S čím vápnik neinteraguje? Vápnik (chemický prvok)

Vápnik- prvok 4. periódy a skupina PA Periodickej sústavy, poradové číslo 20. Elektrónový vzorec atómu je [ 18 Ar] 4s 2, oxidačné stavy +2 a 0. Vzťahuje sa na kovy alkalických zemín. Má nízku elektronegativitu (1,04), vykazuje kovové (základné) vlastnosti. Tvorí (ako katión) početné soli a binárne zlúčeniny. Mnohé vápenaté soli sú ťažko rozpustné vo vode. V prírode - šiesty z hľadiska chemického zastúpenia je prvok (tretí medzi kovmi) vo viazanej forme. Životne dôležitý prvok pre všetky organizmy Nedostatok vápnika v pôde dopĺňa aplikácia vápenných hnojív (CaCO 3 , CaO, kyanamid vápenatý CaCN 2 atď.). Vápnik, katión vápnika a jeho zlúčeniny farbia plameň plynového horáka do tmavooranžovej farby ( kvalitatívna detekcia).

Vápnik Ca

Strieborno-biely kov, mäkký, tvárny. Vo vlhkom vzduchu sa zafarbí a pokryje sa filmom CaO a Ca(OH) 2. Veľmi reaktívny; pri zahrievaní na vzduchu sa vznieti, reaguje s vodíkom, chlórom, sírou a grafitom:

Redukuje ostatné kovy z ich oxidov (priemyselne dôležitá metóda je kalciumthermia):

Potvrdenie vápnik v priemyslu:

Vápnik sa používa na odstraňovanie nekovových nečistôt z kovových zliatin, ako zložka ľahkých a antifrikčných zliatin, na izoláciu vzácnych kovov od ich oxidov.

Oxid vápenatý CaO

zásaditý oxid. Technický názov je nehasené vápno. Biela, vysoko hygroskopická. Má iónovú štruktúru Ca2+ O2-. Žiaruvzdorný, tepelne stabilný, prchavý pri zapálení. Absorbuje vlhkosť a oxid uhličitý zo vzduchu. Prudko reaguje s vodou (vysoká exo- efekt), tvorí silne alkalický roztok (je možné vyzrážanie hydroxidu), proces sa nazýva hasenie vápna. Reaguje s kyselinami, oxidmi kovov a nekovov. Používa sa na syntézu ďalších zlúčenín vápnika, pri výrobe Ca(OH) 2, CaC 2 a minerálnych hnojív, ako tavivo v metalurgii, katalyzátor v organickej syntéze, zložka spojív v stavebníctve.

Rovnice najdôležitejších reakcií:

Potvrdenie Cao v priemysle– praženie vápenca (900 – 1200 °С):

CaC03 = CaO + CO2

Hydroxid vápenatý Ca(OH) 2

zásaditý hydroxid. Odborný názov je hasené vápno. Biela, hygroskopická. Má iónovú štruktúru Ca2+ (OH-)2. Pri miernom teple sa rozkladá. Absorbuje vlhkosť a oxid uhličitý zo vzduchu. Málo rozpustný v studenej vode (tvorí sa zásaditý roztok), ešte menej vo vriacej vode. Číry roztok (vápenná voda) sa rýchlo zakalí v dôsledku vyzrážania hydroxidu (suspenzia sa nazýva vápenné mlieko). Kvalitatívnou reakciou na ión Ca 2+ je prechod oxidu uhličitého vápennou vodou s výskytom zrazeniny CaCO 3 a jej prechodom do roztoku. Reaguje s kyselinami a kyslými oxidmi, vstupuje do iónomeničových reakcií. Používa sa pri výrobe skla, bieliaceho vápna, vápenných minerálnych hnojív, na kaustifikáciu sódy a zmäkčovanie sladkej vody, ako aj na prípravu vápenných mált - pastovitých zmesí (piesok + hasené vápno + voda), slúžiace ako spojivo pre kamenné a tehlové murivo, dokončovacie (omietky) stien a iné stavebné účely. Zatvrdnutie ("zachytenie") takýchto roztokov je spôsobené absorpciou oxidu uhličitého zo vzduchu.

História vápnika

Vápnik objavil v roku 1808 Humphry Davy, ktorý elektrolýzou haseného vápna a oxidu ortuti získal vápenatý amalgám v dôsledku procesu destilácie ortuti, z ktorej zostal kov, ktorý dostal názov vápnik. v latinčine vápno Znie to ako calx, práve tento názov zvolil anglický chemik pre otvorenú látku.

Vápnik je prvkom hlavnej podskupiny II skupiny IV obdobia periodického systému chemických prvkov D.I. Mendelejev, má atómové číslo 20 a atómovú hmotnosť 40,08. Akceptované označenie je Ca (z latinčiny - Calcium).

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Vápnik je reaktívny, mäkký, strieborno-biely alkalický kov. V dôsledku interakcie s kyslíkom a oxidom uhličitým sa povrch kovu zakalí, takže vápnik potrebuje špeciálny režim skladovania - tesne uzavretú nádobu, do ktorej sa kov naleje vrstvou tekutého parafínu alebo petroleja.

Zo stopových prvkov potrebných pre človeka je najznámejší vápnik, ktorého denná potreba pre zdravého dospelého človeka je od 700 do 1500 mg, avšak v tehotenstve a počas dojčenia sa zvyšuje, s tým treba počítať a vápnik užívané vo forme liekov.

Byť v prírode

Vápnik má veľmi vysokú chemickú aktivitu, preto sa vo voľnej (čistej) forme v prírode nevyskytuje. Napriek tomu je piaty najrozšírenejší v zemskej kôre, vo forme zlúčenín sa nachádza v sedimentárnych (vápenec, krieda) a horninách (žula), anoritový živec obsahuje veľa vápnika.

Je široko rozšírený v živých organizmoch, jeho prítomnosť sa nachádza v rastlinách, živočíšnych a ľudských organizmoch, kde je prítomný najmä v zložení zubov a kostného tkaniva.

Absorpcia vápnika

Prekážkou normálneho vstrebávania vápnika z potravín je konzumácia uhľohydrátov vo forme sladkostí a zásad, ktoré neutralizujú kyselinu chlorovodíkovú v žalúdku, ktorá je potrebná na rozpustenie vápnika. Proces vstrebávania vápnika je pomerne komplikovaný, preto ho niekedy nestačí prijímať len jedlom, je potrebný dodatočný príjem mikroelementu.

Interakcia s ostatnými

Na zlepšenie vstrebávania vápnika v čreve je potrebné, čo má tendenciu uľahčiť proces vstrebávania vápnika. Pri užívaní vápnika (vo forme doplnkov) v procese jedenia je zablokované vstrebávanie, ale užívanie doplnkov vápnika oddelene od jedla tento proces nijako neovplyvňuje.

Takmer všetok telesný vápnik (1 až 1,5 kg) sa nachádza v kostiach a zuboch. Vápnik sa podieľa na procesoch dráždivosti nervového tkaniva, svalovej kontraktility, procesoch zrážania krvi, je súčasťou jadra a membrán buniek, bunkových a tkanivových tekutín, pôsobí protialergicky a protizápalovo, zabraňuje acidóze, aktivuje množstvo enzýmy a hormóny. Vápnik sa podieľa aj na regulácii priepustnosti bunkových membrán a pôsobí opačne.

Príznaky nedostatku vápnika

Príznaky nedostatku vápnika v tele sú také, na prvý pohľad, nesúvisiace príznaky:

• nervozita, zhoršenie nálady;
• búšenie srdca;
• kŕče, necitlivosť končatín;
• retardácia rastu a deti;
• vysoký krvný tlak;
• delaminácia a krehkosť nechtov;
• bolesť kĺbov, zníženie "prahu bolesti";
• hojná menštruácia.

Príčiny nedostatku vápnika

Príčinou nedostatku vápnika môže byť nevyvážená strava (najmä hladovanie), nízky obsah vápnika v potravinách, fajčenie a závislosť od kávy a kofeínových nápojov, dysbakterióza, ochorenia obličiek, štítnej žľazy, tehotenstvo, obdobie laktácie a menopauza.

Nadbytok vápnika, ktorý sa môže vyskytnúť pri nadmernej konzumácii mliečnych výrobkov alebo nekontrolovanom príjme liekov, je charakterizovaný silným smädom, nevoľnosťou, vracaním, stratou chuti do jedla, slabosťou a zvýšeným močením.

Využitie vápnika v živote

Vápnik našiel uplatnenie pri metalotermickej výrobe uránu, vo forme prírodných zlúčenín sa používa ako surovina na výrobu sadry a cementu, ako prostriedok na dezinfekciu (každý pozná bielidlo).

Vápnik je prvkom hlavnej podskupiny druhej skupiny, štvrtej periódy periodického systému chemických prvkov D. I. Mendelejeva, s atómovým číslom 20. Označuje sa symbolom Ca (lat. Vápnik). Jednoduchá látka vápnik je mäkký, reaktívny, strieborno-biely kov alkalických zemín.

Vápnik v životnom prostredí

V prírode je ho veľa: pohoria a ílovité skaly vznikajú z vápenatých solí, nachádza sa v morskej a riečnej vode, je súčasťou rastlinných a živočíšnych organizmov. Vápnik tvorí 3,38 % hmotnosti zemskej kôry (5. miesto v množstve po kyslíku, kremíku, hliníku a železe).

Izotopy vápnika

Vápnik sa v prírode vyskytuje ako zmes šiestich izotopov: 40 Ca, 42 Ca, 43 Ca, 44 Ca, 46 Ca a 48 Ca, z ktorých najbežnejší - 40 Ca - je 96,97%.

Zo šiestich prirodzene sa vyskytujúcich izotopov vápnika je päť stabilných. Nedávno sa zistilo, že šiesty izotop 48Ca, najťažší zo šiestich a veľmi vzácny (jeho izotopová abundancia je len 0,187 %), podlieha dvojitému beta rozpadu s polčasom rozpadu 5,3 × 10 19 rokov.

Obsah vápnika v horninách a mineráloch

Väčšina vápnika je obsiahnutá v zložení silikátov a hlinitokremičitanov rôznych hornín (žuly, ruly atď.), najmä v živcoch - anortite Ca.

