Кальци ямар бодис агуулдаг вэ? Кальци нь химийн элемент, түүний үүрэг

Кальци-хоёрдугаар бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн элемент, дөрөвдүгээр үе тогтмол хүснэгтД.И.Менделеевийн химийн элементүүд, атомын дугаар 20. Ca (лат. Кальци) тэмдгээр тэмдэглэнэ. Кальцийн энгийн бодис (CAS дугаар: 7440-70-2) нь зөөлөн, химийн идэвхтэй шүлтлэг шороон металл, мөнгө- цагаан.

Нэрийн түүх, гарал үүсэл

Элементийн нэр нь латаас гаралтай. calx (бэлэг тохиолдолд calcis) - "шохой", "зөөлөн чулуу". Үүнийг 1808 онд кальцийн металлыг электролитийн аргаар тусгаарласан Английн химич Хамфри Дэви санал болгосон. Дэви нойтон унтарсан шохой ба мөнгөн усны исэл HgO-ийн холимогийг цагаан алтны хавтан дээр электролиз хийсэн бөгөөд энэ нь анод болж байв. Катод нь шингэн мөнгөн усанд дүрэгдсэн цагаан алтны утас байв. Электролизийн үр дүнд кальцийн амальгамыг олж авсан. Түүнээс мөнгөн усыг нэрээд Дэви кальци хэмээх металл олж авчээ. Кальцийн нэгдлүүд - шохойн чулуу, гантиг, гипс (түүнчлэн шохой - шохойн чулууг шохойжуулах бүтээгдэхүүн) хэдэн мянган жилийн өмнө барилгын ажилд ашиглагдаж ирсэн. 18-р зууны эцэс хүртэл химич шохойг энгийн хатуу бодис гэж үздэг байв. 1789 онд А.Лавуазье шохой, магни, барит, хөнгөн цагааны исэл, цахиур зэрэг нь нийлмэл бодис гэж санал болгосон.

Байгальд байх

Химийн өндөр идэвхжилтэй тул кальци нь байгальд чөлөөт хэлбэрээр байдаггүй.

Кальци нь дэлхийн царцдасын массын 3.38%-ийг эзэлдэг (хүчилтөрөгч, цахиур, хөнгөн цагаан, төмрийн дараа 5-рт ордог).

Изотопууд

Кальци нь байгальд 40 Ca, 42 Ca, 43 Ca, 44 Ca, 46 Ca, 48 Ca гэсэн зургаан изотопын холимог хэлбэрээр байдаг бөгөөд хамгийн түгээмэл нь 40 Са бөгөөд 96.97% -ийг эзэлдэг.

Кальцийн зургаан байгалийн изотопоос тав нь тогтвортой байдаг. Зургаа дахь изотоп 48 Ca, хамгийн хүнд нь, маш ховор (изотопын элбэг дэлбэг байдал нь ердөө 0.187%) нь хагас задралын хугацаа нь 5.3 x 10 19 жил, давхар бета задралд өртдөг болохыг саяхан илрүүлсэн.

Чулуулаг ба ашигт малтмалд

Кальцийн ихэнх хэсэг нь янз бүрийн чулуулгийн (боржин чулуу, гнейс гэх мэт) силикат, алюминосиликатууд, ялангуяа хээрийн жонш - анортит Ca-д агуулагддаг.

Тунамал чулуулаг хэлбэрээр кальцийн нэгдлүүдийг шохой, шохойн чулуугаар төлөөлдөг бөгөөд гол төлөв кальцит (CaCO 3) -ээс бүрддэг. Кальцитын талст хэлбэр - гантиг нь байгальд хамаагүй бага байдаг.

Кальцийн эрдэс кальцит CaCO 3 , ангидрит CaSO 4 , алебастр CaSO 4 ·0.5H 2 O ба гипс CaSO 4 ·2H 2 O, флюорит CaF 2 , апатит Ca 5 (PO 4) 3 (F,Cl, OH), доломит. MgCO 3 · CaCO 3 . Байгалийн усанд кальци, магнийн давс байгаа нь түүний хатуулгийг тодорхойлдог.

Кальци нь дэлхийн царцдас руу эрчимтэй нүүж, янз бүрийн геохимийн системд хуримтлагдаж, 385 эрдэс бодис (эрдэсийн тоогоор дөрөвдүгээрт ордог) үүсгэдэг.

Дэлхийн царцдас дахь нүүдэл

Кальцийн байгалийн нүүдэлд кальцийн карбонат нь ус ба нүүрстөрөгчийн давхар ислийн харилцан үйлчлэлийн урвуу урвалтай холбоотой "карбонатын тэнцвэрт байдал" чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

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

(нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агууламжаас хамааран тэнцвэрт байдал зүүн эсвэл баруун тийш шилждэг).

Биоген нүүдэл нь асар их үүрэг гүйцэтгэдэг.

Биосферт

Кальцийн нэгдлүүд нь бараг бүх амьтан, ургамлын эдэд байдаг (мөн доороос үзнэ үү). Кальци нь амьд организмд их хэмжээгээр агуулагддаг. Тиймээс гидроксиапатит Ca 5 (PO 4) 3 OH, эсвэл өөр нэг оруулгад 3Ca 3 (PO 4) 2 · Ca(OH) 2 нь сээр нуруутан амьтдын ясны эд, түүний дотор хүний үндэс суурь болдог; Олон тооны сээр нуруугүй амьтад, өндөгний хальс гэх мэт бүрхүүл, бүрхүүл нь кальцийн карбонат CaCO 3. Хүн, амьтны амьд эдэд 1.4-2% Ca (массын хувиар) байдаг; 70 кг жинтэй хүний биед кальцийн агууламж ойролцоогоор 1.7 кг байдаг (голчлон ясны эд эсийн эс хоорондын бодис).

Баримт

Чөлөөт металлын кальцийг CaCl 2 (75-80%) ба KCl эсвэл CaCl 2, CaF 2-аас бүрдэх хайлмалын электролиз, түүнчлэн 1170-1200 ° C-т CaO-ийн алюминотермик бууралтаар гаргаж авдаг.

4CaO + 2Al = CaAl 2 O 4 + 3Ca.

Үл хөдлөх хөрөнгө

Физик шинж чанар

Кальцийн метал нь хоёр аллотроп өөрчлөлттэй байдаг. 443 °C хүртэл температурт α-Ca нь куб нүүр төвтэй тортой (параметр a = 0.558 нм) тогтвортой, β-Ca нь α-Fe төрлийн (параметр a = 0.448 нм) куб биет төвлөрсөн тортой байна. илүү тогтвортой. Стандарт энтальпи Δ Х 0 шилжилтийн α → β нь 0.93 кЖ/моль байна.

Химийн шинж чанар

Стандарт потенциалын цувралд кальци нь устөрөгчийн зүүн талд байрладаг. Ca 2+ /Ca 0 хос электродын стандарт потенциал нь −2.84 В тул кальци устай идэвхтэй урвалд ордог боловч гал авалгүйгээр:

Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2 + Q.

Усанд ууссан кальцийн бикарбонат байгаа нь усны түр зуурын хатуулгийг тодорхойлдог. Ус буцалгахад бикарбонат задарч, CaCO 3 тунадас үүсдэг тул үүнийг түр зуурын гэж нэрлэдэг. Энэ үзэгдэл нь жишээлбэл, данханд цаг хугацааны явцад масштаб үүсэхэд хүргэдэг.

Өргөдөл

Кальцийн металлын хэрэглээ

Металлотерми

Цэвэр металл кальци нь ховор металл үйлдвэрлэхэд металлотермид өргөн хэрэглэгддэг.

Хайлш хайлшлах

Цэвэр кальци нь хар тугалга хайлш хийхэд ашиглагддаг бөгөөд энэ нь зайны хавтан, засвар үйлчилгээ шаарддаггүй, өөрөө цэнэглэлт багатай хар тугалганы хүчлийн батарей үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг. Мөн металл кальцийг өндөр чанарын кальцийн баббит BKA үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Цөмийн нэгдэл

48 Са изотоп нь хэт хүнд элементүүдийг үйлдвэрлэх, үелэх системээс шинэ элементүүдийг нээхэд хамгийн үр дүнтэй, түгээмэл хэрэглэгддэг материал юм. Жишээлбэл, хурдасгуурт хэт хүнд элемент үүсгэхийн тулд 48 Ca ионыг ашиглах тохиолдолд эдгээр элементүүдийн цөмүүд нь бусад "харваа" (ион) -ийг ашиглахаас хэдэн зуу, мянга дахин илүү үр дүнтэй үүсдэг. металлыг багасгах, түүнчлэн цианамидын кальци үйлдвэрлэхэд (1200 ° C-д азот дахь кальцийн карбидыг халаах замаар урвал нь экзотермик бөгөөд цианамидын зууханд явагддаг).

Кальци, түүнчлэн хөнгөн цагаан, магни бүхий хайлшийг нөөц дулааны цахилгаан батерейнд анод болгон ашигладаг (жишээлбэл, кальци-хромат элемент). Кальцийн хроматыг ийм батерейнд катод болгон ашигладаг. Ийм батерейны онцлог нь тохиромжтой нөхцөлд маш урт (арван жил) хадгалах хугацаа, ямар ч нөхцөлд ажиллах чадвар (орон зай, өндөр даралт), жин, эзэлхүүний хувьд өндөр хувийн энерги юм. Сул тал: богино наслалт. Ийм батерейг богино хугацаанд асар их цахилгаан эрчим хүчийг бий болгох шаардлагатай тохиолдолд ашигладаг (баллистик пуужин, зарим сансрын хөлөггэх мэт).

Нэмж дурдахад кальцийн нэгдлүүд нь ясны сийрэгжилтээс урьдчилан сэргийлэх эм, жирэмсэн эмэгтэйчүүд болон өндөр настанд зориулсан витамины цогцолборуудад багтдаг.

