რასთან არ ურთიერთქმედებს კალციუმი? კალციუმი (ქიმიური ელემენტი)

18.10.2019

კალციუმი- მე-4 პერიოდის ელემენტი და პერიოდული სისტემის PA ჯგუფი, სერიული ნომერი 20. ატომის ელექტრონული ფორმულა არის [ 18 Ar] 4s 2, ჟანგვის მდგომარეობები +2 და 0. ეხება ტუტე დედამიწის ლითონებს. მას აქვს დაბალი ელექტრონეგატიურობა (1.04), ავლენს მეტალის (ძირითად) თვისებებს. აყალიბებს (კატიონის სახით) მრავალ მარილს და ორობით ნაერთს. კალციუმის ბევრი მარილი წყალში ნაკლებად ხსნადია. Ბუნებაში - მეექვსექიმიური სიმრავლის თვალსაზრისით ელემენტი (მესამე ლითონებს შორის) შეკრული სახითაა. სასიცოცხლო მნიშვნელობის ელემენტია ყველა ორგანიზმისთვის, ნიადაგში კალციუმის ნაკლებობა ივსება კირის სასუქების (CaCO 3, CaO, კალციუმის ციანამიდი CaCN 2 და სხვ.) შეტანით. კალციუმი, კალციუმის კატიონი და მისი ნაერთები აფერადებენ გაზის სანთურის ალი მუქ ნარინჯისფერ ფერში ( ხარისხობრივი გამოვლენა).

კალციუმი Ca

ვერცხლისფერი თეთრი ლითონი, რბილი, დრეკადი. ნოტიო ჰაერში ის ბნელდება და იფარება CaO და Ca(OH) 2 ფენით. ძალიან რეაქტიული; აალდება ჰაერში გაცხელებისას, რეაგირებს წყალბადთან, ქლორთან, გოგირდთან და გრაფიტთან:

ამცირებს სხვა ლითონებს მათი ოქსიდებისგან (სამრეწველო მნიშვნელოვანი მეთოდია კალციუმთერმია):

ქვითარიკალციუმში ინდუსტრია:

კალციუმი გამოიყენება ლითონის შენადნობებიდან არალითონური მინარევების მოსაშორებლად, როგორც მსუბუქი და ანტიფრიქციული შენადნობების კომპონენტი, იშვიათი ლითონების იზოლირებისთვის მათი ოქსიდებიდან.

კალციუმის ოქსიდი CaO

ძირითადი ოქსიდი. ტექნიკური სახელი არის ცაცხვი. თეთრი, უაღრესად ჰიგიროსკოპიული. აქვს იონური სტრუქტურა Ca 2+ O 2- . ცეცხლგამძლე, თერმულად სტაბილური, არასტაბილური აალებაზე. შთანთქავს ტენიანობას და ნახშირორჟანგს ჰაერიდან. ენერგიულად რეაგირებს წყალთან (მაღალი ეგზო-ეფექტი), აყალიბებს ძლიერ ტუტე ხსნარს (შესაძლებელია ჰიდროქსიდის ნალექი), პროცესს კირის დაშლა ეწოდება. რეაგირებს მჟავებთან, ლითონებთან და არამეტალების ოქსიდებთან. იგი გამოიყენება კალციუმის სხვა ნაერთების სინთეზისთვის, Ca(OH) 2 , CaC 2 და მინერალური სასუქების წარმოებაში, როგორც ნაკადი მეტალურგიაში, კატალიზატორი ორგანულ სინთეზში, შემკვრელების კომპონენტი მშენებლობაში.

ყველაზე მნიშვნელოვანი რეაქციების განტოლებები:

ქვითარიკაო ინდუსტრიაში– კირქვის გამოწვა (900-1200 °С):

CaCO3 = CaO + CO2

კალციუმის ჰიდროქსიდი Ca(OH) 2

ძირითადი ჰიდროქსიდი. ტექნიკური სახელწოდებაა ჩამქრალი ცაცხვი. თეთრი, ჰიგიროსკოპიული. მას აქვს იონური სტრუქტურა Ca 2+ (OH -) 2. იშლება ზომიერ სიცხეზე. შთანთქავს ტენიანობას და ნახშირორჟანგს ჰაერიდან. ოდნავ ხსნადი ცივ წყალში (წარმოიქმნება ტუტე ხსნარი), მით უფრო ნაკლებად მდუღარე წყალში. გამჭვირვალე ხსნარი (ცაცხვის წყალი) სწრაფად ხდება მოღრუბლული ჰიდროქსიდის ნალექის გამო (სუსპენზიას უწოდებენ კირის რძეს). თვისებრივი რეაქცია Ca 2+ იონზე არის ნახშირორჟანგის გავლა კირის წყალში CaCO 3-ის ნალექის გამოჩენით და მისი გადატანა ხსნარში. რეაგირებს მჟავებთან და მჟავა ოქსიდებთან, შედის იონგაცვლის რეაქციებში. გამოიყენება შუშის, კირის გასათეთრებელი, ცაცხვის მინერალური სასუქების წარმოებაში, სოდას გასამჟღავნებლად და მტკნარი წყლის დასარბილებლად, აგრეთვე კირის ნაღმტყორცნების - პასტის ნარევების (ქვიშა + ჩამქრალი ცაცხვი + წყალი) დასამზადებლად, რომელიც ემსახურება როგორც შემკვრელს. ქვის და აგურის სამუშაოები, კედლების მოპირკეთება (შელესვა) და სხვა სამშენებლო დანიშნულება. ასეთი ხსნარების გამკვრივება („შეკავება“) განპირობებულია ჰაერიდან ნახშირორჟანგის შეწოვით.

კალციუმის ისტორია

კალციუმი აღმოაჩინა 1808 წელს ჰამფრი დევის მიერ, რომელმაც ცაცხვისა და ვერცხლისწყლის ოქსიდის ელექტროლიზით მიიღო კალციუმის ამალგამი, ვერცხლისწყლის დისტილაციის პროცესის შედეგად, საიდანაც დარჩა ლითონი, რომელმაც მიიღო სახელი. კალციუმი.ლათინურად ცაცხვიჟღერს calx, სწორედ ეს სახელი აირჩია ინგლისელმა ქიმიკოსმა ღია ნივთიერებისთვის.

კალციუმი არის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის პერიოდის IV ჯგუფის II ქვეჯგუფის ელემენტი D.I. მენდელეევს აქვს ატომური რიცხვი 20 და ატომური მასა 40,08. მიღებული აღნიშვნაა Ca (ლათინურიდან - კალციუმი).

ფიზიკური და ქიმიური თვისებები

კალციუმი რეაქტიული, რბილი, ვერცხლისფერ-თეთრი ტუტე მეტალია. ჟანგბადთან და ნახშირორჟანგთან ურთიერთქმედების გამო ლითონის ზედაპირი ჭუჭყიანდება, ამიტომ კალციუმს სპეციალური შენახვის რეჟიმი ესაჭიროება - მჭიდროდ დახურული ჭურჭელი, რომელშიც ლითონს ასხამენ თხევადი პარაფინის ან ნავთის ფენას.

კალციუმი არის ყველაზე ცნობილი ადამიანისთვის აუცილებელი მიკროელემენტებიდან, მასზე ყოველდღიური მოთხოვნილება არის 700-დან 1500 მგ-მდე ჯანმრთელი ზრდასრული ადამიანისთვის, მაგრამ ის იზრდება ორსულობისა და ლაქტაციის პერიოდში, ეს გასათვალისწინებელია და კალციუმი უნდა იყოს მიღებული ნარკოტიკების სახით.

ბუნებაში ყოფნა

კალციუმს აქვს ძალიან მაღალი ქიმიური აქტივობა, ამიტომ, თავისუფალი (სუფთა) სახით, ის ბუნებაში არ გვხვდება. მიუხედავად ამისა, იგი მეხუთეა ყველაზე გავრცელებული დედამიწის ქერქში, ნაერთების სახით გვხვდება დანალექი (კირქვა, ცარცი) და ქანებში (გრანიტი), ანორიტის ფელდსპარი შეიცავს უამრავ კალციუმს.

ის ფართოდ არის გავრცელებული ცოცხალ ორგანიზმებში, მისი არსებობა გვხვდება მცენარეებში, ცხოველებსა და ადამიანის ორგანიზმებში, სადაც ძირითადად გვხვდება კბილებისა და ძვლოვანი ქსოვილის შემადგენლობაში.

კალციუმის შეწოვა

საკვებიდან კალციუმის ნორმალური შეწოვის დაბრკოლებას წარმოადგენს ნახშირწყლების მოხმარება ტკბილეულის და ტუტეების სახით, რომლებიც ანეიტრალებენ კუჭის მარილმჟავას, რომელიც აუცილებელია კალციუმის დასაშლელად. კალციუმის შეწოვის პროცესი საკმაოდ რთულია, ამიტომ ზოგჯერ მისი მხოლოდ საკვებით მიღება საკმარისი არ არის, საჭიროა მიკროელემენტის დამატებითი მიღება.

ურთიერთქმედება სხვებთან

ნაწლავში კალციუმის შეწოვის გასაუმჯობესებლად აუცილებელია, რაც ხელს უწყობს კალციუმის შეწოვის პროცესს. ჭამის პროცესში კალციუმის (დამატებების სახით) მიღებისას აბსორბცია იბლოკება, მაგრამ საკვებისგან განცალკევებული კალციუმის მიღება ამ პროცესზე არანაირად არ მოქმედებს.

სხეულის თითქმის მთელი კალციუმი (1-დან 1,5 კგ-მდე) გვხვდება ძვლებში და კბილებში. კალციუმი მონაწილეობს ნერვული ქსოვილის აგზნებადობის, კუნთების შეკუმშვის, სისხლის შედედების პროცესებში, არის უჯრედების ბირთვისა და მემბრანების ნაწილი, უჯრედული და ქსოვილის სითხეები, აქვს ანტიალერგიული და ანთების საწინააღმდეგო მოქმედება, ხელს უშლის აციდოზის, ააქტიურებს რიგს. ფერმენტები და ჰორმონები. კალციუმი ასევე მონაწილეობს უჯრედის მემბრანის გამტარიანობის რეგულირებაში და აქვს საპირისპირო ეფექტი.

კალციუმის დეფიციტის ნიშნები

ორგანიზმში კალციუმის დეფიციტის ნიშნებია ასეთი, ერთი შეხედვით, შეუსაბამო სიმპტომები:

  • ნერვიულობა, განწყობის გაუარესება;
  • გულის პალპიტაცია;
  • კრუნჩხვები, კიდურების დაბუჟება;
  • ზრდის შეფერხება და ბავშვები;
  • სისხლის მაღალი წნევა;
  • ფრჩხილების დაშლა და სისუსტე;
  • ტკივილი სახსრებში, "ტკივილის ზღურბლის" დაწევა;
  • უხვი მენსტრუაცია.

კალციუმის დეფიციტის მიზეზები

კალციუმის დეფიციტის მიზეზები შეიძლება იყოს გაუწონასწორებელი დიეტა (განსაკუთრებით შიმშილი), კალციუმის დაბალი შემცველობა საკვებში, მოწევა და ყავისა და კოფეინირებული სასმელებისადმი დამოკიდებულება, დისბაქტერიოზი, თირკმლის დაავადება, ფარისებრი ჯირკვალი, ორსულობა, ლაქტაციის პერიოდი და მენოპაუზა.

კალციუმის ჭარბი რაოდენობა, რომელიც შეიძლება მოხდეს რძის პროდუქტების ჭარბი მოხმარებით ან წამლების უკონტროლო მიღებით, ხასიათდება ძლიერი წყურვილით, გულისრევა, ღებინება, მადის დაკარგვა, სისუსტე და შარდვის მომატება.

კალციუმის გამოყენება ცხოვრებაში

კალციუმმა იპოვა გამოყენება ურანის მეტალოთერმულ წარმოებაში, ბუნებრივი ნაერთების სახით იგი გამოიყენება როგორც ნედლეული თაბაშირისა და ცემენტის წარმოებისთვის, როგორც დეზინფექციის საშუალება (ყველამ იცის გაუფერულება).

კალციუმი არის მეორე ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის ელემენტი, D.I. მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის მეოთხე პერიოდი, ატომური ნომრით 20. იგი აღინიშნება სიმბოლოთი Ca (ლათ. კალციუმი). მარტივი ნივთიერება კალციუმი არის რბილი, რეაქტიული, ვერცხლისფერ-თეთრი ტუტე მიწის ლითონი.

კალციუმი გარემოში

ბუნებაში ბევრია: კალციუმის მარილებისგან წარმოიქმნება მთის ქედები და თიხის ქანები, გვხვდება ზღვისა და მდინარის წყალში და მცენარეული და ცხოველური ორგანიზმების ნაწილია. კალციუმს შეადგენს დედამიწის ქერქის მასის 3,38% (სიმრავლით მე-5 ადგილი ჟანგბადის, სილიციუმის, ალუმინის და რკინის შემდეგ).

კალციუმის იზოტოპები

კალციუმი ბუნებაში გვხვდება ექვსი იზოტოპის ნარევის სახით: 40 Ca, 42 Ca, 43 Ca, 44 Ca, 46 Ca და 48 Ca, რომელთა შორის ყველაზე გავრცელებული - 40 Ca - არის 96,97%.

ექვსი ბუნებრივი კალციუმის იზოტოპიდან ხუთი სტაბილურია. მეექვსე იზოტოპი 48Ca, ექვსიდან ყველაზე მძიმე და ძალიან იშვიათი (მისი იზოტოპური სიმრავლე მხოლოდ 0,187%), ახლახან აღმოაჩინეს, რომ განიცდის ორმაგ ბეტა დაშლას, ნახევარგამოყოფის პერიოდით 5,3×10 19 წელი.

კალციუმის შემცველობა ქანებსა და მინერალებში

კალციუმის უმეტეს ნაწილს შეიცავს სხვადასხვა ქანების (გრანიტები, გნეისები და სხვ.) სილიკატების და ალუმინის სილიკატების შემადგენლობა, განსაკუთრებით ფელდსპარში - ანორტიტი Ca.