Vo forme sedimentárnych hornín sú zlúčeniny vápnika zastúpené kriedou a vápencom, ktoré pozostávajú najmä z minerálu kalcit (CaCO 3). Kryštalická forma kalcitu - mramor - sa v prírode vyskytuje oveľa zriedkavejšie.

Minerály vápnika ako kalcit CaCO 3, anhydrit CaSO 4, alabaster CaSO 4 0,5 H 2 O a sadrovec CaSO 4 2H 2 O, fluorit CaF 2, apatity Ca 5 (PO 4) 3 (F, Cl, OH), dolomit MgCO 3 CaC03. Prítomnosť vápenatých a horečnatých solí v prírodnej vode určuje jej tvrdosť.

Vápnik, ktorý energicky migruje v zemskej kôre a hromadí sa v rôznych geochemických systémoch, tvorí 385 minerálov (štvrtý z hľadiska počtu minerálov).

Migrácia vápnika v zemskej kôre

Pri prirodzenej migrácii vápnika zohráva významnú úlohu „uhličitanová rovnováha“, spojená s reverzibilnou reakciou interakcie uhličitanu vápenatého s vodou a oxidom uhličitým za vzniku rozpustného hydrogenuhličitanu:

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

(rovnováha sa posúva doľava alebo doprava v závislosti od koncentrácie oxidu uhličitého).

Dôležitú úlohu zohráva biogénna migrácia.

Obsah vápnika v biosfére

Zlúčeniny vápnika sa nachádzajú takmer vo všetkých živočíšnych a rastlinných tkanivách (pozri tiež nižšie). Významné množstvo vápnika je súčasťou živých organizmov. Takže hydroxyapatit Ca 5 (PO 4) 3 OH alebo v inom zázname 3Ca 3 (PO 4) 2 Ca (OH) 2 - základ kostného tkaniva stavovcov vrátane ľudí; škrupiny a schránky mnohých bezstavovcov, vaječné škrupiny atď. sú vyrobené z uhličitanu vápenatého CaCO 3. V živých tkanivách ľudí a zvierat 1,4-2 % Ca (hmotnostný zlomok); v ľudskom tele s hmotnosťou 70 kg je obsah vápnika asi 1,7 kg (hlavne v zložení medzibunkovej látky kostného tkaniva).

Získanie vápnika

Vápnik prvýkrát získal Davy v roku 1808 elektrolýzou. Ale podobne ako iné alkalické kovy a kovy alkalických zemín, prvok č. 20 nemožno získať elektrolýzou z vodných roztokov. Vápnik sa získava elektrolýzou jeho roztavených solí.

Ide o zložitý a energeticky náročný proces. Chlorid vápenatý sa taví v elektrolyzéri s prídavkom ďalších solí (sú potrebné na zníženie teploty topenia CaCl2).

Oceľová katóda sa dotýka iba povrchu elektrolytu; uvoľnený vápnik sa naň nalepí a zamrzne. Ako sa vápnik uvoľňuje, katóda sa postupne dvíha a nakoniec sa získa vápenatá "tyč" dlhá 50 ... 60 cm, potom sa vyberie, odbije z oceľovej katódy a proces začína odznova. „Dotyková metóda“ sa používa na získanie vápnika silne kontaminovaného chloridom vápenatým, železom, hliníkom a sodíkom. Čistí sa pretavením v argónovej atmosfére.

Ak je oceľová katóda nahradená kovovou katódou schopnou legovať vápnikom, potom sa počas elektrolýzy získa zodpovedajúca zliatina. V závislosti od účelu sa môže použiť ako zliatina, alebo sa dá čistý vápnik získať destiláciou vo vákuu. Takto sa získavajú zliatiny vápnika so zinkom, olovom a meďou.

Iný spôsob získavania vápnika – kov-tepelný – teoreticky podložil už v roku 1865 slávny ruský chemik N.N. Beketov. Vápnik sa redukuje hliníkom pri tlaku iba 0,01 mm Hg. Procesná teplota 1100...1200°C. Vápnik sa tak získava vo forme pary, ktorá následne kondenzuje.

V posledných rokoch bola vyvinutá ďalšia metóda na získanie prvku. Je založený na tepelnej disociácii karbidu vápnika: zahriaty vo vákuu na 1750°C sa karbid rozkladá za tvorby vápenatých pár a tuhého grafitu.

Fyzikálne vlastnosti vápnika

Kovový vápnik existuje v dvoch alotropných modifikáciách. Do 443 °C je α-Ca s kubickou plošne centrovanou mriežkou stabilný (parameter a = 0,558 nm), nad β-Ca je stabilný s kubickou telesovo centrovanou mriežkou typu α-Fe (parameter a = 0,448 nm). Štandardná entalpia Δ H 0 prechodu α → β je 0,93 kJ/mol.

Postupným zvyšovaním tlaku začína vykazovať vlastnosti polovodiča, nestáva sa polovodičom v plnom zmysle slova (už to nie je ani kov). S ďalším zvýšením tlaku sa vráti do kovového stavu a začne vykazovať supravodivé vlastnosti (teplota supravodivosti je šesťkrát vyššia ako teplota ortuti a vo vodivosti ďaleko prevyšuje všetky ostatné prvky). Jedinečné správanie vápnika je v mnohých ohľadoch podobné stronciu.

Napriek všadeprítomnosti prvku dokonca ani chemici nevideli elementárny vápnik. Ale tento kov, ako navonok, tak aj v správaní, je úplne odlišný od alkalických kovov, ktorých kontakt je plný nebezpečenstva požiarov a popálenín. Dá sa bezpečne skladovať na vzduchu, od vody sa nevznieti. Mechanické vlastnosti elementárneho vápnika z neho nerobia „čiernu ovcu“ v rodine kovov: vápnik mnohé z nich prekonáva silou a tvrdosťou; dá sa točiť na sústruhu, ťahať do drôtu, kovať, lisovať.

Napriek tomu sa elementárny vápnik takmer nikdy nepoužíva ako konštrukčný materiál. Na to je príliš aktívny. Vápnik ľahko reaguje s kyslíkom, sírou, halogénmi. Dokonca aj s dusíkom a vodíkom za určitých podmienok reaguje. Prostredie oxidov uhlíka, inertné pre väčšinu kovov, je agresívne pre vápnik. Horí v atmosfére CO a CO 2 .

Prirodzene, s takýmito chemickými vlastnosťami sa vápnik v prírode nenachádza vo voľnom stave. Ale zlúčeniny vápnika - prírodné aj umelé - sa stali prvoradými.

Chemické vlastnosti vápnika

Vápnik je typický kov alkalických zemín. Chemická aktivita vápnika je vysoká, ale nižšia ako u všetkých ostatných kovov alkalických zemín. Ľahko reaguje s kyslíkom, oxidom uhličitým a vlhkosťou vo vzduchu, vďaka čomu je povrch kovového vápnika zvyčajne matne sivý, takže vápnik sa zvyčajne skladuje v laboratóriu, podobne ako iné kovy alkalických zemín, v tesne uzavretej nádobe pod vrstvou. petroleja alebo tekutého parafínu.

V sérii štandardných potenciálov sa vápnik nachádza naľavo od vodíka. Štandardný elektródový potenciál páru Ca 2+ / Ca 0 je -2,84 V, takže vápnik aktívne reaguje s vodou, ale bez vznietenia:

Ca + 2H20 \u003d Ca (OH)2 + H2 + Q.

S aktívnymi nekovmi (kyslík, chlór, bróm) vápnik za normálnych podmienok reaguje:

2Ca + O2 \u003d 2CaO, Ca + Br2 \u003d CaBr2.

Pri zahrievaní na vzduchu alebo kyslíku sa vápnik zapáli. S menej aktívnymi nekovmi (vodík, bór, uhlík, kremík, dusík, fosfor a iné) vápnik interaguje pri zahrievaní, napr.

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

3Ca + N2 \u003d Ca3N2, Ca + 2C \u003d CaC2,

3Ca + 2P = Ca3P2 (fosfid vápenatý), fosfidy vápenaté v kompozíciách CaP a CaP5 sú tiež známe;

2Ca + Si \u003d Ca2Si (silicid vápenatý), silicidy vápnika v zložení CaSi, Ca3Si4 a CaSi2 sú tiež známe.

Priebeh vyššie uvedených reakcií je spravidla sprevádzaný uvoľňovaním veľkého množstva tepla (to znamená, že tieto reakcie sú exotermické). Vo všetkých zlúčeninách s nekovmi je oxidačný stav vápnika +2. Väčšina zlúčenín vápnika s nekovmi sa vodou ľahko rozloží, napríklad:

CaH2 + 2H20 \u003d Ca (OH)2 + 2H2,

Ca3N2 + 3H20 \u003d 3Ca (OH)2 + 2NH3.

Ca2+ ión je bezfarebný. Keď sa do plameňa pridajú rozpustné vápenaté soli, plameň sa zmení na tehlovočervený.

Soli vápnika, ako je chlorid CaCl2, bromid CaBr2, jodid CaI2 a dusičnan Ca(NO3)2, sú vysoko rozpustné vo vode. Fluorid CaF 2, uhličitan CaCO 3, síran CaSO 4, ortofosforečnan Ca 3 (PO 4) 2, oxalát CaC 2 O 4 a niektoré ďalšie sú nerozpustné vo vode.

Dôležitá je skutočnosť, že na rozdiel od uhličitanu vápenatého CaCO 3 je kyslý uhličitan vápenatý (hydrouhličitan) Ca (HCO 3) 2 rozpustný vo vode. V prírode to vedie k nasledujúcim procesom. Keď studený dážď alebo riečna voda nasýtená oxidom uhličitým prenikne do podzemia a padne na vápence, pozoruje sa ich rozpúšťanie:

CaC03 + CO2 + H20 \u003d Ca (HCO3) 2.

Na tých istých miestach, kde voda nasýtená hydrogénuhličitanom vápenatým prichádza na povrch zeme a je ohrievaná slnečnými lúčmi, dochádza k opačnej reakcii:

Ca (HCO3)2 \u003d CaC03 + CO2 + H20.