Кальцийн биологийн үүрэг

Кальци нь ургамал, амьтан, хүний биед нийтлэг байдаг макро шим тэжээл юм. Хүн болон бусад сээр нуруутан амьтдын ихэнх нь араг яс, шүдэнд фосфат хэлбэрээр агуулагддаг. Ихэнх бүлгийн сээр нуруугүй амьтдын араг яс (хөвөн, шүрэн полип, хясаа гэх мэт). Кальцийн ионууд нь цусны бүлэгнэлтийн процесст оролцдог бөгөөд цусны тогтмол осмосын даралтыг хангадаг. Кальцийн ионууд нь мөн бүх нийтийн хоёр дахь элчийн нэг болж үйлчилж, эсийн доторх янз бүрийн үйл явцыг зохицуулдаг - булчингийн агшилт, экзоцитоз, гормон, нейротрансмиттерийн шүүрэл гэх мэт. Хүний эсийн цитоплазм дахь кальцийн концентраци 10-7 моль, эс хоорондын шингэнд ойролцоогоор 10−3 моль.

Кальцийн хэрэгцээ наснаас хамаарна. Насанд хүрэгсдийн хувьд өдөрт шаардагдах хэмжээ нь 800-аас 1000 миллиграмм (мг), хүүхдэд 600-аас 900 мг хүртэл байдаг бөгөөд энэ нь араг яс эрчимтэй ургадаг тул хүүхдүүдэд маш чухал юм. Хүний биед хоол хүнсээр орж ирдэг кальцийн ихэнх нь сүүн бүтээгдэхүүнээс, үлдсэн кальцийг мах, загас, зарим ургамлын гаралтай бүтээгдэхүүнээс (ялангуяа буурцагт ургамал) авдаг. Шингээлт нь бүдүүн, нарийн гэдсэнд хоёуланд нь явагддаг бөгөөд хүчиллэг орчин, витамин D ба витамин С, лактоз, ханаагүй тосны хүчлүүдээр хөнгөвчилдөг. Кальцийн солилцоонд магнийн үүрэг чухал бөгөөд түүний дутагдалтай үед кальци нь яснаас "угаагдаж", бөөр (бөөрний чулуу), булчинд хуримтлагддаг.

Аспирин, оксалик хүчил, эстрогений деривативууд нь кальцийг шингээхэд саад болдог. Оксалийн хүчилтэй хослуулан кальцийг бөөрний чулууны бүрэлдэхүүн хэсэг болох усанд уусдаггүй нэгдлүүдийг үүсгэдэг.

Цусан дахь кальцийн хэмжээ их хэмжээнийүүнтэй холбоотой үйл явц нь нарийн зохицуулагддаг бөгөөд зөв хооллолттой бол дутагдал үүсдэггүй. Хоолны дэглэмийг удаан хугацаагаар хэрэглэхгүй байх нь базлах, үе мөч өвдөх, нойрмоглох, өсөлтийн гажиг, өтгөн хатах зэрэг шалтгаан болдог. Илүү гүнзгий дутагдал нь булчингийн байнгын таталт, ясны сийрэгжилтэд хүргэдэг. Кофе, согтууруулах ундаа хэтрүүлэн хэрэглэх нь кальцийн дутагдалд хүргэдэг, учир нь түүний зарим хэсэг нь шээсээр ялгардаг.

Кальци, Д аминдэмийг хэтрүүлэн хэрэглэх нь гиперкальциеми үүсгэдэг ба дараа нь яс, эдэд эрчимтэй шохойжилт үүсдэг (гол төлөв шээсний системд нөлөөлдөг). Урт хугацааны илүүдэл нь булчин, мэдрэлийн эдүүдийн үйл ажиллагааг тасалдуулж, цусны бүлэгнэлтийг нэмэгдүүлж, ясны эсүүдэд цайрын шингээлтийг бууруулдаг. Насанд хүрэгчдэд зориулсан өдөр тутмын хамгийн аюулгүй тун нь 1500-1800 миллиграмм юм.

Жирэмсэн болон хөхүүл эмэгтэйчүүдэд - 1500-2000 мг.

Байгалийн кальцийн нэгдлүүд (шохой, гантиг, шохойн чулуу, гипс) ба тэдгээрийн хамгийн энгийн боловсруулалтын бүтээгдэхүүн (шохой) нь эрт дээр үеэс хүмүүст мэдэгдэж байсан. 1808 онд Английн химич Хамфри Дэви нойтон унтарсан шохойг (кальцийн гидроксид) мөнгөн усны катодоор электролиз хийж, кальцийн амальгам (кальци, мөнгөн усны хайлш) гаргаж авсан. Энэ хайлшаас мөнгөн усыг нэрж, Дэви цэвэр кальци гаргаж авсан.
Тэрээр мөн шохойн чулуу, шохой болон бусад зөөлөн чулууны нэрийг илэрхийлдэг латин "calx" -аас шинэ химийн элементийн нэрийг санал болгосон.

Байгаль дээрээс олж, олж авах:

Кальци нь дэлхийн царцдасын тав дахь хамгийн элбэг (3% -иас дээш) элемент бөгөөд олон чулуулаг үүсгэдэг бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь кальцийн карбонат дээр суурилдаг. Эдгээр чулуулгийн зарим нь органик гаралтай (бүрхүүл чулуулаг) нь амьд байгальд кальцийн чухал үүргийг харуулж байна. Байгалийн кальци нь 40-48 массын тоо бүхий 6 изотопын холимог бөгөөд 40 Ca нь нийт массын 97% -ийг эзэлдэг. Цөмийн урвалын үр дүнд кальцийн бусад изотопууд, жишээлбэл, цацраг идэвхт 45 Ca үүсдэг.
Авахын тулд энгийн бодискальци, хайлсан давсны электролиз эсвэл алюминотерми ашигладаг.
4CaO + 2Al = Ca(AlO 2) 2 + 3Ca

Физик шинж чанарууд:

шоо хэлбэртэй нүүр төвтэй тортой мөнгөлөг саарал металл, үүнээс хамаагүй хатуу шүлтлэг металлууд. Хайлах цэг 842°С, буцлах цэг 1484°С, нягт 1.55 г/см3. Өндөр даралт, 20 К орчим температурт энэ нь хэт дамжуулагч төлөвт ордог.

Химийн шинж чанар:

Кальци нь шүлтлэг метал шиг идэвхтэй биш боловч эрдэс тосны давхарга эсвэл битүүмжилсэн металл бөмбөр дотор хадгалагдах ёстой. Хэвийн температурт аль хэдийн агаарт байгаа хүчилтөрөгч, азот, мөн усны ууртай урвалд ордог. Халах үед энэ нь улаан улбар шар өнгийн дөлөөр агаарт шатаж, нитридын хольцтой исэл үүсгэдэг. Магнийн нэгэн адил кальци нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агаар мандалд шатаж байна. Халах үед энэ нь бусад металл бус бодисуудтай урвалд орж, найрлагад нь үргэлж тодорхой байдаггүй нэгдлүүдийг үүсгэдэг, жишээлбэл:
Ca + 6B = CaB 6 эсвэл Ca + P => Ca 3 P 2 (мөн CaP эсвэл CaP 5)
Бүх нэгдлүүдэд кальци нь +2 исэлдэлтийн төлөвтэй байдаг.

Хамгийн чухал холболтууд:

Кальцийн исэл CaO- ("түргэн шохой") цагаан бодис, шүлтлэг исэл, устай хүчтэй урвалд ордог ("унтраасан") гидроксид болж хувирдаг. Кальцийн карбонатын дулааны задралаар олж авдаг.

Кальцийн гидроксид Ca(OH) 2- ("унтрасан шохой") цагаан нунтаг, усанд бага зэрэг уусдаг (0.16г/100г), хүчтэй шүлт. Нүүрстөрөгчийн давхар ислийг илрүүлэхийн тулд уусмал ("шохойн ус") ашигладаг.

Кальцийн карбонат CaCO 3- ихэнх байгалийн кальцийн ашигт малтмалын үндэс (шохой, гантиг, шохойн чулуу, хясаа, кальцит, Исландын спар). Цэвэр хэлбэрээр бодис нь цагаан эсвэл өнгөгүй байдаг. талстууд.Халаахад (900-1000С) задарч кальцийн исэл үүснэ. P-rim биш, хүчилтэй урвалд ордог, нүүрстөрөгчийн давхар ислээр ханасан усанд уусч, бикарбонат болж хувирдаг: CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2. Урвуу үйл явц нь кальцийн карбонатын ордууд, ялангуяа сталактит, сталагмит зэрэг тогтоц үүсэхэд хүргэдэг.
Энэ нь мөн байгальд доломит CaCO 3 * MgCO 3-ийн нэг хэсэг болгон олддог

Кальцийн сульфат CaSO 4- цагаан бодис, байгальд CaSO 4 * 2H 2 O ("гипс", "селенит"). Сүүлийнх нь болгоомжтой халаахад (180С) CaSO 4 * 0.5H 2 O ("шатсан гипс", "алебастр") болж хувирдаг - цагаан нунтаг устай холилдоход дахин CaSO 4 * 2H 2 O үүсгэдэг. хатуу, нэлээд бат бөх материал хэлбэрээр. Усанд бага зэрэг уусдаг, илүүдэл хүхрийн хүчилд уусч, устөрөгчийн сульфат үүсгэдэг.

Кальцийн фосфат Ca 3 (PO 4) 2- ("фосфорит"), уусдаггүй, нөлөөн дор хүчтэй хүчилилүү уусдаг кальцийн гидро- ба дигидроген фосфат руу шилждэг. Фосфор, фосфорын хүчил, фосфатын бордоо үйлдвэрлэх түүхий эд. Кальцийн фосфатууд нь Ca 5 3 Y ойролцоо томъёотой байгалийн нэгдлүүд болох апатитуудад багтдаг бөгөөд үүнд Y = F, Cl, эсвэл OH тус тус фтор, хлор, гидроксиапатит орно. Фосфориттой хамт апатитууд нь олон амьд организмын ясны араг ясны нэг хэсэг юм. мөн хүн.