დანალექი ქანების სახით კალციუმის ნაერთები წარმოდგენილია ცარცითა და კირქვით, რომლებიც ძირითადად შედგება მინერალური კალციტისაგან (CaCO 3). კალციტის კრისტალური ფორმა - მარმარილო - ბუნებაში გაცილებით იშვიათად გვხვდება.

კალციუმის მინერალები, როგორიცაა კალციტი CaCO 3, ანჰიდრიტი CaSO 4, ალაბასტრი CaSO 4 0.5H 2 O და თაბაშირი CaSO 4 2H 2 O, ფლუორიტი CaF 2, აპატიტები Ca 5 (PO 4) 3 (F, Cl, OH), დოლომიტი MgCO CaCO 3. კალციუმის და მაგნიუმის მარილების არსებობა ბუნებრივ წყალში განსაზღვრავს მის სიმტკიცეს.

კალციუმი, რომელიც ენერგიულად მიგრირებს დედამიწის ქერქში და გროვდება სხვადასხვა გეოქიმიურ სისტემაში, ქმნის 385 მინერალს (მეოთხე მინერალების რაოდენობით).

კალციუმის მიგრაცია დედამიწის ქერქში

კალციუმის ბუნებრივ მიგრაციაში მნიშვნელოვან როლს ასრულებს "კარბონატის წონასწორობა", რომელიც დაკავშირებულია კალციუმის კარბონატის წყალთან და ნახშირორჟანგის ურთიერთქმედების შექცევად რეაქციასთან ხსნადი ბიკარბონატის წარმოქმნით:

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

(ბალანსი გადადის მარცხნივ ან მარჯვნივ ნახშირორჟანგის კონცენტრაციის მიხედვით).

ბიოგენური მიგრაცია მნიშვნელოვან როლს ასრულებს.

კალციუმის შემცველობა ბიოსფეროში

კალციუმის ნაერთები გვხვდება თითქმის ყველა ცხოველურ და მცენარეულ ქსოვილში (იხ. ასევე ქვემოთ). კალციუმის მნიშვნელოვანი რაოდენობა ცოცხალი ორგანიზმების ნაწილია. ასე რომ, ჰიდროქსიაპატიტი Ca 5 (PO 4) 3 OH, ან, სხვა ჩანაწერში, 3Ca 3 (PO 4) 2 Ca (OH) 2 - ხერხემლიანების, მათ შორის ადამიანების, ძვლოვანი ქსოვილის საფუძველი; მრავალი უხერხემლო ცხოველის ნაჭუჭები და ნაჭუჭები, კვერცხის ნაჭუჭი და ა.შ. დამზადებულია კალციუმის კარბონატი CaCO 3-ისგან. ადამიანებისა და ცხოველების ცოცხალ ქსოვილებში 1,4-2% Ca (მასობრივი წილის მიხედვით); ადამიანის სხეულში, რომლის წონაა 70 კგ, კალციუმის შემცველობა არის დაახლოებით 1,7 კგ (ძირითადად ძვლოვანი ქსოვილის უჯრედშორისი ნივთიერების შემადგენლობაში).

კალციუმის მიღება

კალციუმი პირველად დევისმა მიიღო 1808 წელს ელექტროლიზით. მაგრამ, ისევე როგორც სხვა ტუტე და მიწის ტუტე ლითონები, No20 ელემენტი არ მიიღება წყალხსნარებიდან ელექტროლიზით. კალციუმი მიიღება მისი გამდნარი მარილების ელექტროლიზით.

ეს რთული და ენერგო ინტენსიური პროცესია. კალციუმის ქლორიდი დნება ელექტროლიზატორში სხვა მარილების დამატებით (ისინი საჭიროა CaCl 2-ის დნობის წერტილის შესამცირებლად).

ფოლადის კათოდი მხოლოდ ელექტროლიტის ზედაპირს ეხება; გამოთავისუფლებული კალციუმი მასზე ეწებება და იყინება. კალციუმის გამოყოფისას კათოდი თანდათან მაღლდება და საბოლოოდ მიიღება კალციუმის „ღერო“ 50 ... 60 სმ სიგრძის, შემდეგ მას აშორებენ, აჭრიან ფოლადის კათოდიდან და პროცესი თავიდან იწყება. „შეხების მეთოდი“ გამოიყენება კალციუმის ქლორიდით, რკინით, ალუმინის და ნატრიუმით ძლიერ დაბინძურებული კალციუმის მისაღებად. ის იწმინდება არგონის ატმოსფეროში ხელახლა დნობით.

თუ ფოლადის კათოდი შეიცვალა ლითონის კათოდით, რომელსაც შეუძლია კალციუმთან შენადნობი, მაშინ შესაბამისი შენადნობი მიიღება ელექტროლიზის დროს. დანიშნულებიდან გამომდინარე, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც შენადნობი, ან სუფთა კალციუმის მიღება შესაძლებელია ვაკუუმში დისტილაციით. ასე მიიღება თუთიის, ტყვიის და სპილენძის კალციუმის შენადნობები.

კალციუმის მიღების კიდევ ერთი მეთოდი - მეტალ-თერმული - თეორიულად ჯერ კიდევ 1865 წელს დაასაბუთა ცნობილმა რუსმა ქიმიკოსმა ნ.ნ. ბეკეტოვი. კალციუმი მცირდება ალუმინთან ერთად მხოლოდ 0,01 მმ Hg წნევით. პროცესის ტემპერატურა 1100...1200°C. ამრიგად, კალციუმი მიიღება ორთქლის სახით, რომელიც შემდეგ კონდენსირებულია.

ბოლო წლებში შემუშავდა ელემენტის მოპოვების კიდევ ერთი მეთოდი. იგი ეფუძნება კალციუმის კარბიდის თერმულ დისოციაციას: ვაკუუმში გაცხელებული 1750°C-მდე, კარბიდი იშლება კალციუმის ორთქლის და მყარი გრაფიტის წარმოქმნით.

კალციუმის ფიზიკური თვისებები

კალციუმის მეტალი არსებობს ორი ალოტროპული მოდიფიკაციით. 443 °C-მდე, α-Ca კუბური სახეზე ორიენტირებული გისოსით სტაბილურია (პარამეტრი a = 0,558 ნმ), β-Ca ზემოთ სტაბილურია α-Fe ტიპის კუბურ სხეულზე ორიენტირებული გისოსებით (პარამეტრი a = 0,448 ნმ). სტანდარტული ენთალპია Δ α → β გადასვლის 0 არის 0,93 კჯ/მოლი.

წნევის თანდათანობითი მატებით ის იწყებს ნახევარგამტარის თვისებების გამოვლენას, არ ხდება ნახევარგამტარი სიტყვის სრული გაგებით (აღარ არის არც მეტალი). წნევის შემდგომი მატებით, ის უბრუნდება მეტალის მდგომარეობას და იწყებს ზეგამტარობის თვისებების გამოვლენას (ზეგამტარობის ტემპერატურა ექვსჯერ მეტია, ვიდრე ვერცხლისწყლის ტემპერატურა და ბევრად აღემატება ყველა სხვა ელემენტს გამტარობით). კალციუმის უნიკალური ქცევა მრავალი თვალსაზრისით ჰგავს სტრონციუმს.

მიუხედავად ელემენტის საყოველთაო სივრცისა, ქიმიკოსებსაც კი არ უნახავთ ელემენტარული კალციუმი. მაგრამ ეს ლითონი, როგორც გარეგნულად, ასევე ქცევით, სრულიად განსხვავდება ტუტე ლითონებისგან, რომელთანაც შეხება სავსეა ხანძრისა და დამწვრობის საშიშროებით. მისი უსაფრთხოდ შენახვა შესაძლებელია ჰაერში, წყლისგან არ ენთება. ელემენტარული კალციუმის მექანიკური თვისებები არ აქცევს მას "შავ ცხვარს" ლითონების ოჯახში: კალციუმი ბევრ მათგანს აჭარბებს სიძლიერითა და სიმტკიცით; ის შეიძლება გადატრიალდეს ხორხზე, მავთულში ჩასხმა, გაყალბება, დაჭერა.

და მაინც, ელემენტარული კალციუმი თითქმის არასოდეს გამოიყენება როგორც სტრუქტურული მასალა. ის ზედმეტად აქტიურია ამისთვის. კალციუმი ადვილად რეაგირებს ჟანგბადთან, გოგირდთან, ჰალოგენებთან. აზოტთან და წყალბადთანაც კი, გარკვეულ პირობებში, ის რეაგირებს. ნახშირბადის ოქსიდების გარემო, ინერტული მეტალების უმეტესობისთვის, აგრესიულია კალციუმისთვის. ის იწვის CO და CO 2 ატმოსფეროში.

ბუნებრივია, ასეთი ქიმიური თვისებების მქონე კალციუმი ბუნებაში თავისუფალ მდგომარეობაში ვერ მოიძებნება. მაგრამ კალციუმის ნაერთები - როგორც ბუნებრივი, ისე ხელოვნური - გადამწყვეტი მნიშვნელობის გახდა.

კალციუმის ქიმიური თვისებები

კალციუმი ტიპიური ტუტე დედამიწის ლითონია. კალციუმის ქიმიური აქტივობა მაღალია, მაგრამ უფრო დაბალია, ვიდრე ყველა სხვა ტუტე დედამიწის ლითონი. ის ადვილად რეაგირებს ჟანგბადთან, ნახშირორჟანგთან და ჰაერის ტენიანობასთან, რის გამოც კალციუმის ლითონის ზედაპირი ჩვეულებრივ ნაცრისფერია, ამიტომ კალციუმი ჩვეულებრივ ინახება ლაბორატორიაში, ისევე როგორც სხვა ტუტე მიწის ლითონები, მჭიდროდ დახურულ ქილაში ფენის ქვეშ. ნავთი ან თხევადი პარაფინი.

სტანდარტული პოტენციალების სერიაში კალციუმი მდებარეობს წყალბადის მარცხნივ. Ca 2+ / Ca 0 წყვილის სტანდარტული ელექტროდის პოტენციალი არის -2,84 ვ, ასე რომ კალციუმი აქტიურად რეაგირებს წყალთან, მაგრამ ანთების გარეშე:

Ca + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + H 2 + Q.

აქტიურ არალითონებთან (ჟანგბადი, ქლორი, ბრომი) კალციუმი რეაგირებს ნორმალურ პირობებში:

2Ca + O 2 \u003d 2CaO, Ca + Br 2 \u003d CaBr 2.

ჰაერში ან ჟანგბადში გაცხელებისას კალციუმი აალდება. ნაკლებად აქტიურ არალითონებთან (წყალბადი, ბორი, ნახშირბადი, სილიციუმი, აზოტი, ფოსფორი და სხვა), კალციუმი ურთიერთქმედებს გაცხელებისას, მაგალითად:

Ca + H 2 \u003d CaH 2, Ca + 6B \u003d CaB 6,

3Ca + N 2 \u003d Ca 3 N 2, Ca + 2C \u003d CaC 2,

ასევე ცნობილია 3Ca + 2P = Ca 3 P 2 (კალციუმის ფოსფიდი), CaP და CaP 5 კომპოზიციების კალციუმის ფოსფიდები;

ასევე ცნობილია 2Ca + Si \u003d Ca 2 Si (კალციუმის სილიციდი), CaSi, Ca 3 Si 4 და CaSi 2 კომპოზიციების კალციუმის სილიციდები.

ზემოაღნიშნული რეაქციების მიმდინარეობას, როგორც წესი, თან ახლავს დიდი რაოდენობით სითბოს გამოყოფა (ანუ ეს რეაქციები ეგზოთერმულია). არალითონებთან ყველა ნაერთში კალციუმის ჟანგვის მდგომარეობაა +2. კალციუმის ნაერთების უმეტესობა არალითონებთან ერთად ადვილად იშლება წყლით, მაგალითად:

CaH 2 + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + 2H 2,

Ca 3 N 2 + 3H 2 O \u003d 3Ca (OH) 2 + 2NH 3.

Ca 2+ იონი უფეროა. როდესაც ცეცხლს ემატება ხსნადი კალციუმის მარილები, ალი ხდება აგურის წითელი ფერი.

კალციუმის მარილები, როგორიცაა CaCl 2 ქლორიდი, CaBr 2 ბრომიდი, CaI 2 იოდიდი და Ca(NO 3) 2 ნიტრატი, წყალში ძალიან ხსნადია. CaF 2 ფტორი, CaCO 3 კარბონატი, CaSO 4 სულფატი, Ca 3 (PO 4) 2 ორთოფოსფატი, CaC 2 O 4 ოქსალატი და ზოგიერთი სხვა წყალში უხსნადია.

მნიშვნელოვანია ის ფაქტი, რომ კალციუმის კარბონატის CaCO 3-ისგან განსხვავებით, მჟავე კალციუმის კარბონატი (ჰიდროკარბონატი) Ca (HCO 3) 2 წყალში ხსნადია. ბუნებაში, ეს იწვევს შემდეგ პროცესებს. როდესაც ცივი წვიმა ან მდინარის წყალი, ნახშირორჟანგით გაჯერებული, შეაღწევს მიწისქვეშ და ეცემა კირქვებს, შეინიშნება მათი დაშლა:

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2.

იმავე ადგილებში, სადაც კალციუმის ბიკარბონატით გაჯერებული წყალი ამოდის დედამიწის ზედაპირზე და თბება მზის სხივებით, ხდება საპირისპირო რეაქცია:

Ca (HCO 3) 2 \u003d CaCO 3 + CO 2 + H 2 O.

ასე რომ, ბუნებაში ხდება ნივთიერებების დიდი მასების გადაცემა. შედეგად, უზარმაზარი ხარვეზები შეიძლება წარმოიქმნას მიწისქვეშეთში, ხოლო მღვიმეებში წარმოიქმნება ულამაზესი ქვის "ყინული" - სტალაქტიტები და სტალაგმიტები.