Takže v prírode dochádza k prenosu veľkých hmôt látok. V dôsledku toho môžu v podzemí vzniknúť obrovské štrbiny a v jaskyniach vznikajú nádherné kamenné „cencúle“ – stalaktity a stalagmity.

Prítomnosť rozpusteného hydrogénuhličitanu vápenatého vo vode do značnej miery určuje dočasnú tvrdosť vody. Nazýva sa to dočasné, pretože pri varení vody sa hydrogenuhličitan rozkladá a vyzráža sa CaCO 3 . Tento jav vedie napríklad k tomu, že sa v kanvici časom vytvorí vodný kameň.

Aplikácia vápnik

Až donedávna sa kovový vápnik takmer nikdy nepoužíval. Napríklad Spojené štáty americké pred druhou svetovou vojnou spotrebovali len 10...25 ton vápnika ročne, Nemecko - 5...10 ton.Ale pre rozvoj nových oblastí techniky je veľa vzácnych a žiaruvzdorných kovov. potrebné. Ukázalo sa, že vápnik je pre mnohé z nich veľmi pohodlné a aktívne redukčné činidlo a prvok sa začal používať pri výrobe tória, vanádu, zirkónu, berýlia, nióbu, uránu, tantalu a ďalších žiaruvzdorných kovov. Čistý kovový vápnik je široko používaný v metalotermii na získanie vzácnych kovov.

Čistý vápnik sa používa na legovanie olova, ktoré sa používa na výrobu dosiek batérií, bezúdržbových štartovacích olovených batérií s nízkym samovybíjaním. Kovový vápnik sa tiež používa na výrobu vysokokvalitných vápnikových babbitov BKA.

Aplikácie kovového vápnika

Hlavné použitie kovového vápnika je ako redukčné činidlo pri výrobe kovov, najmä niklu, medi a nehrdzavejúcej ocele. Vápnik a jeho hydrid sa tiež používajú na získanie ťažko obnoviteľných kovov, ako je chróm, tórium a urán. Zliatiny vápnika s olovom sa používajú v batériách a ložiskových zliatinách. Vápnikové granule sa tiež používajú na odstránenie stôp vzduchu z elektrovákuových zariadení.

Prírodná krieda vo forme prášku je zahrnutá v kompozíciách na leštenie kovov. Čistenie zubov prírodným kriedovým práškom je však nemožné, pretože obsahuje zvyšky lastúr a lastúr najmenších zvierat, ktoré majú zvýšenú tvrdosť a ničia zubnú sklovinu.

Použitievápnikv jadrovej fúzii

Izotop 48 Ca je najefektívnejší a najpoužívanejší materiál na výrobu superťažkých prvkov a objavovanie nových prvkov v periodickej tabuľke prvkov. Napríklad v prípade použitia iónov 48 Ca na výrobu superťažkých prvkov v urýchľovačoch sa jadrá týchto prvkov tvoria stokrát a tisíckrát efektívnejšie ako pri použití iných „projektilov“ (iónov). Rádioaktívny vápnik je široko používaný v biológii a medicíne ako izotopový indikátor pri štúdiu procesov metabolizmu minerálov v živom organizme. S jeho pomocou sa zistilo, že v tele prebieha nepretržitá výmena iónov vápnika medzi plazmou, mäkkými tkanivami a dokonca aj kostným tkanivom. 45 Ca zohral významnú úlohu aj pri štúdiu metabolických procesov prebiehajúcich v pôde a pri štúdiu procesov asimilácie vápnika rastlinami. Použitím rovnakého izotopu bolo možné odhaliť zdroje kontaminácie ocele a ultračistého železa zlúčeninami vápnika počas procesu tavenia.

Schopnosť vápnika viazať kyslík a dusík umožnila jeho využitie na čistenie inertných plynov a ako getr (Geter je látka, ktorá slúži na pohlcovanie plynov a vytváranie hlbokého vákua v elektronických zariadeniach.) vo vákuových rádiových zariadeniach.

Použitie zlúčenín vápnika

Niektoré umelé zlúčeniny vápnika sa stali ešte známejšie a známejšie ako vápenec alebo sadra. Tak hasené Ca(OH) 2 a nehasené vápno CaO používali stavitelia staroveku.

Cement je tiež zlúčenina vápnika získaná umelo. Najprv sa vypáli zmes ílu alebo piesku s vápencom a získa sa slink, ktorý sa potom melie na jemný sivý prášok. Môžete veľa hovoriť o cemente (alebo skôr o cementoch), toto je téma nezávislého článku.

To isté platí pre sklo, ktoré tiež zvyčajne obsahuje nejaký prvok.

hydrid vápenatý

Zahrievaním vápnika vo vodíkovej atmosfére sa získava CaH 2 (hydrid vápenatý), ktorý sa využíva v metalurgii (metalotermia) a pri výrobe vodíka v teréne.

Optické a laserové materiály

Fluorid vápenatý (fluorit) sa používa vo forme monokryštálov v optike (astronomické objektívy, šošovky, hranoly) a ako laserový materiál. Volfráman vápenatý (scheelit) vo forme monokryštálov sa používa v laserovej technike a tiež ako scintilátor.

karbid vápnika

Karbid vápnika je látka objavená náhodou pri testovaní novej konštrukcie pece. Nedávno sa karbid vápnika CaCl2 používal hlavne na kyslíkovo-palivové zváranie a rezanie kovov. Pri interakcii karbidu s vodou vzniká acetylén a spaľovanie acetylénu v prúde kyslíka umožňuje dosiahnuť teplotu takmer 3000 °C. V poslednej dobe sa acetylén a spolu s ním karbid používa čoraz menej na zváranie a stále viac - v chemickom priemysle.

vápnik akochemický zdroj prúdu

Vápnik, ako aj jeho zliatiny s hliníkom a horčíkom, sa používajú v rezervných tepelných elektrických batériách ako anóda (napríklad prvok chrómanu vápenatého). V takých batériách ako katóda sa používa chróman vápenatý. Charakteristickou črtou takýchto batérií je extrémne dlhá životnosť (desaťročia) v použiteľnom stave, schopnosť prevádzky v akýchkoľvek podmienkach (priestor, vysoké tlaky), vysoká merná energia na hmotnosť a objem. Nevýhodou je krátke trvanie. Takéto batérie sa používajú tam, kde je potrebné krátkodobo vytvoriť kolosálnu elektrickú energiu (balistické rakety, niektoré kozmické lode atď.).

Žiaruvzdorné materiály zvápnik

Oxid vápenatý, ako vo voľnej forme, tak aj ako súčasť keramických zmesí, sa používa pri výrobe žiaruvzdorných materiálov.

Lieky

Zlúčeniny vápnika sa široko používajú ako antihistaminikum.

• Chlorid vápenatý
• Glukonát vápenatý
• glycerofosfát vápenatý

Okrem toho sa zlúčeniny vápnika zavádzajú do prípravkov na prevenciu osteoporózy, do vitamínových komplexov pre tehotné ženy a starších ľudí.

vápnika v ľudskom tele

Vápnik je bežnou makroživinou rastlín, zvierat a ľudí. U ľudí a iných stavovcov sa ho väčšina nachádza v kostre a zuboch vo forme fosfátov. Kostry väčšiny skupín bezstavovcov (huby, koralové polypy, mäkkýše atď.) sú zložené z rôznych foriem uhličitanu vápenatého (vápna). Potreba vápnika závisí od veku. Pre dospelých je potrebná denná dávka od 800 do 1000 miligramov (mg) a pre deti od 600 do 900 mg, čo je pre deti veľmi dôležité kvôli intenzívnemu rastu kostry. Väčšina vápnika, ktorý sa do ľudského tela dostáva s potravou, sa nachádza v mliečnych výrobkoch, zvyšný vápnik sa nachádza v mäse, rybách a niektorých rastlinných potravinách (bohaté sú najmä strukoviny).

Asimilácii vápnika bráni aspirín, kyselina šťaveľová, deriváty estrogénu. V kombinácii s kyselinou šťaveľovou poskytuje vápnik vo vode nerozpustné zlúčeniny, ktoré sú súčasťou obličkových kameňov.

Nadmerné dávky vápnika a vitamínu D môžu spôsobiť hyperkalcémiu s následnou intenzívnou kalcifikáciou kostí a tkanív (postihujú najmä močový systém). Maximálna denná bezpečná dávka pre dospelého je 1500 až 1800 miligramov.

vápnik v tvrdej vode

Komplex vlastností definovaných jedným slovom „tvrdosť“ dávajú vode rozpustené vápenaté a horečnaté soli. Tvrdá voda je v mnohých prípadoch života nevhodná. Vytvára vrstvu vodného kameňa v parných kotloch a kotolniach, sťažuje farbenie a pranie tkanín, ale je vhodný na výrobu mydla a emulgáciu v parfumérii. Preto v minulosti, keď metódy zmäkčovania vody boli nedokonalé, textilné a voňavkárske podniky sa zvyčajne nachádzali v blízkosti zdrojov „mäkkej“ vody.

Rozlišujte medzi dočasnou a trvalou tvrdosťou. Dočasnú (alebo uhličitanovú) tvrdosť dávajú vode rozpustné hydrogénuhličitany Ca (HCO 3) 2 a Mg (HCO 3) 2. Dá sa odstrániť jednoduchým varom, pri ktorom sa hydrogénuhličitany premenia na vo vode nerozpustné uhličitany vápenaté a horečnaté.

Trvalú tvrdosť vytvárajú sírany a chloridy rovnakých kovov. A dá sa to eliminovať, ale je to oveľa ťažšie urobiť.

Súčet oboch tvrdostí je celková tvrdosť vody. V rôznych krajinách sa oceňuje rôzne. Je zvykom vyjadrovať tvrdosť vody ako počet miligramových ekvivalentov vápnika a horčíka v jednom litri vody. Ak je v litri vody menej ako 4 mEq, potom sa voda považuje za mäkkú; ako sa ich koncentrácia zvyšuje, sú stále tuhšie a ak obsah presahuje 12 jednotiek, veľmi tuhé.