Кальцийн фтор CaF 2 - (байгалийн:"флюорит", "жонш"), цагаан өнгөтэй уусдаггүй бодис. Байгалийн ашигт малтмал нь бохирдлоос болж янз бүрийн өнгөтэй байдаг. Халах, хэт ягаан туяаны нөлөөгөөр харанхуйд гэрэлтдэг. Энэ нь метал үйлдвэрлэхэд шаарны шингэнийг (" хайлуулах чадварыг ") нэмэгдүүлдэг бөгөөд энэ нь түүнийг урсгал болгон ашиглахыг тайлбарладаг.

Кальцийн хлорид CaCl 2- өнгөгүй Христ. Энэ нь усанд сайн уусдаг. Талст гидрат CaCl 2 *6H 2 O үүсгэдэг. Усгүй ("хайлсан") кальцийн хлорид нь сайн чийгшүүлэгч юм.

Кальцийн нитрат Ca(NO 3) 2- ("кальцийн нитрат") өнгөгүй. Христ. Энэ нь усанд сайн уусдаг. Дөлийг улаан улбар шар өнгөтэй болгодог пиротехникийн найрлагын салшгүй хэсэг.

Кальцийн карбид CaС 2- устай урвалд орж ацетилен үүсгэдэг, жишээлбэл: CaС 2 + H 2 O = С 2 H 2 + Ca(OH) 2

Хэрэглээ:

Металл кальци нь зарим нэг удаашруулдаг металлын (“кальциотерми”): хром, газрын ховор элемент, торий, уран гэх мэтийг үйлдвэрлэхэд хүчтэй бууруулагч болгон ашигладаг. Зэс, никель, тусгай ган, хүрэл металлургийн салбарт , кальци ба түүний хайлшийг хүхэр, фосфор, илүүдэл нүүрстөрөгчийн хортой хольцыг арилгахад ашигладаг.
Кальцийг мөн өндөр вакуум авах, инертийн хийг цэвэрлэхэд бага хэмжээний хүчилтөрөгч, азотыг холбоход ашигладаг.
Нейтрон-илүү 48 Ca ионыг шинэ химийн элементүүдийн нийлэгжилтэнд ашигладаг, жишээ нь №114, . Кальцийн өөр нэг изотоп болох 45Ca нь кальцийн биологийн үүрэг, хүрээлэн буй орчинд шилжих хөдөлгөөнийг судлахад цацраг идэвхт бодисыг илрүүлэгч болгон ашигладаг.

Олон тооны кальцийн нэгдлүүдийн хэрэглээний гол чиглэл нь барилгын материал (цемент, барилгын хольц, гипсэн хавтан гэх мэт) үйлдвэрлэл юм.

Кальци нь амьд организмын макроэлементүүдийн нэг бөгөөд сээр нуруутан амьтдын дотоод араг яс, олон сээр нуруугүй амьтдын гадаад араг яс, өндөгний бүрхүүлийг бүтээхэд шаардлагатай нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Кальцийн ионууд нь эсийн доторх үйл явцыг зохицуулахад оролцож, цусны бүлэгнэлтийг тодорхойлдог. Хүүхэд насандаа кальцийн дутагдал нь рахит, хөгшрөлтөнд ясны сийрэгжилтэд хүргэдэг. Кальцийн эх үүсвэр нь сүүн бүтээгдэхүүн, Сагаган, самар, түүний шимэгдэлтийг витамин Д хөнгөвчилдөг. Хэрэв кальци дутагдвал янз бүрийн эм хэрэглэдэг: кальцекс, кальцийн хлоридын уусмал, кальцийн глюконат гэх мэт.
Хүний биед кальцийн массын эзлэх хувь 1.4-1.7%, өдөр тутмын хэрэгцээ нь 1-1.3 г (наснаас хамаарч). Кальцийн хэт их хэрэглээ нь гиперкальциеми - түүний нэгдлүүдийг дотоод эрхтнүүдэд хуримтлуулах, цусны судаснуудад цусны бүлэгнэл үүсэхэд хүргэдэг. Эх сурвалжууд:
Кальци (элемент) // Википедиа. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Calcium (хандалтын огноо: 01/3/2014).
Химийн элементүүдийн алдартай номын сан: Кальци. // URL: http://n-t.ru/ri/ps/pb020.htm (01/3/2014).

Уфа улсын газрын тосны техникийн их сургууль

Ерөнхий ба аналитик химийн тэнхим

сэдвээр: "Кальцийн элемент. Шинж чанар, үйлдвэрлэл, хэрэглээ"

Бэлтгэсэн: БТС-11-01 бүлгийн оюутан Прокаев Г.Л.

Дэд профессор Краско С.А.

Оршил

Нэрийн түүх, гарал үүсэл

Байгальд байх

Баримт

Физик шинж чанар

Химийн шинж чанар

Кальцийн металлын хэрэглээ

Кальцийн нэгдлүүдийн хэрэглээ

Биологийн үүрэг

Дүгнэлт

Ном зүй

Оршил

Кальци нь Д.И.Менделеевийн химийн элементүүдийн үечилсэн системийн дөрөв дэх үе буюу хоёрдугаар бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн элемент бөгөөд атомын дугаар 20. Энэ нь Ca (лат. Кальци) тэмдэгээр тодорхойлогддог. Кальцийн энгийн бодис (CAS дугаар: 7440-70-2) нь мөнгөлөг цагаан өнгөтэй зөөлөн, реактив шүлтлэг шороон метал юм.

Кальцийг шүлтлэг шороон метал гэж нэрлэдэг ба S элемент гэж ангилдаг. Гадаад электрон түвшинд кальци нь хоёр электронтой тул нэгдлүүдийг өгдөг: CaO, Ca(OH)2, CaCl2, CaSO4, CaCO3 гэх мэт. Кальци бол ердийн металл бөгөөд хүчилтөрөгчтэй өндөр хамааралтай, бараг бүх металыг исэлээс нь багасгаж, Ca(OH)2-ийн нэлээд хүчтэй суурь үүсгэдэг.

20-р элемент хаа сайгүй байдгийг үл харгалзан химич бүр элементийн кальцийг хараагүй. Гэхдээ энэ металл нь гадаад төрх байдал, зан авирын хувьд шүлтлэг металлтай огт адилгүй тул гал түймэр, түлэгдэх аюулд хүргэдэг. Агаарт аюулгүй хадгалах боломжтой, уснаас гал авалцдаггүй.

Элементийн кальцийг бүтцийн материал болгон бараг ашигладаггүй. Тэр үүнд хэтэрхий идэвхтэй байдаг. Кальци нь хүчилтөрөгч, хүхэр, галогентэй амархан урвалд ордог. Азот, устөрөгчтэй ч гэсэн тодорхой нөхцөлд урвалд ордог. Ихэнх металлын хувьд идэвхгүй нүүрстөрөгчийн ислийн орчин нь кальцийн хувьд түрэмгий байдаг. Энэ нь CO болон CO2-ийн уур амьсгалд шатдаг.

Нэрийн түүх, гарал үүсэл

Кальцийн нэгдлүүд - шохойн чулуу, гантиг, гипс (түүнчлэн шохой - шохойн чулууг шохойжуулах бүтээгдэхүүн) хэдэн мянган жилийн өмнө барилгын ажилд ашиглагдаж ирсэн. 18-р зууны эцэс хүртэл химич шохойг энгийн хатуу бодис гэж үздэг байв. 1789 онд А.Лавуазье шохой, магни, барит, хөнгөн цагааны исэл, цахиур зэрэг нь нийлмэл бодис гэж санал болгосон.

Байгальд байх

Химийн өндөр идэвхжилтэй тул кальци нь байгальд чөлөөт хэлбэрээр байдаггүй.

Изотопууд. Кальци нь байгальд 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca, 48Ca гэсэн зургаан изотопын холимог хэлбэрээр байдаг бөгөөд тэдгээрийн хамгийн түгээмэл нь 40Ca нь 96.97% -ийг эзэлдэг.

Кальцийн зургаан байгалийн изотопоос тав нь тогтвортой байдаг. Зургаа дахь изотоп болох 48Ca нь хамгийн хүнд бөгөөд маш ховор (изотопын хэмжээ нь ердөө 0,187%) бөгөөд хагас задралын хугацаа нь 5,3 хувьтай давхар бета задралд өртдөг болохыг саяхан илрүүлсэн. ×1019 жил.

Чулуулаг ба ашигт малтмалд . Кальцийн ихэнх хэсэг нь янз бүрийн чулуулгийн (боржин чулуу, гнейс гэх мэт) силикат ба алюминосиликатад агуулагддаг, ялангуяа хээрийн жонш - Ca анортит.

Тунамал чулуулаг хэлбэрээр кальцийн нэгдлүүдийг шохой, шохойн чулуугаар төлөөлдөг бөгөөд гол төлөв кальцит (CaCO3) -ээс бүрддэг. Кальцитын талст хэлбэр - гантиг нь байгальд хамаагүй бага байдаг.

Кальцийн эрдэс кальцит CaCO3, ангидрит CaSO4, алебастр CaSO4 0.5H2O болон гипс CaSO4 2H2O, флюорит CaF2, апатит Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), доломит MgCO3 CaCO3 зэрэг кальцийн эрдэсүүд нэлээд өргөн тархсан. Байгалийн усанд кальци, магнийн давс байгаа нь түүний хатуулгийг тодорхойлдог.

Дэлхийн царцдас дахь нүүдэл. Кальцийн байгалийн нүүдэлд кальцийн карбонат нь ус ба нүүрстөрөгчийн давхар ислийн харилцан үйлчлэлийн урвуу урвалтай холбоотой "карбонатын тэнцвэрт байдал" чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

CaCO3 + H2O + CO2 ↔ Ca (HCO3)2 ↔ Ca2+ + 2HCO3ˉ

(нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агууламжаас хамааран тэнцвэрт байдал зүүн эсвэл баруун тийш шилждэг).

