Lo scheletro ne è fatto, ma il corpo non è in grado di produrre l'elemento da solo. Si tratta di calcio. Le donne e gli uomini adulti al giorno dovrebbero ricevere almeno 800 milligrammi di metallo alcalino-terroso. È possibile estrarlo da farina d'avena, nocciole, latte, orzo, panna acida, fagioli, mandorle.

Il calcio si trova in piselli, senape, fiocchi di latte. Tuttavia, se li unisci con dolci, caffè, cola e cibi ricchi di acido ossalico, la digeribilità dell'elemento cade.

L'ambiente gastrico diventa alcalino, il calcio viene catturato in sali insolubili ed escreto dal corpo. Ossa e denti cominciano a rompersi. Di cosa si tratta un elemento, dal momento che è diventato uno dei più importanti per gli esseri viventi, e c'è una sostanza da usare al di fuori dei loro organismi?

Proprietà chimiche e fisiche del calcio

Nel sistema periodico, l'elemento occupa il 20 ° posto. È nel sottogruppo principale del 2o gruppo. Il periodo a cui appartiene il calcio è il 4 °. Ciò significa che l'atomo della materia ha 4 livelli elettronici. Contengono 20 elettroni, come indicato dal numero atomico dell'elemento. Testimoni della sua carica - +20.

Il calcio nel corpo, come la natura, è un metallo alcalino-terroso. Così, nella sua forma pura, l'elemento è bianco argenteo, lucido e leggero. La durezza del metallo alcalino terroso è superiore a quella dei metalli alcalini.

Indicatore di calcio - circa 3 punti sulla scala di Mohs. Ad esempio, il gesso ha la stessa durezza. Il ventesimo elemento è tagliato con un coltello, ma molto più duro di qualsiasi semplice metallo alcalino.

Qual è l'essenza del nome "terra alcalina"? Così il calcio e altri metalli del suo gruppo hanno soprannominato gli alchimisti. Ossidi degli elementi che chiamavano terre. Gli ossidi di sostanze del gruppo del calcio conferiscono all'acqua un ambiente alcalino.

Tuttavia, lo stronzio, il radio, il bario e il ventesimo elemento non si trovano solo in combinazione con l'ossigeno. In natura, un sacco di sali di calcio. Il più famoso di questi è il minerale di calcite. La forma carboniosa del metallo è il noto gesso, calcare e gesso. Ognuno di questi è carbonato di calcio.

Il ventesimo elemento ha composti volatili. Dipingono la fiamma in rosso arancio, che diventa uno dei marcatori per la determinazione delle sostanze.

Tutti i metalli alcalino-terrosi bruciano facilmente. Il calcio reagisce con l'ossigeno, le condizioni normali sono sufficienti. Solo qui in natura l'elemento non si trova nella sua forma pura, solo nei composti.

Oxy calcio - il film che copre il metallo, se fosse in onda. Fioritura giallastra. Contiene non solo ossidi standard, ma anche perossidi e nitruri. Se il calcio non è nell'aria, ma nell'acqua, sostituirà l'idrogeno da esso.

Allo stesso tempo, precipita - idrossido di calcio. I resti di metallo puro galleggiano in superficie, spinti da bolle di idrogeno. Lo stesso schema funziona con gli acidi. Con il sale, ad esempio, precipita il cloruro di calcio e viene rilasciato idrogeno.

Alcune reazioni richiedono temperature elevate. Se raggiunge 842 gradi, il calcio può essere sciolto. A 1 484-x Celsius metallo bolle.

La soluzione di calcio, oltre a un elemento puro, conduce bene il calore e la corrente elettrica. Ma, se la sostanza è molto calda, le proprietà metalliche vengono perse. Cioè, non hanno né il calcio fuso né gassoso.

Nell'uomo, l'elemento è rappresentato da stati aggregativi sia solidi che liquidi. L'acqua di calcio addolcita che è presente nel sangue è più facilmente tollerata. Al di fuori delle ossa è solo l'1% della 20a sostanza.

Tuttavia, il suo trasporto attraverso i tessuti gioca un ruolo importante. Il calcio nel sangue regola la contrazione dei muscoli, compresi quelli del cuore, e supporta la normale pressione sanguigna.

Uso di calcio

Nella sua forma pura, il metallo è utilizzato in leghe di piombo. Vanno alle griglie della batteria. La presenza di calcio nella lega del 10-13% riduce l'autoscarica delle batterie. Questo è particolarmente importante per i modelli fissi. I cuscinetti sono costituiti da una miscela di piombo e il 20 ° elemento. Una delle leghe è chiamata cuscinetto.

Nella foto ci sono prodotti contenenti calcio.

Il metallo alcalino terroso viene aggiunto all'acciaio per purificare la lega dalle impurità dello zolfo. Le proprietà riducenti del calcio sono utili quando si producono uranio, cromo, cesio, rubidio e zirconio.

Quale calcio è usato nell'industria dell'acciaio? Tutto pulito La differenza nello scopo dell'articolo. Ora, interpreta il ruolo di un flusso. Questo è un additivo alle leghe, che riduce la temperatura della loro formazione e facilita la separazione delle scorie. I granuli di calcio vengono versati in elettrovuoto per rimuovere le tracce di aria da essi.

Il 48 ° isotopo del calcio è richiesto negli impianti nucleari. Producono elementi superpesanti. Le materie prime sono ottenute negli acceleratori nucleari. Disperdili con ioni: una specie di proiettili. Se Ca48 agisce nel loro ruolo, l'efficienza della sintesi aumenta centinaia di volte rispetto all'uso di ioni di altre sostanze.

In ottica, il ventesimo elemento è già valutato come un composto. Fluoruro di calcio e tungstato diventano lenti, lenti e prismi di strumenti astronomici. Ci sono minerali nella tecnologia laser.

Il fluoruro di calcio è chiamato fluorite dai geologi e il wolframide è chiamato scheelite. Per l'industria ottica, i loro singoli cristalli sono selezionati, cioè singoli, grandi aggregati con un reticolo continuo e una forma chiara.

In medicina, anche, non viene prescritto metallo puro, ma sostanze basate su di esso. Sono più facili da digerire dal corpo. Il gluconato di calcio è il rimedio più economico utilizzato per l'osteoporosi. Il calcio magnesio è prescritto agli adolescenti, alle donne incinte e agli anziani.