Tvrdosť vody sa zvyčajne určuje pomocou mydlového roztoku. Takýto roztok (určitej koncentrácie) sa pridáva po kvapkách do odmeraného množstva vody. Pokiaľ sú vo vode ióny Ca 2+ alebo Mg 2+, bránia tvorbe peny. Podľa nákladov na mydlový roztok pred vznikom peny sa vypočíta obsah iónov Ca 2+ a Mg 2+.

Je zaujímavé, že tvrdosť vody sa určovala podobným spôsobom už v starom Ríme. Ako činidlo slúžilo iba červené víno - jeho farbivá tvoria zrazeninu aj s iónmi vápnika a horčíka.

Ukladanie vápnika

Kovový vápnik možno dlhodobo skladovať v kusoch s hmotnosťou od 0,5 do 60 kg. Takéto kusy sú uložené v papierových vreckách uzavretých v bubnoch z pozinkovaného železa s spájkovanými a natretými švami. Pevne uzavreté bubny sú umiestnené v drevených debnách. Kusy s hmotnosťou nižšou ako 0,5 kg sa nedajú dlhodobo skladovať – rýchlo sa menia na oxid, hydroxid a uhličitan vápenatý.

Vápnik je chemický prvok skupiny II s atómovým číslom 20 v periodickej sústave, označovaný symbolom Ca (lat. Calcium). Vápnik je mäkký, strieborno-šedý kov alkalických zemín.

20 prvok periodickej tabuľky Názov prvku pochádza z lat. calx (v genitívnom prípade calcis) - "vápno", "mäkký kameň". Navrhol to anglický chemik Humphry Davy, ktorý v roku 1808 izoloval kovový vápnik.
Zlúčeniny vápnika – vápenec, mramor, sadra (ako aj vápno – produkt pálenia vápenca) sa v stavebníctve používali už pred niekoľkými tisícročiami.
Vápnik je jedným z najrozšírenejších prvkov na Zemi. Zlúčeniny vápnika sa nachádzajú takmer vo všetkých živočíšnych a rastlinných tkanivách. Tvorí 3,38 % hmotnosti zemskej kôry (5. miesto v hojnosti po kyslíku, kremíku, hliníku a železe).

Nájdenie vápnika v prírode

Vzhľadom na vysokú chemickú aktivitu vápnika vo voľnej forme v prírode nenájdete.
Vápnik tvorí 3,38 % hmotnosti zemskej kôry (5. miesto v množstve po kyslíku, kremíku, hliníku a železe). Obsah prvku v morskej vode je 400 mg/l.

izotopy

Vápnik sa v prírode vyskytuje vo forme zmesi šiestich izotopov: 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca a 48Ca, z ktorých najbežnejší - 40Ca - je 96,97%. Vápnikové jadrá obsahujú magický počet protónov: Z = 20. Izotopy
40
20
Ca20 a
48
20
Ca28 sú dve z piatich jadier s dvojitým magickým číslom, ktoré sa nachádzajú v prírode.
Zo šiestich prirodzene sa vyskytujúcich izotopov vápnika je päť stabilných. Šiesty izotop 48Ca, najťažší zo šiestich a veľmi vzácny (jeho izotopová abundancia je len 0,187 %), podlieha dvojitému beta rozpadu s polčasom rozpadu 1,6 1017 rokov.

V horninách a mineráloch

Najviac vápnika je obsiahnuté v zložení silikátov a hlinitokremičitanov rôznych hornín (žuly, ruly atď.), najmä v živcoch - anortite Ca.
Vo forme sedimentárnych hornín sú zlúčeniny vápnika zastúpené kriedou a vápencom, ktoré pozostávajú najmä z minerálu kalcit (CaCO3). Kryštalická forma kalcitu, mramoru, je v prírode oveľa menej bežná.
Pomerne rozšírené sú vápenaté minerály ako kalcit CaCO3, anhydrit CaSO4, alabaster CaSO4 0,5H2O a sadra CaSO4 2H2O, fluorit CaF2, apatity Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), dolomit MgCO3 CaCO3. Prítomnosť vápenatých a horečnatých solí v prírodnej vode určuje jej tvrdosť.
Vápnik, ktorý energicky migruje v zemskej kôre a hromadí sa v rôznych geochemických systémoch, tvorí 385 minerálov (štvrtý z hľadiska počtu minerálov).

Biologická úloha vápnika

Vápnik je bežnou makroživinou rastlín, zvierat a ľudí. U ľudí a iných stavovcov je ho najviac v kostre a zuboch. Vápnik sa nachádza v kostiach vo forme hydroxyapatitu. "Kostry" väčšiny skupín bezstavovcov (špongie, koralové polypy, mäkkýše atď.) pozostávajú z rôznych foriem uhličitanu vápenatého (vápna). Vápnikové ióny sa podieľajú na procesoch zrážania krvi a tiež slúžia ako jeden z univerzálnych druhých poslov vo vnútri buniek a regulujú celý rad vnútrobunkových procesov - svalovú kontrakciu, exocytózu vrátane sekrécie hormónov a neurotransmiterov. Koncentrácia vápnika v cytoplazme ľudských buniek je okolo 10−4 mmol/l, v medzibunkových tekutinách okolo 2,5 mmol/l.

Potreba vápnika závisí od veku. Pre dospelých vo veku 19 – 50 rokov a deti vo veku 4 – 8 rokov vrátane je denná potreba (RDA) 1 000 mg (obsiahnutých v približne 790 ml mlieka s obsahom tuku 1 %) a pre deti vo veku od 9 do 18 rokov vrátane - 1300 mg denne (obsiahnutých v približne 1030 ml mlieka s obsahom tuku 1%). V dospievaní je dostatočný príjem vápnika veľmi dôležitý vzhľadom na intenzívny rast kostry. Podľa výskumu v USA však len 11 % dievčat a 31 % chlapcov vo veku 12-19 rokov dosahuje svoje potreby. Vo vyváženej strave sa väčšina vápnika (asi 80 %) dostáva do tela dieťaťa s mliečnymi výrobkami. Zvyšný vápnik pochádza z obilnín (vrátane celozrnného chleba a pohánky), strukovín, pomarančov, zeleniny, orechov. Mliečne výrobky na báze mliečneho tuku (maslo, smotana, kyslá smotana, smotanová zmrzlina) neobsahujú prakticky žiadny vápnik. Čím viac mliečneho tuku obsahuje mliečny výrobok, tým menej vápnika obsahuje. K absorpcii vápnika v čreve dochádza dvoma spôsobmi: transcelulárnym (transcelulárnym) a medzibunkovým (paracelulárnym). Prvý mechanizmus je sprostredkovaný pôsobením aktívnej formy vitamínu D (kalcitriolu) a jeho črevných receptorov. Hrá veľkú úlohu pri nízkom až strednom príjme vápnika. Pri vyššom obsahu vápnika v strave začína hrať hlavnú úlohu medzibunková absorpcia, ktorá je spojená s veľkým gradientom koncentrácie vápnika. Vďaka transcelulárnemu mechanizmu sa vápnik vo väčšej miere vstrebáva v dvanástniku (kvôli tamojšej najvyššej koncentrácii receptorov v kalcitriole). Vďaka medzibunkovému pasívnemu prenosu je vstrebávanie vápnika najaktívnejšie vo všetkých troch častiach tenkého čreva. Vstrebávanie vápnika paracelulárne podporuje laktóza (mliečny cukor).

Absorpciu vápnika bránia niektoré živočíšne tuky (vrátane tuku z kravského mlieka a hovädzieho tuku, ale nie bravčová masť) a palmový olej. Mastné kyseliny palmitová a stearová obsiahnuté v takýchto tukoch sa pri trávení v črevách odštiepia a vo voľnej forme pevne viažu vápnik za vzniku palmitátu vápenatého a stearátu vápenatého (nerozpustné mydlá). Vo forme tohto mydla so stoličkou sa stráca vápnik aj tuk. Tento mechanizmus je zodpovedný za zníženú absorpciu vápnika, zníženú mineralizáciu kostí a znížené nepriame merania sily kostí u dojčiat s dojčenskou výživou na báze palmového oleja (palmový oleín). U týchto detí je tvorba vápenatých mydiel v črevách spojená s tvrdnutím stolice, znížením jej frekvencie, ako aj častejším regurgitáciou a kolikami.

Koncentrácia vápnika v krvi je vzhľadom na jeho význam pre veľké množstvo životne dôležitých procesov presne regulovaná a pri správnej výžive a dostatočnom príjme nízkotučných mliečnych výrobkov a vitamínu D nedochádza k jeho nedostatku. Dlhodobý nedostatok vápnika a/alebo vitamínu D v strave vedie k zvýšenému riziku osteoporózy a spôsobuje rachitu v detstve.

Nadmerné dávky vápnika a vitamínu D môžu spôsobiť hyperkalcémiu. Maximálna bezpečná dávka pre dospelých vo veku 19 až 50 rokov vrátane je 2500 mg denne (asi 340 g syra Eidam).

Tepelná vodivosť

Úvod / Prednášky 1. ročník / Všeobecná a organická chémia / Otázka 23. Vápnik / 2. Fyzikálne a chemické vlastnosti

fyzikálne vlastnosti. Vápnik je strieborno-biely kujný kov, ktorý sa topí pri 850 °C. C a vrie pri 1482 stupňoch. C. Je oveľa tvrdší ako alkalické kovy.

Chemické vlastnosti. Vápnik je aktívny kov. Takže za normálnych podmienok ľahko interaguje s atmosférickým kyslíkom a halogénmi:

2 Ca + O2 \u003d 2 CaO (oxid vápenatý);

Ca + Br2 = CaBr2 (bromid vápenatý).

S vodíkom, dusíkom, sírou, fosforom, uhlíkom a inými nekovmi reaguje vápnik pri zahrievaní:

Ca + H2 = CaH2 (hydrid vápenatý);

3 Ca + N2 = Ca3N2 (nitrid vápenatý);

Ca + S = CaS (sulfid vápenatý);

3Ca + 2P = Ca3P2 (fosfid vápenatý);

Ca + 2 C \u003d CaC2 (karbid vápnika).