Биоген нүүдэл. Биосферт кальцийн нэгдлүүд бараг бүх амьтан, ургамлын эдэд байдаг (мөн доороос үзнэ үү). Кальци нь амьд организмд их хэмжээгээр агуулагддаг. Тиймээс гидроксиапатит Ca5 (PO4) 3OH, эсвэл өөр нэг зүйлд 3Ca3 (PO4) 2 · Ca (OH) 2 нь сээр нуруутан амьтдын, түүний дотор хүний ясны эд эсийн үндэс суурь болдог; Олон тооны сээр нуруугүйтэн, өндөгний хальс гэх мэтийн бүрхүүл, бүрхүүл нь кальцийн карбонат CaCO3-аас бүрддэг.Хүн, амьтны амьд эдэд 1,4-2% Са (массын хувиар) байдаг; 70 кг жинтэй хүний биед кальцийн агууламж 1.7 кг орчим байдаг (гол төлөв ясны эд эсийн эс хоорондын бодис).

Баримт

Чөлөөт металлын кальцийг CaCl2 (75-80%) ба KCl эсвэл CaCl2, CaF2-аас бүрдсэн хайлмал электролиз, түүнчлэн 1170-1200 ° C-т CaO-ийн алюминотермик аргаар бууруулж авна.

CaO + 2Al = CaAl2O4 + 3Ca.

Кальцийн карбидын CaC2-ийг дулаанаар задлах замаар кальци үйлдвэрлэх аргыг мөн боловсруулсан.

Физик шинж чанар

Кальцийн метал нь хоёр аллотроп өөрчлөлттэй байдаг. 443 ° C хүртэл тогтвортой α -Ca куб тортой, өндөр тогтвортой байдал β-Ca куб бие төвтэй торны төрөлтэй α -Фэ. Стандарт энтальпи ΔH0 шилжилт α → β 0.93 кЖ/моль байна.

Кальци нь цайвар металл (d = 1.55), мөнгөлөг цагаан өнгөтэй. Энэ нь үечилсэн системд түүний хажууд байрладаг натритай харьцуулахад илүү хатуу бөгөөд өндөр температурт (851 ° C) хайлдаг. Энэ нь метал дахь кальцийн ион тутамд хоёр электрон байдагтай холбон тайлбарладаг. Тийм ч учраас химийн холбооЭнэ нь натритай харьцуулахад ион ба электрон хийн хооронд илүү хүчтэй холбоо юм. At химийн урвалКальцийн валентийн электронууд бусад элементийн атомуудад шилждэг. Энэ тохиолдолд давхар цэнэгтэй ионууд үүсдэг.

Химийн шинж чанар

Кальци бол ердийн шүлтлэг шороон металл юм. Кальцийн химийн идэвхжил өндөр боловч бусад бүх шүлтлэг шороон металлуудаас бага байдаг. Энэ нь агаар дахь хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, чийгтэй амархан урвалд ордог тул кальцийн металлын гадаргуу нь ихэвчлэн уйтгартай саарал өнгөтэй байдаг тул бусад шүлтлэг шороон металлын нэгэн адил лабораторид кальцийг ихэвчлэн нягт хаалттай саванд давхаргын доор хадгалдаг. керосин эсвэл шингэн парафины .

Стандарт потенциалын цувралд кальци нь устөрөгчийн зүүн талд байрладаг. Ca2+/Ca0 хосын стандарт электродын потенциал нь −2.84 В тул кальци устай идэвхтэй урвалд ордог боловч гал асаахгүйгээр:

2H2O = Ca(OH)2 + H2 + Q.

Кальци нь хэвийн нөхцөлд идэвхтэй металл бус (хүчилтөрөгч, хлор, бром) -тай урвалд ордог.

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

Агаар эсвэл хүчилтөрөгчөөр халах үед кальци нь гал авалцдаг. Кальци нь халах үед идэвхгүй металл бус (устөрөгч, бор, нүүрстөрөгч, цахиур, азот, фосфор болон бусад) урвалд ордог, жишээлбэл:

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

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

Ca + 2P = Ca3P2 (кальцийн фосфид),

CaP ба CaP5 найрлагын кальцийн фосфидыг бас мэддэг;

Ca + Si = Ca2Si (кальцийн силицид),

CaSi, Ca3Si4, CaSi2 найрлагатай кальцийн силицидийг бас мэддэг.

Дээрх урвалууд нь дүрмээр бол их хэмжээний дулаан ялгарах дагалддаг (өөрөөр хэлбэл эдгээр урвалууд нь экзотермик байдаг). Металл бус бүх нэгдлүүдэд кальцийн исэлдэлтийн түвшин +2 байна. Металл бус кальцийн ихэнх нэгдлүүд усанд амархан задардаг, жишээлбэл:

CaH2+ 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2,N2 + 3H2O = 3Ca(OH)2 + 2NH3.

Ca2+ ион нь өнгөгүй. Галд уусдаг кальцийн давс нэмэхэд дөл нь тоосгон улаан болж хувирдаг.

CaCl2 хлорид, CaBr2 бромид, CaI2 иодид, Ca(NO3)2 нитрат зэрэг кальцийн давс нь усанд сайн уусдаг. Усанд уусдаггүй фтор CaF2, карбонат CaCO3, сульфат CaSO4, ортофосфат Ca3(PO4)2, оксалат CaC2O4 болон бусад.

Кальцийн карбонат CaCO3-аас ялгаатай нь хүчиллэг кальцийн карбонат (бикарбонат) Ca(HCO3) 2 нь усанд уусдаг байх нь чухал юм. Байгалийн хувьд энэ нь дараах процессуудад хүргэдэг. Хүйтэн бороо эсвэл нүүрстөрөгчийн давхар ислээр ханасан голын ус газар доор нэвтэрч, шохойн чулуун дээр унах үед тэдгээрийн уусах шинж тэмдэг ажиглагдаж байна.

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

Кальцийн бикарбонатаар ханасан ус дэлхийн гадаргуу дээр гарч, халдаг газруудад нарны цацраг, урвуу урвал үүснэ:

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

Байгальд их хэмжээний бодисууд ингэж шилждэг. Үүний үр дүнд газар доор асар том цоорхой үүсч, агуйд үзэсгэлэнтэй чулуун "мөстлөгүүд" - сталактит, сталагмитууд үүсдэг.

Усанд ууссан кальцийн бикарбонат байгаа нь усны түр зуурын хатуулгийг тодорхойлдог. Ус буцалгахад бикарбонат задарч, CaCO3 тунадас үүсдэг тул үүнийг түр зуурын гэж нэрлэдэг. Энэ үзэгдэл нь жишээлбэл, данханд цаг хугацааны явцад масштаб үүсэхэд хүргэдэг.

кальцийн металлын химийн физик

Кальцийн металлын гол хэрэглээ нь металл, ялангуяа никель, зэс, зэвэрдэггүй ган үйлдвэрлэхэд бууруулагч бодис юм. Мөн кальци ба түүний гидридийг хром, торий, уран зэрэг бууруулхад хэцүү металлыг үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Кальцийн хар тугалганы хайлшийг батерей болон холхивчийн хайлш хийхэд ашигладаг. Кальцийн мөхлөгийг мөн вакуум төхөөрөмжөөс агаарын ул мөрийг арилгахад ашигладаг. Уусдаг кальци, магнийн давс нь усны нийт хатуулаг үүсгэдэг. Хэрэв тэдгээр нь усанд бага хэмжээгээр агуулагддаг бол усыг зөөлөн гэж нэрлэдэг. Хэрэв эдгээр давсны агууламж өндөр байвал усыг хатуу гэж үзнэ. Хатуулаг нь буцалгах замаар арилдаг бөгөөд усыг бүрэн арилгахын тулд заримдаа нэрсэн байдаг.

Металлотерми

Цэвэр металл кальци нь ховор металл үйлдвэрлэхэд металлотермид өргөн хэрэглэгддэг.

Хайлш хайлшлах

Цэвэр кальци нь батерейны хавтан, засвар үйлчилгээ шаарддаггүй, өөрөө цэнэггүй цэнэг багатай хар тугалганы хүчлийн батарей үйлдвэрлэхэд ашигладаг хар тугалга хайлш хийхэд ашиглагддаг. Мөн металл кальцийг өндөр чанарын кальцийн баббит BKA үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Цөмийн нэгдэл

Кальцийн нэгдлүүдийн хэрэглээ

Кальцийн гидрид. Кальцийг устөрөгчийн агаар мандалд халаах замаар CaH2 (кальцийн гидрид) олж авдаг бөгөөд үүнийг металлурги (металлотерми) болон хээрийн нөхцөлд устөрөгчийн үйлдвэрлэлд ашигладаг.

Оптик болон лазер материал. Кальцийн хайлуур жонш (флюорит) нь дан талст хэлбэрээр оптик (одон орон судлалын объект, линз, призм) болон лазер материал болгон ашигладаг. Нэг талст хэлбэртэй кальцийн гянтболд (шеелит) -ийг лазер технологид ашигладаг бөгөөд мөн сцинтиллятор болгон ашигладаг.

Кальцийн карбид. Кальцийн карбид CaC2 нь ацетилен үйлдвэрлэх, металлыг багасгах, түүнчлэн кальцийн цианамидыг үйлдвэрлэхэд өргөн хэрэглэгддэг (кальцийн карбидыг азот дахь 1200 ° C-д халаах замаар урвал нь экзотермик бөгөөд цианамидын зууханд явагддаг) .

Химийн гүйдлийн эх үүсвэрүүд. Кальци, түүнчлэн хөнгөн цагаан, магни бүхий хайлшийг нөөц дулааны цахилгаан батерейнд анод болгон ашигладаг (жишээлбэл, кальци-хромат элемент). Кальцийн хроматыг ийм батерейнд катод болгон ашигладаг. Ийм батерейны онцлог нь тохиромжтой нөхцөлд маш урт (арван жил) хадгалах хугацаа, ямар ч нөхцөлд ажиллах чадвар (орон зай, өндөр даралт), жин, эзэлхүүний хувьд өндөр хувийн энерги юм. Сул тал: богино наслалт. Ийм батерейг богино хугацаанд асар их цахилгаан эрчим хүч (баллистик пуужин, зарим сансрын хөлөг гэх мэт) бий болгох шаардлагатай тохиолдолд ашигладаг.

