Калций

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
20 КалийКалцийСкандий
Mg

Ca

Sr
Външен вид
сребристо бял сребристо бял
Общи данни
Име, символ, № Калций, Ca, 20
Химическа серия Алкалоземен метал
Група, период, блок 2, 4, s
Свойства на атома
Атомна маса 40,078 u
Атомен радиус (calc) 180 pm (194) pm
Ковалентен радиус 174 pm
Радиус на ван дер Ваалс pm
Електронна конфигурация [Ar]4s2
e- на енергийно ниво 2, 8, 8, 2
Кристална структура кубична
Физични свойства
Агрегатно състояние Твърдо вещество
Плътност 1550 kg/m³
Температура на топене 1115 K (842 °C)
Температура на кипене 1757 K (1484 °C)
Моларен обем 26,20 · 10-6 m³/mol
Специф. топлина на топене 8,54 kJ/mol
Специф. топлина на изпарение 153,6 kJ/mol
Скорост на звука 3810 m/s при 293 K
Други
Електроотрицателност - (скала на Полинг)
Специф. топлинен капацитет - J/(kg·K)
Специф. електропроводимост n.a. S/m
Топлопроводимост - W/(m·K)
Йонизационен потенциал - kJ/mol

Калций е химичен елемент със символ Ca и номер 20 в Периодична система на елементите със сребрист, а в много чисто състояние и оранжев цвят.

История[редактиране | edit source]

Получен е за първи път през 1808 г. от английския учен сър Хъмфри Дейви чрез електролиза на стопилка на смес от калциев /CaO/ и живачен /HgO/ оксид.

Свойства[редактиране | edit source]

Физични свойства[редактиране | edit source]

Простите вещества от IIA група са метали с кристален строеж и метален блясък. Те са електро- и топлопроводими. Калцият е пластичен и по-лек от берилия и магнезия. Има силен метален блясък и е със сребристобял цвят.

Химични свойства[редактиране | edit source]

Простите вещества на елементите от IIA група са метали и проявяват общите за металите химични свойства.

Взаимодействие с кислород:

2Ca + O2 → 2CaO

Взаимодействие с водород:

Ca + H2 → CaH2

Взаимодействие с вода:

Ca + 2H2O → Ca(OH)2+H2

Получава се калциев дихидроксид (калциева основа или гасена вар)

CaO + H2O → Ca(OH)2

--91.134.37.42 12:45, 21 ноември 2013 (UTC)реакцията се нарича гасене на вар Взаимодействие с киселини:

Ca + 2HCl → CaCl2 + H2

Употреба[редактиране | edit source]

Поради голямата му активност използването на калция като метал е ограничено. В металургията се използва като редуктор при получаване на някои редки и скъпи метали. За тази цел съответното съединение на метала (флуорид, хлорид и др.) се загрява с калций, при което калцият измества метала от неговото съединение. Получават се високотопими метали като титан, цирконий, уран и др. По-ограничено е приложението на калция за производство на сплави. Използва се в техниката като добавка към оловото за получаване на нискотопими сплави. Напр. плочите на оловните акумулатори се изработват от олово с добавка на калций. Тази сплав е с по-голяма трайност.

Много по-широко и разнообразно е приложението на съединенията на калция в различните клонове на промишлеността и техниката. Негасената вар е калциев оксид - CaO. Големи количества от калциев оксид се използват в захарната индустрия за пречистване на захарните разтвори. Една от изходните суровини за производство на стъкло също е калциевият оксид. От калциев оксид и въглерод се получава калциев карбид, необходим за получаване на ацетилен. В кожарската индустрия негасената вар се използва за обезкосмяване на кожите за обущарската промишленост. От него, посредством вода, се получава гасена вар. Калциев сулфат се използва като строителен материал.

Функции в човешкия организъм[редактиране | edit source]

Най–важните функции на калция в човешкия организъм са свързани с кръвосъсирването, провеждането на нервни импулси, мускулните съкращения, изграждането на костната тъкан. Функции:


Основната функция на калция е структурна. Скелетът на зрял мъж съдържа около 1.2 кг калций. Има непрекъснато движение на калций между скелета и кръвта и останалите части на тялото. Това е прецизно контролирано от хормоните.Калцият също играе роля и в клетъчната биология. Калцият може да се свърже с широк кръг от протеини променяйки тяхната биологична активност. Това е важно в пренасянето на нервни импулси и мускулното свиване. Калцият също е необходим за съсирването на кръвта, активирайки съсирващи фактори.


