընդոտում են որոշ կենդանական ճարպեր (այդ թվում կովի կաթև տավարի ճարպ, բայց ոչ խոզի ճարպ) և արմավենու յուղ: Նման ճարպերի մեջ պարունակվող պալմիտիկ և ստեարաթթուները ճարպաթթուաղիքներում մարսողության ընթացքում անջատվում են և ազատ ձևով ամուր կապում են կալցիումը, առաջացնելով կալցիումի պալմիտատ և կալցիումի ստեարատ (չլուծվող օճառներ): Աթոռով այս օճառի տեսքով կորցնում են և՛ կալցիումը, և՛ ճարպը։ Այս մեխանիզմը պատասխանատու է կալցիումի կլանման նվազման, ոսկրերի հանքայնացման նվազման և ոսկրային ամրության անուղղակի չափումների համար նորածինների մոտ՝ օգտագործելով մանկական կաթնախառնուրդներ՝ հիմնված արմավենու յուղ(արմավենու օլեին): Այս երեխաների մոտ աղիներում կալցիումային օճառների առաջացումը կապված է կղանքի կարծրացման, հաճախականության նվազման, ինչպես նաև ավելի հաճախակի ռեգուրգիտացիայի և կոլիկի հետ։
Արյան մեջ կալցիումի կոնցենտրացիան, քանի որ դրա կարևորությունը մեծ քանակությամբ կենսական կարևոր գործընթացներճշգրտորեն կարգավորվում է, և պատշաճ սնուցման և ցածր յուղայնությամբ կաթնամթերքի և վիտամին D-ի բավարար ընդունման դեպքում դեֆիցիտ չի առաջանում: Դիետայում կալցիումի և/կամ վիտամին D-ի երկարատև անբավարարությունը հանգեցնում է օստեոպորոզի ռիսկի բարձրացմանը և մանկության մեջ ռախիտի առաջացմանը:
Կալցիումի և վիտամին D-ի չափազանց մեծ չափաբաժինները կարող են առաջացնել հիպերկալցեմիա: 19-ից 50 տարեկան ներառյալ մեծահասակների համար առավելագույն անվտանգ չափաբաժինը օրական 2500 մգ է (մոտ 340 գ Էդամ պանիր):