Галд тэсвэртэй материал. Кальцийн ислийг чөлөөт хэлбэрээр болон керамик хольцын нэг хэсэг болгон галд тэсвэртэй материал үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Эм. Анагаах ухаанд Ca-ийн эм нь бие махбод дахь Ca ион дутагдалтай холбоотой эмгэгийг (тетани, спазмофили, рахит) арилгадаг. Ca бэлдмэл нь харшил үүсгэгчийн хэт мэдрэг байдлыг бууруулж, харшлын өвчнийг (ийлдэсний өвчин, нойрмог халуурах гэх мэт) эмчлэхэд хэрэглэдэг. Ca бэлдмэлүүд нь судасны нэвчилтийг нэмэгдүүлж, үрэвслийн эсрэг үр нөлөөтэй байдаг. Эдгээр нь цусархаг васкулит, цацрагийн өвчин, үрэвсэлт үйл явц (уушгины үрэвсэл, гялтангийн үрэвсэл гэх мэт) болон арьсны зарим өвчинд ашиглагддаг. Зүрхний булчингийн үйл ажиллагааг сайжруулж, дижиталийн бэлдмэлийн үр нөлөөг сайжруулах зорилгоор цус тогтоогч бодис болгон магнийн давстай хордлогын эсрэг эм болгон зааж өгсөн. Бусад эмүүдтэй хамт Ca бэлдмэлийг төрөлтийг өдөөхөд ашигладаг. Ca хлоридыг амаар болон судсаар тарьж хэрэглэдэг.

Ca-ийн бэлдмэлүүдэд мэс засалд хэрэглэдэг гипс (CaSO4) орно гипс цутгамалХодоодны шүүсний хүчиллэгийг нэмэгдүүлэх, шүдний нунтаг бэлтгэх зорилгоор шохой (CaCO3) -ийг амаар ууна.

Биологийн үүрэг

Кальци нь ургамал, амьтан, хүний биед нийтлэг байдаг макро шим тэжээл юм. Хүн болон бусад сээр нуруутан амьтдын ихэнх нь араг яс, шүдэнд фосфат хэлбэрээр агуулагддаг. Ихэнх сээр нуруугүй амьтдын (хөвөн, шүрэн полип, нялцгай биет гэх мэт) араг яс нь кальцийн карбонат (шохой) янз бүрийн хэлбэрээс бүрддэг. Кальцийн ионууд нь цусны бүлэгнэлтийн процесст оролцдог бөгөөд цусны тогтмол осмосын даралтыг хангадаг. Кальцийн ионууд нь мөн бүх нийтийн хоёр дахь элчийн нэг болж үйлчилж, эсийн доторх янз бүрийн үйл явцыг зохицуулдаг - булчингийн агшилт, экзоцитоз, гормон, нейротрансмиттерийн шүүрэл гэх мэт. Хүний эсийн цитоплазм дахь кальцийн концентраци 10-7 моль, эс хоорондын шингэнд ойролцоогоор 10−3 моль.

Хүний биед хоол хүнсээр орж ирдэг кальцийн ихэнх нь сүүн бүтээгдэхүүнээс, үлдсэн кальцийг мах, загас, зарим ургамлын гаралтай бүтээгдэхүүнээс (ялангуяа буурцагт ургамал) авдаг. Шингээлт нь бүдүүн, нарийн гэдсэнд хоёуланд нь явагддаг бөгөөд хүчиллэг орчин, витамин D ба витамин С, лактоз, ханаагүй тосны хүчлүүдээр хөнгөвчилдөг. Кальцийн солилцоонд магнийн үүрэг чухал бөгөөд түүний дутагдалтай үед кальци нь яснаас "угаагдаж", бөөр (бөөрний чулуу), булчинд хуримтлагддаг.

Үүнтэй холбоотой олон тооны үйл явцын улмаас цусан дахь кальцийн агууламжийг нарийн зохицуулдаг бөгөөд зөв хооллолт хийснээр дутагдал үүсдэггүй. Хоолны дэглэмийг удаан хугацаагаар хэрэглэхгүй байх нь базлах, үе мөч өвдөх, нойрмоглох, өсөлтийн гажиг, өтгөн хатах зэрэг шалтгаан болдог. Илүү гүнзгий дутагдал нь булчингийн байнгын таталт, ясны сийрэгжилтэд хүргэдэг. Кофе, согтууруулах ундаа хэтрүүлэн хэрэглэх нь кальцийн дутагдалд хүргэдэг, учир нь түүний зарим хэсэг нь шээсээр ялгардаг.

Бүтээгдэхүүн Кальци, мг/100 гр

Кунжут 783

Халгай 713

Том плантин 412

Тосон дахь сардин 330

Ivy Budra 289

Нохойн сарнай 257

Бүйлс 252

Зөөлөн юлдэнчин. 248

Самар 226

Усан дарс 214

Шар буурцаг хуурай 201

3-аас доош насны хүүхдүүд - 600 мг.

4-10 насны хүүхдүүд - 800 мг.

10-13 насны хүүхдүүд - 1000 мг.

13-16 насны өсвөр насныхан - 1200 мг.

16 ба түүнээс дээш насны залуучууд - 1000 мг.

25-50 насны насанд хүрэгчид - 800-1200 мг.

Жирэмсэн болон хөхүүл эмэгтэйчүүдэд - 1500-2000 мг.

Дүгнэлт

Кальци бол дэлхий дээрх хамгийн элбэг элементүүдийн нэг юм. Байгальд маш их байдаг: уулын нуруу, шаварлаг чулуулаг нь кальцийн давснаас үүсдэг, далайн болон голын усанд байдаг бөгөөд ургамал, амьтны организмын нэг хэсэг юм.

Кальци нь хотын оршин суугчдыг байнга хүрээлж байдаг: бараг бүх үндсэн барилгын материал - бетон, шил, тоосго, цемент, шохой - энэ элементийг их хэмжээгээр агуулдаг.

Мэдээжийн хэрэг, ийм химийн шинж чанартай кальци нь байгальд чөлөөт төлөвт байх боломжгүй юм. Гэхдээ кальцийн нэгдлүүд - байгалийн болон хиймэл аль аль нь - хамгийн чухал ач холбогдолтой болсон.

Ном зүй

1.Редакцийн зөвлөл: Кнунянц I. L. (ерөнхий редактор) Химийн нэвтэрхий толь: 5 боть - Москва: Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг, 1990. - T. 2. - P. 293. - 671 х.

2.Доронин. Н.А.Кальци, Госхимизат, 1962. Зурагтай 191 х.

.Доценко В.А. - Эмчилгээний болон урьдчилан сэргийлэх хоол тэжээл. - Асуулт. хоол тэжээл, 2001 - N1-p.21-25

4.Bilezikian J. P. Кальци ба ясны солилцоо // In: K. L. Becker, ed.

5.М.Х. Карапетянц, С.И. Дракин - Ерөнхий ба органик бус хими, 2000. 592 х.

Кальци нь байгальд янз бүрийн нэгдлүүд хэлбэрээр маш түгээмэл байдаг. Дэлхийн царцдасын 3.25%-ийг эзэлдэг тавдугаарт ордог бөгөөд шохойн чулуу CaCO3, доломит CaCO3*MgCO3, гипс CaSO4*2H2O, фосфорит Ca3(PO4)2, хайлуур жонш CaF2 хэлбэрээр олддог. силикат чулуулгийн найрлага дахь кальцийн эзлэх хувь. Далайн ус нь дунджаар 0.04% (wt) кальци агуулдаг

Физик ба Химийн шинж чанаркальци

Кальци нь элементүүдийн үелэх системийн II бүлгийн шүлтлэг шороон металлын дэд бүлэгт багтдаг; серийн дугаар 20, атомын жин 40.08, валент 2, атомын эзэлхүүн 25.9. Кальцийн изотопууд: 40 (97%), 42 (0.64%), 43 (0.15%), 44 (2.06%), 46 (0.003%), 48 (0.185%). Кальцийн атомын электрон бүтэц: 1s2, 2s2p6, 3s2p6, 4s2. Атомын радиус нь 1.97 А, ионы радиус нь 1.06 A. 300 ° хүртэл, кальцийн талстууд нь төвлөрсөн нүүртэй шоо хэлбэртэй, хажуугийн хэмжээ нь 5.53 А, 450 ° -аас дээш бол зургаан өнцөгт хэлбэртэй байдаг. Кальцийн хувийн жин 1.542, хайлах температур 851°, буцлах температур 1487°, хайлуулах дулаан 2.23 ккал/моль, уурших дулаан 36.58 ккал/моль. Хатуу кальцийн атомын дулаан багтаамж Cр = 5.24 + 3.50*10В-3 Т 298-673° К, Cp = 6.29+1.40*10В-3Т 673-1124° К; шингэн кальцийн хувьд Cp = 7.63. Хатуу кальцийн энтропи нь 9.95 ± 1, 25 ° 37.00 ± 0.01 хийн хэлбэртэй байна.
Хатуу кальцийн уурын уян хатан чанарыг Ю.А. Приселков, А.Н. Несмеянов, П.Дуглас, Д.Томлин нар. Кальцийн ханасан уурын даралтын утгыг хүснэгтэд үзүүлэв. 1.