Hanno bisogno di integratori alimentari per fornire il maggior bisogno del corpo nel 20 ° elemento, per evitare patologie dello sviluppo. Il metabolismo del calcio-fosforo regola "calcio D3". "D3" nel nome del prodotto indica la presenza di vitamina D. È raro ma necessario per il pieno assorbimento del calcio.

Le istruzioni per il calcio Nycomed3 indicano che il farmaco appartiene alle formulazioni farmaceutiche di azione combinata. Lo stesso vale per il cloruro di calcio. Non solo compensa la deficienza dell'elemento 20, ma salva anche dall'intossicazione ed è anche in grado di sostituire il plasma sanguigno. In alcune condizioni patologiche è necessario.

In farmacia, il calcio droga - acido ascorbico è anche disponibile. Questo duetto è prescritto durante la gravidanza, mentre allatta al seno. Ha bisogno di aggiunta e adolescenti.

Produzione di calcio

Calcio negli alimenti, minerali, composti, conosciuti dall'umanità fin dall'antichità. Nella sua forma pura, il metallo fu isolato solo nel 1808esimo anno. La fortuna ha sorriso Humphry Davy. Il fisico inglese estrasse il calcio mediante elettrolisi dei sali fusi dell'elemento. Questo metodo è usato ora.

Tuttavia, gli industriali ricorrono più spesso al secondo metodo, scoperto dopo la ricerca di Humphrey. Il calcio è ridotto dal suo ossido. La reazione è attivata con polvere di alluminio, a volte silicio. L'interazione avviene sotto vuoto a temperature elevate. Il calcio è stato isolato per la prima volta nella metà del secolo scorso, negli Stati Uniti.

Prezzo del calcio

Ci sono pochi produttori di calcio metallico. Quindi, in Russia, la fornitura è principalmente effettuata dall'impianto meccanico di Chapetsky. È in Udmurtia. L'azienda vende pellet, chip e pezzi di metallo. Il prezzo per una tonnellata di materie prime è di circa $ 1.500.

Alcuni laboratori chimici offrono questo prodotto, ad esempio la Russian Chemist Society. Infine, offre 100 g di calcio. Le recensioni mostrano che si tratta di una polvere sott'olio. Il costo di un pacchetto è di 320 rubli.

Oltre alle offerte per l'acquisto di calcio reale, commerciano anche online su piani aziendali per la sua produzione. Per circa 70 pagine di calcoli teorici, stanno chiedendo circa 200 rubli. La maggior parte dei piani sono stati redatti nel 2015, cioè non hanno ancora perso la loro rilevanza.

http://tvoi-uvelirr.ru/kalcij-svojstva-kalciya-primenenie-kalciya/

Proprietà chimiche e fisiche del calcio, sua interazione con l'acqua

Perché il metallo è conservato in una lattina sigillata

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Il calcio si trova nel quarto periodo maggiore, il secondo gruppo, il sottogruppo principale, il numero ordinale dell'elemento è 20. Secondo la tavola periodica, il peso atomico del calcio è 40,08. La formula dell'ossido più alto è CaO. Il calcio ha il nome latino di calcio, quindi il simbolo dell'atomo dell'elemento è Ca.

Caratteristiche del calcio come sostanza semplice

In condizioni normali, il calcio è un metallo bianco-argento. Avendo un'alta attività chimica, l'elemento è in grado di formare molti composti di classi diverse. L'elemento è prezioso per sintesi chimiche tecniche e industriali. Il metallo è ampiamente distribuito nella crosta terrestre: la sua quota è di circa l'1,5%. Il calcio appartiene al gruppo dei metalli alcalino-terrosi: una volta disciolto in acqua, conferisce alcali, ma in natura si trova sotto forma di minerali e sali multipli. L'acqua marina contiene calcio in alte concentrazioni (400 mg / l).

Le caratteristiche del calcio dipendono dalla struttura del suo reticolo cristallino. In questo elemento è di due tipi: cubico centrato sul volto e centrato sul corpo. Il tipo di legame nella molecola di calcio è metallico.

Fonti naturali di calcio:

Proprietà fisiche del calcio e metodi per produrre metallo

In condizioni normali, il calcio si trova in uno stato solido di aggregazione. Il metallo si scioglie a 842 ° C. Il calcio è un buon conduttore elettrico e termico. Quando riscaldato, va prima a un liquido e poi a uno stato di vapore e perde le sue proprietà metalliche. Il metallo è molto morbido e viene tagliato con un coltello. Si bolle a 1484 ° С.

Sotto pressione, il calcio perde le sue proprietà metalliche e la sua capacità di condurre. Ma poi le proprietà metalliche vengono ripristinate e le proprietà del superconduttore si manifestano, molte volte più grandi del resto degli elementi.

Il calcio per lungo tempo non può essere ottenuto senza impurità: a causa dell'alta attività chimica, questo elemento non si trova in natura nella sua forma pura. L'elemento fu scoperto all'inizio del XIX secolo. Il calcio come metallo fu sintetizzato per la prima volta dal chimico britannico Humphry Davy. Lo scienziato ha scoperto le caratteristiche dell'interazione di minerali e sali solidi fusi con la corrente elettrica. Oggigiorno, l'elettrolisi dei sali di calcio (una miscela di cloruri di calcio e di potassio, una miscela di fluoro e cloruro di calcio) rimane il modo più rilevante per produrre metallo. Il calcio viene estratto anche dal suo ossido per mezzo di aluminothermia, un metodo comune nella metallurgia.

Proprietà chimiche del calcio

Il calcio è un metallo attivo che entra in molte interazioni. In condizioni normali, reagisce facilmente, formando i corrispondenti composti binari: con ossigeno, alogeni. Clicca qui per saperne di più sui composti del calcio. Quando riscaldato, il calcio reagisce con azoto, idrogeno, carbonio, silicio, boro, fosforo, zolfo e altre sostanze. All'aria aperta interagisce istantaneamente con l'ossigeno e l'anidride carbonica, quindi è ricoperto da una fioritura grigia.

Reagisce violentemente con acidi, a volte infiammabili. Il calcio esibisce proprietà interessanti nei sali. Ad esempio, le stalattiti e le stalagmiti della caverna sono carbonato di calcio, formato gradualmente da acqua, anidride carbonica e bicarbonato come risultato dei processi all'interno delle acque sotterranee.