წყალში გახსნილი კალციუმის ბიკარბონატის არსებობა დიდწილად განსაზღვრავს წყლის დროებით სიმტკიცეს. მას დროებითს უწოდებენ, რადგან წყლის ადუღებისას ბიკარბონატი იშლება და CaCO 3 აგროვებს. ეს ფენომენი მივყავართ, მაგალითად, იქამდე, რომ დროთა განმავლობაში ქვაბში ქერქი იქმნება.

განაცხადი კალციუმი

ბოლო დრომდე მეტალის კალციუმი თითქმის არასოდეს ყოფილა გამოყენებული. მაგალითად, შეერთებული შტატები მეორე მსოფლიო ომამდე მოიხმარდა წელიწადში მხოლოდ 10...25 ტონა კალციუმს, გერმანია - 5...10 ტონას, მაგრამ ტექნოლოგიის ახალი სფეროების განვითარებისთვის ბევრი იშვიათი და ცეცხლგამძლე ლითონია. საჭირო. აღმოჩნდა, რომ კალციუმი არის ძალიან მოსახერხებელი და აქტიური შემცირების საშუალება ბევრი მათგანისთვის და ელემენტის გამოყენება დაიწყო თორიუმის, ვანადიუმის, ცირკონიუმის, ბერილიუმის, ნიობიუმის, ურანის, ტანტალის და სხვა ცეცხლგამძლე ლითონების წარმოებაში. სუფთა მეტალის კალციუმი ფართოდ გამოიყენება მეტალოთერმიაში იშვიათი ლითონების მისაღებად.

სუფთა კალციუმი გამოიყენება ტყვიის შენადნობისთვის, რომელიც გამოიყენება ბატარეის ფირფიტების, ტექნიკური შენარჩუნების გარეშე დამწყები ტყვიის მჟავა ბატარეების დასამზადებლად, დაბალი თვითგამონადენით. ასევე, მეტალის კალციუმი გამოიყენება მაღალი ხარისხის კალციუმის ბაბიტების BKA წარმოებისთვის.

მეტალის კალციუმის გამოყენება

კალციუმის ლითონის ძირითადი გამოყენება არის როგორც შემცირების აგენტი ლითონების, განსაკუთრებით ნიკელის, სპილენძის და უჟანგავი ფოლადის წარმოებაში. კალციუმი და მისი ჰიდრიდი ასევე გამოიყენება ძნელად აღდგენილი ლითონების მისაღებად, როგორიცაა ქრომი, თორიუმი და ურანი. კალციუმის შენადნობები ტყვიით გამოიყენება ბატარეებსა და ტარების შენადნობებში. კალციუმის გრანულები ასევე გამოიყენება ელექტროვაკუუმური მოწყობილობებიდან ჰაერის კვალის მოსაშორებლად.

ბუნებრივი ცარცი ფხვნილის სახით შედის ლითონების გასაპრიალებელ კომპოზიციებში. მაგრამ შეუძლებელია კბილების გახეხვა ბუნებრივი ცარცის ფხვნილით, რადგან ის შეიცავს უმცირესი ცხოველების ნაჭუჭებისა და ნაჭუჭების ნარჩენებს, რომლებსაც აქვთ გაზრდილი სიმტკიცე და ანადგურებენ კბილის მინანქარს.

გამოყენებაკალციუმიბირთვულ შერწყმაში

48 Ca იზოტოპი არის ყველაზე ეფექტური და ფართოდ გამოყენებული მასალა სუპერმძიმე ელემენტების წარმოებისთვის და პერიოდულ სისტემაში ახალი ელემენტების აღმოჩენისთვის. მაგალითად, ამაჩქარებლებში ზემძიმე ელემენტების წარმოებისთვის 48 Ca იონების გამოყენების შემთხვევაში, ამ ელემენტების ბირთვები წარმოიქმნება ასობით და ათასობით ჯერ უფრო ეფექტურად, ვიდრე სხვა „ჭურვების“ (იონების) გამოყენებისას. რადიოაქტიური კალციუმი ფართოდ გამოიყენება ბიოლოგიასა და მედიცინაში, როგორც იზოტოპის მიკვლევა ცოცხალ ორგანიზმში მინერალური მეტაბოლიზმის პროცესების შესწავლისას. მისი დახმარებით დადგინდა, რომ ორგანიზმში ხდება კალციუმის იონების უწყვეტი გაცვლა პლაზმას, რბილ ქსოვილებსა და ძვლოვან ქსოვილსაც შორის. 45 Ca ასევე მნიშვნელოვან როლს ასრულებდა ნიადაგში მიმდინარე მეტაბოლური პროცესების შესწავლაში და მცენარეების მიერ კალციუმის ათვისების პროცესების შესწავლაში. იმავე იზოტოპის გამოყენებით შესაძლებელი გახდა ფოლადისა და ულტრასუფთა რკინის კალციუმის ნაერთებით დაბინძურების წყაროების აღმოჩენა დნობის პროცესში.

კალციუმის ჟანგბადისა და აზოტის შეკავშირების უნარმა შესაძლებელი გახადა მისი გამოყენება ინერტული აირების გასაწმენდად და გამტარებლად (მიმღები არის ნივთიერება, რომელიც ემსახურება აირების შთანთქმას და ღრმა ვაკუუმის შექმნას ელექტრონულ მოწყობილობებში.) ვაკუუმურ რადიო აღჭურვილობაში.

კალციუმის ნაერთების გამოყენება

ზოგიერთი ხელოვნური კალციუმის ნაერთი გახდა კიდევ უფრო ცნობილი და ნაცნობი, ვიდრე კირქვა ან თაბაშირი. ამრიგად, ანტიკურ მშენებლებს იყენებდნენ ჩამქრალი Ca(OH) 2 და ცაცხვი CaO ცაცხვი.

ცემენტი ასევე არის კალციუმის ნაერთი, რომელიც მიიღება ხელოვნურად. ჯერ თიხის ან ქვიშის ნარევს კირქვასთან ერთად ადუღებენ და იღებენ კლინკერს, რომელსაც შემდეგ ფქვავენ წვრილ ნაცრისფერ ფხვნილად. ცემენტზე (უფრო სწორად, ცემენტებზე) შეგიძლიათ ბევრი ისაუბროთ, ეს არის დამოუკიდებელი სტატიის თემა.

იგივე ეხება მინას, რომელიც ასევე ჩვეულებრივ შეიცავს ელემენტს.

კალციუმის ჰიდრიდი

წყალბადის ატმოსფეროში კალციუმის გაცხელებით მიიღება CaH 2 (კალციუმის ჰიდრიდი), რომელიც გამოიყენება მეტალურგიაში (მეტალოთერმიაში) და წყალბადის წარმოებაში საველე პირობებში.

ოპტიკური და ლაზერული მასალები

კალციუმის ფტორიდი (ფტორიტი) გამოიყენება ერთკრისტალების სახით ოპტიკაში (ასტრონომიული ობიექტები, ლინზები, პრიზმები) და როგორც ლაზერული მასალა. კალციუმის ვოლფრამი (შეელიტი) ერთკრისტალების სახით გამოიყენება ლაზერულ ტექნოლოგიაში და ასევე როგორც სკინტილატორი.

კალციუმის კარბიდი

კალციუმის კარბიდი არის ნივთიერება, რომელიც შემთხვევით აღმოჩენილია ახალი ღუმელის დიზაინის ტესტირებისას. ცოტა ხნის წინ, კალციუმის კარბიდი CaCl 2 გამოიყენებოდა ძირითადად ჟანგბადის შედუღებისა და ლითონების ჭრისთვის. კარბიდის წყალთან ურთიერთქმედებისას წარმოიქმნება აცეტილენი და აცეტილენის წვა ჟანგბადის ჭავლით შესაძლებელს ხდის თითქმის 3000°C ტემპერატურის მიღებას. ბოლო დროს აცეტილენი და მასთან ერთად კარბიდი სულ უფრო ნაკლებად გამოიყენება შედუღებისთვის და სულ უფრო მეტად - ქიმიურ მრეწველობაში.

კალციუმი როგორცქიმიური დენის წყარო

კალციუმი, ისევე როგორც მისი შენადნობები ალუმინთან და მაგნიუმთან ერთად, გამოიყენება სარეზერვო თერმულ ელექტრო ბატარეებში, როგორც ანოდი (მაგალითად, კალციუმ-ქრომატის ელემენტი). კალციუმის ქრომატი გამოიყენება ისეთ ბატარეებში, როგორიცაა კათოდი. ასეთი ბატარეების მახასიათებელია უკიდურესად ხანგრძლივი შენახვის ვადა (ათწლეულები) გამოსაყენებელ მდგომარეობაში, ნებისმიერ პირობებში მუშაობის შესაძლებლობა (სივრცე, მაღალი წნევა), მაღალი სპეციფიკური ენერგია წონით და მოცულობით. მინუსი არის მოკლე ხანგრძლივობა. ასეთი ბატარეები გამოიყენება იქ, სადაც საჭიროა მოკლე დროით კოლოსალური ელექტროენერგიის შექმნა (ბალისტიკური რაკეტები, ზოგიერთი კოსმოსური ხომალდი და ა.შ.).

ცეცხლგამძლე მასალებიდანკალციუმი

კალციუმის ოქსიდი, როგორც თავისუფალი სახით, ასევე კერამიკული ნარევების სახით, გამოიყენება ცეცხლგამძლე მასალების წარმოებაში.

Წამლები

კალციუმის ნაერთები ფართოდ გამოიყენება როგორც ანტიჰისტამინური საშუალება.

  • Კალციუმის ქლორიდი
  • კალციუმის გლუკონატი
  • კალციუმის გლიცეროფოსფატი

გარდა ამისა, კალციუმის ნაერთები შეჰყავთ პრეპარატებში ოსტეოპოროზის პროფილაქტიკისთვის, ვიტამინების კომპლექსებში ორსული ქალებისა და მოხუცებისთვის.

კალციუმი ადამიანის ორგანიზმში

კალციუმი ჩვეულებრივი მაკროელემენტია მცენარეებში, ცხოველებსა და ადამიანებში. ადამიანებში და სხვა ხერხემლიანებში მისი უმეტესი ნაწილი ჩონჩხსა და კბილებში ფოსფატების სახით გვხვდება. უხერხემლო ცხოველთა უმეტესი ჯგუფის ჩონჩხი (სპონგები, მარჯნის პოლიპები, მოლუსკები და სხვ.) შედგება კალციუმის კარბონატის (ცაცხვი) სხვადასხვა ფორმისგან. კალციუმის საჭიროება დამოკიდებულია ასაკზე. მოზრდილებისთვის საჭირო დღიური ნორმაა 800-დან 1000 მილიგრამამდე (მგ), ხოლო ბავშვებისთვის 600-დან 900 მგ-მდე, რაც ძალზე მნიშვნელოვანია ბავშვებისთვის ჩონჩხის ინტენსიური ზრდის გამო. კალციუმის უმეტესი ნაწილი, რომელიც საკვებთან ერთად შედის ადამიანის ორგანიზმში, გვხვდება რძის პროდუქტებში, დარჩენილი კალციუმი გვხვდება ხორცში, თევზში და ზოგიერთ მცენარეულ საკვებში (განსაკუთრებით მდიდარია პარკოსნები).

კალციუმის ათვისებას ხელს უშლის ასპირინი, ოქსილის მჟავა, ესტროგენის წარმოებულები. ოქსილის მჟავასთან შერწყმით, კალციუმი იძლევა წყალში უხსნად ნაერთებს, რომლებიც თირკმელების ქვების შემადგენელი კომპონენტებია.

კალციუმის და D ვიტამინის გადაჭარბებულმა დოზებმა შეიძლება გამოიწვიოს ჰიპერკალციემია, რასაც მოჰყვება ძვლებისა და ქსოვილების ინტენსიური კალციფიკაცია (ძირითადად საშარდე სისტემაზე გავლენას ახდენს). მაქსიმალური დღიური უსაფრთხო დოზა ზრდასრული ადამიანისთვის არის 1500-დან 1800 მილიგრამამდე.

კალციუმი მყარ წყალში

ერთი სიტყვით „სიხისტე“ განსაზღვრული თვისებების კომპლექსს წყალს ანიჭებს მასში გახსნილი კალციუმის და მაგნიუმის მარილები. მძიმე წყალი სიცოცხლის ბევრ შემთხვევაში უვარგისია. ის ქმნის სასწორის ფენას ორთქლის ქვაბებში და საქვაბე ქარხნებში, ართულებს ქსოვილების შეღებვას და რეცხვას, მაგრამ შესაფერისია საპნის დასამზადებლად და პარფიუმერიაში ემულგირებად. ამიტომ, წარსულში, როდესაც წყლის დარბილების მეთოდები არასრულყოფილი იყო, ტექსტილისა და პარფიუმერული საწარმოები ჩვეულებრივ მდებარეობდა "რბილი" წყლის წყაროებთან.

განასხვავებენ დროებით და მუდმივ სიმტკიცეს. დროებითი (ან კარბონატული) სიხისტე წყალს ენიჭება ხსნადი ბიკარბონატები Ca (HCO 3) 2 და Mg (HCO 3) 2. მისი აღმოფხვრა შესაძლებელია მარტივი ადუღებით, რომლის დროსაც ბიკარბონატები გარდაიქმნება წყალში უხსნად კალციუმის და მაგნიუმის კარბონატებად.

მუდმივ სიმტკიცეს ქმნის იგივე ლითონების სულფატები და ქლორიდები. და მისი აღმოფხვრა შესაძლებელია, მაგრამ ამის გაკეთება ბევრად უფრო რთულია.

ორივე სიხისტის ჯამი არის წყლის მთლიანი სიხისტე. სხვადასხვა ქვეყანაში მას განსხვავებულად აფასებენ. ჩვეულებრივია წყლის სიხისტე გამოვხატოთ, როგორც კალციუმის და მაგნიუმის მილიგრამების ეკვივალენტები ერთ ლიტრ წყალში. თუ ლიტრ წყალში 4 მეკვ-ზე ნაკლებია, მაშინ წყალი რბილად ითვლება; მათი კონცენტრაციის მატებასთან ერთად, უფრო და უფრო ხისტია და, თუ შემცველობა 12 ერთეულს აღემატება, ძალიან ხისტი.