Дулаан дамжилтын хувьд кальци нь натри, кали руу ойртож, 20-100 ° температурт шугаман тэлэлтийн коэффициент 25 * 10v-6, 20 ° -д цахилгаан эсэргүүцэл 3.43 μ ом / см3, 0-ээс 100 ° хүртэл байна. цахилгаан эсэргүүцлийн температурын коэффициент 0.0036. Цахилгаан химийн эквивалент 0.74745 г/а*цаг. Кальцийн суналтын бат бэх 4.4 кг/мм2, Бринеллийн хатуулаг 13, суналт 53%, харьцангуй агшилт 62%.
Кальци нь мөнгөлөг цагаан өнгөтэй бөгөөд хагарвал гялалздаг. Агаарт метал нь нитрид, исэл, хэсэгчлэн кальцийн хэт ислийн нимгэн хөхөвтөр саарал хальсаар бүрхэгдсэн байдаг. Кальци нь уян хатан, уян хатан байдаг; үүнийг токарь дээр боловсруулах, өрөмдөх, зүсэх, хөрөөдөх, шахах, зурах гэх мэт боломжтой.. Металл цэвэр байх тусам уян хатан чанар нь их байдаг.
Хүчдэлийн цувралд кальци нь хамгийн электрон сөрөг металлуудын дунд байрладаг бөгөөд энэ нь түүний химийн өндөр идэвхжилийг тайлбарладаг. Өрөөний температурт кальци нь хуурай агаартай урвалд ордоггүй, 300 ° ба түүнээс дээш температурт эрчимтэй исэлдэж, хүчтэй халах үед улбар шар-улаавтар галаар шатдаг. Чийглэг агаарт кальци аажмаар исэлдэж, гидроксид болж хувирдаг; Энэ нь хүйтэн устай харьцангуй удаан урвалд ордог боловч халуун уснаас устөрөгчийг хүчтэйгээр зайлуулж, гидроксид үүсгэдэг.
Азот нь кальцитай 300 градусын температурт мэдэгдэхүйц, 900 градусын температурт маш эрчимтэй урвалд орж, нитрид Ca3N2 үүснэ. 400 градусын температурт устөрөгчтэй бол кальци нь гидрид CaH2 үүсгэдэг. Кальци нь өрөөний температурт фторыг эс тооцвол хуурай галогентэй холбогддоггүй; 400° ба түүнээс дээш температурт галидын эрчимтэй формац үүсдэг.
Хүчтэй хүхрийн (65-60° Be) болон азотын хүчил нь цэвэр кальцид сул нөлөө үзүүлдэг. Ашигт малтмалын хүчлүүдийн усан уусмалуудын дотроос давсны хүчил маш хүчтэй, азотын хүчил хүчтэй, хүхрийн хүчил сул байдаг. Төвлөрсөн NaOH уусмал ба содын уусмалд кальци бараг устдаггүй.

Өргөдөл

Кальци нь янз бүрийн салбарт улам бүр ашиглагдаж байна. Саяхан тэр олж авсан их ач холбогдолхэд хэдэн металлын үйлдвэрлэлд бууруулах бодис болгон . Ураны фторыг кальцийн металлаар ангижруулж цэвэр уран металл гаргаж авдаг. Кальци эсвэл түүний гидридийг титаны исэл, түүнчлэн циркони, торий, тантал, ниоби болон бусад ховор металлын ислийг багасгахад ашиглаж болно. Кальци нь зэс, никель, хром-никель хайлш, тусгай ган, никель, цагаан тугалга хүрэл үйлдвэрлэхэд сайн исэлдүүлэгч, хийгүйжүүлэгч бөгөөд металл, хайлшаас хүхэр, фосфор, нүүрстөрөгчийг зайлуулдаг.
Кальци нь висмуттай галд тэсвэртэй нэгдлүүд үүсгэдэг тул висмутаас хар тугалга цэвэрлэхэд ашигладаг.
Кальцийг янз бүрийн хөнгөн хайлш дээр нэмдэг. Энэ нь ембүү гадаргуу, нарийн ширхэгийн хэмжээг сайжруулж, исэлдэлтийг багасгахад тусалдаг. Кальци агуулсан холхивчийн хайлшийг өргөн ашигладаг. Кабелийн бүрээс хийхэд хар тугалгын хайлш (0.04% Ca) ашиглаж болно.
Кальцийг спирт, уусгагчийг усгүйжүүлэх, газрын тосны бүтээгдэхүүнийг хүхэргүйжүүлэхэд ашигладаг. Кальцийн цайр эсвэл цайр, магни (70% Ca) бүхий хайлшийг өндөр чанартай сүвэрхэг бетон үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Кальци нь үрэлтийн эсрэг хайлшийн нэг хэсэг юм (хар тугалга-кальци баббит).
Хүчилтөрөгч, азотыг холбох чадвартай тул натри болон бусад металлуудтай кальци эсвэл кальцийн хайлшийг үнэт хийг цэвэршүүлэх, вакуум радио төхөөрөмжид хүлээн авагч болгон ашигладаг. Кальцийг мөн гидрид үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд энэ нь талбайн устөрөгчийн эх үүсвэр юм. Нүүрстөрөгчтэй хамт кальци нь кальцийн карбид CaC2 үүсгэдэг бөгөөд энэ нь ацетилен C2H2 үйлдвэрлэхэд их хэмжээгээр ашиглагддаг.

Хөгжлийн түүх

Дэви анх 1808 онд мөнгөн усны катодоор нойтон шохойн электролиз ашиглан кальцийг амальгам хэлбэрээр гаргаж авсан. 1852 онд Бунсен кальцийн хлоридын давсны хүчлийн уусмалыг электролизээр кальцийн өндөр агууламжтай амальгам гаргаж авсан. 1855 онд Бунсен, Маттиссен нар CaCl2-ийн электролизээр цэвэр кальци, CaF2-ийн электролизээр Моиссаныг гаргаж авсан. 1893 онд Борчерс катодын хөргөлтийг ашиглан кальцийн хлоридын электролизийг ихээхэн сайжруулсан; 1902 онд Арндт электролизийн аргаар 91.3% Ca агуулсан металлыг гаргаж авсан. Рафф, Плата нар электролизийн температурыг бууруулахын тулд CaCl2 ба CaF2-ийн хольцыг ашигласан; Борчерс, Стокхэм нар кальцийн хайлах цэгээс доогуур температурт хөвөн гаргаж авсан.
Кальцийн электролитийн үйлдвэрлэлийн асуудлыг Ратенау, Сутер нар шийдэж, мэдрэгчтэй катодоор электролиз хийх аргыг санал болгосноор удалгүй үйлдвэрлэлийн болжээ. Кальцийн хайлшийг электролизийн аргаар, ялангуяа шингэн катодоор үйлдвэрлэх олон санал, оролдлого гарсан. Ф.О хэлснээр. Банзель, кальцийн хайлшийг бусад металлын давс эсвэл фтороксидын нэмэлтээр CaF2-ийн электролизээр гаргаж авч болно. Поулен, Мелан нар шингэн хөнгөн цагааны катод дээр Ca-Al хайлш бэлтгэсэн; Күгэлгэн, Сьюард нар цайрын катод дээр Ca-Zn хайлш гаргаж авсан. Ca-Zn хайлшийн үйлдвэрлэлийг 1913 онд В.Молденхауэр, Ж.Андерсен нар судалж, мөн хар тугалганы катод дээр Pb-Ca хайлш бэлтгэсэн. Коба, Симкинс, Гире нар 2000 А-ийн хар тугалганы катодын электролизер ашиглаж, одоогийн үр ашиг нь 20% байхад 2% Ca агуулсан хайлш гаргаж авсан. I. Tselikov, V. Wasinger нар электролитэд NaCl нэмээд натритай хайлш авах; Р.Р. Сыромятников хайлшийг хольж, одоогийн гаралтын 40-68% -д хүрсэн. Хар тугалга, цайр, зэс бүхий кальцийн хайлшийг үйлдвэрлэлийн хэмжээнд электролизээр гаргаж авдаг
Кальци үйлдвэрлэх дулааны арга нь ихээхэн сонирхлыг татсан. Оксидын алюминотермик бууралтыг 1865 онд H.H нээсэн. Бекетов. 1877 онд Малет кальци, бари, стронцийн оксидын хольцыг халаахад хөнгөн цагаантай харилцан үйлчлэлцэж байгааг нээсэн.Винклер ижил ислийг магнигаар багасгахыг оролдсон; Бильц, Вагнер нар вакуум орчинд кальцийн ислийг хөнгөн цагаанаар багасгаж, металлын бага гарц гаргаж авсан.Гунз 1929 онд илүү сайн үр дүнд хүрчээ. А.И. Войницкий 1938 онд лабораторид кальцийн ислийг хөнгөн цагаан, цахиурын хайлшаар багасгасан. Энэ аргыг 1938 онд патентжуулсан. Дэлхийн 2-р дайны төгсгөлд дулааны арга нь үйлдвэрлэлийн хэрэглээг хүлээн авсан.
1859 онд Карон хлорид дээр нь металл натрийн нөлөөгөөр шүлтлэг шороон металлаар натрийн хайлш гаргах аргыг санал болгов. Энэ аргыг ашиглан кальци (болон барин) -ийг хар тугалгатай хайлшаар гаргаж авдаг.Дэлхийн 2-р дайны өмнө кальцийг электролизийн аргаар үйлдвэрлэлийн аргаар үйлдвэрлэх ажлыг Герман, Фракц. Битерфельд (Герман)-д 1934-1939 онуудад жилд 5-10 тонн кальци үйлдвэрлэдэг байсан бол АНУ-ын кальцийн хэрэгцээг импортоор хангадаг байсан бөгөөд 1920-1940 онд жилд 10-25 г байсан. 1940 оноос хойш Францаас импортлохоо больсны дараа АНУ электролизийн аргаар кальци өөрөө их хэмжээгээр үйлдвэрлэж эхэлсэн; дайны төгсгөлд тэд вакуум-дулааны аргыг ашиглан кальци авч эхэлсэн; С.Ломисийн хэлснээр түүний гарц өдөрт 4.5 тоннд хүрчээ. Minerale Yarbook-ийн мэдээлснээр Канадын Доминиум магни жил бүр кальци үйлдвэрлэдэг.

Кальцийн ялгаралтын цар хүрээний талаарх мэдээлэл өнгөрсөн жилбайхгүй байна.

17.12.2019

Far Cry цуврал тогтвортой байдалаараа тоглогчдоо баярлуулсаар байна. Маш их цаг хугацаа өнгөрсний дараа энэ тоглоомонд юу хийх хэрэгтэй нь тодорхой болно. Ан агнах, амьд үлдэх, олзлох...