A causa dell'alta attività nello stato normale, il calcio viene immagazzinato in laboratori in un contenitore di vetro sigillato scuro sotto uno strato di paraffina o cherosene. Reazione di alta qualità allo ione calcio - colorazione della fiamma in un colore rosso mattone saturo.

È possibile identificare il metallo nella composizione dei composti da precipitati insolubili di alcuni sali dell'elemento (fluoruro, carbonato, solfato, silicato, fosfato, solfito).

Reazione all'acqua di calcio

Il calcio è immagazzinato nelle banche sotto uno strato di liquido protettivo. Per condurre un esperimento che mostri come avviene la reazione di acqua e calcio, non si può semplicemente raggiungere il metallo e tagliare il pezzo desiderato da esso. Il calcio metallico in laboratorio è più facile da usare come trucioli.

Se non ci sono trucioli di metallo, e ci sono solo grandi pezzi di calcio nel barattolo, saranno necessarie pinze o un martello. Il pezzo di calcio finito della dimensione desiderata viene posto in una fiaschetta o un bicchiere d'acqua. Le scaglie di calcio sono messe in piatti in una borsa di garza.

Il calcio affonda sul fondo e inizia l'evoluzione dell'idrogeno (prima nel luogo in cui si trova la rottura del metallo fresco). A poco a poco il gas viene rilasciato dalla superficie del calcio. Il processo assomiglia a un violento bollore, allo stesso tempo un precipitato di idrossido di calcio (calce spenta).

Un pezzo di calcio galleggia, preso da bolle di idrogeno. Dopo circa 30 secondi, il calcio si dissolve e l'acqua diventa bianca opaca a causa della sospensione di idrossido. Se la reazione viene eseguita non in un bicchiere, ma in una provetta, si può osservare calore: la provetta diventa rapidamente calda. La reazione di calcio con l'acqua non si conclude con un'esplosione spettacolare, ma l'interazione delle due sostanze procede rapidamente e appare spettacolare. L'esperienza è sicura.

Se il sacchetto con il calcio rimanente viene estratto dall'acqua e tenuto in aria, dopo un po 'di tempo, a seguito della reazione in corso, si verificherà un forte riscaldamento e l'acqua rimanente nella garza si bollirà. Se una parte della soluzione annebbiata viene filtrata attraverso un imbuto in un bicchiere, si farà precipitare CO пропуск ок attraverso una soluzione di monossido di carbonio. Per fare questo, non serve anidride carbonica - puoi soffiare aria espirata nella soluzione attraverso un tubo di vetro.

http://melscience.com/ru/articles/himicheskie-i-fizicheskie-svojstva-kalciya-ego-vza/

Calcio e sue proprietà

Il calcio è un metallo argentato, ottenuto per la prima volta dallo scienziato Humphry Davy nel 1808 in Inghilterra. Come risultato del processo di elettrolisi dell'ossido di mercurio e della calce spenta, il chimico ha ottenuto amalgama di calcio.

In forma pura, la sostanza fu ottenuta nel 1855. È stata effettuata una reazione chimica, che ha permesso di liberarsi del mercurio nella composizione della sostanza, risultando in un metallo nella sua forma pura. La sostanza risultante si chiamava Calcio - "lime" in latino.

Caratteristiche e proprietà del calcio

Il calcio è al terzo posto tra gli elementi chimici più comuni in natura. La sostanza è contenuta in catene montuose (granito), acqua di mare, rocce di argilla, si presenta sotto forma di gesso e calcare. Negli organismi viventi, il calcio è presente nella composizione delle ossa e dei denti. La crosta contiene circa il 3% di questa sostanza.

Il calcio è un metallo bianco duro e duttile che brucia quando riscaldato e reagisce attivamente all'azione dell'acqua calda e dell'aria. Il punto di fusione è di circa 840 ° C, con riscaldamento prolungato si trasforma in un liquido e quindi in uno stato di vapore. Il punto di ebollizione è di circa 1480 ° C.

Il ruolo del calcio nel corpo umano

• Il 99% del calcio è nelle ossa e nei denti. La sostanza è vitale per la normale formazione e il funzionamento dello scheletro.
• Il calcio svolge un ruolo importante nel sistema nervoso, colpisce l'eccitabilità delle terminazioni nervose e la contrazione muscolare.
• Aiuta a ridurre il colesterolo inibendo il processo di assorbimento dei grassi saturi a livello intestinale.
• Colpisce il processo di coagulazione del sangue.
• Il calcio è il materiale da costruzione delle cellule: per i nuclei e le membrane.
• È necessario per il pancreas, la tiroide e le ghiandole sessuali, le ghiandole surrenali e la ghiandola pituitaria.

Il fabbisogno giornaliero del corpo in questa macrocella è il valore - 1000-1500 mg per gli adulti, 1500 mg per i bambini sotto i 6 anni, 700 mg per i bambini da 7 a 10 anni.

Calcio nel cibo

• Latticini e formaggi a pasta dura (il detentore del record per il contenuto di calcio è il parmigiano).
• Frutta a guscio: pistacchi, mandorle, sesamo.
• Verdure: fagioli, erba cipollina, cavoli, spinaci, asparagi, broccoli.
• Prezzemolo e aneto
• Fagioli, lenticchie
• Pesce e frutti di mare

È importante! Il calcio deve essere ingerito nel giusto rapporto di fosforo (da 1 a 1,5). Si consiglia di utilizzare alimenti contenenti questi macronutrienti contemporaneamente.

Gli alimenti contenenti calcio, come i dolci, interferiscono con l'assorbimento del calcio. L'equilibrio di calcio può anche interrompere il consumo di grandi quantità di carne rossa, uova, bevande gassate zuccherate, caffè. Il fumo e l'alcol contribuiscono alla rimozione attiva del calcio dal corpo. Il processo di assimilazione del calcio è un processo complesso, pertanto, in presenza di segni della sua carenza, si raccomanda una somministrazione aggiuntiva.

Carenza di calcio nel corpo umano

Oltre al consumo di determinati alimenti, insufficienza renale cronica, disturbi del sangue, carenza di vitamina D, il magnesio può causare carenza di calcio. Inoltre, la carenza di calcio è spesso osservata nelle donne in gravidanza e in allattamento.