წყლის სიხისტე ჩვეულებრივ განისაზღვრება საპნის ხსნარის გამოყენებით. ასეთ ხსნარს (გარკვეული კონცენტრაციის) წვეთობრივად ემატება გაზომილი რაოდენობის წყალი. სანამ წყალში არის Ca 2+ ან Mg 2+ იონები, ისინი ხელს უშლიან ქაფის წარმოქმნას. საპნის ხსნარის ხარჯების მიხედვით ქაფის გამოჩენამდე გამოითვლება Ca 2+ და Mg 2+ იონების შემცველობა.

საინტერესოა, რომ წყლის სიხისტე ანალოგიურად განისაზღვრა ძველ რომში. რეაგენტს მხოლოდ წითელი ღვინო ასრულებდა - მისი შეღებვის ნივთიერებებიც კალციუმის და მაგნიუმის იონებით ნალექს ქმნის.

კალციუმის შენახვა

მეტალის კალციუმი შეიძლება ინახებოდეს დიდი ხნის განმავლობაში 0,5-დან 60 კგ-მდე წონის ნაჭრებად. ასეთი ნაჭრები ინახება ქაღალდის ჩანთებში, რომლებიც ჩასმულია გალვანური რკინის დოლებით შედუღებული და მოხატული ნაკერებით. მჭიდროდ დახურული დოლები მოთავსებულია ხის ყუთებში. 0,5 კგ-ზე ნაკლები წონის ნაჭრები დიდხანს არ ინახება - ისინი სწრაფად იქცევა ოქსიდად, ჰიდროქსიდად და კალციუმის კარბონატად.

კალციუმი არის II ჯგუფის ქიმიური ელემენტი პერიოდულ სისტემაში ატომური ნომრით 20, აღინიშნება სიმბოლო Ca (ლათ. კალციუმი). კალციუმი არის რბილი, ვერცხლისფერი ნაცრისფერი ტუტე დედამიწის ლითონი.

პერიოდული ცხრილის 20 ელემენტი ელემენტის სახელი მომდინარეობს ლათ. calx (გენიტალურ შემთხვევაში calcis) - "ცაცხვი", "რბილი ქვა". იგი შემოგვთავაზა ინგლისელმა ქიმიკოსმა ჰამფრი დევისმა, რომელმაც 1808 წელს გამოყო მეტალის კალციუმი.
კალციუმის ნაერთები - კირქვა, მარმარილო, თაბაშირი (ასევე ცაცხვი - კირქვის წვის პროდუქტი) მშენებლობაში გამოიყენებოდა რამდენიმე ათასწლეულის წინ.
კალციუმი დედამიწაზე ერთ-ერთი ყველაზე უხვი ელემენტია. კალციუმის ნაერთები გვხვდება თითქმის ყველა ცხოველურ და მცენარეულ ქსოვილში. მასზე მოდის დედამიწის ქერქის მასის 3,38% (სიმრავლით მე-5 ადგილი ჟანგბადის, სილიციუმის, ალუმინის და რკინის შემდეგ).

ბუნებაში კალციუმის აღმოჩენა

მაღალი ქიმიური აქტივობის გამო კალციუმი თავისუფალი სახით ბუნებაში არ არის ნაპოვნი.
კალციუმს შეადგენს დედამიწის ქერქის მასის 3,38% (სიმრავლით მე-5 ადგილი ჟანგბადის, სილიციუმის, ალუმინის და რკინის შემდეგ). ელემენტის შემცველობა ზღვის წყალში არის 400 მგ/ლ.

იზოტოპები

კალციუმი ბუნებაში გვხვდება ექვსი იზოტოპის ნარევის სახით: 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca და 48Ca, რომელთა შორის ყველაზე გავრცელებული - 40Ca - არის 96,97%. კალციუმის ბირთვები შეიცავს პროტონების მაგიურ რაოდენობას: Z = 20. იზოტოპები
40
20
Ca20 და
48
20
Ca28 არის ბუნებაში ნაპოვნი ხუთი ორმაგი ჯადოსნური რიცხვის ბირთვიდან ორი.
ექვსი ბუნებრივი კალციუმის იზოტოპიდან ხუთი სტაბილურია. მეექვსე 48Ca იზოტოპი, ექვსიდან ყველაზე მძიმე და ძალიან იშვიათი (მისი იზოტოპური სიმრავლე მხოლოდ 0,187%), განიცდის ორმაგ ბეტა დაშლას, ნახევარგამოყოფის პერიოდით 1,6 1017 წელი.

ქანებსა და მინერალებში

კალციუმის უმეტესობას შეიცავს სხვადასხვა ქანების (გრანიტები, გნეისები და სხვ.) სილიკატებისა და ალუმინოსილიკატების შემადგენლობა, განსაკუთრებით ფელდსპარში - ანორტიტი Ca.
დანალექი ქანების სახით კალციუმის ნაერთები წარმოდგენილია ცარცითა და კირქვით, რომლებიც ძირითადად შედგება მინერალური კალციტისაგან (CaCO3). კალციტის კრისტალური ფორმა, მარმარილო, ბუნებაში გაცილებით ნაკლებად არის გავრცელებული.
საკმაოდ გავრცელებულია კალციუმის მინერალები, როგორიცაა კალციტი CaCO3, ანჰიდრიტი CaSO4, ალაბასტრი CaSO4 0.5H2O და თაბაშირი CaSO4 2H2O, ფლუორიტი CaF2, აპატიტები Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), დოლომიტი MgCO3 CaCO3. კალციუმის და მაგნიუმის მარილების არსებობა ბუნებრივ წყალში განსაზღვრავს მის სიმტკიცეს.
კალციუმი, რომელიც ენერგიულად მიგრირებს დედამიწის ქერქში და გროვდება სხვადასხვა გეოქიმიურ სისტემაში, ქმნის 385 მინერალს (მეოთხე მინერალების რაოდენობით).

კალციუმის ბიოლოგიური როლი

კალციუმი ჩვეულებრივი მაკროელემენტია მცენარეებში, ცხოველებსა და ადამიანებში. ადამიანებში და სხვა ხერხემლიანებში მისი უმეტესობა ჩონჩხსა და კბილებშია. კალციუმი გვხვდება ძვლებში ჰიდროქსიაპატიტის სახით. უხერხემლო ცხოველთა უმრავლესობის ჯგუფის „ჩონჩხები“ (სპონგები, მარჯნის პოლიპები, მოლუსკები და სხვ.) შედგება კალციუმის კარბონატის (ცაცხვი) სხვადასხვა ფორმისგან. კალციუმის იონები მონაწილეობენ სისხლის კოაგულაციის პროცესებში და ასევე ემსახურებიან როგორც ერთ-ერთ უნივერსალურ მეორე მესინჯერს უჯრედებში და არეგულირებენ მრავალ უჯრედშიდა პროცესებს - კუნთების შეკუმშვას, ეგზოციტოზს, მათ შორის ჰორმონების და ნეიროტრანსმიტერების სეკრეციას. კალციუმის კონცენტრაცია ადამიანის უჯრედების ციტოპლაზმაში არის დაახლოებით 10−4 მმოლ/ლ, უჯრედშორის სითხეებში დაახლოებით 2,5 მმოლ/ლ.

კალციუმის საჭიროება დამოკიდებულია ასაკზე. 19-50 წლის მოზრდილებისთვის და 4-8 წლის ჩათვლით ბავშვებისთვის დღიური მოთხოვნილება (RDA) არის 1000 მგ (შეიცავს დაახლოებით 790 მლ რძეში ცხიმის შემცველობით 1%), ხოლო ბავშვებისთვის 9-დან 18 წლამდე. - 1300 მგ დღეში (შეიცავს დაახლოებით 1030 მლ რძეში ცხიმის შემცველობით 1%). მოზარდობის პერიოდში კალციუმის ადექვატური მიღება ძალზე მნიშვნელოვანია ჩონჩხის ინტენსიური ზრდის გამო. თუმცა, აშშ-ში ჩატარებული კვლევის მიხედვით, 12-19 წლის ასაკის გოგონების მხოლოდ 11% და ბიჭების 31% აღწევს თავის საჭიროებებს. დაბალანსებულ დიეტაში კალციუმის უმეტესი ნაწილი (დაახლოებით 80%) ბავშვის ორგანიზმში რძის პროდუქტებით ხვდება. დარჩენილი კალციუმი მოდის მარცვლეულისგან (მათ შორის მარცვლეულის პურის და წიწიბურის ჩათვლით), პარკოსნები, ფორთოხალი, მწვანილი, თხილი. რძის ცხიმზე დაფუძნებული რძის პროდუქტები (კარაქი, ნაღები, არაჟანი, ნაღების ნაყინი) პრაქტიკულად არ შეიცავს კალციუმს. რაც მეტია რძის ცხიმი რძის პროდუქტში, მით ნაკლებ კალციუმს შეიცავს. ნაწლავში კალციუმის შეწოვა ხდება ორი გზით: უჯრედშორისი (ტრანსუჯრედული) და უჯრედშორისი (პარაუჯრედული). პირველი მექანიზმი განპირობებულია D ვიტამინის (კალციტრიოლი) აქტიური ფორმისა და მისი ნაწლავური რეცეპტორების მოქმედებით. ის დიდ როლს თამაშობს კალციუმის დაბალ და ზომიერ მიღებაში. რაციონში კალციუმის მაღალი შემცველობით, უჯრედშორისი აბსორბცია იწყებს მთავარ როლს, რაც დაკავშირებულია კალციუმის კონცენტრაციის დიდ გრადიენტთან. ტრანსცელულარული მექანიზმის გამო, კალციუმი უფრო მეტად შეიწოვება თორმეტგოჯა ნაწლავში (აქ კალციტრიოლში რეცეპტორების უმაღლესი კონცენტრაციის გამო). უჯრედშორისი პასიური გადაცემის გამო, კალციუმის შეწოვა ყველაზე აქტიურია წვრილი ნაწლავის სამივე განყოფილებაში. კალციუმის შეწოვას პარაცელულურად უწყობს ხელს ლაქტოზა (რძის შაქარი).

კალციუმის შეწოვას აფერხებს ზოგიერთი ცხოველური ცხიმი (მათ შორის ძროხის რძის ცხიმი და ძროხის ცხიმი, მაგრამ არა ქონი) და პალმის ზეთი. ასეთ ცხიმებში შემავალი პალმიტური და სტეარინის ცხიმოვანი მჟავები იხსნება ნაწლავებში მონელების დროს და თავისუფალ ფორმაში მყარად აკავშირებს კალციუმს, წარმოქმნის კალციუმის პალმიტატს და კალციუმის სტეარატს (უხსნადი საპონი). ამ სკამიანი საპნის სახით იკარგება კალციუმიც და ცხიმიც. ეს მექანიზმი პასუხისმგებელია კალციუმის შეწოვის დაქვეითებაზე, ძვლის მინერალიზაციის დაქვეითებაზე და ჩვილებში ძვლის სიძლიერის არაპირდაპირი ზომების შემცირებაზე პალმის ზეთის (პალმის ოლეინის) დაფუძნებული ჩვილის ფორმულით. ამ ბავშვებში ნაწლავებში კალციუმის საპნების წარმოქმნა დაკავშირებულია განავლის გამკვრივებასთან, მისი სიხშირის დაქვეითებასთან, ასევე გახშირებულ რეგურგიტაციასთან და კოლიკთან.

კალციუმის კონცენტრაცია სისხლში, დიდი რაოდენობით სასიცოცხლო პროცესებისთვის მისი მნიშვნელობის გამო, ზუსტად რეგულირდება და სათანადო კვებით და უცხიმო რძის პროდუქტებისა და D ვიტამინის საკმარისი მიღებით, დეფიციტი არ ხდება. რაციონში კალციუმის და/ან D ვიტამინის ხანგრძლივი დეფიციტი იწვევს ოსტეოპოროზის განვითარების რისკს და იწვევს რაქიტს ჩვილებში.

კალციუმის და D ვიტამინის გადაჭარბებულმა დოზებმა შეიძლება გამოიწვიოს ჰიპერკალციემია. მაქსიმალური უსაფრთხო დოზა მოზრდილებში 19-დან 50 წლამდე არის 2500 მგ დღეში (დაახლოებით 340 გრ ედამის ყველი).

თბოგამტარობა

მთავარი / ლექციები 1 წელი / ზოგადი და ორგანული ქიმია / კითხვა 23. კალციუმი / 2. ფიზიკური და ქიმიური თვისებები

ფიზიკური თვისებები. კალციუმი არის მოვერცხლისფრო-თეთრი ელასტიური ლითონი, რომელიც დნება 850°C-ზე. C და ადუღდება 1482 გრადუსზე. C. ის ბევრად უფრო რთულია ვიდრე ტუტე ლითონები.

ქიმიური თვისებები. კალციუმი აქტიური ლითონია. ასე რომ, ნორმალურ პირობებში, ის ადვილად ურთიერთქმედებს ატმოსფერულ ჟანგბადთან და ჰალოგენებთან:

2 Ca + O2 \u003d 2 CaO (კალციუმის ოქსიდი);

Ca + Br2 = CaBr2 (კალციუმის ბრომიდი).

წყალბადთან, აზოტთან, გოგირდთან, ფოსფორთან, ნახშირბადთან და სხვა არალითონებთან კალციუმი რეაგირებს გაცხელებისას:

Ca + H2 = CaH2 (კალციუმის ჰიდრიდი);

3 Ca + N2 = Ca3N2 (კალციუმის ნიტრიდი);

Ca + S = CaS (კალციუმის სულფიდი);

3 Ca + 2 P = Ca3P2 (კალციუმის ფოსფიდი);

Ca + 2 C \u003d CaC2 (კალციუმის კარბიდი).