Витамин Д е необходим за абсорбацията на хранителния калций и по този начин калциевия недостатък може да бъде свързан с рахита при децата. При възрастните калциевия недостатък може да доведе до остеомалация (омекване на костите). Това може да бъде свързано с повторна бременност с проточило се кърмене.


Остеопорозата може да се дължи на калциев недостатък. Това включва загуба на калций от костите и разредяване на плътността на костите. Това е причината костите да бъдат крехки и предразположени към счупване. Намаляването на костите се случва с годините на всички индивиди. Това обикновено се случва след 35-40 години и включва намаляване на скелета. Загубата на костна тъкан е най-голяма при жените по време на менопауза. Това води до редуциране на нивата на хормоните, oestrogen. След менопаузата жените са особено рискови за остеопорозата.


Някои изследвания показват, че вегетарианските жени са по-малко изложени на риск от остеопороза отколкото всеядните. Това се смята, че се дължи на животинския протеин, увеличаващ загубата на калций от костите. Въпреки че други изследвания не откриват разлика между вегетарианки и всеядни.


Рискът от остеопороза може да бъде различен от фактори различни от диетата. Намаляването на упражненията, тегло по-ниско от нормалното, пушенето и алкохола могат да увеличат риска.


Ниското ниво на калций в кръвта и тъканите може да доведе до hypocalcaemia. Това включва усещания за изтръпване и вкочаненост и мускулни потрепвания. В по-тежки случаи може да доведе и до мускулни спазми. Това се нарича tetany. Това е по-вероятно да се дължи на хормонален дисбаланс в регулирането на калция отколкото на хранителен недостиг.


Излишък на калций в кръвта може да причини гадене, повръщане и калциево утаяване в сърцето и бъбреците. Това обикновено произлиза от излишно предозиране с витамин Д и може да бъде фатално за бебета.

Хранителни източници[редактиране | edit source]

Калцият се намира в широк кръг от храни. Млечни продукти, зелено-листни зеленчуци, ядки и семена (бадеми,бразилски орехи, сусам), тофу и сушени плодове са всички добри източници на калций за вегетарианците. По-голяма част от брашната са обогатени с калциев карбонат, а и зърнените храни също са добър източник. Твърдата вода също може да съдържа калций. Месото е много беден източник на калций.


От млечните продукти с най-високо съдържание на калций са суроватката, козето сирене и кашкавалът. Лозовите листа и къдравото зеле са сред първите по съдържание измежду зеленчуците. Овесените ядки, царевичното брашно и пшеничените трици са добър източник на калций. От сушените плодове богати на калций са сушените смокини, стафидите, фурмите. От бобените култури най-напред са соята, соевото брашно и бобът. Рекордьор по съдържание на калций от ядките е сусамът, следван от бадемите и лененото семе.


Калциевият баланс може да бъде засегнат от широк кръг различни фактори. Витамин D е незаменим за абсорбацията на калция от стомаха. Това е така, защото калцият се пренася в тялото от специален протеин, който изисква витамин D за синтезирането му.


Количеството на веществата може да възпрепятства абсорбацията на калция. Фитиновата киселина, намираща се в триците, пълнозърнестите и суровите зеленчуци е от тези вещества. Уроновата киселина, част от хранителните влакна, и оксалова киселина, която се открива в известни плодове и зеленчуци може също да се свързва с Калция. Въпреки, че диетите, обикновено наситени с тези киселини, не се смята да имат значителен ефект за калциевото абсорбиране. Наситените мазнини могат също да намалят абсорбацията.


Калция се изхвърля чрез изпражненията, урината и потта. Загубата е приблизително равна на дажбата за възрастни. Калциевата загуба се намалява ако приемането му намалее. Приспособяването към увеличения и намаления калций става с храненето. Намаленото приемане води до увеличение на способността за абсорбация. При бебетата и децата калция се задържа за растежа на костите. Калция също така се губи чрез кърменето.