Sintomi di carenza di calcio

• crampi, crampi e intorpidimento degli arti e delle dita;
• unghie fragili;
• crescita più lenta nei bambini;
• aumento dell'irritabilità nervosa, depressione, palpitazioni;
• perdita di peso, nausea, avversione al cibo;
• minzione frequente, diarrea.

Segni di eccesso di calcio nel corpo umano - grave sete, nausea e vomito, debolezza generale, perdita di appetito. In una persona assolutamente sana, il corpo regola i processi di assunzione e consumo della sostanza, molto spesso si osserva un eccesso di calcio negli anziani, nelle giovani donne e in presenza di malattie oncologiche e genetiche.

http://bonfit.ru/pitanie/mikroelementy/kaltsiy/

№20 Calcio

Cronologia di apertura:

Composti naturali di calcio (gesso, marmo, pietra calcarea, gesso) e i prodotti della loro più semplice lavorazione (calce) sono noti alle persone sin dai tempi antichi. Nel 1808, il chimico inglese Humphry Davy elettrolizzò la calce spenta umidificata (idrossido di calcio) con un catodo di mercurio e ottenne l'amalgama di calcio (una lega di calcio con mercurio). Da questa lega, lasciando cadere il mercurio, Davy ha ottenuto il calcio puro.
Ha anche proposto il nome di un nuovo elemento chimico, dal latino "calx" che significa il nome di calcare, gesso e altre pietre teneri.

Essere nella natura e ottenere:

Il calcio è il quinto elemento più abbondante nella crosta terrestre (oltre il 3%), forma molte rocce, molte delle quali sono a base di carbonato di calcio. Alcune di queste rocce sono di origine organica (roccia di conchiglie), mostrando l'importante ruolo del calcio nella fauna selvatica. Il calcio naturale è una miscela di 6 isotopi con numeri di massa da 40 a 48, e per Ca 40 ci sono il 97% del totale. Gli isotopi di calcio nucleare sono stati ottenuti anche per reazioni nucleari, ad esempio il Ca 45 radioattivo.
Per ottenere una semplice sostanza calcica, l'elettrolisi viene utilizzata per fondere i suoi sali o l'alluminotermia:
4CaO + 2Al = Ca (AlO₂)₂ + 3CA

Proprietà fisiche:

Metallo grigio argento con un reticolo cubico centrato sul volto, molto più duro dei metalli alcalini. Punto di fusione 842 ° C, punto di ebollizione 1484 ° C, densità 1,55 g / cm 3. Ad alte pressioni e temperature di circa 20 K, si trasforma in stato superconduttore.

Proprietà chimiche:

Il calcio non è attivo come i metalli alcalini, tuttavia deve essere conservato sotto uno strato di olio minerale o in fusti metallici ermeticamente chiusi. Già a temperatura normale, reagisce con l'ossigeno e l'azoto dell'aria, nonché con il vapore acqueo. Quando riscaldato, brucia in aria con una fiamma rosso-arancio, formando un ossido con una miscela di nitruri. Come il magnesio, il calcio continua a bruciare in un'atmosfera di anidride carbonica. Quando riscaldato, reagisce con altri non metalli, formando composti non sempre evidenti nella composizione, ad esempio:
Ca + 6B = CaB₆ o Ca + P => Ca₃P₂ (così come CaP o CaP₅)
In tutti i suoi composti, il calcio ha uno stato di ossidazione di +2.

I composti più importanti sono:

L'ossido di calcio CaO - ("calce bruciata") è una sostanza bianca, un ossido alcalino, reagisce vigorosamente con l'acqua ("temprato") e diventa idrossido. Ottenuto dalla decomposizione termica del carbonato di calcio.

Idrossido di calcio Ca (OH)₂ - ("Slaked lime") è una polvere bianca, leggermente solubile in acqua (0,16 g / 100 g), alcali forti. La soluzione ("acqua di calce") viene utilizzata per rilevare l'anidride carbonica.

Carbonato di calcio CaCO₃ - la base della maggior parte dei minerali di calcio naturali (gesso, marmo, pietra calcarea, roccia calcarea, calcite, longarone islandese). In forma pura, la sostanza è bianca o incolore. cristalli, quando riscaldati (900-1000 ° C) si decompongono formando ossido di calcio. Non p-rim, reagisce con acidi, può dissolversi in acqua satura di anidride carbonica, trasformandosi in idrocarbonato: CaCO₃ + CO₂ + H₂O = Ca (HCO₃)₂. Il processo inverso porta alla formazione di depositi di carbonato di calcio, in particolare, formazioni come stalattiti e stalagmiti.
Si trova anche in natura come parte della dolomite CaCO₃* MgCO₃

Solfato di calcio CaSO₄ - sostanza bianca, in natura, CaSO₄* 2H₂O ("gesso", "selenito"). Quest'ultimo, con un leggero riscaldamento (180 ° C), va a CaSO₄* 0,5H₂O ("gesso bruciato", "alabastro") - polvere bianca, mescolata di nuovo con acqua, formando CaSO₄* 2H₂O sotto forma di un materiale solido, abbastanza resistente. Pochi solubili in acqua, in eccesso di acido solforico possono dissolversi, formando idrosolfato.

Fosfato di calcio Ca₃(PO₄)₂ - ("Fosforo"), insolubile, sotto l'azione di acidi forti entra nel calcio più idrosolubile e diidrofosfato. Materie prime per fosforo, acido fosforico, fertilizzanti fosfatici. Fosfati di calcio sono anche inclusi nella composizione di apatiti, composti naturali con una formula approssimativa Ca.₅[PO₄]₃Y, dove Y = F, Cl o OH, rispettivamente fluoro, cloro o idrossiapatite. Insieme al fosfato, gli apatiti fanno parte dello scheletro di molti organismi viventi, tra cui e uomo.

Caffè fluoruro di calcio₂ - (naturale: "fluorite", "fluorors"), insolubile in bianco. I minerali naturali hanno una varietà di colori, a causa delle impurità. Si illumina al buio quando riscaldato e esposto alla luce UV. Aumenta la fluidità ("fusibilità") delle scorie al momento del ricevimento dei metalli, che rappresenta il suo utilizzo come flusso.