კალციუმი ნელა ურთიერთქმედებს ცივ წყალთან და ძალიან ენერგიულად ცხელ წყალთან:

Ca + 2 H2O \u003d Ca (OH) 2 + H2.

კალციუმს შეუძლია წაართვას ჟანგბადი ან ჰალოგენები ნაკლებად აქტიური ლითონების ოქსიდებიდან და ჰალოგენებიდან, ანუ მას აქვს შემცირების თვისებები:

5 Ca + Nb2O5 = CaO + 2 Nb;

  • 1. ბუნებაში ყოფნა
  • 3. ქვითარი
  • 4. განაცხადი

www.medkurs.ru

კალციუმი | სახელმძღვანელო Pesticides.ru

ბევრი ადამიანისთვის კალციუმის შესახებ ცოდნა შემოიფარგლება იმით, რომ ეს ელემენტი აუცილებელია ჯანსაღი ძვლებისა და კბილებისთვის. სხვაგან სად არის ის, რატომ არის საჭირო და რამდენად საჭიროა, ყველას არ აქვს იდეა. თუმცა, კალციუმი გვხვდება ჩვენთვის ნაცნობ ბევრ ნაერთში, როგორც ბუნებრივ, ისე ადამიანის მიერ შექმნილ ნაერთებში. ცარცი და ცაცხვი, გამოქვაბულების სტალაქტიტები და სტალაგმიტები, უძველესი ნამარხები და ცემენტი, თაბაშირი და ალაბასტრი, რძის პროდუქტები და ოსტეოპოროზის საწინააღმდეგო საშუალებები - ეს ყველაფერი და მეტი კალციუმში მაღალია.

ეს ელემენტი პირველად G. Davy-მ მიიღო 1808 წელს და თავიდან ის არც თუ ისე აქტიურად გამოიყენებოდა. მიუხედავად ამისა, ახლა ეს ლითონი წარმოების მხრივ მეხუთეა მსოფლიოში და მისი საჭიროება წლიდან წლამდე იზრდება. კალციუმის გამოყენების ძირითადი სფეროა სამშენებლო მასალების და ნარევების წარმოება. თუმცა, ეს აუცილებელია არა მხოლოდ სახლების, არამედ ცოცხალი უჯრედების ასაშენებლად. ადამიანის სხეულში კალციუმი არის ჩონჩხის ნაწილი, შესაძლებელს ხდის კუნთების შეკუმშვას, უზრუნველყოფს სისხლის შედედებას, არეგულირებს საჭმლის მომნელებელი ფერმენტების აქტივობას და ასრულებს სხვა საკმაოდ მრავალ ფუნქციას. არანაკლებ მნიშვნელოვანია სხვა ცოცხალი ობიექტებისთვის: ცხოველები, მცენარეები, სოკოები და ბაქტერიებიც კი. ამავდროულად, კალციუმის მოთხოვნილება საკმაოდ მაღალია, რაც შესაძლებელს ხდის მის კლასიფიკაციას მაკროელემენტად.

კალციუმი (კალციუმი), Ca არის მენდელეევის პერიოდული სისტემის II ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის ქიმიური ელემენტი. ატომური რიცხვი - 20. ატომური მასა - 40,08.

კალციუმი არის ტუტე დედამიწის ლითონი. თავისუფალ მდგომარეობაში მოქნილი, საკმაოდ მყარი, თეთრი. სიმკვრივე ეხება მსუბუქ ლითონებს.

  • სიმკვრივე - 1,54 გ/სმ3,
  • დნობის წერტილი - +842 ° C,
  • დუღილის წერტილი - +1495 ° C.

კალციუმს აქვს გამოხატული მეტალის თვისებები. ყველა ნაერთში ჟანგვის მდგომარეობაა +2.

ჰაერში ის დაფარულია ოქსიდის ფენით, გაცხელებისას იწვის მოწითალო, კაშკაშა ცეცხლით. იგი ნელა რეაგირებს ცივ წყალთან და სწრაფად აშორებს წყალბადს ცხელი წყლისგან და ქმნის ჰიდროქსიდს. წყალბადთან ურთიერთობისას წარმოქმნის ჰიდრიდებს. ოთახის ტემპერატურაზე ის რეაგირებს აზოტთან და წარმოქმნის ნიტრიდებს. ის ასევე ადვილად ერწყმის ჰალოგენებსა და გოგირდს, აღადგენს ლითონის ოქსიდებს გაცხელებისას.

კალციუმი ბუნებაში ერთ-ერთი ყველაზე უხვი ელემენტია. დედამიწის ქერქში მისი შემცველობა წონით 3%-ს შეადგენს. გვხვდება ცარცის, კირქვის, მარმარილოს (კალციუმის კარბონატის CaCO3 ბუნებრივი ჯიშის) საბადოების სახით. დიდი რაოდენობით არის თაბაშირის (CaSO4 x 2h3O), ფოსფორიტის (Ca3 (PO4) 2 და სხვადასხვა კალციუმის შემცველი სილიკატების საბადოები.

წყალი
. კალციუმის მარილები თითქმის ყოველთვის გვხვდება ბუნებრივ წყალში. ამათგან მხოლოდ თაბაშირია მასში ოდნავ ხსნადი. წყალში ნახშირორჟანგის შემცველობით, კალციუმის კარბონატი გადადის ხსნარში ბიკარბონატის Ca(HCO3)2 სახით.
მძიმე წყალი
. ბუნებრივ წყალს დიდი რაოდენობით კალციუმის ან მაგნიუმის მარილებით ჰქვია მყარი.
რბილი წყალი
. ამ მარილების დაბალი შემცველობით ან მათი არარსებობით წყალს რბილს უწოდებენ.
ნიადაგები
. როგორც წესი, ნიადაგი ადეკვატურად არის უზრუნველყოფილი კალციუმით. ხოლო, ვინაიდან კალციუმი უფრო დიდ მასაშია მცენარეთა ვეგეტატიურ ნაწილში, მისი მოცილება მოსავალთან ერთად უმნიშვნელოა.

ნიადაგიდან კალციუმის დანაკარგები წარმოიქმნება ნალექებით მისი გამორეცხვის შედეგად. ეს პროცესი დამოკიდებულია ნიადაგების გრანულომეტრულ შემადგენლობაზე, ნალექებზე, მცენარეთა სახეობებზე, კირისა და მინერალური სასუქების ფორმებსა და დოზებზე. ამ ფაქტორებიდან გამომდინარე, სახნავი ფენიდან კალციუმის დანაკარგები მერყეობს რამდენიმე ათეულიდან 200-400 კგ/ჰა-მდე ან მეტი.

კალციუმის შემცველობა სხვადასხვა ტიპის ნიადაგში

პოდზოლური ნიადაგები შეიცავს 0,73% (ნიადაგის მშრალი ნივთიერების) კალციუმს.

რუხი ტყე - 0,90% კალციუმი.

ჩერნოზემები - 1,44% კალციუმი.

სეროზემები - 6,04% კალციუმი.

მცენარეში კალციუმი არის ფოსფატების, სულფატების, კარბონატების სახით, პექტინის და ოქსილის მჟავების მარილების სახით. მცენარეებში კალციუმის თითქმის 65% შეიძლება ამოღებულ იქნას წყლით. დანარჩენს მკურნალობენ სუსტი ძმარმჟავებით და მარილმჟავებით. კალციუმის უმეტესობა გვხვდება დაბერებულ უჯრედებში.

კალციუმის დეფიციტის სიმპტომები შემდეგია:

კულტურა

დეფიციტის სიმპტომები

ზოგადი სიმპტომები

მწვერვალის კვირტის გათეთრება;

ახალგაზრდა ფოთლების გათეთრება;

ფოთლების წვერები ქვევით მოხრილია;

ფოთლების კიდეები იხვევა;

კარტოფილი

ზედა ფოთლები ცუდად ყვავის;

ღეროს ზრდის წერტილი კვდება;

ფოთლების კიდეებზე ღია ზოლია, მოგვიანებით ბნელდება;

ფოთლების კიდეები გადაგრეხილია;

კომბოსტო თეთრი და ყვავილოვანი კომბოსტო

ახალგაზრდა მცენარეების ფოთლებზე ქლოროზული ლაქები (მარმარილო) ან თეთრი ზოლები კიდეების გასწვრივ;

ძველ მცენარეებში ფოთლები იხვევა და მათზე დამწვრობა ჩნდება;

ზრდის წერტილი კვდება

ფოთლის ბოლო ლობები კვდება

ყვავილები ცვივა;

ნაყოფზე ჩნდება მუქი ლაქა მწვერვალზე, რომელიც იზრდება ნაყოფის ზრდასთან ერთად (ტომატის მწვერვალის ლპობა)

აპიკალური კვირტები კვდება;

ახალგაზრდა ფოთლების კიდეები შეფუთულია, ტყდება, შემდეგ იღუპება;

ყლორტების ზედა ნაწილები იღუპება;

ფესვების წვერების დაზიანება;

ნაყოფის რბილობში - ყავისფერი ლაქები (მწარე ორმოები);

ნაყოფის გემო უარესდება;

ხილის გაყიდვის დაქვეითება

კალციუმის ფუნქციები

ამ ელემენტის გავლენა მცენარეებზე მრავალმხრივია და, როგორც წესი, დადებითი. კალციუმი:

  • აძლიერებს ნივთიერებათა ცვლას;
  • მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ნახშირწყლების მოძრაობაში;
  • გავლენას ახდენს აზოტოვანი ნივთიერებების მეტამორფოზებზე;
  • აჩქარებს თესლის სარეზერვო ცილების მოხმარებას გამწვანების დროს;
  • მონაწილეობს ფოტოსინთეზის პროცესში;
  • სხვა კათიონების ძლიერი ანტაგონისტი, ხელს უშლის მათ გადაჭარბებულ შეღწევას მცენარეულ ქსოვილებში;
  • ის გავლენას ახდენს პროტოპლაზმის ფიზიკურ-ქიმიურ თვისებებზე (სიბლანტე, გამტარიანობა და ა.შ.) და შესაბამისად მცენარეში ბიოქიმიური პროცესების ნორმალურ მიმდინარეობაზე;
  • კალციუმის ნაერთები პექტინით აწებებენ ცალკეული უჯრედების კედლებს;
  • გავლენას ახდენს ფერმენტების აქტივობაზე.

უნდა აღინიშნოს, რომ კალციუმის ნაერთების (ცაცხვის) მოქმედება ფერმენტების აქტივობაზე გამოხატულია არა მხოლოდ პირდაპირი მოქმედებით, არამედ ნიადაგის ფიზიკოქიმიური თვისებების გაუმჯობესებით და მისი კვებითი რეჟიმით. გარდა ამისა, ნიადაგის კირქვა მნიშვნელოვნად მოქმედებს ვიტამინის ბიოსინთეზის პროცესებზე.

კალციუმის ნაკლებობა (დეფიციტი) მცენარეებში

კალციუმის ნაკლებობა პირველ რიგში გავლენას ახდენს ფესვთა სისტემის განვითარებაზე. ფესვებზე თმების წარმოქმნა ჩერდება. ფესვის გარე უჯრედები განადგურებულია.

ეს სიმპტომი ვლინდება როგორც კალციუმის ნაკლებობით, ასევე მკვებავი ხსნარის დისბალანსით, ანუ მასში მონოვალენტური ნატრიუმის, კალიუმის და წყალბადის კათიონების ჭარბობს.

გარდა ამისა, ნიტრატის აზოტის არსებობა ნიადაგის ხსნარში აძლიერებს კალციუმის ნაკადს მცენარის ქსოვილებში, ხოლო ამიაკი ამცირებს მას.

კალციუმის შიმშილის ნიშნები მოსალოდნელია, როდესაც კალციუმის შემცველობა ნიადაგის კათიონური გაცვლის სიმძლავრის 20%-ზე ნაკლებია.

სიმპტომები. ვიზუალურად, კალციუმის დეფიციტი დგინდება შემდეგი ნიშნებით:

  • მცენარეების ფესვებში შეიმჩნევა დაზიანებული ყავისფერი წვერები;
  • ზრდის წერტილი დეფორმირებულია და კვდება;
  • ცვივა ყვავილები, საკვერცხეები და კვირტები;
  • ნაყოფი ზიანდება ნეკროზით;
  • ფოთლები ქლოროზულია;
  • მწვერვალის კვირტი კვდება და ღეროს ზრდა ჩერდება.

კომბოსტო, იონჯა, სამყურა ძალიან მგრძნობიარეა კალციუმის არსებობის მიმართ. დადგენილია, რომ იგივე მცენარეები ნიადაგის მჟავიანობის მიმართ მომატებული მგრძნობელობითაც ხასიათდებიან.

მინერალური კალციუმით მოწამვლა იწვევს ინტერვენურ ქლოროზს მოთეთრო ნეკროზული ლაქებით. ისინი შეიძლება იყოს ფერადი ან ჰქონდეს კონცენტრული რგოლები წყლით სავსე. ზოგიერთი მცენარე ჭარბ კალციუმს პასუხობს ფოთლის როზეტების გაზრდით, ყლორტების კვდებით და ფოთლების ცვენით. სიმპტომები გარეგნულად ჰგავს რკინისა და მაგნიუმის ნაკლებობას.

ნიადაგში კალციუმის შევსების წყარო კირის სასუქებია. ისინი იყოფა სამ ჯგუფად:

  • მყარი კირქვა ქანები;
  • რბილი კირქოვანი ქანები;
  • სამრეწველო ნარჩენები კირის მაღალი შემცველობით.