Vápnik interaguje pomaly so studenou vodou a veľmi intenzívne s horúcou vodou:

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

Vápnik môže odoberať kyslík alebo halogény oxidom a halogenidom menej aktívnych kovov, t.j. má redukčné vlastnosti:

5 Ca + Nb205 = CaO + 2 Nb;

• 1. Byť v prírode
• 3. Potvrdenie
• 4. Aplikácia

www.medkurs.ru

Vápnik | sprievodca Pesticides.ru

Pre mnohých ľudí sú vedomosti o vápniku obmedzené na skutočnosť, že tento prvok je potrebný pre zdravé kosti a zuby. Kde inde je obsiahnutý, prečo je potrebný a ako potrebný, nie každý má predstavu. Vápnik sa však nachádza v mnohých zlúčeninách, ktoré sú nám známe, či už prírodné alebo vyrobené človekom. Krieda a vápno, stalaktity a stalagmity jaskýň, staroveké fosílie a cement, sadra a alabaster, mliečne výrobky a lieky proti osteoporóze – to všetko a ešte viac má vysoký obsah vápnika.

Tento prvok prvýkrát získal G. Davy v roku 1808 a spočiatku sa veľmi aktívne nepoužíval. Teraz je však tento kov z hľadiska produkcie piaty na svete a jeho potreba sa z roka na rok zvyšuje. Hlavnou oblasťou využitia vápnika je výroba stavebných materiálov a zmesí. Je však potrebný na stavbu nielen domov, ale aj obytných buniek. Vápnik je v ľudskom tele súčasťou kostry, umožňuje svalové kontrakcie, zabezpečuje zrážanlivosť krvi, reguluje činnosť množstva tráviacich enzýmov a plní ďalšie pomerne početné funkcie. Nie je menej dôležité pre iné živé objekty: zvieratá, rastliny, huby a dokonca aj baktérie. Zároveň je potreba vápnika pomerne vysoká, čo umožňuje zaradiť ho medzi makroživiny.

Vápnik (Calcium), Ca je chemický prvok hlavnej podskupiny skupiny II periodického systému Mendelejeva. Atómové číslo - 20. Atómová hmotnosť - 40,08.

Vápnik je kov alkalických zemín. Vo voľnom stave kujný, skôr tvrdý, biely. Hustota sa vzťahuje na ľahké kovy.

• Hustota - 1,54 g / cm3,
• Teplota topenia - +842 ° C,
• Bod varu - +1495 ° C.

Vápnik má výrazné kovové vlastnosti. Vo všetkých zlúčeninách je oxidačný stav +2.

Na vzduchu je pokrytý vrstvou oxidu, pri zahriatí horí červenkastým, jasným plameňom. Pomaly reaguje so studenou vodou a rýchlo vytláča vodík z horúcej vody a vytvára hydroxid. Pri reakcii s vodíkom vytvára hydridy. Pri izbovej teplote reaguje s dusíkom za vzniku nitridov. Ľahko sa kombinuje aj s halogénmi a sírou, pri zahriatí obnovuje oxidy kovov.

Vápnik je jedným z najrozšírenejších prvkov v prírode. V zemskej kôre je jeho obsah 3 % hmotnosti. Vyskytuje sa vo forme nánosov kriedy, vápenca, mramoru (prírodná odroda uhličitanu vápenatého CaCO3). Vo veľkých množstvách sa vyskytujú usadeniny sadry (CaSO4 x 2h3O), fosforitu (Ca3 (PO4) 2 a rôznych kremičitanov obsahujúcich vápnik.

Voda

. V prírodnej vode sú takmer vždy prítomné vápenaté soli. Z nich je v ňom mierne rozpustná len sadra. S obsahom oxidu uhličitého vo vode prechádza uhličitan vápenatý do roztoku vo forme hydrogénuhličitanu Ca(HCO3)2.

tvrdá voda

. Prírodná voda s veľkým množstvom vápenatých alebo horečnatých solí sa nazýva tvrdá.

mäkká voda

. S nízkym obsahom týchto solí alebo ich absenciou sa voda nazýva mäkká.

Pôdy

. Pôdy sú spravidla dostatočne zásobené vápnikom. A keďže vápnik je vo vegetatívnej časti rastlín obsiahnutý vo väčšej hmote, jeho odstránenie s úrodou je zanedbateľné.

K stratám vápnika z pôdy dochádza v dôsledku jeho vyplavovania zrážkami. Tento proces závisí od granulometrického zloženia pôd, zrážok, rastlinných druhov, foriem a dávok vápna a minerálnych hnojív. V závislosti od týchto faktorov sa straty vápnika z ornej vrstvy pohybujú od niekoľkých desiatok do 200–400 kg/ha alebo viac.

Obsah vápnika v rôznych typoch pôdy

Podzolové pôdy obsahujú 0,73 % (zo sušiny pôdy) vápnika.

Sivý les - 0,90% vápnika.

Černozeme - 1,44% vápnika.

Serozémy - 6,04% vápnika.

Vápnik je v rastline vo forme fosforečnanov, síranov, uhličitanov, vo forme solí pektínu a kyseliny šťaveľovej. Takmer 65 % vápnika v rastlinách možno extrahovať vodou. Zvyšok sa spracuje slabou kyselinou octovou a chlorovodíkovou. Väčšina vápnika sa nachádza v starnúcich bunkách.

Príznaky nedostatku vápnika podľa:
kultúra	príznaky nedostatku
Všeobecné príznaky	Bielenie apikálneho púčika; Bielenie mladých listov; Hroty listov sú ohnuté nadol; Okraje listov sa zvlňujú;
Zemiak	Horné listy slabo kvitnú; Rastový bod stonky odumiera; Na okrajoch listov je svetlý pruh, neskôr stmavne; Okraje listov sú skrútené nahor;
Kapusta biela a karfiol	Na listoch mladých rastlín chlorotické škvrny (mramorovanie) alebo biele pruhy pozdĺž okrajov; U starších rastlín sa listy stáčajú a objavujú sa na nich popáleniny; Bod rastu zomrie
	Koncové laloky listov odumierajú Kvety padajú; Na ovocí na vrchole sa objavuje tmavá škvrna, ktorá sa zväčšuje s rastom plodu (hniloba na vrchole paradajok)
	Apikálne púčiky odumierajú; Okraje mladých listov sú zabalené, roztrhané a potom odumreté; Horné časti výhonkov odumierajú; Poškodenie špičiek koreňov; V dužine ovocia - hnedé škvrny (horká jamka); Chuť ovocia sa zhoršuje; Znížená predajnosť ovocia

Funkcie vápnika

Vplyv tohto prvku na rastliny je mnohostranný a spravidla pozitívny. vápnik:

• Zlepšuje metabolizmus;
• Hrá dôležitú úlohu pri pohybe uhľohydrátov;
• Ovplyvňuje metamorfózy dusíkatých látok;
• Urýchľuje spotrebu rezervných bielkovín semien počas klíčenia;
• Hrá úlohu v procese fotosyntézy;
• silný antagonista iných katiónov, zabraňuje ich nadmernému vstupu do rastlinných tkanív;
• Ovplyvňuje fyzikálno-chemické vlastnosti protoplazmy (viskozita, permeabilita atď.), a tým aj normálny priebeh biochemických procesov v rastline;
• Zlúčeniny vápnika s pektínom lepia steny jednotlivých buniek k sebe;
• Ovplyvňuje aktivitu enzýmov.

Je potrebné poznamenať, že účinok zlúčenín vápnika (vápna) na aktivitu enzýmov sa prejavuje nielen priamym pôsobením, ale aj zlepšením fyzikálno-chemických vlastností pôdy a jej nutričného režimu. Okrem toho vápnenie pôdy výrazne ovplyvňuje procesy biosyntézy vitamínov.

Nedostatok (nedostatok) vápnika v rastlinách

Nedostatok vápnika ovplyvňuje predovšetkým vývoj koreňového systému. Tvorba koreňových chĺpkov sa zastaví na korienkoch. Vonkajšie bunky koreňa sú zničené.

Tento príznak sa prejavuje tak nedostatkom vápnika, ako aj nerovnováhou v živnom roztoku, to znamená prevahou jednomocných sodíkových, draselných a vodíkových katiónov v ňom.

Okrem toho prítomnosť dusičnanového dusíka v pôdnom roztoku zvyšuje tok vápnika do rastlinných tkanív, zatiaľ čo amoniak ho znižuje.

Príznaky nedostatku vápnika sa očakávajú, keď je obsah vápnika nižší ako 20 % kapacity výmeny katiónov v pôde.

Symptómy. Vizuálne sa nedostatok vápnika prejavuje nasledujúcimi príznakmi:

• Na koreňoch rastlín sú pozorované poškodené hnedé hroty;
• Bod rastu je deformovaný a odumiera;
• Kvety, vaječníky a puky opadávajú;
• Plody sú poškodené nekrózou;
• Listy sú chlorotické;
• Apikálny púčik odumiera a rast stonky sa zastaví.

Kapusta, lucerna, ďatelina sú vysoko citlivé na prítomnosť vápnika. Zistilo sa, že tie isté rastliny sa vyznačujú aj zvýšenou citlivosťou na kyslosť pôdy.

Otrava minerálnym vápnikom má za následok interveinálnu chlorózu s belavými nekrotickými škvrnami. Môžu byť farebné alebo mať sústredné krúžky naplnené vodou. Niektoré rastliny reagujú na prebytok vápnika rastom listových ružíc, odumieraním výhonkov a opadávaním listov. Príznaky sú podobné ako pri nedostatku železa a horčíka.

Zdrojom doplnenia vápnika v pôde sú vápenné hnojivá. Sú rozdelené do troch skupín:

• Tvrdé vápenaté horniny;
• Mäkké vápenaté horniny;
• Priemyselný odpad s vysokým obsahom vápna.

Tvrdé vápenaté horniny sa podľa obsahu CaO a MgO delia na:

• vápence (55–56 % CaO a do 0,9 % MgO);
• dolomitické vápence (42–55 % CaO a do 9 % MgO);
• dolomity (32–30 % CaO a 18–20 % MgO).