Cloruro di calcio CaCl₂ - bestsv. Kristen. in-dentro bene p-Rimoe in acqua. Forma il CaCl cristallino₂* 6H₂O. Il cloruro di calcio anidro ("fuso") è un buon essiccante.

Nitrato di calcio Ca (NO₃)₂ - ("Nitrato di calcio") incolore. Kristen. in-dentro bene p-Rimoe in acqua. Parte delle composizioni pirotecniche, dando alla fiamma un colore rosso-arancio.

Carburo di calcio CaС₂ - reagisce con acqua, to-tami formando acetilene, ad es.: CaС₂ + H₂O = C₂H₂ + Ca (OH)₂

Applicazione:

Il calcio metallico viene utilizzato come forte agente riducente nella produzione di determinati metalli metallici resistenti ("calcio-termio"): cromo, REE, torio, uranio e altri. eccesso di carbonio.
Il calcio è anche usato per legare piccole quantità di ossigeno e azoto nella produzione di alto vuoto e purificazione del gas inerte.
Eccessi di neutroni 48 ioni Ca sono utilizzati per sintetizzare nuovi elementi chimici, ad esempio, Elemento n. 114, Flerovia >>. Un altro isotopo di calcio, 45 Ca, è usato come etichetta radioattiva negli studi sul ruolo biologico del calcio e la sua migrazione nell'ambiente.

L'area principale di applicazione di numerosi composti del calcio è la produzione di materiali da costruzione (cemento, miscele da costruzione, cartongesso, ecc.).

http://www.kontren.narod.ru/x_el/info20.htm

calcio

Calcio / calcio (Ca), 20

1.00 (scala Pauling)

1757 K; 1483,85 ° C

Il contenuto

La storia e l'origine del nome [modifica]

Il nome dell'elemento è derivato da lat. calx (calcis genitivo) - "lime", "soft stone". È stato proposto dal chimico inglese Humphry Davy, che nel 1808 ha isolato l'elettrolito di calcio metallico. Davy elettrolizzò una miscela di calce idrata umida con ossido di mercurio HgO su una piastra di platino, che era l'anodo. Il catodo era filo di platino immerso nel mercurio liquido. Come risultato dell'elettrolisi, è stata ottenuta l'amalgama di calcio. Spingendo fuori il mercurio, Davy prese un metallo chiamato calcio.

Composti del calcio - calcare, marmo, gesso (così come la calce - il prodotto della combustione del calcare) sono stati utilizzati nell'industria delle costruzioni diverse migliaia di anni fa. Fino alla fine del XVIII secolo, i chimici consideravano la calce un corpo semplice. Nel 1789, A. Lavoisier suggerì che calce, magnesia, barite, allumina e silice erano sostanze complesse.

Essere nella natura [modifica]

A causa dell'elevata attività chimica del calcio in forma libera in natura non si verifica.

La quota di calcio rappresenta il 3,38% della massa della crosta terrestre (5 ° posto nella prevalenza dopo ossigeno, silicio, alluminio e ferro). Il contenuto dell'elemento nell'acqua di mare è di 400 mg / l [4].

Isotopi [modifica]

Il calcio si trova in natura come una miscela di sei isotopi: 40 Ca, 42 Ca, 43 Ca, 44 Ca, 46 Ca e 48 Ca, tra i quali il più comune - 40 Ca - è il 96,97%. I nuclei di calcio contengono il numero magico di protoni: Z = 20. Gli isotopi 40 20 Ca 20 e 48 20 Ca 28 sono due dei cinque nuclei doppiamente magici in natura.

Dei sei isotopi di calcio naturali, cinque sono stabili. Il sesto isotopo 48 Ca, il più pesante dei sei e molto raro (la sua abbondanza isotopica è solo dello 0,187%), presenta un doppio decadimento beta con un'emivita (4,3 ± 0,58) · 10 19 anni [5] [6] [ 7].

In rocce e minerali [modifica]

La maggior parte del calcio è contenuta nella composizione di silicati e alluminosilicati di varie rocce (graniti, gneiss, ecc.), In particolare nel feldspato - anortite Ca [Al₂Si₂O₈].

Sotto forma di rocce sedimentarie, i composti del calcio sono rappresentati da gesso e calcare, costituiti principalmente dal minerale di calcite (CaCO₃). La forma cristallina di calcite - marmo - si trova in natura molto meno spesso.

Minerali di calcio come la calcite CaCO sono piuttosto comuni.₃, CaSO di anidrite₄, CaSO di alabastro₄· 0,5H₂O e gesso CaSO₄· 2H₂O, fluorite CaF₂, Apatite Ca₅(PO₄)₃(F, Cl, OH) Dolomite MgCO₃· CaCO₃. La presenza di sali di calcio e di magnesio nell'acqua naturale determina la sua durezza.

Il calcio, che sta migrando vigorosamente nella crosta terrestre e si accumula in vari sistemi geochimici, forma 385 minerali (il quarto posto in termini di numero di minerali).

Migrazione nella crosta [modifica]

Nella naturale migrazione del calcio, l'"equilibrio del carbonato" gioca un ruolo essenziale, che è associato a una reazione reversibile dell'interazione del carbonato di calcio con acqua e anidride carbonica per formare il bicarbonato solubile:

(l'equilibrio è spostato a sinistra oa destra a seconda della concentrazione di anidride carbonica).

La migrazione biogenica svolge un ruolo enorme.

Nella biosfera [modifica]

I composti del calcio si trovano in quasi tutti i tessuti animali e vegetali (vedi sotto). Una quantità significativa di calcio fa parte degli organismi viventi. Quindi, idrossiapatite Ca₅(PO₄)₃OH, o, in un altro record, 3Ca₃(PO₄)₂· Ca (OH)₂ - La base del tessuto osseo dei vertebrati, inclusi gli umani; carbonato di calcio CaCO₃ i gusci e le conchiglie di molti invertebrati, gusci d'uovo, ecc., sono composti: nei tessuti viventi di uomini e animali, 1,4-2% Ca (per frazione di massa); Nel corpo di una persona che pesa 70 kg, il contenuto di calcio è di circa 1,7 kg (principalmente nella composizione della sostanza intercellulare del tessuto osseo).