მყარი კირქვა ქანები CaO და MgO შემცველობის მიხედვით იყოფა:

  • კირქვები (55-56% CaO და 0,9% MgO-მდე);
  • დოლომიტური კირქვები (42-55% CaO და 9%-მდე MgO);
  • დოლომიტები (32-30% CaO და 18-20% MgO).
კირქვები
- ძირითადი კირის სასუქები. შეიცავს 75-100% Ca და Mg ოქსიდებს CaCO3-ით.
დოლომიტირებული კირქვა
. შეიცავს 79-100% აქტიურ ნივთიერებას (a.i.) CaCO3-ის მხრივ. რეკომენდირებულია თესლბრუნვაში კარტოფილთან, პარკოსან მცენარეებთან, სელის, ძირხვენებით, ასევე ძლიერ პოდზოლიზებულ ნიადაგებზე.
მარლ
. შეიცავს 25-15%-მდე CaCO3-ს და მინარევებს თიხის სახით ქვიშით 20-40%-მდე. მოქმედებს ნელა. რეკომენდებულია მსუბუქ ნიადაგებზე გამოსაყენებლად.
ცარცი
. შეიცავს 90-100% CaCO3-ს. მოქმედება უფრო სწრაფია ვიდრე კირქვის მოქმედება. ეს არის ღირებული კირის სასუქი წვრილად დაფქული სახით.
დამწვარი ცაცხვი
(CaO). CaCO3-ის შემცველობა 70%-ზე მეტია. იგი ხასიათდება როგორც ძლიერი და სწრაფად მოქმედი კირის მასალა.
ჩამქრალი ცაცხვი
(Ca(OH)2). CaCO3-ის შემცველობა არის 35% ან მეტი. ის ასევე არის ძლიერი და სწრაფი მოქმედების კირის სასუქი.
დოლომიტის ფქვილი
. CaCO3-ისა და MgCO3-ის შემცველობა დაახლოებით 100%-ია. მოქმედებაში უფრო ნელია, ვიდრე კიროვანი ტუფები. ჩვეულებრივ გამოიყენება იქ, სადაც საჭიროა მაგნიუმი.
კირქოვანი ტუფები
. CaCO3-ის შემცველობა 15–96%, მინარევებია 25%-მდე თიხა და ქვიშა, 0,1% P2O5. მოქმედება უფრო სწრაფია ვიდრე კირქვის მოქმედება.
დეფეკაციის ტალახი (დეფეკაცია)
. შედგება CaCO3 და Ca(OH)2-ისგან. CaO-ზე კირის შემცველობა 40%-მდეა. ასევე არის აზოტი - 0,5% და P2O5 - 1-2%. ეს არის შაქრის ჭარხლის ქარხნების ნარჩენები. მისი გამოყენება რეკომენდებულია არა მხოლოდ ნიადაგის მჟავიანობის შესამცირებლად, არამედ ჭარხლის მოყვანის ადგილებში ჩერნოზემის ნიადაგებზე.
ფიქლის ფერფლის ციკლონები
. მშრალი დაფქული მასალა. აქტიური ნივთიერების შემცველობაა 60-70%. ეხება სამრეწველო ნარჩენებს.
მტვერი ღუმელებიდან და ცემენტის ქარხნებიდან
. CaCO3-ის შემცველობა უნდა აღემატებოდეს 60%-ს. პრაქტიკაში მას იყენებენ ცემენტის ქარხნების უშუალო სიახლოვეს მდებარე ფერმებში.
მეტალურგიული წიდა
. გამოიყენება ურალისა და ციმბირის რეგიონებში. არაჰიგროსკოპიული, ადვილად შესხურება. უნდა შეიცავდეს მინიმუმ 80% CaCO3, ჰქონდეს ტენიანობა არაუმეტეს 2%. მნიშვნელოვანია გრანულომეტრიული შემადგენლობა: 70% - 0,25 მმ-ზე ნაკლები, 90% - 0,5 მმ-ზე ნაკლები.

ორგანული სასუქები. Ca-ის შემცველობა CaCO3-ით არის 0,32–0,40%.

ფოსფატის ფქვილი. კალციუმის შემცველობა არის 22% CaCO3.

ცაცხვის სასუქები გამოიყენება არა მხოლოდ ნიადაგისა და მცენარეების კალციუმით უზრუნველყოფის მიზნით. მათი გამოყენების ძირითადი მიზანია ნიადაგის კირქვა. ეს არის ქიმიური მელიორაციის მეთოდი. იგი მიზნად ისახავს ნიადაგის ჭარბი მჟავიანობის განეიტრალებას, მისი აგროფიზიკური, აგროქიმიური და ბიოლოგიური თვისებების გაუმჯობესებას, მცენარეთა მაგნიუმითა და კალციუმით მომარაგებას, მაკროელემენტებისა და მიკროელემენტების მობილიზებას და იმობილიზაციას, კულტივირებული მცენარეების სიცოცხლისთვის ოპტიმალური წყალ-ფიზიკური, ფიზიკური და ჰაერის პირობების შექმნას.

ნიადაგის კირქვის ეფექტურობა

კალციუმზე, როგორც მინერალური კვების ელემენტის, მცენარეების მოთხოვნილების დაკმაყოფილების პარალელურად, კირქვა იწვევს ნიადაგში მრავალ დადებით ცვლილებებს.

კირის გავლენა ზოგიერთი ნიადაგის თვისებებზე

კალციუმი ხელს უწყობს ნიადაგის კოლოიდების შედედებას და ხელს უშლის მათ გაჟონვას. ეს განაპირობებს ნიადაგის უფრო ადვილად დამუშავებას და გაუმჯობესებულ აერაციას.

ლიმინგის შედეგად:

  • ქვიშიანი ნეშომპალა ნიადაგები ზრდის მათ წყლის შთანთქმის უნარს;
  • მძიმე თიხნარ ნიადაგებზე წარმოიქმნება ნიადაგის აგრეგატები და ღობეები, რომლებიც აუმჯობესებენ წყლის გამტარიანობას.

კერძოდ, ორგანული მჟავები განეიტრალება და H-იონები გადაადგილდებიან შთამნთქმელი კომპლექსიდან. ეს იწვევს ნიადაგის ცვლის აღმოფხვრას და ჰიდროლიზური მჟავიანობის შემცირებას. ამავდროულად, ხდება ნიადაგის შემწოვი კომპლექსის კათიონური შემადგენლობის გაუმჯობესება, რაც ხდება წყალბადის და ალუმინის იონების კალციუმის და მაგნიუმის კათიონებად ცვლის გამო. ეს ზრდის ნიადაგების ბაზებით გაჯერების ხარისხს და ზრდის ათვისების უნარს.

კირის ეფექტი მცენარეთა აზოტით მომარაგებაზე

კირქვის შემდეგ, ნიადაგის დადებითი აგროქიმიური თვისებები და მისი სტრუქტურა შეიძლება შენარჩუნდეს რამდენიმე წლის განმავლობაში. ეს ხელს უწყობს ხელსაყრელი პირობების შექმნას სასარგებლო მიკრობიოლოგიური პროცესების გასაძლიერებლად ნუტრიენტების მობილიზებისთვის. გაძლიერებულია ნიადაგში თავისუფლად მცხოვრები ამონიფიკატორების, ნიტრიფიკატორების, აზოტმამაგრებელი ბაქტერიების აქტივობა.

ცაცხვი ხელს უწყობს კვანძოვანი ბაქტერიების რეპროდუქციის გაზრდას და მასპინძელი მცენარისთვის აზოტის მიწოდების გაუმჯობესებას. დადგენილია, რომ ბაქტერიული სასუქები კარგავს ეფექტურობას მჟავე ნიადაგებზე.

კირის ეფექტი ნაცრის ელემენტებით მცენარეების მიწოდებაზე

კირქვა ხელს უწყობს მცენარისთვის ნაცარი ელემენტების მიწოდებას, ვინაიდან გაძლიერებულია ბაქტერიების აქტივობა, რომლებიც არღვევენ ორგანულ ფოსფორის ნაერთებს ნიადაგში და ხელს უწყობენ რკინისა და ალუმინის ფოსფატების გადაქცევას მცენარეებისთვის ხელმისაწვდომ კალციუმის ფოსფატ მარილებში. მჟავე ნიადაგების კირქვა აძლიერებს მიკრობიოლოგიურ და ბიოქიმიურ პროცესებს, რაც, თავის მხრივ, ზრდის ნიტრატების რაოდენობას, ასევე ფოსფორისა და კალიუმის ათვისებად ფორმებს.

ცაცხვის გავლენა მაკროელემენტებისა და მიკროელემენტების ფორმებსა და ხელმისაწვდომობაზე

ცაცხვი ზრდის კალციუმის რაოდენობას, ხოლო დოლომიტის ფქვილის გამოყენებისას – მაგნიუმს. ამავდროულად, მანგანუმის და ალუმინის ტოქსიკური ფორმები ხდება უხსნადი და გადადის ნალექის ფორმაში. ისეთი ელემენტების ხელმისაწვდომობა, როგორიცაა რკინა, სპილენძი, თუთია, მანგანუმი, მცირდება. სულ უფრო ხელმისაწვდომი ხდება აზოტი, გოგირდი, კალიუმი, კალციუმი, მაგნიუმი, ფოსფორი და მოლიბდენი.

კირის მოქმედება ფიზიოლოგიურად მჟავე სასუქების მოქმედებაზე

კირქვა ზრდის ფიზიოლოგიურად მჟავე მინერალური სასუქების, განსაკუთრებით ამიაკის და კალიუმის ეფექტურობას.

ფიზიოლოგიურად მჟავე სასუქების დადებითი ეფექტი კირის გარეშე ქრება და დროთა განმავლობაში შეიძლება უარყოფითად გადაიზარდოს. ასე რომ, განაყოფიერებულ ადგილებში მოსავლიანობა კიდევ უფრო ნაკლებია, ვიდრე გაუნაყოფიერებელზე. კირის კომბინაცია სასუქების გამოყენებასთან ზრდის მათ ეფექტურობას 25-50%-ით.

კირქვა ააქტიურებს ნიადაგში ფერმენტულ პროცესებს, რაც ირიბად განსჯის მის ნაყოფიერებაზე.

შემდგენელი: გრიგოროვსკაია პ.ი.

გვერდი დამატებულია: 05.12.13 00:40

ბოლო განახლება: 05/22/14 16:25

ლიტერატურული წყაროები:

გლინკა ნ.ლ. ზოგადი ქიმია. სახელმძღვანელო უნივერსიტეტებისთვის. გამომცემელი: L: Chemistry, 1985, გვ. 731

მინეევი ვ.გ. აგროქიმია: სახელმძღვანელო.-მე-2 გამოცემა, შესწორებული და დამატებული.-მ .: MGU Publishing House, KolosS Publishing House, 2004. - 720გვ., ლ. ავად.: ავად. – (კლასიკური საუნივერსიტეტო სახელმძღვანელო).

პეტროვი ბ.ა., სელივერსტოვი ნ.ფ. მცენარეების მინერალური კვება. საცნობარო სახელმძღვანელო სტუდენტებისა და მებოსტნეებისთვის. ეკატერინბურგი, 1998. 79 გვ.

ენციკლოპედია ბავშვებისთვის. ტომი 17. ქიმია. / უფროსი. რედ. ვ.ა. ვოლოდინი. - მ.: ავანტა +, 2000. - 640გვ., ილ.

იაგოდინ ბ.ა., ჟუკოვი იუ.პ., კობზარენკო ვ.ი. აგროქიმია / რედაქტირებულია ბ.ა. იაგოდინა - მ.: კოლოსი, 2002. - 584 გვ.: სილა (სახელმძღვანელოები და სასწავლო საშუალებები უმაღლესი საგანმანათლებლო დაწესებულებების სტუდენტებისთვის).

სურათები (რემასტერირებული):

20 Ca კალციუმი, CC BY ლიცენზიით

კალციუმის დეფიციტი ხორბალში, CIMMYT-ის მიერ, ლიცენზირებული CC BY-NC-SA-ს მიხედვით

www.pesticidy.ru

კალციუმი და მისი როლი კაცობრიობისთვის - ქიმია

კალციუმი და მისი როლი კაცობრიობისთვის

შესავალი

ბუნებაში ყოფნა

ქვითარი

ფიზიკური თვისებები

ქიმიური თვისებები

კალციუმის ნაერთების გამოყენება

ბიოლოგიური როლი

დასკვნა

ბიბლიოგრაფია

შესავალი

კალციუმი მეორე ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის ელემენტია დ.ი.მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის მეოთხე პერიოდი ატომური ნომრით 20. აღინიშნება სიმბოლო Ca (ლათ. კალციუმი). მარტივი ნივთიერება კალციუმი (CAS ნომერი: 7440-70-2) არის რბილი, რეაქტიული, მოვერცხლისფრო-თეთრი ტუტე მიწის ლითონი.

მიუხედავად იმისა, რომ ელემენტი #20 არის ყველგან, ქიმიკოსებსაც კი არ უნახავთ ელემენტარული კალციუმი. მაგრამ ეს ლითონი, როგორც გარეგნულად, ასევე ქცევით, სრულიად განსხვავდება ტუტე ლითონებისგან, რომელთანაც შეხება სავსეა ხანძრისა და დამწვრობის საშიშროებით. მისი უსაფრთხოდ შენახვა შესაძლებელია ჰაერში, წყლისგან არ ენთება. ელემენტარული კალციუმის მექანიკური თვისებები არ აქცევს მას "შავ ცხვარს" ლითონების ოჯახში: კალციუმი ბევრ მათგანს აჭარბებს სიძლიერითა და სიმტკიცით; ის შეიძლება გადატრიალდეს ხორხზე, მავთულში ჩასხმა, გაყალბება, დაჭერა.

და მაინც, ელემენტარული კალციუმი თითქმის არასოდეს გამოიყენება როგორც სტრუქტურული მასალა. ის ზედმეტად აქტიურია ამისთვის. კალციუმი ადვილად რეაგირებს ჟანგბადთან, გოგირდთან, ჰალოგენებთან. აზოტთან და წყალბადთანაც კი, გარკვეულ პირობებში, ის რეაგირებს. ნახშირბადის ოქსიდების გარემო, ინერტული მეტალების უმეტესობისთვის, აგრესიულია კალციუმისთვის. ის იწვის CO და CO2 ატმოსფეროში.