Vápence

- základné vápenné hnojivá. Obsahujú 75–100 % oxidov Ca a Mg v prepočte na CaCO3.

Dolomitizovaný vápenec

. Obsahuje 79-100% aktívnej zložky (a.i.) v zmysle CaCO3. Odporúča sa v striedaniach plodín so zemiakmi, strukovinami, ľanom, okopaninami, ako aj na silne podzolizovaných pôdach.

Marl

. Obsahuje do 25–15 % CaCO3 a nečistoty vo forme ílu s pieskom do 20–40 %. Pôsobí pomaly. Odporúča sa používať na ľahkých pôdach.

Krieda

. Obsahuje 90-100% CaCO3. Akcia je rýchlejšia ako pri vápenci. Je to cenné vápenné hnojivo v jemne mletej forme.

pálené vápno

(CaO). Obsah CaCO3 je viac ako 70 %. Je charakterizovaný ako silný a rýchlo pôsobiaci vápenný materiál.

Hasené vápno

(Ca(OH)2). Obsah CaCO3 je 35 % alebo viac. Je to tiež silné a rýchlo pôsobiace vápenné hnojivo.

Dolomitová múka

. Obsah CaCO3 a MgCO3 je asi 100 %. Pomalšie pôsobí ako vápenaté tufy. Zvyčajne sa používa tam, kde sa vyžaduje horčík.

vápenaté tufy

. Obsah CaCO3 je 15–96 %, nečistoty sú do 25 % ílu a piesku, 0,1 % P2O5. Akcia je rýchlejšia ako pri vápenci.

Defekačné bahno (defekácia)

. Pozostáva z CaCO3 a Ca(OH)2. Obsah vápna na CaO je až 40 %. Prítomný je aj dusík – 0,5 % a P2O5 – 1 – 2 %. Ide o odpad z cukrovej repy. Odporúča sa používať nielen na zníženie kyslosti pôdy, ale aj v repárskych oblastiach na černozemných pôdach.

Cyklóny bridlicového popola

. Suchý práškový materiál. Obsah účinnej látky je 60-70%. Vzťahuje sa na priemyselný odpad.

Prach z pecí a cementární

. Obsah CaCO3 musí presiahnuť 60 %. V praxi sa využíva na farmách, ktoré sa nachádzajú v bezprostrednej blízkosti cementární.

Hutnícka troska

. Používa sa v regiónoch Ural a Sibír. Nehygroskopický, ľahko sa rozprašuje. Musí obsahovať najmenej 80 % CaCO3, mať obsah vlhkosti najviac 2 %. Dôležité je granulometrické zloženie: 70 % – menej ako 0,25 mm, 90 % – menej ako 0,5 mm.

organické hnojivá. Obsah Ca v prepočte na CaCO3 je 0,32–0,40 %.

Fosfátová múka. Obsah vápnika je 22% CaCO3.

Vápenné hnojivá sa používajú nielen na zásobovanie pôdy a rastlín vápnikom. Hlavným účelom ich použitia je vápnenie pôdy. Ide o metódu chemickej rekultivácie. Je zameraná na neutralizáciu nadmernej kyslosti pôdy, zlepšenie jej agrofyzikálnych, agrochemických a biologických vlastností, zásobovanie rastlín horčíkom a vápnikom, mobilizáciu a imobilizáciu makroprvkov a mikroprvkov, vytváranie optimálnych vodo-fyzikálnych, fyzikálnych a vzdušných podmienok pre život pestovaných rastlín.

Účinnosť vápnenia pôdy

Súčasne s uspokojovaním potreby rastlín vápnika ako prvku minerálnej výživy vedie vápnenie k viacnásobným pozitívnym zmenám v pôdach.

Vplyv vápnenia na vlastnosti niektorých pôd

Vápnik podporuje koaguláciu pôdnych koloidov a zabraňuje ich vyplavovaniu. To vedie k ľahšiemu obrábaniu pôdy a lepšiemu prevzdušňovaniu.

V dôsledku vápnenia:

• piesčité humózne pôdy zvyšujú svoju schopnosť absorbovať vodu;
• na ťažkých ílovitých pôdach sa tvoria pôdne agregáty a hrudy, ktoré zlepšujú priepustnosť vody.

Najmä organické kyseliny sú neutralizované a H-ióny sú vytesnené z absorbujúceho komplexu. To vedie k eliminácii výmeny a zníženiu hydrolytickej kyslosti pôdy. Súčasne dochádza k zlepšeniu katiónového zloženia pôdneho absorbčného komplexu, ku ktorému dochádza v dôsledku zmeny vodíkových a hliníkových iónov na katióny vápnika a horčíka. Tým sa zvyšuje stupeň nasýtenia pôd zásadami a zvyšuje sa absorpčná kapacita.

Vplyv vápnenia na zásobovanie rastlín dusíkom

Po vápnení môžu byť pozitívne agrochemické vlastnosti pôdy a jej štruktúra zachované aj niekoľko rokov. To prispieva k vytvoreniu priaznivých podmienok pre posilnenie prospešných mikrobiologických procesov na mobilizáciu živín. Zvyšuje sa činnosť amonifikátorov, nitrifikátorov, baktérií viažucich dusík, ktoré voľne žijú v pôde.

Vápnenie pomáha zvýšiť rozmnožovanie nodulových baktérií a zlepšiť prísun dusíka do hostiteľskej rastliny. Zistilo sa, že bakteriálne hnojivá strácajú účinnosť na kyslých pôdach.

Vplyv vápnenia na zásobovanie rastlín prvkami popola

Vápnenie prispieva k dodávaniu prvkov popola do rastlín, pretože sa zvyšuje aktivita baktérií, ktoré rozkladajú organické zlúčeniny fosforu v pôde a podporujú prechod fosforečnanov železa a hliníka na soli fosforečnanu vápenatého dostupné pre rastliny. Vápnenie kyslých pôd podporuje mikrobiologické a biochemické procesy, čo zase zvyšuje množstvo dusičnanov, ako aj asimilovateľných foriem fosforu a draslíka.

Vplyv vápnenia na formy a dostupnosť makroživín a stopových prvkov

Vápnenie zvyšuje množstvo vápnika a pri použití dolomitovej múky - horčíka. Súčasne sa toxické formy mangánu a hliníka stávajú nerozpustnými a prechádzajú do vyzrážanej formy. Dostupnosť prvkov ako železo, meď, zinok, mangán klesá. Dusík, síra, draslík, vápnik, horčík, fosfor a molybdén sú čoraz dostupnejšie.

Vplyv vápnenia na pôsobenie fyziologicky kyslých hnojív

Vápnenie zvyšuje účinnosť fyziologicky kyslých minerálnych hnojív, najmä amoniaku a potaše.

Pozitívny účinok fyziologicky kyslých hnojív bez vápna vyprchá a časom sa môže zmeniť na negatívny. Takže na hnojených miestach sú úrody ešte menšie ako na nehnojených. Kombinácia vápnenia s použitím hnojív zvyšuje ich účinnosť o 25–50 %.

Vápnenie aktivuje enzymatické procesy v pôde, ktoré nepriamo posudzujú jej úrodnosť.

Zostavil: Grigorovskaya P.I.

Stránka pridaná: 05.12.13 00:40

Posledná aktualizácia: 22.05.2014 16:25

Literárne zdroje:

Glinka N.L. Všeobecná chémia. Učebnica pre vysoké školy. Vydavateľstvo: L: Chemistry, 1985, str

Mineev V.G. Agrochémia: Učebnica - 2. vydanie, prepracované a doplnené - M .: Vydavateľstvo MGU, Vydavateľstvo KolosS, 2004. - 720 s., L. chorý.: chorý. – (Klasická vysokoškolská učebnica).

Petrov B.A., Seliverstov N.F. Minerálna výživa rastlín. Referenčná príručka pre študentov a záhradníkov. Jekaterinburg, 1998. 79 s.

Encyklopédia pre deti. Zväzok 17. Chémia. / Hlava. vyd. V.A. Volodin. - M.: Avanta +, 2000. - 640 s., ill.

Yagodin B.A., Žukov Yu.P., Kobzarenko V.I. Agrochémia / Edited by B.A. Yagodina - M.: Kolos, 2002. - 584 s.: bahno (Učebnice a učebné pomôcky pre študentov vysokých škôl).

Obrázky (prerobené):

20 Ca Calcium, na základe licencie CC BY

Nedostatok vápnika v pšenici, CIMMYT, licencovaný pod CC BY-NC-SA

www.pesticidy.ru

Vápnik a jeho úloha pre ľudstvo - Chémia

Vápnik a jeho úloha pre ľudstvo

Úvod

Byť v prírode

Potvrdenie

Fyzikálne vlastnosti

Chemické vlastnosti

Použitie zlúčenín vápnika

Biologická úloha

Záver

Bibliografia

Úvod

Vápnik je prvkom hlavnej podskupiny druhej skupiny, štvrtej periódy periodickej sústavy chemických prvkov D. I. Mendelejeva, s atómovým číslom 20. Označuje sa symbolom Ca (lat. Vápnik). Jednoduchá látka vápnik (číslo CAS: 7440-70-2) je mäkký, reaktívny, striebristo biely kov alkalických zemín.

Napriek všadeprítomnosti prvku #20 dokonca ani chemici nevideli elementárny vápnik. Ale tento kov, ako navonok, tak aj v správaní, je úplne odlišný od alkalických kovov, ktorých kontakt je plný nebezpečenstva požiarov a popálenín. Dá sa bezpečne skladovať na vzduchu, od vody sa nevznieti. Mechanické vlastnosti elementárneho vápnika z neho nerobia „čiernu ovcu“ v rodine kovov: vápnik mnohé z nich prekonáva silou a tvrdosťou; dá sa točiť na sústruhu, ťahať do drôtu, kovať, lisovať.

Napriek tomu sa elementárny vápnik takmer nikdy nepoužíva ako konštrukčný materiál. Na to je príliš aktívny. Vápnik ľahko reaguje s kyslíkom, sírou, halogénmi. Dokonca aj s dusíkom a vodíkom za určitých podmienok reaguje. Prostredie oxidov uhlíka, inertné pre väčšinu kovov, je agresívne pre vápnik. Horí v atmosfére CO a CO2.