Ricezione [modifica]

Il calcio metallico libero è ottenuto per elettrolisi di un fuso costituito da CaCl₂ (75-80%) e KCl o da CaCl₂ e CaF₂, così come la riduzione alluminotermica di CaO a 1170-1200 ° C:

Proprietà fisiche [modifica]

Il calcio metallico esiste in due modificazioni allotropiche. Fino a 443 ° C, α -Ca è stabile con un reticolo cubico centrato sulla faccia (parametro a = 0,558 nm), β -Ca con un tipo α -Fe centrato sul corpo cubico (parametro a = 0,448 nm) è più alto. L'entalpia standard della transizione α → β è 0.93 kJ / mol.

Con un graduale aumento della pressione inizia a mostrare le proprietà di un semiconduttore, ma non diventa un semiconduttore nel senso pieno del termine (anche il metallo non lo è). Con un ulteriore aumento di pressione, ritorna allo stato metallico e inizia a mostrare proprietà superconduttive (la temperatura della superconduttività è sei volte superiore a quella del mercurio e supera di gran lunga tutti gli altri elementi in conduttività). Il comportamento unico del calcio è simile per molti aspetti allo stronzio (cioè, i paralleli nella tavola periodica sono conservati) [8].

Proprietà chimiche [modifica]

Il calcio è un tipico metallo alcalino terroso. L'attività chimica del calcio è elevata, ma inferiore a quella dei metalli alcalino-terrosi più pesanti. Interagisce facilmente con l'ossigeno, l'anidride carbonica e l'umidità dell'aria, motivo per cui la superficie del calcio metallico è solitamente grigia opaca, quindi il calcio viene solitamente conservato in laboratorio, come altri metalli alcalino-terrosi, in un barattolo ben chiuso sotto uno strato di cherosene o paraffina liquida.

In una serie di potenziali standard, il calcio si trova a sinistra dell'idrogeno. Il potenziale elettrodo standard della coppia Ca 2+ / Ca 0 -2,84 V, in modo che il calcio reagisca attivamente con l'acqua, ma senza accensione:

Il calcio reagisce con i non metalli attivi (ossigeno, cloro, bromo, iodio) in condizioni normali:

Quando riscaldato in aria o in ossigeno, il calcio si infiamma e brucia con una fiamma rossa con una sfumatura arancione ("rosso mattone"). Con meno metalli non attivi (idrogeno, boro, carbonio, silicio, azoto, fosforo e altri), il calcio reagisce se riscaldato, ad esempio:

Oltre alla risultante in queste reazioni, fosfuro di calcio Ca₃P₂ e siliciuro di calcio Ca₂Si, noti anche composti di fosfuri di calcio CaR e CaR₅ e siliciuri di calcio di CaSi, composti di Ca₃Si₄ e CaSi₂.

Il corso delle reazioni di cui sopra, di regola, è accompagnato dal rilascio di una grande quantità di calore. In tutti i composti con non metalli, il grado di ossidazione del calcio è +2. La maggior parte dei composti del calcio con non metalli sono facilmente decomposti dall'acqua, ad esempio:

Lo ione Ca 2+ è incolore. Quando i sali di calcio solubili vengono aggiunti alla fiamma, la fiamma diventa rosso mattone.

Importante è il fatto che, a differenza del carbonato di calcio, CaCO₃, carbonato di calcio acido (bicarbonato) Ca (HCO₃)₂ solubile in acqua. In natura, questo porta ai seguenti processi. Quando l'acqua piovana fredda o l'acqua di fiume, saturata di anidride carbonica, penetra nella terra e cade sui calcari, si osserva la loro dissoluzione, e negli stessi punti dove l'acqua saturata con bicarbonato di calcio raggiunge la superficie della terra e viene riscaldata dalla luce solare, avviene la reazione inversa.

Quindi in natura c'è un trasferimento di grandi quantità di sostanze. Di conseguenza, enormi cavità e avvallamenti carsici si possono formare sotto terra, e belle "ghiaccioli" di pietra - stalattiti e stalagmiti - si formano nelle caverne.

La presenza di bicarbonato di calcio disciolto in acqua determina in gran parte la durezza temporanea dell'acqua. Temporaneo è chiamato perché quando l'acqua bollente bicarbonato si decompone e precipita CaCO₃. Questo fenomeno porta, per esempio, al fatto che la scala si accumula nel tempo in un bollitore.

Applicazione [modifica]

L'uso principale del calcio metallico è quello di utilizzarlo come agente riducente nella preparazione dei metalli, in particolare il nichel, il rame e l'acciaio inossidabile. Il calcio e il suo idruro sono anche usati per produrre metalli difficili da recuperare, come il cromo, il torio e l'uranio. Leghe di calcio con piombo sono utilizzate nelle batterie e nelle leghe per cuscinetti. I granuli di calcio sono anche usati per rimuovere le tracce d'aria dai dispositivi del vuoto. Il calcio metallico puro è ampiamente utilizzato nella metallotermia nella preparazione di elementi di terre rare [9].

Il calcio è ampiamente usato nella metallurgia per disossidare l'acciaio insieme all'alluminio o in combinazione con esso. Il trattamento fuori forno con fili contenenti calcio occupa un posto di rilievo a causa dell'effetto multifattoriale del calcio sullo stato fisico-chimico del fuso, della macro e microstruttura del metallo, della qualità e delle proprietà dei prodotti metallici ed è parte integrante della tecnologia di produzione dell'acciaio [10]. Nella moderna metallurgia, il filo di iniezione viene utilizzato per introdurre il calcio nel fuso, che è il calcio (a volte silicocalcio o calcio di alluminio) sotto forma di polvere o metallo pressato in una guaina di acciaio. Insieme alla disossidazione (rimozione dell'ossigeno disciolto nell'acciaio), l'uso del calcio consente di ottenere inclusioni non metalliche che sono favorevoli per natura, composizione e forma, che non vengono distrutte nel corso di ulteriori operazioni tecnologiche [11].

L'isotopo 48 Ca è uno dei materiali più efficaci e utili per la produzione di elementi superpesanti e la scoperta di nuovi elementi della tavola periodica. Ciò è dovuto al fatto che il calcio-48 è un nucleo doppiamente magico [12], quindi la sua stabilità gli consente di essere sufficientemente ricco di neutroni per un nucleo di luce; la sintesi di nuclei superpesanti richiede un eccesso di neutroni.