16.12.2019

Орон сууцны дизайныг гаргахдаа Онцгой анхааралзочны өрөөний дотоод засалд өгөх ёстой - энэ нь таны "орчлон ертөнцийн" төв болно....

15.12.2019

Шатны шатыг ашиглахгүйгээр байшин барихыг төсөөлөхийн аргагүй юм. Ийм бүтцийг эдийн засгийн үйл ажиллагааны бусад салбарт ч ашигладаг. ХАМТ...

14.12.2019

Гагнуур нь зуу гаруй жилийн өмнө металл бүтээгдэхүүнийг байнга холбох арга хэлбэрээр гарч ирсэн. Үүний зэрэгцээ түүний ач холбогдлыг одоогоор хэт үнэлэх боломжгүй юм. ДАХЬ...

14.12.2019

Ойролцоох орон зайг оновчтой болгох нь жижиг, том агуулахын хувьд маш чухал юм. Энэ нь ажлыг ихээхэн хөнгөвчлөх бөгөөд...

13.12.2019

Металл хавтан нь металл дээврийн материал юм. Хуудасны гадаргуу нь полимер материал, цайраар бүрсэн байна. Байгалийн хавтанг дуурайлган хийсэн материалаар...

13.12.2019

Туршилтын төхөөрөмжийг янз бүрийн салбарт өргөнөөр ашиглаж ирсэн. Түүний чанар нь өөгүй байх ёстой. Энэ зорилгодоо хүрэхийн тулд төхөөрөмжүүд нь...

Кальци(кальци), ca, химийн элементМенделеевийн үелэх системийн II бүлэг, атомын дугаар 20, атомын масс 40.08; мөнгөлөг цагаан цайвар металл. Байгалийн элемент нь 40 ca, 42 ca, 43 ca, 44 ca, 46 ca, 48 ca гэсэн зургаан тогтвортой изотопын холимог бөгөөд үүнээс 40 ка нь хамгийн түгээмэл (96.97%) юм.

Ca-ийн нэгдлүүд - шохойн чулуу, гантиг, гипс (түүнчлэн шохой - шохойн чулууг шохойжуулах бүтээгдэхүүн) эрт дээр үед барилгын ажилд аль хэдийн ашиглагдаж байсан. 18-р зууны эцэс хүртэл. химичүүд шохойг энгийн хатуу бодис гэж үздэг. 1789 онд А. Лавуазьешохой, магни, барит, хөнгөн цагааны исэл, цахиур зэрэг нь нарийн төвөгтэй бодисууд юм. 1808 онд ДэвиНойтон унтарсан шохойг мөнгөн усны исэлтэй хольж, мөнгөн усны катодоор электролиз хийж, амальгам CA-г бэлтгэж, мөнгөн усыг нэрснээр "кальци" (Латин хэлнээс гаралтай кальци - шохой) гаргаж авсан. .

Байгаль дахь тархалт. Дэлхийн царцдас дахь тархалтын хувьд ca 5-р байранд (O, si, al, fe-ийн дараа); агуулга нь жингийн 2.96%. Энэ нь эрчимтэй нүүдэллэж, янз бүрийн геохимийн системд хуримтлагдаж, 385 эрдэс (эрдэсийн тоогоор 4-р байр) үүсгэдэг. Дэлхийн нөмрөгт CA бага, харин дэлхийн цөмд (төмрийн солирууд 0.02%). ca нь дэлхийн царцдасын доод хэсэгт давамгайлж, үндсэн чулуулагт хуримтлагддаг; CA-ийн ихэнх нь хээрийн жонш анортит ca-д агуулагддаг; үндсэн чулуулагт 6.72%, хүчиллэг чулуулагт (боржин чулуу гэх мэт) 1.58% байна. Биосферийн хувьд Ca-ийн онцгой огцом ялгаа нь голчлон "карбонатын тэнцвэрт байдал" -тай холбоотой байдаг: нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь карбонат како 3-тай харилцан үйлчлэхэд уусдаг бикарбонат Ca (HCO 3) 2 үүсдэг.

CaCO 3 + h 2 o + co 2<=>Ca (HCO 3) 2<=>ойролцоогоор 2+ + 2hco 3 -.

Энэ урвал нь буцах боломжтой бөгөөд ca-г дахин хуваарилах үндэс суурь болдог. Усан дахь CO2-ийн өндөр агууламжтай ca нь уусмалд, бага CO2-ийн агууламжтай кальцит CaCO3 тунадасжиж, шохойн чулуу, шохой, гантигийн зузаан ордуудыг үүсгэдэг.

Биоген нүүдэл нь ойролцоогоор эртний түүхэнд асар их үүрэг гүйцэтгэдэг. Элементүүдийн амьд бодисын хувьд металлууд - ca нь гол зүйл юм. 10% -иас илүү Ca (илүү их нүүрстөрөгч) агуулсан организмууд нь CaCO 3 (шохойлог замаг, олон нялцгай биет, echinoderms, шүрэн, үндэслэг иш гэх мэт) нэгдлүүдээс араг ясаа бүрдүүлдэг. Далайн амьтан, ургамлын араг ясыг булшлах нь асар их хэмжээний замаг, шүрэн болон бусад шохойн чулууг хуримтлуулж, газрын гүнд орж, эрдэсжиж янз бүрийн төрлийн гантиг болж хувирдагтай холбоотой юм.

Чийглэг уур амьсгалтай өргөн уудам газар нутаг (ойн бүс, тундр) нь кальцийн дутагдалтай байдаг - энд хөрсөөс амархан уусдаг. Энэ нь хөрсний үржил шим бага, тэжээвэр амьтдын ашиг шим бага, жижиг биетэй, ихэвчлэн араг ясны өвчлөлтэй холбоотой. Тиймээс хөрсийг шохойжуулах, тэжээвэр амьтан, шувуу тэжээх зэрэг нь маш чухал юм. Харин ч хуурай цаг агаарт CaCO 3 уусахад хэцүү байдаг тул тал хээр, цөлийн ландшафтууд ойролцоогоор ойролцоогоор баялаг байдаг. Давс намаг, давстай нууранд ихэвчлэн хуримтлагддаг гипс caso 4 · 2цаг 2 o.

Гол мөрөн далайд их хэмжээний кальцийг авчирдаг боловч далайн усанд үлддэггүй (дундаж агууламж 0.04%), харин организмын араг ясанд төвлөрч, үхсэний дараа ёроолд нь голчлон CaCO хэлбэрээр хуримтлагддаг. 3. Кальцлаг шавар нь бүх далайн ёроолд 4000-аас ихгүй гүнд өргөн тархсан байдаг. м(Их гүнд CaCO 3 уусдаг; тэнд байгаа организмууд ихэвчлэн Ca-ийн дутагдалд ордог).

Газар доорх ус нь хүн амын шилжилт хөдөлгөөнд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Шохойн чулууны массивуудад зарим газар CaCO 3-ыг хүчтэй уусгадаг бөгөөд энэ нь бүтээн байгуулалттай холбоотой юм. карст, агуй, сталактит, сталагмит үүсэх. Кальцитаас гадна өнгөрсөн геологийн эрин үеийн далайд фосфатын ca (жишээлбэл, Казахстан дахь Каратау фосфоритын ордууд), доломит CaCO 3 · мгко 3, ууршилтын үед далайн гүнд - гипс өргөн тархсан байв.

Геологийн түүхийн явцад биоген карбонат үүсэх нь нэмэгдэж, кальцитын химийн хур тунадас багассан. Кембрийн өмнөх далайд (600 гаруй сая жилийн өмнө) шохойн араг ястай амьтан байгаагүй; тэд Кембрийн үеэс өргөн тархсан (шүрэн, хөвөн гэх мэт). Энэ нь Кембрийн өмнөх үеийн уур амьсгал дахь co 2-ын өндөр агууламжтай холбоотой юм.

Физик ба химийн шинж чанар. a хэлбэрийн ca хэлбэртэй болор тор (энгийн температурт тогтвортой), нүүр төвтэй куб А= 5.56 å. Атомын радиус 1.97 å, ионы радиус ca 2+, 1.04 å. Нягт 1.54 г/см 3(20 ° C). 464 ° C-аас дээш температурт зургаан өнцөгт b хэлбэр тогтвортой байна. т pl 851°C, ткип 1482 ° C; шугаман тэлэлтийн температурын коэффициент 22? 10 -6 (0-300 ° C); 20 0С-ийн дулаан дамжилтын илтгэлцүүр 125.6 В/(м? K) эсвэл 0.3 кал/(см? сек° C); хувийн дулаан багтаамж (0-100 ° C) 623.9 ж/(кг? TO) эсвэл 0.149 кал/(Г? °c); 20°c-ийн цахилгаан эсэргүүцэл 4.6? 10-8 ом? мэсвэл 4.6? 10-6 ом? см; цахилгаан эсэргүүцлийн температурын коэффициент 4.57? 10 -3 (20 ° C). Уян хатан байдлын модуль 26 Гн/м 2 (2600 кгс/мм 2); суналтын бат бэх 60 Mn/m 2 (6 кгс/мм 2); уян хатан хязгаар 4 Mn/m 2 (0,4 кгс/мм 2), уналтын бат бэх 38 Mn/m 2 (3,8 кгс/мм 2); харьцангуй суналт 50%; Бринеллийн хатуулаг 200-300 Mn/m 2 (20-30 кгс/мм 2). Хангалттай өндөр цэвэршилттэй K. нь хуванцар, амархан дарагдсан, цувисан, зүсэхэд тохиромжтой.