სახელის ისტორია და წარმოშობა

ელემენტის სახელწოდება მომდინარეობს ლათ. calx (გენიტალური შემთხვევაში calcis) -- „ცაცხვი“, „რბილი ქვა“. იგი შემოგვთავაზა ინგლისელმა ქიმიკოსმა ჰამფრი დევისმა, რომელმაც 1808 წელს ელექტროლიტური მეთოდით გამოყო კალციუმის ლითონი. დევიმ ელექტროლიზა სველი ჩამქრალი კირის ნარევი ვერცხლისწყლის ოქსიდით HgO პლატინის ფირფიტაზე, რომელიც იყო ანოდი. კათოდის ფუნქციას ასრულებდა პლატინის მავთული, რომელიც ჩაეფლო თხევად ვერცხლისწყალში. ელექტროლიზის შედეგად მიიღეს კალციუმის ამალგამი. მისგან ვერცხლისწყლის განდევნის შემდეგ დევიმ მიიღო ლითონი, რომელსაც კალციუმი ჰქვია.

კალციუმის ნაერთები - კირქვა, მარმარილო, თაბაშირი (ასევე ცაცხვი - კირქვის წვის პროდუქტი) მშენებლობაში გამოიყენებოდა რამდენიმე ათასწლეულის წინ. მე-18 საუკუნის ბოლომდე ქიმიკოსები კირს უბრალო სხეულად თვლიდნენ. 1789 წელს ა. ლავუაზიემ თქვა, რომ ცაცხვი, მაგნეზია, ბარიტი, ალუმინა და სილიციუმი რთული ნივთიერებებია.

ბუნებაში ყოფნა

მაღალი ქიმიური აქტივობის გამო კალციუმი თავისუფალი სახით ბუნებაში არ არის ნაპოვნი.

კალციუმს შეადგენს დედამიწის ქერქის მასის 3,38% (სიმრავლით მე-5 ადგილი ჟანგბადის, სილიციუმის, ალუმინის და რკინის შემდეგ).

იზოტოპები. კალციუმი ბუნებაში გვხვდება ექვსი იზოტოპის ნარევის სახით: 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca და 48Ca, რომელთა შორის ყველაზე გავრცელებული - 40Ca - არის 96,97%.

ექვსი ბუნებრივი კალციუმის იზოტოპიდან ხუთი სტაბილურია. მეექვსე 48Ca იზოტოპი, ყველაზე მძიმე ექვსიდან და ძალიან იშვიათი (მისი იზოტოპური სიმრავლე მხოლოდ 0,187%), ახლახან აღმოაჩინეს, რომ განიცდის ორმაგ ბეტა დაშლას, ნახევარგამოყოფის პერიოდით 5,3×1019 წელი.

ქანებსა და მინერალებში. კალციუმის უმეტეს ნაწილს შეიცავს სხვადასხვა ქანების (გრანიტები, გნეისები და სხვ.) სილიკატების და ალუმინის სილიკატების შემადგენლობა, განსაკუთრებით ფელდსპარში - ანორტიტი Ca.

დანალექი ქანების სახით კალციუმის ნაერთები წარმოდგენილია ცარცითა და კირქვით, რომლებიც ძირითადად შედგება მინერალური კალციტისაგან (CaCO3). კალციტის კრისტალური ფორმა, მარმარილო, ბუნებაში გაცილებით ნაკლებად არის გავრცელებული.

საკმაოდ გავრცელებულია კალციუმის მინერალები, როგორიცაა კალციტი CaCO3, ანჰიდრიტი CaSO4, ალაბასტრი CaSO4 0.5h3O და თაბაშირი CaSO4 2h3O, ფლუორიტი CaF2, აპატიტები Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), დოლომიტი MgCO3 CaCO3. კალციუმის და მაგნიუმის მარილების არსებობა ბუნებრივ წყალში განსაზღვრავს მის სიმტკიცეს.

კალციუმი, რომელიც ენერგიულად მიგრირებს დედამიწის ქერქში და გროვდება სხვადასხვა გეოქიმიურ სისტემაში, ქმნის 385 მინერალს (მეოთხე მინერალების რაოდენობით).

მიგრაცია დედამიწის ქერქში. კალციუმის ბუნებრივ მიგრაციაში მნიშვნელოვან როლს ასრულებს "კარბონატის წონასწორობა", რომელიც დაკავშირებულია კალციუმის კარბონატის წყალთან და ნახშირორჟანგის ურთიერთქმედების შექცევად რეაქციასთან ხსნადი ბიკარბონატის წარმოქმნით:

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

(ბალანსი გადადის მარცხნივ ან მარჯვნივ ნახშირორჟანგის კონცენტრაციის მიხედვით).

ბიოგენური მიგრაცია. ბიოსფეროში კალციუმის ნაერთები გვხვდება თითქმის ყველა ცხოველურ და მცენარეულ ქსოვილში (იხ. ასევე ქვემოთ). კალციუმის მნიშვნელოვანი რაოდენობა ცოცხალი ორგანიზმების ნაწილია. ასე რომ, ჰიდროქსიაპატიტი Ca5 (PO4) 3OH, ან, სხვაგვარად, 3Ca3 (PO4) 2 Ca (OH) 2 ხერხემლიანების, მათ შორის ადამიანების, ძვლოვანი ქსოვილის საფუძველია; მრავალი უხერხემლო ცხოველის ნაჭუჭები და ნაჭუჭები, კვერცხის ნაჭუჭი და ა.შ შედგება კალციუმის კარბონატი CaCO3-ისგან, ადამიანისა და ცხოველის ცოცხალ ქსოვილებში 1,4-2% Ca (მასობრივი წილადი); ადამიანის სხეულში, რომლის წონაა 70 კგ, კალციუმის შემცველობა არის დაახლოებით 1,7 კგ (ძირითადად ძვლოვანი ქსოვილის უჯრედშორისი ნივთიერების შემადგენლობაში).

ქვითარი

თავისუფალი მეტალის კალციუმი მიიღება დნობის ელექტროლიზით, რომელიც შედგება CaCl2 (75-80%) და KCl ან CaCl2 და CaF2-ისგან, აგრეთვე CaO-ს ალუმოთერმული შემცირებით 1170-1200 °C-ზე:

4CaO + 2Al = CaAl2O4 + 3Ca.

ფიზიკური თვისებები

კალციუმის მეტალი არსებობს ორი ალოტროპული მოდიფიკაციით. 443 °C-მდე, სტაბილური?-Ca კუბური სახეზე ორიენტირებული გისოსით (პარამეტრი a = 0,558 ნმ), სტაბილური?-Ca კუბური სხეულზე ორიენტირებული გისოსებით?-Fe ტიპის (პარამეტრი a = 0,448 ნმ) . სტანდარტული ენთალპია?H0 გადასვლა? > ? არის 0,93 კჯ/მოლი.

ქიმიური თვისებები

კალციუმი ტიპიური ტუტე დედამიწის ლითონია. კალციუმის ქიმიური აქტივობა მაღალია, მაგრამ უფრო დაბალია, ვიდრე ყველა სხვა ტუტე დედამიწის ლითონი. ის ადვილად რეაგირებს ჟანგბადთან, ნახშირორჟანგთან და ჰაერის ტენიანობასთან, რის გამოც კალციუმის ლითონის ზედაპირი ჩვეულებრივ ნაცრისფერია, ამიტომ კალციუმი ჩვეულებრივ ინახება ლაბორატორიაში, ისევე როგორც სხვა ტუტე მიწის ლითონები, მჭიდროდ დახურულ ქილაში ფენის ქვეშ. ნავთი ან თხევადი პარაფინი.

სტანდარტული პოტენციალების სერიაში კალციუმი მდებარეობს წყალბადის მარცხნივ. Ca2+/Ca0 წყვილის სტანდარტული ელექტროდის პოტენციალი არის ?2,84 V, ასე რომ კალციუმი აქტიურად რეაგირებს წყალთან, მაგრამ აალების გარეშე:

Ca + 2H2O \u003d Ca (OH) 2 + H2 ^ + Q.

აქტიურ არალითონებთან (ჟანგბადი, ქლორი, ბრომი) კალციუმი რეაგირებს ნორმალურ პირობებში:

2Ca + O2 = 2CaO, Ca + Br2 = CaBr2.

ჰაერში ან ჟანგბადში გაცხელებისას კალციუმი აალდება. ნაკლებად აქტიურ არალითონებთან (წყალბადი, ბორი, ნახშირბადი, სილიციუმი, აზოტი, ფოსფორი და სხვა), კალციუმი ურთიერთქმედებს გაცხელებისას, მაგალითად:

Ca + H2 = CaH2, Ca + 6B = CaB6,

3Ca + N2 = Ca3N2, Ca + 2C = CaC2,

3Ca + 2P = Ca3P2 (

ასევე ცნობილია კალციუმის ფოსფიდი), CaP და CaP5 კომპოზიციების კალციუმის ფოსფიდები;

2Ca + Si = Ca2Si

ასევე ცნობილია (კალციუმის სილიციდი), CaSi, Ca3Si4 და CaSi2 კომპოზიციების კალციუმის სილიციდები.

ზემოაღნიშნული რეაქციების მიმდინარეობას, როგორც წესი, თან ახლავს დიდი რაოდენობით სითბოს გამოყოფა (ანუ ეს რეაქციები ეგზოთერმულია). არალითონებთან ყველა ნაერთში კალციუმის ჟანგვის მდგომარეობაა +2. კალციუმის ნაერთების უმეტესობა არალითონებთან ერთად ადვილად იშლება წყლით, მაგალითად:

CaH2 + 2H2O \u003d Ca (OH) 2 + 2H2 ^,

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

Ca2+ იონი უფეროა. როდესაც ცეცხლს ემატება ხსნადი კალციუმის მარილები, ალი ხდება აგურის წითელი ფერი.

კალციუმის მარილები, როგორიცაა CaCl2 ქლორიდი, CaBr2 ბრომიდი, CaI2 იოდიდი და Ca(NO3)2 ნიტრატი წყალში ძალიან ხსნადია. CaF2 ფტორი, CaCO3 კარბონატი, CaSO4 სულფატი, Ca3(PO4)2 ორთოფოსფატი, CaC2O4 ოქსალატი და ზოგიერთი სხვა წყალში უხსნადია.

დიდი მნიშვნელობა აქვს იმ ფაქტს, რომ კალციუმის კარბონატის CaCO3-ისგან განსხვავებით, მჟავე კალციუმის კარბონატი (ჰიდროკარბონატი) Ca(HCO3)2 წყალში ხსნადია. ბუნებაში, ეს იწვევს შემდეგ პროცესებს. როდესაც ცივი წვიმა ან მდინარის წყალი, ნახშირორჟანგით გაჯერებული, შეაღწევს მიწისქვეშ და ეცემა კირქვებს, შეინიშნება მათი დაშლა:

CaCO3 + CO2 + H2O \u003d Ca (HCO3) 2.

იმავე ადგილებში, სადაც კალციუმის ბიკარბონატით გაჯერებული წყალი ამოდის დედამიწის ზედაპირზე და თბება მზის სხივებით, ხდება საპირისპირო რეაქცია:

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

ასე რომ, ბუნებაში ხდება ნივთიერებების დიდი მასების გადაცემა. შედეგად, უზარმაზარი ხარვეზები შეიძლება წარმოიქმნას მიწისქვეშეთში, ხოლო მღვიმეებში წარმოიქმნება ულამაზესი ქვის "ყინული" - სტალაქტიტები და სტალაგმიტები.

წყალში გახსნილი კალციუმის ბიკარბონატის არსებობა დიდწილად განსაზღვრავს წყლის დროებით სიმტკიცეს. მას დროებითს უწოდებენ, რადგან წყლის ადუღებისას ბიკარბონატი იშლება და CaCO3 გროვდება. ეს ფენომენი მივყავართ, მაგალითად, იქამდე, რომ დროთა განმავლობაში ქვაბში ქერქი იქმნება.

მეტალის კალციუმის გამოყენება

კალციუმის ლითონის ძირითადი გამოყენება არის როგორც შემცირების აგენტი ლითონების, განსაკუთრებით ნიკელის, სპილენძის და უჟანგავი ფოლადის წარმოებაში. კალციუმი და მისი ჰიდრიდი ასევე გამოიყენება ძნელად აღდგენილი ლითონების მისაღებად, როგორიცაა ქრომი, თორიუმი და ურანი. კალციუმის შენადნობები ტყვიით გამოიყენება ბატარეებსა და ტარების შენადნობებში. კალციუმის გრანულები ასევე გამოიყენება ელექტროვაკუუმური მოწყობილობებიდან ჰაერის კვალის მოსაშორებლად.

მეტალთერმია

სუფთა მეტალის კალციუმი ფართოდ გამოიყენება მეტალოთერმიაში იშვიათი ლითონების მისაღებად.

შენადნობი

სუფთა კალციუმი გამოიყენება ტყვიის შენადნობისთვის, რომელიც გამოიყენება ბატარეის ფირფიტების, ტექნიკური შენარჩუნების გარეშე დამწყები ტყვიის მჟავა ბატარეების დასამზადებლად, დაბალი თვითგამონადენით. ასევე, მეტალის კალციუმი გამოიყენება მაღალი ხარისხის კალციუმის ბაბიტების BKA წარმოებისთვის.

Ბირთვული fusion

48Ca იზოტოპი არის ყველაზე ეფექტური და ფართოდ გამოყენებული მასალა სუპერმძიმე ელემენტების წარმოებისთვის და პერიოდულ სისტემაში ახალი ელემენტების აღმოჩენისთვის. მაგალითად, ამაჩქარებლებში ზემძიმე ელემენტების წარმოებისთვის 48Ca იონების გამოყენების შემთხვევაში, ამ ელემენტების ბირთვები წარმოიქმნება ასობით და ათასობით ჯერ უფრო ეფექტურად, ვიდრე სხვა „ჭურვების“ (იონების) გამოყენებისას.

კალციუმის ნაერთების გამოყენება

კალციუმის ჰიდრიდი. წყალბადის ატმოსფეროში კალციუმის გაცხელებით მიიღება Cah3 (კალციუმის ჰიდრიდი), რომელიც გამოიყენება მეტალურგიაში (მეტალოთერმიაში) და წყალბადის წარმოებაში საველე პირობებში.