História a pôvod mena

Názov prvku pochádza z lat. calx (v genitíve calcis) -- "vápno", "mäkký kameň". Navrhol to anglický chemik Humphrey Davy, ktorý v roku 1808 izoloval kovový vápnik elektrolytickou metódou. Davy elektrolyzoval zmes vlhkého haseného vápna s oxidom ortuťnatým HgO na platinovej platni, ktorá bola anódou. Ako katóda slúžil platinový drôt ponorený do tekutej ortuti. V dôsledku elektrolýzy sa získal amalgám vápnika. Keď z nej Davy odohnal ortuť, dostal kov nazývaný vápnik.

Zlúčeniny vápnika – vápenec, mramor, sadra (ako aj vápno – produkt pálenia vápenca) sa v stavebníctve používali už pred niekoľkými tisícročiami. Do konca 18. storočia považovali chemici vápno za jednoduché teleso. V roku 1789 A. Lavoisier navrhol, že vápno, horčík, baryt, oxid hlinitý a oxid kremičitý sú zložité látky.

Byť v prírode

Vzhľadom na vysokú chemickú aktivitu vápnika vo voľnej forme v prírode nenájdete.

Vápnik tvorí 3,38 % hmotnosti zemskej kôry (5. miesto v množstve po kyslíku, kremíku, hliníku a železe).

Izotopy. Vápnik sa v prírode vyskytuje vo forme zmesi šiestich izotopov: 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca a 48Ca, z ktorých najbežnejší - 40Ca - je 96,97%.

Zo šiestich prirodzene sa vyskytujúcich izotopov vápnika je päť stabilných. Nedávno sa zistilo, že šiesty izotop 48Ca, najťažší zo šiestich a veľmi vzácny (jeho izotopová abundancia je len 0,187 %), podlieha dvojitému beta rozpadu s polčasom rozpadu 5,3 × 1019 rokov.

v horninách a mineráloch. Väčšina vápnika je obsiahnutá v zložení silikátov a hlinitokremičitanov rôznych hornín (žuly, ruly atď.), najmä v živcoch - anortite Ca.

Vo forme sedimentárnych hornín sú zlúčeniny vápnika zastúpené kriedou a vápencom, ktoré pozostávajú najmä z minerálu kalcit (CaCO3). Kryštalická forma kalcitu, mramoru, je v prírode oveľa menej bežná.

Pomerne rozšírené sú vápenaté minerály ako kalcit CaCO3, anhydrit CaSO4, alabaster CaSO4 0,5h3O a sadra CaSO4 2h3O, fluorit CaF2, apatity Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), dolomit MgCO3 CaCO3. Prítomnosť vápenatých a horečnatých solí v prírodnej vode určuje jej tvrdosť.

Vápnik, ktorý energicky migruje v zemskej kôre a hromadí sa v rôznych geochemických systémoch, tvorí 385 minerálov (štvrtý z hľadiska počtu minerálov).

Migrácia v zemskej kôre. Pri prirodzenej migrácii vápnika zohráva významnú úlohu „uhličitanová rovnováha“, spojená s reverzibilnou reakciou interakcie uhličitanu vápenatého s vodou a oxidom uhličitým za vzniku rozpustného hydrogenuhličitanu:

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

(rovnováha sa posúva doľava alebo doprava v závislosti od koncentrácie oxidu uhličitého).

biogénna migrácia. V biosfére sa zlúčeniny vápnika nachádzajú takmer vo všetkých živočíšnych a rastlinných tkanivách (pozri tiež nižšie). Významné množstvo vápnika je súčasťou živých organizmov. Takže hydroxyapatit Ca5 (PO4) 3OH alebo iným spôsobom 3Ca3 (PO4) 2 Ca (OH) 2 je základom kostného tkaniva stavovcov, vrátane ľudí; škrupiny a schránky mnohých bezstavovcov, vaječné škrupiny atď., sú zložené z uhličitanu vápenatého CaCO3.V živých tkanivách ľudí a zvierat 1,4-2% Ca (hmotnostný zlomok); v ľudskom tele s hmotnosťou 70 kg je obsah vápnika asi 1,7 kg (hlavne v zložení medzibunkovej látky kostného tkaniva).

Potvrdenie

Voľný kovový vápnik sa získava elektrolýzou taveniny pozostávajúcej z CaCl2 (75-80 %) a KCl alebo z CaCl2 a CaF2, ako aj aluminotermickou redukciou CaO pri 1170-1200 °C:

4CaO + 2Al = CaAl204 + 3Ca.

Fyzikálne vlastnosti

Kovový vápnik existuje v dvoch alotropných modifikáciách. Do 443 °C stabilný?-Ca s kubickou plošne centrovanou mriežkou (parameter a = 0,558 nm), nad stabilný?-Ca s kubickou telesne centrovanou mriežkou typu?-Fe (parameter a = 0,448 nm) . Štandardná entalpia?H0 prechod? > ? je 0,93 kJ/mol.

Chemické vlastnosti

Vápnik je typický kov alkalických zemín. Chemická aktivita vápnika je vysoká, ale nižšia ako u všetkých ostatných kovov alkalických zemín. Ľahko reaguje s kyslíkom, oxidom uhličitým a vlhkosťou vo vzduchu, vďaka čomu je povrch kovového vápnika zvyčajne matne sivý, takže vápnik sa zvyčajne skladuje v laboratóriu, podobne ako iné kovy alkalických zemín, v tesne uzavretej nádobe pod vrstvou. petroleja alebo tekutého parafínu.

V sérii štandardných potenciálov sa vápnik nachádza naľavo od vodíka. Štandardný elektródový potenciál páru Ca2+/Ca0 je ~2,84 V, takže vápnik aktívne reaguje s vodou, ale bez vznietenia:

Ca + 2H20 \u003d Ca (OH)2 + H2^ + Q.

S aktívnymi nekovmi (kyslík, chlór, bróm) vápnik za normálnych podmienok reaguje:

2Ca + 02 = 2CaO, Ca + Br2 = CaBr2.

Pri zahrievaní na vzduchu alebo kyslíku sa vápnik zapáli. S menej aktívnymi nekovmi (vodík, bór, uhlík, kremík, dusík, fosfor a iné) vápnik interaguje pri zahrievaní, napr.

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

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

3Ca + 2P = Ca3P2 (

fosfid vápenatý), fosfidy vápenaté kompozícií CaP a CaP5 sú tiež známe;

2Ca + Si = Ca2Si

(silicid vápenatý), silicidy vápnika v zložení CaSi, Ca3Si4 a CaSi2 sú tiež známe.

Priebeh vyššie uvedených reakcií je spravidla sprevádzaný uvoľňovaním veľkého množstva tepla (to znamená, že tieto reakcie sú exotermické). Vo všetkých zlúčeninách s nekovmi je oxidačný stav vápnika +2. Väčšina zlúčenín vápnika s nekovmi sa vodou ľahko rozloží, napríklad:

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

Ca3N2 + 3H20 = 3Ca(OH)2 + 2Nh4^.

Ca2+ ión je bezfarebný. Keď sa do plameňa pridajú rozpustné vápenaté soli, plameň sa zmení na tehlovočervený.

Soli vápnika, ako je chlorid CaCl2, bromid CaBr2, jodid CaI2 a dusičnan Ca(NO3)2, sú vysoko rozpustné vo vode. Fluorid CaF2, uhličitan CaCO3, síran CaSO4, ortofosfát Ca3(PO4)2, oxalát CaC2O4 a niektoré ďalšie sú nerozpustné vo vode.

Veľký význam má fakt, že na rozdiel od uhličitanu vápenatého CaCO3 je kyslý uhličitan vápenatý (hydrouhličitan) Ca(HCO3)2 rozpustný vo vode. V prírode to vedie k nasledujúcim procesom. Keď studený dážď alebo riečna voda nasýtená oxidom uhličitým prenikne do podzemia a padne na vápence, pozoruje sa ich rozpúšťanie:

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

Na tých istých miestach, kde voda nasýtená hydrogénuhličitanom vápenatým prichádza na povrch zeme a je ohrievaná slnečnými lúčmi, dochádza k opačnej reakcii:

Ca(HC03)2 = CaC03 + C02 + H20.

Takže v prírode dochádza k prenosu veľkých hmôt látok. V dôsledku toho môžu v podzemí vzniknúť obrovské štrbiny a v jaskyniach vznikajú nádherné kamenné „cencúle“ – stalaktity a stalagmity.

Prítomnosť rozpusteného hydrogénuhličitanu vápenatého vo vode do značnej miery určuje dočasnú tvrdosť vody. Nazýva sa to dočasné, pretože pri varení vody sa hydrogénuhličitan rozkladá a vyzráža sa CaCO3. Tento jav vedie napríklad k tomu, že sa v kanvici časom vytvorí vodný kameň.

Aplikácie kovového vápnika

Hlavné použitie kovového vápnika je ako redukčné činidlo pri výrobe kovov, najmä niklu, medi a nehrdzavejúcej ocele. Vápnik a jeho hydrid sa tiež používajú na získanie ťažko obnoviteľných kovov, ako je chróm, tórium a urán. Zliatiny vápnika s olovom sa používajú v batériách a ložiskových zliatinách. Vápnikové granule sa tiež používajú na odstránenie stôp vzduchu z elektrovákuových zariadení.

Metalthermy

Čistý kovový vápnik je široko používaný v metalotermii na získanie vzácnych kovov.

Legovanie

Čistý vápnik sa používa na legovanie olova, ktoré sa používa na výrobu dosiek batérií, bezúdržbových štartovacích olovených batérií s nízkym samovybíjaním. Kovový vápnik sa tiež používa na výrobu vysokokvalitných vápnikových babbitov BKA.

Jadrová fúzia

Izotop 48Ca je najefektívnejší a najpoužívanejší materiál na výrobu superťažkých prvkov a objavovanie nových prvkov v periodickej tabuľke prvkov. Napríklad v prípade použitia 48Ca iónov na výrobu superťažkých prvkov v urýchľovačoch sa jadrá týchto prvkov tvoria stokrát a tisíckrát efektívnejšie ako pri použití iných „projektilov“ (iónov).