Ruolo biologico [modifica]

Il calcio è una macrocella comune nel corpo di piante, animali e umani. Negli umani e in altri vertebrati, la maggior parte è nello scheletro e nei denti. Il calcio nelle ossa è sotto forma di idrossiapatite [13]. Gli "scheletri" della maggior parte dei gruppi di invertebrati (spugne, polipi corallini, molluschi, ecc.) Sono costituiti da varie forme di carbonato di calcio (calce). Gli ioni di calcio sono coinvolti nei processi di coagulazione del sangue e fungono anche da mediatore secondario universale all'interno delle cellule e regolano una varietà di processi intracellulari: contrazione muscolare, esocitosi, inclusa la secrezione di ormoni e neurotrasmettitori. La concentrazione di calcio nel citoplasma delle cellule umane è di circa 10 -4 mmol / l, nei fluidi intercellulari circa 2,5 mmol / l.

Il bisogno di calcio dipende dall'età. Per gli adulti di età compresa tra 19 e 50 anni e per i bambini di 4-8 anni la necessità giornaliera giornaliera (RDA) è di 1000 mg [14] (contenuta in circa 790 ml di latte con un contenuto di grasso dell'1% [15]) e per i bambini di 9 anni 18 anni inclusi - 1300 mg al giorno [14] (contenuti in circa 1030 ml di latte con un contenuto di grasso dell'1% [15]). Nell'adolescenza, l'assunzione di quantità adeguate di calcio è molto importante a causa della crescita intensa dello scheletro. Tuttavia, secondo la ricerca negli Stati Uniti, solo l'11% delle ragazze e il 31% dei ragazzi di età compresa tra 12 e 19 anni raggiunge i propri bisogni [16]. In una dieta equilibrata, la maggior parte del calcio (circa l'80%) entra nel corpo del bambino con prodotti caseari. Il restante calcio è nei cereali (compresi pane integrale e grano saraceno), legumi, arance [fonte non specificata 984 giorni], verdura [fonte non specificata 984 giorni], frutta a guscio. L'assorbimento del calcio nell'intestino avviene in due modi: attraverso le cellule intestinali (transcellulari) e intercellulari (paracellulari). Il primo meccanismo è mediato dall'azione della forma attiva della vitamina D (calcitriolo) e dei suoi recettori intestinali. Svolge un ruolo importante nell'assunzione di calcio bassa e moderata. Con un contenuto di calcio più elevato nella dieta, l'assorbimento intercellulare inizia a giocare un ruolo importante, che è associato ad un ampio gradiente di concentrazione di calcio. A causa del meccanismo transcellulare, il calcio viene assorbito in misura maggiore nel duodeno (a causa della più alta concentrazione di recettori nel calcitriolo). A causa del trasferimento intercellulare passivo, l'assorbimento del calcio è più attivo in tutte e tre le parti dell'intestino tenue. Il lattosio (zucchero del latte) contribuisce all'assorbimento paracellulare del calcio.

L'assorbimento del calcio è ostacolato da alcuni grassi animali [17] (tra cui grasso di latte di mucca e sego di manzo, ma non lardo) e olio di palma. Gli acidi grassi palmitici e stearici contenuti in questi grassi vengono scissi durante la digestione a livello intestinale e legano strettamente il calcio, formando palmitato di calcio e stearato di calcio (sapone insolubile) [18]. Nella forma di questo sapone con una sedia, sia il calcio che il grasso sono persi. Questo meccanismo è responsabile della riduzione dell'assorbimento di calcio [19] [20] [21], riducendo la mineralizzazione ossea [22] e riducendo gli indicatori indiretti della loro forza [23] [24] nei neonati quando si utilizza la formula infantile a base di olio di palma (palmina). In questi bambini, la formazione di saponi di calcio nell'intestino è associata a una compattazione delle feci [25] [26], una diminuzione della sua frequenza [25], nonché un più frequente rigurgito [27] e coliche [24].

La concentrazione di calcio nel sangue a causa della sua importanza per un gran numero di processi vitali è regolata con precisione, e con una corretta alimentazione e un adeguato apporto di latticini a basso contenuto di grassi e carenza di vitamina D non si verifica. La mancanza prolungata di calcio e / o vitamina D nella dieta porta ad un aumentato rischio di osteoporosi e durante l'infanzia causa rachitismo.

Dosi eccessive di calcio e vitamina D possono causare ipercalcemia. La dose massima sicura per gli adulti di età compresa tra 19 e 50 anni è di 2500 mg al giorno [28] (circa 340 g di formaggio Edam [29]).

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calcio

Informazioni generali e metodi per ottenere

Il calcio (Ca) è un metallo bianco-argenteo. Aperto dal chimico inglese Davy nel 1808, ma nella sua forma pura fu ottenuto solo nel 1855 da Bunsen e Matissen mediante elettrolisi del cloruro di calcio fuso. Il metodo di produzione del calcio industriale è stato sviluppato da Zouter e Red-Lih nel 1896 nello stabilimento di Rathenau (Germania). Nel 1904, il primo impianto di calcio cominciò a funzionare a Bitterfel de.

L'elemento ha ricevuto il suo nome dal latino calx (calcis) - lime.

Il contenuto di calcio nella crosta terrestre è del 3,60% (in peso).

Nello stato libero in natura non si verifica. Incluso nelle rocce sedimentarie e metamorfiche. Le rocce carbonatiche più comuni (calcare, gesso). Inoltre, il calcio si trova in molti minerali: gesso, calcite, dolomite, marmo, ecc.

Nel calcare c'è almeno il 40% di carbonato di calcio, in calcite - 56% di CaO, in dolomite - 30,4% di CaO, in gesso - 32,5% di CaO. Il calcio si trova nel suolo e nell'acqua di mare (0,042%).

Il calcio metallico e le sue leghe sono prodotti mediante metodi elettrolitici e metallotermici. I metodi elettrolitici si basano sull'elettrolisi del cloruro di calcio fuso. Il metallo risultante contiene CaCl₂, pertanto, viene fuso e distillato per ottenere calcio di elevata purezza. Entrambi i processi sono eseguiti nel vuoto.

Il calcio si ottiene anche con il metodo della riduzione aluminotermica nel vuoto, così come la dissociazione termica del carburo di calcio.