Атомын гаднах электрон бүрхүүлийн тохиргоо нь ca 4s 2 бөгөөд үүний дагуу нэгдлүүдийн ca нь 2 валенттай байдаг. Химийн хувьд ca нь маш идэвхтэй байдаг. Хэвийн температурт CA нь агаар дахь хүчилтөрөгч, чийгтэй амархан харьцдаг тул битүүмжилсэн саванд эсвэл эрдэс тосонд хадгалдаг. Агаар эсвэл хүчилтөрөгчөөр халах үед гал авалцаж, үндсэн исэл cao-г өгдөг. Ca - cao 2 ба CaO 4 хэт ислийг бас мэддэг. Ca нь эхлээд хүйтэн усаар хурдан урвалд ордог бөгөөд дараа нь ca (өө) 2-ийн хальс үүссэний улмаас урвал удааширдаг. ca нь халуун ус, хүчилтэй хүчтэй урвалд орж, h 2 (өтгөрүүлсэн hno 3-аас бусад) ялгаруулдаг. Энэ нь хүйтэнд фтор, хлор, бромтой - 400 ° C-аас дээш температурт урвалд ордог бөгөөд тус бүр нь caf 2, cacl 2, cabr 2 өгдөг. Эдгээр галогенид нь хайлсан төлөвт ca - caf, caci-тай дэд нэгдлүүд гэж нэрлэгддэг дэд нэгдлүүдийг үүсгэдэг. аль ca албан ёсоор моновалент байна. Халах үед хүхэртэй ca гарч ирдэг кальцийн сульфид cas, сүүлийнх нь хүхэр нэмж, полисульфид үүсгэдэг (cas 2, cas 4 гэх мэт). 300-400 ° C температурт хуурай устөрөгчтэй харилцан үйлчлэлцэх нь устөрөгч нь анион болох ионы нэгдэл болох cah 2 гидрид үүсгэдэг. 500 ° C-д ca ба азот нь нитрид ca 3 n 2 өгдөг; Хүйтэнд ca-ийн аммиактай харилцан үйлчлэлцэх нь аммиакийн нарийн төвөгтэй ca 6-д хүргэдэг. Бал чулуу, цахиур эсвэл фосфороор агаар орохгүйгээр халах үед ca тус тус өгнө кальцийн карбид cac 2, силицид casi 2 ба фосфид ca 3 p 2. ca нь al, ag, au, cu, li, mg, pb, sn гэх мэт металл хоорондын нэгдлүүдийг үүсгэдэг.

Баримт бичиг, өргөдөл. Аж үйлдвэрийн хувьд ca-г хоёр аргаар олж авдаг: 1) као ба ал нунтаг шахмал хольцыг 0.01-0.02 вакуумд 1200 ° C-т халаах замаар. ммМУБ st.; урвалаар ялгардаг: 6cao +2al = 3 CaO? l 2 o 3 + 3Ca уур нь хүйтэн гадаргуу дээр өтгөрдөг; 2) хайлмал кальци 2 ба ккл-ийг шингэн зэс-кальцийн катодоор электролизээр хайлш cu-ca (65% ca) бэлтгэж, үүнээс ca-г 950-1000 хэмийн температурт вакуумд нэрж авдаг. 0.1-0.001 ммМУБ st.

Цэвэр металл хэлбэрээр ca нь u, th, cr, v, zr, cs, rb болон тэдгээрийн нэгдлээс зарим газрын ховор металлыг ангижруулах бодис болгон ашигладаг. Мөн ган, хүрэл болон бусад хайлшийг исэлдүүлэх, нефтийн бүтээгдэхүүнээс хүхрийг зайлуулах, органик шингэнийг усгүйжүүлэх, аргоныг азотын хольцоос цэвэрлэх, цахилгаан вакуум төхөөрөмжид хий шингээгч болгон ашигладаг. Технологид өргөн хэрэглэгддэг үрэлтийн эсрэг материал pb-na-ca системүүд, түүнчлэн цахилгаан кабелийн бүрээсийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг pb-ca хайлш. Ca-si-ca (цахиур-кальци) хайлшийг өндөр чанартай ган үйлдвэрлэхэд исэлдүүлэгч бодис, хийгүйжүүлэх бодис болгон ашигладаг. K нэгдлүүдийн хэрэглээний талаарх мэдээллийг холбогдох нийтлэлээс үзнэ үү.

А.Я.Фишер, А.И.Перельман.

Бие дэхь кальци . ca - нэг шим тэжээламьдралын хэвийн үйл явцад зайлшгүй шаардлагатай. Энэ нь амьтан, ургамлын бүх эд, шингэнд байдаг. Зөвхөн ховор организмууд Ca-гүй орчинд хөгжиж болно, зарим организмд Ca агууламж 38% хүрдэг; хүний хувьд - 1.4-2%. Ургамал, амьтны организмын эсүүд эсийн гаднах орчинд ca 2+, na +, K + ионуудын хатуу тодорхойлогдсон харьцааг шаарддаг. Ургамал калаас хөрснөөс авдаг. Ca-тай харьцах харьцааны дагуу ургамлууд хуваагдана кальцифилуудТэгээд калцефобууд. Амьтад хоол хүнс, уснаас Ca-г авдаг. ca нь олон тооны эсийн бүтцийг бий болгох, гадна эсийн мембраны хэвийн нэвчилтийг хадгалах, загас болон бусад амьтдын өндөгийг бордох, олон тооны ферментийг идэвхжүүлэхэд шаардлагатай. Ca 2+ ионууд нь булчингийн утас руу өдөөлтийг дамжуулж, түүнийг агшилт, зүрхний агшилтын хүчийг нэмэгдүүлж, лейкоцитын фагоцитийн үйл ажиллагааг нэмэгдүүлж, цусны хамгаалалтын уургийн системийг идэвхжүүлж, коагуляцид оролцдог. Эсэд бараг бүх ca нь уурагтай нэгдлүүд хэлбэрээр байдаг. нуклейн хүчил, фосфолипид, органик бус фосфат ба органик хүчлүүдтэй нэгдлүүд. Хүний болон өндөр амьтдын цусны сийвэн дэх кальцийн зөвхөн 20-40% нь уурагтай холбоотой байдаг. Араг ястай амьтдын хувьд бүх кальцийн 97-99% -ийг барилгын материал болгон ашигладаг: сээр нуруугүй амьтдад голчлон како 3 (нялцгай биетний хясаа, шүрэн), сээр нуруутан амьтдад фосфат хэлбэрээр байдаг. Олон сээр нуруугүй амьтад шинэ араг ясыг бий болгох эсвэл тааламжгүй нөхцөлд амин чухал үйл ажиллагааг хангахын тулд хайлахаасаа өмнө CA-г хадгалдаг.

Хүний болон дээд амьтдын цусан дахь Ca-ийн агууламжийг паратироид ба бамбай булчирхайн даавар зохицуулдаг. Эдгээр үйл явцад Д аминдэм чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Ca-ийн шингээлт нь нарийн гэдэсний урд хэсэгт тохиолддог. Гэдэсний хүчиллэг багасах тусам ca-ийн шингээлт муудаж, хоол хүнс дэх ca, P, өөх тосны харьцаанаас хамаардаг. Үнээний сүүнд хамгийн оновчтой ca/p харьцаа 1.3 орчим (төмсөнд 0.15, буурцагт 0.13, маханд 0.016) байна. Хоолонд P эсвэл оксалийн хүчил ихэсвэл Ca-ийн шингээлт муудаж, цөсний хүчил нь түүний шингээлтийг түргэсгэдэг. Хүний хоолонд агуулагдах Ca/өөхний оновчтой харьцаа 0.04-0.08 байна Гойролцоогоор 1 Гтарган Ca-ийн ялгаралт нь голчлон гэдэс дотор явагддаг. Тухайн үеийн хөхтөн амьтад хөхүүлэхсүүтэй хамт кали их хэмжээгээр алддаг. Бага насны амьтан, хүүхдүүдэд фосфор-кальцийн солилцоо алдагдах үед рахит, насанд хүрсэн амьтдад - араг ясны бүтэц, бүтцийн өөрчлөлт ( остеомаляци).

I. A. Скульский.

Анагаах ухаанд CA-ийн эмийг хэрэглэх нь бие махбодид ca 2+ ионы дутагдалтай холбоотой эмгэгийг (тетани, спазмофили, рахит) арилгадаг. CA-ийн бэлдмэлүүд нь харшил үүсгэгчийн хэт мэдрэмтгий байдлыг бууруулж, харшлын өвчнийг (ийлдэсний өвчин, чонон хөрвөс, ангиоэдема, хадлан халуурах гэх мэт) эмчлэхэд ашигладаг. CA-ийн бэлдмэлүүд нь судасны нэвчилтийг нэмэгдүүлж, үрэвслийн эсрэг үр нөлөөтэй байдаг. Эдгээр нь цусархаг васкулит, цацрагийн өвчин, үрэвсэл, эксудатив процесс (уушгины хатгалгаа, гялтангийн үрэвсэл, эндометрит гэх мэт) болон арьсны зарим өвчинд ашиглагддаг. Зүрхний булчингийн үйл ажиллагааг сайжруулж, дижитал бэлдмэлийн үр нөлөөг сайжруулахын тулд цус тогтоогч бодис болгон тогтоосон; сул шээс хөөх эм, магнийн давстай хордлогын эсрэг эм болгон. Бусад эмүүдтэй хамт CA-ийн эмийг төрөлтийг өдөөхөд ашигладаг. Кальцийн хлоридыг амаар болон судсаар тарьж хэрэглэдэг. Оссокальцинол (тоорын тосонд тусгайлан бэлтгэсэн ясны нунтаг 15% ариутгасан суспенз) эд эсийн эмчилгээнд хэрэглэхийг санал болгосон. Ca-ийн эмэнд мөн гипс (касо 4) хагалгааны ажилд хэрэглэгддэг гипс, ходоодны шүүсний хүчиллэгийг нэмэгдүүлэх, шүдний нунтаг бэлтгэхэд зориулагдсан шохой (CaCO 3) зэрэг орно.

Лит.:Химийн товч нэвтэрхий толь, 2-р боть, М., 1963, х. 370-75; Родякин В.В., Кальци, түүний нэгдлүүд ба хайлш, М., 1967; Капланский С.Я., Ашигт малтмалын бирж, M. - L., 1938; Вишняков С.И., Фермийн амьтдын макроэлементийн метаболизм, М., 1967 он.