ოპტიკური და ლაზერული მასალები კალციუმის ფტორიდი (ფტორიტი) გამოიყენება ერთკრისტალების სახით ოპტიკაში (ასტრონომიული ობიექტები, ლინზები, პრიზმები) და როგორც ლაზერული მასალა. კალციუმის ვოლფრამი (შეელიტი) ერთკრისტალების სახით გამოიყენება ლაზერულ ტექნოლოგიაში და ასევე როგორც სკინტილატორი.

კალციუმის კარბიდი. კალციუმის კარბიდი CaC2 ფართოდ გამოიყენება აცეტილენის მისაღებად და ლითონების შესამცირებლად, აგრეთვე კალციუმის ციანამიდის წარმოებაში (კალციუმის კარბიდის აზოტში გაცხელებით 1200 ° C ტემპერატურაზე, რეაქცია ეგზოთერმულია, ტარდება ციანამიდის ღუმელებში).

ქიმიური დენის წყაროები. კალციუმი, ისევე როგორც მისი შენადნობები ალუმინთან და მაგნიუმთან ერთად, გამოიყენება სარეზერვო თერმულ ელექტრო ბატარეებში, როგორც ანოდი (მაგალითად, კალციუმ-ქრომატის ელემენტი). კალციუმის ქრომატი გამოიყენება ისეთ ბატარეებში, როგორიცაა კათოდი. ასეთი ბატარეების მახასიათებელია უკიდურესად ხანგრძლივი შენახვის ვადა (ათწლეულები) გამოსაყენებელ მდგომარეობაში, ნებისმიერ პირობებში მუშაობის შესაძლებლობა (სივრცე, მაღალი წნევა), მაღალი სპეციფიკური ენერგია წონით და მოცულობით. მინუსი არის მოკლე ხანგრძლივობა. ასეთი ბატარეები გამოიყენება იქ, სადაც საჭიროა მოკლე დროით კოლოსალური ელექტროენერგიის შექმნა (ბალისტიკური რაკეტები, ზოგიერთი კოსმოსური ხომალდი და ა.შ.).

ცეცხლგამძლე მასალები. კალციუმის ოქსიდი, როგორც თავისუფალი სახით, ასევე კერამიკული ნარევების სახით, გამოიყენება ცეცხლგამძლე მასალების წარმოებაში.

Წამლები. კალციუმის ნაერთები ფართოდ გამოიყენება როგორც ანტიჰისტამინური საშუალება.

Კალციუმის ქლორიდი

კალციუმის გლუკონატი

კალციუმის გლიცეროფოსფატი

გარდა ამისა, კალციუმის ნაერთები შეჰყავთ პრეპარატებში ოსტეოპოროზის პროფილაქტიკისთვის, ვიტამინების კომპლექსებში ორსული ქალებისა და მოხუცებისთვის.

ბიოლოგიური როლი

კალციუმი ჩვეულებრივი მაკროელემენტია მცენარეებში, ცხოველებსა და ადამიანებში. ადამიანებში და სხვა ხერხემლიანებში მისი უმეტესი ნაწილი ჩონჩხსა და კბილებში ფოსფატების სახით გვხვდება. უხერხემლო ცხოველთა უმეტესი ჯგუფის ჩონჩხი (სპონგები, მარჯნის პოლიპები, მოლუსკები და სხვ.) შედგება კალციუმის კარბონატის (ცაცხვი) სხვადასხვა ფორმისგან. კალციუმის იონები მონაწილეობენ სისხლის კოაგულაციის პროცესებში, ასევე სისხლის მუდმივი ოსმოსური წნევის შენარჩუნებაში. კალციუმის იონები ასევე ემსახურება როგორც ერთ-ერთ უნივერსალურ მეორე მესინჯერს და არეგულირებს სხვადასხვა უჯრედშიდა პროცესებს - კუნთების შეკუმშვას, ეგზოციტოზს, მათ შორის ჰორმონების და ნეიროტრანსმიტერების სეკრეციას და ა.შ. კალციუმის კონცენტრაცია ადამიანის უჯრედების ციტოპლაზმაში არის დაახლოებით 10-7 მოლი უჯრედშორის სითხეებში დაახლოებით 10?3 მოლი.

კალციუმის საჭიროება დამოკიდებულია ასაკზე. მოზრდილებისთვის საჭირო დღიური ნორმაა 800-დან 1000 მილიგრამამდე (მგ), ხოლო ბავშვებისთვის 600-დან 900 მგ-მდე, რაც ძალზე მნიშვნელოვანია ბავშვებისთვის ჩონჩხის ინტენსიური ზრდის გამო. კალციუმის უმეტესი ნაწილი, რომელიც საკვებთან ერთად შედის ადამიანის ორგანიზმში, გვხვდება რძის პროდუქტებში, დარჩენილი კალციუმი გვხვდება ხორცში, თევზში და ზოგიერთ მცენარეულ საკვებში (განსაკუთრებით მდიდარია პარკოსნები). შეწოვა ხდება როგორც მსხვილ, ისე წვრილ ნაწლავებში და ხელს უწყობს მჟავე გარემოს, D და C ვიტამინის, ლაქტოზას და უჯერი ცხიმოვანი მჟავების მიერ. ასევე მნიშვნელოვანია მაგნიუმის როლი კალციუმის მეტაბოლიზმში, მისი დეფიციტით კალციუმი „ირეცხება“ ძვლებიდან და დეპონირდება თირკმელებში (თირკმლის კენჭებში) და კუნთებში.

კალციუმის ათვისებას ხელს უშლის ასპირინი, ოქსილის მჟავა, ესტროგენის წარმოებულები. ოქსილის მჟავასთან შერწყმით, კალციუმი იძლევა წყალში უხსნად ნაერთებს, რომლებიც თირკმელების ქვების შემადგენელი კომპონენტებია.

კალციუმთან დაკავშირებული პროცესების დიდი რაოდენობის გამო, სისხლში კალციუმის შემცველობა ზუსტად რეგულირდება და სათანადო კვებით, დეფიციტი არ ხდება. დიეტადან ხანგრძლივმა ნაკლებობამ შეიძლება გამოიწვიოს კრუნჩხვები, სახსრების ტკივილი, ძილიანობა, ზრდის დეფექტები და ყაბზობა. ღრმა დეფიციტი იწვევს კუნთების მუდმივ კრუნჩხვას და ოსტეოპოროზს. ყავის და ალკოჰოლის ბოროტად გამოყენება შეიძლება იყოს კალციუმის დეფიციტის მიზეზი, რადგან მისი ნაწილი გამოიყოფა შარდით.

კალციუმის და D ვიტამინის გადაჭარბებულმა დოზებმა შეიძლება გამოიწვიოს ჰიპერკალციემია, რასაც მოჰყვება ძვლებისა და ქსოვილების ინტენსიური კალციფიკაცია (ძირითადად საშარდე სისტემაზე გავლენას ახდენს). ხანგრძლივი ჭარბი არღვევს კუნთოვანი და ნერვული ქსოვილების ფუნქციონირებას, ზრდის სისხლის შედედებას და ამცირებს თუთიის შეწოვას ძვლის უჯრედების მიერ. მაქსიმალური დღიური უსაფრთხო დოზა ზრდასრული ადამიანისთვის არის 1500-დან 1800 მილიგრამამდე.

პროდუქტები კალციუმი, მგ/100 გ

სეზამი 783

ჭინჭარი 713

მელოვის ტყე 505

პლანეტა დიდი 412

გალინსოგა 372

სარდინი ზეთში 330

ბუდრა სურო 289

ძაღლის ვარდი 257

ნუში 252

Plantain lanceolate. 248

თხილი 226

ამარანტის თესლი 214

წყალმცენარე 214

სოიოს ლობიო მშრალი 201

3 წლამდე ბავშვები - 600 მგ.

ბავშვები 4-დან 10 წლამდე - 800 მგ.

ბავშვები 10-დან 13 წლამდე - 1000 მგ.

13-დან 16 წლამდე მოზარდები - 1200 მგ.

ახალგაზრდები 16 და უფროსი - 1000 მგ.

მოზრდილები 25-დან 50 წლამდე - 800-დან 1200 მგ-მდე.

ორსული და მეძუძური ქალები - 1500-დან 2000 მგ-მდე.

დასკვნა

კალციუმი დედამიწაზე ერთ-ერთი ყველაზე უხვი ელემენტია. ბუნებაში ბევრია: კალციუმის მარილებისგან წარმოიქმნება მთის ქედები და თიხის ქანები, გვხვდება ზღვისა და მდინარის წყალში და მცენარეული და ცხოველური ორგანიზმების ნაწილია.

კალციუმი მუდმივად აკრავს ქალაქგარეთ: თითქმის ყველა ძირითადი სამშენებლო მასალა - ბეტონი, მინა, აგური, ცემენტი, ცაცხვი - შეიცავს ამ ელემენტს მნიშვნელოვანი რაოდენობით.

ბუნებრივია, ასეთი ქიმიური თვისებების მქონე კალციუმი ბუნებაში თავისუფალ მდგომარეობაში ვერ მოიძებნება. მაგრამ კალციუმის ნაერთები - როგორც ბუნებრივი, ისე ხელოვნური - გადამწყვეტი მნიშვნელობის გახდა.

ბიბლიოგრაფია

1. სარედაქციო კოლეგია: Knunyants I. L. (მთავარი რედაქტორი) ქიმიური ენციკლოპედია: 5 ტომად - მოსკოვი: საბჭოთა ენციკლოპედია, 1990. - T. 2. - S. 293. - 671გვ.

2. დორონინი. N. A. Kaltsy, Goshimizdat, 1962. 191 გვერდი ილუსტრაციებით.

3. დოცენკო ვ.ა. - თერაპიული და პროფილაქტიკური კვება. - ქ. კვება, 2001 - N1-გვ.21-25

4. Bilezikian J. P. კალციუმი და ძვლის მეტაბოლიზმი // In: K. L. Becker, ed.

www.e-ng.ru

მეცნიერების სამყარო

კალციუმი ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის პერიოდის მე-4 ჯგუფის II ძირითადი ქვეჯგუფის ლითონის ელემენტია. მიეკუთვნება მიწის ტუტე ლითონების ოჯახს. კალციუმის ატომის გარე ენერგიის დონე შეიცავს 2 დაწყვილებულ s-ელექტრონს

რაც მას შეუძლია ენერგიულად მისცეს ქიმიური ურთიერთქმედების დროს. ამრიგად, კალციუმი არის შემამცირებელი საშუალება და მის ნაერთებში აქვს ჟანგვის მდგომარეობა +2. ბუნებაში კალციუმი გვხვდება მხოლოდ მარილების სახით. კალციუმის მასური წილი დედამიწის ქერქში არის 3,6%. ძირითადი ბუნებრივი კალციუმის მინერალია კალციტი CaCO3 და მისი ჯიშები - კირქვა, ცარცი, მარმარილო. ასევე არსებობს ცოცხალი ორგანიზმები (მაგალითად, მარჯნები), რომელთა ხერხემალი ძირითადად კალციუმის კარბონატისგან შედგება. ასევე მნიშვნელოვანი კალციუმის მინერალებია დოლომიტი CaCO3 MgCO3, ფლუორიტი CaF2, თაბაშირი CaSO4 2h3O, აპატიტი, ფელდსპარი და ა.შ. კალციუმი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ცოცხალი ორგანიზმების სიცოცხლეში. კალციუმის მასური წილი ადამიანის ორგანიზმში შეადგენს 1,4-2%. ის კბილების, ძვლების, სხვა ქსოვილებისა და ორგანოების ნაწილია, მონაწილეობს სისხლის კოაგულაციის პროცესში, ასტიმულირებს გულის აქტივობას. ორგანიზმის საკმარისი რაოდენობით კალციუმის უზრუნველსაყოფად აუცილებელია რძისა და რძის პროდუქტების, მწვანე ბოსტნეულის, თევზის მოხმარება.უბრალო ნივთიერება კალციუმი ტიპიური ვერცხლისფერ-თეთრი ლითონია. საკმაოდ მყარია, პლასტიკური, აქვს სიმკვრივე 1,54 გ/სმ3 და დნობის წერტილი 842? C. ქიმიურად, კალციუმი ძალიან აქტიურია. ნორმალურ პირობებში ის ადვილად ურთიერთქმედებს ჟანგბადთან და ჰაერის ტენიანობასთან, ამიტომ ინახება ჰერმეტულად დალუქულ ჭურჭელში. ჰაერში გაცხელებისას კალციუმი აალდება და წარმოქმნის ოქსიდს: 2Ca + O2 = 2CaO გაცხელებისას კალციუმი რეაგირებს ქლორთან და ბრომთან, სიცივეში კი ფტორთან. ამ რეაქციების პროდუქტებია შესაბამისი ჰალოიდები, მაგალითად: Ca + Cl2 = CaCl2 კალციუმის გოგირდთან გაცხელებისას წარმოიქმნება კალციუმის სულფიდი: Ca + S = CaS კალციუმს შეუძლია რეაგირება სხვა არამეტალებთანაც. ურთიერთქმედება წყალთან. იწვევს ცუდად ხსნადი კალციუმის ჰიდროქსიდის წარმოქმნას და აირისებრი წყალბადის ევოლუციას: Ca + 2h3O = Ca (OH) 2 + h3. მეტალი კალციუმი ფართოდ გამოიყენება. იგი გამოიყენება როგორც როზკისნიკი ფოლადების და შენადნობების წარმოებაში, როგორც შემცირების საშუალება ზოგიერთი ცეცხლგამძლე ლითონის წარმოებისთვის.

კალციუმი მიიღება კალციუმის ქლორიდის დნობის ელექტროლიზით. ამრიგად, კალციუმი პირველად 1808 წელს მიიღო ჰამფრი დევის მიერ.

worldofscience.ru



მსგავსი სტატიები
 
კატეგორიები