Caratteristiche atomiche Numero atomico 20, massa atomica 40.08 a. e. m., volume atomico 26,20 • 10 _6 m 3 / mol, raggio atomico 0,197 nm, raggio ionico (Ca 2 +) 0,104 nm Configurazione di gusci di elettroni esterni Sp e 4A 2. I valori dei potenziali di ionizzazione degli atomi / (eV): 6.111; 11.87; 51.21. Elettronegatività 1.0. Reticolo cristallino c. dal periodo a = 0,556 nm (numero di coordinazione 12), passando da circa 460 ° С ad esagonale con a = 0,448 nm (numero di coordinamento 6; 6). L'energia del reticolo cristallino è 194,1 mJ / kmol.

Il calcio naturale consiste in una miscela di sei isotopi stabili (40 Ca, 42 Ca, 43 Ca, 44 Ca, 46 Ca, 48 Ca), di cui 40 Ca (96,97%) è il più comune. Gli isotopi restanti (39 Ca, Ca, 45 Ca, 47 Ca e 49 Ca) hanno proprietà radioattive e possono essere ottenuti artificialmente.

Efficace sezione trasversale di cattura di neutroni termici di 0,44 * 10 -28 m 2. Funzione di lavoro elettronico cp = 2,70-n 2,80 eV. La funzione di lavoro degli elettroni per la faccia (100) di un singolo cristallo di 2,55 eV.

Densità. La densità di calcio a 20 ° С è p = 1.540 Mg / m 3, e a 480 ° С è 1.520 Mg / m 3, e il liquido (865 ° С) è 1.365 Mg / m 3.

Il potenziale elettrodo normale della reazione Ca - 2e ^ = Ca 2 + cp = -2,84 V. Nei composti, lo stato di ossidazione è +2.

Il calcio è un elemento chimicamente molto attivo, sposta quasi tutti i metalli dai loro ossidi, solfuri e alogenuri. Interagisce lentamente con l'acqua fredda, mentre l'idrogeno si evolve, nel caldo si forma l'idrossido di ZVde. Il calcio non reagisce con l'aria secca a temperatura ambiente, quando riscaldato a 300 ° C e soprattutto è altamente ossidato, e con ulteriore riscaldamento, soprattutto in presenza di ossigeno, si accende per formare CaO; calore di formazione₀j = 635,13 kJ / mol.

Quando si interagisce con l'idrogeno a 300-400 ° C si forma calcio idruro CaH₂ (AH₀br = 192,1 kJ / mol), con ossigeno è forte, compreso il composto CaO ad alta temperatura. Il calcio al fosforo forma un composto di calcio stabile e duraturo.₃P₂, e con carbonio - carburo di CaC₂. Interagisce con fluoro, cloro, bromo e iodio, formando CaF ₂, SaS1₂, SAVG₂, CA1₂. Quando il calcio viene riscaldato con zolfo, si forma il solfuro di CaS, con silicio si formano siliciuri di calcio. ₂ Si, CaSi e CaSi ₂.

L'acido nitrico concentrato e una soluzione concentrata di NaOH interagiscono debolmente con il calcio e diluiscono rapidamente l'acido nitrico. In acido solforico forte, il calcio è coperto con un film protettivo CaS 0₄, che impedisce ulteriori interazioni; H diluito ₂ S 0₄ effetto debole, acido cloridrico diluito - fortemente.

Il calcio interagisce con la maggior parte dei metalli per formare soluzioni solide e composti chimici.

Potenziale elettronico normale f₀ = -2,84 V. L'equivalente elettrochimico di 0.20767 mg / Cl.

A causa dell'elevata plasticità del calcio, può essere trattata in modo podveraat di pressioni di tutti i tipi. A 200-460 ° C, è ben pressato, arrotolato in fogli, forgiato, filo e altri prodotti semilavorati sono facilmente ottenibili da esso. Il calcio viene lavorato bene tagliando (girando su tornitura, foratura e altre macchine).

L'uso di calcio metallico a causa della sua elevata attività chimica. Poiché il calcio può essere combinato vigorosamente a temperature elevate con tutti i gas inerte tranne quelli, viene utilizzato per la purificazione industriale di argon ed elio e anche come assorbitore di dispositivi ad alto vuoto come tubi elettronici, ecc.

Nella metallurgia, il calcio è usato come disossidante e desolforatore di acciaio; quando si pulisce piombo e stagno da bismuto e antimonio; come agente riducente nella preparazione di metalli rari refrattari con elevata affinità per l'ossigeno (zirconio, titanio, tantalio, niobio, torio, uranio, ecc.); come additivo per legare i biscotti al piombo-calcio per aumentarne le proprietà meccaniche e antifrizione

La lega di piombo con lo 0,04% di Ca ha una durezza più elevata rispetto al piombo puro. Piccoli integratori di calcio (0,1%) aumentano la resistenza al creep. La lega di calcio (fino al 70%) con lo zinco viene utilizzata per la produzione di calcestruzzo espanso.

Legature di calcio con silicio e manganese, con alluminio e silicio sono ampiamente utilizzate come agenti disossidanti e additivi nella produzione di leghe leggere.

Legature di litio di calcio additivo in piccole quantità a leghe a base di ferro (ghisa, carbonio e acciai speciali) aumenta la loro fluidità e aumenta notevolmente la durezza e la resistenza temporanea.

I composti del calcio sono ampiamente usati. Pertanto, l'ossido di calcio viene utilizzato nella produzione del vetro, per i forni di rivestimento, per la produzione di calce idrata. L'idrosolfito di calcio viene utilizzato nella produzione di fibre artificiali e per la depurazione del gas di carbone.

La candeggina viene utilizzata come "agente sbiancante nell'industria tessile, della carta e della cellulosa, nonché come disinfettante.Il perossido di calcio viene utilizzato nella preparazione di preparati igienici e cosmetici, così come i dentifrici.Il solfuro di calcio viene utilizzato per ottenere preparazioni fosforescenti e nell'industria della pelle per rimuovendo il cuoio capelluto della pelle, i composti di calcio-arsenico sono velenosi e pericolosi e vengono utilizzati per uccidere i parassiti agricoli, composti di calcio-fosforo e cianuri. I calcio sono usati per produrre fertilizzanti (superfosfato, fertilizzanti azotati, ecc.) I minerali come marmo, gesso, calcare, dolomite, ecc. Sono ampiamente usati.

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