Použitie zlúčenín vápnika

hydrid vápenatý. Zahrievaním vápnika vo vodíkovej atmosfére sa získava Cah3 (hydrid vápenatý), ktorý sa využíva v metalurgii (metalotermia) a pri výrobe vodíka na poli.

Optické a laserové materiály Fluorid vápenatý (fluorit) sa používa vo forme monokryštálov v optike (astronomické objektívy, šošovky, hranoly) a ako laserový materiál. Volfráman vápenatý (scheelit) vo forme monokryštálov sa používa v laserovej technike a tiež ako scintilátor.

karbid vápnika. Karbid vápenatý CaC2 sa široko používa na získavanie acetylénu a na redukciu kovov, ako aj pri výrobe kyánamidu vápenatého (zahrievaním karbidu vápnika v dusíku na 1200 °C je reakcia exotermická, prebieha v kyánamidových peciach).

Zdroje chemického prúdu. Vápnik, ako aj jeho zliatiny s hliníkom a horčíkom, sa používajú v rezervných tepelných elektrických batériách ako anóda (napríklad prvok chrómanu vápenatého). V takých batériách ako katóda sa používa chróman vápenatý. Charakteristickou črtou takýchto batérií je extrémne dlhá životnosť (desaťročia) v použiteľnom stave, schopnosť prevádzky v akýchkoľvek podmienkach (priestor, vysoké tlaky), vysoká merná energia na hmotnosť a objem. Nevýhodou je krátke trvanie. Takéto batérie sa používajú tam, kde je potrebné krátkodobo vytvoriť kolosálnu elektrickú energiu (balistické rakety, niektoré kozmické lode atď.).

Žiaruvzdorné materiály. Oxid vápenatý, ako vo voľnej forme, tak aj ako súčasť keramických zmesí, sa používa pri výrobe žiaruvzdorných materiálov.

Lieky. Zlúčeniny vápnika sa široko používajú ako antihistaminikum.

Chlorid vápenatý

Glukonát vápenatý

glycerofosfát vápenatý

Okrem toho sa zlúčeniny vápnika zavádzajú do prípravkov na prevenciu osteoporózy, do vitamínových komplexov pre tehotné ženy a starších ľudí.

Biologická úloha

Vápnik je bežnou makroživinou rastlín, zvierat a ľudí. U ľudí a iných stavovcov sa ho väčšina nachádza v kostre a zuboch vo forme fosfátov. Kostry väčšiny skupín bezstavovcov (huby, koralové polypy, mäkkýše atď.) sú zložené z rôznych foriem uhličitanu vápenatého (vápna). Vápnikové ióny sa podieľajú na procesoch zrážania krvi, ako aj na udržiavaní konštantného osmotického tlaku krvi. Vápnikové ióny slúžia aj ako jeden z univerzálnych druhých poslov a regulujú celý rad vnútrobunkových procesov – svalovú kontrakciu, exocytózu vrátane sekrécie hormónov a neurotransmiterov atď. Koncentrácia vápnika v cytoplazme ľudských buniek je asi 10–7 mol, v medzibunkových tekutinách asi 10 ?3 mol.

Potreba vápnika závisí od veku. Pre dospelých je potrebná denná dávka od 800 do 1000 miligramov (mg) a pre deti od 600 do 900 mg, čo je pre deti veľmi dôležité kvôli intenzívnemu rastu kostry. Väčšina vápnika, ktorý sa do ľudského tela dostáva s potravou, sa nachádza v mliečnych výrobkoch, zvyšný vápnik sa nachádza v mäse, rybách a niektorých rastlinných potravinách (bohaté sú najmä strukoviny). Absorpcia prebieha v hrubom aj tenkom čreve a uľahčuje ju kyslé prostredie, vitamín D a vitamín C, laktóza a nenasýtené mastné kyseliny. Dôležitá je aj úloha horčíka v metabolizme vápnika, pri jeho nedostatku sa vápnik „vymýva“ z kostí a ukladá sa v obličkách (obličkové kamene) a svaloch.

Asimilácii vápnika bráni aspirín, kyselina šťaveľová, deriváty estrogénu. V kombinácii s kyselinou šťaveľovou poskytuje vápnik vo vode nerozpustné zlúčeniny, ktoré sú súčasťou obličkových kameňov.

Vzhľadom na veľké množstvo procesov spojených s vápnikom je obsah vápnika v krvi presne regulovaný a pri správnej výžive nedochádza k jeho nedostatku. Dlhodobá absencia stravy môže spôsobiť kŕče, bolesti kĺbov, ospalosť, poruchy rastu a zápchu. Hlbší nedostatok vedie k trvalým svalovým kŕčom a osteoporóze. Zneužívanie kávy a alkoholu môže byť príčinou nedostatku vápnika, pretože jeho časť sa vylučuje močom.

Nadmerné dávky vápnika a vitamínu D môžu spôsobiť hyperkalcémiu s následnou intenzívnou kalcifikáciou kostí a tkanív (postihujú najmä močový systém). Dlhodobý nadbytok narúša fungovanie svalových a nervových tkanív, zvyšuje zrážanlivosť krvi a znižuje vstrebávanie zinku kostnými bunkami. Maximálna denná bezpečná dávka pre dospelého je 1500 až 1800 miligramov.

Produkty Vápnik, mg/100 g

Sezam 783

Žihľava 713

Slezový les 505

Plantain veľký 412

Galinsoga 372

Sardinky v oleji 330

Budra brečtan 289

Psia šípka 257

Mandle 252

Plantain kopijovitý. 248

Lieskový orech 226

Semená amarantu 214

Potočnica 214

Sójové bôby suché 201

Deti do 3 rokov - 600 mg.

Deti od 4 do 10 rokov - 800 mg.

Deti od 10 do 13 rokov - 1000 mg.

Dospievajúci vo veku 13 až 16 rokov - 1200 mg.

Mládež 16 a starší - 1000 mg.

Dospelí vo veku 25 až 50 rokov - 800 až 1200 mg.

Tehotné a dojčiace ženy - 1500 až 2000 mg.

Záver

Vápnik je jedným z najrozšírenejších prvkov na Zemi. V prírode je ho veľa: pohoria a ílovité skaly vznikajú z vápenatých solí, nachádza sa v morskej a riečnej vode, je súčasťou rastlinných a živočíšnych organizmov.

Vápnik neustále obklopuje obyvateľov mesta: takmer všetky hlavné stavebné materiály - betón, sklo, tehla, cement, vápno - obsahujú tento prvok vo významných množstvách.

Prirodzene, s takýmito chemickými vlastnosťami sa vápnik v prírode nenachádza vo voľnom stave. Ale zlúčeniny vápnika - prírodné aj umelé - sa stali prvoradými.

Bibliografia

1. Redakčná rada: Knunyants I. L. (šéfredaktor) Chemická encyklopédia: v 5 zväzkoch - Moskva: Sovietska encyklopédia, 1990. - T. 2. - S. 293. - 671 s.

2. Doronín. N. A. Kaltsy, Goshimizdat, 1962. 191 strán s ilustráciami.

3. Dotsenko VA. - Terapeutická a preventívna výživa. - Q. výživa, 2001 - N1-str.21-25

4. Bilezikian J. P. Metabolizmus vápnika a kostí // In: K. L. Becker, ed.

www.e-ng.ru

svet vedy

Vápnik je kovový prvok hlavnej podskupiny II skupiny 4 z obdobia periodického systému chemických prvkov. Patrí do skupiny kovov alkalických zemín. Vonkajšia energetická hladina atómu vápnika obsahuje 2 párové S-elektróny

Ktoré je schopný dávať energeticky pri chemických interakciách. Vápnik je teda redukčné činidlo a vo svojich zlúčeninách má oxidačný stav + 2. V prírode sa vápnik vyskytuje iba vo forme solí. Hmotnostný podiel vápnika v zemskej kôre je 3,6%. Hlavným prírodným minerálom vápnika je kalcit CaCO3 a jeho odrody - vápenec, krieda, mramor. Existujú aj živé organizmy (napríklad koraly), ktorých chrbticu tvorí najmä uhličitan vápenatý. Významnými minerálmi vápnika sú dolomit CaCO3 MgCO3, fluorit CaF2, sadra CaSO4 2h3O, apatit, živec atď. Vápnik hrá dôležitú úlohu v živote živých organizmov. Hmotnostný podiel vápnika v ľudskom tele je 1,4-2%. Je súčasťou zubov, kostí, iných tkanív a orgánov, podieľa sa na procese zrážania krvi, stimuluje srdcovú činnosť. Na zabezpečenie dostatočného množstva vápnika je nevyhnutné konzumovať mlieko a mliečne výrobky, zelenú zeleninu, ryby.Jednoduchá látka vápnik je typický strieborno-biely kov. Je dosť tvrdý, plastový, má hustotu 1,54 g/cm3 a bod topenia 842? C. Chemicky je vápnik veľmi aktívny. Za normálnych podmienok ľahko interaguje s kyslíkom a vlhkosťou vo vzduchu, preto sa skladuje v hermeticky uzavretých nádobách. Pri zahriatí na vzduchu sa vápnik zapáli a vytvorí oxid: 2Ca + O2 = 2CaO.Vápnik pri zahriatí reaguje s chlórom a brómom a s fluórom aj za studena. Produktom týchto reakcií sú zodpovedajúce halogenidy, napríklad: Ca + Cl2 = CaCl2 Pri zahrievaní vápnika so sírou vzniká sulfid vápenatý: Ca + S = CaS Vápnik môže reagovať aj s inými nekovmi Interakcia s vodou vedie k tvorbe slabo rozpustného hydroxidu vápenatého a vývinu plynného vodíka : Ca + 2h3O = Ca (OH) 2 + h3 Kovový vápnik sa široko používa. Používa sa ako rozkisnik pri výrobe ocelí a zliatin, ako redukčné činidlo na výrobu niektorých žiaruvzdorných kovov.

Vápnik sa získava elektrolýzou taveniny chloridu vápenatého. Vápnik teda prvýkrát získal v roku 1808 Humphry Davy.

worldofscience.ru